DE4332227C1 - Device for determining the spring constants of a slotted tube - Google Patents

Device for determining the spring constants of a slotted tube

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Abstract

Device for determining the spring constants of a slotted tube (1), having a rotationally fixed fixing device (10, 11, 12), a distance measuring probe (41), a construction (20, 21, 22, 23) for the generation and measurement of a force (F) acting on the free end of a lever arm (19) and a stop device (30) for limiting the deflection of the free end of the lever arm (19). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Federkonstanten eines geschlitzten Röhrchens.The invention relates to a device for determining the Spring constants of a slotted tube.

Vergleichsweise ideale Übertragungseigenschaften von Licht­ wellenleitern führen zu einer immer breiteren Verwendung die­ ses Übertragungsmediums. Die fast dämpfungsfreie Übertragung des Lichtwellenleitersignals kann bei einer systembedingten Verwendung von Steckverbinderelementen, wie zum Beispiel bei einer Ankopplung eines Lichtwellenleiters an eine Baugruppe wesentlich verschlechtert werden. Die Verschlechterung des Lichtwellenleitersignals tritt dabei durch eine, beispiels­ weise durch Fertigungstoleranzen in den Steckverbinderelemen­ ten bedingte, Verschiebung von zueinander auszurichtenden Lichtwellenleiterkernen ein. Neben einem leichten konvexen Anschliff der unmittelbar aneinander anstoßenden Oberflächen der Lichtwellenleiterenden, sowie einer zusätzlichen Ummante­ lung der Lichtwellenleiterenden ist ein präziser Halt des Lichtwellenleiters in den Lichtwellenleiter-Steckverbinder­ elementen besonders wichtig, um ein ankommendes Lichtwellen­ signal über diese Trennstelle mit einer geringstmöglichen Dämpfung weiterzuleiten. Eine Möglichkeit, die Lichtwellen­ leiterenden innerhalb einer Steckverbinderanordnung präzise zueinander auszurichten, besteht darin, daß diese jeweils zusätzlich mit geschlitzten Röhrchen, insbesondere geschlitzte Keramikröhrchen, ummantelt werden.Comparatively ideal transmission properties of light Waveguides lead to an ever wider use of the transmission medium. The almost damping-free transmission of the optical fiber signal can at a system-related Use of connector elements, such as at coupling an optical fiber to an assembly become significantly worse. The deterioration of the Optical fiber signal passes through one, for example wise due to manufacturing tolerances in the connector elements conditional shift of those to be aligned Fiber optic cores. In addition to a slight convex Sanding of the surfaces that directly abut each other the fiber optic ends, as well as an additional jacket the fiber optic ends is a precise hold of the Optical fiber in the optical fiber connector elements particularly important to an incoming light wave signal via this separation point with the lowest possible Pass on damping. One way the light waves conductor ends precisely within a connector arrangement to align each other, is that each additionally with slotted tubes, in particular slotted ceramic tubes to be encased.

Aus der Auslegeschrift DE 15 73 500 ist eine Vorrichtung zum Messen von Radialkräften bei Federelementen bekannt. Die bekannte Vorrichtung enthält Mittel zur Fixierung eines ringförmigen Körpers.From device DE 15 73 500 is a device for Measuring radial forces in spring elements is known. The known device contains means for fixing a annular body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung zur Ermittlung der Federkonstante eines solchen geschlitzten Röhrchens zu schaffen. The invention has for its object a simple Device for determining the spring constant of such to create slotted tubes.  

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The solution to this problem results from the features of Claim 1.

Die Erfindung zeichnet sich durch den Vorteil aus, daß durch eine über einen Hebelarm an das Röhrchen einwirkende Kraft in einfacher Weise eine Weitung des Röhrchens verursacht wird. Über die von einer aus diesen Meßwerten zu ermittelnden Federkonstante, daß heißt den Quotienten aus der Kraft und der gemessenen Weitung, kann eine erste Aussage über die Güte des Prüflings gemacht werden.The invention is characterized by the advantage that a force acting on the tube via a lever arm causes a dilation of the tube in a simple manner becomes. About the one to be determined from these measured values Spring constant, that means the quotient from the force and the measured expansion, a first statement about the quality of the examinee.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Hebelarm auf einer auf einem Kugellager gelagerten Anordnung befestigt. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die an dem Prüfling angreifende Kraft durch keine den Meßvorgang beeinflussende Störgröße, wie beispielsweise die der Reibungskraft, redu­ ziert wird.In a further embodiment of the invention, the lever arm is open an arrangement mounted on a ball bearing. This has the advantage that the on the test object attacking force by no influence on the measuring process Disturbance, such as that of the friction force, redu is decorated.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Vermeidung einer Überdehnung des geschlitzten Röhrchens eine Anschlag­ vorrichtung zur Begrenzung der Auslenkung des Hebelarms vor­ gesehen. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß die zu prüfen­ den Röhrchen jeweils bis zu einer bestimmten, nicht zu ihrer Zerstörung führenden Dehnung geweitet werden können.In a further embodiment of the invention is to avoid an overextension of the slotted tube a stop device for limiting the deflection of the lever arm seen. This has the advantage that it can be checked each tube up to a certain one, not theirs Destructive elongation can be widened.

Weitere Besonderheiten der Erfindung werden aus der nachfol­ genden näheren Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung gemäß der Erfindung anhand der Zeichnungen ersichtlich.Further special features of the invention will become apparent from the following ing closer explanation of an embodiment of the Device according to the invention with reference to the drawings evident.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht und Fig. 1 is a side view and

Fig. 2 eine Draufsicht der Vorrichtung. Fig. 2 is a plan view of the device.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer auf einer Grundplatte 60 angeordneten Vorrichtung 100 zum Ermitteln der Federkonstan­ ten eines geschlitzten, insbesondere aus Keramik gebildeten Röhrchens 1. Die Vorrichtung 100 besteht im wesentlichen aus einem stiftförmigen Aufbau 11 für das geschlitzte Röhrchen 1, einer die Weitung des Röhrchens messende Wegmeßsonde 41 (Fig. 2), einem Aufbau 22, 23, zum Erzeugen einer definierten Kraft F und Mittel zum Messen (20, 21) von der an dem freien Ende eines Hebelarm 19 ansetzenden Kraft F sowie einer Anschlag­ vorrichtung 30 zur Begrenzung der Auslenkung des Hebelarms 19. Fig. 1 shows a side view of which is arranged on a base plate 60 of the device 100 for determining Federkonstan th of a slit, formed in particular of ceramic tube 1. The device 100 essentially consists of a pin-shaped structure 11 for the slotted tube 1 , a displacement probe 41 ( FIG. 2) measuring the widening of the tube, a structure 22 , 23 for generating a defined force F and means for measuring ( 20 , 21 ) from the force F applied to the free end of a lever arm 19 and a stop device 30 for limiting the deflection of the lever arm 19 .

Der im Mittelbereich der Grundplatte 60 angeordnete stufen­ förmige zylindrische Aufbau, gebildet aus den Elementen 11, 12, ist in der Art ausgestaltet, daß ein stiftförmiger Aufbau 11, zur Aufnahme des geschlitzten Röhrchens 1, auf einen zylindrischen Grundkörper 12 mit einem im oberen Bereich abgesetzten Zylinders geringeren Durchmessers einschraubbar ist. Auf den zylindrischen Grundkörper 12 ist ein Kugellager 18, im Bereich des stufenförmig ausgeprägten Übergangs, ange­ ordnet. Die untere Seite des Innenrings des Kugellagers 18 liegt direkt auf dem Zylinderringabsatz 13 des unteren Teils des zylindrischen Grundkörpers 12. Der zylindrische Grundkör­ per 12 ist in einer geringen Vertiefung auf der Oberseite der Grundplatte 60 eingesetzt. Der stufenförmig ausgebildete zylindrische Grundkörper 12 ist auf der Oberseite der Grund­ platte 60 mit einer Schraubverbindung 14, die von der Unter­ seite der Grundplatte 60 eingebracht werden kann, befestigt. Der stiftförmige Aufbau 11, zum Aufstecken des geschlitzten Röhrchens 1, der auf der Deckfläche des zylindrischen Grund­ körper 12 eingebracht ist, ist an der Spitze abgerundet. Ein fahnenförmiger Steg 10 ist im oberen sowie im unteren Bereich des stiftförmigen Aufbaus 11 angeordnet. Die Breite des fah­ nenförmigen Steges 10 entspricht der Breite des Schlitzes in dem Röhrchen 1.The arranged in the central region of the base plate 60 step-shaped cylindrical structure, formed from the elements 11 , 12 , is designed in such a way that a pin-shaped structure 11 , for receiving the slotted tube 1 , on a cylindrical base body 12 with a stepped in the upper region Cylinder of smaller diameter can be screwed in. On the cylindrical base body 12 , a ball bearing 18 is arranged in the region of the stepped transition. The lower side of the inner ring of the ball bearing 18 lies directly on the cylindrical ring shoulder 13 of the lower part of the cylindrical base body 12 . The cylindrical Grundkör by 12 is inserted in a small recess on the top of the base plate 60 . The step-shaped cylindrical base body 12 is attached to the top of the base plate 60 with a screw 14 , which can be introduced from the underside of the base plate 60 . The pin-shaped structure 11 , for attaching the slotted tube 1 , which is introduced onto the top surface of the cylindrical base body 12 , is rounded off at the top. A flag-shaped web 10 is arranged in the upper and in the lower region of the pin-shaped structure 11 . The width of the web-shaped web 10 corresponds to the width of the slot in the tube 1 .

Auf den Außenring des Kugellagers 18 ist ein Hohlzylinder 15, aufgetrieben. Die Oberkante des Hohlzylinders 15 schließt mit der Oberkante des zylindrischen Grundkörpers 12 ab. Der Innenradius des Hohlzylinders 15 ist bis zum Einsatzbereich des Kugellagers 18 geringfügig größer als der abgesetzte Teil des zylindrischen Grundkörpers 12. An der Unterseite des Hohlzylinders 15 ist eine kreisrunde in ihrem Innenbereich nach innen abgewinkelte Scheibe 16 angebracht. An der Ober­ kante des Hohlzylinders 15 ist der Hebelarm 19 durch eine Schraubverbindung 17 angeordnet, wobei das eine Ende des Hebelarmes, der zum stiftförmigen Aufbau 11 weist, derart ausgeprägt ist, daß das zum stiftförmigen Aufbau weisende Ende des Hebelarms 19 zwischen den fahnenförmigen Stegen 10 positioniert ist. Die Breite des Hebelarmendes 19 entspricht der Breite des Schlitzes des zu prüfenden Röhrchens 1. Die über eine Kraftmeßeinrichtung 20, 21 meßbare Kraft F greift an dem freien Ende des Hebelarms an.A hollow cylinder 15 is driven onto the outer ring of the ball bearing 18 . The upper edge of the hollow cylinder 15 is flush with the upper edge of the cylindrical base body 12 . Up to the area of application of the ball bearing 18, the inner radius of the hollow cylinder 15 is slightly larger than the stepped part of the cylindrical base body 12 . On the underside of the hollow cylinder 15 there is a circular disk 16 which is angled inwards in its inner region. At the upper edge of the hollow cylinder 15 , the lever arm 19 is arranged by a screw connection 17 , wherein one end of the lever arm, which points to the pin-shaped structure 11 , is so pronounced that the end of the lever arm 19 pointing to the pin-shaped structure between the flag-shaped webs 10 is positioned. The width of the lever arm end 19 corresponds to the width of the slot of the tube 1 to be tested. The force F which can be measured via a force measuring device 20 , 21 acts on the free end of the lever arm.

Auf der Grundplatte 60 ist weiterhin ein Aufbau, bestehend aus den Elementen 22, 23 zum Einstellen einer auf den Hebel­ arm 19 zu übertragenden Kraft F angeordnet. Der Aufbau 22, 23 kann derart auf der Grundplatte 60 versetzt werden, daß die Kraft F auf den Hebelarm 19 entsprechend vergrößert oder ver­ kleinert werden kann. Der Aufbau 22, 23 ist beliebig, entlang der Kante 61 der Grundplatte 60 sowie im Winkel von 90 Grad zur erstgenannten Einstellrichtung positionierbar. Der Druck der Meßsonde 20 auf das freie Ende des Hebelarms 19 wird von der Kraftaufnehmereinrichtung 21 elektronisch erfaßt und an eine extern angeordnete Anzeigevorrichtung sowie Auswerteein­ heit über eine Leitung 24 weitergeleitet. Die pro Meßvorgang erforderliche Kraft F auf das freie Ende des Hebelarms 19 wird über eine am Element 22 angeordneten Einstellschraube eingestellt. Eine Anschlagvorrichtung 30 zur Begrenzung der Auslenkung des Hebelarms 19 ist unmittelbar gegenüber dem freien Ende des Hebelarms angeordnet. Die Auslenkung A des Hebelarms 19 kann vergrößert oder verkleinert werden indem die in die Anschlagvorrichtung 30 integrierte Anschlag­ schraube 31 in die oder aus dieser geschraubt wird. On the base plate 60 , a structure consisting of the elements 22 , 23 for adjusting a force F to be transmitted to the lever arm 19 is also arranged. The structure 22 , 23 can be displaced on the base plate 60 such that the force F on the lever arm 19 can be increased or decreased accordingly. The structure 22 , 23 can be positioned anywhere along the edge 61 of the base plate 60 and at an angle of 90 degrees to the first-mentioned setting direction. The pressure of the measuring probe 20 on the free end of the lever arm 19 is detected electronically by the force transducer device 21 and passed on to an externally arranged display device and evaluation unit via a line 24 . The force F required per measuring process on the free end of the lever arm 19 is set via an adjusting screw arranged on the element 22 . A stop device 30 for limiting the deflection of the lever arm 19 is arranged directly opposite the free end of the lever arm. The deflection A of the lever arm 19 can be increased or decreased by screwing the stop screw 31 integrated into the stop device 30 into or out of this.

Ein auf den stiftförmigen Aufbau 11 gestecktes Röhrchen 1 wird durch die fahnenförmigen Stege 10, bei einsetzender Krafteinwirkung F auf das freie Ende des Hebelarms 19, gegen ein Drehen um die eigene Achse gesperrt.A tube 1 plugged onto the pin-shaped structure 11 is blocked by the flag-shaped webs 10 against rotation about its own axis when force F is applied to the free end of the lever arm 19 .

Im rechten Winkel zur Ruheposition des Hebelarmes 19 ist auf einem Sockel 43 eine Meßsonde 41 zur Messung der Weitung des geschlitzten Röhrchens 1 angeordnet. Die Weitung des geschlitzten Röhrchens 1 wird über die Meßsonde 41, die direkt an der Außenwand des Röhrchens 1 anliegt, erfaßt und über eine Verbindungsleitung 43 zu einem Anzeigegerät sowie zu einer Auswerteeinheit weitergeleitet.A measuring probe 41 for measuring the expansion of the slotted tube 1 is arranged on a base 43 at right angles to the rest position of the lever arm 19 . The widening of the slotted tube 1 is detected via the measuring probe 41 , which lies directly on the outer wall of the tube 1 , and is forwarded via a connecting line 43 to a display device and to an evaluation unit.

Nach einem Meßzyklus kann der stiftförmige Aufbau 11 durch eine über diese schwenkbare Vorrichtung, die im wesentlichen aus den Elementen 50, 51, 52, 53, 54 besteht, geschützt wer­ den. Der Ausleger 51 wird dabei über den stiftförmigen Aufbau 11 geschenkt, bis dieser unter einer im vorderen Bereich des Auslegers 51 integrierten Hülse 54 positioniert ist. Der Aus­ leger 51 mit der Hülse 54 kann dann so weit abgesenkt werden, bis der stiftförmige Aufbau 11 durch die Hülse geschützt ist.After a measuring cycle, the pin-shaped structure 11 can be protected by a device which can be pivoted about this and which essentially consists of the elements 50 , 51 , 52 , 53 , 54 . The cantilever 51 is given over the pin-shaped structure 11 until it is positioned under a sleeve 54 integrated in the front area of the cantilever 51 . From the casual 51 with the sleeve 54 can then be lowered until the pin-shaped structure 11 is protected by the sleeve.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht der unter Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung zur Ermittlung der Federkonstanten eines geschlitzten Röhrchens. FIG. 2 shows a top view of the device described under FIG. 1 for determining the spring constant of a slotted tube.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Ermittlung der Federkonstanten eines geschlitzten Röhrchens (1)
  • - mit Fixiermitteln zur drehfesten Fixierung (10, 11, 12) des geschlitzten Röhrchens (1), wobei die Fixiermittel (10, 11, 12) im wesentlichen aus einem stiftförmigen Element (11) mit mindestens einem fahnenförmig ausgebildeten Steg (10) bestehen
  • - mit Mitteln zur Erzeugung einer definierten Kraft (20, 21, 22), wobei die Kraft über einen Hebelarm (19) an einer Wandung des Schlitzes angreifen kann
  • - sowie mit Mitteln (40, 41) zur Wegmessung, die aus einer Wegmeßsonde (41) zur Erfassung einer Weitung des geschlitzten Röhrchens (1) bestehen.
1. Device for determining the spring constant of a slotted tube ( 1 )
  • - With fixing means for the rotationally fixed fixing ( 10 , 11 , 12 ) of the slotted tube ( 1 ), the fixing means ( 10 , 11 , 12 ) consisting essentially of a pin-shaped element ( 11 ) with at least one flag-shaped web ( 10 )
  • - With means for generating a defined force ( 20 , 21 , 22 ), the force being able to act on a wall of the slot via a lever arm ( 19 )
  • - And with means ( 40 , 41 ) for displacement measurement, which consist of a displacement probe ( 41 ) for detecting an expansion of the slotted tube ( 1 ).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (19) unmittelbar unterhalb oder oberhalb des fahnenförmig ausgebildeten Steges (10) an der Wandung des Schlitzes angreifen kann.2. Device according to claim 1, characterized in that the lever arm ( 19 ) can attack directly below or above the flag-shaped web ( 10 ) on the wall of the slot. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei fahnenförmig ausgebildete Stege (10) vorgesehen sind, die in axialem Abstand am stiftförmigen Element voneinander angeordnet sind und daß der Hebelarm zwischen diesen Stegen an der Wandung des Schlitzes angreifen kann. 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that two flag-shaped webs ( 10 ) are provided which are arranged at an axial distance from each other on the pin-shaped element and that the lever arm can engage between these webs on the wall of the slot. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des fahnenförmigen Steges (10) sowie die Breite des Hebelarmes (19) der Breite des Schlitzes im Röhrchen (1) entsprechen.4. The device according to claim 1, characterized in that the width of the flag-shaped web ( 10 ) and the width of the lever arm ( 19 ) correspond to the width of the slot in the tube ( 1 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (19) an einer die Fixiermittel (10, 11, 12) umschließenden drehbaren Befestigungsvorrichtung (8) angeord­ net ist.5. The device according to claim 1, characterized in that the lever arm ( 19 ) on a the fixing means ( 10 , 11 , 12 ) surrounding rotatable fastening device ( 8 ) is angeord net. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Befestigungsvorrichtung (8) reibungsarm gelagert ist.6. The device according to claim 5, characterized in that the rotatable fastening device ( 8 ) is mounted with low friction. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Messung der an dem der Fixiervorrichtung abge­ wandten Ende des Hebelarms (19) ansetzenden Kraft (F) vorge­ sehen sind, die aus einer direkt mit der ansetzenden Kraft­ übertragungseinheit (20) gekuppelten Kraftmeßsonde (21) bestehen.7. The device according to claim 1, characterized in that means for measuring the abge at the end of the lever arm facing away from the lever arm ( 19 ) applying force (F) are seen from a directly with the applied force transmission unit ( 20 ) coupled force measuring probe ( 21 ) exist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung der Kraft (F) aus einem Aufbau bestehen, der auf der Grundplatte (60) frei positionierbar ist. 8. The device according to claim 1, characterized in that the means for generating the force (F) consist of a structure which is freely positionable on the base plate ( 60 ). 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Weitung des Röhrchens (1) erfassende Wegmeßsonde (41) direkt auf der Außenwandung in unmittelbarer Nähe des Schlitzes des Röhrchens (1) angeordnet ist.9. The device according to claim 1, characterized in that the expansion of the tube ( 1 ) sensing displacement probe ( 41 ) is arranged directly on the outer wall in the immediate vicinity of the slot of the tube ( 1 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Kraftübertragungseinheit (20) eine die Aus­ lenkung des Hebelarms (19) begrenzende Anschlagvorrichtung (30, 31) angeordnet ist.10. The device according to claim 1, characterized in that opposite the power transmission unit ( 20 ) from the steering of the lever arm ( 19 ) limiting stop device ( 30 , 31 ) is arranged.
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