CH377555A - Dehnungsmessstreifen und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Description

  
 



  Dehnungsmessstreifen und Verfahren zur Herstellung desselben
Beim Entwurf von Konstruktionen, die Belastungen oder Kraftwirkungen ausgesetzt sind, wie dies z. B. bei Brücken, Traversen, Eisenbahnschienen, Eisenbahnwagen, Flugzeugen, Autos usw. der Fall ist, ist die Feststellung wichtig, ob sich die Statik derselben unter den Einwirkungen überhaupt und wenn ja, in welchem Mass ändert. Zur Prüfung derartiger Änderungen dienen sogenannte Dehnungsstreifen, deren Anwendung dadurch ermöglicht wird, dass sich der elektrische Widerstand der Metalle infolge von mechanischen Änderungen, z. B. infolge der durch Dehnung entstehenden Querschnittsänderung, ändert.



  Diese Erscheinung wird in der elektrischen Messtechnik bei Dehnungsmessstreifen angewendet. Die Dehnungsmessstreifen sind Drahtwiderstände mit einem geringen Temperaturkoeffizienten, die unter Zwischenfügung einer Isolierplatte auf den zu messenden Körper geklebt werden. Die mechanischen Änderungen des Körpers werden auf den durch einen speziellen Klebstoff vollständig umgebenen Widerstandsdraht übertragen, wodurch der Widerstand desselben dementsprechend geändert wird. Die mechanische Formänderung ist zur elektrischen Widerstandsänderung proportional. Die Verhältniszahl der beiden Faktoren ist der Dehnungskoeffizient, der mit  g  bezeichnet wird und als Messstreifenkonstante betrachtet werden kann. Der Querschnitt des Widerstandsdrahtes ist gering, der Durchmesser beträgt z. B. 10-20 Mikron. Demzufolge ist die Herstellung der Dehnungsmessstreifen eine heikle Aufgabe.

   Durch ein geringstes Spannen oder eine geringste Verformung des Drahtes ändert sich nicht nur der Widerstandswert, sondern auch der Faktor  g .



   Bei den bekannten Ausführungen wird entweder eine kostspielige und zeitraubende Handerzeugung oder aber eine halbmechanisierte Herstellungsart angewendet. Gemäss einem Verfahren werden die Erzeugnisse durch Anwendung einfacher Werkzeuge mit Handarbeit hergestellt. Bei einer Art der Massenherstellung werden parallel laufende Widerstandsdrähte mit einem querliegenden Draht zusammengeschweisst und nachher zu Dehnungsmessstreifen zerschnitten.



  Die mit Schweissen arbeitende Erzeugungsart   lässt -    trotz Einbettung in   Kunststoff-nur    eine kurze Garantiefrist zu.



   Die Erfindung betrifft nun einen Dehnungsmessstreifen, der aus einem Stück eines textilmässig hergestellten Bandes besteht.



   Der erfindungsgemässe Dehnungsmessstreifen enthält einen mäanderförmig gewundenen Widerstandsdraht und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandsdraht auf einem bandförmigen Grundgewebe aufliegt und auf dasselbe mittels weiterer Fäden angewoben ist.



   Der Widerstandsdraht wird also nicht in das Grundgewebe eingewoben, sondern lediglich an dasselbe angewoben. Auf diese Weise lässt es sich erreichen, dass der Widerstandsdraht in einer Ebene liegt und beim Messen die Dehnkraft ihre Wirkung unmittelbar ausübt.



   Die Windungen der Widerstandsdrahtgruppen liegen vorzugsweise senkrecht zur Längsrichtung des Bandes. Der Abstand zweier, je einen Dehnungsmessstreifen bildenden Windungsgruppen kann derart bemessen sein, dass, beim Zerschneiden des Bandes quer zur Bandrichtung zwischen je zwei benachbarten Gruppen, jede Gruppe einem Dehnungsstreifen zugeordnet ist.



   Durch die Widerstandsdrahtgruppen wird vorzugsweise die Breite des Grundgewebes nur zum Teil in Anspruch genommen, um auf diese Weise auch eine Anschlussfolie auf dem Grundgewebe anordnen  zu können. Die beiden Enden des Widerstandsdrahtes können an die Anschlussfolie gelötet sein, welche zweckmässigerweise auf dem fertigen Dehnungsmessstreifen in der Mitte durchschnitten ist.



   In der beigefügten Zeichnung wird eine beispielsweise Ausführung schematisch dargestellt.



   Fig. 1 stellt einen Teilschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 3,
Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie B-B der Fig. 3 dar.



   Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf ein Textilband mit derartigen Dehnungsmessstreifen.



   Fig. 4 stellt einen Teilschnitt längs der Linie C-C der Fig. 3 dar.



   Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf ein noch unzerschnittenes Textilband.



   Fig. 6a und 6b stellen zwei aus dem Textilband herausgeschnittene Dehnungsmessstreifen von verschiedener Form dar.



   Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, liegt der mäanderförmige gewundene Widerstandsdraht 1 auf dem Grundgewebe 2. Zur Herstellung werden zwei Kettbäume und drei Schützen angewendet. Das Grundgewebe 2 wird aus der Garnkette 3 eines Kettbaumes und aus dem Schussgarn 5 eines Schützens hergestellt. Durch das Garn 4 des zweiten Kettbaumes wird der mittels des zweiten Schützens eingeführte Widerstandsdraht 1 auf das Grundgewebe 2 angewoben. Durch das Garn 6 des dritten Schützens wird die Anschlussfolie 7 auf das Grundgewebe 2 angewoben.



   Zur Herstellung des Messstreifens wird das Band zwischen den Windungsgruppen in Querrichtung zerschnitten. Eine Gruppe des Widerstandsdrahtes wird z. B.   Iängs    der Linien A-A und C-C ausgeschnitten, der Widerstandsdraht in den Punkten 8 und 9 an die Anschlussfolie 7 gelötet und zum Schluss die Anschlussfolie 7 bei 10 zerschnitten und durch Aufkleben einer runden Isolierplatte 11 befestigt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Dehnungsmessstreifen, bestehend aus einem Stück eines textilmässig hergestellten Bandes, der einen mäanderförmig gewundenen Widerstandsdraht enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandsdraht (1) auf einem bandförmigen Grundgewebe (2) aufliegt und auf dasselbe mittels weiterer Fäden (4) angewoben ist.

   II. Verfahren zur textilmässigen Herstellung von Dehnungsmessstreifen nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass - zwecks Herstellung eines Bandes, durch dessen Zerschneiden dei einzelnen Dehnungsmessstreifen erhalten werden - mindestens zwei Kettbäume und mindestens zwei Schützen angewendet werden und das Grundgewebe (2) aus dem Garn (3) mindestens eines Kettbaumes und aus Querfäden (5) mittels mindestens eines Schützens hergestellt wird, während durch die Garne (4) der übrigen Kettbäume der mittels eines Schützens eingeführte Widerstandsdraht (1) und das übrige Einschlussmaterial abgebunden wird.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Bande, in Richtung der Kettfäden, Gruppen von Windungen des mäanderförmig gewundenen Widerstandsdrahtes mit zwischen diesen Gruppen liegenden Abständen derart hergestellt werden, dass nach Zerschneiden (A-A, C-C) des Bandes, das zwischen den einzelnen Gruppen vorgenommen wird, jede Windungsgruppe einem einzelnen Dehnungsmessstreifen zugeordnet ist.