DE1180549B

DE1180549B - Dehnungsmessstreifen und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE1180549B
Application number: DEE18572A
Authority: DE
Inventors: Imre Baumgarten; Mihaly Horvath; Gusztav Kadler
Original assignee: ELEKTRONIKUS
Current assignee: ELEKTRONIKUS
Priority date: 1958-12-09
Filing date: 1959-11-30
Publication date: 1964-10-29

Description

Dehnungsmeßstreifen und Verfahren zur Herstellung desselben Die Erfindung betrifft einen Dehnungsmeßstreifen und das Verfahren zur Herstellung desselben.
Es ist bereits bekannt, Dehnungsmeßstreifen nach der Bandwebetechnik herzustellen, und zwar aus dem Grunde, um die Vorteile dieser einfachen und vollmechanisierten Fertigungsmethode auszunutzen. Der mittels Bandwebetechnik hergestellte Dehnungsmeßstreifen wird aus einem quergewebten Band herausgeschnitten, wobei ein elektrisch nichtleitendes Material (Textil- oder Kunststoff) das Schußgarn des Bandes bildet, während als Kettengarn ein Widerstandsdraht verwendet wird, dem die Funktion zufällt, die Dehnung zu erfassen.
Dieser vielversprechende Gedanke bewährte sich aber in der Praxis nicht, da sich die Gewebetechnologie nicht ohne Vorbehalt auf die Fertigung von Dehnungsmeßstreifen anwenden läßt. Zur Dehnungsmessung ist nämlich nur ein Dehnungsmeßstreifen brauchbar, dessen Widerstandsdraht als dehnungsfühlendes Element auch in einem nicht angespannten Zustand gerade und straff ist und der den Hauptdehnungsrichtungen des Prüfkörpers ohne jegliche Wellenbildung folgt, wodurch die Gefahr der Entstehung gewisser Arten der sogenannten »toten Widerstände« unterbunden wird. Eine Art der toten Widerstände ist zwar selbst durch den mechanischen Aufbau des Dehnungsmeßstreifens, nämlich durch die Richtungsänderung des sinus- oder mäanderförmigen Widerstandsdrahtes an den Umlenkstellen bedingt, da der gekrümmte Abschnitt des Widerstandsdrahtes nicht in die Meßrichung fällt, sondern zu dieser vertikal oder geneigt verläuft. Um den Nachteilen, die diesem Zustand anhaften, vorzubeugen, wurden ziemlich umständliche Lösungen, z. B. elektrischer Kurzschluß der Krümmungen, vorgeschlagen.
Bei den unter Anwendung der bisher bekannten Gewebetechnik hergestellten Dehnungsmeßstreifen zeigt sich aber eine von Eventualitäten abhängige und aus diesem Grund im voraus überhaupt nicht zu berücksichtigende Abart der toten Widerstände. Um eine Erhöhung der Empfindlichkeit herbeizuführen, werden in dem aus möglichst dünnem Gewebematerial hergestellten Dehnungsmeßstreifen auf je 10 mm etwa 100 bis 300 Kettenfäden verwendet. Es muß also der relativ starre, als Schußgarn eingeführte Widerstandsdraht wegen der in Querrichtung verlaufenden Kettenfäden je 10 mm 100- bis 300mal von der Hauptdehnungsrichtung abweichen.
Es wird zwar der Dehnungsmeßstreifen im Laufe des Anklebens an den Prüfkörper einer Dehnung in gewissem Sinne und in gewisser Richtung unterworfen; jedoch ist die Wirksamkeit und insbesondere die Richtung dieser Verformung vollauf unberechenbar.
Es ist leicht möglich, daß die zusätzliche Längung des Widerstandsdrahtes aus der Welligkeit heraus um mehrere Größenordnungen höher liegt als die bei Dehnungsmessungen je 10 mm vorkommende Längenänderung von etwa 10 Mikron, was zur Folge hat, daß der Dehnungsmeßstreifen die Verformung, wie sie am Meßkörper infolge der Beanspruchung auftritt, überhaupt nicht erfaßt. Fernerhin ist es auch möglich, daß diese Zusatzlänge gerade vertikal zur dehnungsempfindlichen Achse liegt und somit eine Weitere Abart der den Dehnungskoeffizienten verfälschenden toten Widerstände darstellt.
Die Erfindung stellt die Aufgabe, diese Nachteile durch eine geeignete Wahl der sonst an sich bekannten Webetechnik und durch Entwicklung einer geeigneten Fertigungsmethode zu beseitigen.
Die Erfindung betrifft einerseits einen Dehnungsmeßstreifen, der einen Widerstandsdraht enthält, und aus diesem und einem elektrisch nichtleitenden Garnmaterial nach einem an sich bekannten Bandwebeverfahren in einem einzigen Webvorgang hergestellt ist und dadurch gekennzeichnet ist, daß der Widerstandsdraht auf dem bandförmigen, elektrisch nichtleitenden Grundgewebe aufliegt und auf dasselbe mitlels Fäden angewoben ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen dieser Dehnungsmeßstreifen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens zwei Kettenbäume und mindestens zwei Schützen angewendet werden und das Grundgewebe aus dem Garn eines oder mehrerer Kettenbäume und eines oder mehrerer Schützen hergestellt wird, während durch die Garne der übrigen Kettenbäume der mittels des Schützen eingeführte Widerstandsdraht und das übrige Einschußgarn angebunden wird.
Der Widerstandsdraht ist also beim erfindungsgemäßen Dehnungsmeßstreifen nicht in das Grundgewebe eingewoben, sondern nur auf dasselbe aufgewoben, wodurch sich erreichen läßt, daß der Widerstandsdraht frei von Wellen in einer Ebene liegt und beim Messen sofort durch eine Widerstandsänderung auf die Deformierung, wie sie am Prüfkörper infolge der Belastung auftritt, anspricht.
Auch bei den auf diese Weise hergestellten Dehnungsmeßstreifen bilden die einzelnen Windungen des Widerstandsdrahtes Windungsgruppen, die voneinander durch gewebetechnologisch bedingte Abstände getrennt sind. Durch Zerschneiden des Bandes vertikal zur Längsrichtung zwischen jeweils zwei Gruppen läßt sich eine jede dieser Windungsgruppen in selbständige Dehnungsmeßstreifen überführen.
Vor oder nach dem Zerschneiden werden die Dehnungsmeßstreifen mit Anschlüssen versehen.
Die Zeichnungen lassen eine beispielsweise Ausführungsform erkennen: F i g. 1 stellt das Band mit erfindungsgemäßen Dehnungsmeßstreifen vor dem Zerschneiden dar; Fig.2 zeigt einen Querschnitt durch den Dehnungsmeßstreifen nach Fig. 1.
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, liegt der Widerstandsdraht auf dem Grundgewebe. Zur Herstellung werden zwei Kettenbäume und drei Schützen verwendet. Das Grundgewebe wird aus den Kettengarnen eines Kettenbaumes und aus den Schußgarnen eines Schützen hergestellt. Mit den Garnen des zweiten Kettenbaumes wird der durch den zweiten Schützen eingeführte Widerstandsdraht zusammen mit den Schußgarnen des dritten Schützen an das Grundgewebe angewoben.

Claims

Patentansprüche: 1. Dehnungsmeßstreifen, der einen Widerstandsdraht enthält und aus diesem und einem elektrisch nichtleitenden Garnmaterial nach einem an sich bekannten Bandwebeverfahren in einem einzigen Webvorgang hergestellt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Widerstandsdraht auf dem bandförmigen elektrisch nichtleitenden Grundgewebe aufliegt und auf dasselbe mittels Fäden angewoben ist.
2. Verfahren zum Herstellen von Dehnungsmeßstreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Kettenbäume und mindestens zwei Schützen angewendet werden und das Grundgewebe aus dem Garn eines oder mehrerer Kettenbäume und eines oder mehrerer Schützen hergestellt wird, während durch die Garne der übrigen Kettenbäume der mittels des Schützen eingeführte Widerstandsdraht und das übrige Einschußgarn angebunden werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 723370.