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Gerät zum Prüfen von Schraubenfedern
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Prüfen von Schraubenfedern
mit einer Druckmessvorrichtung auf deren Messteller die Schraubenfedern aufsetzbar
sind, mit einem an einer Führung verschiebbaren Gegenteller, dessen Bewegung zum
Messteller hin von einer einstellbaren Anschlagvorrichtung begrenzt ist.
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Derartige Geräte dienen zur technologischen Federprüfung, also zur
Bestimmung der Federkräfte von Schraubenfedern.
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Mit solchen Geräten wird die Federkennlinie, d.h. der Federweg als
Punktion der Federkraft aufgenommen, oder es wird für eine bestimmte Last der Federweg
bestimmt.
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Dabei erfolgt die Messung im allgemeinen derart, daß die Schraubenfeder
um eine voreingestellte Länge zusammengedrückt und in diesem zusammengedrückten
Zustand die von der Feder ausgeübte Kraft mittels der uruckmessvorrichtung gemessen
wird. Eine solche Messung kann für ein oder mehrere solcher Prüflängen erfolgen.
bei den bekannten Geräten ist es nachteilig, daß man zur Messung von Schraubenfedern
verschiedener Xraftwerte, d.h.
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also von sehr weichen bis hin zu sehr starken Federn eine Reihe von
derartigen Geräten verwenden muß, da die jeweiligen Geräte nur bis zu einer bestimmten
höchsten Federprüfkraft messen können. Es war deshalb notwendig, eine Vielzahl von
derartigen Geräten im Prüflabor bereit zu halten.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Gerät
der eingangs genannten Art zu schaffen, das mit relativ geringem Aufwand und Umbau
und in einfacher Weise universell für praktisch alle chraubenfedern unabhängig von
deren Federkräften einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckmessvorrichtung
als Block ausgebildet und austauschbar an einer Grundplatte des Gerätes befestigt
ist.
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dadurch ist es nunmehr nur noch notwendig, ein einziges komplettes
Gerät anzuschaffen, das für Schraubenfedern eines bestimmten Federkraftbereiches
einsetzbar ist; für andere Federkraftbereiche ist es ausreichend, die Druckmessvorrichtung
am vorhandenen Gerät auszuwechseln.
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Das Gerüst des kompletten Gerätes, nämlich die Grundplatte und die
Führung sowie der verschiebbare Gegenteller und die Anschlagvorrichtung können also
für Schraubenfedern aller nur denkbarer Federkräfte Verwendung finden.
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Da der Hauptteil des Gerätes bei allen Messungen Verwendung finden
kann, kann es äußerst wirtschaftlich eingesetzt werden. Ferner ist diese Maßnahme
platzsparend, da das Aufbewahren der verschiedenen Druckmessvorrichtungen wesentlich
weniger Platz einnimmt als eine entsprechende çielzahl solcher Geräte. Das erfindungsgemäße
Gerät ist insbesondere für den Werkstattbetrieb auch deshalb von großem Vorteil,
da äe nach Erweiterung des verwendeten Schraubenfedersortiments nur noch die betreffende
Druckmessvorrichtung oder -vorrichtungen zu deren Prüfung angeschafft werden müssen.
Beispielsweise können
Druckmessvorrichtungen für eine maximale
Federprüfkraft bis 5 kg, solche bis 20 kg, solche bis loo kg, etc.
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verwendet werden.
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bamit auch das Umrüsten des erfindungsgemäßen Gerätes zur Prüfung
von weicheren oder härteren Schraubenfedern ohne wesentliche Zeitverluste vor sich
gehen kann, ist es günstig, wenn der Druckmessblock mittels einer Schnellspannvorrichtung
an der Grundplatte befestigbar ist. Eine solche chnellspannvorrichtung kann beispielsweise
dadurch gebildet werden, daß ein einen Ansatz der Druckmessvorrichtung durchdringender,
mit einem Kopf versehener Stift in der Grundplatte nach Art eines Bajonettverschlusses
festgeklemmt wird. Es ist auch möglich, einen Ansatz der Druckmessvorrichtung über
einen von der Grundplatte abstehenden Schraubbolzen zwischen der Grundplatte und
einer Flügelmutter festzuklemmen. Es versteht sich, daß dem Fachmann auch andere
derartige chnellspannvorrichtungen geläufig sind, welche dazu dienen, den Druckmessblock
an der Grundplatte unverrückbar festzuhalten.
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Eine konstruktiv einfache und für alle Längen der zu prüfenden Schraubenfedern
einstellbare und ausreichende Führung ergibt sich dann, wenn sie zwei parallel zueinander
verlaufende, senkrecht von der Grundplatte abstehende Säulen
aufweist,
auf denen eine mit dem Gegenteller fest verbundene Verstellvorrichtung verschiebbar
ist.
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Die Verstellvorrichtung kann dabei beispielsweise von Hand verschiebbar
sein. In diesem Falle ist es günstig und konstruktiv besonders einfach und billig,
wenn mindestens eine der Führungssäulen eine Zahnstange aufweist, mit der ein ahnrad
kämmt, das in der betreffenden Hülse drehbar gelagert und über eine Achse mit einer
Handkurbel od.dgl. verbunden ist. Damit sich bein Verschieben die Verstellvorrichtung
nicht verkanten kann, ist es vorteilhaft, wenn beide sührungssäulen und beide Hülsen
eine Zahnstange bzw. ein Zahnrad aufweisen, wobei die beiden Zahnräder über eine
Spindel miteinander verbunden sind.
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Qie Verstellvorrichtung des erfindungsgemäßen Geräts kann aber auch
automatisch, insbesondere mittels einer vorzugsweise pneumatischen Lolben-Zylinder-Einheit
verschiebbar sein. Am einfachsten und nachträglich ohne Schwierigkeiten anzubringen
ist eine Konstruktion, bei der der Zylinder an einer Traverse befestigt ist, deren
Enden mit auf den Sührungssäulen angeordneten verstellbaren Klemmhülsen starr befestigt
sind und der Kolben mit der Verstellvorrichtung fest verbindbar ist. Dieser Antrieb
für die Verstellvorrichtung einschließlich seiner Halterung kann bei Bedarf auf
die Führungssäulen aufgeschoben und in einem
entsprechenden Abstand
von der Druckmessvorrichtung festgeklemmt werden. Der kolben kann dabei durch eine
Ausnehmung im Gegente-ller hindurch beispielsweise mittels einer Schraube an der
Verstellvorrichtung befestigbar sein. In ebenso schneller und einfacher .;eise kann
dieser Antrieb auch wieder abgeschaltet werden, insbesondere auch beispielsweise
durch behalten der pneumatischen Einheit auf Entlüftung. Die Verstellvorrichtung
ist also mit nur einem kleinen Handgriff jederzeit von der Handbetätigung in die
automatische Betätigung und umgekehrt überführbar.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt
die Anschlagvorrichtung zwei in Verschieberichtung nacheinander wirksame anschläge,
die unabhängig voneinander verstellbar sind. Dadurch ist es möglich, die Kennlinie
von Schraubenfedern ohne Verstellung der Anschlagvorrichtung in zwei Punkten, d.h.
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nach zwei Pr-iiflängen in ihren absoluten Werten zu messen, und es
ist gleichzeitig möglich, die Differenz zweier Federkräfte abhängig von der betreffenden
Erüflängendifferenz zu messen, was insbesondere dann in einfacher Weise und ohne
komplizierte Rechenoperationen vor sich gehen kann, wenn die beiden Anschläge einen
Abstand von
beispielsweise 1 mm oder 1o mm voneinander besitzen.
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Auf diese Weise ist der gemessene Wert normiert und es kann der abgelesene
Wert ohne Umrechnung insbesondere Division verwendet werden.
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Damit die beiden Anschläge nacheinander zur wirkung kommen, könnte
der erste Anschlag beispielsweise nach Uberwindung eines bestimmten sruckpunktes
oder unter Überwindung einer Federkraft in das den zweiten Anschlag bildende Teil
einschiebbar sein. Sine besonders einfache und günstige Ausbildung ergibt sich jedoch
in dieser Hinsicht dann, wenn der erste anschlag aus der Bahn der Verstellvorrichtung
bewegbar ist. Dadurch kann auch der erste anschlag in Richtung der Verschiebebewegung
starr und unnachgiebig ausgebildet sein, so daß auch bei etwas härterem Anfahren
von Hand die Federkraft stets bei derselben Federprüflänge gemessen wird. Der erste
Anschlag kann dabei vorteilhaft an einem Ausklinkteil vorgesehen sein, das an einer
der den zweiten Anschlag bildenden halbschalen angelenkt ist. Das Auslenken bzw.
Verschwenken des susklinkteils kann entweder von tand oder automatisch mittels einer
vorzugsweise pneumatischen Solben-Zylinder-Einheit erfolgen. Im letzte m Fall kann
die Steuerung der pneumatischen Einheit auch über einen Kontakt am ersten Anschlag
erfolgen
Damit mit dem erfindungsgemäßen Gerät nicht nur kurze
sondern auch u.U. extrem lange Schraubenfedern gemessen und geprüft werden können,
weist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der Gegenteller eine Öffnung
auf, durch welche ein Stab hindurchgeführt werden kann.
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Der Stab kann in einer weiteren Traverse, ähnlich der des Pneumatikkolbens,
oberhalb des Gegentellers, befestigt werden. Somit kann die Schraubenfeder auf den
Messteller gestellt und der Hührungsstab durch die Öffnung im Gegenteller in die
Schraubenfeder eingeführt werden. Der btab kann dabei so weit durchgeführt werden,
daß er den Messteller gerade nicht berührt.
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Die bisherigen Prüfgeräte der eingangs genannten Art waren entweder
für den reinen Handbetrieb oder für den rein automatischen Betrieb konstruiert.
Jedes dieser bekannten Geräte war aber nur für sich verwendbar. Um auch diesen Nachteil
zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Gerät einen Schalttisch aufweist,
in dessen eines Ende die Grundplatte, die Druckmessvorrichtung und ggf. die Führungsvorrichtung
formschlüssig einsetzbar und verbindbar sind. Mit diesem Schalttisch können die
zu prüfenden Schraubenfedern der eigentlichen Messvorrichtung automatisch zugeführt
werden. Durch diese einfache Möglichkeit des Umrüsten des erfindungsgemäßen Gerätes
von reinem Handbetrieb zum vollautomatischen Betrieb ist eine weitere vielseitige
Einsatzmöglichkeit auch in
kleineren Betrieben gegeben. Es ist
ferner möglich, das erfindungsgemäße Gerät bei Bedarf derart weiter auszubauen und
damit seine Kapazität sehr weitgehend zu erhöhen, ohne daß ein vollständig neues
Gerät angeschafft werden muß. Das Ineinanderpassen von Grundplatte, Druckmessvorrichtung
und Führungsvorrichtung einerseits und ochalttisch andererseits erfolgt mit wenigen
handgriffen und über wenige einfach vorzusehende Vorsprünge und Ausnehmungen.
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Der Schalttisch, dessen vorzugsweise pneumatisch angetriebenes Drehteil
mit mehreren Aufnahmen für die Schraubenfedern versehen ist, kann ferner über einer
der Aufnahmen eine Setzvorrichtung aufweisen, die die betreffenden Schraubenfedern
vor der Elastizitäts-kessung bzw. Prüfung ein oder mehrmals zusammendrückt, um den
sog. "achseffekt" zu vermeiden und eine unverfälschte Prüfung zu erreichen. Das
erfindungsgemäße Gerät kann ferner einen Zyklusregler für den automatischen Betrieb
aufweisen, der beispielsweise die Drehgeschwindigkeit des Drehtisches und damit
die Zuführgeschwindigkeit steuert; er kann ferner beispielsweise auch die betzvorrichtung
steuern, d.h., ob eine Schraubenfeder vor der Prüfung ein-, zwei-, dreimal oder
noch öfter gesetzt wird, wovon letztlich die Kapazität des erfindungsgemäßen Gerätes
abhängig ist.
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Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden
Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen: Fig. 1 eine
perspektivische ansicht eines handbetriebenen Gerätes zum Prüfen von Schraubenfedern
gemäß einem wusführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht
eines automatischen Gerätes zum Prüfen von Schraubenfedern gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung, Fig. 3 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Gerätes gemäß Pfeil 3 der
iig. 2, teilweise aufgebrochen, Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 der Big.
2 und Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 2.
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Das erfindungsgemäße Gerät 11 (Fig. 1) bzw. 11 (Fig. 2) gemäß beiden
Ausführungsformen dient zur technologischen Federprüfung, also zur Bestimmung der
Elastizität von
ochraubenfeaern 18, wobei ein, zwei oder mehr Punkte
der Federkennlinie aufgenommen werden können; es kann also der Federweg als punktion
der Federkraft bestimmt werden.
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Das in Fig. 1 dargestellte, für Handbetrieb vorgesehene Gerät 11 und
das in Sig. 2 dargestellte automatische Gerät 11' besitzen eine Grundplatte 12,
in deren Vordereckenbereich zwei im Abstand angeordnete, senkrecht von der Grundplatte
12 abstehende und parallel zueinander verlaufende Führungssäulen 13 und 14 einer
Führungsvorrichtung befestigt sind. Zwischen den beiden Führungssäulen 13, 14 ist
ein Druckmeßblock oder -körper 17 mittels einer Befestigungsvorrichtung 16 auf der
Grundplatte 12 auswechselbar befestigt. Die Befestigungsvorrichtung 16 ist so ausgebildet,
daß der Druckmeßblock 17 schnell und einfach an der Grundplatte 12 befestigt, von
ihr gelöst und vorzugsweise über deren hinterkante entfernt werden kann. Die Befestigungsvorrichtung
16 kann die Form einer Steckverbindung, beispielsweise einen Bajonettverschluß besitzen
oder mit einer auf einen feststehenden Schraubbolzen aufschraubbaren Flügelmutter
od.dgl. versehen sein.
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Auf diese iieise kann der Druckmeßblock 17 zum Prüfen und Bestimmen
von Schraubenfedern 18 unterschiedlicher Federkraft ausgetauscht werden. Beispielsweise
ist es möglich, Druckmeßblöcke 17 für Meßgruppen bis zu einer Federkraft von 5 kg
oder bis 20 kg oder bis 100-120 kg
zu verwenden.
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Auf den Führungssäulen 13, 14 sind Hülsen 21, 22 einer Verstellvorrichtung
19 höhenverschiebbar angeordnet und über eine im Querschnitt kreuzförmige starre
Stange 23 miteinander starr verbunden. Etwa in der Mitte der kreuzförmigen Stange
23, die über dem Druckmessblock 17 angeordnet ist, ist ein zylindrisches Befestigungsteil
24 vorgesehen, das gegebehenfalls auf der Stange 23 verstellbar sein kann und das
an seinem unteren Ende einen Gegenteller 25 trägt, welcher einem etwa denselben
Durchmesser aufweisenden Meßteller 26 des Druckmeßblocks 17 im Abstand gegenüberliegt.
Der Abstand von Meßteller 26 und Gegenteller 25, zwischen die eine Schraubenfeder
18 zur Prüfung angeordnet wird, ist aufgrund der Höhenverschiebbarkeit der Verstellvorrichtung
19 zur Einstellung unterschiedlicher Längen entsprechend der Federkräfte veränderbar.
Die Führungssäulen 13, 14 sind dabei ausreichend lang, um auch extrem lange Schraubenfedern
18 prüfen zu können.
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Das Verschieben der Verstellvorrichtung 19 längs der Führungssäulen
13, 14 erfolgt gemäß Fig. 1 mittels einer Handkurbel 27 od.dgl., die an der Außenseite
der Hülse 22 an dem einen Ende einer die Hülse 22 durchdringenden Spindel 28 befestigt
ist; das andere Ende der Spindel 28 ist in der Hülse 21 drehbar gelagert. Wie insbesondere
aus
teig. 5 ersichtlich ist, ist innerhalb der Hülsen 21, 22 je ein Zahnrad 29 auf der
spindel 28 unverdrehbar gehalten, welche Zahnräder 29 mit je einer Zahnstange 31
kämmen, die an den Hülsen 21, 22 nahezu über deren gesamte Länge in einer Längsnut
32 festgehalten sind. Die Verstellvorrichtung 19 kann aber auch automatisch verfahrbar
sein, wie noch bei der anderen Ausführungsform anhand der Fig. 2 bis 4 beschrieben
werden wird; es kann dann die handkurbel 27 abgenommen werden.
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Zur Begrenzung des Verschiebeweges in dichtung zur Grundplatte 12
der Verstellvorrichtung 19 ist an der Bhrungssäule 14 zwischen der Hülse 22 und
der GrundFlatte 12 eine verstellbare Anschlagvorrichtung 33 vorgesehen. Die Anschlagvorrichtung
33 besitzt, wie auch Aus Fig. 5 ersichtlich, zwei die Führungssäule 14 formschlüssig
umfassende dalbschalen 36 und 37, die von einem Gewindebolzen einer Klemmvorrichtung
39 durchdrungene lageraugen besitzen, wodurch die beiden Halbschalen 36, 37 über
einen Hebel an der Führungssäule 14 festklemmbar sind. Die beiden halbschalen 36,
37 sind der Klemmvorrichtung 39 abgewandt, an einer parallel zur Führungssäule 14
verlaufenden Achse 41 miteinander schwenkbar verbunden. Mit ihrer der Grundplatte
12 zugewandten
Ringfläche sitzen die nalbschalen 36, 37 auf einer
Mutter 42 auf, an die sich eine Gegenmutter 43 anschließt, welche muttern 42, 43
längs eines an einer geteilten Gewindehülse 45 vorgesehenen Außengewindes verstellbar
sind, wodurch die höhenlage der snschlagvorrichtung 33 an der ührungssäule 14 feineinstellbar
ist. Die geteilte úewindehülse 45 besteht aus einer ersten lvalbschale 47 und einer
mit einer zahnstange 50 starr verbundenen halbschale 47', die bzw.
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deren zahnstange 50 zur Grobeinstellung der gewünschten Höhenlage
an eine entsprechende Stelle an die Zahnstange 31 der Führungssäule 14 formschlüssig
angelegt wird. Nach Anlegen der ersten Halbschale 47 können die muttern 42, 43 übergeschraubt
werden (Fig. 4). Die der hülse 22 zugewandte Ringfläche 44 der halbschalen 36, 37
bildet dabei die zweite Anschlagfläche. In einem Umfangsbereich gemäß Fig. 5 zwischen
einer Lage in nöhe der Schwenkachse 41 und einer Lage in Höhe der Zahnstange 31,
besitzen die Halbschalen 36, 37 eine in Draufsicht etwa kreisringförmige Aussparung
46, die in einem mittleren Bereich über die gesamte Höhe der Halbschale 36 verläuft
und an ihrem einen «nde in der Halbschale 36 in eine nutförmige Aussparung 46' und
an ihrem anderen Sunde im Bereich der Halbschale 37 in eine von oben offene und
nur über etwa 1/3 der öhe verlaufende Aussparung 46" mündet Fig 1 bzw. 2 und 3).
In die Aussparung 46, 46', 46" ist ein entsprechend geformtes, also in Draufsicht
kreisringförmiges und in Ansicht etwa
Tförmiges Ausklinkteil 48
eingesetzt, das in der nutförmigen Aussparung 46' über eine parallel zur Führungssäule
14 verlauf ende und in der Halbschale 36 gehaltene Schwenkachse 49 angelenkt ist.
Im Bereich der dchwenkachse 49 ist an das Auskl-inkteil 48 ein senkrecht nach außen
abstehender Hebelarm 51 befestigt, mit dem das Ausklinkteil 48 entweder von Hand
oder mittels einer pneumatischen kolben-Zylinder-Einheit automatisch ausgeklinkt
bzw. verschwenkt werden kann, wobei ihr Zylinder 52 an der Halbschale 36 befestigt
und der Kolben 53 an dem freien sunde des Hebelarms 51 angelenkt ist (Fig. 5). Das
in die Aussparung 46" der Halbschale 37 eingreifende Ende des Ausklinkteils 48 ist
mit einem Schlitz 54 versehen, der in eine parallel zur Fünrungssäule 14 verlaufende
durchgehende Gewindebohrung 56 mündet, in die eine Gewindespindel 57 eingeschraubt
ist, welche mittels einer Unter mutter 58 gegebenenfalls über eine mit einem handhebel
versehene lilemmvorrichtung 59 feststellbar ist. Das Verschwenken des Ausklinkteils
48 von Hand kann auch durch Ergreifen der Kleminvorrichtung 59 erfolgen. Die Gewindespindel
57, deren oberes munde 61 die erste Anschlagfläche der anschlagvorrichtung 33 bildet,
ist also mehr oder weniger aus dem Auskl-inkteil 48 herausschraubbar, dessen obere
Stirnfläche mit der Ringfläche 44 der Halbschalen 36, 37 fluchtet. Ist das Husklinkteil
48 in der in Fig. 5 ausgezogen dargestellten Lage, so kann die Verstellvorrichtung
19 bis zur ersten Anschlagfläche 61 verfahren werden, worauf das Ausklinkteil 48
in die in
Fig. 5 strichpunktiert dargestellte lage von Hand oder
automatisch verschwenkt wird, so aaß dann die Verstellvorrichtung 19 weiter in Richtung
zur Grundplatte 12 bis zur zweiten Anschlagfläche 44 verfahren werden kann.
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Beim erfindungsgemäßen Gerbt 11, 11' kann also sowohl der absolute
eg, den die Verstellvorrichtung 19 bis zur ersten Anschlagfläche 61 und bis zur
zweiten Anschlagfläche 44 verfahren kann, also auch der Abstand-zwischen der ersten
Anschlagfläche 61 und der zweiten Anschlagfläche 44 eingestellt werden. Bei reichen
der jeweiligen Anschlagfläche 61, 44 wird am Druckmeßblock 17 der entsprechend der
Prüflänge der Dchraubenfeder 18 auf den Meßteller 26 ausgeübte Druck, wie noch zu
zeigen sein wird, gemessen, der gleichzeitig ein besaß für Qie Federkraft der um
die betreffende Prüf länge zusammengedrückten Schraubenfeder 18 ist. vfird die Wegdifferenz
beispielsweise zu 1 mm oder lo mm gewählt, so kann die Druckdifferenz über einen
kleinen Rechner unmittelbar oder aber speicher und Verstärker als oubtraktion der
beiden Gemessenen Druckwerte an einer analog oder digital anzeigenden Meßvorrichtung
abgelesen werden. Eine Division von Meßwert und verfahrener Prüflänge ist durch
diese Normierung nicht notwendig. Es kann also mit dem erfindungsgemäßen Gerät 11,
11' in einfacher Weise eine Differenz-Messung vorgenommen werden. Eine
zweite
und ggf. weitere Anzeige kann dazuhin den der ersten und/oder zweiten Prüflänge
entsprechenden Meßwert angeben. Bei etwa gleich langen ;Schraubenf3iern, die sich
lediglich in ihrer Federkonstanten unterscheiden, kann die Einstellung der Anschlagvorrichtung
33 im allgemeinen belassen werden, es muß lediglich gegebenenfalls der Druckmeßblock
17 ausgewechselt werden. Sind dagegen unterschiedlich lange Schraubenfedern 18 mit
etwa gleicher Federkonstante zu messen, so kann der 1>ruckmeßblock 17 belassen
werden, während die xnschlagvorrichtung 33 gegebenenfalls in ihrer absoluten Höhenlage
und gegebenenfalls auch hinsichtlich ihres Anschlagflächenabstandes verstellt werden
muß.
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Das Verschieben der Verstellvorrichtung 19 längs der Führungssäulen
13, 14 erfolgt beim zweiten Susführungsbeispiel, wie aus den çig. 2 bis 4 ersichtlich,
mittels einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit 64, deren Kolben 66 beispielsweise
mittels einer Schraube 63 in einer Bohrung 67 des Befestigungsteils 24 befestigt
ist. Ihr Pneumatikzylinder 68 ist an einer zu beiden Seiten des Pneumatikzylinders
68 mit nach oben senkrecht abstehenden dreieckförmigen Versteifungsrippen 70 versehenen
Traverse 69 mittig mittels Schrauben 71 befestigt. Die mit einer Vurchgångsbohrung
62 für den holben 66 versehene
Traverse 69 ist an beiden hunden
an äe einer Klemmhülse 72, 73 befestigt, welche die Führungssäule 13 bzw. 14 umgeben
und auf dieser von Hand verschiebbar sind und mittels äe einer an den einseitig
geschlitzten hlemmhülsen 72, 73 angeordneten Klemmvorrichtung 74 in einer bestimmten
höhenlage festklemmbar sind. Je nach der Länge der zu prüfenden Schraubenfeder 18
wird die Traverse 69 mit dem Pneumatikzylinder 68 in einer bestimmten höhenlage
festgeklemmt. Bei betätigung der Pneumatikeinheit 64 wird die Verstellvorrichtung
19 nach unten in wichtung auf die Anschlagflächen 61, 44 verschoben. Die Pneumatikeinheit
64 wird also so gesteuert, daß ihr Kolben 66 nicht nur in einer zndstellung beim
Auftreffen auf die zweite snschlagfläche 44, sondern auch in einer Zwischenstellung
beim Auftreffen auf die erste anschlagfläche 61 wenigstens kurzzeitig anhält.
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Bei der Messung bzw. Prüfung von relativ langen Schraubenfedern 18
besteht die Gefahr, daß insbesondere relativ weiche Federn beim Zusammendrücken
seitlich ausknicken.
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Um dies zu verhindern, kann, wie in Big. 3 strichpunktiert angedeutet,
ein Rundstab 76 vorgesehen sein, der von unten durch eine Bohrung 67 im Gegentelier
25 durchgesteckt Wird und in einer weiteren Traverse, ähnlich der des Pneumatikkolbens,
oberhalb des Gegentellers 25 befestigt wird.
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Somit kann die Schraubenfeder 18 auf den Steller 26 gestellt und der
Führungsstab 76 durch die Öffnung im Gegenteller in die Schraubenf eder eingeführt
werden. Der Stab 76 kann dabei jedoch lediglich so lang bzw. so weit geführt werden,
daß er mit sicherheit nicht auf den Meßteller 26 drückt. Ein derartiger Stab 76
kann sowohl beim handbetriebenen Gerät 11 als auch beim automatischen Gerät 11'
Verwendung finden.
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Der Druckmeßblock 17, der in teig. 4 schematisch im Schnitt dargestellt
ist, besitzt eine Druckmeßdose 77, auf deren einem Ende ein mittiger Tragzapfen
78 des Meßtellers 26 aufsitzt und deren anderes bunde an einer Boden platte des
Druckmeßblocks 17 befestigt ist. Der Zapfen 78 ist mit jeweils dem einen xnde zweier
parallel zueinander verlaufender Hebelarme 79, 80 schwenkbar befestigt, die an ihrem
anderen Ende ein Gegengewicht 81 zur Kompensation des Eigengewichts von Meßteller
26 und Zapfen 78 aufweisen.
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Die beiden hebelarme 79, 80 sind entsprechend dem Verhältnis von Gegengewicht
81 und Digengewicht von keBteller 26 einschließlich Zapfen 78 an einer bestimmten
Stelle spitzengelagert. Die Druckmeßdose 77 ist üblicher Bauart und kann beispielsweise
eine Kondensatormeßdose, eine Induktionsmeßdose, eine Dehnungsmeßdose od.dgl. sein.
Der Druckmeßblock 17 ist von einem Gehäuse 82 umgeben, über dessen Deckfläche
83
durch eine kreisrunde Aussparung 84 hindurch der Meßteller 26 vorsteht, welcher
einen Durchmesser besitzt, der gleich dem maximalen Durchmesser der in Frage kommenden
zu prüfenden Schraubenfedern 18 ist.
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Für eine automatische und damit rationelle Handhabung ist das Gerät
11 bzw. seine Grundplatte 12 in einen Rundschalttisch 86 einschiebbar und mit diesem
zum automatischen Gerät 11' verbindbar. Der Schalttisch 86 besitzt ein etwa quaderförmiges
Gehäuse 87, an dessen Seitenwände, in einer mittleren Höhe über Winkelschienen 88
eine Grundplatte 89 befestigt ist. An der Grundplatte 89 hängen parallel im Abstand
zueinander zwei liegend angeordnete L-förmige Teile 91, die zur einen Seitenwand
92, welche in diesem Bereich Aussparungen besitzt, hin offen sind und durch Bildung
von Ausnehmungen 9o zur Aufnahme von Ausziehstangen 93, 94 dienen, die in der Grundplatte
12 des Gerätes 11 in einer bodenseitigen Nut 95 verschiebbar angeordnet sind. Auf
der Decke 96 des Gehäuses 87 ist in geringem Abstand ein kreisförmiges Drehteil
97 gehalten, das mit einem Ansatz wesentlich kleineren Durchmessers eine Aussparung
98 der Gehäusedecke 96 durchdringt und auf der Grundplatte 89 drehbar gehalten ist.
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Der tXbersichtlichkeit wegen ist der vorzugsweise pneumatische Antrieb
des Drehteils 97 in den 2 ig. nicht dargestellt.
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Das kreisförmige Drehteil 97 besitzt im Bereich seines Außenrandes
über den Umfang verteilt angeordnete kreisförmige Aufnahmen 99, beim Ausführungsbeispiel
insgesamt acht, deren Durchmesser dem maximalen Durchmesser der zu prüfenden bchraubenfedern
18, also auch dem des Meßtellers 26 entspricht. Das Drehteil 97 besitzt dabei einen
solchen Durchmesser und ist im Gehäuse 87 außermittig derart gelagert, daß es die
Seitenwand 92 so weit überragt, daß eine in der Längsmittelbene befindliche Aufnahme
99 die seitenwand 92 vollständig überragt. Auf diese weise kann das Gerät 11 einfach
von der Seite in den Rundschalttisch 86 eingeschoben werden, und zwar so lange,
bis die ebenen Seitenflächen loo, loo' der Grundplatte 12 bzw. des Druckmeßblocks
17 an der Seitenwand 92 anstoßen, und die Säulen 13, 14 der Führungsvorrichtung
in etwa senkrecht verlaufende halbkreisförmige Nuten lol in der Seitenwand 92 und
der Decke 96 eingreifen. Die freien munden der zuvor aus der Grundplatte 12 ausgefahrenen
Ausziehstangen 93, 94 befinden sich in den Ausnehmungen 90 und sind an den L-Teilen
91 mittels schrauben 102, 102' und 103, welche von der gegenüberliegenden seitenwand
her über eine Montageaussparung 1o4 zugänglich sind, befestigt.
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Dadurch ist die Grundplatte 12 mit dem Rundschalttisch 86 unverrückbar
befestigt, wobei der Druckmeßblock 17 nach wie vor bei Bedarf von der Rückseite
der Grundplatte 12 her herausgezogen und ausgewechselt werden kann. In diesem Zustand
befindet sich die Oberfläche des eßtellers 26 etwa in derselben Ebene wie die Gehäusedecke
96 und bei
entsprechend gedrehtem Drehteil 97 fluchtend unterhalb
einer der Aufnahmen 99.
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Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, kann bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
vorliegender erfindung das Drehteil 97 des Rundschalttisches 86 mit Hülsenhaltern
115 bestückt sein, in die jeweils eine koaxial zu diesem angeordnete und seine Oberfläche
überragende Mührungshülse 116 eingepreßt ist. vie Führungshülse 116, die einen Innendurchmesser
aufweist, der dem Außendurchmesser der gerade zu prüfenden Schraubenfedern 18 entspricht,
dient zur Aufnahme und Führung relativ langer Eichraubenfedern 18. Dabei sind die
Hülsenhalter 115 mit ihrer Führungshülse 116, die mit einer Einführungsphase an
ihrer freien Stirn versehen sein kann, in den Aufnahmen 99 des Drehteils 97 auswechselbar
gehalten.
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Dazu besitzt das Drehteil 97 an seiner Oberfläche zwei konzentrisch
zu seinem Außenumfang und konzentrisch zueinander verlaufende, kreisringförmige
Rillen 117 und 118, deren lichter Abstand voneinander etwa dem Durchmesser der Aufnahmen
99 entspricht. Die äußere Rille 117 ist dabei so angeordnet, daß ihr Innenrand die
Aufnahmen 99 nur wenig schneidet, z.B. indem mindestens der Drahtdurchmesser in
die Bohrung hereinragt; entsprechend ist die innere Rille 118 so angeordnet, daß
ihr Außenrand die Aufhmen 99 an einem diametral gegenüberliegenden Bereich tangiert
oder nur wenig schneidet.
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Die Tiefe der Rillen 117, 118 entspricht etwa einem Drittel der Dicke
des scheibenförmigen Drehteils 97, jedoch mindestens der Tiefe der Drahtstärke der
haltefeder (Stabfeder). In dem Bereich, in dem die Rillen 117, 118 die Aufnahmen
99 tangieren bzw. leicht schneiden, ist der dadurch entstehende die Aufnahmen 99
in einem Teilbereich erweiternde M;inschnitt zu einer etwa rechteckförmigen Aussparung
119 verlängert und bezüglich des Durchmessers etwas verbreitert. In die rillen 117
und 118 sind Haltefedern 121 bzw. 122 in torm von dünnen langen Stabfedern eingelegt,
derart, daß jeweils eine Haltefeder 121 bzw. 122 jeweils zwei benachbarte Aufnahmen
99 miteinander verbinden. eim dargestellten Busführungsbeispiel, das mit acht Aufnahmen
99 versehen ist, sind also in der äußeren Rille 117 vier Haltefedern 121 und in
der inneren rille 118 ebenfalls vier Haltefeders 122 vorgesehen, wobei die inneren
und äußeren Haltefernd einander jeweils gegenüberliegen.
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Die Haltefedern 121, 122 sind beispielsweise an einem Bereich zwischen
zwei Aufnahmen 99 in den Rillen 117, 118 befestigt, vorzugsweise eingenietet und
so lang, daß ihre Enden 123 die jeweils zugeordneten beiden Aufnahmen 99 vollständig
überdecken, welche Enden frei beweglich in der betreffenden rechteckförmigen Aussparung
119 liegen. In die mit den Haltefedern 121, 122 versehenen Aufnahmen 99
werden
die Hülsenhalter 115 eingedrückt, deren zylindrischer Bereich in die Aufnahme 99
paßt und deren einen größeren Durchmesser aufweisender Bund 124 die Aussparung 119
zumindest teilweise derart überdeckt, daß die Halterung 121, 122 in einem Raum angeordnet
ist, der durch die Rillen 117,118 und eine zwischen dem Bund 124 und dem zylindrischen
Teil des Hülsenhalters 115 gebildete Hinterschneidung begrenzt ist. Der tülsenhalter
115 ist hinterschnitten, damit durch einen größeren Einrasteffekt der Hülsenhalter
durch die Feder zum einen festgehalten und zum anderen'die Anlage des Durchmessers
121 an die Anlage der Teilscheibe 97 herangezogen wird, so daß ein rechtwinkliger
Stand der Feder auf der Prüfplatte gewährleistet ist. Es versteht sich, daß je nach
Durchmesser der gerade zu prüfenden Serie von Schraubenfedern 18 andere Hülsenhalter
mit durchmesserkleineren oder -größeren Führungshülsen 116 in die Aufnahmen 99 eingedrückt
werden können.
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Dem Druckmeßblock 17 gegenüberliegend ist über einer der Aufnahmen
99 eine beispielsweise mit einer Arbeits-oder Bearbeitungsmaschine verbundene automatische
Zuführvorrichtung vorgesehen, deren Einlegevorrichtung 1o6 in Fig. 2 dargestellt
ist, mit der die zu prüfenden Schraubenfedern 18 in eine Aufnahme 99 auf der Gehäusedecke
96 aufliegend gesetzt werden. Die zugeführten, in
Prüflage senkrecht
stehenden Schraubenfedern 18 werden mittels des Drehteils 97 im Uhrzeigersinn weiterbefördert
und kommen beim Ausführungsbeispiel nach einer 9O0-Drehung unter eine betzvorrichtung
107, die einen an einer von der Gehäusedecke 96 senkrecht abstehenden Profilschiene
108 höhenverstellbar befestigten Pneumatikzylinder 109 mit eingebauter Dämpfung
besitzt, dessen Kolben l1o mittels eines Tellers 111 die zu prüfende chraubenfeder
ein oder mehrmals setzt, das heißt, zusammendrückt, um die Schraubenfeder 18 prüffertig
zu machen, damit der sog.
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"*achseffekt" auf die folgende Prüfung keinen Einfluß ausübt. Nach
einer weiteren Drehung um 900 im Uhrzeigersinn gelangt die betreffende bchraubenfeder
18 auf den teller 26, des Druckmeßblocks 17, in welchem abhängig vom vorgegebenen
Federweg bzw. der Prüflänge die Federkraft angezeigt und ggf. aufgezeichnet wird.
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Der Setzvorrichtung 107 gegenüberliegend kann sich dann eine nicht
dargestellte Auswurfvorrichtung anschließen.
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Der gesamte Ablauf der Zuführung, des setzens, der Prüfung und des
Auswerfens kann mit Hilfe eines ebenfalls nicht dargestellten Zyklusreglers erfolgen,
den man entsprechend der gewünschten Anzahl der pro Zeiteinheit zu prüfenden Federn
einstellen kann. So kann beispielsweise eingestellt werden, daß die ochraubenfedern
statt einmal dreimal gesetzt werden oder noch öfter, daß ein oder zwei Prüflängen
eingestellt und gefahren werden, daß die Ruhezeit, die die
Feder
zwischen Setzen und Prüfen benötigt, unterschiedlich gewählt wird usw. Diese Faktoren
haben auf die festgelegte Taktzeit einen Einfluß. Ferner hat beispielsweise die
gewählte Ruhezeit einen Einfluß auf die eßgenauigkeit, so daß diese Ruhe zeit entsprechend
der zu prüfenden Schraubenfedern eingestellt wird, das heißt, bei kurzen Federn,
die eine hohe Federkraft besitzen, können die Gesamtmeßzeiten kurz sein, während
sie bzw. die Ruhezeit bei labilen langen jchraubenfedern entsprechend länger eingestellt
werden muß. Der Zyklusregler steuert auch die pneumatischen Einheiten von Verstellvorrichtung
19, Ausklinkteil 48, Schalttisch 86, Setzvorrichtung 107, us,
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