DE875577C

DE875577C - Arrangement for the determination of changes in length of solid bodies, especially during heat treatment

Info

Publication number: DE875577C
Application number: DES16246D
Authority: DE
Inventors: Dr Rose; Dr Wever
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-03-20
Filing date: 1938-03-20
Publication date: 1953-05-04

Description

Anordnung zur Bestimmung von Längenänderungen fester Körper, insbesondere bei Wärmebehandlung Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen ein Prüfling zur Untersuchung seiner Eigenschaften einer Wärmebehandlung ausgesetzt wird und die im Laufe dieser Behandlung auftretenden Längenänderungen des Körpers messend verfolgt werden.Arrangement for determining changes in length of solid bodies, in particular with heat treatment Devices are known in which a test object is used for examination its properties are subjected to a heat treatment and that in the course of this Treatment changes in length of the body that occur can be monitored.

Der Körper ist hierzu in ein Röhrchen gesteckt, das in einem größeren Rohr, beispielsweise Quarzrohr, angeordnet ist, wobei das eine Ende des Probekörpers fest an dem geschlossenen Ende des größeren Rohres anliegt und das andere Ende mit einem Taster in Berührung steht. Die Bewegung des Tasters wird auf ein Meßgerät übertragen.For this purpose, the body is put into a tube, the other into a larger one Tube, for example quartz tube, is arranged, one end of the test specimen rests firmly against the closed end of the larger tube and the other end with it is in contact with a button. The movement of the probe is based on a measuring device transfer.

Gleichzeitig ist an dem Körper ein Temperaturfühler angebracht, der zur Feststellung der jeweiligen Versuchstlemperatur dient. Bei der Wärmebehandlung, besonders bei höheren Temperaturen, treten an dem Prüfling Verzunderungserscheinungen auf, die sich auf das Meßergebnis nachteilig auswirken können. Zur Verhinderung dieser Erscheinungen wird in das den Körper enthaltende Rohr ein Strom eines indifferenten Gases, beispielsweise Stickstoff, geleitet, um den Luftsauerstoff von dem Priifling femzuhalten. Die ganze Anordnung ist außerordentlich umständlich und für technische Messungen wenig geeignet. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Körper mit seiner gesamten Länge an dem Halteröhrchen anliegt, wodurch eine große Reibung bedingt ist. Diese kann zu 'f'ehlerhaften'Meßergebnissen führen, da einer seits ruckartige Bewegungen auftreten können und andererseits auch bei mehrfachem Ans dehnen und Wiederzusammenziehen des Körpers dieser sich verlagern kann.At the same time, a temperature sensor is attached to the body, the serves to determine the respective test temperature. During heat treatment, Especially at higher temperatures, scaling phenomena occur on the test item that can have a detrimental effect on the measurement result. To prevent of these phenomena there becomes a stream of an indifferent in the tube containing the body Gas, for example nitrogen, passed to remove the atmospheric oxygen from the test specimen keep away. The whole arrangement is extremely cumbersome and technical Measurements not very suitable. Another disadvantage is that the body has to deal with it its entire length rests against the holding tube, which causes a great deal of friction is. This can lead to 'erroneous' measurement results, as one on the one hand jerky movements can occur and on the other hand also with multiple By stretching and contracting the body again, it can shift.

Die genannten Nachteile vermeidet die Erfindung dadurch, daß der in einem bis auf eine geringe DruckausgLeichöffnung geschlossenen Rohr untergebrachte, mit einem Ende an der Rohrwand fest anliegende Prüfling im übrigen die Rohrwandung nur mit einer kleinen Fläche geringer Reibung berührt. The invention avoids the disadvantages mentioned in that the housed in a tube that is closed except for a small pressure equalization opening, one end of the test specimen rests firmly against the pipe wall, and the rest of the pipe wall touched only with a small area of low friction.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung werden also die durch die Reibung des Prüflings und durch die bisher nur schwer zu vermeidende Verzunderung auftretenden Meßfehler in einfacher Weise ausgeschaltet, ohne daß dazu eine nur an nähernd so komplizierte Apparatur wie bisher nötig ist. With the arrangement according to the invention, the friction of the test specimen and due to the scaling that has so far only been difficult to avoid Measurement errors are eliminated in a simple manner, without any only approaching so complicated apparatus as previously required.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt. In the drawing, an embodiment of the arrangement is shown in FIG of the invention shown.

In einem Rohr I, das beispielsweise aus, Quarzglas besteht, ist der Prüfling 2 angeordnet; wie die Fig. I zeigt, ist dieser Prüfling an dem Ende, das an der Rohrwandung liegt, so ausgebildet, daß er sich möglichst gut der Wandungsform anpaßt. Das andere Ende des Prüflings ist mit einer kegelförmigen Verbreiterung versehen, die in eine scharfe Kante an der Grundfläche des Kegels ausläuft. Diese Kante kommt mit der Rohrwandung in Berührung, und es ist klar, daß dadurch die Reibung auf ein Mindestmaß verringert wird. Statt den Körper mit Verbreiterungen an seinen Enden zu versehen, kann man auch den Mittelteil des Körpers entsprechend abdrehen, so daß dieser nicht mit der Rohrwandung in Berührung kommt. In a tube I, which consists for example of quartz glass, is the Test specimen 2 arranged; as Fig. I shows, this test specimen is at the end that is on the pipe wall, designed so that it follows the shape of the wall as well as possible adapts. The other end of the test specimen has a conical widening provided, which ends in a sharp edge on the base of the cone. These Edge comes into contact with the pipe wall, and it is clear that this causes friction is reduced to a minimum. Instead of the body with extensions on his To provide ends, you can also twist off the middle part of the body accordingly, so that it does not come into contact with the pipe wall.

Da es leicht eintreten kann, daß bei der pilzartigen Verbreiterung des einen Körperendes keine eindeutige Anlage an der Rohrwandung erfolgt, kann man auch, wie in Fig. 2 dargestellt ist, die Rohrwandung an dieser Stelle wulstartig einziehen und dann an dem Körper eine ebene iEndfläche vorsehen. Since it can easily happen that with the mushroom-like widening at one end of the body there is no clear contact with the pipe wall, one can also, as shown in Fig. 2, the pipe wall at this point bead-like pull in and then provide a flat end surface on the body.

Auf das kegelförmige Ende des Prüfkörpers ist ein zweites Rohr 3 aufgesetzt; das an seinem anderen Ende in eine beispielsweise verschmolzene Spitze 4 ausläuft. Diese Spitze ist in einer Halterund 5 gelagert, die ihrerseits mit einer Platte 6 verbunden ist, welche durch ein Wellrohr oder eine Faltenmembran7 an dem Rohr I befestigt ist. Diese Befestigung ist mit einem Schraubengewinde versehen, und durch Verstellen des Ringes 8 läßt sich das Rohr 3 mehr oder minder stark auf den Prüfkörper 2 pressen. Dadurch ist es also möglich, die auf den Körper wirkende Vorspannung zu ändern und, wenn man eine Skala anbringt, sogar zu messen. Besonders vorteilhaft ist hier, daß der Taster 3 nicht mehr wie bisher die Wandung des Rohres I berührt, also auch keine Reibung mehr hervorruft. An der Platte 6 ist außerdem eine Lagerschale, 9 od. dgl. vorgesehen, gegen die ein Glied 10 drückt, welches mit einem die auftretenden Längenänderungen registrierenden bzw. anzeigenden Gerät verbunden ist. Man kann auch umgekehrt an der Platte 6 das Glied IO befestigen und dieses auf das Meßgerät wirken lassen. A second tube 3 is attached to the conical end of the test body put on; that at its other end into a fused point, for example 4 expires. This tip is stored in a holder and 5, which in turn with a Plate 6 is connected, which by a corrugated pipe or a pleated membrane 7 on the Tube I is attached. This attachment is provided with a screw thread, and by adjusting the ring 8, the tube 3 can be opened to a greater or lesser extent press the test body 2. This means that it is possible to reduce the effects on the body To change the bias and, if you install a scale, even to measure it. Particularly The advantage here is that the button 3 is no longer the wall of the pipe as before I touches it, so it no longer causes friction. On the plate 6 is also a bearing shell, 9 or the like. Provided against which a member 10 presses, which with a device that registers or displays the changes in length that occur connected is. Conversely, the link IO can also be attached to the plate 6 and let this act on the measuring device.

Als Meßgerl'ait verwendet man zweckmäßig eine für elektrische Messungen bekannte geheizteWiderstandsbrückenanordnung, deren Wärmeabgabe von einem beweglichen Glied gesteuert wird. Zum Unterschied von den bekannten elektrischen Anordnungen wird aber das Glied nicht von einer Drehspule od. dgl. betätigt, sondern von dem Teil 10. The measuring device used is expediently one for electrical measurements known heated resistor bridge arrangement whose heat dissipation from a movable Limb is controlled. In contrast to the known electrical arrangements but the link is not operated by a rotating coil or the like, but by the Part 10.

Der Diagonalstrom der BrWke kann dann in einem Anzeige- oder Schreibgerät wirksam gemacht werden.The diagonal current of the BrWke can then be used in a display or writing device be made effective.

Das ganze Rohr I ist in einem Fuß II gehaltert, der in einer Schiene I2 verschiebbar angeordnet ist. The whole tube I is held in a foot II that is in a rail I2 is arranged displaceably.

Durch Verschieben des Fußes 11 und damit des Rohres I gegenüber der fest angeordneten Meßeinrichtung läßt sich auch die auf die Meßeinrichtung ausgeübte Vorspannung ändern.By moving the foot 11 and thus the pipe I compared to the fixed measuring device can also be exerted on the measuring device Change preload.

Die dargestellte Halterung des Rohres I in dem Fuß 1-1 kann auch derart abgeändert werden, daß an dem Halteteil des Fußes II sowohl das Rohr I mit seinem offenen Ende als auch das Wellrohr 7 voneinander unabhängig zu befestigen sind. The illustrated holder of the tube I in the foot 1-1 can also be modified so that on the holding part of the foot II both the pipe I with to attach its open end and the corrugated pipe 7 independently are.

Der Temperaturfühler I3 ist in eine eigens für diesen Zweck vorgesehene Öffnung, beispielsweise eine Bohrung 14 des Prüflings eingeführt, und die Zuleitungen verlaufen innerhalb des Rohres 3, aus dem sie durch eine Öffnung 15 herausgefülirt sind. The temperature sensor I3 is in a specially provided for this purpose Opening, for example a bore 14 of the test object introduced, and the leads run inside the tube 3, from which they are filled out through an opening 15 are.

Zum Anschluß der Meßanordnung kann man entweder die Leitungen weiter durch das Rohr I hindurchführen oder aber- auch, wie dargestellt, an dem Rohr I eineKlemmenvorrichtung I6 anbringen.To connect the measuring arrangement you can either continue the lines pass through the pipe I or, as shown, on the pipe I. attach a clamping device I6.

Zweckmäßig sieht man auch in diesem Fall in der Klemmenvorrichtung oder in der Platte 6 bzw. in dem Federungskörper 7 eine Öffnung vor, damit bei Erwärmung des Prüflings ein guter Druckausgleich gewährleistet wird. Da diese Öffnung nur einen sehr- geringen Durchmesser aufzuweisen braucht, ist praktisch jederAustausch der imInnern des Rohres I bzw. des Rohres 3 enthaltenen Luft mit der Außenluft vermieden, und der Körper kann dadurch keine störendeVerzunderung erleiden. Man kann daher völlig auf die Durchspülung des Rohres I mit einem nicht angreifenden Gas verzichten. Zweckmäßig ordnet man den Ofen 17, der zur Erhitzung des Prüfkörpers dient, auch auf einem Schlitten IS an, der sich innerhalb der Schiene 12 verschieben läßt, damit bei jeder Verstellung des Schlittens Ir der Ofen in die entsprechende Lage gebracht werden kann.In this case, too, it is useful to see in the clamping device or an opening in the plate 6 or in the spring body 7, so that when heated a good pressure equalization is guaranteed. Because this opening only needs to have a very small diameter, practically every exchange is possible the air contained inside the pipe I or the pipe 3 with the outside air is avoided, and the body cannot suffer any troublesome scaling thereby. One can therefore completely renounce the flushing of the pipe I with a non-corrosive gas. The furnace 17, which is used to heat the test specimen, is also expediently arranged on a carriage IS, which can be moved within the rail 12, so Each time the carriage Ir is moved, the furnace is brought into the corresponding position can be.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Arrangement for determining changes in length solid body, especially in the case of heat treatment, characterized in that the in a pipe that is closed except for a small pressure equalization opening, one end of the test specimen rests firmly against the pipe wall, and the rest of the pipe wall touched only with a small area of low friction.

2. Arrangement according to claim I, characterized in that the transmission the changes in length of the test object practically frictionless by means of a feeler element a known way the heat transfer from a resistance bridge circuit on the environment controlling organ takes place in such a way that the diagonal tension of the Bridge is a measure of the changes in length.

3. Arrangement according to claim I, characterized in that the test object with disc, mushroom or cone-shaped widenings, preferably its ends, is provided.

4. Arrangement according to claim 2, characterized in that the am widening provided for the movable part of the test object at the point of contact has a sharp edge with the pipe wall.

5. Arrangement according to claim 3, characterized in that on the Front side of the movable part of the test object an opening for receiving a Temperature sensor is provided.

6. Arrangement according to claims I and 2, characterized in that that as a feeler element on the movable, conical end of the test object a pipe is attached.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the feeler member with one end connected to a pleated membrane or a pleated tube Bracket is stored practically smoothly.

8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the folded tube or the pleated membrane can be adjusted relative to the tube receiving the test specimen is.

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that on the adjustable pleated tube or the pleated membrane a scale for measurable adjustment the prestress exerted on the test body by the feeler element is provided.