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Dokumentenidentifikation DE4435159A1 04.04.1996
Titel Zug- und/oder Druckprüfmaschine
Anmelder Zwick GmbH & Co, 89079 Ulm, DE
Erfinder Ruchti, Peter, 89423 Gundelfingen, DE
Vertreter Fay und Kollegen, 89073 Ulm
DE-Anmeldedatum 30.09.1994
DE-Aktenzeichen 4435159
Offenlegungstag 04.04.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.04.1996
IPC-Hauptklasse G01N 3/02
IPC-Nebenklasse G01N 3/08   
Zusammenfassung Die Zug- und/oder Druckprüfmaschine besteht aus einem Maschinenrahmen mit einer oberen Quertraverse (1) und einer Sockeltraverse (2) sowie mit beide verbindenden Führungssäulen (4) für eine längs der Führungssäulen (4) verfahrbare Mitteltraverse (3). An der Mitteltraverse (3) einerseits und an vorzugsweise der Sockeltraverse (2) andererseits sind Prüfeinrichtungen für den Prüfling anschließbar. Jede Führungssäule (4) ist als Hohlprofil ausgebildet, das radial zur Mitteltraverse (3) hin offen ist, wobei im Hohlprofil ein mit der Mitteltraverse (3) verbundenes Gleitstück (5) axial verschiebbar geführt und die Mitteltraverse durch eine Spindelmutter und eine sich axial durch das Gleitstück (5) erstreckende Gewindespindel (7) verstellbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Zug- und/oder Druckprüfmaschine mit einem Maschinenrahmen aus einer oberen Quertraverse und einer Sockeltraverse sowie mit beide verbindenden Führungssäulen für eine längs der Führungssäulen verfahrbare Mitteltraverse, wobei an der Mitteltraverse einerseits und an vorzugsweise der Sockeltraverse andererseits Prüfeinrichtungen für den Prüfling anschließbar sind.

Bekannte Prüfmaschinen dieser Art bestehen in der Regel aus 1 bis 4 vertikalen massiven Rundsäulen aus Stahl, wobei die Rundsäulen von Gleitbuchsen und/oder Kugelbuchsen umfaßt werden. Je nach Bauart sitzt dabei die Spindel vor, hinter, neben oder zwischen den Säulen.

Dies erfordert einen relativ großen Platzbedarf und entsprechende Ausbildungen der Fahr- und Festtraversen. Wegen des kleinen Abstandes der Außenfasern zum Flächenschwerpunkt ist die Biegesteifigkeit der Säulen relativ gering. Um die Biegesteifigkeit zu erhöhen, müßte der Durchmesser der Säulen vergrößert werden, was mit einer entsprechenden Erhöhung des Gewichtes der Säulen einherginge. Um den Bediener vor der bewegten Führung und ggf. auch vor Verschmutzung mit Schmier- oder Gleitmittel zu schützen, sind zusätzliche Verkleidungen der Führungssäule und der Spindel erforderlich, die im übrigen auch zum Schutz der Spindel und der Führung ihrerseits vor absplitternden Probenresten, Zunder und dergl. notwendig ist.

Weiter sind auch Prüfmaschinen mit Profilsäulen bekannt, die eine zusätzliche Führungsschiene oder Rundsäule für Gleitschuhe bzw. Gleitbuchsen, Führungsrollen bzw. Kugelbuchsen oder Rollenschuhe erforderlich machen. Dies bedeutet einen zusätzlichen Aufwand bei der Montage der Führungsleiste bzw. -Säule, sowie einen erhöhten Platz bedarf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau eine hohe Biegesteifigkeit der Führungssäulen erreicht wird und im übrigen zusätzliche Verkleidungen für die Führungssäule oder die Spindel nicht erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Führungssäule als Hohlprofil ausgebildet ist, das radial zur Mitteltraverse hin offen ist, wobei im Hohlprofil ein mit der Mitteltraverse verbundenes Gleitstück axial verschiebbar geführt und die Mitteltraverse durch eine Spindelmutter und eine sich axial durch das Gleitstück erstreckende Gewindespindel verstellbar ist.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht zunächst darin, daß durch die Ausbildung der Führungssäule als Hohlprofil eine hohe Biegesteifigkeit erreicht wird, so daß selbst bei der Verwendung von Aluminium-Profilsäulen sehr hohe Führungsqualitäten erzielt werden. Hierdurch ergibt sich zugleich ein optimales Verhältnis von Biegesteifigkeit zu Eigengewicht der Säulen. Durch die Verlagerung der gesamten Führungs- und Antriebselemente, also auch der Spindel, ins Innere der Führungssäule sind keinerlei Schutzverkleidungen notwendig. Die verbleibende radiale Öffnung für die Verbindung zwischen dem Gleitstück und der Mitteltraverse kann durch eine Faltenbalgabdeckung geschlossen sein. Darüber hinaus reduziert sich der erforderliche Platzbedarf auf ein Minimum.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist das Hohlprofil eine zylindrische Innenmantelfläche auf und ist die Gewindespindel konzentrisch zur Innenmantelfläche angeordnet.

Durch die koaxiale Anordnung der Führungselemente sowie der Antriebselemente wird sowohl eine spiel freie Führung erreicht als auch Geometriefehler vermieden, die sonst zwischen der Spindelachse und der Führungsachse auftreten können. Sind für die Säule und die Spindel jeweils eigene Bohrungen in den Traversen angeordnet, müssen sowohl der Abstand als auch der Winkel zwischen allen diesen Bohrungen untereinander eingehalten werden.

Die Mitteltraverse steht vorteilhafterweise jeweils endseitig in das Hohlprofil hinein vor und weist eine zur Gewindespindel konzentrische Aufnahmebohrung auf. Hierdurch wird eine besonders einfache und stabile Verbindung zwischen der Mitteltraverse und dem Gleitstück erreicht. Hierbei ist es weiter von Vorteil, wenn in die Aufnahmebohrung der Mitteltraverse die Spindelmutter eingesetzt ist.

Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß das Gleitstück von einer Konushülse gebildet ist, auf deren Außenkonus ein mit seiner zylindrischen Außenmantelfläche der Innenmantelfläche des Hohlprofils anliegender Gleitring mit entsprechendem Innenkonus aufgesetzt ist, wobei der Gleitring geschlitzt und durch eine Einstellmutter axial auf dem Außenkonus verstellbar ist. Über die Einstellmutter läßt sich somit der Gleitring soweit aufspreizen, daß er der Innenmantelfläche anliegt, wodurch eine spielfreie Führung und zugleich eine Zentrierung des Gleitstücks innerhalb des Hohlprofils erreicht wird.

Zur möglichst einfachen Befestigung des Gleitstücks an der Mitteltraverse sieht die Erfindung vor, daß das Gleitstück auf seiner der Einstellmutter abgewandten Seite einen Ringflansch zum Anschluß an der Mitteltraverse aufweist. Um auch hier eine Zentrierung zu erreichen, ist weiter zweckmäßigerweise vorgesehen, daß der Ringflansch einen Ringfalz zur Zentrierung des Gleitstücks an der Aufnahmebohrung der Mitteltraverse bzw. an der Spindelmutter aufweist.

Je nach geforderten Führungseigenschaften besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, daß an einer Seite oder an beiden Seiten der Mitteltraverse jeweils ein Gleitstück angeordnet ist.

Das Hohlprofil kann zur weiteren Verringerung seines Gewichtes durch radial verlaufende Versteifungsrippen voneinander abgeteilte Hohlkammern aufweisen.

Schließlich ist im Rahmen der Erfindung noch vorgesehen, daß das Hohlprofil an seinen Außenseiten hinterschnittene Aufnahmenuten aufweist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, in diesen Aufnahmenuten Anbau- oder Zubehörteile anzuschließen.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 die Ansicht der Prüfmaschine ohne angesetzte Prüfeinheiten, teilweise im Schnitt dargestellt,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 längs der Linie II-II,

Fig. 3 eine Detaildarstellung der Einzelheit X nach Fig. 1.

Die in der Zeichnung dargestellte Zug- und/oder Druckprüfmaschine besteht aus einem Maschinenrahmen, der eine obere Quertraverse 1, ferner unten eine Sockeltraverse 2 und zwischen beiden eine verfahrbare Mitteltraverse 3 aufweist. Die Mitteltraverse 3 ist in Längsrichtung von Führungssäulen 4 verfahrbar, die die obere Quertraverse 1 und die Sockeltraverse 2 miteinander verbinden. An der Mitteltraverse 3 und vorzugsweise an der Sockeltraverse 2 sind in der Zeichnung nicht dargestellte Prüfeinrichtungen anschließbar, über die Zug- oder Druckprüfungen bzw. weitere Untersuchungen an Prüflingen durchgeführt werden können.

Jede der beiden Führungssäulen 4 ist als Hohlprofil ausgebildet, das, wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, zur Mitteltraverse 3 hin offen ist. Im Hohlprofil ist ein mit der Mitteltraverse 3 verbundenes Gleitstück 5 axial verschiebbar geführt, wobei die Mitteltraverse 3 über eine Spindelmutter 6 und eine sich axial durch die Spindelmutter 6 bzw. das Gleitstück 5 erstreckende Gewindespindel 7 verstellbar ist.

Das Hohlprofil weist eine zylindrische Innenmantelfläche auf, wobei die Gewindespindel 7 konzentrisch zur Innenmantelfläche angeordnet ist. Durch das Zusammenfallen von Spindelachse zu Führungsachse treten keinerlei Geometriefehler auf, wie sie sonst bei räumlich voneinander getrennter Führungssäule und Gewindespindel zu beobachten sind.

Die Mitteltraverse 3 steht jeweils endseitig in das Hohlprofil hinein vor, wobei die Enden 3.1, wie sich aus Fig. 2 ersehen läßt, eine geringere Breite gegenüber dem Mittelbereich aufweisen. Die Enden 3.1 der Mitteltraverse 3 weisen jeweils eine zur Gewindespindel konzentrische Aufnahmebohrung auf, in die hinein die Spindelmutter 6 eingesetzt ist.

Das Gleitstück 5 ist, wie sich aus Fig. 3 ersehen läßt, von einer Konushülse 8 gebildet, auf deren Außenkonus ein mit seiner zylindrischen Außenmantelfläche der Innenmantelfläche des Hohlprofils anliegender Gleitring 9 mit entsprechendem Innenkonus aufgesetzt ist. Der Gleitring 9 ist an einer Stelle in beispielsweise radialer Richtung geschlitzt und durch eine Einstellmutter 10 axial auf dem Außenkonus verstellbar. Durch Anziehen der Einstellmutter 10 wird der Gleitring 9 gegen die Innenmantelfläche des Hohlprofils aufgespreizt, wodurch einerseits eine Zentrierung des Gleitstücks 5 erreicht wird, andererseits optimale Führungseigenschaften eingestellt werden können.

Das Gleitstück 5 weist auf seiner der Einstellmutter 10 abgewandten Seite einen Ringflansch 5.1 zum Anschluß an der Mitteltraverse 3 auf. Weiter ist der Ringflansch 5.1 mit einem Ringfalz zur Zentrierung des Gleitstücks 5 an der Aufnahmebohrung der Mitteltraverse 3 bzw. an der Spindelmutter 6 versehen.

In dem Ausführungsbeispiel sind an beiden Seiten der Mitteltraverse 3 jeweils ein Gleitstück 5 angeordnet, wodurch mögliche Kippbewegungen der Mitteltraverse 3 ausgeschlossen werden. Es besteht jedoch ebenso die Möglichkeit, lediglich ein Gleitstück 5 auf einer Seite der Mitteltraverse 3 anzuordnen.

Zur Verringerung des Gewichts des Hohlprofils kann dieses mehrere Hohlkammern 11 aufweisen, die durch radial verlaufende Versteifungsrippen 12 voneinander abgeteilt sind. Schließlich kann das Hohlprofil an seiner Außenseite hinterschnittene Aufnahmenuten 13 aufweisen, wie sie aus Fig. 2 hervorgehen, an die Zubehörteile oder dergl. angeschlossen werden können, ohne daß dies zu einer Beeinträchtigung des Verfahrweges der Mitteltraverse 3 führt.


Anspruch[de]
  1. 1. Zug- und/oder Druckprüfmaschine mit einem Maschinenrahmen aus einer oberen Quertraverse (1) und einer Sockeltraverse (2) sowie mit beide verbindenden Führungssäulen (4) für eine längs der Führungssäulen (4) verfahrbare Mitteltraverse (3), wobei an der Mitteltraverse (3) einerseits und an vorzugsweise der Sockeltraverse (2) andererseits Prüfeinrichtungen für den Prüfling anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Führungssäule (4) als Hohlprofil ausgebildet ist, das radial zur Mitteltraverse (3) hin offen ist, wobei im Hohlprofil ein mit der Mitteltraverse (3) verbundenes Gleitstück (5) axial verschiebbar geführt und die Mitteltraverse (3) durch eine Spindelmutter (6) und eine sich axial durch das Gleitstück (5) erstreckende Gewindespindel (7) verstellbar ist.
  2. 2. Prüfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil eine zylindrische Innenmantelfläche aufweist und die Gewindespindel (7) konzentrisch zur Innenmantelfläche angeordnet ist.
  3. 3. Prüfmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitteltraverse (3) jeweils endseitig in das Hohlprofil hinein vorsteht und eine zur Gewindespindel (7) konzentrische Aufnahmebohrung (3.2) aufweist.
  4. 4. Prüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Aufnahmebohrung (3.2) der Mitteltraverse (3) die Spindelmutter (6) eingesetzt ist.
  5. 5. Prüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (5) von einer Konushülse (8) gebildet ist, auf deren Außenkonus ein mit seiner zylindrischen Außenmantelfläche der Innenmantelfläche des Hohlprofils anliegender Gleitring (9) mit entsprechendem Innenkonus aufgesetzt ist, wobei der Gleitring (9) geschlitzt und durch eine Einstellmutter (10) axial auf dem Außenkonus verstellbar ist.
  6. 6. Prüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (5) auf seiner der Einstellmutter (10) abgewandten Seite einen Ringflansch (5.1) zum Anschluß an der Mitteltraverse (3) aufweist.
  7. 7. Prüfmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (5.1) einen Ringfalz zur Zentrierung des Gleitstücks (5) an der Aufnahmebohrung (3.2) der Mitteltraverse (3) bzw. an der Spindelmutter (6) aufweist.
  8. 8. Prüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Seite oder an beiden Seiten der Mitteltraverse (3) jeweils ein Gleitstück (5) angeordnet ist.
  9. 9. Prüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil durch radial verlaufende Versteifungsrippen (12) voneinander abgeteilte Hohlkammern (11) aufweist.
  10. 10. Prüfmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil an seiner Außenseite hinterschnittene Aufnahmenuten (13) aufweist.






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