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Einrichtung zum Messen von Zugkräften
Es sind Einrichtungen zum Messen
von Zugkräften bekannt, bei denen die Dehnung eines der zu messenden Zugkraft ausgesetzten
Körpers als Maß für die Zugkraft dient. Diese Einrichtungen haben den Nachteil,
daß die bei den zu messenden Kräften auftretenden Dehnungen verhältnismäßig klein
sind, so daß zum Messen verhältnismäßig empfindliche und daher störenden äußeren
Einflüssen in erhöhten Maße ausgesetzte Meßanordnungen benutzt werden müssen. Dagegen
erhält man eine seehr einfach gebaute und gegen äußere Einflüsse weitgehend unempfindliche
Einrichtung zum Messen von Zugkräften mit einem der zu messenden Zugkraft ausgesetzten
Dehnungskörper gemäß der Erfindung dadurch, daß der vorzugsweise aus Blech ausgeschnittene
Dehnungskörper mit mindestens einer sich in der Kraftrichtung erstreckenden länglichen
Ausnehmung versehen ist, die so gestaltet ist, daß zwei Stege entstehen, deren Abstand
sich in der Mitte unter dem Einfluß der an den Enden. des Dehnungskörpers angreifenden
Zugrkraft in durch Kniehebelwirkung vergrößertem Maße ändert. Man kann dann den
betreffenden Abstand mit beliebigen an sich bekannten Mitteln messen.
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Zu diesem Zweck können beliebige mechanische oder elektrische Verfahren
benutzt werden, wobei die elektrischen Verfahren den Vorteil haben, daß sie auch
dann verwendbar sind, wenn die Größe der betreffenden Zugkraft verhältnismäßig schnell
schwankt. Man kann dann z. B. zwischen den bietreffenden Stegen ein Kohleplattenpaket
anordnen. dessen Widerstand durch eine an sich bekannte
elektrische
Meßeinrichtung bestimmt wird. Eine besenders einfache Anordnung erhält man. aber,
wenn zum Messen des Abstandes der beiden Stege an dem einen eine in an sich bekannter
Weise über eine Vordüse mit konstantem Gasdruck gespeiste Meßdüse befestigt ist,
deren Ausströmöffnung mit geringem Abstand einer an dem anderen Steg befestigten
Prallplatte für den aus der Meßdüsenöffnung ausströmenden Starhl gegenübersteht,
wobei der Gasdruck zwischen Vordüse und Meßdüse durch ein Manometer gemessen wird.
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In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele zwei Einrichtungen
gemäß der Erfindung da,rgestellt, wobei ein pneumatisches Meßverfahren dieser Art
benutzt wilvi. Dabei sind die Einrichtung zum Erzeugen eines Luftdruckes, die Vordüse
und das zur Anzeige dienende entsprechend geeichte Manometer nicht dargestellt.
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Die Fig. I und 2 zeigen in einer Anslicht bzw. einem Mittelschnitt
eine Einrichtung gemäß der Er findung mit einem aus Blech rautenförmig ausgeschnittenen
Dehnungskörper 1, der an den Enden mit Ösen zum Angriff der zu messenden Zugkraft
P versehen ist. In der Mitte des linken Scbenkeis ist auf diesen eine an der Oberseite
geschlitzte Buchse 2 hart aufgelötet, in der ein als Meßdüse wirkendes, mit einer
Verdickung zum Überschieben eines Schlauches 3 versehenes Rohr 4 verschiebbar ist.
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Der Düsenöffnung steht in einem kleinen Abstand die als Prallplatte
für den austretenden Luftstrahl dienende Stirnfläche eines auf den rechten Schenkel
des Dehnungskörpers 1 hart aufgelöteten Metallklotzes 5 gegenüber.
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Unter dem Einfluß der Zugkraft P dehnen sich die beiden kniehebelartig
geknickten Seitenstege des Dehnungskörpers 1 und suchen sich dabei geradezustrecken,
wobei sie auf Biegung beansprucht werden und ihr gegenseitiger Abstand sich verringert.
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Infolgedessen verringert sich auch der Abstand der Meßdüse 4 von-
der Prallplatte 5, was sich in an. sich bekannter Weise in einer Vergrößerung des
Manometerausschlages bemerkbar macht. Die Skala des Manometers kann alsio unmittelbar
in Kilogramm geeicht werden. Dabei ist infolge der Kniehebelwirkung die Änderung
des Abstandes der Meßdüse von der Prallplatte wesentlich größer als die Dehnung
der Schenkel, und zwar um so größer, je kleiner der Knickungswinkel der Schenkel
ist. Dabei kann die Düsenöffnung so bemessen werden, daß sich in dem gewünschten
Meßbereich ein linearer Skalenverlaufff ergibt.
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Einrichtungen dieser Art sind besonders geeignet für den Fall, daß
die Zugspannung in einer großen Anzahl von Drähten auf einen gewünschten Wert eingestellt
werden soll. Man kann dann, da die Herstellungskosten eines solchen Dehnungskörpers
sehr gering sind, in sämtliche Drähte je einen Dehnungskörper einschalten und nacheinander
durch Umsteclen des Schlauchesl an eine nicht gezeichnete gemeinsame Meßeinrichtung
anschalten. Um die Dehnungskörper auf den gewünschten Wert der Zugspannung zu eichen,
wird das Meßdüsenrohr 4 in der Buchse 2 so weit verschoben, bis das Manometer den
betreffenden Wert anzeigt, worauf das Düsenrohr 4 durch Einbringen von Weich lot
in den Schlitz der Buchse 2 festgestellt wird.
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Die in Fig. I und 2 dargestellte einfache Bauart ist besonders für
kleinere Zugkräfte bis etwa 30 kg geeignet. Für größere Kräfte ist eine Ausbildung
des Dehnungskörpers vorteilhafter, bei der dieser zwei parallel zur Zugrichtung
verlaufende Seiten.-stege und einen schmaleren kniehebelartig geknickten Mittelsteg
aufweist, dessen Abstand von mindestens einem Seitensteg gemessen wird.
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Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in den Fig. 3 und 4 in einer
Ansicht bzw. einem Mittelschnitt dargestellt. An einem Blechstreifen 6, an dessen
Enden je ein Ring 7 zum Angreifen der zu messenden Zugkraft P durch Einnieten befestigt
ist, sind zwei längliche Ausnehmungen so vorgesehen, daß zwei breitere Seitenstege
8, 9 und ein schmaler Mittelsteg 10 entstehen. Während nun die Seitenstege 8, 9
parallel zur Zugrichtung verlaufen, ist der Mittelsteg, wie aus Fig. 3 ersichtlich,
kniehebelartig geknickt.
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Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die
Prallplatte als ein in der Mitte an dem Mittelsteg 10 vorgesehener, rechtwinklig
umgebogener Blechlappen 11 ausgebildet. In ähnlicher Weise ist auch dem Seitensteg
8 ein Blechlappen I2 angeordnet, in den eine mit Innengewinde versehene Buchse 13
fest eingesetzt ist. In diese ist ein mit einem Schlauchansatz 14 und einem Sechskantbund
15 versehenes Düsenrohr 16 eingeschraubt, wobei dessen Stellung durch eine Gegenmutter
I7 gesichert werden kann.
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Bei dieser Gestaltung des Dehnungskörpers wird der größte Teil der
zu messenden Kraft P von den breiteren Seitenstegen 8 und 9 aufgenommen. Im übrigen
sucht sich auch hier der Mittelsteg 10 geradezustrecken, so daß sich sein Abstand
von dem Schenkel 8 verringert, während sich der Abstand von dem Schenkel 9 entsprechend
vergrößert. Zum Eichen kann das Düsenrohr 16 durch Drehen an dem Sechskantbund 15
entsprechend eingestellt werden.