Neuere Festigkeits-Probiermaschinen. Von Professor M. Rudeloff. (Fortsetzung von S. 389 d. Bd.) Neuere Festigkeits-Probiermaschinen. 3. Maschine für Zug-, Biege-, Druck- und Faltversuche. Von der Vielseitigkeit in der Ausführung der Maschinen von Amsler-Laffon & Sohn, zeugt die in Fig. 30–34 dargestellte Maschine für Zug-, Biege-, Druck- und Faltversuche. Die Maschine ist stehend angeordnet und zwar der Presszylinder A am oberen Ende, durch vier kräftige Säulen B mit der Grundplatte C verbunden. Der Kolben D wirkt aufwärts. Zur Uebertragung der Kraft auf die Probe dient der aus den beiden Stangen E und den Querhäuptern FF1 bestehende Rahmen, der den Presszylinder A umspannt und mit der Spitze G auf der oberen Kolbenfläche ruht. Die Zerreissproben werden mit dem einen Ende in dem Querhaupt F1 mit dem anderen in der Platte H festgelegt, welche durch die vier Säulen B gegen den Zylinder A abgesteift ist. Die geringste erreichbare lichte Entfernung zwischen den beiden Einspannköpfen beträgt 100 mm, die grösste 500 mm. Die Einspannung der Stäbe erfolgt durch die Keile J mit eingelegten, gezahnten Schalen K Die Schalen für Flachstäbe haben gezahnte, gerade Flächen und sind drehbar in den Keilen gelagert, so dass sie auch dann an beide Kopfflächen sich anlegen, wenn diese nicht parallel sind. Die Schalen für Rundstäbe haben gezahnte Rinnen, in welche die Enden des Stabes zu liegen kommen. Zum Einlegen des Stabes werden die zusammengehörigen Keile mit den Hebeln L und L1 gleichzeitig gehoben oder gesenkt. Das Auswechseln der Schalen geschieht nachdem die Keile aus dem Einspannkopf herausgehoben sind. Ausser der Keileinspannvorrichtung für glatte Rundstangen und Flachstäbe werden auch Einspannvorrichtungen für Rundstäbe mit Köpfen beigegeben. Bei Biegeversuchen dient das Querhaupt F1 als Träger der beiden Auflagestücke M für die Probe (s. Fig. 30 und 33). Das die Belastung vermittelnde Druckstück N wird in die zugleich den Boden des Presszylinders A bildende Platte O eingeschoben. Für Druckversuche wird als untere Stützfläche das Kugellager P (Fig. 31) in das Querhaupt F1 und als obere Stützfläche die Platte Q in den Zylinderboden O eingesetzt. Die Anordnung des Kugellagers als untere Druckplatte erscheint bei stehenden Festigkeitsprobiermaschinen als die natürlichste. Wie fehlerhaft sie ist, zeigt Fig. 35. Steht nämlich bei parallelen Druckflächen der Probe die obere Fläche der Kugelplatte zu Beginn des Versuches nicht parallel zur oberen festen Platte, oder hat die Probe keine parallelen Druckflächen, so kommt eine Kante oder Ecke der Probe z.B. a zuerst zur Anlage an die obere feste Druckplatte. Liegt nun der Mittelpunkt der Kugel unterhalb der zur Anlage zu bringenden Druckfläche, z.B. bei m, so muss a beim Einstellen des Lagers relativ zur unteren Platte u auf dem Kreise mit dem Halbmesser ma, und da a gleichzeitig aufwärts geht, in der Richtung des Pfeiles p längs der oberen Druckplatte o sich bewegen, damit die obere Fläche voll zur Anlage kommen kann. Der Bewegung gegen o wirkt die Reibung entgegen. Daher ist bei der in Fig. 35 dargestellten Anordnung des Kugellagers die Einstellung mindestens erschwert. Wesentlich vermindert ist der Fehler, wenn der Kugelmittelpunkt, also der Drehpunkt der Platte mit der Probe, bei i liegt, da dann die Bewegung von a in der Ebene o nur äusserst gering ist. Hierzu wäre aber mit Rücksicht auf die Verwendung desselben Kugellagers für verschieden grosse Proben die Kugelkalotte mit möglichst grossem Halbmesser auszuführen und die Verwendung besonderer Unterlagplatten verschiedener Dicke erforderlich. Als Uebelstand verbliebe, dass der Bewegungswiderstand in dem Kugellager selbst mit dem Halbmesser der Kalotte wächst. Um nun möglichst leichte Einstellung der Druckplatten zu ermöglichen, habe ich das Kugellager (Fig. 36) angegeben, bei dem die Probe auf die feste Druckplatte u gestellt, und gegen die Platte A mit Kugellager B bewegt wird. Letzteres gibt unter dem Druck der Kante a leicht nach, weil die obere Fläche des Schraubenkopfes, auf der die Schale B ruht, mit der Fläche des Kugellagers konzentrisch gekrümmt ist und die Kante a bei Einstellung des Kugellagers sich gegen die Platte A nicht seitlich zu verschieben braucht. Die Platte A ist auf die schrägen Leisten f der Kugelschale B aufgeschoben, so dass sie im Bedarfsfalle z.B. bei starker Verdrückung und Nachbearbeitung leicht gegen eine andere ausgetauscht werden kann. Fig. 34 zeigt schliesslich noch eine Vorrichtung für Biegeproben oder Faltversuche. Das Versuchsstück ruht wieder wie beim Biegeversuch auf den beiden gegen Verschiebung gesicherten Stützrollen M und wird unter dem Stempel s gebogen. Wie aus der gegebenen Darstellung hervorgeht, ist bei Ausführung der vier verschiedenen Versuchsarten nacheinander kein wesentlicher Umbau der Maschine erforderlich; nur die Druckplatte Q und das Druckstück N sind gegeneinander auszutauschen, und ferner ist die Kugelplatte P zu entfernen, um genügend Raum für die Durchbiegung der Biegeprobe zu schaffen. Diese stete Bereitschaft für die verschiedenen Versuchsarten ist als Vorteil hervorzuheben, der allerdings den Uebelstand im Gefolge hat, dass die Zerreissproben infolge Auskragens des Biegebalkens F1 stets nur von zwei Seiten leicht zugänglich sind. Die Maschine wird für die aus der Zusammenstellung S. 404 ersichtlichen Kraftleistungen und Grössenverhältnisse geliefert. Die Kraftmessung erfolgt mit Quecksilbermanometer oder mit dem an den Presszylinder angeschlossenen Pendelmanometer (Fig. 8–10 S. 378). An ihm befinden sich auch die eigentlichen Steuerventile. Das Ventil R (Fig. 30 und 31) dient nur dazu, das Querhaupt F1 in die zur Probe passende Höhenlage einzustellen. Erleichtert wird dies durch die auf der Säule B angebrachte Teilung, an der man die Entfernung zwischen den Einspannköpfen ablesen kann. Textabbildung Bd. 320, S. 402 Fig. 35. Gewöhnliches Kugellager. Textabbildung Bd. 320, S. 402 Fig. 36. Kugellager nach Rudeloff. Fig. 37 zeigt die Maschine in Verbindung mit der Pumpe (Fig. 1 bis 4 S. 376) und mit Quecksilbermanometer. 4. Die 500000 Druckpresse. Die Erprobung der Eigenfestigkeit des Betons erfolgt, wie schon oben erwähnt ist, besonders durch Druckversuche. Das Gesetz der proportionalen Widerstände, nach dem geometrisch ähnliche Körper, also Würfel beliebiger Grösse, unter gleichen Spannungen (Belastung bezogen auf die Einheit des Querschnittes) gleiche Formänderungen für die Längeneinheit erleiden, gilt hierbei nicht, weil die Betonproben mit fortschreitender Erhärtung des verwendeten Bindemittels (Zement, Kalk usw.) an Festigkeit zunehmen, und diese Veränderung sich unter dem Einfluss äusserer Einflüsse, z.B. der Kohlensäure der Luft, allmählich von aussen nach dem Innern der Probe hin, vollzieht. Textabbildung Bd. 320, S. 402 Maschine für Zug-, Biege-, Druck- und Falt-Versuche von Amsler-Laffon & Sohn. Dieser Umstand bedingt, um die bei verschiedenen Versuchsreihen erzielten Ergebnisse für die Druckfestigkeit des Betons aus verschiedenen Materialien vergleichbar zu machen, die Anwendung von Proben mit stets gleichen Abmessungen. Da nun ferner auch das Verhältnis zwischen den Abmessungen der Probe und der Korngrösse der zu dem Beton verarbeiteten Materialien, besonders des Kieses und des Steinschlages, auf das Ergebnis des Druckversuches von Einfluss Ist, so erwies es sich als notwendig, möglichst grosse Würfel zu den Druckversuchen zu verwenden, um letztere in tunlichster Anlehnung an die Verhältnisse auszuführen, unter denen die praktische Verwendung des Betons stattfindet. In Erwähnung dieser Umstände ist der Würfel mit 300 mm Kantenlänge als normale Probe für Druckversuche mit Beton eingeführt, wobei allerdings nicht ausgeschlossen ist, dass je nach den Umständen und dem Zweck der Versuche auch noch grössere Probekörper zur Anwendung kommen. Bedingte nun die Prüfung grosser Körper die Anwendung kräftiger Maschinen, so gebot der Umstand, dass die Versuche auch auf dem Bauplatz zur Ausführung gelangen müssen, möglichst einfache Konstruktionen, um die Maschinen gegen die Einflüsse der Witterung, Staub und Nässe möglichst unempfindlich zu gestalten. Textabbildung Bd. 320, S. 403 Fig. 37. Maschine für Zug-, Druck-, Biege- und Falt-Versuche von Amsler-Laffon & Sohn. Textabbildung Bd. 320, S. 403 500 t-Presse von Amsler-Laffon & Sohn. Die erste Sondermaschine für diese Zwecke hat A. Martens angegeben. Sie besteht im wesentlichen aus einer aufwärts wirkenden fahrbaren hydraulischen Presse, die durch zwei kräftige Säulen (Zugstangen), mit einer starken Kopfplatte verbunden ist. Der Kolben trägt auf seiner Stirnfläche ein Kugellager zur Aufnahme des Probewürfels, der dann gegen die ebene untere Fläche der Kopfplatte gepresst wird. Die Belastung wird aus dem Flüssigkeitsdruck im Presszylinder und der wirksamen Kolbenfläche berechnet, und der Druck hier an einem Federmanometer abgelesen. GrösseNo. Kraftleistung Zulässige grösste Abmessungen der Proben in mm Zugproben Biegeproben Druckproben Durchmesser Dicke Breite Höhe Breite Stützweite Höhe Durchmesser 1   25000 35 30   70 300 240 1100 350 60 2   50000 50 40   90 300 240 1100 350 80 3   80000 60 50 100 300 270 1100 350 80 4 100000 70 65 100 350 300 1200Hierbei können gleichzeitig zwei Druckschneiden bei 600 mm Entfernung voneinander angewendet werden. 450 220 × 220 Den gleichen Konstruktionsgrundsatz zeigt die neuere 500000 Presse von Amsler-Laffon & Sohn (Fig. 38 bis 40). Die Verbindung zwischen der Grundplatte für den Presszylinder E mit der Kopfplatte Q bewirken hier vier Zugstangen. Sie stehen weit genug auseinander, so dass die vier Seitenflächen des Probewürfels noch bequem beobachtet werden können. Das Kugellager F ist nicht auf der von dem Presskolben C getragenen Druckplatte B angebracht, sondern an der unteren Fläche der Kopfplatte G. Hier ist also der S. 401 hervorgehobene Nachteil des unten angeordneten Kugellagers bereits vermieden. Der Kugelmittelpunkt liegt, wie es sein muss, in der Druckfläche; indessen ist gegen die gewählte Konstruktion einzuwenden, dass das Kugellager nicht, wie bei Fig. 36 für sich, auf einer Kugelfläche drehbar, aufgehängt ist. Es ruht auf den vier Schrauben s und wird bei Beginn des Belastens durch die Probe von ihnen abgehoben. Stehen die Druckflächen des Kugellagers und der Probe nicht von vornherein parallel zueinander, so neigt die Kugelplatte sich, wobei nicht der Mittelpunkt der Kugel sondern die erste Berührungsstelle zwischen den beiden Druckflächen den Mittelpunkt der Bewegung bilden. Beide Flächen müssen sich daher mehr oder weniger gegeneinander verschieben, sobald die Kugelflächen zur Anlage kommen. Die dem Eigengewicht der Kugelplatte entsprechende Reibung, die bei der Anordnung nach Fig. 36 vermieden ist, wirkt dieser Verschiebung entgegen und stört die angestrebte zentrische Belastung. Die Presse wird wieder mit Oel betrieben. Es tritt durch die Rohre M und D und das Ventil J in den Zylinder E ein, wobei der Druck an dem Federmanometer K abgelesen wird. Das für sich absperrbare Manometer L dient als Kontrollmanometer. M ist das Ventil zum Entlasten, wobei das Rohr N das mit dem Gewicht des Kolbens C belastete Oel zum Oelbehälter des Druckerzeugers zurückführt. Ebenfalls gelangt nach dort zurück das zwischen Kolben und Zylinderwand aufsteigende und im Kanal O sich ansammelnde Oel. Wird die Presse an ein Pendelmanometer (Fig. 8–10) angeschlossen, so fällt die Schiene P mit den von ihr getragenen Teilen JKLM fort. (Fortsetzung folgt.)