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Dehnungsmesser Die vorliegende Erfindung betrifft ein Meßgerät zur
Feststellung von Dehnungsgrößen an der Oberfläche von zu prüfenden Konstruktionsteilen,
das mit Spitzen oder Schneiden auf die zu prüfende Oberfläche aufgesetzt wird. Das
Instrument eignet sich besonders für sehr kleine Meßstrecken.
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Es sind zwar schon verschiedene Meßgeräte zur Ermittlung von Dehnungsgrößen
der Oberfläche von Werkstücken bekannt. Die wenigen, die nach ihrem Aufbau für sehr
kleine Meßstrecken (bis o,5 mm) in Betracht kommen, haben jedoch verschiedene Nachteile.
Sie gestatten meist nur die bekannte Winkelablesung durch Fernrohr mit Hilfe von
Spiegeln, die gegen unbeabsichtigte geringe Erschütterung sehr empfindlich ist.
Außerdem sind die bekannten Meßgeräte solcher Art meist auch infolge ihres Aufbaus
bei sehr kleinen Meßstrecken wenig standfest. Man ist deshalb, um genaue Messungen
zu ermöglichen, auch schon zum Aufkitten oder Auflöten des Instrumentes auf das
Werkstück übergegangen, was jedoch sehr umständlich und zeitraubend ist. Beide Maßnahmen
haben aber den Nachteil, daß für jede Messung eine besondere Eichung erforderlich
ist. Auch können infolge des bei den gebräuchlichen Meßgeräten beanspruchten Bauraumes
diese nicht zur Ermittlung von Dehnungsgrößen an der Oberfläche schlecht zugänglicher
Werkstückstellen, z. B. bei Hohlkehlen von Kurbelwellen o. dgl., verwendet werden.
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Durch die besondere Bauweise des Meßgerätes nach der Erfindung werden
die Nachteile der bisherigen Meßgeräte und die. Schwierigkeiten bei der Messung
an schwer zugänglichen Stellen von Konstruktionsteilen behoben. Es wird ein außerordentlich
standfester Sitz des Instrumentes erzielt; Bauch außerordentlich kleine Meßstrecken
v beispielsweise einem Millimeter und wenig werden ermöglicht. Diese Vorteile werden
dadurch .erreicht, daß der Anpreßdruck zum Befestigen des Meßgerätes auf dem Werkstück
im unteren Teil _ des Instrumentes an einem die Dehnung nicht mitmachenden Teil
angreift und durch Gelenkglieder oder ein die Meßfüße verbindendes Band auf die
Meßfiiße übertragen wird. Es wird dadurch ermöglicht, daß die Meßfüße keiner schädlichen
Spannung unterworfen werden, die zu Ungenauigkeiten in der Messung führen könnte.
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Die Anzeige der Dehnungsgröße erfolgt bei dem Dehnungsmesser nach
der Erfindung mit Vorteil mit Hilfe eines auch an anderen bekannten Dehnungsmessern
angebrachten Meßgerätes, welches in der Hauptsache aus einem Wälzkörper und einem
daran befestigten Zeiger besteht, der vor einer Mikroskala spielt.
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In den Abbildungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
als Zeigergerät schematisch dargestellt. Es zeigen in einem wesentlich größeren
Maßstabe Abb. i das Gerät in Vorderansicht; Abb. 2 das Gerät im Schnitt nach der
Linie I-I der Abb. i und Abb.3 das Gerät im Schnitt nach der Linie II-II der Abb.
2.
Ein stehender U-förmiger Trägem (Abb.2) weist an seinem unteren
Schenkel b eine Standspitze c, an seinem längs geschlitzten Steg eine mit einem
Loch d versehene mittlerv Lasche e und an seinem oberen Schenkel` eine Mikroskala
g auf. Der untere SchenkekWi des Skalenträgers stützt sich mittels einer" Zunge
b1 auf einem Band h ab, (Abb. i), das von den oberen Enden zweier einander
gegenüberliegenden Meßfüße i, k herabhängt. An den Meßfüßen i, k sind die
bandartigen Schenkel l eines am Skalenträger a verschraubten Blechbügels
befestigt, die etwa auftretende geringe Seitenkräfte aufnehmen. Die unteren Enden
der Meßfüße 1,k weisen je eine mit der Skalenträgerspitze c in einer waagerechten
Ebene liegende Standspitzem, n
auf und bilden mit dieser eine Dreipunktstütze
(Abb. 3) für das ganze Gerät. An ihren oberen Enden sind die Meßfüße 1,k durch eine
biegsame Spange o (Abb. i) derart verbunden, daß sich dieselben innerhalb einer
Ebene voneinander weg oder aufeinander zu bewegen können. Im unteren Teil des Meßgerätes
ist an den Meßfüßen i, k je eine waagerecht ausladende ebene Fläche p, g vorgesehen
(Abb. i), und zwischen diesen Flächen ist wie bei anderen bekannten Dehnungsmessern
ein Wälzkörper r leicht eingeklemmt. In bekannter Weise sitzt auf dem Wälzkörper
r ein Zeiger s (Abb. 2), dessen abgewinkeltes Endes,. über der bereits erwähnten
Mikroskala g spielt. Schließlich drückt auf den unteren Schenkel b des Skalenträgers
ein von außen her belasteter Stift u, der das Loch d in der Lasche
e durchsetzt und durch eine Schulterscheibe v am Herausfallen aus dem Gerät,
gehindert wird.
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Der auf den Schenkel b ausgeübte Druck pflanzt sich zunächst über
die Zunge b1 auf das Bänd h und schließlich auf die Meßfüße ä, k tort. Das ganze
Meßgerät wird zufolge des hierdurch bedingten tiefliegenden Druckpunktes (bei b)
sehr standfest, so daß die Fehlerquellen auch für die kleinsten Meßstrecken auf
ein bisher unbekanntes. Mindestmaß herabgedrückt werden. Dies ist beim Erfindungsgegenstand
von besonderer Bedeutung, da das beschriebene Meßgerät eine normale Bauhöhe von
nur etwa 2o mm aufweist und die Entfernung der Meßfußspitzen voneinander, also die
Meßstrecke, normalerweise nur etwa ein Millimeter beträgt.
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Die Handhabung und Wirkungsweise des Meßgerätes ist folgende Mit einem.
der Normalstellung der drei Standspitzen c, m, n des Gerätes entsprechenden
Drei-Korn-Dorn werden die Meßstrecke m, n und der Standpunkt c des Skalenträgers
auf der Oberfläche des zu prüfenden Konstruktionsteiles festgelegt, das Gerät in
die eingekörnten Vertiefungen gestellt und der Stift u belastet. Ändert sich bei
einer Beanepruchung - des Versuchsgegenstandes die äuge der Meßstrecke, so verlagern
sich 4Xii#entsprechend auch die Spitzen m, n und Meßfüße i, k. In
bekannter Weise führt dann der zwischen den ebenen Flächen p, q eingeklemmte Rollkörper
Y eine Wälzbewegung aus, und der Zeiger s zeigt einen Ausschlag, der zu der Länge
der Meßstreckenänderung in einem bestimmten Verhältnis steht. Der jeweilige Zeigerstand
wird in ebenfalls bekannter Weise durch ein Mikroskop über der Skala g abgelesen.
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Im Notfall kann die Spitze c des Skalenträgers auch abseits vom Prüfstück
besonders gelagert werden. Der obere Teil des Skalenträgers kann mit Rücksicht auf
schlecht zugängliche oder schlecht einzusehende Prüfstellen gegenüber seinem unteren
Teil schwenkbar angeordnet sein. Durch die Dreipunktkörnung ist die Normalstellung
des Gerätes bzw. die seiner einzelnen Glieder auch gegenüber dem Skalenträger immer
gleich. Eine besondere Eichung des Gerätes vor dem jedesmaligen Gebrauch ist nicht
notwendig, da die Bandanordnung h, o eine die Anzeige fälschende Winkelverdrehung
der Meßfüße gegeneinander vollständig ausschließt. Sowohl bei Zug- als auch bei
Biegungsbeanspruchung oder Beanspruchung des Versuchsteiles durch ein Drehmoment
ergibt sich die gleiche gerade Linie als Eichkurve. Ein weiterer Vorzug des Gerätes
nach der Erfindung ist sein geschlossener Aufbau als einheitliches Instrument.
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Das den Anpreßdruck aufnehmende Band h besteht vorzugsweise aus Metall.
Unter Umständen könnte an Stelle des Bandes k auch eüi starrer Teil angeordnet sein,
der an seinen Befestigungsstellen und an seinem unteren Scheitelpunkt Gele'hke besitzt.
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Es ist auch eine bauliche Ausführung denkbar, bei welcher der nach
unten ausladende Teil h außerhalb der Meßfüße i, k angeordnet ist. An Stelle
von Spitzen können die Meßfüße kurze Schneiden aufweisen. Gegebenenfalls können
die Meßfüße auch elektrische Kondensatoren o. dgl. tragen, welche zum Anzeigen der
Längenänderungen dienen.