Vorrichtung zum Messen von Kräften.
Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von Kräften, und zwar besonders von grossen Kräften von der Art, bei welchen die Kraft in bekannter Weise aus der Dimensionsänderung bestimmt wird, welche die Kraft durch Druck auf einen Körper, z. B. aus Metall, an diesem bewirkt, wobei die Dimensionsänderung z. B. vermittels eines empfindlichen Messinstrumentes gemessen wird. Bei den bisher verwendeten Vorrichtungen dieser Art hat es sich als schwierig herausgestellt, genaue Werte der Kraft zu erhalten, die man messen will, und zwar deshalb, weil die Dimensionsänderung des Metallkörpers oder dergleichen unter anderem auch davon abhängt, wie die Kraft über die Flächen verteilt wird, zwischen welchen der Körper zusammengedrückt wird, wobei die gleichmässige Verteilung der Kraft Schwie- rigkeiten bereitet.
Die Erfindung verfolgt den Zweck, diese Schwierigkeit zu vermeiden und besteht darin, dass zur Übertragung der Kraft auf den zusammenzudrückenden Körper ein Druckkissen vorgesehen ist, welches aus einer zwischen zwei Teilen eingeschlossenen, unter der Wirkung der zu messenden Kraft deformierbaren Masse besteht, das Ganze derart, dass sich die Teile im Betrieb innerhalb gewisser Grenzen in verschiedene Winkel zueinander einstellen können. Diese deformierbare Masse kann zweckmässig aus einem bei Zimmertemperatur und Atmosphärendruck weichen Stoffe, z. B.
Rohgummi, oder aus Pech bestehen, welcher bei den hier in Frage kommenden hohen Drücken derart deformiert wird, dass er die gewünschte Winkeleinstellung der Teile zueinander zulässt.
Auf der beigefügten Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt und
Fig. 2 eine Draufsicht der Vorrichtung.
Bei der dargestellten Ausführungsform bezeichnet 1 den Metallkörper, z. B. aus Stahl, der durch die zu messende Kraft zusammengedrückt werden soll und der aus einem kurzen Zylinder mit verhältnismässig grossem Durchmesser besteht. Das dargestellte Druckkissen besteht aus einer zwischen den Teilen 2 und 4 angebrachten, ringförmigen Platte 3 aus bei Zimmertemperatur weichem Gummi, welche vermittels zweier Dichtungsringe 5 und 6 zwischen den Teilen 2 und 4 eingeschlossen und unter der Wirkung der zu messenden Kraft deformierbar ist. Der Teil 2 besteht aus einem kurzen, plattenähnlichen Kolben, der im dargestellten Falle denselben Durchmesser wie der Körper 1 hat, und der Teil 4 besteht aus einem kurzen, innen treppenstufenförmigen Ring 4. Der Kolben 2 wird am Ring 4 mittels einer Platte 7 gehalten, so dass er nicht wegfallen kann.
Diese Platte 7 liegt gegen einen Bund 9 im Ring 4 an und ist mittels einer Schraube 8 am Kolben 2 befestigt. Zwischen dem Kolben 2 und dem Ring 4 ist ein gewisser Spielralt vorhanden, so dass sieh der Kolben innerhalb gewisser Grenzen in verschiedene Winkel zum Ring 4 einstellen kann. Bei der Messung wird die Ginumiplatte 3 einem so grossen Drucke ausgesetzt, dass sie genügend deformiert wird, um die erforderlichen Winkeleinstellimgen des Kolbens 2 zinn Ring 4 zuzulassen, irnd man muss deshalb die Dichtungsringe 5 und 6 verwenden, um zu verhindern, dass Gummi durch die Spalten zwischen dem Kolben 2 und dem Ring 4 ausgepresst wird.
Bei dem Messen wird ein solches Druckkissen mit seinem Kolben 2 gegen jedes Ende des Metallkörpers 1 angebracht, so dass dieser zwischen den beiden Druckkissen zusammengepresst wird. Von diesen Druckkissen wird das eine z. B. auf eine feste Unterlage angebracht, während auf das andere die Druckkraft einwirkt. Die Verkürzung des Körpers 1 ist dann nur von der Druckkraft und von der Form und Grösse der Kolben 2 abhängig, da infolge der Lagerung des Kolbens 2 auf dem Druckkissen die Kraft sich gleichmässig auf die Stirnflächen des Körpers 1 verteilen kann. Die zu messende Kraft wird somit die einzige unbekannte Grösse, und sie kann daher aus der Verkürzung des Körpers mit grosser Genauigkeit erhalten werden.
Das beschriebene Druckkissen kann bei Druckmessern aller Art des obengenannten Typs verwendet werden. Das Messinstrument kann z. B. aus einem gewöhnlichen Zeigerinstrument bestehen, auf dessen Zeiger die Verkürzung des Körpers 1 auf rein mechanischem Wege übertragen wird, oder aus einem elektrischen Messinstrument, wobei das Obertraglmgsorgan z. B. aus einem Kondensator bestehen kann, welcher die Längenänderungen des Körpers in elektrische Spannungsänderungen umsetzt.
Die oben beschriebene und auf der Zeichnung dargestellte Ausführungsform ist nur als Beispiel zu betrachten und kann bezüglich ihrer Einzelheiten in verschiedener Weise abgeändert werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. So kann z.B. die dargestellte Anordnung so abgeändert werden, dass der Körper 1, dessen Verkürzung gemessen werden soll, selbst an dem einen oder an beiden Enden als Kolben 2 ausgebildet wird, so dass der Kolben 2 mit andern Worten aus einem Stück mit dem Körper 1 ausgeführt wird.
PBTENTBNSPRUCH:
Vorrichtung zum Messen von Kräften, bei welcher die Kraft aus der Dimensionsänderung bestimmt wird, welche die Kraft durch Druck auf einen Körper an diesem bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Kraft auf den zusammenzudrückenden Körper (1) ein Druckkissen vorgesehen ist, welches aus einer zwischen zwei Teilen eingeschlossenen, unter der Wirkung der zu messenden Kraft deformierbaren Masse (3) besteht, das Ganze derart, dass sich die Teile im Betrieb innerhalb gewisser Grenzen in verschiedeneWinkel zueinander einstellen können.