DE684460C

DE684460C - Device for achieving a uniform temperature over the measuring length of test rods built into OEfen in the case of hot tearing or hot endurance tests

Info

Publication number: DE684460C
Application number: DEK143793D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Scholz
Original assignee: Kohle und Eisenforschung GmbH
Current assignee: Kohle und Eisenforschung GmbH
Priority date: 1936-09-26
Filing date: 1936-09-26
Publication date: 1939-11-29

Description

Vorrichtung zur Erzielung einer gleichmäßigen ! Temperatur über die Meßlänge von in Öfen eingebauten Prüfstäben beim Warmzerreiß- oder Warmdauerstandversuch Bisher hat es bei den Warmzerreiß- und Dauerstandversuchen erhebliche Sohwierigkeiten bereitet, innerhalb des gesamten Meßbereiches eine völlig gleichmäßige Temperatur zu erzielen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, an den Ofenenden eine verstärkte Heizung vorzusehen, beispielsweise durch Unterteilung des Ofens in mehrere voneinan der getrennte Heizbereiche, wobei die an den Ofenenden liegenden Heizelemente stärker erhitzt wurden als die mittleren; eine für die Feinmeßversuche erforderliche gleichmäßige Temperatur konnte hiermit nicht auf der ganzen Meßlänge der Probe erzielt werden. Durch Verwendung der bekannten Salzbadöfen läßt sich wohl eine verhältnismäßig gleichmäßige Temperaturverteilung erzielen.Device for achieving a uniform! Temperature about the Measuring length of test rods installed in furnaces in the case of hot tearing or high-temperature endurance tests So far there has been considerable difficulty in the hot tear and fatigue tests prepares a completely uniform temperature within the entire measuring range to achieve. It has already been proposed to have a reinforced one at the furnace ends Provide heating, for example by dividing the furnace into several voneinan the separate heating areas, with the heating elements at the furnace ends being stronger were heated than the middle ones; a uniform one required for the precision measurements With this, temperature could not be achieved over the entire measuring length of the sample. By using the known salt bath ovens, a relatively uniform one can be achieved Achieve temperature distribution.

Da aber die Probe und die Meßeinrichtung den chemischen Einflüssen des Salzbades ausgesetzt sind, so treten bei den hohen Temperaturen Anfressungen der Probe und der Meßfederschneid, auf, welche die Meßergeb nisse beeinflussen. Weiterhin ist es bereits bekannt, zum Ausgleich der Temperatur eines Ofens Rohre aus gut leitendem Werkstoff in das Heizrohr des Ofens oder auch um die Probe herum zu legen. Bei dieser Anordnung wurde zwar ein geringer Ausgleich der Ofentemperatur erzielt, jedoch war ein Abfall der Temperatur an den Enden des Ausgleichkörpers nicht zu vermeiden.But since the sample and the measuring device are subject to chemical influences exposed to the salt bath, corrosion occurs at the high temperatures the sample and the measuring spring, which affect the measuring results. Furthermore, it is already known to use pipes to compensate for the temperature of a furnace made of a highly conductive material in the heating tube of the furnace or around the sample to lay. With this arrangement, there was little compensation for the furnace temperature achieved, but there was a drop in temperature at the ends of the compensating body can not be avoided.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird eine vollkommen gleichmäßige Temperaturverteilung über den gesamten Prüfbereich des Probestabes erreicht. Die Erfindung geht von einer der bekannten Vorrichtungen aus, bei denen zur Erzielung einer gleichmäßigen Temperatur über die Meßlänge der Prüfstäbe ein Temperaturausgleichkörper aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit vorgesehen ist, und sie besteht darin, daß die Meßfedern außerhalb des Temperaturausgteichkörpers liegen und letzterer dickwandig ausgebildet ist und nur den zwischen den Einspaunköpfen verengten Teil des Prüfstabes auf annähernd der gesamten Meßlänge umschließt, und zwar so dicht, daß eine gegenseitige Bewegung eben noch möglich ist. The device according to the invention provides a completely uniform Temperature distribution achieved over the entire test area of the test rod. the The invention is based on one of the known devices in which to achieve a uniform temperature over the measuring length of the test rods a temperature compensation body made of a material of high thermal conductivity, and it consists in that the measuring springs are outside of the temperature compensation body and the latter Is thick-walled and only the narrowed part between the Einspaunköpf of the test rod encloses almost the entire measuring length, so tightly that that mutual movement is still possible.

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung besteht der Temperaturausgleichkörper aus zwei in der Längsrichtung der Probe gegeneinander beweglichen Teilen, deren gegeneinander gerichtete Enden ineinander geführt sind.According to a further characteristic of the invention, there is the temperature compensation body of two mutually movable parts in the longitudinal direction of the sample, whose opposing ends are guided into one another.

An Hand der Abbildungen sei im folgenden die Vorrichtung gemäß der Erfindung näher erläutert. On the basis of the figures, the device according to FIG Invention explained in more detail.

Abb. I zeigt eine Ansicht der Vorrichtung, Abb. 2 einen Schnitt der Vorrichtung nach der Linie 1-1 Ider Abb. I und Abb. 3 eine abgeänderte Vorrichtung, bei der der Temperaturausgleichkörper quer zur Probenachse geteilt ist. Fig. I shows a view of the device, Fig. 2 shows a section of the Device according to the line 1-1 I of Fig. I and Fig. 3 is a modified device, in which the temperature compensation body is divided transversely to the sample axis.

In den Abb. I und 2 ist I der Probestab, der von dem Temperaturausgleichkörper 2 zwischen den Meßmarken 3 und 4 umgeben ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein runder Probestab vorgesehen und der spielsweise aus Kupfer bestehende, wärmeleitende Körper 2 in bekannter Weise al Hohlzylinder ausgebildet. Für andere Qubr. Q schnittsformen des Probestabes wird vo1te haft eine dem Probestabquerschnitt angepaßte Form des umgebenden Körpers vorgesehen. In Figs. I and 2, I is the test rod from the temperature equalization body 2 between the measuring marks 3 and 4 is. In the embodiment shown a round test rod is provided and the thermally conductive one made of copper, for example Body 2 formed in a known manner as a hollow cylinder. For other qubr. Q sectional shapes of the test bar, a shape of the test bar adapted to the cross-section of the test bar is obtained surrounding body provided.

Der Kupferkörper 2 umschließt die Probe r mit geringem Spliel und ist an seinem oberen Ende mittels der Stiftschrauben 5 und 6 an der Probe befestigt, so daß sich die Probe und der umgebende Körper in der Längsrichtung ungehindert bewegen können. Um den Kupferkörper 2 um die Probe herum anordnen zu können, ist derselbe in zwei Halbschalen aufgeteilt, die durch die Schrauben 7 und 8 zusammengehalten werden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist.cler Kupferkörper so lang gewählt, daß an beiden Enden desselben gerade noch Platz genug ist, um die Meßfedern g und 10 mittels der Schneiden an dem Probestab befestigen zu können, ohne daß eine Behinderung durch den Kupferkörper eintritt. Die Meßfedern 9 und 10 betätigen in üblicher Weise einen Meßspiegel 13. Wie die Abb. I und 2 erkennen lassen, beträgt der vom Temperaturausgleichkörper erfüllte Raum das Mehrfache des vom Probekörper erfüllten Raumes.The copper body 2 encloses the sample r with little spliel and is attached to the sample at its upper end by means of studs 5 and 6, so that the sample and the surrounding body are unhindered in the longitudinal direction can move. In order to be able to arrange the copper body 2 around the sample the same split into two half-shells held together by screws 7 and 8 will. In the embodiment shown, the copper body is chosen so long that that at both ends of the same there is just enough space to accommodate the measuring springs g and 10 to be able to attach to the test rod by means of the cutting, without an obstruction enters through the copper body. The measuring springs 9 and 10 operate in the usual way a measuring mirror 13. As can be seen in Figs. I and 2, that of the temperature compensation body The space filled several times the space filled by the specimen.

Eine andere Art der Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung ist in Abb. 3 dargestellt. Der den Prüfstab I umgebende Kupferkörper ist etwa in seiner Mitte IS quer zur Längsachse unterteilt. Die beiden Teilkörper sind an der Berührungsfläche mittels des ringförmigen Ansatzes 14 und der entsprechenden ringförmigen Eindrehung 15 ineinandergeführt; sie können sich daher in der Längsrichtung der Probe frei bewegen. Die Befestigung der beiden Teilkörper geschieht in ähnlicher Weise wie bei der Ausführung nach Abb. I mittels Stiftschrauben, die aber nunmehr, da der Temperaturausgleichkörper aus zwei Teilen besteht, in beiden Teilkörpern angeordnet werden müssen. Zweckmäßigerweise benutzt man die Befestigungsschrauben gleichzeitig zur Befestigung der Meßfedern, so daß also die Schrauben an den Meßmarken des Probestabes angreifen müssen. Die äußeren Enden der beiden Teilkörper nehmen hier in der Höhe der Meßlängenendpunkte die Meßfederschneiden auf. Another type of construction of the device according to the invention is shown in Fig. 3. The copper body surrounding the test rod I is approximately in its center IS divided transversely to the longitudinal axis. The two body parts are at the Contact surface by means of the annular extension 14 and the corresponding annular Recess 15 inserted into one another; they can therefore move in the longitudinal direction of the Move sample freely. The attachment of the two part bodies is done in a similar way As with the design according to Fig. I using studs, but now since the temperature equalization body consists of two parts, in both part bodies must be arranged. The fastening screws are expediently used at the same time to attach the measuring springs, so that the screws on the measuring marks must attack the test rod. Take the outer ends of the two body parts here at the height of the measuring length end points the measuring spring cutting edges.

Da der Probestab und der ihn umgebende Temperaturausgleichkörper aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, demnach auch verschiedene Wärmeaus dehnungswerte besitzen, ist hierauf bei der Anbringung des Kupferkörpers soavie/der mit den Meßfedern in Verbindung stehenden Stiftschrauben Rücksicht zu nehmen. Zu diesem Zweck sind, wie in Abb. 3 gezeigt ist, die Stiftschrauben 5 und 6 in einem besonderen Ring 16 eingeschraubt und nicht etwa in dem Kupferkörper selbst.Since the test rod and the temperature equalizing body surrounding it different materials exist, therefore also different thermal expansion values own, is on this when attaching the copper body soavie / the one with the measuring springs related stud bolts must be taken into account. For this purpose are as shown in fig. 3, the studs 5 and 6 in a special ring 16 screwed in and not in the copper body itself.

Die für die Stiftschrau, l) en in dem Kupferkörper vorgesehenen Bohrungen 17 sind daher weiter gehalten als der Schraubendurchmesser. Der Kupferkörper wird von den Stiftschrauben lediglich getragen und kann sich auf den Stiftschrauben in radialer Richtung ungehindert bewegen, also der Wärmeausdehnung in radialer Richtung folgen. Die durch die Erwännung auftretende Ausdehnung in der Längsrichtung des Kupferzylinders kann sich durch die Unterteilung quer zur Längsachse bei IS auswirken. The holes provided for the stud screws in the copper body 17 are therefore wider than the screw diameter. The copper body will only worn by the studs and can sit on the studs in move in the radial direction unhindered, so the thermal expansion in the radial direction follow. The expansion caused by the Erwännung in the longitudinal direction of the Copper cylinder can have an effect on IS due to the subdivision transverse to the longitudinal axis.

Zur Messung der Temperatur an der Probe sind in bekannter Weise in den Kupferkörper auf die Meßlänge etwa gleichmäßig verteilte Thermoelemente eingebaut, deren Lötstellen 19 sich an der Innenwandung des Kupferkörpers, also ganz dicht an der Probenoberfläche, befinden. To measure the temperature of the sample are in a known manner in the copper body installed thermocouples approximately evenly distributed over the measuring length, their soldering points 19 are on the inner wall of the copper body, so very tight on the sample surface.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for achieving a uniform Temperature over the measuring length of test rods built into the furnace during hot tearing and high-temperature endurance test by means of a temperature compensation body made of a material high thermal conductivity, characterized in that the measuring springs outside the Temperature compensation body lie and the latter is thick-walled and only the narrowed part of the test rod between the clamping heads to approximately the entire measuring length, and so close that a mutual movement is still possible.

2. Apparatus according to claim I, characterized in that the temperature compensation body consists of two parts that can move relative to one another in the longitudinal direction of the specimen, whose ends facing one another are guided into one another.