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Dynamometer
Die Erfindung betrifft ein Dynamometer, das einen sich
unter der Wirkung angreifender Druck- oder Zugkräfte elastisch verformenden Kraftmeßbügel
und ein an oder in ihm enthaltenes Längenmeßgerät, z. B. eine Meßuhr oder einen
an eine elektrische Brückenschaltung angeschlossenen induktiven oder kapazitiven
Geber, besitzt, dessen es diametral durchsetzender, mit einer Rückziehfeder ausgestatteter
Fühlstift auf dem Kraftmeßbügel aufsitzt und dessen der betreffenden Kraft proportionalen
Verformungsweg auf ein Anzeigeorgan überträgt, das die jeweilige Kraft anzeigen
läßt. Die vorzugsweise für die Anzeige vorgesehene Skala ist entweder speziell für
jedes Meßgerät in Kilopond geeicht, oder die Ablesung der Skala erfolgt mittels
einer für jedes Instrument aufzustellenden Eichtabelle.
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Derartige Kraftmeßgeräte haben bei allen arteigenen Vorteilen jedoch
den Nachteil, daß der Meßzeiger in seiner dem jeweiligen Anzeigewert entsprechenden
Stellung über der Meßskala nicht stehenbleibt, sondern vielmehr nach Wegnahme der
auf das Gerät wirkenden Kraft auf Grund der den ihn mitnehmenden Fühlstift belastenden
Rückziehfeder sofort wieder in seine Ausgangsstellung zurückschnellt.
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Zwar wurde früher bereits einmal für eine für andere Zwecke bestimmte
Meßuhr vorgeschlagen, mittels eines an einen zahnstangenartigen Fühlstift außen
angreifenden Hebels den Fühlstift und damit den Uhrzeiger in seinem jeweiligen Anzeigeendwert
festzuhalten. Bei aller Präzisionsarbeit weist aber ein solcher Hebel in seiner
Gelenklagerung ein wenn auch noch so geringes, jedoch ausreichendes Spiel auf, um
den Uhrzeiger um ein nicht kontrollierbares Maß vom Höchstwert zurückgehen zu lassen
und damit die Messung zu verfälschen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Arretiereinrichtung
zu schaffen, die den Meßzeiger des Längenmeßgeräts genau in seinem jeweils erreichten
Höchstwert nach Belieben lang festhalten läßt und nach Ablesen dieses Endwertes
wieder leicht lösbar ist. Um diese Aufgabe zumindest teilweise zu lösen, wurde auch
bereits ein Dynamometer der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem der Fühlstift
von einem federelastischen Glied mit einer die Zugkraft der Rückziehfeder überwiegenden
Reibungskraft belastet ist, um so die maximale Anzeige festhalten zu können, indem
die selbsttätige llückführung des Fühlstifts in die der Nullstellung des Anzeigeorgans
entsprechende Stellung verhindert wird.
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In Verbesserung dieses älteren Erfindungsvorschlages sieht nun die
Erfindung vor, daß bei einem derartigen Dynamometer als den Fühlstift federnd belastendes
Arretierglied eine im Meßgerätegehäuse an dessen Deckel befestigte Blattfeder vorgesehen
ist, deren Einspannstelle am Deckel gegenüber ihrem Auflagepunkt am Fühlstift entgegen
dessen Einschubrichtung versetzt und die durch ein von außen zugängliches Organ
vom Fühlstift abhebbar ist, das in seiner Abhebestellung z. 3. mittels eines Stiftkopfs
feststellbar ist.
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Da die Blattfeder und deren Verbindung zum außen befindlichen Löseorgan
äußerst platzsparend ist, läßt sich eine solche Arretiereinrichtung in das Meßgerät
auch nachträglich einbauen. Außerdem ist diese Arretiereinrichtung auch leicht zugänglich,
so daß gegebenenfalls auftretende Hemmungen oder dergleichen Fehler leicht beseitigt
werden können. Durch den Einbau der Arretiereinrichtung in das Meßgerätegehäuse
ist sie vor Verschmutzung und Verölung gesichert, was von besonderer Bedeutung ist,
weil die Funktionsfähigkeit des Meßgeräts von der Konstanthaltung der Reibungskraft
zwischen dem federelastischen Glied und dem Fühlstift in hohem Maße abhängig ist.
Dieser erst hierdurch gegebene Schutz gegen Verölungs- und Verschmutzungsgefahr
sowie Beschädigung, Verrostung usw. ist gerade bei Dynamometern besonders wichtig,
weil die Reibungskraft zwischen Fühlstift und Arretierglied mitgemessen wird. Gerade
aus diesem Grund muß diese Reibungskraft möglichst konstant gehalten werden, was
neben einer guten, nicht erlahmenden Feder auch die Vermeidung derartiger vorerwähnter
äußerer Einwirkungen zur Voraussetzung hat. Vor allem aber ist dieser Arretiereinrichtung
der Vorteil gegeben, daß sie völlig spielfrei arbeitet, da das Arretierglied auf
Grund seiner federelastischen Eigenschaft den Fühlstift in seiner erreichten Endlage
genau festhalten
läßt, ohne den angezeigten Wert mit einem Fehler
zu behaften. Auf diese Weise kann der Benutzer eines solchen Kraftmeßgeräts auch
nach Wegnahme der jeweils gerade gemessenen Kraft den ihr entsprechenden Anzeigewert
in Ruhe ermitteln, was besonders dann notwendig ist, wenn die zu ermittelnde Höchstkraft
nur kurzzeitig wirkt oder das Dynamometer während des Meßvorgangs nicht abgelesen
werden kann. Ist die Ablesung der gemessenen Höchstkraft erfolgt, braucht lediglich
das außen befindliche Löseorgan betätigt zu werden, das dann also die Blattfeder
vom Fühlstift abhebt, so daß letzterer unter Belastung seiner Rückziehfeder seine
Ausgangsstellung und damit der Meßzeiger die Nullstellung der Meßskala einnehmen
kann. Ohne diese Möglichkeit der Abhebung der Blattfeder vom Fühlstift könnte die
Meßuhr im Dynamometer nie exakt auf Null gestellt werden, weil dies nämlich ansonsten
durch Druck auf das obere Ende des Fühlstiftes vorgenommen werden müßte, was aber
den Dynamometerring verformen würde.
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Wie bereits zuvor ausgeführt ist, muß die durch die Blattfeder erzeugte,
auf den Fühlstift wirkende Reibungskraft in jedem Fall größer als die Zugkraft der
Rückziehfeder des Fühlstifts sein. Um im Bedarfsfall diese Reibungskraft verändern
zu können, ist vorzugsweise das Arretierglied in seiner Reibungskraft einstellbar,
beispielsweise durch eine Einstellschraube belastet. Eine solche Änderung der Reibungskraft
des Arretiergliedes ist in erheblichem Maße dann notwendig, wenn das Dynamometer
beim Entlasten einen Stoß erhält und sich dadurch der Fühlstift trotz Arretierung
verstellt. Andererseits läßt es die Einstellbarkeit des Arretiergliedes zu, die
Reibungskraft nicht von vornherein zu groß wählen zu müssen, so daß zu große und
zu schnelle Abnutzung vermieden werden kann.
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Es ist von weiterem besonderem Vorteil, daß erfindungsgemäß das Löseorgan
in seiner Abhebestellung, z. B. mittels eines Stiftkopfs, feststellbar ist. In dieser
Feststellage ist die das Arretierglied bildende Blattfeder vom Fühlstift dauernd
abgehoben, so daß das Meßgerät auch normal, d. h. ohne Arretierung des Zeigers im
Höchstwert verwendbar ist. Da somit das Meßgerät mit und ohne Belastung des Fühlstifts
durch das Arretierglied etwas verschiedene Meßwerte anzeigt, muß dies in irgendeiner
Weise berücksichtigt werden, z. B. dadurch, daß bei eingeschalteter Arretiereinrichtung
bei unbelastetem Dynamometer auf der Skala bereits ein Vorwert eingestellt wird,
welcher der Reibungskraft zwischen Arretierglied und Fühlstift entspricht.
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In der Zeichnung ist ein Dynamometer der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Art in einer beispielsweise gewählten Ausführungsform mit einer mechanisch wirkenden
Meßuhr schematisch veranschaulicht.
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F i g. 1 zeigt das Kraftmeßgerät in Draufsicht; F i g. 2 stellt die
Meßuhr in ihrer Halterung innerhalb des im Schnitt gehaltenen Kraftmeßbügels dar;
Fig.3 bringt schließlich in einem Teilausschnitt die für das Verständnis der Erfindung
funktionswesentlichen Teile der Meßuhr und Arretiereinrichtung.
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Das Dynamometer besteht aus einem Kraftmeßbügel 1, an den man an
seinen Ösen 2 Zugkräfte und an seinen Vorsprüngen 3 Druckkräfte angreifen lassen
kann. Um einen möglichst guten Wirkungsgrad in der Übertragung der Kräfte auf den
Meßbügel zu
erhalten, ist dieser in seinem Querschnitt innerhalb der zwischen den
Angriffsstellen 2, 3 liegenden Bereichen gegenüber den anderen geringer gehalten.
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Innerhalb des Kraftmeßbügels 1 ist an einem an letzterem sitzenden
Winkelstück 4 mittels einer Rändelschraube 5 die Meßuhr 6 lösbar befestigt. Der
die Meßuhr 6 diagonal durchsetzende, mit einer Rückziehfeder 7 ausgestattete, im
Innern der Meßuhr zahnstangenartig ausgebildete Fühlstift 8 setzt mit seinem aus
der Meßuhr herausragenden freien Ende auf den Meßbügell auf. Der der betreffenden
an den Angriffspunkten 2 oder 3 wirkenden Kraft proportionale Verformungsweg des
Kraftmeßbügels 1 wird durch den Fühlstift 8 mittels dessen Zahnstange über nicht
eingezeichnete Zahnräder auf den Uhrzeiger 9 übertragen, der die Kreisskala 10 überstreicht.
Ein weiterer Zeiger 11 zeigt die Zahl der Umläufe des Zeigers 9 an.
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Erfindungsgemäß ist nun der Fühlstift 8 von einem federelastischen
Arretierglied 12 belastet, das mit seinem freien Ende im Innern der Meßuhr 6 gleitend
auf dem Fühlstift 8 mit einer die Zugkraft dessen Rückziehfeder 7 überwiegenden
Reibungskraft aufliegt. Das als Blattfeder ausgebildete Arretierglied 12 ist seinerseits
durch eine von außen zugängliche Einstellschraube 13 belastet, um die Arretierfeder
12 in ihrer Reibungskraft einstellen zu können. Die Arretierfeder 12 ist ferner
über einen Verbindungsstift 14 mit einem von außen zugänglichen Hebelorgan 15 verbunden.
Wie F i g. 3 entnommen werden kann, wird durch Drücken des freien Endes dieses Hebels
15 in Richtung auf die Meßuhr 6 hin die Arretierfeder 12 von dem Fühlstift 8 abgehoben,
so daß letzterer unter Einwirkung seiner Rückziehfeder 7 seine Ausgangslage und
damit beide Zeiger 9 und 11 ihre jeweilige Nullstellung wieder einnehmen können.
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Aus der rückwärtigen Fläche der Meßuhr 6 ragt noch ein Stiftknopf
16 heraus, hinter den sich der Lösehebel 15 mittels eines in ihn eingebrachten,
in der Zeichnung nicht sichtbaren Schlitzes einhängen und somit in seiner Abhebestellung
feststellen läßt, so daß dann das Dynamometer ohne Arretierung seiner Meßzeiger
im jeweils erreichten Höchstwert normal verwendbar ist.
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Statt einer mechanisch wirkenden Meßuhr können auch andere Längenmeßgeräte,
beispielsweise hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Art, mit der hier
vorgeschlagenen Arretiereinrichtung ausgestattet werden. So z.B. läßt sich ein an
eine elektrische Meßbrücke geschalteter induktiver oder kapazitiver Geber verwenden,
dessen die betreffende elektrische Meßgröße veränderndes Organ in Ausbildung als
Fühlstift mit der Arretiereinrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist.