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Verdrehungs- oder Schubmesser Aufgabe der vorliegenden -Erfindung
ist die Schaffung eines zuverlässigen und bequem. zu -handhabenden Präzisionsmeßgeräts,
mit dessen Hilfe die Verteilung von Verdrehungs- oder Schubspannungen gerade an
Stellen, wo steile Spannungsspitzen auftreten, gemessen werden kann. Das zu schaffende
Meßgerät kommt also besonders für Messungen an Querschnittsübergängen, wie z. B.
Hohlkehlen oder Kerben, in Frage. Weiterhin soll das Meßgerät an sonstigen schwer
zugänglichen Stellen, z. B. in Hohlräumen von Maschinenteilen, angesetzt werden
können. Da das Meßgerät schließlich die Ausmessungen des Spannungszustandes auf
der Oberfläche von Konstruktionsteilen in einer großen Anzahl von Punkten gestatten
soll, so kommt, wie es bei Dehnungsmessern bereits bekannt ist, nur ein Verdrehungs-
oder Schubmesser mit kleinster Meßstrecke, etwa I bis mm, und derart gedrungener
Bauart in Frage, daß es auch bei schwierigsten Platzverhältnissen verwandt werden
kann.
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Alle diese Forderungen lassen sich dadurch erfüllen, daß erfindungsgemäß
an dem Träger zweier Meßspitzen, welche eine Basis bilden, gegenüber der die Verschiebung
der Fasern oder Querschnitte unter dem Einfluß von Verdrehungs- oder Schubspannungen
erfolgt, eine weitere Meßspitze schwenkbar gelagerta ist, deren Schwenkung ein Maß
für die auftretende Verschiebung ist,. Dabei läßt sich ohne weiteres. die durch
den Abstand der Basis von der schwenkbaren Meßspitze gebildete Meßstrecke den Erfordernissen
entsprechend auf das vorher erwähnte Maß begrenzen, so daß die erforderliche Kleinheit
der Meßstrecke sichergestellt ist.
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Mit Vorteil lassen sich weitere Maßnahmen treffen; die an sich bei
De':nü'ngsm'eflgeräten bereits bekannt sind. Bei derLágerung der schwenkbaren Meßspitze
mu därauf geachtet werden, daß jedes Spiel in Richtung.der Meßstrecke ausgeschaltet
wird. Dementsprechend erfolgt die Lagerung der schwenkbaren Meßspitze zweckmäßigerweise
in der Art, daß der
Träger der einzelnen Meßspitze gegenüber dem
Träger der beiden anderen Meßspitzen mittels eines in beiden Meßspitzenträgern eingespannten
federnden Gelenkbandes gelenkig gelagert ist, dessen Einspannstellen als einander
gegenüberstehende Schneiden ausgebildet sind.
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Bei der Kleinheit der Längenänderung der Meßstrecke muß eine Vergrößerung
des Meßwertes vorgenommen werden. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß der Träger
der die Basis bildenden Spitzen mit einer lichtelektrischen Meßeinrichtung versehen
ist, die durch eine am schwenkbaren Meßspitzenträger befestigte Blende gesteuert
wird. Dabei wird also der Blendenspalt entsprechend der Änderung der Meßstrecke
geändert. In einer Photozelle läßt sich dadurch ein Photostrom erzeugen, der dem
durch den Blendenspalt hindurchtretenden Licht strom und damit der Änderung der
Meßstrecke verhältnisgleich ist. Vorzugsweise wird vor der Umwandlung des Meßwertes
in lichtelektrische Stromschwankungen der Meßwert mechanisch vergrößert. Zu diesem
Zweck wird der Blendenträger als den Meßwert vergrößender Hebel ausgebildet. Zur
Aufspannung des Meßgerätes an dem zu untersuchenden Werkstück trägt der feste Meßspitzenträger
eine Pfanne, die als Lagerstelle für eine Schneide oder Spitze der Aufspannvorrichtung
dient und derart angeordnet ist, daß die Aufspannkraft sich auf die drei Meßspitzen
etwa gleichmäßig verteilt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist an Hand der
Abb. I bis 3 näher erläutert. Es zeigt die Abb. I das Meßgerät in der Gesamtansicht
von unten, teilweise im Schnitt, Abb. 2 eine Teilansicht von der Seite und Abb.
3 eine Teilansicht von oben.
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Ti ist der Träger zweier in einer Ebene liegender Meßspitzen B1,
S2 (vgl. Abb. I), welche die Basis bilden, gegenüber der die Verschiebung der Fasern
oder Querschnitte des zu untersuchenden Werkstückes beim Auftreten von Verdrehungs-
oder Schubspannungen erfolgt.
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T2 ist der schwenkbare Träger einer Meßspitze Ss, deren Schneidenkuppe
in Fluchtlinie mit der Schneidenkuppe der Meßspitze S1 liegt.
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L0 bezeichnet die Meßstrecke von beispielsweise 3 mm Länge. Gemäß
Abb 3 ist der schwenkbare Meßspitzenträger gegenüber dem Träger der beiden anderen
Meßspitzen mittels eines in beiden Meßspitzenträgern eingespannten federnden Gelenkbandes
G gelenkig gelagert, dessen Einspannstellen als einander gegenüberstehende Schneiden
ausgebildet sind. Um das Federgelenk ist daher der Meßspitzenträger T2 gegenüber
dem anderen Meßspitzenträger T1 schwenkbar. Die freitragende Länge des Federbandes
G ist so gering wie irgend angängig gewählt, so daß bei der Ausschwenkung des einen
Meßspitzenträgerssjedes Spiel in Richtung der Meßstrecke ausgeschlossen ist. Mittels
der Klemmschuhe K1, K2 ist an dem schwenkbaren Meßspitzenträger T2 ein Federbandblendenträger
F verhältnismäßig großer Länge eingespannt, dessen frei bewegliches Ende eine Steuerblende
B1 trägt, die rechtwinklig zu dem Blendenträger F angeordnet ist. Die Stoerblende
B1 bildet mit der am Gehäuse des Meßgerätes befestigten festen Blende B2 einen regelbaren
Blendenspalt.
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Dieser Blendenspalt regelt einen von einer Lichtquelle L ausgehenden
Lichtstrom. Entsprechend der Größe des Blendenspaltes wird die - Photozelle P verschieden
stark belichtet, in der eine dem auftreffenden Lichtstrom verhältnisgleiche photoelektrische
Spannung erzeugt wird. Sobald also die Meßspitze SS ausgeschwenkt wird, wird auch
der Blendenträger F ausgeschwenkt, und zwar wirkt der BlendenträgerF im Sinne einer
Vergrößerung des Meßwertes.
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Zur Einstellung der Ausgangslage der Blende B1 bzw. des Nullpunktes
des im Photostromkreis liegenden Strommessers sind in den Klemmschuheff'K1, K2 außer
dem Blendenträgers noch die Enden eines Drahtbügels D eingespannt, welcher eine
Mutter M für eine Einstellschraube E trägt. Ein Hinein- oder Herausdrehen der Einstellschraube
E hat demnach eine Schwenkung des Blendenträgers F zur Folge.
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Der feste Meßspitzenträger trägt eine Pfanne N, welche als Lagerstelle
für eine Schneide oder Spitze der Aufspannvorrichtung des Meßgerätes am Werkstück
dient. Die Pfanne ist derartig angeordnet, daß die Aufspannkraft sich auf sämtliche
Meßspitzen verteilt. Die Meßspitzen werden zweckmäßigerweise in vorgekörnte Vertiefungen
des Werkstücks eingesetzt. Dadurch wird ein sicherer Sitz des Meßgerätes erzielt,
ohne hohe Aufspanndrücke anwenden zu müssen, welche die Meßspitzen bald stumpf machen
würden.
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PATENTANSPRUCEE: I. Verdrehungs- oder Schubmesser, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Träger zweier Spitzen, welche eine Basis' bilden, gegenüber der die Verschiebung
der Fasern oder Querschnitte des zu untersuchenden Werkstückes stattfindet, eine
weitere Meßspitze schwenkbar gelagert ist, deren Schwenkung ein Maß für die auftretende
Verschiebung ist.