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Gerät für Belastungszwecke, insbesondere zum Belasten von Baugrundproben
Um beispielsweise für Zwecke der Baugrunduntersuchung Baugrundproben auf ihre Druckfestigkeit
zu prüfen, werden diese bekanntlich in sogenannten dreiaxialen Druckzellen einer
ablesbaren Belastung unterworfen. Die bisher hierfür verwendeten Belastungsgeräte
genügen den an solche Geräte zu stellenden Anforderungen nur ungenügend. Sie bestehen
in der Regel aus nur einem Dezimalwaagebalken, der mit Gewichten belastet wird und
über eine Belastungsbalkenanordnung den Druck auf die in der Druckzelle befindliche
Probe ausübt. Waage und Belastungsbalkenanordnung sind durch je ein Gegengewicht
ausgeglichen. Abgesehen von dieser umständlichen Ausgleichsanordnung wird bei diesen
bekannten Geräten als lästig empfunden, daß bei notwendiger Anordnung der Druckzelle
in Augenhöhe die Gewichte an unbequemer tiefer Stelle aufgelegt werden müssen, außerdem
sind die Geräte mit nur einem Waagebalken in ihrem Anwendungsbereich beschränkt.
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Von ihnen unterscheidet sich das Gerät nach der Erfindung zunächst
dadurch, daß der Waagebalken in einen unteren und oberen Balken unterteilt ist und
sowohl dieses Waagebalkensystem als auch die Belastungsbalkenvorrichtung durch einen
gemeinsamen Ausgleichhebel ausgeglichen sind. Abgesehen davon, daß durch die Anordnung
des zweiten oberen Waagebalkens das Auflegen der Gewichte in Höhe der Druckzelle
übersichtlich erfolgen kann, hat man es in derHand, durch zweckmäßig gewählte Hebelübersetzung
der beiden Waagebalken das Gerät für jede gewünschte Druckbelastung bauen zu können.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß an den unteren Waagebalken
eine
Neigungswaage in denkbar einfacher Weise angeschlossen werden
kann, um im Bedarfsfall schnelle Belastungsproben durchführen zu können. Schließlich
gestattet die Erfindung, alle Hebel der Genauigkeit halber auf Schneiden zu lagern
im Gegensatz zu den erwähnten bekannten Belastungsgeräten, bei denen auf Kugellager
teilweise nicht verzichtet werden kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gerätes nach der
Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt das Gerät seitlich, Abb. 2 von hinten und Abb. 3 von
oben gesehen.
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An einem beispielsweise auf einem Tischbock i montierten Gestell e
ist bei 3" auf Schneiden ein Waagebalken 3 gelagert, an dessen einem Ende eine Platte
4 zum Auflegen von .Gewichtsscheiben hängt und dessen anderes Ende über ein mit
einem Spannschloß 5" versehenes Gestänge 5 mit dem einen Ende eines zweiten Waagebalkens
6 in Verbindung steht. Dieser Balken ist bei 6" in Schneiden einer Halterung gelagert,
die mit einer Spindel 7 versehen ist, die auf noch zu beschreibende Weise in einem
als Mutter ausgebildeten Schneckenrad 8 hoch und tief gespindelt werden kann. Das
Schneckenrad ist unterhalb des Tischbockes in geeigneter, der übersichtlichkeit
halber nicht gezeichneten Lagerung gelagert.
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Das andere Ende des Waagebalkens 6 ist bei 6b an einen unteren Belastungsbalken
9 drehbar angeschlossen, der über Stangen io mit einem oberen Belastungsbalken i
i verbunden ist. Dieser Balken i i hängt mittels eines mit Spannschloß 12" versehenen
Drahtzuges 12 an einem bei 13" auf Schneiden am Gestell e gelagerten Hebel 13, der
anderenends mit einem verstellbaren Gewicht 14 versehen ist.
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Es ist offenbar, daß durch diesen einzigen gewichtsbelasteten Hebel
13 das beschriebene Doppelwaagen- und Belastungsbalkensystem 3, 6, 9, i i vollkommen
ausgeglichen sind. Wenn nun die Scheibe 4 durch Auflegen von Gewichtsscheiben belastet
wird, so neigt sich der obere Waagebalken 3 im Uhrzeigersinn um seine ortsfeste
Schneide 3,
und der durch das Gestänge 5 mitgenommene untere Waagebalken 6
um seine ihoeh und tief spindelbare Schneide 6" ebenfalls im Uhrzeigersinn, so daß
der untere Belastungsbalken 9 und mit diesem der obere Balken i i nach unten bewegt
werden und dabei einen Druck P beispielsweise auf eine in einer zwischen den oberen
Belastungsbalken i i und die Tischfläche des Bocks i angeordneten dreiaxialen Druckzelle
befindliche Baugrundprobe auslösen.
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Da nun bei wiederholtem Auflegen von Gewichtsscheiben auf den Teller
4 die Waagebalken 3 und 6 mehr und mehr um ihre Drehpunkte 3" bzw. 6" aus ihrer
horizontalen Lage im Uhrzeigersinn gedreht werden, muß durch Nachuntenspindeln der
Schneidenlagerung 6" von Zeit zu Zeit der bei waagerechter Lage der Balken 3 und
6 gegebene Ausgleichszustand wiederhergestellt werden. Zu diesem Zweck kann das
als Spindelmutter ausgebildete Schneckenrad 8 über eine unter dem Tisch i gelagerte
Schnecke 15, Zahnräder 16, 17 und Welle 18 mittels eines Handrades i9 gedreht werden.
Um dieses Spindelgetriebe derart unterbringen zu können, daß einmal das freie Ende
des unteren Waagebalkens 6 mitten unter den unteren Belastungsbalken 9 und zum anderen
das freie Ende des oberen Belastungsbalkens 3 zum Anhängen der Scheibe 4 seitlich
des Belastungsbalkensystems 9, i i zu liegen kommen, sind die beiden Waagebalken
3 und 6 gemäß Abb. 3 im Winkel zueinander angeordnet.
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Damit nun dieser langsame Belastungsvorgang im Bedarfsfall bei Schnellversuchen
auch durch einen Schnellgang ersetzt werden kann, sieht die Erfindung vor, daß an
dem unteren Waagebalken 6 ein Drahtzug 2o im Bedarfsfall angeschlossen bzw. eingehakt
werden kann, der eine unter Einfluß des Gegengewichts 2i stehende Neigungswaage
22 zum Ansprechen bringt, wenn die Spindel 7 mittels des Handrades i9 nach unten
gespindelt wird. Dann wird nämlich der Waagebalken 6 um seinen Drehpunkt 6b nach
unten bewegt und dabei über den Drahtzug 2o und einen Hebel 23 (s. Abb. 2) eine
Welle 24 verdreht, auf welcher ein mit dem Gewicht 21 belasteter Hebel 25 befestigt
ist, so daß letzterer in Richtung 25' zum Ausschlagen gebracht wird. Je größer dieser
Ausschlag wird, um so mehr versucht das Gewicht 21 mittels des Drahtzuges 2o den
sdlcn jetzt um den Drehpunkt 6" im Uh.rzeigersnnn drehenden Waagebalken 6 in seine
Horizontale zurückzudrehen, wodurch der gewünschte Druck P schnell gesteigert werden
kann.