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Vorrichtung zur Prüfung der Witterungseinflüsse auf Prüfstücke Es
sind bereits Vorrichtungen zur Prüfung der Witterungseinflüsse auf Prüfstücke bekannt,
bei denen die Prüfstücke in Nachahmung der Witterungseinflüsse an einer Beregnungsvorrichtung,
:einer Lampe, :einer Heizvorrichtung und einer Kühlvorrichtung vorbeigeführt werden.
Von den betreffenden bekannten Vorrichtungen unterscheidet sich die Prüfvorrichtung
nach der Erfindung hinsichtlich der Reihenfolge und Art, in der die verschiedenen
Einflüsse zur Einwirkung gelangen. Nach der Erfindung setzt sich die zwischen Lichtquelle
und Sprühdüsen :eingeschaltete Abblendvorrichtung, welche die gleichzeitige Beleuchtung
und Beregnung der Prüfstücke verhindert, über die Besprühvorrichtung hinaus fort
und bildet :eine Kühlvorrichtung, welche verhindert, daß nach der Besprühung das
Licht sich hinsichtlich der Erwärmung der Prüfstücke sogleich voll auswirkt, während
an die Kühlvorrichtung :eine Kammer sich anschließt, der künstlich angefeuchtete
Luft zugeführt wird, -um aus ihr durch einen parallel zur Wanderrichtung der Prüfstücke
verlaufenden Schlitz auszutreten und gleichzeitig mit der Bestrahlung auf die Prüfstücke
einzuwirken. Die Vermeidung der gleichzeitigen Beleuchtung und Beregnung durch die
Abblendvorrichtung entspricht den natürlichen Verhältnissen, da bei Regen gewöhnlich
trübes Wetter herrscht. Indem auf die Abblendvorrichtung :eine Kühlvorrichtung folgt,
wird weiterhin in Nachahmung der natürlichen Verhältnisse . :erreicht, daß nach
der Besprühung bzw. dem Regen das Licht sich hinsichtlich der Erwärmung der Prüfstücke
nicht sogleich voll auswirkt. An die Kühlvorrichtung schließt sich dann eine Kammer
an, der künstlich angefeuchtete Luft zugeführt wird. Aus dieser Kammer tritt die
feuchte Luft durch parallel zur Wanderrichtung der Prüfstücke verlaufende Schlitze
aus. Gleichzeitig wirkt nach dem Durchgang durch die Kühlvorrichtung die Beleuchtungsvorrichtung
auf die Prüfstücke :ein und erwärmt diese entsprechend. Wärme und feuchte Luft gelangen
also - :entsprechend den natürlichen Verhältnissen - gleichzeitig zur Einwirkung
auf die Prüfstücke.
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Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung ist in
den Zeichnungen dargestellt.
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Abb. i zeigt teilweise im Aufriß und teilweise im Schnitt die Gesamtanordnung.
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Abb. ia zeigt in kleinerem 'Maßstab die Außenansicht.
Abb.
--" 3 und 4 sind waagerechte bzw. senkrechte Schnitte nach 2-2, 3-3 und 4-4
der Abb. i.
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Abb. 5 ist ein senkrechter Schnitt nach 5-5 der Abb.2.
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Abb.6 ist ein Einzelheitsschnitt mit teilweiser Vorderansicht.
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Abb.7 zeigt in größerem Maßstab Einzelheiten von Haltevorrichtungen,
von vorn gesehen.
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Abb.8 ist ein Schnitt durch diese Einzelheiten nach 8-8 der Abb.7.
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Abb.9 und io sind Schnitte nach 9-9 bzw. i o- i o der Abb. z, und
Abb. i i ist ein Schema der ganzen Vorrichtung zur Erläuterung der Benutzungsweisd.
. Das Hauptgestell der ganzen Vorrichtung umfaßt ein unteres rechteckiges Gehäuse
i nach Art eines Schrankes und einen zylindrischen Aufsatz 2. Die Vorrichtungen
zur künstlichen Nachahmung der natürlichen Witterungszustände sind in diesem Aufsatz
2 untergebracht, während der Motor der Antrieb für verschiedene Teile der Vorrichtung
und die Regelungsmechanismen in dem unteren Schrank i eingeschlossen sind.
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Die zu prüfenden Gegenstände sind hier als rechteckige Platten, aus
Blech bestehend, angedeutet. Diese Blechstücke 3 sitzen auf einer Stütze, welche
aus den beiden Ringen 4 und 5 besteht (Abt. 6 bis 8), die den gleichen Durchmesser
und die gleichen Achsen haben und die miteinander durch senkrechte Stangen 6 verbunden
sind. Auf diesen Stangen gleiten Hülsen 7 und 8, und zwar sind die unteren Hülsen
vorzugsweise durch Stellschrauben 9 beständig in der gleichen Höhenla.ge bezüglich
des Ringes 5 befestigt, während die oberen Hülsen 7 verschoben und durch Setzschrauben
io in der jeweiligen Lage festgehalten werden können.
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Die oberen Hülsen 7 je eines Paares von solchen Stangen 6 sind miteinander
durch eine Schiene i i, die unteren Hülsen 8 eines Paares durch eine Schiene 12
verbunden. Federnde Metallbügel 13, 14 sind an diesen Verbindungsschienen i i und
*12 durch Klemmen 15, 16 und Schrauben 17 und 18 befestigt. Durch die federnden
Enden dieser Bügel werden die Prüfstücke 3 gegen das zugehörige Paar von Stangen
6 gedrückt und auf diese Weise in der richtigen Lage gehalten.
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Die Stütze für die Prüfungsstücke wird vorzugsweise um ihre senkrechte
Achse durch den Motor i9 in Drehung versetzt; das Getriebe umfaßt nach Abb. 3 eine
auf der Motorwelle 21 befestigte Schnecke 2o und einSchneckenrad22 auf einer Welle
23, welch letztere an dem entgegengesetzten Ende eine Schnecke 24 trägt. Diese Schnecke
befindet sich in Eingriff mit einem Schneckenrad 2g, auf dessen Achse auch
ein Ritze126 befestigt ist (Abt. i). Dieses Ritzel steht in Eingriff mit dem Stirnrad
27, um den Antrieb über das Vorgelege 28, 29 (Abt. 3) auf die Welle 30 weiterzuleiten,
und diese Welle 30 trägt an ihrem oberen Ende den Speichenkörper 5' (Abt.
2), dessen Enden an den unteren Ring 5 der Stütze für die Prüfstücke angeschlossen
sind.
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Die Mittel zur Behandlung dieser Prüfstücke mit Wasser, die Lichtquelle
und der Schirm zur Beschränkung der Einwirkung der letzteren sind vorzugsweise innerhalb
der Stütze der Prüfstücke angeordnet.
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Zum Besprühen der Prüfstücke dienen die ' aus Abb. i ersichtlichen
Düsen 3 i, die radial nach außen gerichtet sind, um auf die Innenfläche der Prüfstücke
Wasser aufzusprengen. Die Anzahl dieser Düsen ist genügend groß, um die ganze Seite
der Prüfstücke, welche diesen Düsen zugekehrt ist, mit Wasser zu besprühen. Nach
Abb. i o befinden sich Sätze von solchen Düsen in verschiedenen Höhenlagen, und
jedem Satz von Düsen ist ein Versorgungskasten 32 bis 35 zugeteilt. Jeder dieser
Kästen stehen durch Röhren 36 bis 39 bzw. mit Wasserbehältern 4o bis 43 in Verbindung,
welche alle in einem gemeinsamen Wasserbehälter 44 angeordnet sind. Letzterer wird
durch den Schlauch oder die Röhre 45 mit Wasser versorgt. Infolge der Übereinanderverlegung
der Düsensätze einerseits und der entsprechenden Tiefe der einzelnen Abteile 4o
bis 43 andererseits ist der Druck, unter welchem das Wasser aus diesen Düsen ausgespritzt
wird, überall der gleiche. Die Düsenköpfe oder Kästen 32 bis 35 sind kreisbogenförmig
gekrümmt, und die Düsen haben ihren Mittelpunkt in der Achse der Stützringe 4, 5
für die Prüfstücke 3. Aus Abb. 2 und i i geht hervor, daß die Bogenlänge, über die
sich die Düsen erstrecken, ungefähr 9o° beträgt.
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Die Bogenlampe 46 ist der Höhe nach in der Zone der Düsensätze angeordnet,
und zwar befindet sich nach Abb. i der Bogen ungefähr in der Mitte der Höhe des
obersten Satzes 32 und des untersten Satzes 35 dieser Düsen, und außerdem in der
Achse .de!r Stützen 4, 5 der Prüfstücke 3.
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Die Lampe 46 liefert das künstliche Licht, welches sowohl sichtbare
als auch ultraviolette Strahlen enthält. Da für gewöhnlich eine Beregnung von Gegenständen
nicht stattfindet, wenn grelles Sonnenlicht dieselben bescheint, so sind auch bei
dieser Einrichtung Mittel vorgesehen, um die Einwirkung des Lichts auf die Gegenstände
zu verhindern. solange sie besprüht werden. Zu diesem Zweck ist zwischen der Lampe
und den Sprühdüsen ein undurchsichtiger, bogenförmiger Schirm 47 angeordnet, dessen
Krümmungsmittelpunkt
gleichfalls in der Achse der Stützen 4, 5
liegt. Der Schirm setzt sich jedoch über die Bogenlänge der Düsensätze hinaus fort
und bildet bei 48 (Abb. 2, 9 und i i) eine Kühlkammer 54, die andererseits von einer
Wand 49 und von einem Boden umschlossen wird. Diese Kammer enthält eine Kühlflüssigkeit
von genügend niedriger Temperatur, um die Prüfstücke abzukühlen, wenn sie in Richtung
des Uhrzeigers aus dem Bereich der Sprühdüsen herausgedreht werden. Als Kühlflüssigkeit
kann Wasser verwendet werden. Der auf diese Weise gebildete Schirm, bestehend aus
dem Bogenstück 47 und der Kammer 48, erstreckt sich demnach über die Düsensätze
hinaus, hat jedoch eine Bogenlänge von weniger als i8o°, so daß das von der Lampe
ausströmende Licht noch genügend auf die befeuchtete Oberfläche der Prüfstücke einzuwirken
vermag.
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Die Bogenlampe liefert gleichzeitig Wärme und :entspricht demnach
der natürlichen Bescheinung von Gegenständen durch die Sonne. Diese Erwärmung wird
jedoch zunächst durch die Kühlflüssigkeit in der Kammer 48 in ihrer Einwirkung auf
die Prüfstücke vermindert.
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Der zylindrische Aufsatz 2 hat nach Abb. ia Schwingtüren 50, 5 i,
die ebenfalls bogenförmig ausgebildet sind und die die Einführung und die Entnahme
der Gegenstände aus diesem Aufsatz gestatten. Während der Vornahme der Prüfung bleiben
diese Türen geschlossen.
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Die Prüfstücke werden jedoch nicht nur in Nachahmung des natürlichen
Regens der Besprühung sowie der natürlichen Bescheinung durch die Lampe ausgesetzt,
sondern sie werden auch einer künstlich hervorgebrachten Feuchtigkeit unterworfen,
die die Feuchtigkeit der atmosphärischen Luft nachahmt. Die Feuchtigkeit hat in
der vorliegenden Einrichtung ihre Quelle in dem Abteil 52 (Abb. io), das neben den
Abteilen 4o bis 43 für die Düsen im Behälter 44 angeordnet ist. Aus dem Abteil
5-- fließt das Wasser durch die Röhre 53 in den bogenförmig gekrümmten Kasten
54. Nach Abb. 9 ist die Außenwand 49 des Kastens 54 nicht ganz so hoch, wie die
Innenwand 48, und es wird also längs der Außenwand stets ein dünner Film von Wasser
herunterrieseln; dieses Wasser wird sich am Boden des zylindrischen Aufsatzes 2
ansammeln. Da nun der Aufsatz 2 durch die Wärmeduelle im Innern erwärmt wird, so
entsteht infolge dieser Berieselung und der Ansammlung des Wassers am Boden eine
bestimmte Feuchtigkeit.
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Ein Motor i 9' (Abb. i und 4) treibt eine Kreiselpumpe 55 an, durch
welche Luft in die Leitung 56 getrieben wird. Aus dieser Leitung tritt die Luft
durch die öffnung 57 aus oder in einen Kasten 58 ein. Die Kraftübertragung zwischen
dem Motor i g' und der Pumpe 55 erfolgt durch den Riemen 59. Die Luftkammer 58 enthält
nach Abb. 5 mehrere vorhangartig ausgebreitete Tücher 6o, die mit ihren unteren
Rändern in ein Wasserbad 6 i eintauchen. Dadurch wird eine Kühlung der Luft bewirkt,
die durch den Kasten 58 strömt. Die aus diesem Kasten ausströmende Luft zieht durch
die Leitung 62 in eine bogenförmig verlaufende Kammer 63 (Abb. 2 und i i), und diese
Kammer hat einen nach oben gerichteten, bogenförmigen Schlitz 64, durch welchen
die so abgekühlte Luft in den Aufsatz 2 übertritt. Nach Abb. 2 befindet sich die
bogenförmige Kammer 63 auf demselben Kreis, auf welchem auch die Wände 47 und 48
angeordnet sind, so daß durch die Kammer 63 der Kreis vervollständigt wird. Nach
Abb. i i ist in diesem Kreis ein Zylinder 65' angeordnet, in welchem ein Kolben
65 verschiebbar ist. Letzterer wird je nach der Zusammenziehung oder Ausdehnung
einer Flüssigkeit in dem Zylinder verschoben, und je nach seiner Einstellung wird
eine Ventilklappe 66 verstellt, die in der Leitung 56 angeordnet ist (Abb. i und
i i). Die Ventilklappe 66 wird in Verschlußstellung gebracht, wenn die Temperatur
in dem Aufsatz 2 verhältnismäßig niedrig ist, und die Klappe wird geöffnet, wenn
die Temperatur so hoch ist, daß sie erniedrigt werden soll. Die Ventilklappe 66
ist bei 67 mit einem Scharnier versehen, und dieses Scharnier hat einen Arm 68,
der an dem freien Ende einen Stift 69 trägt. Dieser Stift befindet sich nach Abb.
i und i i zwischen zwei Zinken 7 o einer Gabel, die an den Anker 71 eines Elektromagneten
72 angeschlossen ist.
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Zur Erregung dieses Elektromagneten ist in Abb. i i bei 73 ein Stromerzeuger
gezeigt, und ein Hauptschalter 74 ist zwischen diesen Erzeuger und die Bewicklung
des Elektromagneten 72 geschaltet. Der Stromkreis enthält aber außerdem zwei Kontaktstifte
75, 76, die für gewöhnlich voneinander isoliert sind. Der Stromkreis wird zwischen
diesen beiden Kontaktstiften nach Schluß des Schalters 74 dann geschlossen, wenn
das Quecksilber 77 in einer Röhre 78 die freien Enden der beiden Kontaktstifte 75,
76 miteinander verbindet.
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Diese Röhre ist um einen Zapfen 79 schwenkbar und kann zwei Endstellungen
einnehmen. Wenn sie in die Stellung entgegengesetzt der in Abb. i i gezeigten tritt,
schließt sie den Stromkreis für den Elektromagneten 72, wodurch die Ventilklappe
66 geöffnet wird. Bei der in Abb. i i gezeigten Stellung dagegen bleibt der Magnet
72 selbst bei Schluß des Schalters 74 stromlos, und die
Zugfeder
87 zieht dann den Anker 71 nach abwärts und schließt dadurch das Ventil
66.
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Um die Quecksilberröhre 78 in die eine oder andere Stellung zu bringen,
ist folgende Anordnung getroffen: Der Kolben 65 (Abb. i i ) steht durch eine biegsame
Kolbenstange 81 in Verbindung mit einem anderen Kolben 82, dessen freies Ende auf
den Arm 83 einwirkt. Der schwingbar unterstützte Arm 83 ist seinerseits nahe dem
freien Ende durch den Lenker 84 mit der Fassung 85 verbunden, in welche die Quecksilberröhre
78 eingesetzt ist.
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Mit steigender Temperatur im Innern des Aufsatzes 2 bewegt sich der
Kolben 65 nach rechts und verschiebt dadurch den Kolben 82, um den Arm 83 anzuheben.
Die Quecksilberröhre 78 stellt dadurch den Stromschluß zum Elektromagneten 72 her,
der Anker 7 1 wird angezogen und schwingt das Ventil 66 in die Offenlage.
Das Gebläse 55 führt dann die Luft durch den Kasten 58 in die Kammer 63. Hat sich
die Temperatur genügend erniedrigt, so bewegt sich der Kolben 65 wieder nach links
und läßt - unter Einwirkung der Feder 86 - den Arm 83 wieder nach unten ausschwingen,
wodurch auch die Quecksilberröhre 78 wieder in die in Abb. i i gezeigte Lage gebracht
wird. Der Elektromagnet 72 wird aberregt, und der Anker 71 wird durch die Zugfeder
8; in die in Abb. i i gezeigte Lage gebracht.
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Um die Bewegung des Armes 83 nur von einer Endstellung in die andere
zuzulassen und eine Einstellung des Armes in einer Zwischenlage zu verhindern, ist
eine Spitze 88 gegenüber der Mittellage des Armes 83 angeordnet. Zwischen dieser
Spitze und dem Arm 83 ist eine Feder 89 eingesetzt, wodurch erreicht wird, daß der
Arm aus der einen Endlage in die andere schnappt.
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Auf dem Boden des Aufsatzes 2 ist nach Abb. 2 und i i noch eine bogenförmige
Kammer 9o verlegt, die sich in der Nähe der Türen 50, 51 in Gegenüberstellung zu
den Schirmen 47, 4.8 erstreckt und an der Oberwand einen Schlitz 91 aufweist (Abb.
i i). Der Motor i9' treibt nach Abb. i und ii neben dem Gebläse 55 noch ein Gebläse
92 an, wodurch Kühlluft beständig in die Bodenkammer 9o und von ihr aus in das Gehäuse
2 eingeschickt wird. Diese Anordnung hat den Zweck, die Vorderwand des Aufsatzes
2 möglichst zu kühlen und den Beobachter gegen die durch die Bogenlampe 46 erzeugte
Wärme zu schützen.
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Die Motoren 19 und i 9' liegen in Stromkreisen des Erzeugers 73 und
werden durch die Schalter 93, 94 überwacht. Auch die Bogenlampe 46 mit ihrem Schalter
95 und einem Regelungswiderstand wird vom Erzeuger 73 gespeist. Die Bogenlampe kann
in dem Aufsatz 2 in der Senkrechten verstellt werden. Das Lampengestell 96 wird
von einem Seilzug 97 getragen, der um die Gleitrollen 98 geht und eine Bogenstütze
99 auf dem Aufsatz 2 halb umschlingt. Diese Bogenstütze sitzt ihrerseits in der
Höhenrichtung verschiebbar nach Abb. 4 auf einer Stange ioo, die ihren Fuß im Innern
des Schrankes i hat. Das Seil 97
hat bei ioi eine ()se, in die der Haken i
o2 greift. Dadurch wird die Lampe in ihrer tiefsten Lage gesichert, und ein anderer
Haken io3 an der Stange ioo bestimmt die Höchstlage der Lampe. In dieser letzteren
ist die Lampe genügend hoch, so daß sie gereinigt werden kann und die Elektroden
ausgewechselt oder bearbeitet werden können.
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Der Speichenkörper 5' und namentlich seine Nabe sind so weit über
dem Boden des Aufsatzes 2 fingeordnet, daß die Lampe nicht in das Wasser eintauchen
kann, welches am Boden dieses Aufsatzes vorhanden ist. Damit das Wasser am Boden
dieses Aufsatzes eine bestimmte Höhe nie . übersteigen kann, ist bei r04 (Abb. i)
eine überlaufröhre angeordnet, deren oberes Ende in der gewünschten Höhe über dem
Boden liegt. Diese überlaufröhre läßt das Wasser in einen besonderen Behälter io5
eintreten, und am unteren Ende der Röhre befindet sich ein Sieb aus Gewebe o. dgl.,
wie bei io6 gezeigt. Aus diesem Behälter 105 wird das Wasser mittels der Pumpe 107,
welche ihren Antrieb von dem Motor i g' erhält, zu dem Behälter 44 wieder hochgepumpt.
Ferner fließt Wasser aus dem Aufsatz 2 durch die Röhre io8 in die Kühlkammer 58
(Abb. i und i i), und auch in dieser Kammer befindet sich eine überlaufröhre i o9,
durch welche die Höhe des Spiegels bestimmt wird, den die Flüssigkeit in dieser
Kammer erreichen kann. Das untere Ende dieser Überlaufröhre iog führt nach Abb.
i wieder in den Sammelbehälter io5 zurück, und auch an dieser Röhre ist ein Sieb
aus Tuch o. dgl. angeordnet.
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Die Welle, auf welcher das Zahnrad 27 und das Ritze128 angeordnet
sind, hat nach Abb. 3 und nach Abb. i ein Handrad i l i. Durch Verdrehung dieses
Handrades kann demnach das große Zahnrad 29 eingestellt. werden, ohne daß der Motor
in Drehung versetzt wird. Auf diese Weise wird die Einbringung der Prüfstücke in
die richtige Lage im Innern des Aufsatzes erleichtert. Die beiden Zahnräder 27 und
28 sind nach Abb. i mit einer Gabelstütze 112 so verbunden, daß sie für gewöhnlich
in Arbeitslage mit Bezug auf das Zahnrad 29 gehalten werden. Die Gabelstütze i 12
steht zu diesem Zweck unter dem Einfluß einer Feder i 13,
die diese
Stütze so zu verdrehen sucht, daa 3 das Zahnrad 27 in das Ritzel 26 eingreift. Diese
Gabelstütze hat bei 114 einen Handgriff, durch welchen sie entgegen der Kraft der
Feder i 13 ausgeschwungen werden kann. Abb. ia zeigt noch, daß im Aufsatz
Wärmemesser 116 angeordnet sein können, die die Ablesung der Temperatur im Innern
möglich machen.