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Meßeinrichtung zur Ermittlung von Prüfkräften Es sind Meßeinrichtungen
zur Ermittlung von Prüfkräften mit einer Spule bekannt, bei denen die Kerustellung
der Spule von der Größe der Prüfkraft abhängig ist. Die Kernstellung bestimmt den
induktiven Widerstand der von einem Wechselstrom durchflossenen Spule, und der Widerstand
wird als Maß für die jeweilige Prüfkraft ermittelt. Die bisher liekannten Meßeinrichtungen
dieser Gattung sind zur Ermittlung statischer Prüfkräfte ohne weiteres geeignet.
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Würde eine Meßeinrichtung der genannten Gattung in bisher üblicher
und zur Ermittlung statischer Prüfkräfte geeigneter Ausführung zur Ermittlung eines
Grenzwertes dynamischer Kräfte verwendet werden, so ergäben sich Schwierigkeiten.
Die Speisespannung müßte nämlich eine hohe Frequenz haben, die mindestens zehnmal
so groß sein müßte wie die Frequenz der Änderung der dynamischen Prüfkraft, um überhaupt
eine Messung zu ermöglichen. Im allgemeinen könnte mit einer Frequenz der Wechselspannung
von 8000 bis 500 000 Hz gearbeitet werden, was nur bei Anwendung gesonderter Oszillatoren
möglich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung der
genannten Gattung in der Weise auszugestalten, daß die Messung eines Grenzwertes
dynamischer Kräfte bei Anwendung eines Wechsel-Stromes geringerer Frequenz, z. B.
eines Wechselstromes mit der üblichen Netzfrequenz von 50 Hz, möglich ist.
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Die Erfindung betrifft demgemäß eine Meßeinrichtung zur Ermittlung
von Prüfkräften mit einer Spule. deren Kerustellung von der jeweiligen Prüfkraft
bestimmt wird und deren von der Kernstellung abgängiger Widerstand als Maß für die
jeweilige Prüfkraft dient. und die Erfindung besteht darin. daß zur Ermittlung eines
Grenzwertes einer dynamischen Prüfkraft die Prüfkraft über eine Einrichtungskupplung
auf den Spulenkern einwirkt, der unter dem Einfluß einer der Wirkrichtung der Kupplung
entgegengerichteten Rückstellkraft steht und auf den eine Bremse einwirkt, deren
Bremskraft so groß ist. daß die Prüfkraft, nicht aber die Rückstellkraft Bewegungen
des Spulenkerns verursachen kann.
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Es ist zwar eine Vorrichtung zum Anzeigen des Maximums einer veränderlichen
Kraft bekannt, die ein Schleppglied aufweist. diese bekannte Vorrichtung macht jedoch
von wesentlich anderen Mitteln Gebraucll als die Erfindung.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Brenise bei ständig
wirkender Rückstellkraft lösbar oder ist die Wirkung der Rückstellkraft bei ständig
wirkender Bremse ausschaltbar.
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Eine besonders vorteilhafte Anordnung gemäß der Erfindung wird dann
erzielt, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Meßeinrichtung einen
Äfeßteil zur Ermittlung eines oberen und einen Meßteil zur Ermittlung eines unteren
Grenzwertes der dynami scheu Prüfkraft aufweist.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen Fig. 1. 2 zwei WIeßeinrichtungen gemäß der Erfindung zur
Ermittlung eines oberen Grenzwertes einer dynamischen Prüfkraft und Fig. 3 eine
Aleßeinrichtung gemäß der Erfindung zur Emnittlung eines unteren Grenzwertes einer
dynamischen Prüfkraft.
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Auf einen bekannten Älefibügel 1, der auf einer feststehenden Ilülse
2 abgestützt ist, wirkt die dynamische Prüfkraft 3 ein, deren oberer Grenzwert gemessen
werden soll (Fig. 1). An dem unter der Wirkung der Prüfkraft beweglichen Oberteil
des Bügels 1 ist ein Stift 4 befestigt, der auf den heweglichen Kern 5 einer Spule
mit den Spulenteilen 6. 7 einwirkt. Der Stift 4 wirkt als Einrichtungskupplullg
zwischen dem \leßl) ügel 1 und damit der Prüfkraft 3 und dem Spulenkern 5. Die Spulenteile
6, 7 liegen bei 8 an einer Wechselstromquelle. Außerdem ist an die Spulenteile 6,
7 ein Anzeigegerät 9 angeschlossen.
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An dem Kern 5 der Spule ist eine Stange 10 befestigt, die verschiehbar
durch eine Bohrung 11 des Unterteils des Bügels 1 hindurchgeführt ist. Auf das untere,
in die Hülse 2 hineinragende und verdickte Ende 12 der Stange 10 wird durch eine
in der Hülse 2 abgestützte Druckfeder 13 eine der Wirkrichtung der Einrichtungskuppiung
entgegenwi rkende Rückstellkraft aufgebracht. Außer der Feder 13 wirkt auf das Ende
12 der Stange 10 eine Bremse mit Bremsbacken 14, 15 ein. Der Bremslacken 14 ist
fest in der Hülse 2 gehalten. Der Bremsbacken 15 ist mittels eines
magnetischen
Bremslüfters 16 heweghar. Der Löserichtung des Bremslüfters 16 entgegen wirkt eine
Rückstellfeder 17 auf den Bremsbacken 15 ein. Die Bremskraft der Bremse ist so bemessen,
daß Kräfte in der Grõßenordnung des zu messenden oberen Grenzwertes der Prüfkraft
3 den Spulenkern 5 mit der Stange 10 in Richtung des Pfeiles 18 nach unten bewegen
können, beim Nachlassen der Prüfkraft und angezogener Bremse die Rückstellfeder
13 den Spulenkern 5 mit der Stange 10 jedoch nicht entgegen der Richtung des Pfeiles
18 bewegen kann. Um möglichst genaue Meßergebnisse erhalten zu können, weisen die
Bremsbachen 14, 15 eine verschleißfeste Oberfläche auf und ist der Teil 12 der Stange
10 aus sehr hartem Material mit polierter Oberfläche gefertigt.
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Zum Messen des oberen Grenzwertes der Prüfkraft 3 wird die Bremse
mit den Bremsbacken 14. 15 angezogen. Der Kern 5 wird daraufhin unter der Wirkung
der Prüfkraft 3 in Richtung des Pfeiles 18 bewegt und kann nicht mehr zurück. Die
Einstellung des Kernes 5 hat eine Änderung des induktiven Widerstandes der Spule
6. 7 zur Folge, der am Anzeigegerät 9 als Maß für die Größe des oberen Grenzwertes
der Prüfkraft angezeigt wird. Da der Kern 5 bei angezogener Bremse nur steigenden,
aber nicht fallenden Werten der Prüfkraft 3 folgen kann, wird der Bremslüfter 16
nach einigen Sekunden wieder kurzzeitig in Gang gesetzt, damit sich der Spulenkern
5 gegebenenfalls auf den inzwischen kleiner gewordenen oberen Grenzwert der Prüfkraft
3 einstellen kann. Bei gelöster Bremse zeigt das Anzeigegerät keinen Wert an.
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Die Anordnung hat den Vorteil, daß eine statische Stellung des Spulenkerns
5 gemessen wird und die Meßeinrichtung mit jeder beliebigen Speisefrequenz, auch
üblicher Netzfrequenz mit 50 Hz arbeiten kann.
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Sie besitzt ferner die Genauigkeit statischer blessungen und erfordert
instrumentenseitig keinerlei Mehraufwand gegenüber den bisher üblichen Einrichtungen
zur Ermittlung statischer Prüfkräfte.
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Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn statt mit lösbarer Bremse
und stets wirkender Rückstellkraft der Feder 13 mit stets angezogener Bremse und
ausschaltbarer Feder 13 gearbeitet wird (Fig. 2). Die Bremsbacken 14, 15 werden
hierbei von Federn 19, 20 federnd an das verdickte ende der Stange 10 des Spulenkerns
5 angedrückt.
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Zum Messen des unteren Grenzwertes der Prüfkraft 3 muß der Stift
4 entgegen der Richtung des Pfeiles 18 wirkende Prüfkräfte auf den Spulenkern 5
aufbringen und die Feder 13 den Spulenkern in Richtung des Pfeiles 18 zu ziehen
suchen, beispielsweise als Zugfeder ausgebildet sein (Fig. 3). Hierbei ver-
mögen
entgegen der richtung des Pfeiles 18 gerichtete Kräfte bei angezogener Bremse 14,
15 den Spulenkern 5 zu bewegen, nicht jedoch in richtung des Pieiles 18 gerichtete
Prüfkräfte, Selbstverständlich kann auch bei dieser anordung die Bremse gemäß fig.
2 stets angezogen und die Wirkung der Rückstellfeder 13 ausschalthar sein.
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Um sowohl obere als auch ubtere Grenzwerte der Prüfkraft 3 messen
zu können, ist es zweckmäßig eine Anordnung gemäß Fig. 1 bzw, 2 und eine Anordung
gemäß fig. 3 bzw. eine gemäß den obigen Ausführungen einer anordnung gemäß Fig.
3 in einem gemeinsamen Bügel zusammenzufassen. In der Quermittelebene des Bügels
neleneinanderl iegend, sind dabei eine Spule 5. 6. 7. ein Stift 4. eine Bremse 14,
15 und eine Feder 13 gemäß Fig. 1 und die entsprechenden Bauteile gemäß Fig. 3 angeordnet,
wobei eine gemeinsame anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die bei abwechselndem Betätigen
der Bremse 14, 15 oder der Feder 13 abwechsclnd den oberen und unteren Grenzwert
der Prüfkraft anzeigt.