Titel: Desgoffe's Festigkeits-Probirmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1870, Band 196, Nr. CIX. (S. 405–410)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj196/ar196109

CIX. Festigkeitsprobirapparate von Desgoffe und Ollivier in Paris.

Nach dem Engineer, Januar 1870, S. 22 und Engineering, März 1870, S. 153.

Mit Abbildungen auf Tab. VII.

Zur Bestimmung der Widerstandsfähigkeit fester Körper gegen Längenausdehnung, Zusammendrückung oder Biegung sind nachstehend beschriebene, |406| sehr zweckmäßig construirte und bereits vielfach erprobte Apparate dem Ingenieur Desgoffe in Paris patentirt worden.

Diese Festigkeitsmaschinen zeichnen sich durch die Art und Weise der Hervorbringung des nothwendigen Zuges oder Druckes, sowie der Messung der hervorgerufenen Kraftäußerung aus. Letztere wird durch ein neues – übrigens schon bekannt gewordenes – System für hydraulische Pressen, die sogenannten sterhydraulischen Maschinen112) ausgeübt. Während nämlich bei den bisher angewendeten Pressen ein Wasservolumen in den Cylinderraum gepumpt wird, wodurch der Preßkolben wegen der Unzusammendrückbarkeit des Wassers in dem Maaße auswärts geht, als dieses selbst aus dem Pumpenraum vom Druckkolben verdrängt wird, ist bei der neueren Construction der vermittelnde Wasserkörper dadurch umgangen, daß man den kleinen Kolben, welcher auch durch eine starke Darmsaite ersetzt ist, unmittelbar in den Arbeitscylinder oder in eine Erweiterung desselben drückt resp. zieht. Dadurch ist nun ein Verdrängen der inneren Flüssigkeit im Maaße des eingeführten Kolben- oder Saitenvolumens und daher ein Auswärtsgehen des Preßkolbens direct bewirkt, ohne daß eine Pumpe mit ihren Ventilröhren etc. und dem Wasserreservoir nöthig wäre.

Was die Messung der Kraftäußerung anbelangt, so wird diese durch ein geeignetes, in gehärteten Messerschneiden ruhendes Hebelsystem auf eine – einen Kolben bildende – Stahlplatte übertragen. Letztere paßt in einen gußeisernen Cylinder, pflanzt jedoch auf das in letzterem enthaltene Quecksilber den Druck durch Vermittelung einer Kautschukmembran fort, welche das Quecksilber von dem Kolben trennt. Ein mit dem Cylinderraum in Verbindung gebrachtes Manometer zeigt auf einer empirisch getheilten Scala die auf den Manometerkolben resp. auf den zu untersuchenden Körper ausgeübte Kraftäußerung an.

Die nähere Einrichtung dieser Apparate wird aus deren Beschreibung mit Hülfe der Fig. 8 bis 19 ersichtlich.

A. Apparate zur Bestimmung der absoluten Festigkeit (Fig. 8 bis 13).

Die Figuren 8 und 9 stellen im Längsschnitt und Grundriß einen Apparat zur Bestimmung der absoluten Festigkeit von Bolzen dar.

Der Bolzen B, beiderseits mit Muttern versehen, ist derart in den Futtern m und n eingespannt, daß die Kraftausübung in gleicher Weise erfolgt, wie dieß bei der späteren Beanspruchung des Bolzens der Fall ist.

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Der Zug wird durch die Bewegung der Schraubenspindel S hervorgebracht, indem das Handrad D eine Drehung erhält. Statt diesem Handrad D kann aber auch eine Zahnradübersetzung mit gewöhnlicher Kurbel angeordnet werden, um die Schraube zu bewegen.

Zur Erzeugung eines stärkeren Zuges wird eine hydraulische Presse angewendet, deren nähere Einrichtung später besprochen wird und welche durch das Rohr r mit dem Preßcylinder N communicirt.

Die auf den Bolzen ausgeübte Kraftäußerung überträgt der in Messerschneiden ruhende Hebel H auf die Platte P, welche den Druck auf eine am Rande dicht eingeklemmte Kautschukmembran, auf das den Cylinderraum ausfüllende Quecksilber, endlich auf das Manometer M überträgt, an welchem der Druck in Meter Quecksilbersäule oder in Kilogrammen abgelesen wird.

Zur Bestimmung der Festigkeit von Kettengliedern ist ein Apparat in Figur 10 und 11 abgebildet; eine ganz ähnlich construirte Festigkeitsmaschine zeigen Fig. 12 und 13, bei welcher die sterhydraulische Presse M (Fig. 10 und 11) der Raumersparniß wegen nicht gezeichnet wurde.

Der zu prüfende Stab oder die zu untersuchenden Kettenglieder werden zwischen die Halter m und n eingespannt. Der Halter m ist an dem Ende des Hebels H angebracht; n dagegen an dem Preßkolben R. Dieser ist mittelst Lederstulpen gehörig gedichtet und der Preßcylinder N mit dem sterhydraulischen Apparat M und mit einer kleinen Druckpumpe J (Fig. 10 und 11) in Verbindung. Mit dieser Pumpe wird der anfängliche Zug gegeben, um die einzelnen Theile schneller in die gehörige Stellung zu bringen.

Die Pumpe J, wie sie Desgoffe construirt, besitzt keine Saugventile; der Plunger ist mit einem Ansatz von kleinerem Durchmesser versehen, welcher durch eine Stopfbüchse am unteren Ende des Pumpenstiefels durchgeht und durchlöchert ist, um den Eintritt des Wassers in den Stiefel zu gestatten. Bei dem Auf- und Niedergehen des Plungers werden die Oeffnungen abwechselnd durch die Stopfbüchse bedeckt oder frei, und hierbei wird die gleiche Wirkung wie mit den Saugventilen bei den gewöhnlichen Constructionen erzielt.

Der den eigentlichen Zug hervorbringende sterhydraulische Apparat besteht aus einem mit Wasser gefüllten Cylinder M, in welchen ein Kolben mittelst Bewegung einer Schraube durch eine Schwungkurbel oder mittelst eines Vorgeleges L und Kurbel eingepreßt und demzufolge das Wasser in den erwähnten Preßcylinder N getrieben und der Druck auf den Preßkolben R gleichförmig verstärkt wird.

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Die Kraftäußerung wird in der schon oben beschriebenen Weise gemessen. Der Winkelhebel H wirkt entweder direct auf die Druckplatte P (Fig. 10) oder zunächst auf den Hebel H', welcher wie der erstere in Messerschneiden ruht und dessen längerer Arm auf den Druckkolben P wirksam ist (Fig. 11).

Das an dem Preßkolben R angebrachte Gegengewicht hat den Zweck, jenen nach Vollendung der Probe und Nachlassen des Druckes in die ursprüngliche Lage zurückzuführen.

B. Apparat für Biegungsversuche (Fig. 14 und 15).

Der Haupttheil dieses Apparates, der mit einfachem Vorgelege versehene Preßkörper R und Preßcylinder N, sowie das die Kraftausübung messende Quecksilbermanometer M bedürfen nach dem oben Gesagten keiner weiteren Erklärung.

Hervorzuheben ist jedoch das Flectometer F, eine Vorrichtung um die stattfindende Durchbiegung des Probestabes ablesen zu können. Dasselbe besteht aus zwei zu beiden Seiten der Maschine angebrachten und unter sich durch Zugschrauben verbundenen gußeisernen Böcken m', von welchen der eine am oberen Ende einen Gradbogen mit Zeiger trägt.

Das Verfahren bei einem anzustellenden Biegungsversuche besteht darin, daß der Probestab zwischen die Schärfen der Keile a und c angelegt wird, welche sich in derselben Verticalebene befinden, worauf man den Stab durch die Messer b, f und d feststellt. Die Stellung der Schneide b erfolgt durch eingeschobene Keile, jene der Schneiden f und d durch Schrauben, und zwar in der Art, daß die durch den Keil g des Flectometers gehende Achse mit jener des Preßkörpers R zusammenfällt.

Wenn beim Beginne des Versuches durch den auf die Schneiden b und c wirkenden Druck auf dem Probestab Einkerbungen hervorgebracht werden sollten, welche natürlich nicht auf der Scala angezeigt werden dürfen, so verstellt sich das ganze System des Flectometers, welches auf den Kernen der Stellschrauben n ruht, um einen Bogen welcher dem durch die Eindrücke bei den Messern f und d erzeugten Spielraum entspricht. Dagegen kann eine solche Verstellung des Flectometers nicht mehr stattfinden, wenn die wirkliche Durchbiegung eintritt; diese wird vielmehr durch den Zeiger auf dem Gradbogen richtig angegeben und kann daselbst abgelesen werden.

Dieser in Figur 14 und 15 in 1/20 der natürlichen Größe abgebildete Apparat ist für Belastungen bis zu 20,000 Kilogrm. oder 200 Atmosphären Druck eingerichtet.

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C. Apparat zur Bestimmung der rückwirkenden Festigkeit und der Härte fester Körper (Fig. 16 bis 18).

Wie aus den Abbildungen dieses Durometers in Figur 16 bis 18 zu entnehmen ist, wird die durch eine Schraube S mit oder ohne Uebersetzung auf den eingespannten Körper ausgeübte Kraftäußerung vermittelst des in gehärteten Messerschneiden ruhenden Hebelsystemes m und H (welches in Figur 18 im größeren Maaßstab gezeichnet ist) auf den Druckmesser M übertragen.

Bei vergleichenden Versuchen z.B. über die Widerstandsfähigkeit von Holz, Bandagen, Eisenbahnschienen u. dgl. wird der zu untersuchende Körper zwischen dem Winkelhebel m und dem Stempel n gestellt und das Handrad so lange gedreht, bis die Spitze n (welche aus vorzüglichem Stahl angefertigt ist, um das Abstumpfen derselben während einer und derselben Versuchsreihe zu verhüten) den betreffenden Körper berührt.

Die Kenntniß des Druckes, bei welchem ein Eindruck beginnt und welcher am Manometer abgelesen wird, gibt einen Anhaltspunkt zur Beurtheilung der Verwendbarkeit verschiedener Materialien.

Je nach dem zu untersuchenden Körper und dem beabsichtigten Zweck muß die Form des Stempels n gewählt werden. Man nimmt für Stahl eine conische, für Eisen eine cylindrische, für Messing, Holz und Blei am geeignetsten eine prismatische Stempelform.113)

D. Maschine zum Probiren der Flintenläufe und Kanonenrohre (Figur 19).

Diese Maschine, von welcher Ansicht und theilweiser Schnitt in Figur 19 dargestellt sind, wird gegenwärtig von dem französischen Gouvernement zur Prüfung der zu übernehmenden Flintenläufe, auch Kanonenrohre angewendet.

Das Probestück W wird mit Wasser gefüllt in das feste Gerüst B, B' eingespannt und ein dichter Abschluß unten durch einen Lederring bewerkstelligt.

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Der Preßkolben A des Preßcylinders N greift mit dem oberen dünneren Theil C in das zu prüfende Rohr hinein.

Die Pressung in dem Preßcylinder N, welche bis auf 1000 Atmosphären gesteigert werden kann, wird durch die mit dem Cylinder in Verbindung stehende sterhydraulische Anordnung hervorgerufen. D bezeichnet ein starkes gußeisernes, mit Wasser gefülltes Gehäuse, in welchem eine kleine Trommel drehbar angeordnet ist. Durch Drehen derselben nach der einen Richtung wird die starke Darmsaite s aufgewickelt und hierdurch das Wasser gleichmäßig in den Preßraum N gedrängt.

Nach Ablauf der Probe muß vor dem Herausnehmen des Laufes W die Pressung durch Zurückdrehen der Schnur s nachgelassen werden, zu welchem Zweck die Kurbel der Trommel D' zur Aufwindung in Umdrehung gesetzt wird.

Die Größe des Druckes ist am Manometer bei D abzulesen.

J. Z.

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Polytechn. Journal Bd. CLXXV S. 8 u. 418; Dr. Grothe's Jahresbericht IV u. V S. 600.

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Nach einem Aufsatz von Ingenieur Glaser im „Civilingenieur“ 1869 S. 505 und 1870 S. 1 bedient sich der Wagenfabrikant Colas in Courbevoie dieses Apparates mit sehr großem Erfolg, um den Härte- resp. Trockenheitsgrad des Holzes festzustellen. Ein solcher Versuch ist hinreichend, um den Werth des Holzes für die beabsichtigte Verwendung sofort bestimmen zu können. – Referent verweist an dieser Stelle auch auf die eingehende Beschreibung dieser von Desgoffe in Paris und jener von Werder (Director der Waggonfabrik Klett u. Comp. in Nürnberg) construirten Festigkeits-Probirmaschinen in Armengaud's Publication industrielle, vol. XVIII p. 41 u.s.f.

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