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Vorrichtung zur Anzeige wechselnder Drücke bei Materialprüfmaschinen
für wechselnde Belastung Im Patent 578 014 sind Vorrichtungen beschrieben,
die es gestatten, an Materialprüfmaschinen bei wechselnder Belastung den Druck in
beliebig zu wählenden Phasen anzuzeigen. Zu diesem Zweck wird zwischen denjenigen
Teil der Maschine, in dem die Belastung gemessen werden soll, und die Ablesevorrichtung
ein besonderes, gesteuertes Organ zwischengeschaltet, das es gestattet, die Verbindung
zwischen der Ablesevorrichtung mit demjenigen Teil der Maschine, in dem die Belastung
gemessen werden soll, zu öffnen oder zu schließen.
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Die Beschreibung dieses Patents erläutert besonders die Ausbildung
dieses Organs in Verbindung mit hydraulischen Antriebs- und Meßeinrichtungen. Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich in Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens
mit besonderen Ausführungen dieses Organs bei mechanischen Antrieben und mechanisch
wirkenden Ablesevorrichtungen. In den Zeichnungen ist der Erfindungsgedanke beispielsweise
und schematisch dargestellt, und zwar sollen in beiden Fällen Meßfedern für die
Belastungsanzeige benutzt werden, .an denen Stelle in ähnlicher Weise auch andere,
rein mechanisch wirkende Meßvorrichtungen verwendet werden können.
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In der Abb. r stellt z den einen Spannkopf einer Materialprüfmaschine
dar, der mit Hilfe der Meßfeder 2 an einem starren Teil 3 der Maschine verbunden
ist. Die Meßfeder hat entsprechend den aufgebrachten Belastungen jeweils eine ganz
bestimmte Länge.
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Die hier gezeichneten Ablesevorrichtungen q. und 5 sollen den jeweils
bestehenden Maximal- bzw. Minimalpunkt der Belastungswechsel, in diesem Falle also
die jeweiligen Umkehrpunkte des Spannkopfes, anzeigen und sämtlichen Belastungsschwankungen
des Maximums und Minimums sofort folgen. An dem Spannkopf r ist ein Hebel 6 angeordnet,
der an die beiden Hebel 7 und 8 anschlagen
kann. Diese beiden Hebel
sind mit je einem Rohrstück o. dgl. 9 bzw. io fest verbunden, durch welche die beiden
Hebel 7 und 8 längs der Stange 23 geführt werden. Der Hebel; wirkt auf den beweglichen
Teil i i der feststehenden Ablesevorrichtung 4., die heispiel5 «eise als gewöhnliche
Meßuhr ausgebildet sein kann. Ebenso wirkt der Hebel ä auf den beweglichen "Teil
12 der feststehenden Ablesevorrichtung 5. Das Rohrstück 9 und damit der Hebel 7
und ebenso das Rohrstück a. dgl. to und damit der Hebel 8 werden durch irgendwelche
bremsenden-' Vorrichtungen 13 bzw. 14 an ihrer freien Bewegung gehindert, jedoch
nicht so stark abgebremst, daß der Hebel 6 die Hebel? bzw. 8 bei seinem Hinundhergang
nicht verschieben könnte. Diese Bremsvorrichtungen 13 und 14 werden durch
je eine bestimmt ausgebildete Scheibe 15 und 16 unter Vermittlung der Rolle 1-7
und des Gestänges 18 bzw. der Rolle i 9 und des Cscstänges 20 und der beiden Drehpunkte
2 1 bzw. 22 in ihrer Bremslage gehalten, solange nicht die Rollen 17 bzw.
i g in den ausgesparten Teil der` Scheibe 15 bzw. 16 angreifen können.
Diese beiden Scheiben, die auch beide auf der gleichen Welle sitzen können, werden
von dem die Wechselbelastungen hervorrufenden Antrieb der Maschine gesteuert, und
zwar, wenn @es sich, wie hier angenommen sein soll, um die Ablesung der Maimal-
und Minimalbelastung handelt, in der Weise, daß der ausgesparte Teil der Scheibe
15 in dem Augenblick der Rolle 17 den Weg freigibt, wenn der Antrieb in die
Stellung gekommen ist, bei welcher der Spannkopf seine oberste Stellung erreicht
hat und damit das Maximum der Belastung gegeben ist. Entsprechend iindet die Einstellung
der Scheibe 16 statt, wenn der Antrieb der untersten Stellung des Spannkopfes und
damit der Minimalbelastung :entspricht. Die Hebel 7 und B -werden außerdem noch
durch eine Druckfeder 24 bzw. 25 herunter- bzw. hinaufgedrückt, jedoch nicht so
stark, daß sie die Reibung zwischen den Röhrstückeiig bzw. io und den Bremsstücken
13
bzw. 14 überwinden könnten.
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Die jeweilige Einstellung der Abl:esevorrichtung auf das jeweils herrschende
Maximum bzw. Minimum geschieht nun in der Weise; daß bei dem Hinaufgehen des Spannkopfes
i und damit des Hebels 6 der Hebel 7 bis zum höchsten Punkte mitgenommen und durch
die Bremsvorrichtung 13 sofort nach Überschreiten der Höchstlage abgebremst
und in der Höchstlage gehalten wird. Ebenso wird die Meßeinrichtung für die Minimalbelastung
mitgenommen und festgehalten. Findet bei dem nächsten Hub der Vorgang in denselben
Grenzen wie vorher statt, so bleibt die Ablesev orrichtung selbstverständlich in
ihrer Lage stehen. Sollte jedoch die Maximalbelastung beim nächsten Hub größer sein,
so wird die Meßuhr um das fehlende Stück mitgenommen >,'ti.rid ebenso nach Überschreiten
der Höchstlast abgebremst, so daß sie auf dem nunmehr .er-`'reichten Maximum stehenbleibt.
Sollte jedöch das Maximum beim nächsten Hub niedriger liegen, so wird im Augenblick
der Maximalbelastung durch Freigabe der Bremsvorrichtung 13 durch die Scheibe
15 der Hebel ; frei, und die Druckfeder 24 drückt den Hebel bis in die augenblickliche
Höchststellung des Zeigers 6 herunter. Bei dem erfolgten Rückgang des Zeigers 6
wird der Hebel 7 wieder abgebremst: und der Maximalanzeiger gibt das nunmehr bestehende
Maximum an. In genau der gleichen Weisse vollziehen sich die Vorgänge an der Minimalablesevorrichtung.
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In Abb.2 ist eine weitere Ausführung des Erfindungsgedankens dargestellt.
Der Antrieb für die Wechselbelastung geht durch die Kurbelwelle 26 vor sich und
wird über das Gestänge 27, 28 und 29 unter Zwischenschaltung der notwendigen Gelenke
und des Drehpunktes auf den Spannkopf 30 übertragen. Durch den ebenfalls
axial verschiebbaren Spannkopf 31 wird darin die Belastung über das Gestänge 32,
33, 34, 35, 36 und 37 auf die beiden Meßfedern 38 und 39 übertragen. Hierbei mögen
die Hebel34 und 35 bei 5; und 58 schwingbar gelagert und mit den Gestängen 33, 36
und 37 gelenkig verbunden sein. Die Meßfedern sind in ihrer Dehnung bzw. Zusammendrückung
durch die beiden heile 4o bzw. 41 begrenzt, welche einer seifs verschiebbar aufgelagert
sind, mit ihrer Keilfläche dagegen .auf die mit den beiden Federn verbundenen Stücke
42 bzw. 43 wirken. Die Keile werden über den Hebel 4.4 bzw. 45 beeinflößt, und zwar
einerseits durch die Zugfeder 46 bzw. Druckfeder 4.; und andererseits durch den
auf der Welle 26 befindlichen Nocken 48 und die Stangen 49 bzw. 5o. Die jeweilige
Stellung der Meßfedern wird durch je eine an den Stangen 36 bzw. 37 angeordnete
Zahnstange 51 bzw. 5:! über ein Zahnrad auf je; einen Zeiger 53 bzw. 54 übertragen,
dessen Stellung an der Skala 55 bzw. 56 ablesbar ist.
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Über die Wirkungsweise dieser Einrichtung sei folgendes gesagt: Nimmt
man beispielsweise Zugversuche mit wechselnder Belastung an, so wird durch den Zug
am Spannkopf 31
und durch Vermittlung des Gestänges die Meßfeder 3 8 auseinandergezogen.
Der Keil 4o rückt zunächst dauernd nach. Sobald der Maximalbetrag der Zugbeanspruchung
erreicht ist, wird für ganz kurze Zeit der Keil 4o durch den Nocken 48 und das Gestänge
49 bzw. 44 nach außen gedrückt. Sofort nach Überschreiten der Belastung veranlaßt
jedoch infolge
Freigabe des Gestänges durch den Nocken die Zugfeder
.16 den Rückgang des Keiles bis zum Anliegen -an den Keil ¢2; dadurch wird die Meßfeder
am weiteren Rückgang gehindert. In genau der entsprechenden Weise gehen die Vorgänge
bei der Meßfeder 39 vor sich. Solange der Spannkopf 31 zurückgeht, solange also
die Belastung abnimmt, gellt auch die Meßfeder 39 zurück. Durch die Druckfeder 4.;
folgt der Keil zunächst nach. In der Minimalstellung wird der Keil ,11 nach außen
gedrückt und ebenso, wie vorhin Keil .1o, sofort wieder zurückgedrückt, wodurch
die Feder festgelegt wird. Beide Federn stehen also in der Stellung der vorhergegangenen
Maximalbelastung bzw. Minimalbelastung. Sollte die Maximalbelastung beim nächsten
Hub größer werden, so treten dieselben Verhältnisse ein. Wenn jedoch beim nächsten
Hub die :Maximalbelastung unterhalb der vorher erreichten bleibt, so wird während
der Freigabe infolge Zurückgehens des Keiles :1o das Keilstück ,12 entsprechend
der neuen .#Ia:@imalstelliing zurück- bzw. nach oben gezogen und sofort danach durch
den wieder zurückgehenden Keil in dieser Stellung festgelegt: In derselben Weise
vollziehen sich die Vorgänge bei Größerwerden der Minimalbelastung. Die Zeiger 53
bzw. 54. zeigen also an der Skala 55 bzw. 56 stets die jeweils erreichte Maximal-
bzw. Minimalbelastung -an.
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Die Ausführung des Erfindungsgedankens kann noch auf verschiedene
andere Art und Weise erfolgen. So können auch heispielsweise im Augenblick der Maximal-
und Minimalbelastung in Abhängigkeit von dem Antrieb .elektrische Kontakte geschlossen
werden, die :es ermöglichen, Anzeigevorrichtungen in die der jeweiligen Spannkopflage
entsprechende Lage zu bringen. Dies kann z. B. durch einen Magneten geschehen, der
am Spannkopf angebracht ist und im Augenblick der Maximalbelastung Strom erhält
und damit einen Hebel, etwa entsprechend dem Hebel 7 in Abb. 1, in die entsprechende
Lage bringt, während er bei Minimalstellung den Hebel 5 beeinflußt. In diesem Falle
würden natürlich die mechanischen Teile des Steuerorgans in Wegfall kommen. Die
gesamte Vorrichtung bezieht sich nicht nur auf Meßeinrichtungen mit Meßfedern, sondern
läßt sich naturgemäß auch auf andere mechanische Meßeinrichtungen übertragen, beispielsweise
auf solche, die für die Maximal- und Minimalbelastung zwei Neigungspendel verwenden.