CH250100A - Dehnungsmesseinrichtung. - Google Patents

Description

  



     Dehnungsme@einrichtung.   



   Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Messung der Dehnung wÏhrend des Vorspannens von Bauteilen, welche einen zur   Fuhrung eines fliissigen oder gasformi-    gen Mittels bestimmten Hohlraum aufweis, en, in welchem Hohlraum sich ein der Vorspan  nung    nicht unterworfenes Vergleichselemet befindet. Sie besteht darin, dass das Vergleichselement einen Kanal zur Führung des flüssigen oder gasförmigen Mittels aufweist.



   Besitzt der vorzuspannende Bauteil eine    Bohrung zur Führung eines flussigen oder    gasf¯rmigen Mittels, so kann diese Bohrung mindestens in einem Teil des vorzuspannenden Bereichs erweitert sein und im erweiterten Teil ein das Vergleichselement bildendes Rohr enthalten. Es empfiehlt sich, die lichte Weite   de's    Rohres gleich gro¯ zu wÏhlen wie die   Bohrung ausserhalb    des vorzuspannenden Bereichs. Mit dem Bauteil und dem Vergleichselement kann eine Vorrichtung zur Messung der LÏngenÏnderung des Bauteils im Bereich des Vergleiehselemenbes so in    Verhindling stehen, dass diese Längenände-    rung abgelesen werden kann. Zweckmϯig ist das Vergleichselement am einen Ende   unlös-    bar mit dem Bauteil verbunden.

   Es kann hierbei im umgespannten Zustand des Bauteils  ber diesen herausragen, um bei Vorspannen des Bauteils mit diesem b ndig mit werden.



   Bei Bauteilen, die von in ihrer Gr¯¯er und Richtung wechselnden KrÏften beansprucht    werden, besteht die Gefahr, da'ss sich ihre    Verbindung l¯st. Dies lϯt sich verhindern, indem man die der Verbindung dienenden   Bautei,    le u. nter eine Vorspannung setzt, die so gross   ist, dass bSei jeder dler    im Betrieb auftreternden, der Vorspannung entgegenwirkenden Kraft in den Verhindungsbauteilen eine Restspannung verbleibt, die gen gt, um die Verbindung der übrigen Bauteile zu sichern. Die Vorspannung in den Bauteilen lässt sieh bestimmen, indem man   deren Deh-       nungmisst'unddarausmbekannterWeise    die   Spannung errechnet.

   Man kann die Deh-    nung eines solchen Verbindungsbauteils (zum   Beispieil    einer Schraube) in der Weise messen,   dlass    man den Bauteil längs durchbohrt und in die Bohrung ein Vergleichselement einführt, das am einen Ende mit dem Bauteil verbunden. ist und der Vorspannung nicht unterliegt. Wird der Bauteil vorgespannt, so macht das Vergleichselement die Dehnung   nicht'mit, so dass eich    der   Unbersehied    zwi  schen    der ungedehnten und gedehnten LÏnge des vorgespannten Bauteils im Bereich des Vergleichselementes bestimmen lässt.



   Weist der vorzuspannende Bauteil einen   Hollrau.    auf, welcher zur Führung von   Gais    oder Flüssigkeit bestimmt ist, so besteht die nÏchstliegende L¯sung darin, das Vergleichselement in den Hohlraum einzusetzen.



  Hier versperrt es aber - teilweise oder ganz-den Weg der Fl ssigkeit oder des Gases, wenn nach dem Vorspannen vergessen wird, dasselbe aus dem Hohl'raum zu   entfer-      nen.    Hieraus k¯nnen BetriebsschÏden ent   stehen.-WeistdasVergtleichselementhin- gegen'effindungsgemässeinenKanalzur    F hrung des flüssigen oder gasförmigen Mittels auf, so braucht es nach der   Verspan-    nung aus dem Bauteil nicht entfernt zu werden.



   Einige Ausf hrungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeichnung abgebildet und nachstehend beschrieben.



  Fig.   1    zeigt die Einrichtung an einer lÏngsdurchbohrten Schraube und Fig. 2 an einem Teil des Triebwerkes einer doppeltwirkenden   Eolbenbrennkraftmaschine. In    Fig. 3 umd 4 sind zwei Beispiele einer sich nicht selbst lösenden   Befestigung vom Vergleiohselement    und Bauteil gegeben.



   Nach Fig. 1 ist das als Robr 1   abgebil-    dete   chselement    am einen Ende mittels einer Schweissnaht 2 mit der   längsdurch-      bohrten Sehra. ube    3 starr verbunden Im  brigen liegt das Vergleichselement frei in der Bohrung 4. Die schraube 3 dient zur Be   festi.gu'o.g.einesnichtgezeichnetenBanteils    an einer Wandung 5 einer ebenfalls -nicht weiter dargestellten Vorrichtung. Wird die   Sehraube    3 durch   Anziehen eiiner nicht    gezeichneten Mutter voirgespannt, so entsteht eine VerlÏngerung, welche durch die am freien Ende der   Schraube angebrachte Mess-    uhr 6 angezeigt wird.

   Die Me¯uhr 6 ist einerseits mittlels des TrÏgers 7 am Ende der    Sehraube befestigt und liegt anderseits mit    ihrem Taststift auf dem freien Ende des    Vergleichseilementes l auf. Nach beendigter Vorspannung der Schraube 3 kann die Mess-    uhr samt dem Träger entfernt werden. Das als Robr ausgebildete Vergleichelement 1 führt   nach jdem'Vorspannen eine Flüssigkeit    oder   ein Gae.   



   Nach Fig. 2 ist der Kolben 8 einer doppeltwirkenden Kolbenbrennkraftmaschine an der Kolbenstange 9 befestigt. Letztere besitzt an ihrem obern Ende eine Zone mit   wesent-    lich geringerer QuerschnittsflÏche, um die durch die Mutter 10 verursachte   Vorspan-      nu'nu    mit   grösserer elastischer Dehnung auf-    nehmen zu können. Zur Messung der Deh  nung    ist das obere Ende der Kolbenstange 9 mit einem   Vergtleichselement 11 ausgerüstet.   



   Das untere   Ende des Vergleichselementes    ragt in den nicht verjüngten Teil der Kol    benstange hinein und ist    hier mit derselben unlösbar verbunden.



   Das untere Ende der Kolbenstange ist ebenfalls verjüngt aulsgebildet und in eine Bohrung 12 des Kreuzkopfzapfens 13 einge führt. Die Befestigung der Kolbenstange im   Kjreuzkopfzapfen erfolgt durch    die Mutter 14.



   Auch hierbei wird die verjiingbe Zone   vor-       gespannt..ZurBestimmung    der durch die Vorspannung verursachten Dehnung ist ein Vergleichselement 15 vorgesehen, welches keiner Vorspannung unterliegt und in einer nicht vorgespannten Zone an der Kolbenstange unlösbar befestigt ist. Die   Länge      dites    Vergleichselementes 15 ist so bemessen, da¯ dieses über die Kolbenstange. so weit   heraus-    ragt, da¯ bei Vorspannung des   Ko-lbenstan-      genendes um den. gewünschten    Betrag die EndflÏche des Vergleichselemtes b ndig mit der Stirnfläche der Kolbenstange ist. Der Rohrkr mmer 16 kann also nur aufgesetzt werden, wenn die Kolbenstange im richtigen   Mo,    vorgespannt ist.



   WÏhrend des Betriebes der Kolbenbrennkraftmaschine wird dem Innern des Kolbens 8 ein K hlmittel zugeleitet, welches durch die Íffnung   1t8    in den   ztwiscben    dem Man   tel 19 und dear KoTbenstangxe 9 vorh, a-ndenen    Ringraum einstr¯mt und nach Durchströmen der KolbenhohlrÏume in Richtung der Pfeile 20   und2(1vonobenindieBohrung17    der mit den   Vorgleichselementen    11 und 115 versehenen Kolbenstange eintritt und dieselbe über den Rohrkrümmer   1'6    wieder verlässt.



   Dadurch, daB die   lichte-Weite    der die   Vergleichselemente    bildenden Rohre gleich gross ist wie die Bohrung 17 der Kolbenstange, wird der Strömung des Kühlmittels der geringste Widerstand entgegengesetzt.



  Die beiden   Vergleichselemente    11 und 15 haben infolgedessen keinen nachteiligen EinfluB auf den Betrieb der Machine, obwohl sie nach dem Vorspannen in der Kolbenstange verbleiben. 



   Gemäss Fig. 3 ist das Vergleichselement 22 in den Bauteil 23 eingewalzt. Zu diesem Zweck ist der letztere mit Ringnuten 24   aus-      gerüstet.    Das Vergleichselement kann, wie Fig. 4 zeigt, auch durch Einschrauben in den hohlen Bauteil an diesem befestigt sein. Die Bohrung des   Vergleichselementes    25 ist gleich gross wie die Bohrung des Bauteils 26. Man erhält dadurch gleichzeitig die Möglichkeit, das Vergleichselement derart fest in den Bauteil 26 einzuschrauben, dass die Reibung an der Berührungsfläche 27 zwischen Rohr und Bauteil die Selbstlosung verhindert.



   Der Querschnitt des Vergleichselementes kann jede beliebige Gestalt aufweisen. Wird man   bei längsdurchbohrten    Bauteilen selbstverständlich auch für das Vergleichselement einen kreisförmigen Querschnitt wählen, so kann es bei andersgestalteten Hohlräumen möglich sein, Vergleichselemente mit quadra  tischem,    ellipsenformigem oder einem andern, dem Hohlraum angepassten   Eanalquerschnitt    zu verwenden. Der Werkstoff des Vergleichselementes wird zweckmässig den Anforderung angepasst, welche das den Hohlraum aus  füllende    Gas oder die Flüssigkeit an seine Eigenschaften stellt. So wird man zum Beispiel für ätzende Flüssigkeiten oder Dämpfe einen korrosionsbeständigen Werkstoff wÏhlen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Einrichtung zur Messung der Dehnung während des Vorspannens von Bauteilen. welche einen zur Führung eines flüssigen oder gasförmigen Mittels bestimmten Hohlraum aufweisen, in welchem Hohlraum sich ein der Vorspannung nicht unterworfenes Vergleichs- element befindet, dadurch gekennzeichnet, da¯ das Vergleichselement einen Kanal zur Führung des flüssigen oder gasförmigen Mittels aufweist.

   UNTERANSPRUCHE : 1. Einrichtung nach Patentanspruch, zur Messung der Dehnung in einem Bauteil, der eine Bohrung zur Führung eines flüssigen oder gasformigen Mittels aufweist, dadurch gekennzeichnet, da. ¯ diese Bohrung mindestens in einem Teil des vorzuspannenden Bereichs erweitert ist und im erweiterten Teil ein das Vergleichselement bildendes Robhr enthält.

   2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da. die lichte Weite des das Vergleichselement bildenden Rohres gleich gross ist wie die Bohrung ausserhalb des vorzuspannenden Bereichs.

   3. Einrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine mit dem Bauteil und dem Vergleichselement in Verbindung stehende Vorrichtung zur Messung der LÏngenänderung des Bauteils im Bereich des Vergleichselementes.

   4. Einrichtung nach Patentanspruch, da- durch gekennzeichnet, da¯ das Vergleichsele- ment am einen Ende nicht lösbar mit dem Bauteil verbunden ist.

   5. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichsele- ment im ungespannten Zustand des Bauteils über diesen herausragt, um bei Vorspannung des Bauteils mit diesem bündig zu werden.