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"Gerat zum Prüfen der Dehnung von Metallproben " DLe Erfindung betrlfft
einen mechanischan, selbsttätig genau aufzeichnenden Apparat zur Dehnungsmcssuns
; von Blechen. Vor a. Llem betrifft sie einen mechantischen, selbsttltlg geriau
aufzelchnenden Apparat, der geelgnet ist, an einer vorhandenen Materialpurüfungwvorrichtung
angebracht zu werden und der eine Vorrichtung zum Vergrößern und Aufzeichnen der
Dehnungsbelastung hat, um schnell die kennzeichnenden Grundwerte der Bleche zu gewinnen.
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Die durch Dehnungsmessung bestimmten mechanischen Kennzeichen von
Materlaalen stellen nicht nur einen GrundbestandteLl finir die mechanische Analyse
bei plastischen Arbeiten dar, sondern sie spielen auch eine wichtige Rolle bel der
qualitativen und quantitativen Beurteilung der unterschiedlichen Formbarkeit von
Blechen. Aus diesem Grunde dient eLn Wert, der durch Dehnungsmessung ermittelt ist,
im Handel wie auch lm Gebrauch als Richtmaß.
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Hinzu kommt, daß neuerdings bei Blechen das Verhältnis von Breitenändeung
#w zu Stärkenänderung Et, oder das Verhältnis der plastischen Formänderung (der
r-Wert), als wichtiger Faktor fAr die Kennzeichnung der Tiefziehbarkeit der Bleche
angesehen wird.
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Der Ausdruck"plastisches Formanderungsverhaltnis (r-Wert)" soll ein
Verhältnis logarithmischer Formänderung besagen, das helßt #w = loge (1 + #w) zu
# t = loge (1 + #t), was durch die flgende Formel ausgedrückt wird: r-Wert = #w/#t
= loge (1 + #w)/loge (1 + #t) = #2/(#1-#w) wobei e, + #w + #t = 0 und die logarithmische
FormEnderung nach der Lange 1 = loge (1 +#1) ist.
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Unter diesen UmstAnden ist es äußerst erwünscht, diese erforderlichen
kennzeichnenden Werte leicht, genau und so oft wie möglich zu erhalten. Indessen
gab es bisher keinen entsprechenden selbsttEtig aufzeichnenden Apparat zur Messung
dieser Formänderungen, insbesonder der Breitenkontraktion, in einem geeigneten vergrößerten
Maßstab, mit Ausnahme einer elektrischen Meßvorrichtung, die lediglich zur Messung
einer Längenänderung dient und hinsichtlich der Meßgeschwindißkeit, der Meßenaigkeit
und der Einstellbarkeit Nachteile aufweist, so daß sie im Betrieb unbefriedigend
arbeitet.
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Die Erfindung betrifft ein neues GerEt, mit dem es möglich ist, die
VerlEngerung einer Probe zu messen und wdhrend der PrUfprobe selbsttatig zu vergrößern.
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Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung als Beispiel unter Bezugnahme der anliegenden Zeichnungen im einzelnen
beschrieben. Darin zeigen Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines
mechanischen, selbsttätig aufzeichnenden Apparates, der mit einer, die Längsstreckung
und Breitenkontraktion vergrößernden Vorrichtung versehen und an einer Amsler-Prüfmaschine
der Pendeltype angebracht ist ; Fig. 2a einen Seitenaufriß einer Verachtung zur
Dehnungsmessung
und Vergrößerung gemäß der Erfindung ; Fig. 2b
eine RUckansicht derselben ; Fig. 2c einen Grundriß derselben ; Fig. 2d einen Längsschnitt
nach der Linge A-A der Fig. 2c.
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In Fig. 1 der anliegenden Zeichnungen, in denen durchweg gleiche Bezugszeichen
für gleiche oder entsprechende Teile oder Elemente verwendet sind, ist eine allgemeine
Anordnung einer Maschine zur Dehnungsmessung dargestellt, die mit einem Apparat
nach der vorliegenden Erfindung versehen ist, und die Art des Zusammenbaues aller
Teile ist gezeigt.
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Mit l ist eine Probe fUr Spannungsmessung bezeichnet, etwa eine Japanische
Industrie-Standard-Probe (JIS) Nr. 5 mit einer Länge von 60 mm und einer Breite
von 25 mm mit parallelen Kanten, 2 ist eine Vorrichtung zur VergrODerung der Dehnungswerte,
von der eine Ubertragungaschnur, wie bei 4 teteigt, nach außen geführt ist, nachdem
die Dehnung fünffach vergrößert worden ist. 3 besclchnot eine Vorrichtung zur Vergrößerung
der Breitenkontraktionswerte, von der, wie bei 5 gezeigt, eine Obertragungczchnur
nach außen geführt ist, nachdem die Breitenkontraktion zwanzigfach vergrößert worden
ist. Beide schnüre 4 und 5 erstrecken sich etwa einen Meter in horizontaler Richtung,
und daher wird ein Meßbetrag nicht beeinflußt durch eine geinge
bwartsbeMefunderVorrLchtunn2und3,di.edurcheine
VerLäuterungdesi'teßobjekLjverursachtwLrd.'IneÄnderung des aBstandes zwischen den
belden Heßmarken des Objektes wird durch die vorllegenden Hittel direkt gemessen.
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Hit 6 lst eine Reglstrler@rmmel bezel@het, @@@@@ einen Durchmesservoa9o'MunduinLanvn/oinhat;,nine
Sci1ntatommel 7 von 45 mm Durchmesse (genau gesagt, dem durchmesser zwischen den
Hittelpuukten zweler daruf gewunmener Schnurwindungen0 ist mit der Trommel 6 druch
eine Riebungskupplung verbunden. Beldet Trommglon 5 und 7 dienen zur Aufzeichnung
einer Dehungs-vs-Belastungs@@@@@@ Die Trommeln 8 und 9 haben dieselben maße wie
@h @@@@@@@@@@@ @mmeln 6 und 7 und dlenen zur Aufzelehnung @@@@@@@@@@ Dehnungs-vs-Breiten-7und9)könnensokonibLiti''Mr'!'-;'i-).hu--nctAufzeichnungengleichzeitigauf:!norinL:-nTr.m'!y):'nehjnen
7 und 9) könen so komblalet werde, @@@@@@@ man zwel Aufzeichnungen gelichzelig auf
@@@@@@@@ elns@@@@@@@@ trmm@@@@@voehnem kann. Mit 10 des ein Gewiht an des @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
befr'''Ltenkontraklon, kontraktion, 12 eln ; fuf.].rn':'i-.';!.'In.'').;!--...""!'tIncr
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und mit dieser durch ein Sell @@@@@@@bnen @@@@in-
Es wlrd nun unter
Bezugnahme auf die Figuren 2a, 2b, 2c und 2d eine Vorrichtung zur Messung und Vergrößerung
der Dehnungswerte beschrieben. Der Haupttell besteht aus einem zyllndrischen Gehäuse
26 und einem Stempel 27, der mltte ls elnes besconderen Kugellagers in diesem Gehäuse
26 frei glei,-bar lst, In den Stempel lst eine Feder eingebracht, die den Stempel
mit gleichförmigem Durch nach außen peßt und im GLcLchgewLcht mit der Spannung der
Schnur steht. Ein Sockel W zum Abringen einer Probe an der genannten Vorrichtung
2 ist an clem Gehäuse 26 an dessen oberem Teil mittels vier ELsenschranben angebracht,
und mehrere weitere Löcher für die Elsenschrauben sind ln elnem Abstand von 5 mm
an diesem Gehäuse vorgesehen, um die Lage dieses Sockels 28 zur Herstellung eines
Abstandes der schneiden 29 in elnem Beretch von 25 - 60 mm entsprechend einem gewüschten
Bezugsabstand oder Heßlänge der Probe einzustellen. Es ist deshalb nicht erforderLieh,auf.Jc'dcMeßobjektbesondersMeßmarken
aufzubrlngen. der Abstand zwischen zwei Schneiden ist geau -L-j'ch der @@@@@ der
@@@@@@länge @@@@@@@ Probe, wenn das Gehäuse 26 und der Stempel 27 in festem Kontakt
miteinander gehalten werden. eine Schneide 29 wird in den Schel 28 eingesetzt und
kann der. elcht @@@@@@@@@@@@@@@@@@ werden. Der U-örmige Sockel 28 hält ILcPr:j!)(;iXMlchenLhrenbeidenShenKeln2Q'und28*'
und ist an seinem Ende mit einer ringförmigen Feder 30 versehen, welche die Probe
gegen die Schneide durckt, damit sie nicht gleiten kann. Zwei Stücke fingerförmiger
Teile 31 sind
an dem Sockel 28 angeordnet und werden durch einen
Handgriff 32 betätigt, um die ringförmige Feder 3o in einer ovalen Form zu halten.
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Der Stempel 27 ist mit einem unteren Sockel 33 versehen, um die ganze
Vorrichtung 2 an einer Probe nahe von deren unterem Ende anzubringen, und deshalb
ist dieser Sockel seinerseits in gleicher Weise wie der obere mit einer Schneide
und einer ringförmigen Feder versehen. Die Vorrichtung 2 steht mit der Probe an
beiden Meßmarken mittels einer oberen und einer unteren Schneide in BerUhrung, und
der Sockel 33 bewegt sich entsprdchen einer Dehnung der Probe. Der Sockel 33 ist
mit einem Mikrometer 34 versehen, den Minimalabstand zwischen dem Gehäise 26 und
dem Sockel 33, dan heißt die Meßlange zwischen der oberen und der unteren Schneide
bestimmt. Dies Mikrometer kann tertendet werden, um eine der Standard-Meßlänge entsprechende
Dehnung festaustellen, und die Genauigkeit der Aufzeichnungsvorrichtung kann dadurch
nachgeprüft werden, daß man gelegentlich einen Prufblock ton s. B. lo mm oder 2o
mm Starke während der Dehnungsprüfung In einen Spalt der Mikrometervorrichtung einlegt.
Eine zm sockel 33 angebrachte kleine Rolle 35 gleitet in einer @eitenwand des Qehäses
26 und verhindert eine relative Drehung zwischen dem Gehäuse 26 und dem Sockel 33.
An dem Gehäuse 26 und de Sockel 33 sind jeweils Schnurrollen 36, 37, 38, 39 und
4o angeordnet, und eine Schnur läuft in der oben beschriebenen Weise tuber diese
Schnurrollen
genau parallel mit der Achsrichtung der Vorrichtung und ist an ihrem einen Ende
mit einer Eisenschraube 41 am Sockel 33 befestigt.
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Die Schnur, die tuber diesen Rollensatz geführt ist, bewegt sich in
horizontaler Richtung um das FUnffache der Abstandsänderung zwischen der oberen
und der unteren Schneide. Ein Sockel 42 ist eine Art Handgriff zum Anfassen der
Vorrichtung 2 beim Anbringen oder Abnehmen. Eine Aufhängefeder 43 dient dazu, die
Vergrößerungsvorrichtung 2 in konstanter Lage zu halten, indem sie deren Gewicht
entgegenwirkt. Die aus dieser Vorrichtung herausgeführte Schnur treibt die Trommeln
6 und 7 an und wird durch ein Gewicht lo von loo g gespannt.
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Wenn außer der normalen PrUfbelastung zwischen der oberen und der
unteren Schneide eine zusätzliche, komprimierend wirkende Kraft von z. B. 500 g
vorhanden ist, dann wird diese durch eine, im Stempel 27 angeordnete Feder 27s ausgeglichen,
wodurch ein äußerer Kompressionsdruck von etwa + 15o g aufrechterhalten wird.
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Wie aus dem Vorstehenden deutlich hervorgeht, ist die-vorliegende
Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Vorrichtung zur Vergr8ßerung
der Werte der Verlängerung und der Breitenkontraktion im Prinzip einen Satz sehr
einfacher FlaschenzUge enthält, deren Schnüre jeweils in einzigartiger Weise horizontal
herausgeführt sind, um die gemessenen Werte verwendbar zu machen, wobei eine Vorrichtung
zur
Vergr8ßerung der Belastungssnzeige eine dhnlichen Staz elnfahcer Flaschenzüge aufweist
und elen vorlchtung zut . tl : ii. f ? L. 1. 1. 1I1 : C : i JPK'fC' ;. 1 ('ft'i.
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