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Elektrisch wirkender statischer Dehnungsmesser für kleine Meßlängen
Die rechnerisch nicht erfaßbare Spannungsverteilung in gewölbten Oberflächengebieten
von Werkstücken zwingt dazu, Dehnungsmessungen an versteckt liegenden Stellen, z.
B. in Hohlkehlen oder am Übergang zweier winklig zueinander stehender Flächen von
Werkstücken vorzunehmen. Es ergeben sidl hier oft Schwierigkeiten beim Aufsetzen
der Dehnungsmeßgeräte, wenn diese dicht neben der Wandung eines Prüfstückes angebracht
werden sollen, um die Oberflächenspannungen unmittelbar neben dem Fuß dieser Wandung
erfassen zu können.
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Es sind schon induktiv wirkende statische Dehnungsmeßgeräte bekannt,
zwischen deren beweglich zueinander gelagerten Meßfußhel)eln das elektrische Meßelement
angeordnet ist, durch welches die Bewegungen der Meßfußhebel bei Veränderungen der
Meßstrecke auf ein Anzeigegerät übertragen werden. Beide Meßfußhebel sind bei diesen
Geräten als etwa unter dem gleichen Winkel abgebogene Tragkörper ausgebildet, deren
obere Enden in einer gewissen Entfernung parallel zueinander verlaufen, so daß das
Meßeteinent zwischen ihnen Platz findet. Unterhalb des Meßelementes verringert sich
die Entfernung zwischen den einzelnen Meßfußhebeln stetig, bis sie sich in einem
Gelenk vereinigen und daran anschließend in die auf das Prüfstück aufzusetzenden
Meßfußspitzen oder -schneiden auslaufen Das genannte Gerät hat also im wesentlichen
die Form eines Keiles. Es kann deshalb an einem Prüfstück nicht in einer solchen
Weise befestigt werden, daß die Äießfußspitzen unmittelbar neben dem Fuß einer senkrecht
stehenden Wandung aufsitzen. Entweder muß das Meßgerät schräg gestellt werden, dann
sitzen die Meßfüße in der Kehle, welche von der senkrecht stehenden Wandung und
einer dazu winklig angeordneten gebildet wird, oder aber das Meßgerät wird senkrecht
gestellt, so daß seine Längsachse mit der senkrecht stehenden Wand des Prüfstückes
parallel verläuft, dann sitzen die Meßfußspitzen seitlich in beträchtlicher Entfernung
von dem Fuß der senkrecht stehenden Wandung auf dem Prüfstück auf. Messungen unmittelbar
am Fuße einer senkrechten Wandung können mit den bekannten Geräten also nicht durchgeführt
werden, Durch die Erfindung werden die Mängel der bekannten induktiven Dehnungsmeßgeräte
beseitigt, und es wird ein Gerät geschaffen,
das zur Messung in
engen Räumen unmittelbar neben senkrecht stehenden Wandungen von Werkstücken geeignet
ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Äleßfußhebel, von denen einer eine gerade
Stabform aufweist, in spitzem Winken zueinander angeordnet sind und daß sich zwischen
ihnen in einer zur Längsachse des geraden Meßfußhebels geneigten Lage das bei auftretender
Dehnung Induktivitätsänderungen bewirkende Meßelement befindet.
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Die gerade Stabform eines Meßhebels ist bei mechanisch wirkenden
Dehnungsmeßgeräten üblich. Sie wird jedoch bei diesen Geräten nicht deshalb angewandt,
um die Geräte dicht ,,n senkrecht stehende Wände heranführen zu können. Dies läßt
der Gesamtaufbau der mechanisch wirkenden Geräte nicht zu.
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Äfit der erfindungsgemäßen Ausbildung eines induktiven Dehnungsmeßgerätes
wird dagegen erreicht, daß die Meßstrecke zwischen den beiden Standschneiden des
Gerätes so weit einseitig zum Gerät gelegt wird, daß eine der Standschneiden nahezu
oder auch vollständig unterhalb der einen Begrenzungskante des geraden, senkrechten
Meßfußhebels zu liegen kommt, wodurch es ermöglicht wird, bis dicht an eine senkrechte
Wand heran zu messen.
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Diese Ausbildung des induktiven Dehnungsmeßgerätes hat vor allein
den Vorteil, daß die Seite des Gerätes, auf welcher sich der feststehende SIeßfuß
befindet, vollkommen glatt verläuft und die durch die Anordnung des elektrischen
Meßelementes bedingte Verbreiterung oberhalb des Meßfußgelenkes auf die Seite des
beweglichen Äleßfußhebels beschränkt ist. Äfessungen an schwer zugänglichen und
verstreckt liegenden Werkstückteilen oder neben senkrechten Wandungen können mit
dem Gerät nach der Erfindung mithin ohne weiteres durchgeführt werden.
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Außerdem bietet die erfindungsgemäße Ausbildung der Meßfußhebel erhebliche
Vorteile fertigungstechnischer Art.
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Wach einem Einzelmerlimal der Erfindung wird das elelitrische Meßelement
derart geneigt angeordnet, daß die Bewegungen des inneren Teiles des Äleßelementes
tangential zu einem Kreis verlaufen, dessen Mittelpunkt der Gelenkpunkt des Meßfußhebels
ist. Hierdurch wird eine einwandfreie und leichte Beweglichkeit der Membran und
des Übertragungsliedes erreicht.
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Nach einer weiteren Einzelheit der Erfinduiig ist mit dem festen
Meßfußhebel ein zwischen Anschlägen schwenkbarer Bügel verbunden, an den die Aufspannvorrichtung
angreift. Dadurch wird erreicht, daß das Aufstellen des Gerätes besonders an versteckt
liegenden Stellen leicht vonstatten geht und ein plötzliches Abkippen desselben
verhindert wird. Die Festlegung- des Gerätes am Prüfstück kann z. B. mit Hilfe einer
Feder bewirkt werden, die mit einem Ende am Prüfstück zu befestigen ist und deren
freies federndes Ende so gebogen wird, daß es auf den Aufspannbügel des Gerätes
drückt.
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Schließlich ist zur Erleichterung der Bedienung des Gerätes vorgesehen,
daß der Bügel den Aufspanndruck über eine verstellbare Spitzenschraube auf eine
senkrecht über der Mitte der Meßstrecke, jedoch oberhalb des Gelenkpunktes liegende
Stelle mittels eines quer zur Meßstrecke angeordneten Bolzens überträgt. Durch diese
Lagerung des Bügels wird bei gleichmäßiger Verteilung des Aufspanndruckes ermöglicht,
dem Gerät in seinem unteren Teil eine möglichst schlanke Form zu geben.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Dehnungsmeßgerätes
nach der Eriindung in teilweiser geschnitteiier Seitenansicht dargestellt.
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Neben der senkrechten Wand eines Prüfstückes I ist die aus den Meßfußhebeln
2, 3 und einem Spannbügel 4 bestehende Dehnungsllleßeinrichtung aufgesetzt. Das
Gerät wird durch eine Gegenspannvorrichtung 5 in seiner Lage gehalten. Der Meßfußhebel
2 ist als gerader, stabförmiger Körper ausgebildet, während der Meßfußhebel 3 an
seinem oberen Teil abgewinkelt ist, so daß er sich von der Längsachse des Meßfußhebels
2 entfernt. Zwischen dem Meßfußhebel 2 und einem Verlängerungsstück 6 des Meßfußhebel
3 ist ein aus der Doppeldrossel 7 und einer Membran 8 bestehendes elektrisches NIeßelement
befestigt.
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Die Membran 8 ist mit dem Verlängerungsstück 6 des Meßfußhebels 3
durch einen Bolzen 9 verbunden, der zur Übertragung der Bewegungen des Meßfußes
3 auf die Membran 8 dient. Das elektrische Meßelement ist in einem solchen Winkel
am feststehenden Meßfußhebel 2 befestigt, daß der Gelenlpunkt I0, in welchem der
bewegliche Meßfußhebel 3 mit dem feststehenden Meßfußhebel 2 verbunden ist, in der
Ebene a liegt, die von der Membran 8 des elektrischen Meßelementes gebildet wird.
Das Gelenk 10 wird durch eine Blattfeder II gebildet, welche mittels Schrauben I2
in den Meßfußhebeln 2, 3 befestig ist. Um einen Bolzen 13 ist am feststehenden Meßfußhebel
2 der Spannbügel 4 drehbar befestigt. Die Schwenkbewegungen des Spannbügels werden
durch eine mit Anschlägen versehene Platte 14 nach beiden Seiten begrenzt.