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Schutzvorrichtung für dynamische Materialprüfmaschinen Bei der dynamischen
Prüfung ist die genaue Untersuchung der Bruchfläche für die Gesamtbeurteilung meistenteils
sehr wesentlich. Wird ein Körper nur schwellender Belastung unterworfen, d. h. solcher,
die sich entweder nur zwischen Zugwerten oder zwischen Druckwerten hin und her bewegt,
dann ist es nicht schwierig, nach dem Auslaufen der Prüfmaschine den Probestab mit
ünverletzter Bruchfläche der Maschine zu entnehmen. Anders ist es bei solchen Maschinen,
in denen der Prüfkörper wechselnder Belastung unterworfen wird, die zwischen einem
höchsten Zug- und einem höchsten Druckwert hin und her pendelt. Schaltet man in
solchen Fällen die Maschine ab, so bleibt sie, wie jede andere Maschine, nicht unmittelbar
stehen, sondern macht noch einige Schwingungsbewegungen. Hierbei werden aber die
Bruchflächen der beiden Bruchstücke mehrmals gegeneinander geführt; infolgedessen
wird die Bruchfläche abgestoßen und die notwendigen Untersuchungen lassen sich an
ihr auch nicht annähernd durchführen.
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Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die die genannten
Nachteile vermeidet und die Bruchfläche des Probestabes vor den Stößen schützt.
Diese Schutzvorrichtung beruht darauf, daß mit beiden Spannköpfen oder hierzu gehörigen
Teilen Anschläge verbunden werden, die sich in einem bestimmten, beliebig einstellbaren
Abstand voneinander befinden. Dieser Abstand wird so groß gewählt, daß diese Anschläge
die normalen Schwingungen in keiner Weise behindern. Diese Anschläge sind aber so
eingerichtet, daß sie durch irgendeine Kraftquelle, beispielsweise eine Feder, in
kürzester Zeit gegeneinandergeführt werden, sobald ein Auslöser diese Bewegung zuläßt.
Durch dieses Gegeneinanderstoßen der Anschläge werden die Schwingungen der Maschine
behindert, und zwar insbesondere nur nach einer Seite, und zwar nach derjenigen
Seite, die ein Gegeneinanderstoßen der Bruchflächen des Prüfkörpers veranlassen
könnte.
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Es ist zweckmäßig, beide Anschläge keilförmig auszubilden,. und zwar
in der Weise, daß sie die keilförmigen Flächen einander zukehren. Bei den Auslaufschwingungen
dringen dann beide Keilflächen immer tiefer ineinander ein und verhindern auf diese
Art und Weise am sichersten, daß die Bruchflächen des Probestabes sich miteinander
berühren. Beide Keilflächen müssen selbstverständlich in einem solchen Winkel stehen,
daß sie selbsthemmend sind, außerdem rauht man sie zweckmäßig sägeartig auf.
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Die Anordnung des Auslösers ist an sich gleichgültig. Er kann auf
elektrischem oder mechanischem Wege betätigt werden. In letzterem Falle bringt man
den Auslöser
zweckmäßig an dem einen der beiden Anschläge an und
läßt ihn auf den anderen Anschlag in der Weise einwirken, daß er ihn bei kleinen
Schwingungen zurückhält. Bei größeren Schwingungen dagegen, die nur kurz vor oder
bei Bruch des Prüfkörpers auftreten können, gibt er den anderen Anschlag frei, so
daß die obenerwähnte Gegeneinanderführung beider Anschläge eingeleitet wird.
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In der Abbildung ist eines der zahlreichen Ausführungsbeispiele des
Erfindungsgedankens schematisch dargestellt.
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Auf die beiden Spannköpfe a -und b, die den Prüfstab c einspannen,
werden Klemmen d und e aufgesetzt, die an gebogenen Rundeisen f und g je
einen Anschlag h und i tragen. Während ersterer an dem Rundeisen f
befestigt ist, ist letzterer an einer Führung k so angeordnet, daß er sich senkrecht
auf und ab bewegen kann. Diese Führung ist mit einem Rohrstück L verbunden, das
auf dem Rundeisen g verschiebbar ist und durch eine -Klemmschraube na festgehalten
wird, um dadurch den Abstand zwischen den beiden Anschlägen h und i einstellen zu
können.
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Eine Druckfedern sucht den Anschlage nach -unten zu drücken. Dem steht
aber ein' Riegel o entgegen, auf dem der mit dem Anschlag i verbundene kleine
Anschlag p aufruht. Der Riegel o ist im übrigen mit dem Anschlag h fest verbunden.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Der Abstand beider Anschläge
h und i wird so eingestellt, daß er etwas größer ist als die voraussichtliche Schwingungsamplitude
der beiden Spannköpfe zueinander. Gleichfalls wird auch der Riegel o, der zu diesem
Zwecke zunächst einmal dem Anschlag h gegenüber beweglich sein mag, so eingestellt,
daß seine rechte Kante von der linken Kante des kleinen Anschlages p ebenfalls etwa
so weit entfernt ist, wie es der etwas vergrößerten Amplitude zwischen den beiden
Spannköpfen a und b entspricht. Nach der Einstellung muß selbstverständlich dafür
gesorgt werden, daß sich weder der Anschlag i gegenüber dem Spannkopf b noch der
Anschlag h mit dem Riegel o gegenüber dem Spannkopf a irgendwie verschieben kann.
Wird sodann die vorgesehene Belastung auf die Maschine aufgebracht, dann tritt eine
Behinderung der Schwingung durch die Anordnung nach: der Erfindung nicht ein; denn
beide Anschläge h und i sollen bei richtiger Einstellung niemals gegeneinanderstoßen..
Nür der Riegel o gleitet an dem kleinen An- -schlag p hin und her, was- aber die
Schwingungen praktisch nicht beeinträchtigt.
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Tritt nun entsprechend der Lastwechselzahl ein Bruch des Probekörpers
ein,. so. vergrößern sich ganz kurz vorher, vielfach auch erst bei erfolgendem Bruch
die Schwingungen Dies hat zur Folge, daß der Riegel o aus derr. Bereich des Anschlages
p heraustritt und damit diesen Anschlag und den Anschlag i freigibt. Infolge des
Federdrucks der Feder bewegt sich der Anschlag i augenblicklich nach unten. Sobald
die Schwingung umkehre und beide Spannköpfe sich wieder gegeneinanderbewegen wollen,
prallen die beiden Anschläge h und i gegeneinander und verhüten damit eine Weiterbewegung
in der Bekennzeichneten Richtung. Auch wenn die Maschine nicht sofort abgeschaltet
wird, kann eine Bewegung beider Spannköpfe gegeneinander nicht mehr, bestimmt aber
nicht mehr in solchem Maße auftreten, daß die beiden Bruchflächen des Prüfkörpers
gegeneinandergestoßen werden.
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Es ist zweckmäßig, etwa mit dem Anschlag i einen Kontakt zu verbinden,
der den Stromkreis des Antriebsinotors nach erfolgtem Bruch, also nach Bewegung
des Anschlags i nach unten, öffnet, so daß in an sich bekannter Weise die Prüfmaschine
nach erfolgtem Bruch des Probekörpers alsbald abgeschaltet wird.
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Durch die Behinderung der Schwingungen in der einen Richtung treten
selbstverständlich ziemliche Stöße in der Maschine auf. Um diese Stöße abzuschwächen,
ist es zweckmäßig, die Anschläge h und i aus einem Material herzustellen, das diese
Stöße wenigstens etwas abschwächt. Man kann auch statt dessen die Keilflächen mit
einem entsprechenden Material füttern; besonders zweckmäßig hierfür scheint-Kupfer
zu sein. Doch dürften sich auch andere mehr oder weniger pla= stische Materialien,
in manchen Fällen auch leicht elastische Materialien verwenden lassen.
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Der Erfindungsgedanke läßt sich auch noch auf verschiedenen anderen
Wegen durchführen. So kann beispielsweise der Auslöser, der in dem gezeichneten
Beispiel auf mechanischem Wege wirkt und die Form eines Riegels hat, auch durch
elektrische Kontakte verwirklicht werden, etwa in der Weise, daß zwei Kontakte gegeneinanderschwingen
und sich bei normaler Schwingungsamplitude nicht berühren, bei wesentlicher Vergrößerung
des Schwingungsausschlages jedoch einen Stromkreis schließen, der, ebenso wie in
dem gezeichneten Beispiel, eine Feder freigibt oder auch auf elektrischdm Wege die
Bewegung des in Betracht kommenden Anschlages bewirkt. So kann dieser Anschlag beispielsweise
durch einen Elektromagneten nach unten bewegt und gegen den zweiten Anschlag geführt
werden.
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Schließlich können die beiden Anschläge auch' durch. andere .Mittel
gegeneinandergeführt werden, beispielsweise durch Explosion
eines
Gas- oder Pulvergemisches in einem Zylinder, wobei die Explosion ebenfalls wieder
durch die schon erwähnten elektrischen Kontakte eingeleitet werden kann.