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Verfahren und Vorrichtung zur Funktions-, Leistungs- und/
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oder Widerstandsprüfung von Verzögerungselementen, beispielsweise
Stoßdämpfer, Federn oder dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Funktions-, Leistungs-
und/oder Widerstandsprüfung von Verzögerungeelementen, beispielsweise Stoßdämpfer,
Federn oder dgl., insbesondere bei Geschützen mit rücklaufendem Rohr , Laderaum
und Verschluß, bei dem die von einem Impulsgeber erzeugte Prüfkraft über eine Kolbenstange
in das Verzögerungselement eingeleitet wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens.
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Bei der Abfeuerung eines Geschützes wird der größte Teil der frei
werdenden Energie zur Beschleunigung des Geschosses wirksam, während ein geringer
Teil der Gesamtenergie das Geschützrohr mit seinen Anbauten in entgegengesetzte
Richtung beschleunigt. Diese Rückstoßenergie muß von der Lafette aufgenommen werden,
die sich auf dem Boden abstützt. Um den Rückstoßwiderstand möglichst gering zu halten,
ist eine Bremseinrichtung erforderlich, die die Rückstoßenergie über einen möglichst
langen Rücklaufweg des Geschützrohres abbaut. Diese Bremseinrichtung in Verbindung
mit den rücklaufenden Massen bzw. auch mit dem Gesamtsystem des Geschützes muß geprüft
werden.
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Bei dieser Prüfung wird eine Schußbelastung simuliert, indem durch
Einwirkung einer äußeren Kraft ein Rückstoßimpuls erzeugt wird, der die rücklaufenden
Massen beschleunigt, die dann den als Bremseinrichtung wirkenden Stoßdämpfer des
Ge-
schützes belasten. Zur Simulation einer solchen Schußbelastung
ist eine Vorrichtung bekannt, die aus einem auf Schienen verfahrbaren Impulsgeber
mit einer Brennkanwier besteht, in dem durch Verbrennung einer Pulverladung ein
dem echten Schuß entsprechender Gasdruck zur Beschleunigunc der rücklaufenden Massen
erzeugt wird. Dieser Gasdruck wirft auf einen verschiebbaren Arbeitskolben, von
dem die Kraft dann über eine mit dem Arbeitskolben verbundene Kolbenstange auf eine
Druckplatte übetragen wird, die ihrerseits an der freien Rohrmündung des vor der
Vorrichtung aufgestellten Geschützes anliegt.
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Nach einem Beschleunigungsweg, der weitgehend von der Pulverladung
und den Massenverhältnissen abhängt, löst sich die Druckplatte von der Rohrmündung
und die rücklaufenden Geschützteile laufen weiter frei zurück, während der Impulsgeber
selbst weit in die entgegengesetzte Richtung zurückweicht und über eine Bremseinrichtung
verzögert wird.
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Eine solche Vorrichtung hat zahlreiche Nachteile, die sich vorwiegend
aus dem Prüfverfahren und der Verwendung von Explosivstoffen ergeben. So müssen
z.B. sehr hohe Aniorderungen an das Prüfpersonal, den Prüfort und die Lagerung der
für den Prüfbetrieb benötigten Explosivstoffe gestellt werden. Die Prüfung ist sehr
kostenintensiv und belastet in hohem Maße die Umwelt. Die Prüfzykluszeit ist verhältnismäßig
lang, da für jede Prüfung eine neue Explosivladung eingebracht werden muß. Da die
Krafteinleitung an der Rohrmündung des Geschützrohres erfolgt, besteht stets die
Gefahr einer schädlichen Rohrdeformation, da Knick- und Biegespannungen auftreten
können, für die das Geschützrohr nicht ausgelegt ist. Deshalb muß vor jedem Prüfvorgang
eine sorgfältige Justage vorgenommen werden, die sich in vollem Umfang negativ auf
die Prüfzykluszeit auswirkt. Eine Leistungsprüfung, die sich in einer möglichst
hohen Kadenz ausdrückt, ist somit nicht möglich.
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Ferner hat ein solches Verfahren den Nachteil, daß der Bereich, in
dem die Prüfenergie verändert werden kann, verhältnismäßig gering ist, so daß die
bekannte Vorrichtung nur für etwa gleichkalibrige Systeme benutzt werden kann; bei
kleineren Systemen besteht leicht die Gefahr einer Überlastung. Auch der sehr große
Leerhub zwischen der Beschleunigungsstrecke und der Verzögerungsstrecke des Arbeitskolbens
- um den auf ihm lastenden Gasdruck abzubauen - wird als nachteilig angesehen, da
er einen großen Rücklaufweg des Geschützrohres bedingt und auch einen großen Rücklaufweg
des Impulsgebers selbst erforderlich macht. Da nach jedem Prüfvorgang der deshalb
weit zurückgewichene Impulsgeber wieder neu angestellt werden muß, erhöht sich auch
dadurch die Prüfzykluszeit. Aufgrund der aufgeführten Nachteile und der geringen
Anpassungsfähigkeit der bekannten Vorrichtung ist die Anwendung derselben nur auf
die Prüfung von Geschützrohrbremsen beschränkt. Für andere Prüfaufgaben beispielsweise
das. Prüfen von Puffern, Federn, Dämpfungselementen, Seilen, Ketten, Holmen, Stangen
und dergleichen sowie für Leistungsprüfungen ist diese Vorrichtung ungeeignet.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Funktions-, Leistungs- und/oder Widerstandsprüfung von Verzögerungselementen, beispielsweise
Stoßdämpfer, Federn oder dgl., insbesondere bei Geschützen mit rücklaufendem Rohr,
Laderaum und Verschluß zu schaffen, bei dem auf die Verwendung von Explosivstoffen
verzichtet und die Prüfzykluszeit herabgesetzt werden kann und durch das das Geschützrohr
wesentlich weniger oder überhaupt nicht belastet wird. Darüber hinaus soll durch
die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden,
die die Nachteile der bekannten Vorrichtung nicht aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs beschriebenen
Gattung vorgeschlagen, daß die Prüfkraft im Bereich des Laderaumes in das Rohr bzw.
den Verschluß eingeleitet wird. Dies hat zur Folge, daß die Prüfkraft als Druckkraft
in einen knick- und biegespannungsmäßig wenig gefährdeten Abschnitt des Geschützrohres
oder als Zugkraft in den Verschluß eingeleitet wird, so daß das Geschützrohr völlig
unbelastet bleibt.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer
auf einer Führungsbahn beweglichen, eine gespeicherte Energie freisetzenden Krafteinheit
mit einem die gespeicherte Energie in kinetische Energie umsetzenden Arbeitskolben
und die daraus sich ergebende Prüfkraft auf das Verzögerungselement übertragende
Kolbenstange. Gemäß der Erfindung weist die Kolbenstange eine zentrale, axial verlaufende,
durchgehende Öffnung auf und ist über ein Anschlußstück mit dem Verzögerungselement
unmittelbar oder mittelbar verbunden. Dem Arbeitskolben ist an einer Seite ein mit
hoch verdichtetem Gas gefüllter Primärzylinderraum und an der anderen Seite ein
mit hydraulischem Druckmittel befüllbarer Sekundärzylinderraum zugeordnet. Durch
den Betrieb mit hydraulischer Energie stellt die Prüfung keine besonderen Anforderungen
mehr an das Personal, den Prüfort und die Abgrenzung zum normalen Werkstattbetrieb.
Die Umweltbelastung und der Energiebedarf werden erheblich reduziert, während durch
die einfachere Handhabung und die problemlose Energieanhebung die Prüfzykluszeit
wesentlich verkürzt wird, so daß auch eine Leistungsprüfung an der Bremseinrichtung
von Geschützen und anderen Einrichtungen durchgeführt werden kann. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung weist eine hohe Anpassungsfähigkeit auf; sie ist infolge ihrer zu variierenden
Leistungsdaten und der bisher nicht möglichen Zugbelastung auch für die Prüfung
von Puffern, Federn, Schwingungsdämpfern, Stoßdämpfern, Seilen, Ketten, Zugstangen,
Fahrgestellen von Landfahrzeugen und Flugzeugen sowie von Knautsch-
zonen
an Karosserien und dgl. geeignet.
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Weitere Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen
offenbart.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand in einer Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung
einer Krafteinheit gemäß der Erfindung im Schnitt, Fig. 2 die Krafteinheit der Fig.
1 in einer Prüfanordnung, Fig. 3 die Krafteinheit gemäß Fig. 1 in einer weiteren
Prüfanordnung, Fig. 4 die Krafteinheit und Prüfanordnung gemäß Fig. 3 mit einem
Geschütz, Fig. 5 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 4, Fig. 6 die Krafteinheit
gemäß Fig. 1 in einer weiteren Prüfanordnung, Fig. 7 die Krafteinheit und die Prüfanordnung
gemäß Fig. 6 mit einem Geschütz, Fig. 8 eine Seitenansicht der Ausbildung gemäß
Fig. 7 mit horizontal gestellter Krafteinheit, jedoch ohne Geschütz, Fig. 9 eine
Kombination der Prüfanordnung gemäß Fig. 3 mit einer Führung und einer Anstellvorrichtung
gemäß Fig. 6 bzw. Fig. 7, Fig. 10 die Prüfanordnung gemäß Fig. 3 mit einer weiteren
Anstellvorrichtung und Fig. 11 die Krafteinheit und die Prüfanordnung gemäß Fig.
10 auf einer schwenkbaren Führung.
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Die in der Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Krafteinheit 1 weist
im oberen und unteren Halbschnitt geringfügig voneinander abweichende Ausbildungen
auf, auf die weiter unten eingegangen wird. Die Krafteinheit 1 besitzt einen einstückig
mit
einer hohlen Kolbenstange 2 gefertigten Arbeitskolben 3, der in einem zweiteiligen
Gehäuse 4 verschiebbar angeordnet ist. Dabei sind die beiden Teile des Gehäuses
4 durch einen Zwischenring 5, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser
der Kolbenstange 2, voneinander getrennt, so daß zwischen der Innenwand des Zwischenringes
5 und der Kolbenstange 2 ein freier Ringraum 6 vorhanden ist. Der den Arbeitskolben
3 aufnehmende Innenraum des Gehäuses 4 wird durch den Arbeitskolben 3 in einen Primärzylinderraum
7 und einen Sekundärzylinderraum 8 unterteilt. Gemäß der Ausführung im oberen Halbschnitt
der Fig. 1 ist im Gehäuse 4 ein Druckspeicher 9 eingearbeitet, der mit einem hoch
verdichteten Gas gefüllt ist. Über mindestens einen Kanal 10 steht dieser Druckspeicher
9 über die Beschleunigungsstrecke weitgehend drosselfrei mit dem Primärzylinderraum
7 in Verbindung. Diese Verbindung wird in der Verzögerungsphase des Arbeitskolbens
3 durch die Kolbenstange 2 selbst bis auf den Passungsrestspalt unterbrochen.
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Bei der Ausbildung gemäß dem unteren Halbschnitt der Fig. 1 ist der
Druckspeicher 9 getrennt und außerhalb des Gehäuses 4 angeordnet. In diesem besonderen
Druckspeicher 9 ist ein verschiebbarer Speicherkolben 11 vorgesehen. Der über den
Kanal 10 mit dem Primärzylinderraum 7 verbundene Teil des Druckspeichers 9 ist mit
einer Hydraulikflüssigkeit befüllbar, während der andere Teil des Druckspeichers
9 mit einem hoch verdichteten Gas aufgefüllt und verschlossen ist. Bei der Ausbildung
des unteren Halbschnittes wirkt das hoch verdichtete Gas über den Speicherkolben
11 und damit über die Hydraulikflüssigkeit auf den Arbeitskolben 3, während im oberen
Halbschnitt das Druckgas direkt auf den Arbeitskolben 3 einwirkt. Über den Ringraum
6 steht der Sekundärzylinderraum 8 weitgehend drosselfrei mit einem Nebenraum 12
in Verbindung, in dem auf einer die Kolbenstange 2 führenden Buchse 13 ein ringförmigen
Querschnitt aufweisender Hilfskolben 14 axial verschiebbar und
dichtend
geführt ist. Der vom Zwischenring 5 abgewandte Teil des Nebenraumes 12 ist mit Gas
unter geringem Druck gefüllt, durch das der Hilfskolben 14 normalerweise in seiner
dargestellten Schließstellung gehalten ist, in der er dichtend an dem Zwischenring
5 anliegt. Da der Zwischenring 5 einen etwas kleineren Innendurchmesser als der
Hilfskolben 14 aufweist, ist keine druckwirksame Angriffsfläche vorhanden, durch
die der Hilfskoloen 14 aus der gezeichneten Stellung durch die im Sekundärzylinderraum
8 und damit auch im Ringraum 6 befindliche Hydraulikflüssigkeit in axialer Richtung
verschoben werden kann.
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An ihrem aus der Buchse 13 herausragenden Ende kann die Kolbenstange
2, wie im unteren Halbschnitt gezeigt, bedarfsweise mit einer Mutter 15 versehen
sein, über die die Ausgangslage des Arbeitskolbens 3 und damit dessen Hub einstellbar
ist. Im Zwischenring 5 sind zwei radial verlaufende Kanäle 16,17 eingearbeitet.
Über den Kanal 16 wird die Hydraulikflüssigkeit in den Sekundärzylinderraum 8 geführt
und damit der Arbeitskolben 3 entgegen dem Druck des im Speicher 9 befindlichen
Gases in seine gezeichnete Ausgangslage bewegt. Dabei wird das Gas noch zusätzlich
verdichtet. Der Kanal 17 mündet in einen Ringraum 18, der von dem Zwischenring 5
und dem Hilfskolben 14 begrenzt und abgedichtet ist.
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Bei der Erläuterung der Arbeitsweise der Krafteinheit 1 wird nun davon
ausgegangen, daß der Sekundärzylinderraum 8, der Ringraum 6 und der Kanal 16 mit
den zugehörigen Anschlußleitungen einschließlich der Ventile vollständig mit Hydraulikflüssigkeit
gefüllt sind und daß der Arbeitskolben 3 die in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage
einnimmt. Ein Füll- und Entleerungsventil 19, ein Startventil 20 und ein Entsicherungsventil
21 nehmen die gezeichnete Schaltstellung ein. Zusätzlich ist in das Leitungssystem
noch ein Druckeinstellventil 22
eingesetzt. Der im Kanal 16 herrschende
Druck steht über die Leitung 23 auch am Startventil 20 an. Nach Betätigung des Entsicherungsventiles
21 und Umschalten des Startventiles 20 baut sich dieser Druck auch im Kanal 17 und
damit im Ringraum 18 auf. Dies hat zur Folge, daß der Hilfskolben 14 von seiner
Dichtfläche am Zwischenring 5 abgehoben wird. In diesem Moment wirkt der im Sekundärzylinderraum
8 herrschende Druck der Hydraulikflüssigkeit auf die gesamte Ringfläche des Hilfskolbens
14, der damit schlagartig unter Aufnahme der sich im Sekundärzylinderraum 8 befindlichen
Hydraulikflüsigkeit verschoben wird und damit eine ebenfalls schlagartige Bewegung
bzw. einseitige schlagartige Belastung des Arbeitskolbens 3 durch den im Druckspeicher
9 gespeicherten Druck schafft. Diese schlagartige Bewegung bzw. Belastung des Arbeitskolbens
3 wird über die hohle Kolbenstange 2 auf einen weiter unten näher bezeichneten Prüfling
übertrager.
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Im Bereich des Sekundärzylinderraumes 8 schließt sich an den Arbeitskolben
3 ein Kragen 24 an, dessen Durchmesser entweder geringfügig kleiner ist als der
Innendurchmesser des Zwischenringes 5 oder der in axialer Richtung verlaufende Nuten
aufweist, so daß eine Dämpfung des Arbeitskolbens 3 beim Eintritt des Kragens -24
in die vorgelagerte Ausnehmung des Zwischenringes 5 bewirkt wird, bevor derselbe
seine Endlage am Zwischenring 5 erreicht. Sobald der Arbeitskolben 3 diese Endlage
einnimmt, werden die Ventile 20 und 21 wieder in ihre Ausgangsstellurg zurückgeschaltet
und das Füll- und Entleerungsventil 19 derart umgeschaltet, daß eine Verbindung
von dem Kanal 16 über das Füll- und Entleerungsvertil 19 zur Entleerungsleitung
25 entsteht, die mit einem Behälter für die Hydraulikflüssigkeit verbunden ist.
Durch den auf der Rückseite des Hilfskolbens 14 herrschenden Gasdruck kann nun die
in den Nebenraum 12 aus dem Sekundärzylinderraum 8 eingeströmte Hydraulikflüssigkeit
sowohl über den Kanal 16 als auch über den Kanal 1 7 so weit abfließen, bis der
Hilfskolben 14 wieder
mit seiner Dichtkante am Zwischenring 5 anliegt.
Nun wird das Füll- und Entleerungsventil 19 wieder in seine andere Arbeitslage umgeschaltet,
so daß von der Fülleitung 26 über den Kanal 16 wieder Hydraulikflüssigkeit in den
Sekundärzylinderraum 8 gelangt, durch die der Arbeitskolben 3 und damit die Kolbenstange
2 wieder in ihre beispielsweise durch die Mutter 15 vorgegebene Ausgangsstellung
zurückbewegt werden. Sobald der Arbeitskolben 3 diese Ausgangsstellung erreicht
hat und das Füll- und Entleerungsventil 19 wieder seine neutrale Stellung einnimmt,
steht die Krafteinheit 1 wieder zur Abgabe eines neuen Impulses bzw. Schlages bereit.
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Über das Druckeinstellventil 22 kann das X,ruckniveau der Hydraulikflüssigkeit
im Leitungssystem bestimmt werden, während das Entsicherungsventil 21 gewährleistet,
daß nur dann über das Startventil 20 eine Starteinleitung erfolgen kann, wenn das
Entsicherungsventil 21 entgegen der Kraft seiner Feder geschlossen gehalten wird.
Bei geöffnetem Entsicherungsventil 21 kann sich in dem Ringraum 18 vor dem Hilfskolben
14 kein Druck aufbauen. Die freisetzbare Energie wird durch den Gasdruck im Druckspeicher
9 und durch den Weg, den der Arbeitskolben 3 zurücklegen kann, bestimmt. Der Weg
des Arbeitskolbens 3 kann dabei innerhalb seiner vorgegebenen Endlagen begrenzt
werden.
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Dies erfolgt entweder über einen äußeren Anschlag, beispielsweise
die Mutter 15, oder durch eine begrenzte Auffüllung des Sekundärzylinderraumes 8
mit Hydraulikflüssigkeit. Diese Begrenzung der Auffüllung kann dabei über den Auffülldruck
oder direkt über den Weg der Kolbenstange 2 selbst vorgenommen bzw.
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gesteuert oder geregelt werden.
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Gemäß der Fig. 2 wird die anhand der Fig. 1 näher erläuterte Krafteinheit
1 zur Prüfung von Schwingungsdämpfern bzw. Dämpfungsfedern 27 benutzt. Die Krafteinheit
1 ist dabei auf einer Führung 28 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet'und
mit einer Anstellvorrichtung 29 versehen. Dabei hat diese Anstell-
vorrichtung
29 zwei Aufgaben zu erfüllen. Erstens muß sie die zurückweichende Krafteinheit 1
während und nach der Krafteinwirkung auf den Prüfling bis zum Stillstand abbremsen
und zweitens die Krafteinheit 1 aus jeder Position in die Prüfposition bewegen können.
Die Anstellvorrichtung 29 besteht dabei aus einem ortsfesten Zylinder 30, in dem
ein Kolben 31 axial verschiebbar und dichtend geführt ist. Der Kolben 31 weist eine
axiale Bohrung zur Aufnahme einer Kolbenstange 32 auf, die ebenfalls axial verschiebbar
und dichtend im Kolben 31 geführt ist und die an ihrem in den Zylinder 30 ragenden
Ende einen Bund 33 besitzt, dessen Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser
des Kolbens 31, jedoch größer als der Durchmesser der Kolbenstange 32 ist. Diese
Ausbildung der Anstellvorrichtung 29 stellt sicher, daß während der Arbeitsphase
der Krafteinheit 1, bei der die die Krafteinheit 1 umgebende Masse als Reaktionswiderstand
benutzt wird, die Zylindereinheit 30 - 33 als einfach wirkender Zylinder arbeitet,
während dieselbe zur Positionierung der Krafteinheit 1 wie ein doppelt wirkender
Zylinder eingesetzt werden kann. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß während des
Rückstoßes kein 01 in den Zylinder 30 nachgeführt werden muß.
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Die Schwingungsdämpfer bzw. Dämpfungsfedern 27 sind auf einem Führungsholm
34 angeordnet, der einerseits frei in die axiale Öffnung 35 der Kolbenstange 2 ragt
und andererseits an einer Gegenmasse 36 befestigt ist, die in gleicher Weise wie
die Krafteinheit 1 auf einer Führung 37 axial verschiebbar ist.
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Auch der Gegenmasse 36 ist eine Anstellvorrichtung 38 zugeordnet,
die in gleicher Weise wie die Anstellvorrichtung 29 der Krafteinheit 1 ausgebildet
ist. Der Kolbenstange 2 ist an ihrem, der Gegenmasse 36 zugewandten Ende ein Druckelement
39 zugeordnet, welches eine zentrische Bohrung 40 zum Durchlaß des Führungsholmes
34 aufweist. Das Druckelement 39 liegt an den Schwingungsdämpfern bzw. Dämpfungsfedern
27 an.
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Bei der bereits weiter oben erläuterten, schlagartigen Belastung des
Arbeitskolbens 3 wird die Prüfenergie in die Schwingungsdämpfer bzw. Dämpfungsfedern
27 eingeleitet. Nachdem die Kolbenstange 2 einen durch die Energievorgabe, die Massenverhältnisse
und die Schwingungsdämpfer bzw. Dämpfungsfedern 27 bestimmten Weg zurückgelegt hat,
löst sich einerseits das Druckelement 39 von den Schwingungsdämpfern bzw. Dämpfungsfedern
27 und die Krafteinheit 1 bewegt sich auf der Führung 28 entgegen der eingeleiteten
Prüfenergie. Andererseits bewegt sich die Gegenmasse 36 in Richtung der eingeleiteten
Prüfenergie und entfernt sich somit von der Krafteinheit 1. Über die beiden Anstellvorrichtungen
29 und 38 wird die Bewegung der Krafteinheit 1 und der Gegenmasse 36 bis zum Stillstand
verzögert. Über einstellbare Druckbegrenzungsventile 41 kann diese Verzögerung weitgehend
frei gewählt werden. Sobald die Krafteinheit 1 und die Gegenmasse 36 zum Stillstand
gekommen sind, werden die Ventile 42 derart umgeschaltet, daß sich die Krafteinheit
1 und die Gegenmasse 36 entsprechend der Einstellung der Stromregler 43 wieder aufeinander
zubewegen, bis das Druckelement 39 wieder an den Schwingungsdämpfern bzw. Dämpfungsfedern
27 anliegt. Nun steht die Krafteinheit 1, die während der Anstellphase aufgefüllt
werden konnte, wieder zur Abgabe eines neuen Impulses bzw. Schlages bereit.
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Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Krafteinheit
1 ebenfalls auf einer Führung 28 verschiebbar, die, wie die Fig. 4 und 5 erkennen
lassen, Bestandteil eines Geschützprüfstandes ist. Dabei ist der Krafteinheit 1
ebenfalls eine Anstellvorrichtung 29 zugeordnet. An dem fest mit der hohlen Kolbenstange
2 verbundenen Druckelement 39 stützt sich in der dargestellten Ausgangsposition
eine Ringmutter 44 kardanisch ab. Eine weitere Mutter 45 befindet sich in einem
Verschluß 46 eines Geschützes 47, aus dem der Verschlußschieber zur Einbringung
der Mutter 45 entfernt oder der anderweitig für die Aufnahme der Mutter 45 eingerichtet
ist. Auch die
Mutter 45 ist über ein Druckstück 48 kardanisch gelagert.
Die Mutter 45 ist mit der Ringmutter 44 über ein Zugelement 49 verbunden. Während
die Mutter 45, von der kardanischen Ausgleichsbewegung abgesehen, weitgehend in
ihrer Lage fixiert ist, ist die Ringmutter 44 in der hohlen Kolbenstange 2 vom Druckelement
39 weg axial verschiebbar und radial geführt.
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Dazu ist die Ringmutter 44 mit einem Führungsband 50 ausgestattet.
Zur Verlängerung der Führung kann an die hohle Kolbenstange 2 bedarfsweise ein Führungsrohr
51 angeschlossen werden.
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Der Verschluß 46 nimmt ein Geschützrohr 52 auf. Das Geschützrohr 52
und der Verschluß 46 sind in an sich bekannter, nicht näher dargestellter Weise
auf der Lafette des Geschützes 47 gelagert und über mindestens einen Stoßdämpfer
53 und/oder eine Feder 54 mit ihr verbunden. Bei der schlagartigen Bewegung bzw.
Belastung des Arbeitskolbens 3 wird über das Zugelement 49 auf den Verschluß 46
ein Impuls ausgeübt, der dem Rückstoßimpuls einer Schußbelastung entspricht.
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Nachdem der Arbeitskolben 3 die rücklaufenden Massen des Geschützes
47 über das Zugelement 49 so weit beschleunigt hat, daß diese ihre maximale Rücklaufgeschwindigkeit
erreicht haben, läuft der Arbeitskolben 3 mit seinem Kragen 24 in die vorgelagerte
Ausnehmung des Zwischenringes 5 ein und wird abgebremst.
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Die Ringmutter 44 löst sich vom Druckelement 39 und die Krafteinheit
1 bewegt sich auf der Führung 28 entgegen der eingeleiteten Prüfkraft, während sich
gleichzeitig die rücklaufenden Massen des Geschützes 47 in Richtung der eingeleiteten
Prüfkraft bewegen können. Je nach der Summe aus beiden Rücklaufwegen kann zur Führung
der Ringmutter 44 die Zuhilfenahme des Führungsrohres 51 erforderlich werden.
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Die Fig. 4 und 5 lassen erkennen, daß das Geschütz 47 dabei auf einer
lose auf dem Boden liegenden Anpaßplattform 55 steht, die je nach Bedarf rauh ausgebildet
oder mit einem Antirutschbelag versehen ist. Die Anpaßplattform 55 kann auch aus
einer mit Erdreich oder dgl. gefüllten Wanne bestehen, um eine Geländesimulation
herbeizuführen. Die Anpaßplattform 55, die sich beim Prüfvorgang an dem die Führung
28 tragenden Fundament abstützt, ist in ihrer Höhe auf das zu prüfende Geschütz
ausgelegt, so daß keine Höhenverstellung der Krafteinheit 1 und damit keine Justage
erforderlich ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist die Krafteinheit 1 an einer
Führung 28 aufgehängt. Hier ragt das Geschützrohr 52 des Geschützes 47 durch die
Öffnung 35 der Kolbenstange 2. Das Druckelement 39 liegt an einer Schulter 56 des
Geschützrohres 52 an. Ferner ist hier angedeutet, daß dem Geschützrohr 52 der Stoßdämpfer
53 und die Feder 54 zugeordnet sind. Dabei bilden der Stoßdämpfer 53 und die Feder
54 die sogenannte Geschützrohrbremse.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der Krafteinheit 1 eine Anstellvorrichtung
57 zugeordnet, die aus einem mit der Krafteinheit 1 fest verbundenen Hydromotor
58 besteht, der, wie links davon dargestellt, über ein Zahnrad 59 sich auf einer
mit der Führung 28 fest verbundenen Zahnstange 60 abstützt.
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Wie auf der rechten Seite des Hydromotors 58 dargestellt, kann anstelle
des Zahnrades 59 auch eine Seilrolle 61 vorgesehen sein. Um diese Seilrolle 61 ist
ein vorgespanntes Seil 62 mindestens einmal geschlungen, welches an beiden Enden
der Führung 28 befestigt ist. Der Hydromotor 58 wird zur Anstellung der Krafteinheit
1 über ein Ventil 63 mit Öl versorgt, wobei die Anstellgeschwindigkeit über einen
Stromregler 64 verändert und der Versorgungsdruck über ein Druckbegrenzungsventil
65 vorgegeben werden kann.
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Bei der schlagartigen Bewegung bzw. Belastung des Arbeitskolbens 3
wird über die Kolbenstange 2 und das Druckelement 39 die Prüfkraft auf das Geschützrohr
52 bzw. dessen Schulter 56 übertragen. Auch hier löst sich die Kolbenstange 2 mit
dem Druckelement 39 von der Schulter 56 des Geschützrohres 52, wenn der Arbeitskolben
3 und die Kolbenstange 2 einen durch die vorgewählte Energie und die Massenverhältnisse
bestimmten Weg zurückgelegt haben. Dann bewegt sich die Krafteinheit 1 auf der Führung
28 vom Geschütz 47 weg und wird über den Hydromotor 58, der während dieser Zeit
über ein als Druckbegrenzungsventil ausgebildetes Verzögerungsventil 66 kurzgeschlossen
bleibt, gebremst. Über das Ventil 66 kann die Intensität der Verzögerung eingestellt
werden. Das Ventil 66 öffnet bei normaler Anstellung nicht.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen, daß die Führung 28 mit der Krafteinheit 1
über zwei Doppelseilzüge 67 vollkommen frei in allen Ebenen und damit an jedes Geschütz
und an jede Geschützposition angestellt werden kann. Durch die Schrägseilführung
ergibt sich eine stabile Lage der Führung 28 quer zur Prüfkraftebene und eine Vorlast,
mit der sich die Führung 28 über ein kardanisch gelagertes Gelenkstück 68 auf einer
senkrechten Platte 69 abstützt. Da das Gelenkstück 68 mit einer ebenen Abschlußplatte,
nur mit der Vor last belastet, auf der senkrechten Platte 69 aufliegt und mit dieser
nicht verbunden ist, sind auch quer Zustellungen möglich. Dementsprechend sind die
Doppelseilzüge 67 auf Traversen 70 angeordnet und auf diesen quer zur Prüfebene
verfahrbar. Vorzugsweise werden die Traversen 70 und die senkrechte Platte 69 von
einer hufeisenförmigen Stützkonstruktion 71 getragen. Diese Stützkonstruktion 71
kann beispielsweise als Beton- oder Stahlbetonwand ausgeführt werden. Sie hat in
horizontaler Ebene lediglich die Vorlast und die waagerechte Kraftkomponente abzustützen,
die sich aus der Verzögerung der Krafteinheit 1 ergibt. In der Fig. 8
ist
die Führung 28 mit der Krafteinheit 1 mittig und in waagerechter Position gezeichnet.
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Bei der Schräglage der Führung 28, wie in Fig. 7 dargestellt, sind
die Ventile 65 und 66 auf die daraus resultierenden Kraftkomponenten entsprechend
einzustellen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ist die anhand der Fig.
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3 erläuterte, mit einem Zugelement 49 auf den Verschluß 46 eines Geschützes
47 einwirkende und mit der Anstellvorrichtung 57 versehene Krafteinheit 1 an eine
Führung 28 gemäß Fig. 8 aufgehängt. Das bedeutet, daß auch eine mit einem Zugelement
49 arbeitende Krafteinheit 1 in einfacher und sinnvoller Weise auf ein beliebig
aufgestelltes Geschütz 47 ausgerichtet werden kann, wobei ein Durchbruch 72 im Mittelteil
der hufeisenförmigen Stützkonstruktion 71, durch den das Geschütz 47 herausragen
kann, den Vorteil bietet, daß die Führung 28 trotz verschiedener Prüfanordnungen
kurz ausgebildet werden kann.
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In den Fig. 10 und 11 der Zeichnung ist schließlich eine Krafteinheit
1 gezeigt, die auf einer kippbaren Führung 28 gehalten ist und in gleicher Weise,
wie anhand der Fig. 3 beschrieben, auf den Verschluß 46 eines Geschützes 47 einwirkt.
In Fig. 10 ist der Krafteinheit 1 eine Anstellvorrichtung 73 zugeordnet, die in
gleicher Weise wie die Anstellvorrichtung 57 gemäß Fig.
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6 arbeitet. Hier ist lediglich der Hydromotor 58 gegen einen doppelt
wirkenden Hydraulikzylinder 74 ersetzt.
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Der schwenkbaren Führung 28 ist hier ein nicht dargestellter Schwenkantrieb
zugeordnet, über den dieselbe in jede beliebige Winkellage, zumindest zwischen 0°
und 900, geschwenkt und gehalten werden kann. Bei dieser Ausführung ist die kippbare
Führung 28 so ausgebildet, daß sie das Geschützrohr 52 mit dem Verschluß 46 und
der Geschützrohrbremse 53,54 wie in einer Lafette eingebaut, aufnehmen kann. Somit
ist es möglich, die gesamte Rohrrücklaufeinrichtung eines Geschützes 47 in allen
Neigungen
in ihrer Funktion zu testen, die sich dabei ergebende Beeinflussung durch das Gewicht
der rücklaufenden Massen zu untersuchen und die erforderlichen Einstellungen an
der Geschützrohrbremse 53,54 vorzunehmen, ohne das Geschützrohr 52 nur im geringsten
zu belasten. Wie die Fig. 11 zeigt, kann es zweckmäßig sein, die kippbare Führung
28 so aufzubauen, daß sich in waagrechter Aufrüst- und Prüfposition das Geschützrohr
52 in normaler Arbeitshöhe befindet, während sie in geneigter Prüfposition halbseitig
in eine Gruppe einschwenkt.
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In ähnlicher Weise und unter Anwendung der jeweils für die Prüfaufgabe
geeignetesten Führung und Anstellvorrichtung ist es möglich, Einzelelemente, wie
Federn, Puffer, Seile, Ketten, Zug- und Druckstangen oder dgl. zu prüfen, als luch
Strukturelemente, wie Fahrgestelle von Landfahrzeugen uid Flugzeugen, Knautschzonen
an Karosserien und dgl., in jeder Lage zu testen.
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Dabei kann beispielsweise auch das Zugelement zlm Prüfling werden,
wenn die Gegenmasse zur Reaktionsmasse zntsprechend den Fig. 3,9,10 und 11 auf eine
Führung umgesetzt wird.
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