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Verfahren und Einrichtung zur genauen Ermittlung und Steuerung der
Lastgrenzen bei Dauerprüfmaschinen
Bei vielen Dauerprüfmaschinen werden zur Ermittlung
der Beanspruchung des Probestückes Dynamometer in den Kraftfluß des Schwinggebildes
geschaltet.
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Die größte Verbreitung haben federnde Wraftmesser gefunden. Es wird
dabei Gleichheit des Elastizitätsmoduls bei ruhender und wechselnder Kraft vorausgesetzt,
obgleich bereits erwiesen ist, daß der Elastizitätsmodul bei erzwungener Schwingung
von demjenigen der freien Schwingung abweicht. Außerdem entstehen vielfach Beeinflussungen
der Messung dadurch, daß infolge der durch die Schwingbewegung entstehenden Massenkräfte
das Dynamometer auch durch diese beansprucht wird. Insbesondere ist dies natürlich
der Fall bei Maschinen mit Flüssigkeitsantrieb, bei denen zwischen dem Kraftmesser
und der diesen sowie den Verlauf des Kraftspiels steuernden Flüssigkeit beträchtliche
Massen angeordnet sind.
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Neben diesen Fehlern sind vielfach noch weitere infolge schlecht ablesbarer
Anzeigeinstrumente vorhanden, und außerdem macht die Steuerung der Lastgrenzen oft
Schwierigkeiten, weil das Lastanzeigegerät sich nicht mit einfachen Mitteln störungsfrei
mit dem Lastgrenzensteuergerät kuppeln läßt.
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Das im folgenden beschriebene Meßverfahren vermeidet diese Fehler
und gestattet die dauernde genaue Ermittlung und Steuerung der Lastgrenzen während
der
-wechselnden Beanspruchungen des Prüfkörpers.
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Es ist dabei völlig gleichgültig, ob die Maschine mit niedrigen oder
hohen Frequenzen arbeitet; ferner ob sie hydraulische, elektromagnetische Unwucht
oder sonstige Pulserzeugung aufweist. Der Kraftmesser kann dabei in unmittelbarer
Nähe des Prüfkörpers angeordnet werden oder aber an beliebiger anderer Stelle des
Kraftübertragungssystems, so auch den Einwirkungen der Preßflüssigkeit unterworfen
werden.
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Das Meßverfahren besteht darin, daß die obere und untere Lastgrenze
bestimmt wird mittels einer entsprechend den Lastwechselu modulierten Trägerfrequenz.
Die Modulation dieser Trägerfrequenz wird dabei zweckmäßigerweise mit Hilfe eines
in einer Brückenschaltung liegenden Gebers (Kraftmesser) bewirkt, der vorteilhafterweise
magnetoelastisch arbeitet.
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Etwaige den Kraftmesser beeinflussende störende Massenkräfte werden
durch eine besondere lEÇompensationseinrichtung ausgeglichen, die es auch gestattet,
die Masseneinflüsse auswechselbarer Zusatzeinrichtungen der Prüfmaschine oder besondere
Masseneinwirkungen des Prüfkörpers zu berücksichtigen. Das Wesen der Erfindung und
ihre speziellen Einrichtungen und Verbesserungen seien an einigen Beispielen erläutert.
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Bei den meisten Dauerprüfmaschinen bereitet die Ablesung des Prüfzustandes,
die Ablesung der oberen und unteren Lastgrenze des öfteren Schwierigkeiten, weil
es vielfach nicht möglich ist, die Ablesevorrichtung den Einwirkungen der Prüfmaschine,
insbesondere deren Erschütterungen, zu entziehen oder überhaupt eine Fernübertragung
durchzuführen. Außerdem sind die meisten Kraftmesser nur für verhältnismäßig niedrige
Prüffrequenzen verwendbar. Ferner sind einige Meßeinrichtungen für Dauerbetrieb
ungeeignet, weil sie zu viele Teile aufweisen, die dem Verschleiß unterworfen sind,
wodurch Ungenauigkeiten in die Messung kommen. Diese Nachteile werden vermieden
bei Verwendung eines elektrisch arbeitenden Gebers, der in einer wechselstromgespeisten
Brückenschaltung liegt, deren Ausgangsspannung entsprechend dem Verlauf der auf
dem Prüfkörper wirkenden Kraft moduliert wird. Wenn es sich darum handelt, Zug-Druck-Beanspruchungen
zu messen, so wird die Brücke derart abgestimmt, daß auch bei maximaler Zug- bzw.
Druckkraft der Maschine der Sattelwert der modulierten Schwingung noch etwas von
der Zeitachse entfernt bleibt.
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Abb. I zeigt schematisch die Brückenschaltung, die, vom Wechselstromgenerator
I gespeist, in einem Arm den Geber 2 (Kraftmesser) aufweist. Im Diagonalzweig liegt
der Trafo 3, dessen Ausgangsspannung Ao bei unbelastetem Kraftmesser Abb. 2 zeigt.
Wird der Kraftmesser nun einer sinusförmig verlaufenden Kraftänderung unterworfen,
die zwischen Null und einem Druckhöchstwert schwellt, so entsteht die in Abb. 3
dargestellte amplitudenmodulierte Schwingung, deren Amplitudenhub a der maximalen,
auf den Prüfkörper wirkenden Kraft entspricht. Bei unsymmetrischer Wechsellast entsteht
das in Abb. 4 dargestellte Diagramm. Der Amplitudenwert Ao entspricht wieder der
Nullbelastung des Kraftmessers, der Amplitudenhub a der maximalen Druckkraft.
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Der Sattelwert der Hüllkurve A0 - b bzw. b ist pro portional der maximalen
Zugkraft.
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Die interessierende obere und untere Lastgrenze, der im amplitudenmodulierten
Diagramm der Wert Ao + a bzw. A0 - b entspricht, läßt sich mit einfachen Schaltmitteln
mittels Zeigerinstrumenten leicht und genau ermitteln. Der Spitzenwert Ao + a wird
am einfachsten mit einer C-Gleichrichterschaltung ermittelt. Bei der bekanntesten
Schaltung zur Ermittlung des Minimumwertes A0 - b der Hüllkurve wird eine weitere
Diode in einer Kompensationsschaltung benutzt. Bei dieser Schaltung ist aber die
Diode und das zur Anzeige erforderliche Galvanometer gefährdet, wenn die Spannung
am Eingang abgeschaltet wird.
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Ferner ist es nicht möglich, dieses Gerät mittels nichtmodulierter
Spannungen zu eichen. Den gleichen Nachteil besitzt eine andere Meßmethode, bei
der der Modulationsgrad nach Abtrennung der Niederfrequenz vom Träger mittels eines
Kreuzspulinstrumentes bestimmt wird. Für Prüfmaschinen ist jedoch eine einfache
Eichung der Meßeinrichtung von größter Bedeutung. Um daher auch die untere Lastgrenze
mit Hilfe eines durch statische Belastungen eichbaren Gerätes bestimmen zu können,
wird die in Abb. 7 a dargestellte Doppelbrücke verwendet, die es erfindungsgemäß
gestattet, auch die untere Lastgrenze mit einem normalen Spitzen-C-Gleichrichter
zu bestimmen, der mit nichtmoduliertem Träger eichbar ist. Die Schaltung besteht
im wesentlichen aus zwei Brücken I und II unter Verwendung eines Doppelgebers mit
den Geberzweigen L1 und L2, die unter dem Einfluß der gleichen wirkenden Kraft dem
Vorzeichen nach umgekehrte Wechselstromwiderstandsänderungen aufweisen. Die Wirkungsweise
dieses Doppelgebers ergibt sich aus den Abb. 5 und 6. In Abb. 5 ist der Geber und
die den Brücken zugehörige Ausgangsspannung in unbelastetem Zustand dargestellt;
in Abb. 6 bei Belastung mit Pz Krafteinheiten. Wie ersichtlich, ändert sich unter
dem Einfluß der Kraft Px der Wechselstromwiderstand L1 um + so, wogegen derjenige
von L2 um -dL verändert wird. Hierdurch ergeben sich bei gleichen Abgleichbedingungen
der Brücken I und II entsprechende änderungen der Ausgangsspannungen Ao; Brücke
I auf Ao + x; Brücke II auf A0 - x. Unter der gleichen wirkenden Kraft ändert sich
also die Ausgangsspannung der Brücke I in umgekehrter Weise wie die der Brücke II,
d. h. die modulierte Ausgangsspannung der Brücke II wird ein Minimum beim Maximum
der Brücke I aufweisen, oder dem Sattelwert der Hüllkurve der Brücke I entspricht
in der Ausgangsspannung der Brücke II ein Maximum. Damit ist also die Ermittlung
des Sattelwertes der Ausgangsspannung der Brücke I, die untere Lastgrenze, auf die
Ermittlung des Spitzenwertes der modulierten Ausgangsspannung der Brücke II zurückgeführt,
wodurch die Schaltung des Anzeigegerätes ganz wesentlich einfacher und betriebssicherer
gestaltet wird. Zur Erläuterung dieses Meßverfahrens seien zwei Beispiele angeführt.
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Abb. 7 a zeigt das Schaltschema. Der Doppelgeber ist mit den beiden
Zweigen L, und L2 in zwei verschiedenen Brücken I und II geschaltet, die vom Wechselstromgenerator
I gespeist werden. Abb. 7 c
und 7d zeigen den Verlauf der Brückenausgangsspannungen
UI und UJI. wenn der Doppelgeber entsprechend dem in Abb. 7b dargestellten Kraftverlauf
belastet wird. Wie aus Abb. 7c ersichtlich ist, bedingt die obere Lastgrenze + +Pa
einen Amplitudenhub a der modulierten Ausgangsspannung UI der Brücke I.
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Der Spitzenwert Ao + a bzw. bei entsprechender Kompensation der Amplitudenhub
a wird mit Hilfe eines Spitzengleichrichters bestimmt. Ein Vergleich der Abb. 7b,
7c und 7d zeigt, daß auch die untere Lastgrenze, also der Sattelwert A0 - b der
Hüllkurve in Abb. 7c, dem dieuntere Lastgrenze -P0 entspricht, in der Ausgangsspannung
der Brücke II als Amplitudenhub b bzw. Spitzenspannung Ao + b auftritt und mithin
mit einer C-Gleichrichterschaltung (Spitzengleichrichtung) bestimmt werden kann.
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Ähnliche Verhältnisse ergeben sich auch bei Schwelllast; dargestellt
sind dieser Betriebszustand und die entsprechendenModulationsverhältnisse in denAbb.
8 a bis 8 d. Ausgehend von der Nullbelastung, der die Brückenspannung Ao entspricht,
schwellt die Belastung zwischen +Pa und +PG. Der oberen Lastgrenze + Pa entspricht
die Spitzenspannung der Brücke I, UI = Ao + a; der unteren Lastgrenze +PG die Spitzenspannung
der Brücke II, U11 = A0 -wie aus Abb. 8d ersichtlich, handelt es sich auch bei U11
= A0 - c um einen Spitzenwert. Das Wesen der Erfindung besteht nun darin, solche
Amplitudenmodulationsverhältnisse hervorzurufen, daß sowohl die obere als auch die
untere Lastgrenze mittels einfachen, statisch eichbaren Spitzengleichrichtern bestimmbar
ist. Die dargestellte Anordnung zur Erzielung dieser Modulationsverhältnisse mittels
eines Doppelgebers stellt nur ein Ausführungsbeispiel der möglichen Schaltungen
dar.
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An und für sich steht der Verwendung von Kraft messern, die nach
dem kapazitiven oder induktiven Verfahren arbeiten, indem die Längenänderung eines
elastischen Körpers unter dem Einfluß von Kräften mittels besonderer Platten, Spulen
und Luftspaltänderungen und den damit verbundenen Wechselstromwiderstandsänderungen
zur Messung benutzt werden, nichts im Wege. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß
der wesentlichste Teil des Kraftmessers eine Feder ist, wodurch infolge der Ungleichheit
des Elastizitätsmoduls bei statischer, erzwungener und freier Schwingung Abweichungen
zwischen der statischen Eichung und der dynamischen Messung auftreten. Dieser Fehler
wird erfindungsgemäß vermieden, wenn als Kraftmesser ein den magnetoelastischen
Effekt benutzender Geber verwendet wird.
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Diesem Meßverfahren liegt die physikalische Tatsache zugrunde,. daß
sich die magnetische Durchlässigkeit ferromagnetischer Materialien in Abhängigkeit
von ihrer Beanspruchung ändert. Die Änderung der magnetischen Durchlässigkeit wird
in bekannter Weise mit einer an eine Wechselstromquelle angeschlossenen Brücken-
oder Kompensationsschaltung bestimmt. Außer dem Fortfall des Einflusses der Elastizität
auf den Meßeffekt besitzen die magnetoelastischen Kraftmesser den Vorteil, es bei
kürzester Meßlänge zu ermöglichen, die Beanspruchungen des eigentlichen Meßteiles
innerhalb der Grenzen normaler Maschinenbauteile zu halten, ja diese bei geeigneter
Ausbildung der Bauteile der Prüfmaschine direkt als Geber zu benutzen. Hierdurch
werden außer einer wesentlich gesteigerten Betriebssicherheit unter wünschte Elastizitäten
und damit bei veränderlichen Kräften Federungen vermieden, die infolge der damit
verbundenen Beschleunigungskräfte unerwünschte Massenkraftbeeinflussungen des Gebers
bedingen.
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Einige Dauerprüfmaschinen arbeiten mit hydraulischem Antrieb. Der
Druck der Preßflüssigkeit wird dabei zur Messung der oberen und unteren Lastgrenze
benutzt. Eine solche Maschine zeigt schematisch Abb. 9. Die auf den Prüfkörper wirkenden
Kräfte werden über das Umgehänge II von der auf den Arbeitskolben 12 wirkenden Flüssigkeit
erzeugt, die auch auf den Doppelgeber L1, L2 wirkt. Die obere und untere Lastgrenze
wird nach dem zuvor beschriebenen Verfahren mittels Spitzengleichrichtung bestimmt.
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Durch die Massenkraft von Arbeitskolben, Umführungsgehänge usw. weicht
jedoch bei dynamischer Belastung die mit Hilfe des Druckes der Preßflüssigkeit bestimmte
Kraft von der am Prüfkörper herrschenden um schwer feststellbare Beträge ab. Dieser
Fehler wird gemäß der Erfindung dadurch ausgeschaltet, daß in der Nähe des mit dem
über das Umführungsgehänge mit dem Arbeitskolben in Verbindung stehenden Einspannkopfes
eine Massenkraftkompensationseinrichtung K (Abb. g) angebracht ist, die zweckmäßigerweise
auch magnetoelastisch arbeitet. Diese Kompensationseinrichtung ist natürlich auch
anwendbar, wenn der Geber in unmittelbarer Nähe des Einspannkopfes angebracht ist
und somit nur die Massenkräfte der Einspannvorrichtung den Geber störend beeinflussen.
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Die Massenkraftkompensationseinrichtung It, die an der Traverse 20
(Abb. g) angebracht ist, besteht im wesentlichen aus einem Kraftmesser, auf den
die Massenkräfte einer den Schwingbeschleunigungen des Einspannkopfes unterworfenen
Masse M einwirken.
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Diese Masse M ist derart abgestimmt, daß der in der Brückenschaltung
liegende Kompensator K eine solche Beeinflussung der Meßbrücke hervorruft, daß die
störende Beeinflussung des Gebers bzw. des Druckes der Preßflüssigkeit, herrührend
von den Massenkräften der zwischen Prüfkörper und Geber bzw. Preßflüssigkeit vorhandenen
Massen, aufgehoben wird.
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Zur Erläuterung dieses Vorganges sei die lkompen sationseinrichtung
und ihre Wirkungsweise näher beschrieben. Abb. 10 stellt die untere Traverse 20
einer hydraulisch betätigten Dauerprüfmaschine dar, zwischen deren oberer und unterer
Druckplatte sich der Prüfkörper 10 befindet. Soll nun durch Einwirkungen des Preßöles
auf den Arbeitskolben der Prüfkörper zusammengepreßt werden, so wird die Traverse
20 aus der unteren Totlage nach oben schwingen, wodurch die Traverse, das Umführungsgehänge,
der Arbeitskolben usw. entsprechend beschleunigt werden müssen. Von der Preßflüssigkeit
muß also sowohl die am Prüfkörper wirkende Kraft als auch die zur Beschleunigung
der zuvor erwähnten Massen erforderliche Kraft aufgebracht werden; d. h. der Druck
des Preßöles ist größer, als der eigentlichen Kraftwirkung
am Prüfkörper
entspricht, oder mit anderen Worten, der, Kraftmesser L1 erfährt eine um den Druck
dz zu große Wechselstromwiderstandsänderung LM.
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Diese Widerstandsänderung SLM aufzuheben ist Zweck des Kompensators
(Kraftmesser) K,, der an der Traverse 20 befestigt ist, also den Beschleunigungskräften
der an ihm befestigten Masse M1 unterliegt, die am gleichen Schwingungsvorgang beteiligt
ist wie die Traverse 20 und die übrigen Massen des Umfühlungsgehänges. Zur Erreichung
dieser Wirkungsweise ist nur erforderlich, daß der Kompensator K1 (Kraftmesser)
bei einer gewissen Beschleunigung Widerstandsänderungen bestimmten Betrages und
bestimmten Vorzeichens bedingt. Der Betrag dieser Widerstandsänderungen läßt sich
durch die Größe der Masse richtig abgleichen, das Vorzeichen der Widerstandsänderung
durch die Anordnung sowie die Charakteristik des Kompensators K. Addieren sich bezüglich
ihrer Wirkung auf den Prüfkörper gegen Ende der Schwingbewegung in der zuvor eingeleiteten
Richtung der Preßöldruck und die Massenkräfte, d. h. weist der Preßöldruck und damit
der Kraftmesser eine um die Massenkräfte verringerte Beeinflussung auf, so kehrt
sich auch entsprechend der Umkehr des Vorzeichens der Beschleunigung die Beeinflussung
der Kompensationsvorrichtung um. Die Abgleichung braucht also nur für einen Betriebszustand
vorgenommen zu werden und hat dann für alle Beschleunigungszustände Gültigkeit.
Wird durch etwaige Zusatzeinrichtungen, etwa eines anderen Einspannkopfes, die schwingende
Maschinenmasse verändert, so muß natürlich auch die Masse M des Kompensators entsprechend
geändert werden. Es ist daher zweckmäßig, die Masse M leicht auswechselbar zu befestigen.
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In der bisherigen Betrachtung wurde nur die Brücke I und deren Kompensator
besprochen. Wird das zuvor angeführte Verfahren mit Doppelgeber und zwei Brücken
angewandt, so muß auch die Brücke II einen entsprechenden Kompensator erhalten,
dessen Anordnung K2, M2 sich aus Abb. 10 ergibt. Die Kompensatoren K1 und K2 sind
im gleichen Brückenarm mit den Kraftmessern L1 und l2 in Reihe oder aber; wie in
Abb. II dargestellt, als selbständige Brückenarme geschaltet.
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Bei Dauerprüfmaschinen ist es zweckmäßig, das Meßgerät zur Anzeige
des Belastungszustandes gleichzeitig auch mit dem Lastgrenzensteuergerät zu kuppeln.
Eine solche besonders geeignete Zusammenfassung von Lastgrenzenanzeige- und -steuergerät
zeigt das Schaltschema nach Abb. 12. Dargestellt und behandelt ist nur der Geräteteil
für die Messung und Steuerung der oberen Lastgrenze. Der Geräteteil für die Erfassung
der unteren Lastgrenze ist natürlich gleichartig aufgebaut und arbeitet nach dem
gleichen Verfahren, so daß sich eine besondere Betrachtung erübrigt.
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Die Ausgangsspannung der Brücke I wird über eine Verstärkerröhre
V, der Diode V2 zugeführt, deren Richtspannung am Spannungsteiler W1, W2, W3 liegt.
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Auf diese Weise ergeben sich verschiedene mit Hilfe des Umschalters
B einstellbare Meßbereiche. Die bei der Gleichrichtung an der Zweipolstrecke entstehende
Gleichspannung (C-Gleichrichtung) wird über ein RC-Glied dem Gitter des Triodensystems
V3 zugeführt. Der Anodenstrom der Triode VS, der durch das Meßinstrument J angezeigt
wird, sinkt bei steigender Meßspannung, geht also bei Überlastung einfach auf Null.
Für die Ablesung ist das gegenläufige Verhalten des Anodenstroms durch eine Ausführung
des Instrumentes mit rechts liegendem Nullpunkt ausgeglichen. Das Gerät ermöglicht
ferner die direkte Einschaltung eines Registrierapparates in den Anzeigekreis; diese
Einschaltung erfolgt über die Klemmen K,.
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In dem Anodenstromkreis der Röhre V3 liegen außer anderen Schaltelementen
die beiden Relais 10 und II. Relais 10 arbeitet als Bruch- bzw. Nullastschalter,
Relais II als Höchstlastschalter. Zu diesem Zweck ist das Relais 10 derart eingestellt,
daß es bei Nullast, also bei maximalem Anodenstrom der Röhre V3, anspricht, wodurch
die Stromzufuhr zum Steuermotor und zu den anderen z. B. an den Klemmen K, und K,
liegenden Aggregaten unterbrochen wird. Parallel zum Relais 10 liegt ein Schalter,
der es gestattet, das Relais kurzzuschließen, wie dies z. B. zum Einschalten der
Prüfmaschine erforderlich ist.
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Der Höchstlastschalter, Relais II, arbeitet in der Weise, daß beim
Überschreiten der Höchstlast, also bei Abfall des Anodenstroms, die Ansprechempfindlichkeit
des Relais unterschritten wird, wodurch der Relaisanker abhebt und die erforderlichen
Schaltvorgänge' tätigt. Um das Relais auf die verschiedenen Ansprechempfmdlichkeiten
bzw. Lastzustände einstellen zu können, ist parallel zu diesem ein veränderlicher
Widerstand I3 geschaltet, wodurch je nach dessen Einstellung der das Relais durchfließende
Strom sich mehr oder weniger von dem des Gesamtstroms unterscheidet. Zweckmäßig
erhält die Einstellskala des Widerstandes 13 eine solche Einteilung, daß bei gleicher
Bezifferung wie die des Instrumentes J den eingestellten Widerstandswerten Ansprechwerte
des Relais entsprechen, die mit den Werten des Instrumentes J, also den zugeordneten
Lastzuständen, identisch sind. Auf diese Weise wird eine sehr einfache Bedienbarkeit
gewährleistet.
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Wie bereits erwähnt, ist der Einstellung und Gleichhaltung der Beanspruchung
der Probe in den Dauerprüfmaschinen besondere Beachtung zu schenken.
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Zur Regelung der Maschine ist dabei vielfach ein besonderer Steuermotor
erforderlich, der je nach der Laständerung in der einen oder anderen Drehrichtung
anläuft. Ein einfaches Verfahren zur Steuerung des Regelmotors liegt der ebenfalls
in Abb. 12 dargestellten Anordnung (Lastgrenzensteuergerät) zugrunde. Bei diesem
Verfahren wird der am Anodenwiderstand 23 des Anzeigestromkreises auftretende Spannungsabfall
bei Sollast mit Hilfe einer Relaissignallampenanordnung und einer Verstärkerröhre
V4 kompensiert, deren Anodenstromänderungen bei Abweichungen des Belastungszustandes
den Steuermotor über Relais sinngemäß schalten.
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Die Anordnung besteht aus der Röhre V4, in deren Anodenstromkreis
die beiden Relais 20 und 21 liegen.
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Bei unbeeinflußtem Gitter der Röhre V4 ist, wie in Abb. I3 dargestellt,
der Arbeitspunkt der Röhre ge-
kennzeichnet durch den Anodenstrom
io. Das Relais 20 spricht an bei einem Anodenstrom i2, das Relais 2I bei i,. Das
Gitter der Röhre V4 liegt über einen Gleichrichter G am Anodenwiderstand 23, dessen
Spannungsabfall mit Hilfe des Potentiometers 22 kompensiert werden kann. Zweck des
Gleichrichters ist es, nur den Stromdurchgang in einer Richtung zu gewähren und
in der anderen zu sperren, und zwar derartig, daß am Gitter der Röhre k; nur negative
Spannungen auftreten können. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß erreicht, daß
auch bei ungünstiger Stellung des Potentiometers 22 im Anodenkreis der Röhre V4
niemals ein größerer Strom als ; fließt, so daß Röhre und Relais in einfachster
Weise vor Überlastungen geschützt sind. Man hat es nun in der Hand, durch entsprechende
Stellung des Abgriffs am Potentiometer 22 der Röhre V4 eine solche Vorspannung zu
erteilen, daß sich der Arbeitspunkt itn einstellt. Diese Regelung werde vorgenommen,
wenn das Instrument J die Sollast anzeigt. Die Einstellung des Arbeitspunktes i1n
durch entsprechende Stellung des Potentiometers 22 ist daran ersichtlich, daß nur
die mittlere Signallampe Sm aufleuchtet. Bei diesem Betriebszustand ist das Relais
20 angezogen, während das Relais 2I noch nicht anspricht.
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Sinkt nun die obere Lastgrenze infolge irgendwelcher Einflüsse, so
wird dadurch der Anodenstrom der Röhre V,, steigen, wodurch sich der Spannungsabfall
am Widerstand 23 vergrößert und die am Gitter der Röhre V4 liegende Spannung Ua
verringert, so daß sich schließlich der Arbeitspunkt m auf den Wert i1 verschiebt.
Bei dieser Stromstärke zieht das Relais 2I an, die mittlere Signallampe S, wird
abgeschaltet, die Signallampe Sg leuchtet auf; gleichzeitig wird der Steuermotor
26, dessen Feld über den Spannungsteiler 27 am Netz liegt, über die Relaiskontakte
24 eingeschaltet. Der Steuermotor läuft nun so lange und verschiebt dabei z. B.
einen Schiebewiderstand 28, bis daß die damit verbundene Änderung der Beanspruchung
des Probekörpers wieder beseitigt wird, d. h. der Sollastzustand wieder erreicht,
der ursprüngliche Abgleichzustand wiederhergestellt ist, der gekennzeichnet ist
durch den Arbeitspunkt i1n der Röhre V4, ersichtlich an dem Aufleuchten der Signallampe
S,.
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Steigt die obere Lastgrenze, so nimmt der Anodenstrom der Röhre V3
ab, der Spannungsabfall am Widerstand 23 wird verkleinert, während die am Gitter
der Röhre V4 liegende Spannung zunimmt und den Arbeitspunkt inz bis unter den Wert
i verschiebt, so daß der Anker des Relais 20 nicht mehr angezogen wird, wodurch
die mittlere Signallampe Ssas abgeschaltet, die linke Signallampe Sr und der Steuermotor
26 über die Relaiskontakte 25 eingeschaltet werden. Die Drehrichtung des Steuermotors
ist jetzt jedoch entsprechend der umgekehrten Polung über die Kontakte 25 entgegengesetzt
derjenigen bei Einschaltung des Steuermotors über die Kontakte 24.
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Die Einschaltung des Steuermotors erfolgt wiederum so lange, bis durch
entsprechende Verstellung des maßgeblichen Steuerorgans der ursprüngliche Last-und
Abgleichzustand wiederhergestellt ist, die mittlere Signallampe also wieder aufleuchtet.
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Zweckmäßig wird auch die Einstellskala des Potentiometers 22 mit
einer solchen Teilung und Bezifferung versehen, daß gleichen Anzeige- bzw. Einstellwerten
identische Ansprech- bzw. Lastzustände entsprechen.
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Soll z. B. ein Belastungszustand eingestellt werden, dem x-Teilstriche
des Anzeigeinstrumentes J zugeordnet sind, so wird nach Einspannung des Prüfkörpers
das Potentiometer 22 auf den Skalenwert x-Teilstriche eingestellt. Darauf wird der
Schalter I2 geschlossen, wodurch die Gesamtanlage eingeschaltet wird. Die Einregelung
auf den gewünschten Lastzustand übernimmt nun das Gerät selbsttätig.
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Die angeführten Meßverfahren und Anordnungen können sowohl für Zug-,
Druck-, Torsions- und andere Arten von Dauerprüfmaschinen verwendet werden.