DE832689C - Gespulter Dehnungsmessstreifen - Google Patents

Description

• Gespulter Dehnungsmeßstreifen Dehnungsmeßstreifen l->estehen l>e'kanntl ich aus einer Drahtwendel, deren geometrische Form wegen besonders feiner Drahtstärke durch eine tragende Unterlage gesichert werden muß. Diese Meßstreifen werden auf den Prüfling geklebt,, dessen Dehnung man mißt. Der elektrische Widerstand der Wendel ändert sich proportional mit der Dehnung, wobei die Proportionalitätskonstante Geberfaktor genannt wird. Es gibt zwei Arten von Dehnungsmeßstreifen: solche mit zickzackförmiger und solche mit gespultet Drahtwendel. Bei der Herstellung ebener Zickzackwendeln nach Abb. I der Zeichnung ist ein (irtliches Strecken des Drahtes unvermeidlich. Ungefähr gleichmäßige Drahtspannung kann nur durch Anhängen kleiner Gewichte an die Umkehrstellen U der Zickzachwendel Z erzielt werden.
• \'om Hersteller wird jede Drahtwindung einzeln einer Häkchen gezogen und einzeln auf die Papierunterlage geklebt. i)ie lerstellung von gespulten Wendeln erfordert weniger Zeit und Ubung, da man sich einer Wickelvorrichtung bedient. Um die Wendel aufzuwickeln, Benntzte man bisher einen flachen Kern, der gedreht wurde. Der Kern mußte so steif sein, daß er durch die zusammenziehende Spannung der Wendel und den Zug des auflaufenden Drahtes nicht verbogen wurde. t)er Kern hatte also eine gewisse Dicke, die noch durch ein umgewickeltes Papier vermehrt wurde. auf dem die fertige Wendel angeklebt wurde.
• Dann wurde der Kern herausgezogen. Im Innern der Drahtwicklung entstand ein Hohlraum zwischen den beiden Zwischenlagen aus Papier.
• Die Abb. 2 zeigt einen gespulten Mefistreifen im Schnitt. Der übertrieben groß dargestellte Ho'hl- raum 1 V trennt die Papierzwischenlagen P und Q.
• Die flache Drahtspule F ist auf eine Unterlage S aufgeklebt. C ist ein Deckblatt. Eine Heiöresse drückt die Flachspule so weit zusammen daß der Hohlraum praktisch verschwindet. Dies ist notwendig, damit die Dehnung des Prüflings über Q,P auf die Oberseite der Drahtspule F überhaupt übertragen wird. Die I>resse reckt wirksame Teile des Drahtes in ihrem Leimbett, so daß sogar Bruch vorkommen kann. Außerdem enthält die zusammengedrückte Wedenl zwei Zwischenlagen Q und P, die die Übertragung der zu messenden Dehnung auf den Olterteil der Wendel verschlechtern. Da die Zwischenlagen beim Herausziehen des Kernes mechanisch beansprucht werden. miissen sie eine gewisse Stärke besitzen.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Dehnungsmeßstrefien der gespulten Gattung und ein Verfahren zur seiner Herstellung, bei denen die angeführten AIängel weitgehend vermieden sind. Außerdem werden andere Vorteile geboten. Der Meßstreifen nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage der gespulten Drahtwendel aus einem einzigen Blatt besteht, dessen Ränder entlang der Windungsumkehrstellen gefaltet sind. Das Herstellungsverfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß für die gespulte Wendel an stelle eines flachen Wickelkernes schmale Wickelstäbe benutzt werden, die die Wendel während des Wickelvorganges leicht gespannt halten. die Erfindung ist in den weiteren Abbildungen berispielsweise dargestellt. Abb. 3 zeigt ein Schema des Dehnungsmeßstreifens. Eine dünne Zwischenlage 1 mit hohem elektrischen Isolationswert trägt Faltenrände 4 4 und 5 mit Falten 6, 7, in denen während des Wickelns Stäbchen aus festem Stahl sitzen. Die Stäbe geben der Wendel 2 Halt, bis sie an die Zwischenlage 1 und an die Unterlage 3 angekelbt worden ist. Dann werden die Stäbe entfernt. i) ie sehr schmalen Hohlräume, die sie zurücklassen, bleiben vorzugsweise unverklebt. Dadurch nehmen die quer zur Längsachse verlaufenden Windungsteile eine etwa vorhandene Querdehnung nicht auf. plan erhält ein praktisch nur in einer Richtung empfindliches Meßglied. Die bekannten Meßstreifen sind vom Einfluß der Querdehnung nicht so frei abgesehen Voll einer Ausführung, bei der die quer zur Längsachse verlaufenden Windungsteile durch dickere Drahtstücke ersetzt werden. Dabei muß nlan alter in Kauf nehmen, daß die zahlreichen Verbindungsstellen zu Stromdurchgangsfehlern führen können. Der Oberteil 9 einer Drahtwindung ist in der Abbildung vom Unterteil 8 durch größere Strichstärke unterschieden. Die Zwischenlage I und ein gegen Feuchtigkeit und andere chemisch eEinflüsse imprägniertes Deckblatt I3 sind hier an einem Ende nur deshalb aufgerollt, damit man das Innere des Meßstreifens erkennt. Offenbar überträgt die einlagige dünne Zwischenlage, abgesehen von den schmalen Faltenrändern, Dehnungen besser als die bisher üblichen zwei Lagen Zwischenlage. Als Werkstoff wird am besten poröses Papier genommen, das sich mit Klebstoff satt durchtränken läßt.
• Wendel und Zwischenlage werden noch vor dem Hartwerden eines aufgetragenen Bindemittels, das z. B. aus Harzelim oder Isolierlakc besthet, aneinandergedrückt. Sie bilden dann eine dünne Einheit. die nur an den Wickelstäben Hohlräume enthält.
• )ie Wickelstäbe müssen natur ich Während dessen federnd nachgeben. Eine nachtrngliche heiße Pressung ist überflüssig. Bei rascher Arbeit ist es möglich. die von den Stäben hinterlassenen kleinen Hohlräume nach dem Abnehmen von der Wickelvorrichtung glatt zu streichen, bevor sie starr geworden sind.
• Die dickeren Anschlußdrähte lo, 11 sind an den Enden gekrümmt, um Verwindungen dann zu vermeiden. wenn der Techniker einen Meßstrifen an den Anschluß drähten hält und auf den Pfüling klebt. Die Anshclußdrähte werden mit den Enden der Wendel verbunden und dann mit einem Deckblatt 12 überklebt. Durch die vorwiegend mechanische, gewaltlose Herstellungswise wird einen hervorragende Gleichmäßigkeit der Meästreifen hinsichtlich Gesamtwiderstand und Geberfaktor gewähreliestet.
• Bei dem feinen Wendeldraht ist das Verhältnis der Oberfläche zum Rauminhalt viel größer als bei den ühlichett technischen Drähten. Daher ist der Wärmeaustausch einer solchen Wendel mit dem Prüfling, der eine meßbare Widerstandsänderung bewirkt. weniger träg als bei den üblichen Temperaturfühlern. Der Meßstreifen nach der Erfindung eignet sich besonders als Meßfühler für rasch verlaufende Temperaturschwandkungen, wenn die Wendel aus Chromnickel erzeugt wird. Wegen der dünnen Zwischenlage nimmt auch der Oberteil der Wendel die Temperatur auf.
• Abb. 4 zeigt ein Schema der Wickelvorrichtung.
• 1)ie Stäbe M, N sind aii einem Kopf 14 befestigt. der beim Wickeln gedreht wird. Der Anfang der Wendel 17 wird auf einem Arm 16 befestigt, der am Kopf angeschraubt ist. Das andere Ende des Drahtes läuft von ener Vorratswrolle 15 b und wird regelmäßig um den Wieckelschritt längs Pfeil 18 bei einer Umdrehung verschoben. Die Zwischenlage wird um die Wickelstäbe M, N herumgefaltet. Das Herstellungsverfahren bringt uch dann große Vorteile, wenii man wie bisher zwei Schichten Zwischenlage zuläßt, z. B. durch Überlappen und vorbereitendes Zusammenkleben tler gefalteten Ränder. Beide Lagen können, bevor der Klebstoff erstarrt ist, leicht zusammengedrückt werden und bleiben so.
• Eine Heißpresse wird also erspart, und Verzerrungen werden vermieden.
• Macht man die Zwischenlage genügend steif, so daß die Wendelgestalt gewahrt bleibt, dann kann man sogar auf eine Unterlage verzichten. Die elketrische Isolation gewgen den Prüfling kann man durch Isolierlack erzielen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Gespulter Dehnungsmeßstriefen mit einer um eine Zwischenlage gewickelten Drahtwendel, gekennzeichnet durch eine Zwischenlage, die aus einem einzigen Blatt besteht, dessen Ränder entlang der Winduntsumkehrstellen gefaltet siutl.
2. 2. Herstellungsverfahren für einen Dehnungsmeßstreifen mit gespulter Wendel, dadurch gekennzeichnet. daß an Stelle eines flachen herausziecharen wickelkernes schmale Wickelstäbe benutzt werden. die die Wendel während des Wickelvorgangs leicht gespannt halten.
3. 3. Herstellungsverfahren nahc Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel, eine Zwischenlage und ein Bindemittel aneinandergedrückt werden. so daß sie eine dünne Einheit bilden. die nur an den Wickelstäben schmale Hohlräume enthielt.
4. 4. Dehnungsmeßstreifen nach Anspruch 1 od (r gleit folgenden, dadurch gekennzeichnet. daß die die Faltwinkel der Zwischenlage. in denen die Stäbe einer Wickelvorrichtung eingeschoben sind. ohne Klebstoff bleiben.
5. 5 Dehnungsmeßstriefen nach Anspruch I oder den folgenden, gekennzeichnet durch ein gegen Üeuchtigkeit und gegebenenfalls auch gegen andere chemische Einflüsse imprägniertes, über dc Drahtwendel geklebtes Deckblatt.
6. (. Dehnungsmeßstreifen nach Anspruch I oder den folgenden, gekennzeichnet durch seine Verwendung als Meßfühler für rasch verlaufende Temperaturschwankungen. wobei vorzugsweise Chromnickeldraht benutzt wird.
7. 7. Dehnungsmeßstreifen nach Anspruch 1 oder den folgenden, gekennzeichnet durch eine so steife Zwischenlage, daß sie gestattet, auf eine unterlage als Sicherung der Wendelgestalt zu verzichteit.