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Vorrichtung zur Prüfung der Festigkeit von hölzernen Bauelementen,
insbesondere von Holzmasten und Holzschwellen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Prüfung der Festigkeit von hölzernen Bauelementen, insbesondere von Holzmasten
und Holzschwellen im eingebauten Zustand, mit einem vermittels eines Hebels handbedienten
Betätigungsdruckstück und zwischen dem Betätigungsdruckstück und einem Wirkdruckstück
angebrachten Druckfedern sowie am Wirkdruckstück befestigter Einstichnadel und seitlicher
Meßnadel zur Betätigung einer am Gehäuse vorgesehenen Registriereinrichtung zur
Anzeige bzw. Aufzeichnung der Federkraft in Abhängigkeit vom Weg.
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Bekannt sind Festigkeitsprüfvorrichtungen zur Bestimmung der Härte
von hölzernen Körpern, die über federbelastete Druckstücke einen Eindringkörper
in das zu prüfende Holz drücken und dabei die Kraft in Abhängigkeit vom Eindringweg
in Druckmeßuhren anzeigen. Die Druckstücke halten dabei zwischengeschaltet Federn,
die mittels eines handbetätigten Hebels je nach Zweck und Bedarf gespannt werden.
Die Anzeige des Eindringweges des Prüfkörpers wird über eine seitlich vorgesehene
Meßnadel, die die Meßuhr betätigt, erreicht.
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Des weiteren sind Vorrichtungen zur Messung der Festigkeit von Holz
bekannt, bei denen an auf- und abwärts gehenden und in einem Lagerbock geführten
Stangen eine Schreibunterlage zur Aufzeichnung von Kraft-Weg-Diagrammen befestigt
ist. Die Aufzeichnung wird mittels eines Schreibarmes mit Schreibfeder erzielt,
der seine Impulse bzw. Auslenkungen über eine im Rhythmus des Prüfweges schwingende
Feder erhält.
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Diese bekannten Vorrichtungen lassen sich für die Prüfung eingebauter
Holzelemente, wie z. B. in der Linie stehende Maste der Energie- oder Fernmeldefreileitungen
oder in den Strecken der Eisenbahn liegende Schwellen aus Holz, wegen des anisotropen
und inhomogenen strukturellen Aufbaues des Holzes nicht verwenden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, tragbare
Vorrichtung für die Prüfung von eingebauten hölzernen Bauelementen, insbesondere
von Holzmasten und Holzschwellen zu schaffen, bei der eine selbstschreibende Anzeigeeinrichtung
und die Wirkung der zwischen Druckstücken angeordneten handbedienten Federn zur
Anwendung kommen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem im
Gerätegehäuse in einem Schlitz geführten Betätigungsdruckstück über dessen Druckstange
sowie eine Querverbindung eine parallel zur Druckstange angeordnete Verlängerungsstange
mit Schreibstift starr verbunden ist und daß das in einem Schlitz des Gehäuses geführte
Wirkdruckstück an einer Querverbindung einen Nocken aufweist, der in eine Schrägführung
einer am Gehäuse gleitend in Führungen gehaltenen Schreibunterlage eingreift und
diese in horizontaler Richtung bei Bewegung des Wirkdruckstücks verschiebt.
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Vornehmlich sind dabei das Betätigungsdruckstück und die Querverbindung
im Gehäuse parallel in Schlitzen und das Wirkdruckstück und die zugehörige Querverbindung
im Gerätegehäuse ebenfalls parallel in weiteren Schlitzen geführt.
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Die Verlängerungsstange ist z. B. je nach Bedarf einstellbar und
trägt am freien Ende einen auswechselbaren Schreibstift. Der am Betätigungsdruckstück
angelenkte Hebelarm ist beispielsweise als Winkelhebel ausgebildet und trägt am
freien Ende eine lösbare Aufsteckhülse. Die Schreibunterlage ist mit einer Aufnahme
für die Papierkarte bzw. den Papierbogen versehen.
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Am Gerätegehäuse ist zur Prüfung von Holzmasten ein Gliederband für
die Befestigung mit Hebelarm, Sperrad und Sperrklinke sowie Einraststift angebracht.
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Des weiteren kann am Gerätegehäuse zur Prüfung von Holzschwellen
ein Rahmen mit in Führungen gleitenden Schlitten angebaut sein mit am Rahmen angebrachten
Befestigungs- bzw. Unterschiebelappen und einer Wiederhaltezunge.
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Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung der Kinematik der
Vorrichtung mit Verlängerungsstange,
Schreibstift und Schreibunterlage
in Ausgangsstellung, Fig.2 eine schematische Darstellung der Kinematik der Vorrichtung
mit Verlängerungsstange, Schreibstift und Schreibunterlage in Endstellung, Fig.3
einen vom Schreibwerk aufgezeichneten Linienzug für splintfaules Holz, F i g. 4
einen vom Schreibwerk aufgezeichneten Linienzug für gesundes Holz, F i g. 5 einen
vom Schreibwerk aufgezeichneten Linienzug für kernfaules Holz, Fig.6 eine Vorderansicht
der Vorrichtung mit Einstichnadel in Ausgangsstellung, F i g. 7 eine Seitenansicht
der Vorrichtung mit Einstichnadel und Schreibwerk, F i g. 8 eine Vorderansicht der
Vorrichtung mit Einstichnadel in Endstellung, F i g. 9 eine Draufsicht vom Anbaugliederband
mit Hebel zur Festlegung an runden hölzernen Körpern, Fig. 10 eine Draufsicht vom
Anbaugerät mit Schlitten zur Prüfung von größeren eckigen Körpern.
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Zur Betätigung der Vorrichtung dient der mittels einer Aufsteckhülse
23 verlängerte und mit dieser lösbar verbundene Hebel 2, der um das Festpunktlager
1 schwenkbar ist. Die ineinander geführten und geeichten Druckfedern 4, 4 a sind
zwischen dem Betätigungsdruckstück 3 und dem Wirkdruckstück 5 fest oder lose auf
Ansätzen 6, 6a angeordnet. Das Betätigungsdruckstück 3 steht mit dem Hebel 2 über
eine Druckstange 16 direkt in Verbindung, wogegen das Wirkdruckstück 5 an der unteren
Seite auswechselbar die Einstichnadel 7 trägt. Das Betätigungsdruckstück 3 und die
zugehörige Querverbindung 14 sind im Gerätegehäuse 38 parallel in den Schlitzen
19, 20 und das Wirkdruckstück 5 und die zugeordnete Querverbindung 8 im Gerätegehäuse
38 in den Schlitzen 21, 22 geführt.
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Am Wirkdruckstück 5 ist eine Querverbindung 8 fest angeschlossen,
die am freien Ende einen Nocken 10 aufweist. Dieser Nocken 10 greift in die Schrägführung
11 der Schreibunterlage 9 bewegungsschlüssig ein. Die Schreibunterlage 9 ist am
Gerätegehäuse 38 in Führungsschienen 24, 25 gleitend gehalten und in ihrer Bewegung
durch den Nocken 10 begrenzt.
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Bei loser Anordnung der Druckfedern4, 4 a sind zwischen dem Betätigungsdruckstück
3 und dem Wirkdruckstück 5 als weiteres Beispiel zwei Führungsstangen 18 vorgesehen,
die eine Rückstellung der in das Holz bzw. die Schwelle 17 eingedrückten Einstichnadel7
garantieren. Dazu weisen die Führungsstangen 18 die geeignete Länge auf, die gegebenenfalls
mittels Gewindemuttern verändert wird.
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Am Betätigungsdruckstück 3 ist eine Druckstange 16 fest angebracht,
die seitlich über eine Querverbindung 14 senkrecht mit einer Verlängerungsstange
13 mit Schreibstift 12 zur Aufzeichnung des Kraft-Weg-Diagramms 15 verbunden ist.
Der Schreibstift 12 läßt sich durch einen anderen Stift bzw. eine Feder leicht ersetzen.
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Die Schreibunterlage 9 wird bei geringer Bewegung der Einstichnadel
7 zwangläufig mittels des in der Schrägführung 11 angeordneten Nockens 10 in eine
andere Lage bewegt. Infolge dieser Bewegung wird das Kraft-Weg-Diagramm 15 entsprechend
dem vom zu prüfenden Holz jeweilig entgegengesetzten Widerstand automatisch aufgetragen,
wobei, wie in F i g. 3, 4 und 5 veranschaulicht ist, der Linienzug 27 die
Charakteristik
für das jeweils geprüfte Holz zeigt und der Linienzug 28 das Charakteristikum für
den Rückgang der Einstichnadel 7 darstellt. Zur Aufnahme der Kraft-Weg-Diagramme
15 dient eine Papierkarte bzw. ein Papierbogen, die bzw. der in der Aufnahme 26
der Schreibunterlage 9 eingeklemmt wird.
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Die Prüfung des zu untersuchenden Holzes erfolgt nun derart, daß
durch das Zurückdrücken des Hebels 2 die Einstichnadel 7 durch den Federdruck der
geeichten Druckfedern 4, 4 a, die als mittelbare Verbindungsglieder zwischen dem
Betätigungsdruckstück 3 und dem Wirkdruckstück 5 angeordnet sind, in das zu prüfende
Holz eingedrückt wird. Beim Zurückdrücken des Hebels 2 wird gleichzeitig die an
der Druckstange 16 über die Querverbindung 14 senkrecht angeordnete Verlängerungsstange
13 mit Schreibstift 12 in dem Schlitz 20 des Gerätegehäuses 38 in Richtung des zu
prüfenden Holzes bewegt.
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Die Spannkraft der geeichten Druckfedern 4, 4 a drückt im selben
Zuge die Einstichnadel 7 in den Prüfling, z. B. Schwelle 17, und betätigt dabei
je nach dem vom zu prüfenden Holz entgegengesetzten Widerstand über die Querverbindung
8 mittels des in der Schrägführung 11 sich bewegenden Nockens 10 zwangläufig die
Schreibunterlage9. Die auf der Schreibunterlage 9 mittels der Aufnahme 26 festgeklemmte
Papierkarte nimmt infolge der Horizontalbewegung der Schreibunterlage 9 und der
Vertikalbewegung der mit dem Betätigungsdruckstück 3 verbundenen Verlängerungsstange
13 mit Schreibstift 12 nunmehr für den Auswertungszweck das jeweilige Kraft-Weg-Diagramm
15 auf.
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Der Charakter des Linienzuges 27 sowie die Größe der Fläche des Kraft-Weg-Diagramms
spiegeln eindeutig und einwandfrei den Gesundheitszustand des geprüften Holzes wieder.
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Der in Fig. 3 gezeigte Linienzug 27 trifft für ein splintfaules Holz
zu. Die F i g. 4 dagegen stellt durch den Linienzug 27 den Zustand eines gesunden
Holzkörpers dar, und in der F i g. 5 ist im Linienzug 27 der Zustand für einen kernfaulen
Holzkörper veranschaulicht.
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Die Rückführung bzw. die Entfernung der Einstichnadel 7 aus dem geprüften
Holzkörper, z. B. aus der Schwelle 17, erfolgt durch Abwärtsdrücken des Hebels 2
in seine Ausgangslage. Hierdurch wird bewirkt, daß die z.B. fest auf den Ansätzen
6, 6a angebrachten Druckfedern 4, 4 a auf Zug beansprucht werden und nach Ziehen
der Einstichnadel 7 in ihre Normallage zurückkehren.
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Der NockenlO der Querverbindung 8 gleitet dabei in der Schrägführung
11 der Schreibunterlage 9 nach oben und bewegt die Schreibunterlage 9, bis diese
in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt ist.
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Gleichzeitig mit der Rückbewegung des Betätigungsdruckstückes 3 gelangt
die Verlängerungsstange 13 mit Schreibstift 12 in ihre Ausgangslage zurück, und
der Schreibstift 12 zeichnet dabei einen Linienzug ähnlich dem Linienzug 28 auf.
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Eine weitere Möglichkeit der Rückführung der am Wirkdruckstück 5
befestigten Einstichnadel 7, des Betätigungsdruckstückes 3, der Verlängerungsstange
13 und der Schreibunterlage 9 in die Ausgangsstellung läßt sich mittels der an dem
Befestigungsdruckstück 3 und dem WirkdruckstückS vorgesehenen Führungsstangen 18
erreichen. Die Führungsstangen 18 sind im Wirkdruckstück 5 befestigt und lassen
ein begrenztes Bewegen des Betätigungsdruckstückes
3 an den Führungsstangen
18 zu. Bei dieser Anordnung ist beim Rückführen des Betätigungsdruckstückes 3 mittels
des Hebels 2 die Aufzeichnung des in den F i g. 3, 4 und 5 dargestellten Linienzuges
28 das Ergebnis.
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Zur Verwendung der Vorrichtung zur Prüfung der Festigkeit von runden
hölzernen Bauelementen, wie z. B. von Leitungsmasten, Gerüststangen und Grubenstempeln,
ist mit der Vorrichtung ein Gliederband 32 verbunden, das um den zu prüfenden Körper
gelegt und mittels des Hebelarmes 31 fest an diesen gepreßt und gegen Lösen mittels
Sperrad 30 und Sperrklinke 29 gesichert ist.
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Zur Aufnahme von im Durchmesser unterschiedlichen Prüflingen ist
das Gliederband 32 mit Löchern versehen, von denen das für den jeweiligen Prüfling
geeignete mit dem Einraststift33 verbunden wird.
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Des weiteren kann die Vorrichtung bei Bedarf mit dem Anbaugerät nach
F i g. 10 versehen werden. Der im Rahmen 36 geführte U-eisenförmig ausgebildete
Schlitten 34 ermöglicht dabei, daß die Vorrichtung seitlich bewegt werden kann und
somit für das Prüfen von Gleisschwellen hergerichtet ist. Beim Einsatz werden die
beiden Unterschiebelappen 37 unter den Schienenfuß bei der zu prüfenden Schwelle
geschoben und die Niederhaltezunge35 mittels eines Gegenstandes belastet. Ein Verrutschen
oder Abheben der Prüfvorrichtung ist damit vermieden.