DE710882C - Verfahren und Vorrichtung zum Ausschalten von bei der Zugfestigkeitspruefung von Werkstoffen auftretenden, durch Temperaturschwankungen verursachten Fehlern - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Ausschalten von bei der Zugfestigkeitsprüfung von Werkstoffen auftretenden, durch Temperaturschwankungen verursachten Fehlern Es ist bekannt, bei ZugfestigkeitsprobJen durch TempFeraturschwankunglen verursachte Fehler auszugleichen.
• Das neue Verfahren kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß man die durch Temperaturschwankungen verursachten Längenänderungen des Prüflings, z. B. eines Prüfstabes, und eines Vergleichskörpers aus dem zu untersuchenden Werkstoff und voln der Form des Prüflings in entgegengesetzter Richtung auf ein Anzeigegerät wirken läßt, so daß bei gleichen, durch Temperaturschwankungen verursachten Längenänderungen des Prüflings und des Vergleichskörpers das Anzeigegerät keinen Ausschlag ausführt und daß, nachdem dieses festgestellt ist, der eigentliche Zugversuch mit Dehnungsmessung am Prüfling ausgeführt wird.
• Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausübung des erflndungsgemäßen Verfahrens, und zwar zeigt Fig. I einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt längs der Linie II-II der Fig. I, Fig. 3 eine Einzelheit in größerem Maßstabe und Fig. 4 das Schema der Längenänderungsübertragungsglieder der Vorrichtung.
• Der Prüfstab I und der Vergleicbsstab 2 sind zwischen einem unteren Halter 3 und einem oberen Halter 4 angeordnet, und zwar innerhalb eines Raumes 5, der beispielsweise von einem Zylinder 6 aus hitzebeständigenl Gußeisen umgeben ist. Der Zylinders 6 in an sich bekannter Weise roin einem He@@ element 7 innerhalb einer Isolation 8 umgeben sein. Ein Blechg schützt diese Isolation. Die Teile 6 bis 9 bilden in an sich bekannter Weise eine Einheit, durch deren Stirnseiten die Halter 3 und 4 hindurchragen. Um eine Verstellbarkeit zwischen dem unteren Halter 3 und einem Gestell 10 zu erreichen, ist eine schraubbarc Verbindung 1 1 vorgesehen. Der obere Halter 4 ist in einer Öffnung der oberen Stirnwand in der Längsrichtung des Raumes 5 verschiebbar angeordnet. Oben ist der Halter 4 durch ein Gelenk 12 mit einem bei 13 gelagerten Hebel 14 verbunden, welcher die regelbare Gewichtsbelastung P trägt.
• Der Probestab I ist unten in den Halter 3 und oben in den Halter 4 geschraubt (Fig. 3), während der Vergleichsstab 2 unten in einer Vertiefung des Halters 3 lose ruht und oben in eine senkrechte Bohrung 16 des Halters 4 ragt. In Fig. 3 ist der Spielraum um den Stab 2 übertrieben dargestellt. Oberhalb des Stabes 1 befindet sich im Halter 4 eine Bohrung 15. Die Bohrungen 15, 16 führen oben in ein Querloch 17. Jede Bohrung -enthält einen Quarzstab IS bzw. 19, der auf dem oberen Ende des Stabes 1 bzw. 2 ruht und deren obere Enden sich im Loch 17 befinden. Die Quarzstäbe 18 und 19 übertragen die Längenänderungen der Stäbe 1 und 2 unabhängig von der Längenänderung des Halters 4 auf ein Anzeigegerät. Sie liegen lose in ihren Bohrungen 15 bzw. 16. Ihre oberen Enden sind zweckmäßig mit Metallspitzen versehen.
• Auf der Spitze des Stabes 18 ruht ein Ende eines Hebels 20, auf der Spitze des Stabes 19 das eines weiteren Hebels 21. Das andere Ende des Hebels 21 liegt auf einer festen Stütze. In der Fig. I ist diese Stütze als Spitze eines Stabes 22 dargestellt, der unten mit einer weiteren Spitze auf einem zweckmäßig senkrecht verstellbaren Lager 23 am Gestell 10 ruht. Der Hebel 20 ist mittels einer Schneide 24 auf dem Hebel 21 gelagert, und sein anderes Ende 25 steht mit einem Anzeigegerät beliebiger Art in Verbindung. Dieses Gerät kann z.B. optischer Art sein. Es hat einen Spiegel 28, der an einer Rolle 27 befestigt ist. Um diese Rolle schlingt sich ein am Ende 25 des Hebels 20 befestigter Draht, Faden o. dgl. 28, der durch ein Gewicht belastet ist. Die gestrichelten, mit Pfeilen versehenen Linicn stellen einen einfallenden und reflektierten Lichtstrahl dar. Durch einen federnd gelagerten Stift 29 im Halter 4 oberhalb des Loches I7 wird der Hebel 20 gegen die Spitze des Quarzstabes 18 gedrückt.
• Die oben beschriebene Hebelanordnung ist qerart, daß gleiche Längenänderungen der binden Stäbe I und 2 das Anzeigegerät nicht beeinflussen. Der Grundgedanke geht aus Fig. 4 hervor. Die Hebelarme des Hebels 20 sind hier mit L1 und L2 und die Hebelarme des Hebels 21 mit l1 und 12 bezeichnet. Das Ende 25 des Hebels 20 zeigt auf eine Skala.
• Wenn das Verhältnis von L1 und L2 dem Verhältnis von l1 zu l2 gleich ist, so führt, wie ersichtlich, eine Parallelverschiebung der Angriffspunkte der Quarzstäbe in senkrechter Richtung keine Bewegung des Endpunktes 25 des Hebels 20 herbei. Senkrechte Längenänderungen der Stäbe 1 und 2 infolge von Temperaturschwankungen lassen also das Anzeigegerät unbeeinflußt, da beide Stäbe stets die gleiche Temperatur haben und daher bei Temperaturschwankungen auch die gleichen Längenänderungen. Durch das Heizelement 7 kann in an sich bekannter Weise die Temperatur des Raumes 5 beliebig erhöht werden.
• Beide Stäbe werden hierbei gleichmäßig über ihre ganze Länge erhitzt, was auf eine entsprechende Verteilung der Drahtv. indungen des Heizeiementes über den Raum sowie auf die Anordnung der Wärmeausgleichschicht 6 zurückzuführen ist.
• Teile der baulichen Ausführung können geändert werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann durch das Hebelsystem eine gewisse Vervielfachung der Längenunterschiede zwischen dem Probestab und dem Vergleichsstab bewirkt werden, z.R. 20fach. Durch das optische Anzeigesystem kann der Ausschlag des Hebelsystems vervielfacht werden, z.B. 50fach, wodurch die endgültige Anzeige ein aus den beiden Vervielfältigungen erhaltenes Vielfaches der wirklichen Längenänderungen wird, bei dem Ausführungsbeispiel also Iooomal größer als die wirkliche Längenänderung.

Claims (4)

1. PATENTANSPRUCHE: I. Verfahren zum Ausschalten von bei der zugfestigkeitsprüfung von Werkstoffen auftretenden, durch Temp eraturschwankungen verursachten Fehlern, dadurch gekennzeichnet, daß man die durch Temperaturschwankungen verursachten Längenänderungen des Prüflings, z.B. eines Prüfstabes, und eines Vergleichkörpers aus dem zu untersuchenden Werkstoff und von der Form des Prüflings in entgegengesetzter Richtung auf ein Anzeigegerät - wirken läßt, so daß bei gleichen, durcll Temperaturschwankumgen verursachten Längenänderungen des Prüflings und des Vergleichskörp ers das Anzeigegerät keinen Ausschlag ausführt, und daß, nachdem dieses festgestellt ist, der eigentliche Zugversuch mit Dehnungsmessung am Priifling ausgeführt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Ausfiihrung des Verfahrens nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß in einem wärmeisolierten Raum (5) für den Prüfling (I) und den Vergleichskörper (2) ein fester Halter (3) und ein in der Längsrichtung des Raumes (5) beweglicher, mit einer Belastungsanordnung (I2, I3, I4, P) verbundener Halter (4) angeordnet sind, zwischen welche der Prüfling (I) fest einzuspannen und der Vergleichskörper (2) lose einzusetzen ist, daß der bewegliche Halter (4) Ubertragungsglieder (I8, I9, 29) aufweist, die auf ein Hebelsystem (20 bis 25) außerhalb der Halter (3, 4) Längenänderungen des Prüflings und des Vergleichskörpers übertragen, wenn der bewegliche Halter (4) und dadurch der Prüfling einer Zugbelastung ausgesetzt werden, und daß das Hebelsystem derart mit einem Anzeigegerät (26 bis 28) verbunden ist, daß auf dieses nur der Unterschied zwischen den Längenänderungen des Prüflings und des Vergleichskörpers übertragen wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Längsrichtung des Prüflings und des Vergleichskörpers auf diesen Körpern stehenden Übertragungsglieder (I8, I9) Quarzstäbe o. dgl. darstellen, die sich in em Loch (I7) des Halters (4) hinein erstrecken, wo sie gegen den Hebel (20 bzw. 2I) anliegen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (21) an seinem von dem Stab (2) abgekehrten Ende gegen ein festes Stützglied anliegt, während der Hebel (20) an seinem von dem Quarzstab abgekehrten Ende mit dem Anzeigegerät verbunden ist, und daß die beiden Heblel zwischen ihren den Quarzstäben ( I 8, I 9) zugekehrten Enden durch eine gelenkartig wirkende Verbindung (24) miteinander vereinigt sind, die die Knebel derart unterteilt, daß die Teile des einen Hebels sich zueinander verhalten wie die Teile des anderen Hebels.