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Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Abnutzung von Belägen
aus Beton Zur Feststellung der Güte eines Belages aus Beton bediente man sich bisher
im wesentlichen zweier Prüfmethoden, wobei die Drucldfestigkeit und die Abschieiffestigkeit
ermittelt werden (s. Din. zip8). Die erste Prüfungauf Druckfestigkeit erfolgt nach
allgemein be- -kannten Methoden auf einer geeichten Druckpresse. Die letztgenannte
Prüfung (nach B ö h m e) erfolgt in der Weise, daß ein unter Gewichtsbelastung stehender
Prüikörper gegen eine umlaufende Schleifscheibe gepreßt wird.
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Hierbei sollen der zurückgelegte Schleifweg und der festgestelke Gewichtsverlust
ein Maß für die Abschleiffestigkeit des betreffenden Prüfkörpers ergeben.
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Der grundsätzliche Nachteil dieser Prüfung gen besteht darin, daß
sie den tatsächlichen, eine Abnutzung herbeiführenden Betriebsbeanspruchungen des
Betonbelages nicht gerecht werden. In -der Praxis wird nämlich die Abnutzung in
allen gewerblichen Betrieben hauptsächlich durch den Verkehr von Wagen, insbesondere
von kleinen Wagen, wie Sackkarren, Hubwagen u. dgl., hervorgerufen.
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Diese- Wagen werden mit verschieden großer Belastung mit ihren ballig
geformten Rädern über den Boden gefahren und oft auf der Stelle gedreht. Ferner
sind sie gelegentlich auch Stößen ausgesetzt, die besonders beim Beladen der Wagen
auftreten. Die Bseanspruchung des Belages erfolgt also weder durch einen ruhenden
Druck noch durch Abschteifen, wie es den bisher bekannten Prüfungsmethoden entsprechen
würde, sondern sie erfolgt durch auf dem Boden abrollende Körper, die wechselnden
Belastungen ausgesetzt sind.
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Auf Grund dieser Erkenntnis wird bei dem Verfahren und auf der Vorrichtung
gemäß der Erfindung die Abnutzung durch Druckkörper, z. B. Stahlkugeln, erzeugt,
die man auf dem Prüfling abrollen läßt.
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An und für sich ist die Verwendung von auf Prüfkörpern abrollenden
Druckkörpern schon bekanntgeworden. Bei den bekannten Vorrichtungen handelt es sich
jedoch um solche, mit denen der Abnutzungswiderstand von
Metallen
festgestellt werden soll. Die genannten Vorrichtungen unterscheiden sich ferner
von der Erfindung dadurch, daß bei ihnen die Druckkörper eine wesentlich andere
Bahn als die Druckkörper bei der Erfindung durchlaufen.
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Das neue Verfahren zum Bestimmen der Abnutzung von Belägen aus Beton,
bei dem man in an sich bekannter Weise auf dem Prüfling Druckkörper, z. B. Stahlkugeln,
abrollen läßt, besteht erfindungsgemäß darin, daß die Druckkörper derart bewegt
werden, daß sie auf der Prüffläche eine wellenförmige oder planetenartige Abnutzungsbahn
erzeugen.
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Hierdurch werden die tatsächlich auftretenden Betriebsbeanspruchungen,
was für eine einwandfreie Prüfung unablässig ist, weitestgehend nachgeahmt. Der
auf den mit gleichbleibender Geschwindigkeit laufenden Druckkörpern lastende Druck
kann absatzweise gesteigert werden. Als Maß für die Abnutzung kann dabei in an sich
bekannter Weise die Menge oder das Gewicht des abgefahrenen Belagstoffes und gegebenenfalls
die Höhenverminderung des Prüfkörpers festgestellt werden.
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Die neue Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Erzeugung einer wellenförmigen Abnutzungsbahn durch die Druckkörper besteht
erfindungsgemäß aus einem tellerartigen, die Druckkörper enthaltenden, an dem Kopfende
einer umlaufenden und seitlich hin und her bewegten Welle befestigten Haltekopf.
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An Hand der Abbildungen, die den Erfindungsgegenstand beispielsweise
darstellen, sei die Erfindung näher erläutert.
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Abb. 1 zeigt die Prüfkörper beim Durchlaufen einer wellenförmigen
Bahn, Abb. 2 die Erzeugung einer planetenartigen Bahn der Prüfkörper, Abb. 3 eine
Vorrichtung zur Erzeugung einer wellenförmigen Bahn der Prüfkörper, Abb. 4 in vergrößertem
Maßstabe den an dem Kopfende der umlaufenden Welle befestigten Haltekopf gemäß der
Vorrichtung nach Abb. 3.
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Die in Abb. I dargestellte wellenförmige Abnutzungsbahn kommt dadurch
zustande, daß die in dem tellerartigen Haltekopf untergebrachten Rolldruckkörper
eine Kreisbewegung ausführen, der eine zusätzliche seitliche Bewegung überlagert
ist, so daß die Druckkörper abwechselnd nach der einen oder anderen Seite von der
Kreisbewegung abweichen.
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Zwecks Erzeugung einer planeteuartigen Bewegung der Druckkörper bewegen
sich alle Druckkörper einschließlich des Kopfes auf einer Kreislinie (s. Abb. 2).
Außerdem erhalten die Druckkörper innerhalb des Kopfes eine zusätzliche kreisförmige
Bewegung, so daß die gewünschte planetenartige Bahn als resultierellde Bewegung
zustande kommt.
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Bei der in den Abb. 3 und 4 dargestellten, zur Erzeugung einer wellenförmigen
Abnutzungsbahn bestimmten Prüfmaschine dienen als Druckkörper Stahlkugeln a. Diese
Stahlkugeln sind in dem Haltekopf c angeordnet, der am Ende der umlaufenden Welle
b befestigt ist. Die Anordnung der Stahlkugelne im Haltekoplf c erfolgt hierbei
derart, daß die Stahlkugeln über den unteren Rand des Haltekopfes hinausragen und
ungehindert auf der Prüffläche abrollen können. Wie aus der Abb. 3 hervorgeht, erhält
die Welle b eine umlaufende Bewegung, wobei sie von einem Lager e gehalten wird.
Der Antrieb der Welle b erfolgt hierbei an ihrem oberen Ende durch einen Riemen
o, welcher von einem Elektromotor d angetrieben wird. Zwecks Erzeugung einer wellenförmigen
Bahn der Druckkörper a erhält die Welle b gleichzeitig eine zusätzliche seitliche
Bewegung, die über das Lager e auf sie m Übereinstimmung mit ihrer Drehbewegung
übertragen wird. Die seitliche Bewegung der Welle b kann hierbei durch bekannte
Mittel, beispielsweise durch umlaufende Nocken o. dgl., erzeugt werden.
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Zwecks Durchführung der Prüfung wird die zu prüfende Platte 1 auf
einem Spanntisch lt angeordnet. Dieser Spanutisch lt ist an senkrechten Führungsstangen
g befestigt, so daß er in senkrechter Richtung bewegt werden kann. Die Bewegung
des Spanntisches h wird durch einen doppelarmigen Hebeln erzeugt, der in einem Lager
des Tischfußes k drehbar befestigt ist. Der doppelarmige Hebel m greift mit dem
kürzeren Arm an der Unterseite des Spanntisdes lt über ein Gelenk an, während er
an dem anderen, längeren Ende ein einstellbares Gewichten trägt. Das Gewichte dient
zunächst dazu,. das Gewicht des Spanntisches auszugleichen. Sein weiterer Zweck
besteht darin, zwischen dem Prüfiing f und den Druckkörpern a einen Prüfdruck von
wechselnder Höhe zu erzeugen. An dem Hebel m befindet sich ferner in an sich bekannter
Weise eine Skala, nach welcher die jeweilige Belastung bestimmt werden kann.
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Selbstverständlich kann das Andrücken des Tisches gegen die Druckkörper
auch in anderer an sich bekannter Weise, z. B. durch auf einen Kolben wirkende Preßluft
oder Preßflüssigkeit, erfolgen. Hierbei wird die Größe der Belastung durch geeichte
Manometer angezeigt.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die zu prüfende Plattef
wird auf dem Spanntisch lt unter dem Haltekopf angeordnet. Die Prüfung kann mittels
mehrerer Haft stahlkugeln erfolgen, die beispielsweise einen
Durchmesser
von ro mm besitzen. Die zu prüfende Fläche kann z. B. 50 cm2 betragen.
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Jede Stahlkugel drückt auf den zu prüfenden Beton mit einer Fläche
von etwa 4 mm2 = 1/25 cm2, sofern der Durchmesser jeder Stahlkugel Io-mm beträgt.
Werden fünf Stahlkugeln verwendet, so ergibt das eine Druckfläche von 5 mal 1/25
cm2 = t/5 cm2 oder 0,2 cm2. Es kann z. B. mit einem Druck von IO kg auf diese Prüffläche
voI1 0,2 cm2 begonnen werden, was gleichbedeutend wäre mit einer Beanspruchung von
50 kg/cm2. Der Druck auf die Kugeln kann weiterhin nach folgendem Schema erhöht
werden, wobei die letzte Zahl in jeder Zeile die zugehörige Beanspruchung des Prüfkörpers
bedeutet: 20 kg = IOO kg/cm2, 30 - = 150 -40 - = 200 -50 - = 250 -Während der Prüfung
kann die Geschwindigkeit der Kugeln etwa 60 bis So cm/Sek. betragen. Diese Umlaufgeschwindigkeit
bleibt während der ganzen Prüfung auf der gleichen Höhe. Nach einer bestimmten Laufzeit
kann der Druck nach dem oben angegebenen Schema erhöht werden. Vor jeder Erhöhung
des Druckes wird das von dem Prüfling losge] öste Material entfernt und evtl. gemessen.