DE1921701A1

DE1921701A1 - Ruetteltisch zur Pruefung von Geraeten

Info

Publication number: DE1921701A1
Application number: DE19691921701
Authority: DE
Inventors: Edgar Meier
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1966-01-19
Filing date: 1969-04-28
Publication date: 1971-01-28
Also published as: GB1240088A; FR2040335A1; DE1921701B2

Description

ENTWICKLUNGSRING SÜD GMBH 2k,April I969

MÜNCHEN

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En/Hb

Rülteltisch zur Prüfung von Geräten

Die Erfindung betrifft einen Rütteltisch zur Prüfung von

Geräten nach Patent (Az. P 12 42 900.4-52)

mit einer die Geräte tragenden Schwingplatte, welche durch aufprallende Kugeln od.dgl. angeregt wird, wobei die Beschleunigung der Kugeln mittels einer mit Nocken versehenen, rotierenden Schleuderscheibe erzielt wird.

In derartigen Rütteltischen können die Geräte, vorwiegend elektronische Geräte, während der gesamten Entwicklungszeit laufend einem Erschütterungstest unterworfen werden, wodurch eventuell vorhandene Fehlerquellen aufgedeckt werden. Dazu ist es erforderlich, daß die Rütteltische auf bestimmte Beschleunigungen, Frequenzen oder sonstige, die Rüttelbewegung kennzeichnende Werte einstellbar sind. Nur dann ist eine derartige Einrichtung universell verwendbar und auf die verschiedensten im späteren Betrieb zu erwartenden Erschütterungs- bzw. Schwingungszustände abstimmbar. So tritt beispielsweise bei modernen Kampfflugzeugen ein sehr breites Band von sowohl niederfrequenten Schwingungen, welche durch aerodynamische Kräfte verursacht werden, als auch hochfrequenten, durch die Triebwerke angeregten Schwingungen auf.

Im Hauptpatent wurde ein Rütteltisch der eingangs genannten Art vorgeschlagen, welcher diese aufgezeigten Bedingungen erfüllt* Es hat sich Jedoch gezeigt, daß die Verwendung der bisher vorgesehenen, auf der Schleuderscheibe sowie der Innenwand des die Schleuderscheibe aufnehmenden Käfigs aufgeschvetßten Nocken aus metallischen Werkstoffen, beispielsweise Eisen, keine Dauerbelastung zuläßt. Bereite nach kurzer Zeit wurde ein sehr hoher Verschleiß dieser Nocken festgestellt. Das führte dazu, daß sowohl die Schleuderscheibe als auch der Käfig sehr oft ausgewechselt werden mußten. Außerdem veränderte sich

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durch den Verschleiß der Nocken auch die Charakteristik des Rütteltisches bereits während des Versuches, was eine genaue Einhaltung der gewünschten Versuchsbedingungen unmöglich machte. Eine weitere Beeinträchtigung der Reproduzierbarkeit eines gewünschten Frequenzspektrums ergab sich aus der Verwendung einer metallischen Prallplatte, welche auf der Unterseite der Schwingplatte angeschraubt wurde. Durch den andauernden Beschüß der emporgeschleuderten Kugeln veränderte sich die innere, kristaline Struktur dieser Prallplatte und damit ihre Dämpfungseigenschaften, was zu einer merkbaren Veränderung der Charakteristik des Rütteltisches führte. Zwar stabilisiert sich die Struktur der Prallplatte im Laufe der Zeit, jedoch mußte wegen des hohen Verschleißes, dem auch die Prallplatte und vor allem die mit der Prallplatte verschweißten Gewindebuchsen zur Aufnahme der Befestigungsbolzen unterworfen war, auch hier eine häufige Auswechslung vorgenommen werden, so daß sich mit einer neuen, ungealterten Prallplatte wieder eine andere Charakteristik der gesamten Anlage ergab.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rütteltisch der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher während des Betriebes seine Charakteristik nicht ändert, einer Dauerbelastung standhält und eine gute Reproduzierbarkeit der gewünschten Versuchsbedingungen erlaubt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelost, daß die-Schleuderscheibe sowie die Innenseite der etwa zylindrischen Wand des Kugelbehälters mit auswechselbaren Schleudernocken bzw. Streunocken aus einem abriebfesten Kunststoff besetzt sind, und daß auf der Unterseite der Schwingplatte eine Prallplatte aus einem alterungsbeatändigen Kunststoff od.dgl. befestigt ist.

Es hat sich gezeigt, daß ein Kunststoff, beispielsweise Nylon oder Teflon, als Material für die Schleuder- und Streunocken besonders geeignet ist. Der Abnützungegrad ist so gering, daß im allgemeinen während der Dauer eines Versuches keine Änderung der charakteristischen Eigenwerte des Rütteltisches auftreten.

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Da darüberhinaue die Nocken leicht ausgewechselt werden können, lassen sich die Schleuderscheibe sowie der Kugelbehälter jederzeit wieder in einen neuwertigen Zustand bringen. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß die Unterseite der Schwingplatte mit einer Prallplatte aus einem alterungsbeständigen Kunststoff, beispielsweise Plexiglas, Hartpapier od.dgl., geschützt ist. Diese Prallplatte verändert auch nach langer Versuchsdauer ihre Eigenschaften nicht, so daß sie ebenso wie die Schleuderscheibe und der Kugelbehälter ohne die Notwendigkeit einer gelegentlichen Auswechslung Bestandteil der Anlage ist. Damit ist gegenüber den bisher gebauten Anlagen eine erhebliche Stabilisierung der Versuche, eine hohe Wiederkehrgenauigkext des geforderten Frequenzspektrums sowie die Möglichkeit einer Dauerbelastung erreicht.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schleudernocken mittels von unten durch die Schleuderscheibe gesteckter Schraubenauf der Schleuderscheibe befestigt werden. Auf diese Weise sind die Befestigungsschrauben verdeckt und kommen mit den Kugeln nicht in Berührung.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Schleuderscheibe präzise Nuteinfräsungen zur Aufnahme der Schleudernocken aufweist. Damit ist bei einem Wechsel der Schleudernocken eine exakte Wiederherstellung ihrer Lage ohne großen Justieraufwand möglich.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung haben die Schleudernocken zum Mittelpunkt der Schleuderscheibe eine allgemeine, nicht symmetrische Lage. Diese Lage wird beispielsweise empirisch durch Versuche bestimmt, und zwar im Sinne einer optimalen, statistischen Beaufschlagung der Prallplatte durch die Kugeln. Zur Befestigung der Streunocken ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die zylindrische Wand des Kugelbehälters mehrere, zueiner Stirnseite der Wand offene Schlitze aufweist, in die die etwa kreiszylinderförmigen Streunocken derart hineingesteckt werden, daß sie über die innere Wandkontur hinausragen. Die Streunocken sind dabei entlang ihrer Mantel-

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linie erfindungsgemäß mit Nuten versehen, mit denen sie in entsprechende Führungsschienen der Schlitzränder eingreifen.

Die Prallplatte ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mit aufgeklebten Gewindebuchsen versehen, über welche sie mittels Gewindebolzen an die Schwingplatte angeschraubt ist. Abgesehen davon, daß die Klebeverbindung schon materialbedingt die günstigeste Befestigungsart darstellt, ergibt sich gegenüber den bisher verwendeten, auf eine metallische Prallplatte aufgeschweißten Gewindebuchsen der Vorteil, daß die Verbindung nicht durch den Aufprall der Kugeln einem direkten Verschleiß unterworfen ist und aus diesem Grunde eine regelmäßige Auswechslung der Prallplatte erforderlich wäre.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionszeichnung

eines Rütteltisches;

Fig. 2 bis 4 einen Schleuderkeil in drei Ansichten; Fig. 5 und 6 einen Streukeil in einer Ansicht und einer Draufsicht.

Die gesamte Rütteltischanlage besteht im wesentlichen aus einem Chassis 1, welches den elektrischen Antriebsteil sowie die Elektronik zur Registrierung und Weitergabe der auf die zu prüfenden Geräte übertragenen Schwingungen aufnimmt. Aufder Oberseite des Chassis befindet sich der Kugelbehälter 3, welcher aus der zylindrischen Wand 4 sowie der den Boden bildenden Schleuderscheibe 2 aufgebaut ist· Die Schleuderscheibe 2 wird auf der durch den Chassisdeckel 5 hindurchragenden Achse 6 mittels einer aufsetzbaren Kappe 7 sowie einer Mutter 8 befestigt. Die zylindrische Wand 4 wird mit Hilfe von vier Winkeln 9 auf dem Chassisdeckel angeschraubt.

Die Schleuderscheibe 2 ist mit vier Nocken 10 besetzt, deren Lage duroh präzise Nuteinfräsungen 11 in der Oberfläche der Schleuderscheibe festgelegt ist. Die Richtung der Nutein-

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fräsungen weicht von der radialen Richtung um einen zum Mittelpunkt der Schleuderscheibe geöffneten Winkel von etwa 15 ab. Die Schleudernocken 10 werden durch von unten durch die Schleuderscheibe gesteckte Schrauben auf dieser befestigt«

Die zylindrische Wand 4 des Kugelbehälters ist mit einer Reihe von gefrästen Schlitzen 12 versehen, welche zur Aufnahme der Streunocken 13 dienen. Beim Fräsen der Schlitze 12 bleiben jeweils zwei Stege 14 stehen, welche exakt in entsprechende, in die Mantelflächen der Streukeile eingearbeitete Nuten passen. Die Form der Schlitze 12 ist derart, daß die Streukeile nach innen über die Kontur der zylindrischen Wand 4 hinausragen. Zur Sicherung der Streukeile 13 iet ein Abdeckring 24 vorgesehen, welcher auf die obere Stirnseite der zylindrischen Wand 4 aufgeschraubt wird.

Die Schwingplatte 15 ist über elastische Zwischenstücke l6 direkt mit dem Chassis 1 verbunden. Auf der Unterseite der Schwingplatte 15 ist die Prallplatte 17 durch Schrauben oder ähnliche Mittel befestigt. Diese Befestigung braucht nicht lösbar zu sein, da die Prallplatte wegen ihrer hohen Abrieb- und Alterungsbeständigkeit Bestandteil der gesamten Anlagen bleiben kann.

Durch geeignete Variierung der Eigenschaften der Zwischenstücke 16 und der Prallplatte 17 kann die Charakteristik der gesamten Rütteltiachanlage verändert werden. Die Zwischenstücke und die Prallplatte stellen also gewissermaßen einen mechanischen Filter dar, mit dem der Rütteltisch auf bestimmte Frequenzspektren abgestimmt werden kann. Die Schwingplatte 15 ist auf ihrer Oberseite mit Schlitzen l8 ausgestattet, welche in an sich bekannter und deshalb nicht näher dargestellter Weise zur Verankerung von Klammern od.dgl. dienen, mit denen die zu prüfenden Geräte auf der Schwingplatte befestigt werden können.

In den Fig. 2 bis 4 ist «in Schleudernocken 10 in verschiedenen Ansichten dargestellt· DieserSchleudernockoiist auf seiner

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Unterseite mit einem Sockel 19 ausgestattet, welcher exakt in die Nuten 11 der Schleuderscheibe paßt. Mehrere Bohrungen 20 dienen zur Aufnahme der von unten durch die Schleuderscheibe hindurchgesteckten Befestigungsschrauben.

Die Schleudernocken 13 bestehen aus einem Kreiszylinder 21 sowie einer angedrehten halbkugeligen Kappe 22, wobei jeweils zwei entlang der Mantellinien verlaufende Nuten 23 im Zusammenwirken mit den Stegen Ik zur Fixierung der Streunocken in den Schlitzen 12 dienen.

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Claims

- 7 Patentansprüche

Rütteltisch zur Prüfung von Geräten nach Patent

(Az. P 12 k2 9OO.^/l-52) mit einer die Geräte tragenden Schwingplatte, welche durch auf ihrer Unterseite aufprallende Kugeln od.dgl. angeregt wird, wobei die Bewegung der 1 ugeln durch eine rotierende, den Boden des Kugelbehälters bildende und mit Schleuder-Nocken besetzte Schleuderscheibe erzeugt wird, dadurch gekennzei c h n e t , daß die Schleuderscheibe (2) sowie die Innenseite der etwa zylindrischen Wand (4) des Kugelbehälters (3) mit auswechselbaren Schleudernocken (10) bzw. Streunocken (13) aus einem abriebfesten Kunststoff besetzt sind, und daß auf der Unterseite der Schwungplatte (15) eine Prallplatte (17) aus einem alterungsbeständigen Kunststoff od.dgl. befestigt ist.
2. Rütteltisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudernocken (10) mittels von unten durch die Schleuderscheibe (2) gesteckter Schrauben auf der Schleuderscheibe befestigt werden.
3· Rütteltisch nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schleuderscheibe (2) präzise Nuteinfräsungen (11) zur Aufnahme der Schleudernocken (10) aufweist, und aus alterungsbeständigem Kunststoff besteht.
km Rütteltisch nach den Ansprüchen 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet , daß die Schleudernocken (10) zum Mittelpunkt der Schleuderscheibe (2) eine allgemeine, nicht symmetrische Lage haben.
5· Rütteltisch nach den Ansprüchen 1 bis k_t dadurch gekennzeichnet , daß die Schleudernocken (10) die Form langgestreckter Zylinder mit halbkreisförmigem Querschnitt haben.

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6. Rütteltisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zylindrische Wand (4) des Kugelbehälters (3) mehrere zu einer Stirnseite der Wand offene Schlitze (12) aufweist, in die die etwa kreiszy-

so

linderförmigen Streunocken (13)/hineingesteckt werden, daß sie über die innere Wandkontur hinausragen.
7. Rütteltisch nachdden Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Streunocken (13) entlang ihrer Mantellinien mit Nuten (23) versehen sind, mit denen sie in entsprechende Führungsstege (l4) der Schlitzränder eingreifen.
8. Rütteltisch nach den Ansprüchen 1, 6 und 7« dadurch gekennzeichnet , daß die Schlitze (12) der Zylinderwand (4) durch einen auf die Stirnseite der Wand geschraubten Abdeckring (14) verschließbar sind.

9· Rütteltisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Prallplatte (I7) mit aufgeklebten Gewindebuchsen versehen ist, über welche sie mittels Gewindebolzen an die Schwingplatte (15) angeschraubt ist.

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