Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03590.jsonl.gz/155

mehr
mit auf den Gewichtteller b gelegten Gewichten ausgleicht, deren Zehnfaches gleich dem Schrotgewicht ist.
Die Materialprüfungsmaschinen, bei welchen die Kraftäußerung vermittelst einer oder mehrerer Kraftschrauben stattfindet, besitzen zur Ermittelung der Druckgrößen entweder Hebel [* 2] (Wagebalken) oder Federn, so daß man den Druck an aufgelegten Gewichten oder an der Ausdehnung [* 3] einer Feder erkennt. Gewöhnlich findet man bei ihnen also eine Verbindung der Hebelmaschine mit Schraube. Wird die Zugkraft an dieser Prüfungsmaschine durch die Ausdehnung oder Spannung einer Feder derart gemessen, daß man diese zwischen das Prüfungsmaterial und die Kraftschraube einspannt, so erhält sie eine große Ähnlichkeit [* 4] mit einem Federdynamometer und wird ganz vorzüglich geeignet zur Prüfung leichter zerreißbarer Materialien (Gespinst, Gewebe, [* 5] dünner Draht, [* 6] Papier u. dgl.). Eine solche Maschine [* 7] zeigt [* 1] Fig. 2 in der Seitenansicht und [* 1] Fig. 3 im Grundriß.
Auf einem schmalen hölzernen Brett U U befinden sich vier kleine feste Ständer G, O, R, C. In dem Ständer G ist die mit einer Schraubenmutter ausgestattete Achse eines Handrades H so gelagert, daß sie sich drehen, aber nicht in der Längsrichtung bewegen läßt. Durch Drehung des Rades H wird daher die Schraube S bewegt, welche mittels einer im Grundriß sichtbaren Verlängerung [* 8] fest mit der Traverse F verbunden ist, die sich gegen eine Dynamometerfeder E legt, welche ihrerseits mit dem andern Ende gegen die Platte d gestützt wird.
Diese Platte d, durch welche die Schraubenverlängerung frei hindurchgeht, findet ihre Befestigung an den beiden runden Führungsstangen b b, welche in den Ständer o geführt und am andern Ende durch das Querstück a rahmenförmig abgeschlossen werden. An diesem Querstück a sitzt nun zunächst die zum Einspannen des Probestücks (z. B. Papier) notwendige Klemme A, während die zweite Einspannklemme A¹ an der Stange B angebracht ist, die sich je nach der Länge des Probestücks in dem festen Ständer verschieben und durch die Schraube D feststellen läßt.
Ist zwischen diesen Klemmen A und A¹ nun das Probestück eingespannt, und wird dann das Handrad gedreht, so wird durch die Spannung im Probestück die Feder E proportional dieser Spannung zusammengedrückt, bis der Bruch erfolgt. Zugleich wird, da die Spannung auf die Feder durch die Stangen b b und das Querstück a übergeht, dieses Querstück a eine Bewegung ausführen, welche genau gleich ist der dem Bruch vorangehenden Dehnung. Um nun die Zusammendrückung der Feder (welche die zum Zerreißen erforderliche Kraft [* 9] repräsentiert) und die Ausdehnung des Probestücks genau zu bestimmen, werden sie auf den beiden Bogenskalen P und Q durch Zeiger z z in fünffacher Vergrößerung angegeben.
Hierzu dient für beide ein fast gleicher Nebenapparat, wovon der eine, die Dehnung angebende in dem Ständer R angebracht ist. Beide bestehen aus kleinen vertikalen Achsen, welche oben die Zeiger und unten je eine Rolle v tragen. Um diese Rolle läuft nun eine in dem federnden Bogen [* 10] h, resp. y gespannte Saite i. Die an y befestigte Saite wird, durch das Stängelchen q mit dem Querstück a verbunden und von diesem angezogen, die Veranlassung zum Drehen des Dehnungszeigers über der Skala Q. Die an h gespannte Saite dahingegen ist an der Traverse F befestigt und markiert durch den Zeiger auf der von dem Querstück a getragenen Skala in Kilogrammen die Federspannung. Um ein plötzliches Losschnellen der Feder unmittelbar nach dem Bruch zu verhindern, ist bei C noch eine Sperrstange angebracht, in welche ein Sperrkegel einfällt.
Zum Abmessen der freien Länge des ausgespannten Probestücks N dienen endlich die auf der Stange B sowohl als auf der Stange C vorhandenen Maßstäbe, welche diese Länge direkt in Zentimetern angeben. Diese Festigkeitsmaschine wird in zwei Größen, in einer bis 15 kg Spannung für Garn und Papier, in einer andern bis 120 kg Spannung für Gewebe, Schnüre u. dgl., von W. Frombling in Gadderbaum-Bielefeld gebaut und je nach dem Zweck mit verschiedenen Klemmen versehen. Ein besonders für wissenschaftliche Zwecke konstruierter Festigkeitsapparat, der jedoch nur bis 50 kg Spannung reicht, ist von Reusch konstruiert und beschrieben im »Polytechnischen Journal«, Bd. 235, S. 414.
Als die wichtigste Maschine muß diejenige mit hydraulischem Druck deswegen hingestellt werden, weil sie am besten geeignet ist, die Prüfung an Stücken von beliebigen Dimensionen vorzunehmen, hohe Eisenträger zu zerbrechen, Säulen [* 11] zu zerknicken, dicke Achsen zu verdrehen, Steine, erhärteten Zement, Holz [* 12] etc. zu zerdrücken, Stangen, Ketten, Riemen, Seile zu zerreißen u. dgl. In erster Reihe steht hier die sogenannte Werdersche Maschine (Fig. 4). Auf einem
[* 1] ^[Abb.: Fig. 2. Materialprüfungsmaschine (Seitenansicht).]
[* 1] ^[Abb.: Fig. 3. Materialprüfungsmaschine (Grundriß).] ¶
mehr
entsprechend schweren Gestell F ruht ein starker Cylinder B, in dem sich der Kolben A bewegt. Zugleich findet zwischen dem Cylinder B und dem Maschinenbett G G eine feste Verbindung statt. Der in dem Druckcylinder B gehörig abgedichtete Kolben A ist ferner durch die Querstücke D D und vier Stangen e e mit dem starken Querstück E E so verbunden, daß das letztere die Kolbenbewegung mitzumachen hat. Seitwärts von dieser Maschine befindet sich nun eine hydraulische Presse, welche eine Flüssigkeit, z. B. Glycerin, in den Cylinder B, also gegen den Kolben A, drückt und letztern mit dem Stück E E nach rechts verschiebt.
Mit diesem Stück E E wird nun auf den zu untersuchenden Körper die Kraft übertragen und zwar, je nachdem derselbe zerdrückt, zerrissen, verbogen oder verdreht werden soll, durch verschiedene Zwischenmittel. Zum Zerreißen z. B. werden die genau zugearbeiteten Probestücke zwischen den für Aufnahme derselben passend eingerichteten Spannkluppen u und u2 eingespannt, wovon die Kluppe [* 14] u2 vermittelst der bei s sichtbaren Schraube richtig eingestellt wird.
Zum Zerdrücken wird die Kluppe u fortgenommen und die rechte Seite von E mit einer Platte bedeckt, um das Prüfungsobjekt zwischen das Querstück E und den Cylinder B zu bringen etc. Eine besonders gut ausgedachte Wage [* 15] dient zur Bestimmung der Druckgröße und ist folgendermaßen eingerichtet. Mit dem Querstück r sind verbunden mehrere Tragarme a, welche eine horizontale Welle (in der Zeichnung gestrichelt) aufnehmen, an der in Ringen der Hebel H hängt, welcher sich vermittelst einer Scheide so gegen den Kolben A stützt, daß er die ganze Pressung des Kolbens aufnimmt und auf die Wagschale W überträgt und zwar in einem Verhältnis von 1:500. Eine Wasserwage auf dem Hebel H zeigt dessen horizontale Lage an, so daß das auf der Wagschale W liegende Gewicht, mit 500 multipliziert, den Druck auf den Kolben angibt.
Die ganze Maschine endlich ruht auf den Schrauben [* 16] f und kann demgemäß auch auf das genaueste horizontal eingestellt werden. Zum Abmessen des Druckes dient übrigens bei kleinen Pressungen oft ein Federmanometer. Diese Werdersche Maschine läßt eine Kraftentwickelung bis zu 80-100 metr. Ton., also von 1600-2000 Ztr., zu. Mit einer solchen Maschine können daher die stärksten Bauteile (Steine, Hölzer, Eisenträger, Eisensäulen) sowie Maschinenteile (Achsen, Wellen, [* 17] Ketten, Seile) auf ihre Verwendungseigenschaften untersucht werden, wie es auch in staatlichen Anstalten zu Berlin, [* 18] München, [* 19] Wien [* 20] etc. schon geschieht.
Für geringere Belastung, zum Zerreißen von Garn, Papierstreifen, Zeugproben, dünnem Draht, konstruierte Hoyer einen Zerreißapparat mit Ausdehnungsanzeiger, bei welchem der Druck durch eine Quecksilbersäule gemessen und durch eine Zugschraube hervorgebracht wird, indem die durch die Schraube erzeugte Spannung auf einen Kolben übertragen wird, welcher in einem mit Quecksilber gefüllten Cylinder spielt, mit dem eine Röhre, wie bei einem Manometer, [* 21] in Kommunikation steht, in welcher das Quecksilber je nach der Druckgröße mehr oder weniger aufsteigt und den Höhenstand, den Druck, registriert. Auch im großen ist dieses Prinzip in Frankreich zur Anwendung gekommen und zwar zu Pressungen bis zu 30,000 kg.
Von nicht geringerer Bedeutung ist die Prüfung der Materialien auf ihre Haltbarkeit oder Dauerhaftigkeit und Abnutzung während und durch den Gebrauch, weshalb denn auch für diese Untersuchungen Apparate entstanden sind. Zuerst gehört hierher eine Vorrichtung zum Untersuchen von Pflastermaterialien, um die Widerstandsfähigkeit derselben durch bestimmte Koeffizienten zu erhalten, nach welchen sich dann die Dauer berechnen läßt. Zur Erreichung dieses Zwecks werden auf einen in Drehung befindlichen horizontalen Mühlstein zwei Würfel gesetzt, in Rahmen seitlich festgehalten und mit Hebeln und Gewichten eingepreßt. Der eine dieser Würfel besteht aus dem Normalstein, welcher als Vergleichungseinheit bei allen Prüfungen angewendet wird, der andre Würfel aus dem zu untersuchenden Material. Nach einer gewissen Anzahl von Umdrehungen des Schleifsteins wird jeder Würfel gewogen oder gemessen und aus dem Verhältnis der Abnutzungsvolumina oder Gewichte der gewünschte Koeffizient bestimmt. Hierher gehört auch das Histometer (s. d.).
Bei allen Festigkeitsbestimmungen an sogen. festen homogenen Materialien (Metallen, Steinen etc.) kann die Widerstandsfähigkeit leicht auf eine Flächeneinheit, 1 qcm des Querschnitts, berechnet werden, da man den letztern leicht auf das genaueste messen kann. Ist aber das Prüfungsobjekt faseriger Natur (Garn, Papier etc.), so ist die Abmessung des Querschnitts nicht möglich und man veranlaßt, andre Beziehungen aufzusuchen, um die Festigkeitsverhältnisse darzulegen und zu vergleichen.
Man hat daher zweckmäßig die Numerierung, welche bei Garn zum Bestimmen der Feinheit dient, auch hier zu Grunde gelegt. Da nun hiernach eine Nummer die Zahl von Metern der Gespinstlänge angibt, welche das Gewicht von 1 g besitzt, so berechnet sich diejenige Länge, die durch ihr Eigengewicht den Faden [* 22] zerreißt, einfach dadurch, daß man die Nummer mit dem Zerreißgewicht multipliziert. Dieser Länge hat man den Namen Reißlänge gegeben und sie als Maß der absoluten Festigkeit [* 23] des faserigen Materials angenommen. Bei gleicher Dichtigkeit verhalten sich daher die Festigkeiten direkt wie die Reißlängen. Wegen der hierdurch herbeigeführten Bequemlichkeit hat man die Reißlänge als Festigkeitsmaß auch bei Geweben, Papier und
[* 13] ^[Abb.: Fig. 4. Werdersche Maschine.] ¶