DE1798382A1

DE1798382A1 - Geraet zur vergroesserten Anzeige der Breitenkontraktion von Werkstueckproben

Info

Publication number: DE1798382A1
Application number: DE19641798382
Authority: DE
Inventors: Kazuo Yoshida; Kiyota Yoshida
Original assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority date: 1963-07-31
Filing date: 1964-07-29
Publication date: 1971-02-25
Also published as: DE1473581A1; DE1798383C3; DE1798383B2; DE1798383A1; DE1798384B1

Description

PATEHTANMSLTe DR. LOTTERHOS - DR.-ING. LOHERHOS

6000 FRANKFURT (MAIN) ANNASTRASSE 19 FERNSPRECHER. (06Π) 555061 TELEGRAMME: LOMOSAPATENT IANDESZENTRALBANK 47951 DRESDNER BANK FFM., Nr. 524742 POSTSCHECK-KONTO FFM. 1667

FRANKFURT (MAIN),

Stammanmeldung P 14 73 581,0
(1. Ausscheidung)

Rikagaku Kenkyusho
No. 31, Komagome, Kami-Fu-jimae-oho, Bunkyo-ku / Japan

und

Kawasaki Seitetsu Kabushiki Kaisha 1 Wo. 2035, 3-ohome, V/akinohama-cho, Kukiai-ku, Kobe-shi / Japan

"Gerät zur vergrößerten Anzeige der Breitenkontrakbion von Werkstüokproben."

Die Erfindung bezieht sioh auf eine Einriohtung zur Dehnunga· prüfung von Werkotoffproben, inabesondere auf eine Einriohtung zur vergrößerten Anzeige der Breitenkontraktion von Workstüokproben.

üao Wesen der Erfindung wird darin erbliokt, daß bei einem Gerät zur vergrößerten Anzeige des Wertes der Breitenkontraktion alt zwei Kontaktglied·?*!» zwischen denen das asu

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_ 2 —

dehnende Probestück unmittelbar eingespannt ist, und von denen das eine Glied gegen das andere Hin - und von diesem weg bewegbar ist, ein mit Gewinde versehenes Glied an dem einen Kontaktglied derart angeordnet ist, daß es in einer Richtung vredreht wird, wenn die beiden Kontaktglieder voneinander weg bewegt werden und das dieses Glied in der anderen Richtung verdreht wird, wenn die beiden Kontaktglieder aufeinander zu "bewegt werden, das eine Wickeltrommel mLt dem mit Gewinde versehenen Glied verdreht wird und daß ferner ein längliches und schmiegsames Teil um diese Trommel herum und etwas von diesär.hinweg geführt ist, wobei eine,relative Bewegung zwischen den beiden Kontaktgliedern unter Vergrößerung des Verstellgliedes auf das längliche und schmiegsame Glied übertragen wird und wobei schließlich ein Führungsglied fest an dem einen der beiden Kontaktglieder vorgesehen ist, das eine entsprechend vergrößerte Värschiebebewegung des einen dieser Glieder zu dem anderen aus-■löste

Das erfindungsgemäße Gerät läßt sich beispielsweise in Verbindung mit einer Einrichtung verwenden, die zum Beatimmen des Verhältnisses der plastischen Formänderung (r - Wert) eines Stoffes dient.

Dieser Wert wird als wichtiger Faktor für die Kennzeichnung der Tiefziehbarieit von Blechen angesehen. Der Ausdruck »plastisches ^JSOrmänderungB-Verhältnis^M besagt ein Verhältnis logarythmischer Breiten- und Stärkenformänderungen wobei

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— 3 — ■. ■ ■.'

Ih) = log_e (1+ Xu? ) -vbbA 2f.t = log'2(1 + A^J~)

Diesmal durch folgende Formel ausgedrückt

♦ fr

Dabei ist t._r+ \ + '--r = O

und die logarythmisehe Formänderung nach der Länge .ff = log, (1+ Al )

Das neue Gerät ist insbesondere geeignet 2um Messen und fortlaufenden selbsttätigen Aufzeichnen der Breitenkontraktion und zur Erleichterung der Bestimmung des r-Wertes mit dem gleichzeitig Daten über die Dehnung der Probe wie sie im einzelnen in der deutschen Pat.Anm. P.14'73' 581.0 beschrieben ist, erhalten werden.

Zum besseren Verständnis ist die Erfindung nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen

Figo 1 ein sehamatisch gehaltenes Schaubild einer Amsler-Pendel-Prüfmaschine mit dem G-erät nach der Erfindung zum Vergrößern der Breitenkontraktion und einer Einrichtung zur Parametervergrößerung.

Pig, 2a eine Rückansicht eines Gerätes zum Messen und Vergrößern der Breitenkontraktion nach der Erfindung„

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^: "XP, ; .'■

Fig. 2b einen Horizontal schnitt nach, der Linie IHb - IHb der Fig. 2a und Fig. 3c eine Seitenan- - sieht hierzu.

Das Gerät der Fig„ 1 ist zunächst ganz allgemein beschrieben, wobei die in Klammern gesetzten Bezugszeichen sich auf eine bekannte Amsler-Pendel-Prüfmaschine beziehen, während die nicht in Klammern gesetzten Bezugszeichen solche Teile bezeichnen, um die die Grundausbildung erweitert worden ist.

Eine auf Dehnung zu prüfende Probe 1 etwa eine japanische Industrie-Standard-Probe JIS Ur<, 5 in Blattform mit einander paralellen Seitenwänden von 60 mm Länge und einer Breite von 25 mm soll untersucht werden. Die mit Vergrößerung arbeitende Dehnungsprüfeinrichtung 2 ist im einzelnen in der deutschen PatoAmmo P 14 73 581.0 beschrieben» Sie umfaßt 2 Glieder, von denen das eine gegen das andere hin - und von diesem weg bewegbar istο An diesen beiden Gliedern sind Kupplungsglxeder vorgesehen, die zum unmittelbaren Anschluß der zu prüfenden Probe mit den Enden an den beiden Gliedern dienen.

Die Anordnung ist so, daß jede Änderung der Länge der eingespannten Probe eine entsprechende Bewegung des einen Gliedes zu dem anderen hin - oder von diesem weg bewirkt.

Die Einrichtung umfaßt ferner von den beiden Gliedern aufge-

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nommene Trommeln und ein längliches schmiegsames Verbindungsglied das um die Trommel und etwas von dieser hinweg geführt ist.

Eine relative Bewegung zwischen- den beiden Kontaktgliedern unter Vergrößerung des Verstellweges wird auf das längliche und schmiegsame Verbindungsglied übertragen. Bs ist ferner noch eine Feder zwischen den beiden Gliedern vorgesehen, die der Kraft entgegen wirkt, die bestrebt ist ein GrIied in Bezug auf das andere Glied von den Trommeln hinweg zu ziehen und wobei dieser Teil des länglichen und schmiegsamen Verbindungsgliedes durch ein Gewicht 10 belastet ist ο

Dieses längliche und schmiegsame Verbindungsglied, etwa ein Seilzug 4* ist in waagerechter Richtung etwa auf dem Teil 2 hinweggeführt.

Mit 3 ist die nachstehend im einzelnen beschriebene Einrichtung zur Anzeige der Breitenkontraktion bezeichnet, die einen sich zunächst waagerecht erstreckenden Seilzug 5 betätigt.

Die beiden Seilzüge 4 und 5 sind etwa auf 1 m waagerecht zur Seite geführt. Zufolge dieser Anordnung wird das Meßergebnis durch die geringe Abwärtsbewegung der Glieder 2 und 3, diedurch diö Verlängerung des Meßob^ektes verursacht wird, nicht beeinflußt.

Eine Aufzeichnungstrommel 6 mit einem Durchmesser von etwa 90 mm und einer Länge von etwa 23o mm hat an dem einen Ende

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einen Zylinderansatz 7 mit einem Durchmesser von 45 mm auf de» der Seilzug 4 etwa mit 11/2 Umwicklungen aufgespult ist. Die Trommel 6 und der Wickelansatz 7 sind durch eine nicht dargestellte Reibungskupplung miteinander verbunden. Auf deP Mantel der Trommel 6 ist eine Aufzeichnungsfeder 16 verschiebbar geführt. Die Feder 16 zeichnet die Belastungsänderungen auf, die eine Probebelasten. Die sich dabei auf der Trommel 6 ergebene Kurve gibt somit die Dehnungsbelastung ν wiederο

Paralell zu der Trommel 6 ist noch eine Trommel 8 vorgesehen die einen Zylinderansatz 9 hat. Die Abmessungen der beiden Trommeln 6 und 8 sowie die der beiden Ansätze 7 und 9 sind gleich. Die Trommel 8 und der Ansatz 9 dienen zur Aufzeichnung Breitenkontraktionskurve v. Es ist daher der Seilzug 4 auch um den Ansatz 9 herumgeführt. Eine mit dem Seilzug 5 gekuppelte Aufzeichnungsfeder ist auf der Trommel 8 verschiebbar geführt und zeichnet somit auf dieser die Breitenkontraktionskurve auf.

Die beiden Trommeln 6 und 8 sowie die beiden Ansätze 7 und 9 können auch miteinander kombiniert sein. Es ist dann nur eine von dem Seilzug 4 gesteuerte Trommel vorgesehen und die beiden Federn 11 und 16 arbeiten auf verschiedenen Abschnitten dieser einen Trommel.

Der Seilzug 5 ist durch ein Gewicht 12 belastet, während der Seilzug 4 durch ein Gewicht 10 belastet ist#

Eine Übertragungsstange 13» die die Belastung auf die Prüf- . giasohine überträgt, betätigt einen die Belastung anzeigenden

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Zeiger«

Die Stange 13 treibt ein Ritzel 21, das den die Belastung anzeigenden Zeiger betätigt.

Die Verschiebung der Stange 13 wird durch einen Hebel 24 bewirkt, der auf eine Kontaktrolle 23 arbeitet» Diese ist mit einem lager 18 der Stange 13 verbunden. Der Hebel 24 bildet einen Teil des Pendels 25 der Maschine. Der Stange ist noch eine Scheibe 14 zugeordnet, die eine Schnur 15 aufnimmt und mit einer zweiten ortsfesten Scheibe 14' zusammen arbeitet.

Diese Einrichtung bewirkt eine Vergrößerung der Anzeige. Die Schnur 15 trägt dann noch eine Aufzeichnungsfeder 16, die längs der Trommel 6 verschiebbar ist«, Die Scheibe 14' ist ortsfest am Maschinenrahmen gelagert. Das freie Ende der Schnur 15 ist durch ein Gewicht 17 belastet. Diese Anordnung ist axioh in der deutschen Patent-Anm. P 14 73 581.0 wiedergegeben sowie in der deutschen Pat. Annu P .-... (2o Ausscheidung).

Eine Einrichtung 19 dient zur Regelung des VergrÖßerungsverhältnisses der Belastung. Diese Einrichtung ist im einzelnen, in der deutschen Pat.Anm. P 14 73 581.0 und P ..........

(3· Ausscheidung) beschrieben.

Wenn auch die Aufzeichnungstrommel mit den zugeordneten Federn als an einer bekannten Maschinen-Ausbildung angeordnet dargestellt wird, so können diese Teile jedoch auch von der Maschine getrennt angeordnet und nur durch die Schnurzüge 4 und 5 oder 15 miteinander verbunden sein.

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Nachstehend ist jetzt die Einrichtung zum Yergrößern der Anzeige der Breitenkontraktion an der Figurendarstellung 2a bis 2c "beschrieben. Diese Einrichtung greift beiderseits der Probe 1 an. Diese Einrichtung 3 greift an beiden Seiten in der Mitte der Probe 1 an und zwar mittels der Kontaktglieder 49 und 49' die von Führungen 50 bzw. 50' gehalten sind.

Die Einrichtung 3 umfaßt 2 Teile und zwar einen linken φ Teil 46 und einen rechten Teil 51, die beide durch eine genau gearbeitete Schraubenspindel 44 miteinander verbunden sind.

Der linke Teil 46 trägt die Schraubenspindel 44 über ein Kugellager 47, in welches die Spindel 44 eingebaut ist.

Auf der Gewindespindel 44 sitzt fest eine Trommel 45; und die Schnur 5 bzw. ein anderes längliches und schmiegsames Glied ist an der Trommel 45 befestigt.

Die Schnur 5 ist mit mehreren Windungen um die Trommel 45

^w herumgeführt und erstreckt sich von der Trommel in waagerechter Richtung zu der Leitrolle 5', 5' ' und 5 ' ' '. Das Belastungsgewicht 12 am Ende der Schnur 5 ist bestrebt die beiden Teile 46 und 51 in einer einander angenäherten Lage zu halten. Der Teil 51 nimmt noch ein Lager 52 auf, daß zu einem leichten Lauf der Spindel 44 führt.

Die Gewindespindel 44 trägt noch einen Griffknopf 54 an dem der Trommel 45 abgekehrten Ende. Eine Stange 41, die fest dem Teil 51 zugeordnet ist, ist gleitbar in Lagern 48 des

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Teils 46 führt. Zur Aufnahme des Gewichtes dieser Einrichtung dienen ledern 55 j und eine zwischen den "beiden Teilen 46 und 51 wirkende Zugfeder ist "bestrebt, die beiden Teile 46 und 51 in einer einander angenäherten Stellung zu halten. Die einander gegenüber liegenden Flächen 56 und 56' der beiden Teile 46 und 51 sind genau bearbeitet, sodaß der absulute Wert der Breitenkontraktion durch Einsetzen einer Probe in den Spalt zwischen den Teilen 56 und 56^f gemessen werden kann.

Durch die Breitenkontraktion der Probe unter einer Dehnungsbelastung werden die Kontaktstücke 49 und 49' einander unter der Wirkung der Feder 53 und des Gewichts 12 genähert. Dabei wird die Gewindespindel 45 i*i Drehung versetzt, wodurch wiederum die Länge der Schnur 5, die τοη der Trommel abläuft, größer wird·

Diese von der Trommel 45 abgelaufene länge der Schnur 5 ist ein Bezugsmaß für die Breitenkontraktion, die dabei auf ein bestimmtes Maß etwa das 2o-fache vergrößert ist. Das Maß der Vergrößerung richtet sich dabei nach der Gewindesteigerung des Gewindes der Spindel 44und dem Durohmesser der Trommel 45.

Wie bereits ausgeführt ist die Aufzeichnungsfeder 11 an der Schnur 5 an einer solchen Stelle befestigt, daß sich auf der Trommel 8 eine fortlaufende Aufzeichnungskurve ergibt, die vergrößerte Br"eitenkontraktion anzeigt.

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Zufolge der Längung der Probe während der Durchführung eines Versuches kann sich ein Absenken der Prüfeinrichtung für die Breitenkontraktion um etwa 15 mm ergeben, sofern die Probe eine Meßlänge von 50 mm hat. Da aber die Schnur 5 von der Meßeinrichtung 3 bis zur ersten Leitrolle etwa·1 m waagerecht geführt ist, bleibt der sich bei der Prüfung ergebene Verstellwinkel der Schnur 5 aus der waagerecht unter 1° und die sich dann einstellende Verlagerung der Schnur 5 bleibt unter 0,3mm. Dieöer Fehler kann aber vernachlässigt bleiben.

Patentansprüche i

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Claims

Patentansprüche

· Gerät zur vergrößerten Anzeige der Y/erte der Breitenkontraktion wobei 2 Kontaktglieder vorgesehen sind, zwischen denen das zu dehnende Probestück unmittelbar quer eingespannt ist und von denen das eine Glied gegen das andere hin - und von diesem weg bewegbar gelagert ist dadurch g e k e η η ζ e i c hη e t , daß ein mit Gewinde versehenes Glied (45) an dem einen Kontaktglied (46 bzw. 51) derart angeordnet ist, das es in einer Richtung verdreht wird, wenn die beiden Kontaktglieder (46 bzw. 51) voneinander weg bewegt werden und daßdieses Glied in der anderen Richtung verdreht wird, wenn die beiden Kontaktglieder (46 bzw. 51) aufeinanderzu bewegt werden und daß eine Wickeltrommel (45) mit dem mit Gewinde versehenen Glied (44) gekuppelt ist, die.in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Gewindegliedes (44) verdreht wird und daß ferner ein längliches und schmiegsames Teil (5) um diese Trommel (45) herum und dann etwas von dieser hinweg geführt ist, wobei eine relative Bewegung zwischen den beiden Kontaktgliedern (46 bzw. 51) unter Vergrößerung des Verstellweges auf das längliche und schmiegsame Glied (5) übertragen wird und wobei schließlich ein Führungsglied (48) fest an einem der beiden Kontaktglieder (46 bzw. 51) vorgesehen ist, das eine Verschiebebewegung des einen, dieser beiden Glieder (46 bzw. 51) auslöst.

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Gerät nach, Anspruch 1 dadurch gekennze i c h η e t , daß das mit Gewinde versehene Glied (44) mit dem Gewindeteil in einem lager (47) des einen Kontaktgliedes (46) und senkrecht und undrehbar von einem lager (52) des anderen Kontaktgliedes gehalten wird.

3. Gerät nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die "beiden Kontaktglieder (46 bzw« 51) durch eine Feder (53) und zu einer Bewegung aufeinanderzu belastet sind.

4ο Gerät nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß Führungsglieder zur linearen Bewegung der beiden Kontaktglieder (46 bzw. 51) vorgesehen sind ο

Patentanwalt

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ΙΛ.

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