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Zugeinrichtung Die Erfindung betrifft eine Zugeinrichtung zum ferneinstellbaren
Aufbringen von konstant zu haltenden vorbestimmten Zugakräften mit einem ersten
Druckbalgsystem, dessen eines Ende über eine Zugstange am Prüfling angreift und
dessen anderes ende sich auf einem Widerlager abstützt.
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Zur Feststellung des Dehnungsverhaltens von Werkstoffen unter Zugeinwirkung
sind Zugmaschinen von erheblichen abmessungen bekannt. Diese arbeiten unter den
üblichen Meßbedingungen eines Werkstofflabors genau und zuverlässig. In vielen Ellen
müssen aber Zugproben von Werkstoffen hergestellt werden, die unter ungewöhnlichen
Umweltbedingungen eingesetzt und damit auch geprüft werden müssen. Beispielsweise
müssen Zugproben von
Reaktorwekstoffen hergestellt werden, die unter
rsdioaktiver Bestrahlung stehen. In solchen Pillen ist es zur Erzielung repräsentativer
Prüfungsergebnisse notwendig, unter radioaktiver Bestrahlung stehende Werkstoffe
einer Zugbelastung aussusetzen. Da die für solche Proben notwendige Strahlung nur
im Inneren von Kernreaktoren auftritt, müssen an diesen Stellen Zugversuche durchgeführt
werden. Zugmaschinen bieher bekannter Bauart sind für solche Experimente umgeeignet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Zugeinrichtung
zu schaffen, mit der auch unter ungewöhnlichen Umweltbedingungen an schwer zugänglichen
und beegten Stellen Zugversuche durchgeführt werden können.
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Solche Versuche werden meist als Langseitversuche durchgeführt, wobei
die Längenänderungen der Zuproben ausgewertet werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Aufnahme
der Dehrmg der Proben unter gleichbleibenden Zugkräften ein Ausgleiche-Faltenbalgsystem
(2. Balg-Systen) entwickelt wurde, welches die Längenänderung der Proben aufnimmt.
Die hierbei entstehenden Gegenkräfte aus den Eigenspannungen der Faltenbälge werden
in diesem 2. System durch Druckerhöhungen ausgeglichen.
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Die Druckveränderungen werden vom ersten Balgsystem über die hiermit
verbundenen Regelschalter gesteuert.
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Der Regelweg im ersten Balgsystem beträgt 1 mm und iBt mechanisch
begrenzt. Durch die Regelung wird dieses System mittig zwischen den Regelsehaltern
auf ein Drukpolster schwebend gehalten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Widerlager
mit einem die Zugstange uMgebenden Hüllrohr verbunden und stellt die Verschiebung
der Zugstange gegenüber dem Hüllrehr eine Schaltimpulse auslösende Reglerbewegung
der.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
machfolgenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung, ia der eine
butorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.
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Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße
Zugeinrichtung, die als Skizze dargestellt ist.
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Die Zugeinrichtung besteht bs wesentlichen aus einer geschlossenen
Kammer 1, einem ersten Balgsystem 2 und
einem zweiten Balgsystem
3. Erstes Balgsystem 2 und zweites Baigsystem 3 sind untereinander angeordnet.
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Zwischen ihnen befindet sich ein Widerlager 4, an dessen Oberseite
sich das erste Balgsystem 2 und an dessen Unterseite sich das zweite Balgsystem
3 abstützen. Darüberhinaus ruht das zweite Balgsystem 3 auf einem Festlager 5, während
das erste Baigsystem 2 eine Zugstange 6 beaufschlagt.
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Das erste Balgsystem 2 wird aus einer Druckmittelquelle 9 über ein
Ventil 10 und eine temperaturabhängige Druckfeinregulierung 11 gefüllt. Außerdem
wird das zweite Belgsystem 3 aus der Druckmittelquelle 9 gefüllt. Eine zum zweiten
Balgsystem 3 führende Rohrleitung 13 enthält einen Druckregler 14.
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Die Zugstange 6 ist in ihrem Orbeteil als erstes Auflager 25 ausgebildet
und erstreckt sich in den unteren Teil der Kammer 1, die als Prüfraum 15 ausgestaltet
ist. In diesen werden Prlinge 16 eingebracht, die mit der Zugstange 6 verbunden
sind. Am unteren Ende des PrUfraumes 15 befindet sich ein Zuglager 17, dos als Kugelkupplung
ausgebildet ist. Diese ermöglicht ein Verschwenken der Zugstange 6 in den verschiedenen
Ebenen
Das Widerlager 4 ist als Hüllrohr 18 ausgebildet. Dieses
ist so bemessen, daß die Zugstange 6 durch sein Inneres verlaufen kann. Im unteren
Teil des Rülirohres 18 befindet sich ein Schlitz 19, in dem sich eine Nase 20 der
Zugstange 6 bewegen kann. An der Nase 20 sind Kontaktflächen 21 vorgesehen, die
mit entsprechenden Gegenkontakten 22 zusammenarbeiten. Diese sind fest mit dem Hüllrohr
18 verbunden. Kontaktflächen 21 und Gegenkontakte 22 bilden ein Schaltsystem 21,
22 zur Steuerung des Druckreglers 14.
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Vor der Inbetriebnahme der Zugeinrichtung werden die Prüflinge 16
mit der Zugstange 6 verbundend Diese wird in den Prüfraum 15 der Kammer 1 eingebracht
und in das Zuglager 17 eingerastet. Nunmehr wird durch Betätigen des Ventils 10
Druckmittel in das erste Balgsystem 2 eingebracht. Hierdruch wird über die Regelung
21/22 auch im zweiten Balgsystem 3 ein Druck erzeugte Die Füllung des ersten algsysems
wird so bemessen, daß der sich einstellende Druck dem für die Zugprobe gewünschten
Zug entspricht. Dieser Druck wird von der Feinregelung 11 während des Versuches
konstant gehaltens
Durch Längenänderung der Proben verschiebt sich
die Zugstange 6 gegenüber dem Hüllrohr 18, so daß sich die Kontaktfläche 21 mit
dem Gegenkentakt 22 berührt, Dadurch wird vom Regelventil 14 neues Druckmittel über
die Rohrleitung 13 in das zweite Balgsystem 3 eingespeist. Durch diese Nachspeisung
wird das erste Balgsystem wieder in die Schwebelage zwischen den Kontakten gebracht.
Die Druckregelung auf Grund der Verschiebungsunterschiede zwischen Zugstange 6 und
Hüllrohr t8 Ist sehr feinfühlig und unkompliziert.
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Die Zugstange 6 kann am Eintritt in den Prüfraum 15 unterteilt sein,
ul auf diese Weise ein Einbringen der Prüflinge 16 in den Prüfraum 15 zu erleichtern.
In diesem Falle ist am Eintritt in den Prüfraum 15 eine weitere Kugelkupplung vorgesehen,
die der des Zuglagers 17 entrapricht.
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Die Prüflinge 16 können auf Jede denkbare Weise mit der Zugstange
6 verbunden werden. Bei rohrartigen Prüflingen 16 können Spreizvorrichtungen vorgesehen
sein, die an der inneren Oberfläche der Prüflinge angreifen.
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nie Unterbringung der Zugeinrichtung in der Kammer 1 hat große Vorteile
bezüglich der eindeutigen Festlegung des Festlagers 5 und des Zuglagers 17. Trotzdem
haben sich auch andere Ausführungen gut bewährt, in denen aus Raumgründen auf eine
Unterbringung der Zugeinrichtung in einer Kammer 1 verzichtet wurde.
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Im Prufraum 15 kann zur Aufheizung der Prüflinge 16 eine Heizung vorgesehen
sein, die eine Untersuchung der vorgewärmten Prüflinge 16 ermöglicht. Um den übrigen
Teil der Zugeinrichtung gegenüber dem Wärmeeinfluß zu schützen, kann im Oberteil
des Prüfraumes 15 eine Wärmedämmung vorgesehen sein.
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Das zweite Balgsystem 3 kann als ein das erste Balg system 2 umgebender
Raum ausgebildet sein. In diesem Falle ist da erste Balgsystem 2 so gestaltet, daß
der in diesem Raum herrschende Druck einseitig von der wichtung Qes Widerlagers
4 her auf das erste Balgsystem 2 einwirkt.