CH412398A - Materialprüfeinrichtung für wechselseitige Druck- und Zugversuche - Google Patents

Description

  
 



     Materialprüfeinrichtung    für wechselseitige Druck- und Zugversuche
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Materialprüfeinrichtung für wechselseitige Druckund Zugversuche unter Verwendung von Schmiermittelpolstergelenken sowie eines Prüfzylinders.



   Es ist eine Wechselfestigkeitsprüfmaschine bekannt, die mit Kugeln und   Kugeischalen    in dem Kolben arbeitet. Ein Auspendeln des bei dieser Maschine erforderlichen Gestänges, wenn beispielsweise der Probestab krumm ist, ist nach dieser Ausführung unmöglich, weil sich die Kugeln in den   Kugelschalen    nicht sinngemäss bewegen und Richtungsänderungen mitmachen können.



   Bei einer anderen bekannten hydraulischen Prüfeinrichtung besitzen den Kolbendruck auf den Einspannteil übertragende Stelzen an ihren Enden zwar kugelzonenförmige Teile, die dichtend in zylindrischen Vertiefungen des Einspannteiles bzw. des Druckkolbens liegen, wobei in diese Vertiefungen Schmiermittel derart eingepresst wird, dass an den Druckflächen der Stelzen Schmiermittelpolster gebildet werden. Soll mit einer solchen Einrichtung aber über die Stelze eine Druckkraft übertragen werden, dann ist dies nur so lange möglich, wie die Stelzen nicht zu weit aus ihrer senkrechten Lage gebracht wird, da sonst das ganze System ausknicken würde. Ein weiterer Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, dass mit ihr die Übertragung von Zugkräften insofern nicht durchführbar ist, als hydraulische Füllmittel bekanntlich keine Zugkräfte zu übertragen vermögen.



   Um nun in einer Prüfeinrichtung in rascher Folge Druck- und Zugkräfte auf das Prüfstück übertragen zu können, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, sowohl die Druck- als auch die Zugkräfte mittels getrennter hydraulischer, unter Druck gesetzter Polster auf das Prüfstück einwirken zu lassen. Damit es dabei nicht zu schädlichen Richtungsänderungen innerhalb des Prüfmaschinengestänges bzw.

   zwischen der Achse des Prüfzylinders und dem Prüfstück sowie zu einem Materialverschleiss kommt, kann beiderseits des Prüfzylinders je ein in einem Gelenkgehäuse befindlicher, die Druckund Zugkräfte übertragenden, mit zwei kugeligen einen gemeinsamen Drehpunkt aufweisenden Gleitflächen versehener Kolben angeordnet werden, dessen glockenförmig gestalteter Kugelkolbenteil mit seiner Gleitfläche die beiden die hydraulischen Polster darstellenden Kammern jedes   Gelenkgehäuses    voneinander trennt, während der andere Kugelkolbenteil die Abdichtung des hydraulischen Polsters nach aussen hin übernimmt.

   Es werden dann sowohl die Druckkraft wie auch die Zugkraft über die Schmiermittelkammer, d. h. über hydraulische Polster auf das Prüfstück übertragen, wobei eine Einstellung des Prüfzylinderkolben infolge des gemeinsamen Mittelpunktes für die beiden Kugelgleitflächen jedes Gelenkes in jede gewünschte Lage möglich ist und Richtungsänderungen der Kolbenstange jederzeit ausgeglichen werden können. Es ist dann nämlich eine Kammer vorhanden, die bei der Aufbringung von Zugkräften unter hydraulischen Druck gesetzt wird, und eine zweite   Kammer    vorgesehen, die bei der Übertragung von Druckkräften ebenfalls unter hydraulischem Druck steht.



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in schematischen   Darstellun-    gen veranschaulicht, und zwar zeigen:
Fig. 1 und 2 bekannte bzw. bereits vorgeschlagene Ausführungen, während
Fig. 3 die vollständige erfindungsgemässe Einrichtung und  
Fig. 4 eine Einzelheit, teilweise im Schnitt, wiedergibt.



   Bei einer Prüfeinrichtung für reine Druckkräfte bekannter Bauart gemäss Fig. 1 ist der im Prüfzylinder 1 geführte Kolben 2 als Kugel 3 ausgebildet, wobei die Prüfkraft über eine Kugelschale 4 und eine dementsprechend gestaltete Platte 5 auf das Prüfstück 6 übertragen wird. Durch die Kugel 3 und die Kugelschale 4 können Richtungsänderungen des Zylinders 1 bzw. des Kolbens 2 gegenüber der Längsachse des Prüfstückes 6 so weit ausgeglichen werden, wie dies die Richtung zwischen den Teilen 3 und 4 zulässt.



   Die Übertragung von Zugkräften kann mittels Kugeln und   Kugelschalen    gleichermassen ausgeführt werden. Schwierig wird es jedoch erst, wenn durch die Prüfmaschine in schneller Folge wechselweise Zug- und Druckkräfte auf das Prüfstück ausgeübt werden sollen. Ein Vorschlag für eine solche Maschine ist in Fig. 2 wiedergegeben, in welcher der Prüfzylinder 7, der doppelt wirkende Kolben mit 8 und die Kolbenstange mit 9 benannt sind, auf der eine Kugel 10 sitzt. Auf diese Kugel 10 stützt sich nun zur Übertragung von Druckkräften auf der einen Seite die Kugelschale 11 ab, zur   Übertracrunb    von Zugkräften, auf der anderen Seite die Kugelschale 12.



  Die beiden Kugelschalen 11 und 12 befinden sich in einem gemeinsamen Halter 13, der durch geeignete Mittel 14 mit dem Prüfzylinder 15 verbunden ist.



  Es hat den Anschein, als könnte sich die Kugel 10 entsprechend den Kraftwirkungen und -richtungen in den   Kugelschalen    11 und 12 einstellen, was aber nur bei sehr langsam auftretenden   Wechselkräften    der Fall ist. Bei schnell wechselnden Zug- und Druckkräften wird jedoch die Kugel zwischen den Kugelschalen klappern, so dass sich deren Verschleiss und Zerstörung bald bemerkbar macht. Wenn anderseits die Kugelschale 11 und 12 so stark an die Kugel 10 angepresst werden, dass kein Klappern mehr möglich ist, so wird sich zweifellos infolge der jetzt wirkenden starken Reibung der Nachteil einstellen, dass sich die Kugel 10 nicht mehr in befriedigender Weise auf die jeweils richtige, d. h. der Kraftrichtung entsprechende Lage ausrichten.



   Bei der Ausführung gemäss Fig. 3 ist mit 16 der Prüfzylinder benannt, dessen Kolben 17 mit seiner Kolbenstange 18 für Zug- und Druckbewegungen gebaut ist. Mit   l9a,    b und 20a, b sind die aus je zwei Gehäuseteilen bestehenden Gelenkgehäuse bezeichnet, in denen die erfindungsgemässen, jedoch nicht erkennbaren Schmiermittel-Polsterkammern und in diesen die Kugelkolben mit den Mittelpunkten 21 und 22 untergebracht sind. Bei 23 ist ein Widerlager und bei 24 das Prüfstück angedeutet, welches mittels Schrauben am zugehörigen Gelenkgehäuseteil 20b befestigt ist.



   In Fig. 4 ist wieder die Kolbenstange 18, das untere aus den Gehäuseteilen 20a, b bestehende Gelenkgehäuse, das Prüfstück 24 sowie der Mittelpunkt 22 für den Kugelkolben 25, 25' erkennbar, dessen beide kugelige   Gleit-und    Dichtflächen mit 26 und 27 benannt sind, zu denen die Dichtungen 28 bzw. 29 gehören. Auf diese Weise ist der sich über die beiden Gelenkgehäusehälften 20a, b erstreckende zylindrische Schmiermittelraum in die beiden Kammern bzw. Polster 30 und 31 unterteilt.



  Die Gelenkgehäusehälften 20a, h werden aufeinander gepresst und mittels Ringdichtung 32 nach aussen hin abgedichtet.



   Der Hauptteil des Kugelkolbens ist als Glockenkolben 25 gestaltet, während der Kugelkolbenteil 25' der Abdichtung nach aussen hin dient, wobei den zugehörigen Kugelflächen 26 und 27 der Kugeldurchmesser 33 gemeinsam ist.



   Mittels der Zuführungen 34 und 35 können die beiden Kammern 30 und 31 mit Fett oder einem anderen ähnlichen Schmiermittel zur Bildung je eines hydraulischen Polsters gefüllt werden. Druckkräfte sind somit durch das in der Kammer 31 befindliche Polster auf das Prüfstück 24 übertragbar, während Zugkräfte mittels der Schraubenverbindung bei 36 und 37 auf das Prüfstück 24   iiber    das in der Kammer 30 vorhandene hydraulische Polster ausgeübt werden. Dies ist dadurch möglich, dass beide Kammern 30, 31 voneinander durch Manschettendich  zungen    28 getrennt sind. Ein Ausknicken des Systems ist im übrigen deshalb nicht zu erwarten, weil der Mittelpunkt 22 für die Kugelgleitflächen 26 und 27 in diesem Punkt zusammenfällt.



   Die Erfindung soll sich auf eine Einrichtung erstrecken, bei der gemäss Fig. 4 nur auf einer Seite des Prüfzylinders ein hydraulisches Polsterpaar 30, 31 in einem Gelenkgehäuse 20a, b vorgesehen ist.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Materialprüfeimichtung für wechselseitige Druckund Zugversuche unter Verwendung von Schmiermittelpolstergelenken sowie eines Prüfzylinders, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Druck- als auch die Zugkräfte des Prüfzylinderkolbens (17) mittels getrennter hydraulischer, unter Druck gesetzter Polster (31, 30) auf das Prüfstück (24) übertragen werden.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beiderseits des Prüfzylinders (16) je ein in einem Gelenkgehäuse (19a, b bzw. 20a, b) befindlicher, die Druck- und Zugkräfte übertragender, mit zwei kugeligen, einen gemeinsamen Drehpunkt (22) aufweisenden Gleitflächen (26, 27) versehener Kugelkolben angeordnet ist, dessen glockenförmig gestalteter Kugelkolbenteil (25) mit seiner Gleitfläche (26) die beiden die hydraulischen Polster darstellenden Kammern (30, 31) des Gelenkgehäuses voneinander trennt, während der andere Kugelkolbenteil (25') die Abdichtung des hydraulischen Polsters (30) nach aussen hin übernimmt.

   2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Kugelgleitflächen (26, 27) mit Dichtmanschetten (28 bzw. 29) versehen ist.

   3. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden hydraulischen Polster (30, 31) durch eine zylindrische, sich über die Gelenkgehäusehälften (19a, b bzw. 20a, b) erstrekkende Kammer gebildet sind.