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Vorrichtung zur Erzielung gleichmässiger Temperatur über die Messlänge von Probestäben beim Warmzerreiss-oder Warmdauerstandsversuch.
Bisher hat bei Warmzerreiss- und Warmdauerstandsversuchen die Einhaltung gleit') mässiger
Temperaturen über die gesamte Messlänge erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, an den Ofenenden, an denen erhöht ? Wärmeabfuhr stattfindet, verstärkte
Heizung vorzusehen, jedoch konnte auch durch diese Massnahme nicht die für Feinmessversuehe nötige gleichmässige Temperatur über die ganze Messlänge des Probestabes erzielt werden. Zwar lässt sich mittels Salzbadöfen eine verhältnismässig gleichmässige Temperaturverteilung erreichen, doch ist der
Probestab wie auch die Messvorrichtung den chemischen Einflüssen des Salzbades ausgesetzt.
Es treten besonders bei hohen Temperaturen Anfressungen des Probestabes und der Messfederschneiden auf, die eine. Beeinflussung des Messergebnisses herbeiführen können. Man hat ferner vorgeschlagen, den in den Ofen eingesetzten Probestab mit einem Rohr aus Kupfer oder Nickel zu umgeben, das in einer ziemlichen Entfernung vom Stab angeordnet ist, so dass zwischen Rohr und Stab ein nicht geringer mit Luft gefüllter Raum verbleibt. Der Temperaturausgleich innerhalb des Stabes kann daher hier nur durch Wärmestrahlung erzielt werden.
Die Erfindung macht auch von einer Umhüllung des Probestabes mittels eines rohrförmigen Temperaturausgleichskörpers Gebrauch, hat sich aber zur Aufgabe gestellt, den schlechten Wärmeleiter Luft zwischen dem Rohr und dem Probestab möglichst vollständig zu beseitigen. Dies geschieht erfindungsgemäss dadurch, dass der vorteilhaft aus zwei Hälften bestehende rohrförmige Temperaturausgleiehskörper aus einem Stoff von hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. aus Kupfer oder Silber, mit geringstem Spiel den Probestab im wesentlichen über die ganze Messlänge eng umschliesst, ohne dass dieser beim Gleiten während des Dehnvorganges behindert wird. Der Temperaturausgleichskörper ist zweckmässig so gross, dass sein Rauminhalt und seine Oberfläche grösser sind als die entsprechenden Grössen beim Probestab.
Ferner wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Ausgleiehskörper von solcher Wärmeleitfähigkeit verwendet, dass er an Wärme mindestens ebensoviel an die Probestabenden fördert, als durch die Stabeinspannvorrichtungen nach aussen abgeführt wird. Das erforderliche Spiel zwischen dem Rohr und dem Probestab wird vorteilhaft dadurch erzielt, dass das Rohr der Länge nach geteilt ist und die beiden Hälften bei Raumtemperatur mit Vorspannung durch Be- festigungssrhrauben an die Probestaboberfläche angepresst werden, so dass das Rohr erst bei der Prüftemperatur infolge seiner höheren Wärmeausdehnung den Probestab entsprechend lose umgibt. Die Wärme wird so in der Hauptsache durch Wärmeleitung und nicht durch Wärmestrahlung übertragen, da ein Luftraum zwischen dem Rohr und Probestab praktisch ausgeschaltet ist.
In der Zeichnung ist das dem Probestab umgebende Rohr gemäss der Erfindung sowie die Anbringung der Messfedern dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Ansicht des Rohres mit dem Probestab, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 die Anordnung eines quer zur Stabachse geteilten Rohres.
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geben. In dem gezeichneten Beispiel ist ein runder Probestab vorgesehen, und dementsprechend wird das z. B. aus Kupfer bestehende, wärmeleitende Rohr 2 zweckmässig als Hohlzylinder ausgeführt. Für andere Querschnittsformen des Probestabes wird vorteilhaft eine dem Probestabquerschnitt angepasste Form des umgebenden Rohres vorgesehen.
Das Rohr 2 umschliesst den Stab 1 mit geringem Spiel und ist an ihm oben mittels der Stiftschrauben'5 und 6 befestigt, so dass sich die Teile 1 und 2 in der
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Längsrichtung ungehindert gegeneinander bewegen können. Das Rohr 2 besteht aus zwei Halbschalen, die durch die Schrauben 7 und 8 zusammengehalten werden. Bei dem gezeichneten Beispiel ist das
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üblicher Weise Messspiegel. M betätigen, mittels der Schneiden an dem Probestab befestigen zu können, ohne dass eine Behinderung durch das Rohr 2 eintritt.
Die gesamte Einrichtung kann in einen Luftofen eingebracht werden, der nunmehr in seiner Längsachse keine gleichmässige Temperaturverteilung aufzuweisen braucht, sondern die gleichmässige Temperaturverteilung übernimmt das Rohr 2 infolge seiner hohen Wärmeleitfähigkeit.
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zur Längsachse unterteilt. Die beiden Teile sind an der Berührungsfläche mittels des ringförmigen Ansatzes 14 und der Eindrehung 15 ineinandergeführt ; sie können sich daher in der Längsrichtung des Stabes 1 frei bewegen. Die Befestigung der beiden Teile am Stab geschieht in ähnlicher Weise wie nach Fig. 1 mittels Stiftschrauben 5, 6 bzw. 5', 6'. Zweckmässig benutzt man diese Schrauben gleichzeitig zur Befestigung der Messfedern 9, 10, so dass also die Schrauben an den Messmarken des Probestabes angreifen müssen.
Da der Probestab und das ihn umgebende Rohr aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, haben sie auch verschiedene Wärmeausdehnungsbeiwerte und hierauf ist beim Anbringen des Kupferrohres sowie der Stiftschrauben 5, 6,5', 6'Rücksicht zu nehmen. Zu diesem Zweck sind die Stiftschrauben 5 und 6 bzw. 5'und 6'in einen Ring 16 bzw. 16'eingeschraubt und nicht in das Kupferrohr selbst. Auch sind die für die Stiftschrauben im Kupferrohr vorgesehenen Bohrungen 17 weiter gehalten als der Schraubendurchmesser. Statt die Messfedern 9, 10 durch die Schrauben 5, 6 bzw. 5, 6'besonders zu fassen, können sie, wie dargestellt, mit den Ringen 16, 16'ein einheitliches Stück bilden.
Das Kupferrohr wird von den Stiftschrauben lediglich getragen und kann sich auf ihnen in radialer Richtung ungehindert bewegen, also der Wärmeausdehnung in radialer Richtung folgen.
Die durch die Erwärmung auftretende Ausdehnung in der Längsrichtung des Kupferrohreskann sich durch die Unterteilung quer zur Längsachse bei 18 auswirken.
Zur Messung der Temperatur des Probestabes sind in das Kupferrohr auf die Messlänge etwa gleichmässig verteilte Thermo-Elemente eingebaut, deren Lötstellen 19 sich an der Innenwand des Kupferrohres, also ganz dicht an der Probestaboberfläche, befinden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Erzielung gleichmässiger Temperatur über die Messlänge von Probestäben beim Warmzerreiss- und Dauerstandsversuch, dadurch gekennzeichnet, dass der vorteilhaft aus zwei Hälften bestehende rohrförmige Temperaturausgleicliskörper den Probestab über die ganze Messlänge so eng umschliesst, dass die Wärnie auf die Probestaboberfläche in der Hauptsache durch Leitung übertragen wird.