DE1954635U - Tiefkuehlgeraet fuer zugfestigkeits-probestaebe. - Google Patents

Description

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Neuerung

Die BeAtedKtts betrifft ein TiefkUhl^erät für Zugfeetigkelte-Probestäbe, bestehend «uä einem wäraeisolierten, insbesondere doppelwandigen JOlhlgefäß IUr flUssi&es KälteUbertragun&sad/ttel ■it eingebauten Rührwerk und indirektem Kühler, dessen Boden von einer EinspannfesBung abdichtend durchsetzt wird, die innerhalb des KUhlgSfäBes einen von oben entsprechend eingespannten Zugfestigkeits-Probestab aufniraat.

Der Stand der Teohnik auf diesem Qebiet ist gegeben durch Linde-Berichte aus "Technik und Wlssenaahaft", Jahrgang I958, Heft 3, Seiten 8l und 82. Die bekannten Einrichtungen befriedigen insofern noch nicht, als es* beim Zer-

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reiseen der Probestäbe leicht sur Beschädigung und Zerstörung der Kühlapparatur könnt.

Neuerung

Der JbafiiAditte liegt nun die Aufgab« zugrunde, die Einrichtung in der Weise zu bauen« daß beim Zerreissen der Probestäbe das TiefkUhlgerät unbeschädigt bleibt.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt dadurch« daß ZMisohen dem Boden des Kühl gefäße β und dem unteren Einspannkopf der Zerreisemaschine, der die Zugkraft in an sich bekannter Veise mittels eines Xugelgelenkes auf die Elhspannfaesung Überträgt, eine vorgespannte Schraubendruokfeder eingesetzt ist, die das Kühlgefäü beim Zerreissen des Probestabes nach unten abfedert und vor Beschädigung durch zu harten Stoß bewahrt. ν

iß wird die Schraubendruokfeder dabei so ausgebildet, daß sie mindestens das Gewicht des gefüllten KUhlgefäßes einschließlich der Einspannfaesung vorzugsweise aber mindestens das 1,2-fache dieses Gewichtes aufniwit.

Außerdem wird die Schraubendruokfeder mit Vorteil β© ausgebildet» daß ale im vorgespannten Zustand ein Kippen de« KUhlgefäßes ohne Probestab verhindert.

Mit besonderem Vorteil werden außerdem die Schraubenfedern aus kalt verfestigtem, d.h. bei tlef«nl?1ffeaperatüren verformten, austenitisohem Stahl hergestellt.

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Tiefkühlgerätes soll nuruaefar anhand einer Zeichnung näher erläutertverden.

Ein in einen wärmeisolierten.insbesondere doppelwand igen Kühlgefäßes 1 befindliches flüssiges Kälteübertragungsmittel (z.B. Alkohol, Pent an, Petroläther, Prigen) wird mittels eines indirekten Kühlers (z.B. Rohrschlange) abgekühlt und auf konstanter Temperatur gehalten. Dieser Kühler ist mit einer bei tiefen Temperaturen siedenden Kühlflüssigkeit (z.B. Stickstoff) beaufschlagt» die unter leiohtem überdruck über einen wärmeisolierten Heber 3# ein Rückschlagventil 4 und ein Magnetventil 5 aus einem wärmeisolierten Vorratsgefäß 6 herübergeführt wird. Das Rückschlagventil verhindert dabei, daß 41 θ beim plötzlichen Verdampfen der KÜhlflüssigkeit im Kühler entstehenden Druckstöße auf daa Vorratsgefäß übertragen werden.

Am Eintrittsrohr des in das Kälteübertragungsmittel, eintauchenden Kühlers ist ein Thermofühler 7 (z.B. Thermoelement) befestigt, der die Temperatur der Oberfläche des KUhlere in tr ittsrohr es mißt und den Meßwert an das Meßwerk eine* Zweipunktreglers 8 weitergibt. Erreicht diese Oberflächentemperatur einen am Zweipunktregler eingestellten Sollwert, so wird über ein Relais ohne wesentliche Verzögerung das Magnetventil geschlossen und somit der KUhlflUssigkeitszulauf unterbrochen. Im Augenblick des Schließens des Magnetventils ist die Oberflächentemperatur des Kühlers tiefer als

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die des XälteUbertragungsttittels. Dies« beiden Temper»türen gleichen sieh nun aus» d.h. die Kühlbadtemperatür sinkt nooh um einen kleinen Betrag weiter, während die Oberflächentemperatur des Kühlereintrittsrohres wieder etwas über den eingestellten Sollwert ansteigt. Hierdurch wird über das Relais des Zweipunktreglers dae Magnetventil wieder geöffnet und es strömt wieder Kühlflüssigkeit durch den Kühler, bis die Oberflächentemperatur des Kühlereintrittsrohres erneut die Sollwerttemperatur erreicht und das Magnetventil damit wieder geschlossen wird. Auf diese Weise tastet sich die Temperatur des KalteUbertragungemittels rasch an den an Zweipunktregler eingestellten Sollwert heran ohne diesen zu überschreiten. Dieser Sollwert kann dann beliebig lange mit einer Genauigkeit von * 0,5°C gehalten werden.

Um einen möglichst guten Wärmeübergang von der KUhleroberfläohe an das KälteUbertragungsmittel und eine gute Baddurchmischung zu erhalten, wird das KälteUbertragungsmittel ständig künstlich umgewälzt.

Das innere KUhlgefäfi 60 umfaßt dabei die Kühlschlange 2, in deren Zentrum der Probestab angeordnet ist.

sein einer seitlichen Ausbuchtung nimmt das Kühlgefäß das Ua- wälzrohr 62 auf, in dessen unterem Ende der Umwälzpumpenflügel 63 angeordnet 1st.

Im Inneren des Umwälzrohres 62 ist ein Führungsrohr 64 mittels Rippen 65 oben und unten befestigt. Das PÜh-

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rungsrohr 64 trägt unten eine Führungenabe 66 und oben eine Führungsnabe 67» von denen die Pumpenwelle 68 geführt wird. An ihrem oberen Ende trägt die Pumpenwell©- 68 eine Antriebs· rolle 69» die mittels eines Distanzrohres 7o auf dem Führung, ε lager 67 abgestutzt ist, das gleichzeitig als Spurlager wirkt. Das Führungsrohr 64 wird an seinem oberen Ende von einer Einschraubhülse 71 getragen. Die Einsohraubhülse 71 ist in einem Rohrstutzen 72 eingeschraubt, der seinerseits mit dein Kühl ge fail 60 verbunden ist.

Das Kühlgefäß 60 besitzt einen Boden 74, der mit einer Hülse 75 verschweißt oder verlötet ist, die den Zuganker der Prüfmasahine aufnimmt und eine dichte Verbindung mit dem äußeren Isoliergefäßboden 76 herstellt. Der mit diesem Boden 76 verbundene Isoliergefäömantel 77 1st an seinem oberen Ende mittels des umgebörderlten Deckels 78 mit dem inneren Kühlgefäß 60 verbunden. Der Zwischenraum zwischen dem Kühige faß 60 mit Boden 74 und Isoliergefäß 77 mit Boden 76 ist mit Perlit ausgefüllt, das vor Einsetzen des Deckels 78 eingebracht wird.

► An einer seitlichen Verstärkungsplatte der

Isoliergefäßwand 77 ist dann ein Kleinstelektromotor 8l angeschraubt. Der Motor kann noch mit einer Spri^zschutzhUlse umkleidet sein. Die durch die Hülse nach oben herausstehende Welle des Motors trägt eine Antriebsrolle 84, die mittels einer tieftemperaturbeständigen, elasti-

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eohen Schnur 85 nit der Puapenantriebsrolle 69 verbunden ist.

Die Bodenhülse 75 ist noch mit einem Oewinde und äußeren Seehskantflachen 88 versehen. Der Zuganker 89 der Prüfmaschine 1st in das genannte Oewinde eingeschraubt und mittels des Bundes 90 und der Dichtung 91 abgedichtet. Zum Anziehen der Verschraubung ist am Zuganker noch ein Sechskant 92 vorgesehen. An seinem unteren Ende besitzt der Zuganker 89 einen Schulterkopf 93, der auf einem geteilten Ring 94 aufliegt» Der geteilte Ring 94 ist abgestützt auf dem Kugel· gelenk 95» dessen Pfanne in den unteren Einspannkopf 96 der Prüfmaschine eingeschoben und arretiert ist. Zwischen der Pfanne des Kugelgelenkes 95 und dem Boden 76 des Kühl^efäßes ist nun eine Schraubendruckfeder 97 eingesetzt; für praktische Verhältnisse handelt es sich um eine Feder mit einem Windungadurchmesser von 50 mm, 4,5 mm stark» mit einer Federkonstanten ο ■ 5,8 kg/cm. Bei einem Gewicht des Kühlgefä&es von etwa 8 kg ist die Vorspannung der Schraubendruckfeder auf etwa Io kg eingestellt.

Anstelle einer Schraubendnuckfeder kann auch eine entsprechend zusammengesetzte· Tellerfeder angewandt werden.

Schutzansprüche

1 bis 5

Claims (1)

1.) Tiefkühlgerät für Zugfestigkeits-Probestäbe, bestehend aus einem wärmeisolierten, insbesondere doppelwandigen KUhlgefäß für ein flüssigee KälteUbertragunfcsmittel mit eingebautem Rührwerk und indirektem Kühler« dessen Boden

von einer Einspannfaasung abdichtend durchsetzt wird» die innerhalb des KUhlgefäftes einen von oben entsprechend eingespannten Zugfestigkeitsprobestab aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Boden des Kühlgefäßes und dem unteren Einspannkopf der Zerrelesmasohine, der die Zugkraft in an sloh bekannter Veise mittels eines Kugelgelenkes auf die Einspannfassung überträgt, eine vorgespannte Sohraubendruokfeder eingesetzt 1st, die das KühlgeTttß beim Zerreissen des Probestabes naoh unten abfedert und vor Beschädigung durch zu harten Stoß bewahrt.

2.) Tiefkühlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohraubendruokfeder in vorgespanntem Zustand mindestens da· Gewicht des gefüllten Kühlgefäßes einschließlich der Einspannfassung aufnimmt.

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5.) Tlefidmigerät naoh Anspruch 1, dadureh gekennxeiohaet, daß die Sohraubendruckfeder Im vorgespannten Zustand mindestens des 1,2-faohe Gewicht des gefüllten Kühlgefäßee einschließlich der Einspannfassung aufnlaert.

4.) TlefkOhlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3« dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubendruckfeder. so ausgebildet ist, daß im vorgespannten Sustand ein Kippen des KUhlgeffißes ohne Probestab nicht möglich ist.

5.) Tiefkühlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubendruckfeder aus kaltverfestigtem austenltischem Stahl besteht.