DE2305308C3

DE2305308C3 - Verfahren zur räumlichen Sichtbarmachung und zur vorbereitenden Messung der Verformung von Begrenzungsflächen innenliegender Hohlräume eines Bauteiles

Info

Publication number: DE2305308C3
Application number: DE19732305308
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Schoepf
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1973-02-03
Filing date: 1973-02-03
Publication date: 1979-12-06
Also published as: DE2305308B2; DE2305308A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur räumlichen Sichtbarmachung und zur vorbereitenden Messung der Jo Verformung von Begrenzungsflächen innenliegender Hohlräume eines Bauteiles, insbesondere eines Modells aus einem elastisch deformierbarew Werkstoff.

Zur Darstellung von Vorformungen, die bei der Belastung eines Bauteiles auftrete , bedient man sich ■» häufig sogenannter Gummimodelle, die den zu prüfenden Bauteilen maßlich nachempfunden sind und die im Belastungsfall überdimensionale Verformungen liefern.

Dabei ist es bei im wesentlichen ebenen Prüflingen bekannt, deren Oberfläche mit einem Netzwerk zu versehen und dessen partielle Änderung bei äußerer Krafteinwirkung zu vermessen, um Rückschlüsse auf Verformungen und Spannungsverläufe zu erhalten. Diese Meßmethode ist jedoch nur bei freier Zugänglichkeit der Meßfläche möglich. «

Vielfach wäre es jedoch auch notwendig, das Spannungs- und Verformungsverhalten innenliegender Hohlräume von Bauteilen im Belastungsfall kennenzulernen, um so bereits bei der Konstruktion neuer Teile die so gewonnenen, rechnerisch meist nur schwer erfaßbaren Daten nutzbringend anzuwenden. Dies scheiterte bislang jedoch daran, daß die innenliegenden Hohlbereiche vielfach nicht oder nur umständlich zugänglich und somit einem Meßvorgang entzogen sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und einen Weg aufzuzeigen, der es ermöglicht, die Verformung der Begrenzungsflächen innenliegender Hohlräume darzustellen und sie einer Messung zugänglich zu machen.

Deshalb wird ein Verfahren zur räumlichen Sichtbarmaehung und zur vorbereitenden Messung der Verformung von Begrenzungsflächen innenliegender Hohlräume eines Bauteiles, insbesondere eines Modell« aus einem elastisch deformierbaren Werkstoff, vorgeschlagen, mit der erfindungsgemäßen Vereinigung folgender Merkmale:

a) der zu prüfende Hohlraum des Bauteiles wird vor bzw. während dessen belastetem Zustand mit einem relativ schnell erstarrenden Material ausgefüllt;

b) nach dem Ablauf der Erstarrungszeit und Wegnahme der Belastung wird der die Negativform des deformierten Hohlraumes tragende Kern freigelegt:

c) mindestens eine Begrenzungsfläche des zu prüfenden Hohlraumes wird mit abformbarec Markierungen versehen.

Dieses Verfahren läßt sich sowohl für von außen direkt zugängliche als auch für nicht direkt zugängliche Hohlräume anwenden, wobei bei letzteren das schnell erstarrende Material durch die elastische Wandung injiziert werden kann. Die den Meßvorgang wesentlich erleichternden Markierungen können erhaben oder vertieft angeordnet sein und jede beliebige geometrische Form aufweisen. Gleichfalls können die Markierungen auch mit maßstäblichen Strichein'.eilungen versehen sein.

Ein widerstandsfähiger, leichter und eine feste Außenhaut aufweisender Kern wird erreicht, wenn das relativ schnell erstarrende Material aus einem Integralschaum besteht. Derartige Kerne lassen sich auch leicht ohne bleibende Formänderung aus Hohlräumen mit verwickelter Innenstruktur herauslösen. Wegen des geringen Eigengewichtes dieser Kerne ist die dadurch bedingte zusätzliche Verformung des Prüflings vernachlässigbar klein.

Die Anwendung des Verfahrens soll nachfolgend anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Beispielen schematisch erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Prüfling mit einem einseitig offenen Hohlraumund

F i g. 2 einen Prüfling mit nach außen hin abgeschlossenem Hohlraum in belastetem und unbelastetem Zustand.

Ein zu prüfendes Bauteil 1 weist nach F i g. I einen Hohlraum 2 auf, der nach oben b^:n offen ist. Dieses Bauteil 1 ist zwischen einer Grundplatte 3 und einer Deckplatte 4 mit einer dem Durchmesser des Hohlraumes 2 entsprechenden Bohrung 5 eingeschoben. Werden in nicht dargestellter Weise z. B. über eine der Platten 3 oder 4 Kräfte in das Bauteil 1 eingeleitet, das vorzugsweise als sogenanntes Gummimodell ausgebildet ist, so stellen sich Verformungen der Hohlraumwandung ein. Bringt man nun in den Hohlraum 2 ein relativ schnell erstarrendes Material 6 ein, so erhält man nach Ablauf der Erstarrungszeit einen Kern 7, der nach Wegnahme der Belastung unter Wahrung seiner Form freigelegt werden kann. Damit etwa sich anschließende Messungen sich leichter durchführen lassen, ist die eine Begrenzungsfläche 8 des Hohlraumes 2 mit Markierungen 9 versehen, die sich auf den Kern 7 übertragen. Fertigt man zwei Kerne 7 an, wobei der eine den unverformten — der andere den verformten Zustand des Bauteiles 1 zeigt, so erhält man auf einfache Weise eine bildliche Gegenüberstellung. Besondere Vorteile bringt die Verwendung von Integralschaum als schnell erstarrendes Material 6. da nur ein Bruchteil des Hohlraumes 2 angefüllt werden muß und zusätzliche Deformationserscheinungen durch das geringe Füllgewicht und die geringen Blähdrücke, bedingt durch das Treibmittel nicht auftreten. Der entstehende Kern 7 weist eine homogene Meßoberfläche auf und läßt sich sehr leicht freilegen.

Da die Erstarrungszeiten der verschiedenen geeigneten Materialien bekannt sind, ist es möelich. das relativ

nell erstarrende Material 6 bereits vor dem astungsversuch einzubringen, so dall die meist lagartig einsetzende Erstarrung bereits kurz nach leitung der Kräfte eintritt Dadurch ist sichergestellt, i Kriecherscheinungen des Modells, die bei längerer aslung auftreten, nicht in das Verformungsbild jehen.

>as Bauteil 1 nach F i g. 2 ist gegenüber dem nach ;. 1 mit einem abgeschlossenen Hohlraum 2 verse-, der einen diesen nach oben begrenzenden Deckel aufweist. Dieser kann auch einstückig mit dem übrigen Bauteil 1 ausgebildet sein. Durch eine oder mehrere Entlüftungsbohrungen U, die zugleich «im Einfüllen des relativ schnell erstarrenden Materials 6 verwendet werden können, wird erreicht, daß insbesondere beim Einsatz von Integralschaum kein Innendruck entsteht, der das in strichpunktierten Linien dargestellte Verformungsbild verfälschen könnte. Etwa zuviel entstehender Schaum kann nach außen entweichen. Da auch der radiale Treibdruck beim Aufschäumen gering ist, wird auch von dieser Seite her eine zusätzliche Verformung vermieden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur räumlichen Sichtbarmachung und zur vorbereitenden Messung der Verformung von Begrenzungsflächen innenliegender Hohlräume eines Bauteiles, insbesondere eines Modells aus einem elastisch deformierbaren Werkstoff, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

a) der zu prüfende Hohlraum (2) des Bauteiiles (1) wird vor bzw. während dessen beladetem Zustand mit einem relativ schnell erstarrenden Material (6) angefüllt;

b) nach Ablauf der Erstarrungszeit und Wegnah- is me der Belastung wird der, die Negativform des deformierten Hohlraumes (2) tragende Kern (7) freigelegt;

c) mindestens eine Begrenzungsfläche (8) des zu prüfenden Hohlraumes (2) wird mit abformbaren Markierungen (9) versehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das relativ schnell erstarrende Material (6) aus einem Integralschaum besteht.

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