DE3716215A1 - Umlaufbiegepruefmaschine mit torsionsbelastungseinrichtung - Google Patents

Umlaufbiegepruefmaschine mit torsionsbelastungseinrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungseinrichtung zum Einleiten eines umlaufen­ den Biegemoments und einer Torsionsbelastung in einen Prüf­ ling.
Bekannte Standard-Umlaufbiegeprüfmaschinen sind so ausge­ bildet, daß der Prüfling bei der Prüfung rotiert, wodurch sowohl die Einleitung einer dem umlaufenden Biegemoment überlager­ ten Torsionsschwingbelastung als auch die Meßwertübertra­ gung problematisch sind, insbesondere ist eine an sich er­ wünschte Entkopplung von eingeleitetem Torsionsmoment und Umlaufbiegemoment äußerst problematisch.
Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere eine Umlaufbiege­ prüfmaschine mit Torsionsbelastung zur Verfügung zu stel­ len, bei der ohne gegenseitige Beeinflussung der beiden Belastungsarten eine kombinierte Belastung des Prüflings mit optimaler Regelgenauigkeit und Prüffrequenz möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ortsfeste Einspannvorrichtung für den Prüfling mit einem feststehenden Umlaufbiegemoment-Übertragungsglied, an dem ein mittels einer Drehantriebseinrichtung rotierbares Un­ wuchtgewicht drehbar gelagert ist, und über ein torsions­ steifes, jedoch biegeweiches Torsionsbelastungs-Übertra­ gungsglied mit der Torsionsbelastungseinrichtung verbunden ist.
In der erfindungsgemäßen Umlaufbiegeprüfmaschine mit Tor­ sionsbelastungseinrichtung können bei einem feststehenden Prüfling, wie z.B. bei einer feststehenden Probe oder einem feststehenden Bauteil, überlagerte Umlaufbiege- und wahl­ weise wechselnde oder statische Torsionsbelastung definiert eingebracht werden können. Im Gegensatz zu vergleichbaren herkömmlichen Prüfmaschinen, bei denen der Prüfling rotiert, steht hier der Prüfling fest, was sowohl bei der Einlei­ tung der überlagerten Torsionsschwingbelastung als auch bei der Meßwertübertragung erhebliche Vorteile mit sich bringt.
Besondere Bedeutung kommt hier der Entkoppelung von einge­ leitetem Torsions- und Umlaufbiegemoment zu, was durch das torsionssteife und biegeweiche Torsionsbelastung-Übertra­ gungsglied in Verbindung mit einer entsprechenden Lagerung erreicht wird.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Umlaufbiegeprüfmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß das Umlaufbiegemoment-Übertragungsglied ein feststehen­ des Wellenteil ist, das von dem als Kompensator bzw. Fal­ tenbalg ausgebildeten Torsionsbelastungs-Übertragungsglied konzentrisch umgeben ist.
Insbesondere kann die Umlaufbiegeprüfmaschine nach der Er­ findung so ausgebildet sein, daß die Torsionsbelastungs­ einrichtung einen Torsionskrafteinleitungshebel aufweist, der in einer zum feststehenden Wellenteil und zum Kompen­ sator bzw. Faltenbalg konzentrischen Lagerung um die Achse des Wellenabschnitts verschwenkbar gelagert ist. Hierbei kann die Lagerung ein den Torsionskrafteinleitungshebel in radialer und axialer Richtung fixierendes Gleitlager sein.
An den Torsionskrafteinleitungshebel können zum Erzeugen ei­ nes Torsionsmoments servohydraulische Druckzylinder angrei­ fen.
Hierbei wird ein kräftemäßig besonders günstiger Aufbau er­ reicht, wenn die servohydraulischen Druckzylinder symme­ trisch an dem Torsionskrafteinleitungshebel angreifen, wo­ bei der Torsionskrafteinleitungshebel ein Mehrfachhebel sein kann und die servohydraulischen Druckzylinder paar­ weise an jedem Hebelarm des Mehrfachhebels angreifen kön­ nen.
Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Art zeichnet sich dadurch aus, daß der Torsionskrafteinleitungshebel ein Doppelhebel ist und die servohydraulischen Druckzylinder paarweise diagonal verschaltet sind.
Eine kräftemäßig ausgezeichnete Ankopplung der Druckzylin­ der kann dadurch erreicht werden, daß die servohydrauli­ schen Druckzylinder mittels Gelenken, insbesondere Kugel­ gelenken, mit dem Torsionskrafteinleitungshebel und/oder dem Maschinengestell bzw. -fundament verbunden sind.
Vorzugsweise ist das feststehende Wellenteil ein sich ver­ jüngender, insbesondere ein konischer, Wellenzapfen, der über seine dickere Seite mit der Einspannvorrichtung für den Prüfling verbunden und in seinem verjüngten Bereich durch die Lagerung des Torsionskrafteinleitungshebels mit Spiel hindurchgeführt ist.
Weiter ist die erfindungsgemäße Umlaufbiegeprüfmaschine bevorzugt so ausgebildet, daß das Umlaufbiegemoment-Über­ tragungsglied, insbesondere das Wellenteil bzw. der Wellen­ zapfen, und das Torsionsbelastungs-Übertragungsglied, ins­ besondere der Kompensator bzw. Faltenbalg, über ein Verbin­ dungsglied, insbesondere eine Flanschverbindung, an dem bzw. der beide befestigt sind, mit der Einspannvorrichtung für den Prüfling verbunden sind, wobei zwischen dem Verbindungs­ glied und der Einspannvorrichtung ein Meßglied zum Messen des Umlaufbiege- und/oder Torsionsmoments angebracht sein kann.
Die Einspannvorrichtung kann eine Meßnabe sein, an welche der Prüfling anflanschbar ist, wodurch die verschiedensten Prüflinge in sicherer Weise in die Umlaufbiegeprüfmaschine eingebaut werden können.
Schließlich kann eine das Umlaufbiegemoment-Übertragungs­ glied für den Prüflingsein- und -ausbau am Maschinenge­ stell bzw. -fundament fixierende und die Einspannvorrich­ tung bei einem Prüflingsbruch fangende Fixier- und Fangvor­ richtung vorgesehen sein, die in einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform einen an dem Umlaufbiegemoment-Übertragungsglied befestigten geteilten Flansch und klauenartig greifende, geführte Gegenstücke hierzu umfaßt, die sich bei einem Prüflingsbruch schließen und dadurch eine form- und/oder reibungsschlüssige Verbindung zwischen dem Umlaufbiegemo­ ment-Übertragungsglied und dem Maschinengestell bzw. -fun­ dament herstellen.
Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung seien nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 der Zeichnung anhand einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Umlaufbiegeprüfma­ schine mit Torsionsbelastungseinrichtung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine im wesentlichen im Schnitt längs der Linie E-F der Fig. 3 gezeigte Seitenaufrißansicht einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-B der Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie C-D der Fig. 1;
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, in der zusätzliche Einzelheiten gezeigt sind; und
Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt der An­ sicht der Fig. 4, wobei sich die beiden Kolben der servo­ hydraulischen Druckzylinder in ihren entgegengesetzten Endstellungen befinden und der Winkel, den die Kolbenachsen dann miteinander einschließen, eingezeichnet ist.
Bei der nun folgenden Beschreibung einer bevorzugten Aus­ führungsform einer Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsions­ belastungseinrichtung sei zunächst auf die Fig. 1 Bezug genommen, wonach eine ortsfeste Einspannvorrichtung 1 für einen Prüfling 2 im unteren Teil der Umlaufbiegeprüfmaschi­ ne mit Torsionsbelastungseinrichtung vorgesehen ist, die mit einem feststehenden Umlaufbiegemoment-Übertragungsglied 3 verbunden ist, an dessen oberem Ende eine Wälzlagerein­ richtung 4 vorgesehen ist, mittels deren ein Unwuchtge­ wicht 5 drehbar gelagert ist. Dieses Unwuchtgewicht 5 ist über eine drehfest daran angebrachte Welle 6 mit einer Dreh­ antriebseinrichtung 7 verbunden, so daß das Unwuchtgewicht 5 mit einer gewünschten Drehzahl um das obere Ende der Um­ laufbiegemoment-Übertragungsvorrichtung 3 zum Erzeugen ei­ nes umlaufenden Biegemoments auf den Prüfling 2 über die Umlaufbiegemoment-Übertragungsvorrichtung 3 rotiert werden kann.
Weiterhin ist zum Erzeugen einer Torsionsbelastung auf den Prüfling 2 ein torsionssteifes, jedoch biegeweiches Tor­ sionsbelastungs-Übertragungsglied 8 über sein unteres Ende und einige Zwischenglieder, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird, mit dem Prüfling 2 verbunden, wäh­ rend das obere Ende des Torsionsbelastungs-Übertragungs­ glieds mit einer Torsionsbelastungseinrichtung verbunden ist, so daß gleichzeitig mit dem umlaufenden Biegemoment eine konstante oder wechselnde Torsionsbelastung auf den Prüfling 2 ausgeübt werden kann, wobei das umlaufende Bie­ gemoment und die Torsionsbelastung gegenseitig praktisch vollständig entkoppelt sind.
Das Umlaufbiegemoment-Übertragungsglied 3 ist vorliegend als Wellenzapfen ausgebildet und konzentrisch von dem hier als Kompensator bzw. Faltenbalg ausgebildeten Torsionsbe­ lastungs-Übertragungsglied 8 umgeben, das seinerseits, um eine gegenseitige Beeinflussung des Umlaufbiege- und Tor­ sionsmoments auszuschließen, in einer entsprechenden Lage­ rung 10 an seinem oberen Ende gelagert ist, durch welche die Umlaufbiegemoment-Übertragungsvorrichtung 3 mit Spiel hindurchgeführt ist. Diese Lagerung umfaßt Lagerschalen 11 und lagert das obere Ende des Torsionsbelastungs-Übertra­ gungsglieds 8 über einen insgesamt mit 12 bezeichneten Tor­ sionskrafteinleitungshebel, der im wesentlichen aus einer mittels der Lagerung 10 drehbar gelagerten Nabe 13 und Hebelarmen 14, die vorzugsweise einstückig mit der Nabe 13 sind, besteht.
Die Lagerung 10 ist vorzugsweise ein Gleitlager, das den Torsionskrafteinleitungshebel 12 in, bezogen auf die Achse 15 der Umlaufbiegemoment-Übertragungsvorrichtung 3 und der Welle 6, radialer und axialer Richtung fixiert.
An den Hebelarmen 14 des Torsionskrafteinleitungshebels 13 greifen, wie die Fig. 3, 4 und 5 zeigen, servohydraulische Druckzylinder 16 an, welche das gewünschte wechselnde oder statische Torsionsmoment erzeugen, das dem Umlaufbiegemo­ ment überlagert wird und welche vorliegend an einem Auf­ spannwinkel 17 des Maschinengestells bzw. -fundaments 18 angebracht sind, wobei natürlich auch anstelle eines Auf­ spannwinkels 17 ein anderes geeignetes Befestigungsteil am Maschinengestell 18 vorgesehen sein kann.
Das erforderliche statische oder wechselnde Torsionsmoment kann z.B., wie das bei der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist, von vier servohydraulischen, als Längszylin­ der ausgebildeten Druckzylindern 16 erzeugt werden, die auf die beiden diametral entgegengesetzt an der Nabe 13 vorge­ sehenen Hebelarme 14, welche einen Doppelhebel bilden, in beiden Drehrichtungen der Nabe 13 wirken.
Das eingeleitete Umlaufbiegemoment, das über die Drehzahl des als Drehantriebseinrichtung 7 vorgesehenen Elektromo­ tors und/oder über die Größe des rotierenden Unwuchtge­ wichts 5 variiert wird, wird von einem kalibrierten Meß­ glied 19 ebenso wie das eingeleitete Torsionsmoment konti­ nuierlich erfaßt und zur Regelung der die lasterzeugenden Komponenten, nämlich der Drehantriebseinrichtung 7 und der servohydraulischen Druckzylinder 16, und/oder zur Versuchs­ überwachung herangezogen. Das kalibrierte Meßglied 19 ist zwischen dem Umlaufbiegemoment-Übertragungsglied 3 und der Einspannvorrichtung 1 angebracht, wobei das obere Ende des Meßglieds 19, das fest mit dem Umlaufbiegemoment-Übertra­ gungsglied 3 verbunden ist, gleichzeitig auch, beispiels­ weise über einen Flansch 20, fest mit dem unteren Ende des Torsionsbelastungs-Übertragungsglieds 8 verbunden ist.
Die als Antriebsmotor ausgebildete Drehantriebseinrichtung 7 ist ein für den gesamten Drehzahlbereich regelbarer Dreh­ strommotor, wie er beispielsweise auch im Werkzeugmaschi­ nenbau eingesetzt wird. Er vereinigt in sich die dynamischen Regeleigenschaften eines Gleichstrommotors sowie die Robust­ heit und die Anwenderfreundlichkeit eines normalen Dreh­ strommotors. Er besitzt in der vorliegenden Ausführungsform eine Vierquadrantenregelung mit einem Mikroprozessor, der beispielsweise ein 16-Bit-Mikroprozessor sein kann.
Diese Kombination ermöglicht ein hochdynamisches Regelver­ halten mit optimaler Drehzahlstabilität auch bei schnellen Lastwechseln von <0,2%, bezogen auf die maximale Drehzahl. Dieses hochdynamische Regelverhalten ist besonders vorteil­ haft, da sich das aufzubringende Umlaufbiegemoment mit dem Quadrat der Antriebsgeschwindigkeit des Unwuchtgewichts 5 ändert.
Als Welle 6 für den Drehantrieb des Unwuchtgewichts 5 wird bevorzugt eine Gleichlaufgelenkwelle mit beiderseitigem Flanschanschluß 21 und 22 verwendet. Diese Wellenbauart hat in jedem Augenblick, sowohl auf der Antriebsseite als auch auf der Abtriebsseite, die gleiche Winkelgeschwindig­ keit. Dadurch werden Vibrationen vermieden. Sie paßt sich außerdem den auftretenden radialen Auslenkungen sowie Win­ kelversetzen und Längenänderungen leicht an und ist dabei sehr reibungsarm.
Das rotierende Unwuchtgewicht 5 ist, wie bereits erwähnt, in einer Wälzlagereinrichtung 4 gelagert, und zwar ist es durch die Wälzlager dieser Wälzlagereinrichtung so gelagert, daß sich die Fliehkraft zu jeder Zeit senkrecht zu der Achse 15 des Prüflings 2 einstellt. Die Größe der Wälzlager richtet sich nach dem erforderlichen maximalen Umlaufbiege­ moment.
Die Masse der rotierenden Unwucht, die im wesentlichen durch das Unwuchtgewicht 5 gebildet wird, und die Drehzahl derselben bestimmen bei sonst festgelegter Geometrie die Größe des Umlaufbiegemoments. Diese Masse sollte so gewählt sein, daß das maximal erforderliche Umlaufbiegemoment bei etwa zwei Drittel der Motorendrehzahl der Drehantriebs­ einrichtung 7 erreicht wird.
Die Lasteinleitung in den Prüfling 2 besteht im oberen Teil aus dem Umlaufbiegemoment-Übertragungsglied 3, das vorlie­ gend als konisch umlaufender Wellenzapfen ausgebildet ist. Das sich nach unten anschließende Meßglied 19 kann mit dem konischen Wellenzapfen in einem Stück gefertigt und an den­ selben angeflanscht sein. Auf dem Meßglied 19 sind Deh­ nungsmeßstreifen 23 zur Erfassung des einwirkenden Umlauf­ biege- und Torsionsmoments appliziert. An den am oberen Ende des Meßglieds 19 bzw. am unteren Ende des Umlaufbiege­ moment-Übertragungsglieds 3 angebrachten Flanschen 20, 24 und 25 ist das untere Ende des als Kompensator bzw. Falten­ balg ausgebildeten Torsionsbelastungs-Übertragungsglieds 8 und die weiter unten noch näher angegebene Fangvorrich­ tung befestigt. Am unteren Ende des Meßglieds 19 ist eben­ falls ein Flansch 26 vorgesehen, an den vorliegend der Prüfling 2 über einen Flansch 28 angeflanscht ist. Im all­ gemeinen Fall hängt die Art der verwendeten Einspannvor­ richtung 1 von dem Typ des zu untersuchenden Prüflings 2 ab, der, wie bereits erwähnt, beispielsweise eine Probe oder ein Bauteil sein kann.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, wird das Torsionsmoment im vorliegenden Fall von den vier paarweise diagonal verschal­ teten servohydraulischen Druckzylindern 16 aufgebracht, die symmetrisch an den beiden Hebelarmen 14 angreifen.
Zur Vermeidung von Zwangskräften sind die servohydrauli­ schen Druckzylinder 16 über Kugelgelenke 29 an die Hebel­ arme 14 des Torsionskrafteinleitungshebels 12 und über Kugelgelenke 30 an das Maschinengestell 18, beispielsweise, aber nicht notwendigerweise, über Aufspannwinkel 17, ange­ schlossen.
Wie bereits erwähnt, ist der Torsionskrafteinleitungshebel 12 bevorzugt durch ein Gleitlager 10 in radialer und axialer Rich­ tung fixiert. Durch diese Lagerung und den angeschlossenen winkelbeweglichen, torsionssteifen Kompensator 8 wird die Schwingbewegung des Wellenzapfens 3 (Lasteinleitung-Um­ laufbiegung) aufgenommen, so daß sie keinen störenden Ein­ fluß auf die am Torsionseinleitungshebel 12 angreifenden servohydraulischen Längs-Druckzylinder 16 ausübt (Entkopp­ lung). Umgekehrt behindert das über den Kompensator 8 ein­ geleitete Torsionsmoment auch nicht die Schwingbewegung des Wellenzapfens 3, die für die Erzeugung des Umlaufbiegemo­ ments erforderlich ist.
Die bereits oben kurz erwähnte Fixier- und Fangvorrichtung besteht aus einem mit dem Wellenzapfen 3 (Lasteinleitung- Umlaufbiegung) verschraubten geteilten Flansch 25 und zwei am Maschinengestell 18 geführten Gegenstücken 31, die wie Klauen eingreifen. Im Falle eines Bruchs des Prüflings 2 schließen sie sich automatisch und stellen eine formschlüs­ sige Verbindung zwischen dem Flansch 25 und dem Maschinen­ gestell 18 her. Sie fixieren außerdem den Wellenzapfen 3 für den Prüflingsein- und -ausbau. Die Fixier- und Fangvor­ richtung erfüllt damit sowohl eine für den laufenden Betrieb wichtige Funktion als auch eine Sicherheitsfunktion.
Hinsichtlich weiterer Sicherheitseinrichtungen ist folgen­ des zu sagen:
Alle oben beschriebenen mechanischen Komponenten und Bau­ teile sind dauerfest ausgelegt. Geltende Sicherheitsricht­ linien werden berücksichtigt.
Als zusätzliche mechanische Sicherheitseinrichtung wird um das rotierende Unwuchtgewicht 5 ein Berstschutz (nicht dar­ gestellt) angebracht. Die am Torsionskrafteinleitungshebel 12 angreifenden Druckzylinder 16 sind mit Endanschlägen (nicht dargestellt) versehen.
Als elektrische Sicherheitseinrichtungen sind am oberen Ende des Wellenzapfens 3 zwei um 180° versetzte berührungs­ lose (induktiv wirkende) Endschalter angebracht (nicht ge­ zeigt), die so eingestellt werden, daß bei einer Wegüber­ schreitung durch Bruch des Prüflings 2 oder ähnlichem alle Antriebsaggregate sofort abgeschaltet werden.
Die Druckzylinder 16 sind über die erwähnten mechanischen Endanschläge hinaus mit, ebenfalls nicht dargestellten, elektrischen Weg- und Kraftendschaltern versehen.
Es seien folgende Fehlerbetrachtungen zur Kalibrierung und zu den Reibungseffekten angegeben:
Bei der Kalibrierung der als Meßglied 19 vorliegend vorgesehe­ nen Meßnabe ist zu berücksichtigen, daß das Umlaufbiege­ moment nicht konstant ist, sondern von Null - am oberen En­ de des Wellenzapfens 3 - auf seinen Maximalwert (Fliehkraft x wirksamer Hebelarm) am unteren Ende (Spannplatte) des eingespannten Prüflings 2 ansteigt. D.h., das Umlaufbiege­ moment ist auch über die Länge des Prüflings 2 nicht kon­ stant. Die Kalibrierung ist deshalb auf den zu untersuchen­ den Querschnitt des Prüflings 2 abzustimmen.
Die Lager der Lasteinleitungskomponenten befinden sich in Kraftflußrichtung vor dem Meßglied 19, so daß die für die Steuerung und Regelung verwendeten Meßsignale für Umlauf­ biegung und Torsion nicht durch Reibungseffekte in den Lagern verfälscht werden.
Wie sich aus der Bezeichnung des Prüfstandes bereits er­ gibt, sind zwei Meßgrößen - die Torsion und die umlaufende Biegung - zu erfassen. Beide werden von Dehnungsmeßstreifen- Vollbrücken auf dem Meßglied 19 zwischen Torsionskraftein­ leitung und Prüflingseinspannung kontinuierlich erfaßt und, wie oben bereits ausgeführt, zur Steuerung und Regelung der Prüfmaschine bzw. zur Versuchsüberwachung verwendet.
Weitere Meßgrößen ergeben sich aus dem jeweiligen Versuchs­ aufbau.
Hinsichtlich der Sollwertvorgabe ist zu sagen, daß die Regeleinrichtungen für die beiden Einflußgrößen - Torsion und Biegung - grundsätzlich einen Spannungseingang von ±10 V als Sollwerteingang haben. Für die Motorregelung genügt eine Gleichspannungsquelle mit veränderbarer Rampensteil­ heit sowie einer Impulsrückführung.
Für die dynamische Torsion kann wahlweise bei Einstufenver­ suchen ein Funktionsgenerator, bei Mehrstufenversuchen mit stochastischen Anteilen ein Programmautomat mit Impulsrück­ führung oder bei ausschließlich stochastischem Programm ein Prozeßrechner mit entsprechender Rückführung verwendet wer­ den.

Claims (17)

1. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungsein­ richtung zum Einleiten eines umlaufenden Biegemoments und einer Torsionsbelastung in einen Prüfling, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Einspann­ vorrichtung (1) für den Prüfling (2) mit einem feststehen­ den Umlaufbiegemoment-Übertragungsglied (3), an dem ein mittels einer Drehantriebseinrichtung (7) rotierbares Un­ wuchtgewicht (5) drehbar gelagert ist, und über ein tor­ sionssteifes, jedoch biegeweiches Torsionsbelastungs-Über­ tragungsglied (8) mit der Torsionsbelastungseinrichtung (9) verbunden ist.
2. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungsein­ richtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Umlaufbiegemoment-Übertragungsglied (3) ein feststehendes Wellenteil ist, das von dem als Kompensa­ tor bzw. Faltenbalg ausgebildeten Torsions-Übertragungs­ glied (8) konzentrisch umgeben ist.
3. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungseinrich­ tung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Torsionsbelastungseinrichtung (9) einen Torsionskrafteinleitungshebel (12) aufweist, der in einer zum feststehenden Wellenteil (3) und zum Kompensator bzw. Faltenbalg (8) konzentrischen Lagerung (10) um die Achse des Wellenteils (3) verschwenkbar gelagert ist.
4. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungseinrich­ tung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lagerung (11) ein den Torsionskrafteinlei­ tungshebel (13) in radialer und axialer Richtung fixieren­ des Gleitlager ist.
5. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungseinrich­ tung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Torsionskrafteinleitungs­ hebel (12) zum Erzeugen eines Torsionsmoments servohydrau­ lische Druckzylinder (16) angreifen.
6. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungseinrich­ tung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die servohydraulischen Druckzylinder (16) symmetrisch an dem Torsionskrafteinleitungshebel (12) an­ greifen.
7. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungseinrich­ tung nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Torsionskrafteinleitungshebel (12) ein Mehrfachhebel ist.
8. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungseinrich­ tung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die servohydraulischen Druckzylinder (16) paar­ weise an jedem Hebelarm (14) des Mehrfachhebels angreifen.
9. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungseinrich­ tung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Torsionskrafteinleitungshebel (12) ein Doppelhebel ist und die servohydraulischen Druck­ zylinder (16) paarweise diagonal verschaltet sind.
10. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungseinrich­ tung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die servohydraulischen Druck­ zylinder (16) mittels Kugelgelenken (29, 30) mit dem Tor­ sionskrafteinleitungshebel (12) und/oder dem Maschinenge­ stell bzw. -fundament (18) verbunden sind.
11. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungseinrich­ tung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das feststehende Wellenteil (3) ein konischer Wellenzapfen ist.
12. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungseinrich­ tung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Umlaufbiegemoment-Über­ tragungsglied (3), insbesondere das Wellenteil bzw. der Wellenzapfen, und das Torsionsbelastungs-Übertragungsglied (8), insbesondere der Kompensator bzw. Faltenbalg, über ein Verbindungsglied (20), insbesondere eine Flanschverbin­ dung, an dem bzw. der beide befestigt sind, mit der Ein­ spannvorrichtung (1) für den Prüfling (2) verbunden sind.
13. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungseinrich­ tung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem Umlaufbiege­ moment-Übertragungsglied (3) und der Einspannvorrichtung (1) ein Meßglied (19) zum Messen des Umlaufbiege- und/oder Tor­ sionsmoments angebracht ist.
14. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungsein­ richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannvorrichtung (1) eine Meßnabe ist, an welche der Prüfling (2) anflansch­ bar ist.
15. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungsein­ richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekenn­ zeichnet durch eine das Umlaufbiegemoment-Übertra­ gungsglied (3) für den Prüflingsein- und -ausbau am Maschi­ nengestell bzw. -fundament (18) fixierende und die Ein­ spannvorrichtung (1) bei einem Prüflingsbruch fangende Fixier- und Fangvorrichtung (24, 25, 31).
16. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungsein­ richtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fixier- und Fangvorrichtung (24, 25, 31) einen an dem Umlaufbiegemoment-Übertragungsglied befestigten geteilten Flansch (24, 25) und klauenartig greifende , ge­ führte Gegenstücke (31) hierzu umfaßt, die sich bei einem Prüflingsbruch schließen und dadurch eine form- und rei­ bungsschlüssige Verbindung zwischen dem Umlaufbiegemoment- Übertragungsglied (3) und dem Maschinengestell bzw. -fun­ dament (18) herstellen.
17. Umlaufbiegeprüfmaschine mit Torsionsbelastungsein­ richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebswelle (6) für das Unwuchtgewicht (5) eine Gleichlaufgelenkwelle mit beiderseitigem Flanschanschluß (21, 22) vorgesehen ist.
DE19873716215 1987-05-14 1987-05-14 Umlaufbiegepruefmaschine mit torsionsbelastungseinrichtung Granted DE3716215A1 (de)

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