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Dokumentenidentifikation DE10137412B4 04.12.2008
Titel Exzenterantrieb für eine Reibungsuntersuchungsvorrichtung und Reibungsuntersuchungsvorrichtung
Anmelder Stehr, Werner, 72160 Horb, DE
Erfinder Stehr, Werner, 72160 Horb, DE
Vertreter Klocke & Späth, 72160 Horb
DE-Anmeldedatum 31.07.2001
DE-Aktenzeichen 10137412
Offenlegungstag 27.02.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.12.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.12.2008
IPC-Hauptklasse G01M 19/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01N 19/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Exzenterantrieb für eine Reibungsuntersuchungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Reibungsuntersuchungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5 oder des Anspruchs 6.

Die Reibungsuntersuchungsvorrichtung ist zur Untersuchung von Reibungsvorgängen an oszillierend gegeneinander bewegten Körpern vorgesehen. Dabei ist eine vorgesehene oder typische Oszillationsfrequenz beispielsweise 50 Hz, die Oszillation kann deswegen als mechanisch hochfrequent bezeichnet werden. Eine Amplitude der Oszillation liegt zwischen beispielsweise 1/100 mm oder weniger bis wenige mm. Es handelt sich um die Untersuchung und Messung von Reibung und Verschleiß an mit kurzem Weg und oft wiederholt gegeneinander bewegten Körpern bzw. Flächen. Typischerweise tritt eine derartige Reibungsbeanspruchung an eigentlich nicht bewegten Lagern, Dichtstellen, Verbindungsstellen etc. durch Vibrationen auf, wie sie beispielsweise beim Fahren eines Kraftfahrzeugs oder beim Betrieb einer Maschine auftreten.

Zur Erzeugung der zur Reibungsuntersuchung erforderlichen oszillierenden Bewegung ist ein Exzenterantrieb mit einem beispielsweise elektromotorisch rotierend antreibbaren Exzenter und einem drehbar am Exzenter angelenkten Pleuel vorgesehen, dessen exzenterfernes Ende mit einem Reibungskörper verbunden ist und diesen bei Rotation des Exzenters oszillierend antreibt. Eine Oszillationsfrequenz ist durch eine Drehzahl des Exzenters und eine Oszillationsamplitude durch Einstellung einer Exzentrizität des Pleuels am Exzenter einstellbar. Ein Problem bei der Messung und Untersuchung derartiger Reibungsvorgänge mit kleiner Amplitude und hoher Frequenz kann durch Schwingungen und Vibrationen auftreten, die der Exzenterantrieb erzeugt. Derartige Schwingungen und Vibrationen beeinflussen das Untersuchungsergebnis, ihr Einfluss kann größer als der Einfluss einer durch den beabsichtigten, oszillierenden Antrieb des Reibungskörpers verursachten Reibung sein. Ein im Wesentlichen durch die am Exzenterantrieb eingestellte Oszillationsfrequenz und Oszillationsamplitude beeinflusstes Mess- und Untersuchungsergebnis kann in diesem Fall nicht erwartet werden.

Aus der DE 33 36 381 A1 ist eine Werkzeugmaschine mit einem Exzenterantrieb zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken bekannt. Eine Amplitude des Exzenterantriebs ist einstellbar. Der Exzenterantrieb weist ein Ausgleichsgewicht auf, das mit einer Geradführung verschiebbar geführt ist und das mit einem zweiten Exzenter gemeinsam mit einem Pleuel des Exzenterantriebs und gegenläufig zu dem Pleuel angetrieben wird. Eine Bewegungsamplitude des Ausgleichsgewichts ist über eine Verstellmechanik gemeinsam mit der Amplitude des Exzenters einstellbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Exzenterantrieb und eine Reibungsuntersuchungsvorrichtung der vorstehend erläuterten Art vorzuschlagen, mit denen ein definierter, oszillierender Antrieb eines Reibungskörpers möglich ist und sonstige, reibungsbeeinflussende Faktoren, insbesondere durch den oszillierenden Antrieb verursachte Vibrationen und Schwingungen, so gut wie möglich vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Exzenterantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Reibungsuntersuchungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 oder des Anspruchs 6 gelöst. Der Exzenter des erfindungsgemäßen Exzenterantriebs weist ein Exzentrizitätseinstellelement auf, das um eine zur Drehachse des Exzenters exzentrische Achse drehbar am Exzenter angebracht und am Exzenter drehfest feststellbar ist. Dabei soll unter drehbar auch eine auf beispielsweise 180° oder einen sonstigen Winkel beschränkte Drehbarkeit, also eine Schwenkbarkeit des Exzentrizitätseinstellelements am Exzenter verstanden werden. Das Pleuel ist mit Abstand von der Achse, um die das Exzentrizitätseinstellelement am Exzenter drehbar ist, drehbar am Exzentrizitätseinstellelement angelenkt. Durch Drehen des Exzentrizitätseinstellelements am Exzenter lässt sich ein Abstand, in dem das Pleuel drehbar am Exzentereinstellelement angelenkt ist, von der Drehachse des Exzenters und damit eine Exzentrizität der drehbaren Anlenkung des Pleuels in Bezug auf den Exzenter einstellen. Das am Exzentrizitätseinstellelement angelenkte Pleuel bildet eine Unwucht, die erfindungsgemäß durch Auswuchten des Exzentrizitätseinstellelements kompensiert ist. Gemeinsam mit dem Pleuel bildet das exzentrisch am Exzenter angeordnete Exzentrizitätseinstellelement eine Unwucht des Exzenters, die erfindungsgemäß durch Auswuchten des Exzenters mit dem Exzentrizitätseinstellelement einschließlich des Pleuels kompensiert ist. Es ist davon auszugehen, dass ein statisches Auswuchten ausreicht, weswegen unter Auswuchten ein zumindest statisches Auswuchten verstanden werden soll. Ein dynamisches Auswuchten ist möglich und von der Erfindung umfasst.

Der erfindungsgemäße Exzenterantrieb hat durch das Auswuchten den Vorteil, dass Unwuchten ausgeglichen und dadurch ein ruhiger, schwingungs- und vibrationsarmer Lauf des Exzenterantriebs gewährleistet ist. Die Auswuchtung des Exzentrizitätseinstellelements ist unabhängig von dessen Drehstellung am Exzenter, die Auswuchtung bleibt erhalten, wenn das Exzentrizitätseinstellelement zur Änderung der Amplitude des oszillierenden Antriebs gegenüber dem Exzenter gedreht und in einer neuen Drehstellung drehfest am Exzenter festgestellt wird. Auch bleibt die Auswuchtung des Exzenters bei einer solchen Einstellung der Oszillationsamplitude durch Drehen des Exzentrizitätseinstellelements gegenüber dem Exzenter erhalten. Die Erfindung hat somit den Vorteil, dass die Auswuchtung des Exzenterantriebs bei einer Verstellung der Oszillationsamplitude erhalten bleibt. Nach Einstellung einer Oszillationsamplitude ist ein Auswuchten des Exzenterantriebs nicht erforderlich.

Weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass eine Auflösung der Einstellung der Oszillationsamplitude bei kleinen Amplituden im Bereich von 0 bis wenigen 1/100 mm groß ist. Dies bedeutet, dass bei einer Einstellung der Oszillationsamplitude durch Drehen des Exzentrizitätseinstellelements am Exzenter um einen bestimmten Drehwinkel die Änderung der Oszillationsamplitude bei kleiner, absoluter Oszillationsamplitude klein ist. Kleine Oszillationsamplituden im Bereich von 0 bis einigen 1/100 mm lassen sich dadurch fein und genau einstellen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine minimale Oszillationsamplitude des Exzenterantriebs 0 ist. Dies bedeutet, dass ein Abstand der Drehachse des Exzentrizitätseinstellelements am Exzenter von der Drehachse des Exzenters gleich dem Abstand, in dem das Pleuel drehbar am Exzentrizitätseinstellelement angelenkt ist, von der Drehachse des Exzentrizitätseinstellelements am Exzenter ist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung gibt es eine Drehstellung des Exzentrizitätseinstellelements, in der die drehbare Anlenkung des Pleuels am Exzentrizitätseinstellelements mit der Drehachse des Exzenters fluchtet. Die Exzentrizität und damit auch eine Oszillationsamplitude des Pleuels ist dann 0, es findet keine Oszillation statt. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil, dass grundsätzlich eine beliebig kleine Oszillationsamplitude einstellbar ist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht einen kreisscheibenförmigen Körper als Exzenter vor. Dieser weist eine beispielsweise zylindrische, exzentrisch angebrachte Ausnehmung vor, in der ein zweiter, kreisscheibenförmiger Körper drehbar und drehfest feststellbar einliegt. Der zweite, kreisscheibenförmige Körper bildet das Exzentrizitätseinstellelement, an dem exzentrisch zu seiner Drehachse in der Ausnehmung des Exzenters das Pleuel drehbar angelenkt ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung bildet eine einfach herstellbare, kompakt und insbesondere schmal ausbildbare Ausgestaltungsmöglichkeit für den Exzenterantrieb. Ein schmalbauender Aufbau des Exzenterantriebs ist insbesondere hinsichtlich der dynamischen Unwucht von Bedeutung.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, das Exzentrizitätseinstellelement als kreisscheibenförmigen Hohlkörper auszubilden. Durch stellenweise Veränderung einer Umfangswandstärke lässt sich bei dieser Ausgestaltung der Erfindung die Auswuchtung des Exzentrizitätseinstellelements erreichen.

Bei oszillierender Bewegung insbesondere mit kleiner Amplitude ist bei Verwendung von Drehlagern (Gleit- oder Wälzlagern) mit einem Verschleiß zu rechnen, weil die Lager mit kleinem Drehwinkel stets an derselben Umfangsstelle und nicht umlaufend beansprucht werden. Mit zunehmender Amplitudenzahl ist deswegen mit Lagerverschleiß und zunehmendem Lagerspiel zu rechnen, wobei das Lagerspiel bereits während eines Versuchslaufs so groß oder größer als die am Exzenterantrieb eingestellte Oszillationsamplitude werden kann. Dies hat zur Folge, dass die Oszillationsamplitude während des Versuchslaufs kleiner wird und bis auf 0 abnehmen kann. Der Reibungskörper wird trotz drehenden Exzenters nicht mehr bewegt. Deswegen sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, das Pleuel mit einer relativbewegungsfreien Schwenkverbindung mit einem Reibungskörper zu verbinden. Die Schwenkverbindung kann eine Blattfeder oder ein sonstiges, biegbares Verbindungselement, welches Zug- und Druckkräfte überträgt, als Verbindungselement aufweisen. Diese Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil, dass Lagerspiel durch Lagerverschleiß vermieden wird. Auch eine Führung des mit dem Exzenterantrieb oszillierend antreibbaren Reibungskörpers der erfindungsgemäßen Reibungsuntersuchungsvorrichtung kann mit einem oder mehreren relativbewegungsfreien Schwenkverbindungen verschiebbar geführt sein. Die Führung ist insbesondere als Parallelogrammführung ausgebildet, wobei bei einer Ausgestaltung der Erfindung zwei Blattfedern als zueinander parallele und mit Abstand voneinander angeordnete Hebel einer solchen Parallelogrammführung vorgesehen sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Schemaskizze eines erfindungsgemäßen Exzenterantriebs einer Reibungsuntersuchungsvorrichtung; und

2 eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Reibungsuntersuchungsvorrichtung.

Die Figuren sind nicht maßstäblich.

Der in 1 in Form einer Skizze dargestellte, erfindungsgemäße Exzenterantrieb 10 weist einen Exzenter 12 auf, der um eine Drehachse D drehbar gelagert und rotierend antreibbar ist. An einem Ende des Exzenters 12 ist ein Exzentrizitätseinstellelement 14 um eine exzenterfeste Drehachse d drehbar angebracht. In der Skizze hat das Exzentrizitätseinstellelement 14 die Form einer Stange, wobei die Drehachse d sich in einem Mittelbereich befindet, also von beiden Enden des Exzentrizitätseinstellelements 14 Abstand aufweist. Das Exzentrizitätseinstellelement 14 ist in seiner jeweiligen Drehstellung drehfest am Exzenter 12 feststellbar, die Drehstellung ist in 1 durch einen Winkel &egr; zwischen dem Exzentrizitätseinstellelement 14 und dem Exzenter 12 angegeben.

An einem Ende des Exzentrizitätseinstellelements 14 ist ein Pleuel 16 drehbar angelenkt. Der Winkel &egr;, unter dem das Exzentrizitätseinstellelement 14 drehfest am Exzenter 12 festgestellt ist, ergibt einen Abstand eines Anlenkpunkts 18 des Pleuels 16 am Exzentrizitätseinstellelement 14 von der Drehachse D des Exzenters 12. Dieser Abstand ist eine Exzentrizität e des Anlenkpunkts 18 des Pleuels 16. Durch rotierenden Antrieb des Exzenters 12 bewegt sich der Anlenkpunkt 18 des Pleuels 16 auf einer in 1 mit einer Strichpunktlinie dargestellten Kreisbahn um die Drehachse D des Exzenters 12. Bei rotierendem Antrieb des Exzenters 12 um die Drehachse D wird, bei drehfest am Exzenter 12festgestelltem Exzentrizitätseinstellelement 14, das Pleuel 16 in an sich bekannter Weise zu einer Hub- oder oszillierenden Bewegung angetrieben, wobei eine Oszillationsamplitude dem Radius des in 1 strichpunktiert dargestellten Kreises und der Exzentrizität e entspricht. Durch Verstellen des Winkels &egr; zwischen dem Exzentrizitätseinstellelement 14 und dem Exzenter 12 durch Drehen des Exzentrizitätseinstellelements 14 gegenüber dem Exzenter 12 und erneutes drehfestes Feststellen des Exzentrizitätselements 14 am Exzenter 12 lässt sich die Exzentrizität e des Pleuels 16 bzw. seines Anlenkpunkts 18 verändern und einstellen.

Der Abstand des Anlenkpunkts 18 des Pleuels 16 von der Drehachse d des Exzentrizitätseinstellelements 14 am Exzenter 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel gleich groß wie der Abstand dieser Drehachse d von der Drehachse D des Exzenters 12 gewählt. Dadurch kann der Anlenkpunkt 18 fluchtend mit der Drehachse D des Exzenters 12 und auf diese Weise die Exzentrizität e auf Null eingestellt werden.

Das Exzentrizitätseinstellelement 14 ist mit dem an ihm angelenkten Pleuel 16, welches eine Unwucht für das Exzentrizitätseinstellelement 14 bildet, ausgewuchtet. Die Auswuchtung ist in 1 symbolisch durch eine Wuchtmasse 20 an einem dem Anlenkpunkt 18 des Pleuels 16 fernen Ende des Exzentrizitätseinstellelements 14 dargestellt.

Ebenfalls ist der Exzenter 12 mit dem drehbar an ihm angebrachten Exzentrizitätseinstellelement 14 und dem an diesem angelenkten Pleuel 16 ausgewuchtet. Diese Auswuchtung ist in 1 symbolisch durch eine Wuchtmasse 22 an einem der Drehachse d des Exzentrizitätseinstellelements 14 fernen Ende des Exzenters 12 dargestellt. Zur Auswuchtung des Exzenters 12 kann man sich die Masse des Exzentrizitätseinstellelements 14 einschließlich des Pleuels 16 und der Wuchtmasse 20 des Exzentrizitätseinstellelements 14 als in der Drehachse d des Exzentrizitätseinstellelements 14 konzentrierte Masse vorstellen und diese Masse durch die Wuchtmasse 22 des Exzenters 12 ausgleichen. Die Auswuchtung des Exzentrizitätseinstellelements 14 ändert sich durch dessen Drehung um die Drehachse d am Exzenter 12 nicht, das Exzentrizitätseinstellelement 14 ist unabhängig von seiner jeweiligen Drehstellung stets ausgewuchtet. Ebenso wenig ändert sich die Auswuchtung des Exzenters 12 durch Drehung des Exzentrizitätseinstellelements 14 um die Drehachse d am Exzenter 12. Der Exzenterantrieb 10 ist somit stets ausgewuchtet unabhängig von der Einstellung der Exzentrizität e durch Drehung des Exzentrizitätseinstellelements 14 um die Drehachse d am Exzenter 12. Es muss deswegen keine Neu-Auswuchtung des Exzenterantriebs 10 nach Verstellung der Exzentrizität e durch Verdrehen des Exzentrizitätseinstellelements 14 am Exzenter 12 vorgenommen werden.

2 zeigt eine Reibungsuntersuchungsvorrichtung 24 zur Untersuchung und Messung von Reibungsvorgängen an oszillierend gegeneinander bewegten Reibungskörpern. Zum oszillierenden Antrieb weist die Reibungsuntersuchungsvorrichtung 24 den in 1 als Skizze dargestellten Exzenterantrieb 10 auf. Der Exzenter 12 des Exzenterantriebs 10 ist als kreisscheibenförmiger Körper hergestellt. Er ist mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Elektromotors um seine Drehachse D rotierend antreibbar. Der Exzenter 12 weist eine zylindrische, exzentrisch angeordnete Ausnehmung auf, in der ein zweiter, kreisscheibenförmiger Körper drehbar einliegt, der das Exzentrizitätseinstellelement 14 bildet. Mit einer radial in einen Umfang des Exzenters 12 eingeschraubten Madenschraube 26 ist das Exzentrizitätseinstellelement 14 drehfest in der Ausnehmung des Exzenters 12 feststellbar. Vom Exzentrizitätseinstellelement 14 steht seitlich ein Lagerzapfen 28 ab, auf dem drehbar ein Pleuelauge 30 des Pleuels 16 gelagert ist. Das Pleuel 16 ist aus Gewichtsgründen aus kohlefaserverstärktem Kunststoff hergestellt. Der Lagerzapfen 28 definiert den Anlenkpunkt 18 des Pleuels 16 am kreisscheibenförmigen Exzentrizitätseinstellelement 14.

Nach Lösen der Madenschraube 26 ist durch Drehen des Exzentrizitätseinstellelements 14 in der Ausnehmung des Exzenters 12 die Exzentrizität e, mit der das Pleuel 16 am Exzenter 12 angelenkt ist, einstellbar. Durch anschließendes Anziehen der Madenschraube 26 wird das Exzentrizitätseinstellelement 14 drehfest in der Ausnehmung des Exzenters 12 festgestellt und damit die Exzentrizität e des Pleuels 16 festgelegt. Durch rotierenden Antrieb des Exzenters 12 wird der Lagerzapfen 28 mit dem Pleuelauge 30 auf einer Kreisbahn um die Drehachse D des Exzenters 12 bewegt und das Pleuel 16 zu einer Hub- oder oszillierenden Bewegung angetrieben.

Der Abstand einer gedachten Achse des Lagerzapfens 28 von einer ebenfalls gedachten Mittelachse des Exzentrizitätseinstellelements 14 beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung 1,2 mm. Die gedachte Mittelachse des Exzentrizitätseinstellelements 14 fällt mit dessen Drehachse d (1) in der Ausnehmung des Exzenters 12 zusammen. Die Exzentrizität des Exzentrizitätseinstellelements 14 bezüglich der Drehachse D des Exzenters 12 ist gleich groß wie der vorgenannte Abstand des Lagerzapfens 28 von der Mitte des Exzentrizitätseinstellelements 14, also ebenfalls 1,2 mm. Dadurch kann durch Drehen des Exzentrizitätseinstellelements 14 in der Ausnehmung des Exzenters 12 der Lagerzapfen 28 fluchtend mit der Drehachse D des Exzenters 12 ausgerichtet und die Exzentrizität e auf Null eingestellt werden. Die maximal einstellbare Exzentrizität e beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel 2,4 mm. Die Exzentrizität e ist durch Festklemmen mit der Madenschraube 26 stufenlos einstellbar. Im Bereich nahe Null lässt sich die Exzentrizität e durch Drehen des Exzentrizitätseinstellelements 14 in der Ausnehmung des Exzenters 12 fein mit einer Genauigkeit von 1/100 mm oder genauer einstellen. Zur Einstellung der Exzentrizität e ist eine Skala 32 auf dem Exzenter 12 am Umfang des Exzentrizitätseinstellelements 14 und eine Markierung 34 an einer Stelle des Umfangs des Exzentrizitätseinstellelements 14 angebracht.

Das Exzentrizitätseinstellelement 14 ist mit dem an ihm angelenkten Pleuel 16 bezüglich seiner Dreh- und Mittelachse ausgewuchtet. Zur Auswuchtung ist das Exzentrizitätseinstellelement 14 als Hohlkörper ausgebildet, wobei eine Wandstärke an einer dem Lagerzapfen 28 gegenüberliegenden Umfangsstelle zur Bildung der Auswuchtmasse 20 verstärkt ist. Die Wandung des Exzentrizitätseinstellelements 14 ist in 2 durch eine mit 36 bezeichnete Strichlinie dargestellt. Andere oder zusätzliche Möglichkeiten zum Auswuchten sind das exzentrische Anbringen von Bohrungen zur örtlichen Gewichtsverringerung oder das Füllen solcher Bohrungen mit einem schweren Material zur örtlichen Gewichtssteigerung. Auch können Wuchtmassen angebracht werden. Solche Auswuchtmaßnahmen sind an sich bekannt.

Auch der Exzenter 12 ist einschließlich des in seiner Ausnehmung einliegenden Exzentrizitätseinstellelements 14 und des am Exzentrizitätseinstellelement 14 angelenkten Pleuels 16 bezüglich seiner Drehachse D ausgewuchtet. Das Auswuchten des Exzenters 12 ist beispielsweise mit den vorstehend genannten Maßnahmen möglich. Die Auswuchtung ändert sich, wie zu 1 erläutert worden ist, nicht durch das Verstellen der Exzentrizität e, mit der das Pleuel 16 am Exzenter 12 angelenkt ist. Durch die Auswuchtung des Exzenterantriebs 10 werden Schwingungen oder Vibrationen durch rotierenden Antrieb des Exzenters 12 und die dadurch bewirkte Oszillation des Pleuels 16 vollständig oder zumindest weitgehend. vermieden. Dies ist wichtig zur Untersuchung von Reibungsvorgängen bei kleiner Oszillationsamplitude im Bereich von unter 1/100 mm bis wenige 1/100 mm. Die Drehzahl des Exzenters 12 kann beispielsweise 3000 1/min, die Oszillationsfrequenz des Pleuels 16 damit 50 Hz betragen.

Ein dem Exzenterantrieb 10 fernes Ende des Pleuels 16 ist mit einer Blattfeder als Schwenkverbindung 38 schwenkbar mit einem ersten, eine nicht näher dargestellte Prismenführung aufweisenden Reibungskörper 40 verbunden. Die Blattfeder als Schwenkverbindung 38 hat den Vorteil, dass sie relativbewegungsfrei ist. Dadurch wird die Bildung eines Spiels in der Schwenkverbindung 38 zwischen dem Pleuel 16und dem Reibungskörper 40 vermieden, das durch Reibung und Verschleiß in Schwenkverbindungen mit beispielsweise Wälz- oder Gleitlagern auftritt, die eine Relativbewegung aufweisen und oszillierend mit kleiner Amplitude und großer Amplitudenzahl um eine Mittellage bewegt werden.

Der Reibungskörper 40 ist mit einer Parallelogrammführung verschieblich geführt. Die Parallelogrammführung ist durch zwei Blattfedern als Schwenkverbindungen 42 gebildet, die parallel zueinander an zwei Seiten des Reibungskörpers 40 angebracht sind. Dem Reibungskörper 40 ferne Enden der Blattfedern sind fest eingespannt, die Einspannstellen 44 sind in 2 symbolisch dargestellt.

Auf dem Reibungskörper 40 liegt ein zweiter Reibungskörper 46 auf, der in 2 als Kugel dargestellt ist. Dieser Reibungskörper 46 weist einen Dreieckslenker 48 mit einer zur Verschieberichtung des ersten Reibungskörpers 40 parallelen Schwenkwelle 50 auf, die in einem Festlager 52 und einem Loslager 54 schwenkbar gelagert ist. Der kugelförmige Reibungskörper 46 ist dadurch in Verschieberichtung des ersten Reibungskörpers 40 unbeweglich gehalten. Der kugelförmige Reibungskörper 46 liegt durch sein Eigengewicht auf der nicht dargestellten Prismenführung des ersten Reibungskörpers 40 auf. Der Dreieckslenker 48 ist abweichend von der Zeichnung horizontal angeordnet, seine Schwenklager 52, 54 befinden sich seitlich neben dem ersten Reibungskörper 40. Die nach oben stehende Darstellung des Dreieckslenkers 48 und die Zeichnung seiner Schwenklager 52, 54 oberhalb des ersten Reibungskörpers 40 ist in 2 der Darstellbarkeit wegen gewählt worden. Der kugelförmige Reibungskörper 46 kann zusätzlich zu seinem Eigengewicht beispielsweise mittels eines Federelements belastet werden (nicht dargestellt).

Die Parallelogrammführung des ersten Reibungskörpers 40 mit den beiden Blattfedern als Schwenkverbindungen 42 ist wie auch bei der Schwenkverbindung 38 des Pleuels 16 mit dem ersten Reibungskörper 40 wegen der Relativbewegungsfreiheit der Blattfedern gewählt worden. Es ist deswegen keine Bildung von Lagerspiel durch die Oszillationsbewegung zu befürchten. Die Bildung von Lagerspiel aufgrund der Oszillation während eines Versuchslaufs würde die Oszillationsamplitude des ersten Reibungskörpers 40 verringern, wobei eine Lagerspielbildung im Bereich von 1/100 mm bei einer Exzentrizität e in gleicher Größenordnung die Oszillationsbewegung erheblich verändern würde.


Anspruch[de]
Exzenterantrieb für eine Reibungsuntersuchungsvorrichtung (24) zur Untersuchung von Reibungsvorgängen an oszillierend gegeneinander bewegten Körpern (40, 46) mit einem rotierend antreibbaren Exzenter (12), mit einem am Exzenter (12) drehbar angelenkten Pleuel (16) und mit einem Exzentrizitätseinstellelement (14), das drehbar um eine zum Exzenter (12) exzentrische Drehachse (d) am Exzenter (12) angebracht und am Exzenter (12) drehfest feststellbar ist, wobei das Pleuel (16) mit Abstand von der Drehachse (d) des Exzentrizitätseinstellelements (14) am Exzentrizitätseinstellelement (14) angelenkt ist und wobei das Exzentrizitätseinstellelement (14) mit dem Pleuel (16) ausgewuchtet ist und der Exzenter (12) mit dem Exzentrizitätseinstellelement (14) einschließlich des Pleuels (16) ausgewuchtet ist. Exzenterantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand, mit dem das Pleuel (16) drehbar am Exzentrizitätseinstellelement (14) angelenkt ist, von der Drehachse (d) des Exzentrizitätseinstellelements (14) am Exzenter (12) und der Abstand der Drehachse (d) des Exzentrizitätseinstellelements (14) am Exzenter (12) von der Drehachse (D) des Exzenters (12) gleich sind. Exzenterantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (12) ein kreisscheibenförmiger Körper mit einer Ausnehmung ist, in der ein zweiter kreisscheibenförmiger Körper drehbar und drehfest feststellbar sowie exzentrisch zum Exzenter (12) einliegt, der das Exzentrizitätseinstellelement (14) bildet. Exzenterantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der das Exzentrizitätseinstellelement (14) bildende kreisscheibenförmige Körper als Hohlkörper ausgebildet ist. Reibungsuntersuchungsvorrichtung mit einem Exzenterantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Pleuel (16) oszillierend antreibbarer Reibungskörper (40) mit einer relativbewegungsfreien Schwenkverbindung (38) mit dem Pleuel (16) verbunden ist. Reibungsuntersuchungsvorrichtung mit einem Exzenterantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Pleuel (16) oszillierend antreibbarer Reibungskörper (40) mit einer oder mehreren relativbewegungsfreien Schwenkverbindungen (42) verschiebbar geführt ist. Reibungsuntersuchungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibungskörper (40) eine Parallelogrammführung aufweist, die relativbewegungsfreie Schwenkverbindungen (42) aufweist. Reibungsuntersuchungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkverbindungen (38, 42) ein biegbares Verbindungselement aufweisen. Reibungsuntersuchungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement eine Blattfeder ist.






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