FI78559C - Anordning foer provbelastning och kvalitetskontroll. - Google Patents

Description

78559

Koestus- ja laadunvalvontani te - Anordning för provbelas tuning och kvalitetskontroll

Keksinnön kohteena on koestus- ja laadunvalvontalaite erityisesti taivutus-, veto- ja puristuskokeiden suorittamista varten, johon laitteeseen kuuluu kiinteä runko-osa, liikkuva runko-osa tai puskin, elimet koestettavan kappaleen tukemiseksi runko-osan suhteen sekä kiinteän runko-osan ja liikkuvan runko-osa tai puskimen väliin järjestetty hydraulitoiminen voimaele-mentti voimavaikutuksen kohdistamiseksi koestettavaan kappaleeseen.

Tekniikan tasosta tunnetaan useita tämän tyyppisiä koestus- ja laadunvalvontalaitteita. Näille laitteille on kuitenkin useimmille ominaista erittäin monimutkainen rakenne ja sen vuoksi hyvin korkea hinta. Toisaalta on olemassa myös rakenteeltaan sangen yksinkertaisia ja hinnaltaan suhteellisen edullisia koestuslaitteita, joissa kuitenkin suurimman ongelman tavallisesti muodostaa mittaustulosten riippuvuus laitteen käyttäjästä. Näissä laitteissa kuormitusnopeus on suuressa määrin riippuvainen ulkoisista tekijöistä ja näin ollen tästä aiheutuu mittaustuloksiin suurta hajontaa ja epätarkkuutta, mikä puolestaan johtaa siihen, että koestusmenetelmän epätarkkuuden vuoksi mittauksen kohteena olevat rakenteet on mitoitettava tarpeettoman lujiksi.

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada koestus- ja laadunvalvonta-laite, joka on hinnaltaan edullinen, mutta siitä huolimatta erittäin tarkka, ja jonka laitteen avulla saatavat mittaustulokset ovat riippumattomia laitteen käyttäjästä.

Tämä tehtävä on keksinnön mukaisesti ratkaistu siten, että voimaelementin väliaineena toimiva neste on yhdistetty sulku-venttiilin kautta painesäiliön nestetilaan ja säiliön ilmatila

_________ . - - I

2 78559 puolestaan on yhdistetty paineilmalähteeseen, ja että voima-elementin ja mainitun sulkuventtiilin väliseen nestetilaan on yhdistetty vähintään yksi paineenkohottaja, jonka pluspuoli on yhdistetty virtaussäätimen kautta paineilmalähteeseen, joko suoraan tai nestettä paineväliaineena käyttäen.

Keksinnön edullisessa sovellutusmuodossa voimaelementin muodostaa yksi tai useampi hydraulisylinteriyksikkö.

Keksinnön eräässä edullisessa sovellutusmuodossa on paineen-kohottajan miinuspuolen ulosvirtausaukkoon järjestetty kuristin.

Vielä eräässä keksinnön edullisessa sovellutusmuodossa on järjestetty vähintään yksi molemmista päistään suljetusta ' paineletkusta muodostettu toinen voimaelementti, joka on järjestetty palauttamaan koestettavaan kappaleeseen voiman ;**' kohdistavan voimaelementin perusasentoonsa, ja että mainittu « : toinen voimaelementti on säädettävästi yhdistetty paineilma- lähteeseen joko suoraan tai nestettä paineväliaineena käyttäen.

Koestuslaitteen mittajärjestelmän kalibrointia varten on edullisesti järjestetty siten, että laitteeseen kuuluu näyttö-laitteella varustettu voima-anturi, joka anturi on järjestetty kiinteän poikkipalkin ja poikkipalkkiin toisesta päästään nivelöidysti kiinnitetyn voimaelementin voimavaikutuksen vastaanottavan palkin väliin.

Koestuslaitteen hydraulijärjestelmän ilmanpoistoa varten on edullisesti järjestetty siten, että voimaelementin männän yläpään sisäpinta on muodostettu ylöspäin suppenevaksi kartioksi, jonka ylimmästä kohdasta on järjestetty lähtemään jatkuvasti ylöspäin viettävä, sulkuventtiilillä varustettu kanava paine-säiliön nestetilaan.

3 78559

Keksinnön mukaisessa laitteessa on kaksi voima-aluetta, joista ensimmäisen avulla tapahtuu välyksen nopea poistaminen, ja toista, lyhyemmän liikematkan omaavaa voima-aluetta käytetään varsinaiseen koestukseen. On mahdollista saada paine- sekä virtausvaikutus niin tasaiseksi, että käyttötarkoituksesta riippuvat mittauskomponentit tulevat määrääviksi. Tämä saavutetaan tunnettuja hydraulisia järjestelmiä oleellisesti halvemmalla. Keksinnön mukaisen laitteen rakenteesta johtuen saadaan lisäksi voimavaikutus myös suurilla voimilla värinättömäksi, minkä lisäksi laite on käytännöllisesti katsoen äänetön.

Seuraavassa keksintöä selostetaan esimerkinomaisesti lähemmin viittaamalla oheisessa piirustuksessa esitettyyn esimerkkiin.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen koestus- ja laadunvalvonta-laitteen kaaviollista sivukuvantoa.

Kuvio 2 esittää suurennettuna sivukuvantona voimaelementin kaaviollista poikkileikkausta ilmanpoistoelimineen.

Oheisessa kuviossa esitetyssä koestus- ja laadunvalvonta-laitteen sovellutusmuodossa on kyseessä laitteen käyttäminen betonikappaleiden 4 puristuslujuuden määrittämiseen. Laitteeseen kuuluu kiinteä, yleisesti viitenumerolla 1 merkitty runko-osa, liikkuva runko-osa tai puskin 2, elimet 3 koestettavan kappaleen 4 tukemiseksi runko-osan 1 suhteen sekä kiinteä runko-osan 1 ja liikkuvan runko-osan tai puskimen 2 väliin järjestetty hydraulitoiminen voimaelementti 5 voimavaikutuksen kohdistamiseksi koestettavaan kappaleeseen 4. Voimaelementin 5 muodostaa tässä sovellutusesimerkissä hydraulisylinteriyksikkö, jonka liikkuvan männän 28 pää muodostaa puskimen 2, johon esittämättä jätettyjen elinten avulla koestettava kappale 4 on kiinnitetty.

4 78559

Voimaelementin 5 väliaineena toimiva neste on yhdistetty sulku-venttiilillä 6 varustetun putken 16 välityksellä painesäiliön 7 nestetilaan 8. Painesäiliön 7 ilmatila 9 puolestaan on yhdistetty paineilmalähteeseen putkella 17, johon putkeen lisäksi on järjestetty ohjausventtiili 18 ja paineenalennusventtiili 19.

Voimaelementtiin 5 ja sulkuelementin 6 väliseen putkeen 16 on yhdistetty paineenkohottaja 10. Paineenkohottajän 10 pluspuoli 11 on yhdistetty virtaussäätimellä 12 varustetun putken 20 kautta painelähteeseen. Paineenkohottajan 10 miinuspuolen 13 ulosvirtausaukko 14 on varustettu ilmaa läpäisevällä suodattimena. Eräissä sovellutusmuodoissa ulosvirtausaukko 14 voidaan lisäksi varustaa kuristimella (ei esitetty) paineenkohottajan 10 toiminnan ja siten myös voimaelementin 5 toiminnan ohjaamiseksi halutulla tavalla.

Voimaelementtiin 5 on, kuten kuviosta 2 ilmenee, järjestetty jatkuva ilmanpoisto. Männän 28 yläpään sisäpinta 34 on muodostettu kartiomaiseksi siten, että järjestelmässä mahdollisesti . . oleva ilma joutuu kartiomaisen osan ylimpään kohtaan järjes tettyyn kanavaan 32, joka jatkuvasti ylöspäin viettävänä jatkuu sulkuventtiilin 33 kautta painesäiliön 7 nestetilaan 8. Sulkuventtiili 33 voidaan avata esimerkiksi käyttötaukojen ajaksi tai se voidaan varustaa paineen tunnistavalla automa-tilkalla.

Puristusvaiheen aikana koestettavan kappaleen 4 yläpää tukeutuu alapinnaltaan tasomaiseen laattaan 21. Laatta 21 on nivelöi-dysti tuettu yläosastaan palkkiin 22, joka puolestaan on toisesta päästään akselin 23 avulla nivelöidysti tuettu yläpuolella olevaan puristimen poikkipalkkiin 24. Nivelöidyn, oleellisesti vaakasuorassa olevan palkin 22 ja puristimen poikkipalkin 24 väliin on järjestetty sinänsä tunnetunlainen voima-anturi 25, joka johtimen 26 välityksellä antaa impulssin näyttölaitteeseen 27.

i s 78559

Puristimen kalibrointi on mahdollista suorittaa siirtämällä voima-anturia 25 palkin 22 pitkittäissuunnassa.

Koestettavaan kappaleeseen 4 voiman kohdistavan voimaelementin 5 männän 28 palauttamiseksi perusasentoonsa on järjestetty molemmista päistään suljetusta paineletkusta muodostettu toinen voimaelementti 15. Voimaelementti 15 on tuettu puskimen 2 tai voimaelementin 5 männän 28 suhteen tuetun laatan 29 ja kiinteän runko-osan 1 tasomaisen alapinnan väliin.

Voimaelementti 15 on yhdistetty putken 30 välityksellä ohjaus-venttiiliin 18 ja edelleen putken 17 välityksellä paineen-alennusventtiilin 19 kautta paineilmalähteeseen.

Oheisessa kuviossa esitetyn laitteen toimintaperiaate on seuraavanlainen.

Kun ohjausventtiili 18 avataan, pääsee paineilma, esimerkiksi paineilmaverkosta, putken 17 välityksellä paineenalennusvent-. . tiilin 19 kautta virtaamaan painesäiliön 7 ilmatilaan. Paine- säiliöön 7 tällä tavoin muodostuva paine painaa säiliön 7 neste-tilassa 8 olevaa nestettä putken 16 kautta voimaelementtiin 5. Tällöin voimaelementti 5 laajenee ja puristaa koestettavan kappaleen 4 vasten laattaa 21. Putkessa 16 vallitsevan paineen vuoksi painuu paineenkohottajän 10 mäntä 31 ala-asentoonsa, jolloin ilma pääsee poistumaan paineenkohottajän 10 pluspuolelta 11. Samanaikaisesti männän 31 liikkeen kanssa virtaa paineenkohottajan 10 miinuspuolelle 13 ulosvirtausaukon 14 kautta ilmaa tai vaihtoehtoisesti nestettä esittämättä jätettyjen elinten välityksellä.

Tässä vaiheessa kaikki välykset on poistettu. Putkessa 16 oleva sulkuventtiili 6 suljetaan ja paineilmaa johdetaan putken 20 välityksellä virtaussäätimen 12 kautta paineenkohottajan 10 78559 6 pluspuolelle 11. Tällöin paineenkohottaja 10 sinänsä tunnetulla tavalla lisää painetta putkessa 16 ja siten myös voimaelemen-tissä 5. Kuormitusnopeus säädetään virtaussäätimen avulla halutun suuruiseksi.

Varsinaisen koestusvaiheen aikana on näin ollen putkessa 16 oleva sulkuventtiili 6 suljettuna ja voimaelementin 5 liikettä säädetään pelkästään paineenkohottajän 10 pluspuolelle 11 virtaussäätimen 12 avulla ohjatusti syötettävän paineilman avulla. Voimaelementin 5 liikettä voidaan virtaussäätimen 12 ohella säätää myös paineenkohottajan miinuspuolelle 13 järjestetyn kuristimen avulla.

Sen jälkeen kun koestettava kappale 4 on murtunut, palautetaan voimaelementin 5 mäntä 28 takaisin lähtöasentoonsa avaamalla sulkuventtiili 6 ja johtamalla paineilma putken 17 välityksellä paineenalennusventtiilin 19 ja ohjausventtiilin 18 kautta pitkin putkea 30 toiseen voimaelementtiin 15.

Tämän jälkeen koestettavan kappaleen 4 palaset voidaan poistaa ja sijoittaa uusi koestettava kappale paikalleen.

Keksintöä on edellä selostettu vain yhteen sen edulliseen sovellutusesimerkkiin viittaamalla. Tällä ei kuitenkaan millään tavalla haluta rajoittaa keksintöä vain tätä esimerkkiä koskevaksi vaan monet muunnokset ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten esittämissä rajoissa.

Claims (6)

7 78559

1. Koestus- ja laadunvalvontalaite erityisesti taivutus-, vetoja puristuskokeiden suorittamista varten, johon laitteeseen kuuluu kiinteä runko-osa (1), liikkuva runko-osa tai puskin (2), elimet (3) koestettavan kappaleen (4) tukemiseksi runko-osan (1) suhteen sekä kiinteän runko-osan (1) ja liikkuvan runko-osa tai puskimen (2) väliin järjestetty hydraulitoiminen voimaelementti (5) voimavaikutuksen kohdistamiseksi koestetta-vaan kappaleeseen, tunnettu siitä, että voimaelementin (5) väliaineena toimiva neste on yhdistetty sulkuventtiilin (6) kautta painesäiliön (7) nestetilaan (8) ja säiliön (7) ilmatila (9) puolestaan on yhdistetty paineilmalähteeseen, ja että voimaelementin (5) ja mainitun sulkuventtiilin (6) väliseen nestetilaan on yhdistetty vähintään yksi paineenkohottaja (10), jonka pluspuoli (11) on yhdistetty virtaussäätimen (12) kautta paineilmalähteeseen, joko suoraan tai nestettä paineväliaineena käyttäen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että voimaelementin (5) muodostaa yksi tai useampi hydraulisylinteriyksikkö.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että paineenkohottajän miinuspuolen (13) ulosvirtausaukkoon (14) on järjestetty kuristin.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että on järjestetty vähintään yksi molemmista päistään suljetusta paineletkusta muodostettu toinen voima-elementti (15), joka on järjestetty palauttamaan koestettavaan kappaleeseen (4) voiman kohdistavan voimaelementin (5) perusasentoonsa, ja että mainittu toinen voimaelementti (15) on säädettävästi yhdistetty paineilmalähteeseen joko suoraan tai nestettä paineväliaineena käyttäen. 8 78559

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu näyttölaitteella (27) varustettu voima-anturi (25), joka anturi on järjestetty kiinteän poikkipalkin (24) ja poikkipalkkiin (24) toisesta päästään nivelöidysti kiinnitetyn voimaelementin (5) voimavaikutuksen vastaanottavan palkin (22) väliin.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että voimaelementin (5) männän (28) yläpään sisäpinta on muodostettu ylöspäin suppenevaksi kartioksi (34), jonka ylimmästä kohdasta on järjestetty lähtemään jatkuvasti ylöspäin viettävä, sulkuventtiilillä (33) varustettu kanava (32) painesäiliön (7) nestetilaan (8). ~ 1 9 78559