Tyndall's Bar Breaker
3B SCIENTIFIC
Bedienungsanleitung
06/09 ALF
®
PHYSICS
Bolzensprenger U8442150
1 Spannschraube
2 Spannvorrichtung
3 Metallsteg
4 Stativstab
5 Bolzen
6 Ersatzbolzen
1. Sicherheitshinweise
• Versuchsaufbau so ausrichten, dass durch even-
tuell wegfliegende Bruchstücke des Bolzens keine in der Nähe befindlichen Personen oder zerbrechliche Gegenstände getroffen werden können.
• Spannschraube nicht zu fest anziehen.
• Während der Erhitzung des Metallstegs Gerät
nicht anfassen.
• Gerät vor dem Wegräumen abkühlen lassen.
Vorsicht! Bolzenbruchstücke sind heiß.
• Bruchstücke mit hitzebeständigen Handschuhen
oder einem entsprechenden Lappen aufheben.
2. Beschreibung
Der Bolzensprenger dient zur Demonstration der
erheblichen Kräfte, die bei der Volumenänderung
von festen Stoffen infolge Temperaturänderung
auftreten.
Der Bolzensprenger besteht aus einer U-förmigen
Spannvorrichtung mit einem Metallsteg und einer
Spannschraube. Am offenen Ende der Spannvorrichtung befinden sich Bohrungen, durch die ein gusseiserner Bolzen geschoben wird, der so den Metallsteg
arretiert. Ein seitlich an der Spannvorrichtung angebrachter Stativstab dient zur Aufnahme des Bolzensprengers in Stativmaterial.
3. Lieferumfang
1 Bolzensprenger-Apparat
10 Gusseisenbolzen
1
4. Technische Daten
7. Bedienung
Bohrung Bolzenaufnahme: 10 mm Ø
Länge der Spannvorrichtung: 290 mm
Stativstab: 65 mm x 12 mm Ø
Masse: ca. 1,3 kg
5. Zubehör
Satz 10 Gusseisenbolzen U8442110
6. Funktionsprinzip
Wird der Metallsteg erhitzt, so dehnt er sich so stark
aus, dass die Spannschraube nachgezogen werden
muss. Beim Abkühlen zieht er sich wieder auf seine
ursprüngliche Länge zusammen. Er wird jedoch, da
die Spannschraube nachgezogen wurde und er nun
kein Spiel mehr hat, vom Bolzen daran gehindert.
Die Spannung des Metallstegs wird schließlich so
groß, dass der Bolzen mit kräftigem Knall zerspringt.
Zur Durchführung des Experiments sind folgende
Geräte zusätzlich erforderlich:
1 Stativfuß, A-Form U8611160
1 Stativstange, 470 mm U15002
1 Universalmuffe U13255
1 Kartuschenbrenner
1 Gaskartusche
• Versuchsaufbau gemäß Fig. 1. Dabei darauf ach-
ten, dass der Bolzen nicht in die Richtung der
beobachtenden Personen weist.
• Bolzen vor Erhitzung mittels der Spannschraube
fixieren.
• Metallsteg ca. 5 Minuten mit einer nicht leuch-
tenden Flamme erhitzen. Während des Erhitzens
die Längenausdehnung des Stegs durch Anziehen der Spannschraube ausgleichen.
• Brenner entfernen und Metallsteg abkühlen
lassen.
Nach einiger Zeit zerspringt der Bolzen.
Fig. 1 Experimenteller Aufbau Bolzensprenger
Elwe Didactic GmbH ▪ Steinfelsstr. 6 ▪ 08248 Klingenthal ▪ Deutschland ▪ www.elwedidactic.com
3B Scientific GmbH ▪ Rudorffweg 8 ▪ 21031 Hamburg ▪ Deutschland ▪ www.3bscientific.com
Technische Änderungen vorbehalten
© Copyright 2009 3B Scientific GmbH
3B SCIENTIFIC
Tyndall’s bar breaker U8442150
Instruction Sheet
06/09 ALF
®
PHYSICS
1 Tensioning screw
2 Abutment
3 Metal bridge
4 Stand rod
5 Bolts
6 Spare bolts
1. Safety instructions
• Set up the experiment so that any pieces of bars
that break and fly off are not able to hit any
nearby people or breakable objects.
• Do not tighten the tensioning screw too much.
• Do not touch the equipment while heating the
metal bridge.
• Allow the equipment to cool before putting it
away.
Caution! Broken bolts will be hot.
• Only pick up broken pieces with the aid of heat-
resistant gloves or a suitable cloth.
2. Description
The bar breaker demonstrates the huge forces that
are involved in a change of volume of solid materials
due to temperature.
The bar breaker consists of a U-shaped abutment
with a metal bridge and a tensioning screw. At the
open end of the fork are two drilled holes through
which cast-iron bolts may be inserted, also passing
through the metal bridge to hold it in place. A rod
attached to the side of the abutment allows the bar
breaker to be attached to a retort stand.
3. Equipment supplied
1 Bar breaker apparatus
10 Cast-iron bolts
1
4. Technical data
7. Operation
Bolt holes: 10 mm dia.
Length of abutment: 290 mm
Stand rod: 65 mm x 12 mm dia.
Weight: approx. 1.3 kg
5. Accessories
Set of 10 cast-iron bolts U8442110
6. Operating principle
As the metal bridge is heated, it expands to such a
degree that its tensioning screw needs to be tightened up. When it cools it contracts back to its original length. However, it no longer has the play to do
this, since the tensioning screw has been tightened
at one end and the bolt prevents contraction at the
other. Eventually, the resulting tension in the metal
bridge becomes so great that it snaps the bolt in two
with a loud bang.
The following equipment is also required to perform
the experiment:
1 Stand base, A-shaped U8611160
1 Stainless steel rod, 470 mm U15002
1 Universal clamp U13255
1 Cartridge burner
1 Gas cartridge
• Set up the experiment as in Fig.1. Check that the
bolt is not aligned towards any viewing persons.
• Secure the bolt with its fastening screw before
heating it.
• Heat the bridge for about 5 minutes in a naked
gas flame. As the bridge heats up, keep tightening the tensioning screw to match the expansion.
• Take away the burner and allow the bridge to
cool.
Some time later, the bolt will break apart.
Fig. 1 Bar breaker experiment set-up
Elwe Didactic GmbH ▪ Steinfelsstr. 6 ▪ 08248 Klingenthal ▪ Germany ▪ www.elwedidactic.com
3B Scientific GmbH ▪ Rudorffweg 8 ▪ 21031 Hamburg ▪ Germany ▪ www.3bscientific.com
Subject to technical amendments
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