DE875275C

DE875275C - Kraftmessbuegel fuer die Werkstoffpruefung

Info

Publication number: DE875275C
Application number: DEL3856D
Authority: DE
Inventors: Emil Von Leesen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-07-24
Filing date: 1941-07-24
Publication date: 1953-04-30

Description

Kraftmeßbügel für die Werkstoffprüfung Es sind verschiedene Kraftmeßbügel bekannt, die eine im Verhältnis zum Erfindungsgegenstand mehrfache Bauhöhe haben, um eine genügende Meßstrecke zu erreichen. Bei diesen ist der Federkörper ein geschlossener Ring von kreisrunder oder flacher Form, dessen Durchbiegung bei Belastung gemessen wird.
Bei den bekannten Kraftmleßbügeln ist der Querschnitt im ganzen Ring gleich stark, oder der Ouerschnitt ist an der Stelle, wo der Oberteil in den Unterteil des Bügels übergeht, noch so stark gewählt, daß auch diese Stelle den Ring wesentlich versteift und dadurch Durchbiegung, d. h. den Meßweg verringert. Die Übergangsstelle von Oberzu Unterteil ist hier nicht als Stütze von Ober- und Unterteil zu betrachten, sondern als mitwirkender Teil eines geschlossenen Federkörpers. Bei diesen Federkörpern wechseln in vier neutralen Punkten die Zug- und Oruckspannungen von: der Innenseite des Ringes nach der Außenseite. Bei Druckbelastung auf dem Kraftmeßbügel treten im Ober-und Unterteil an der Innenseite des Ringes Zugspannung, an der Außenseite Druckspannung auf.
In den Seitenteilen sind dagegen die Zugspannungen außen und die Druckspannungen auf der Innenseite dieser federnden Teile. Die vier Ouerschnittstellen des Ringkörpers, in denen die Spannungsrichtung von außen nach innen wechselt, sind im Verhältnis zum Querschnitt gering belastet und können nur als Stützpunkte des Ober- und Unterteiles gegen die beiden Seitenteile betrachtet werden. Der ganze Federring besteht also aus je einem kurzen Ober- und Unterteil und zwei kurzen federnden Seitenteilen, die zusammen wegen der Kiilrze der einzelnen Glieder nur einen kurzen Federweg und Meßweg vergeben in bezug auf den Gewicht- und Platzaufwand des Federsystems.
Ferner sind ibei diesen bekannten Kraftmeßbügeln die Seitenstücke mit einem verhältnismäßig großen Biegungsradius ausgeführt, um Spannungs spitzen und daraus sich ergebende elastische Hysterese zu vermeiden. Hieraus ergibt sich eine entsprechende Bauhöhe dieser bekannten Geräte.
Die erwähnten Msägel, geringer Meßweg und unnötige Bauhöhe, sind bei dem vorliegenden Erfindungsgegenstand dadurch vermieden, daß der Federkörper aus zwei Blattfedern besteht, die an den Enden der Federn gelenkig abgestützt sind.
Diese Blattfedern sind über die Abstützung beträchtlich verlängert, und am Ende dieser Ubersetzungshebel wird die Durchbiegung bei e der Belastung gemessen.
Abb. I zeigt das Gerät schematisch. Es sind a und b die Blattfedern, d und c die Abstützungen, e und t die Übersetzungshebel und h eine Meßuhr; Abb. 2 zeigt die Formveränderung bei Druckbelastung. Die Pfeile i und k zeigen die Druckrichtung; - Abb. 3 zeigteine Ausführungsform des Gerätes bei der als Abstützung Federgelenkec und d anF geordnet sind; Abb. 4 zeigt die Befestigung dieser Federgelenke.
Bei diesem Gerät bilden die Blattfedern a, b und die Stege c, d zwar auch einen kraftschließenden Ring, jedoch dadurch, daß die Stege c, d sehr flach gewillt sind und deshalb fast nur Druckkräfte übertragen, kann die Durchbiegung der Blattfedern a, b sich frei auf ihre Verlängerungen e, f und die Meßuhr übertragen. Es-wird dadurch ein neuartiger, bei Federkraftmeßbügeln bekannter Bauarten nicht vorhandener, außergewöhnlich großer Meßweg erzielt.
Würden die Stege c, d ein annähernd gleiches Widerstandsmoment haben wie die Blattfedern, wie es in übertragenem Sinn bei den bekannten Ausführungen der Fall ist, dann wäre der Meßweg an den Übersetzungshebeln nur gering.
Das Ausführungsbeispiel Abb. 3 zeigt eine Abstützung der Blattfedern mit Federgelenken. Iss sind hier Federbleche als Stege vorgesehen.
Je dünner die Federbleche dieser Gelenke sind, desto weniger wirken sie der Durchbiegung der Blattfedern entgegen, -desto vollkommener übernehmen die Blattfedern die Arbeit und vergrößern den Meßweg an den Enden der tersetzungshebel.
Bei reiner Druckbeanspruchung können die Stege aus Federblech sehr dünn sein, wenn dafulr gesorgt wird, daß ein Knicken nicht eintritt.
Durch eine eigenartige Befestigung der Federbleche werden diese an den Einspannstellen in der Blattfeder durch Wellenform versteift.
Im Teilschnitt der Abb. 3 und Abb. 4 ist die Befestigung gezeigt. Das Federblech sitzt in einem Schlitz, der durch Bohrungen I unterbrochen ist. In die eine Hälfte der Bohrung sind Keilstifte getrieben, die das Federblech wellenförmig ausbeulen und fest gegen die Schlitzwand pressen.
Die Bohrungen I in der oberen Blattfeder sind versetzt gegen die in der unteren angeordnet, damit die ins Blech gekeilten Wellen nicht von oben bis unten durchlaufen, sondern schon vor der Mitte des Zwischenraumes zwischen den Blattfedern verlaufen sind.
Durch diese Wellenbiegung an den Einspannstellen wird ein Umknicken der Federgelenke bei verhältnismäßig dünn gewählten Federblechen verhindert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Kraftmeßbügel für die Werkstoffprüfung aus zwei Blattfedern, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel zueinander liegende Blattfedern durch z"ei Stege miteinander verbunden sind, die im Verhältnis zu den Blattfedern schwach ausgebildet sind und fast nur die Druckkräfte übertragen, und daß die Blattfedern iber die Stege als Ubersetzungshebel verlängert sind.
2. Kraftmeßbügel für die Werkstoffprüfung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege in Schlitzen befestigt sind, wo sie mittels in Bohrungen eingetriebener Stifte an die Schlitzwand gepreßt werden.