DD144960A1 - Geraet zur werkstoffpruefung von material-duennschnitten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Werkstoffprüfung von Material-Dünnschnitten, insbesondere zur Prüfung der Festigkeit, zur Messung der Durchbiegung Lind der Einspannkraft. Das Ziel der Erfindung besteht in der Vermeidung der bei der Einzelprüfung und -messung dieser Kenngrößen auftretenden Unzulänglichkeiten und in der Bereitstellung reproduzierbarer Meßergebnisse. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur Werkstoffprüfung von Material-Dünnschnitten, vorzugsweise Kunststoff-Dünnschnitten, zu schaffen, das das gleichzeitige Prüfen und Messen der Festigkeit, der Durchbiegung und’ der Einspannkraft bei gleichmäßiger flächenhafter Druckbeaufschlagung gestattet. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gerät meßschraubenartigen Aufbaus, das zwei diametral gegenüberliegende Meßfühler 19, 21 aufweist, zwischen denen ein von einer Klemmeinrichtung aufgenommener, druckmittelbeaufschlagbarer Prüfling anordenbar ist. — Fig.1 —

Description

28. 6. 1979 Titel der Erfindung

Gerät zur Werkstoffprüfung von Material-Dünnschnitten Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Werkstoffprüfung von Material-Dünnschnitten, insbesondere zur Prüfung der Festigkeit, zur Messung der Durchbiegung und Einspannbzw* Auflagekraft,»

Als Material-Dünnschnitte kommen vorzugsweise Kunststoff-Dünnschnitte, Folien, Platten udgl. in Betracht·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Einrichtungen, bei denen die Durchbiegung oder die Kraft nur allein gemessen werden können« Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß die Meßergebnisse nur schwer miteinander vergleichbar sind, wenn die EinspannVerhältnisse nicht vollkommen identisch, sind und.daß keine Messung der Auflage- und Einspannkraft erfolgt» Bei einer Einrichtung zur Messung der Durchbiegung geschieht die Aufbringung der Kraft über Gewichte und einen Hebelmechanismus auf den Prüfling· Die Kraftbeaufschlagung erfolgt meistens nur an mehreren Punkten, so daß keine gleichmäßige

Belastung des Kunststoffteiles auftritt, was zur Verfälschung der Meßergebnisse führen kann. Einrichtungen, die nur die Kraft oder den Druck zur Messung benutzen, sind in Form der Kugeldruckhärteprüfgeräte bekannt·¹ . . . .

Einrichtungen, die Kraft und Weg (Durchbiegung) durch eine gleichmäßige und flächenhafte.. Druckbeaufschlagung gleichzeitig messen und damit die Bestimmung des zweiachsigen Spannungszustandes für Kunststoffteile gestatten, sind nicht bekannte

Ziel der Erfindung ' .

Das Ziel der Erfindung besteht darin,ein Gerät zur Werkstoffprüfung zu schaffen, mit dem gleichzeitig die Festigkeit, die Durchbiegung und die.Einspannkraft von Material-Dünnschnitten, Folien u· dgl. unter Vermeidung der bei der Einzelprüfung und -messung dieser Kenngrößen auftretenden Unzulänglichkeiten ermittelt bzw· gemessen wird und eine Reproduzierbarkeit der Meßergebnisse gegeben ist,

Wesen der Erfindung

Die Aufgabe der.vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Gerätes zur Werkstoffprüfung, das das gleichzeitige Prüfen und Messen der Festigkeit, der Durchbiegung und der Einspannkraf t von Material-Dünnschnitten, Folien und dgl«, bei gleichmäßiger und flächenhafter Druckbeaufschlagung gestattete

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Gerät meßschraubenartigen Aufbaues gelöst, mit einem als Teilungshülse ausgebildeten Grundkörper, in dem -an dessen einen der Meßschraube gegenüberliegenden freien Ende des Grundkörpers, zentral im inneren zylindrischen Teil,ein Meßfühler und diesem diametral gegenüberliegend ein in einer mit dem Grundkörper verbundenen schwenkbaren Deckplatte weiterer

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Meßfühler vorgesehen ist und zwischen dem ersten und zweiten Meßfühler eine einen druckbeaufschlagbaren Prüfling aufnehmende Klemmeinrichtung angeordnet ist. Diese Klemmeinrichtung besteht aus einer im Grundkörper arretierten, eine Einsenkung aufweisende, als Ring ausgebildete Zwischenscheibe und aus einer in die Einsenkung eingreifende Druckzuführplatte· Zusammen mit dem Prüfling bildet die Klemmeinrichtung einen inneren und äußeren Druckraum, wobei der innere Druckraum gegenüber dem Grundkörper und der äußere Druckraum, in Abhängigkeit 'vom Prüflingsmaterial, gegenüber der Zwischenscheibe abgedichtet ist· Zur hydraulischen oder pneumatischen Beaufschlagung der Druckräume sind Zuführleitungen vorgesehen, wobei der äußere Druckraum über eine durch die Druckzuführplatte führende und der innere Druckraum über eine durch den Grundkörper führende Druckleitung gespeist wird. .

Der in den inneren Druckraum ragende und über die Meßtrommel an den Prüfling heranführbare Meßfühler ist vorzugsweise ein nach dem piezoelektrischen Meßprinzip arbeitender Fühler, während der in der Schwenkplatte angeordnete und mit der Druckzuführplatte in Kontakt stehende Meßfühler nach dem induktiven Meßprinzip arbeitet·

Zum Zwecke der Einstellung von Basis-Meßwerten sind die Meßfühler zusammen mit ihren Aufnahmemitteln, in Bezug auf den Prüfling, axial verstellbar angeordnet,

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die zugehörige Zeichnung zeigt in Fig. 1 das Gerät in Schnittdarstellung·

Das Gerät besteht aus dem Grundkörper 1, mit 1 mm Längsteilung, auf dem die Meßtrommel 2 mit dem Gewinde, die auf dem Umfang der Schräge in 100 gleiche Teile geteilt ist, geschraubt ist· Das Prinzip der Ablesung ist das einer Heß—

,— 4 —

schraube* im der Meßtrommel ist mittels Senkschrauben der Druckdeckel 3 befestigt, der seine Längsbewegung auf die Aufnahmehülse 5 überträgt, in der über ein Zwischenstück 7 und eine Dichtscheibe 12 der Meßfühler 19 durch die innere Führungshülse 6 mittels Zylinderschrauben befestigt ist· Auf der dem Druckdeckel 3 zugewandten Seite ist die Aufnahmehülse 5 geschlitzte In die beiden Schlitzseiten ist je ein Steg 4 eingesetzt, der mit einer Zylinderschraube an der Aufnahmehülse 5 befestigt ist© Diese Stege greifen gleichzeitig in die Schlitze der äußeren Führungshülse 9 ein, die in den Grundkörper 1 eingepreßt und über den Dichtring 20 nach außen abgedichtet ist und wandeln damit die Drehbewegung der Meßtrommel 2 in eine Längsbewegung der Aufnahmehülse 5 und damit des Meßfühlers um«, Außerdem·wird über die beiden Stege 4 die Druckfeder 8 vorgespannt, die beim Zurückdrehen der Meßtrommel 2 wieder über die beiden Stege 4, die Aufnahmehülse j? und damit den Meßfühler 19» bis zum Anschlag an den Druckdeckel 3s zurückbewegt ο Zwischen Aufnahmehülse 5 und innerer Führungshülse ist ein Dichtring 18 (Teflon, Hydeflon, PTFE) eingespannt, der einmal den inneren Druckraum 14 nach außen abdichtet und zum anderen die Gleitbewegung der Aufnahmehülse 5 in der äußeren Führungshülse 9 durch seine Schmierwirkung verbessert» In den Grundkörper 1 ist eine Zwischenscheibe 10 eingelegt» Diese Zwischenscheibe 10 trägt eine Einsenkung für einen frei wählbaren genormten Probendurchmesser zwischen 25 und 1^0 mm, in die der zu prüfende Material-Dünnschnitt, beispielsweise ein Kunststoff-Dünnschnitt, eingelegt wird«; Zwischen dem Grundkörper 1 und dieser Zwischenscheibe 10. befindet sich zur Abdichtung nach außen ein Dichtring 17· Auf die Zwischenscheibe 10 wird nach dem Kunststoff-Prüfling die äußere Druckzuführplatte 13 mit Druckzuführanschluß 16 in den äußeren Druckraum 15» in. die Einsenkung eingebracht. Dieser Aufbau wird über die schwenkbare Deckplatte 11, die auf der einen Seite im Grundkörper 1 gelagert ist und in der sich konzentrisch angeordnet die Kraftmeß— zelle 21 befindet, die sich wiederum gegen die Abschluß—

platte 24 abstützt, durch eine ebenfalls im Grundkörper 1 gelagerte Schwenkschraube 22 mit Hebelmutter 23» verspannt· Diese Schraube trägt ein Feingewinde, womit sich die Einspannkraft der zu prüfenden Teile feinfühlig einstellen läßtο Die Messung dieser Einspannkraft erfolgt über die Kraftmeßzelle 21, z· B. in induktiver Ausführung mit Doppeldrossel und Tauchkern· Die Signaländerung wird über einen nicht dargestellten Meßverstärker auf ein nicht dargestelltes Anzeigegerät übertragen, auf dem die Einspannkraft direkt ablesbar ist*

Durch die Druckzuführung in den inneren Druckraum 14 und in den äußeren Druckraum 15 ist die Beaufschlagung des jev/eils eingespannten Teiles mit Druck wahlweise auf beiden Seiten möglicho Der in der Mitte des Gerätes angebrachte Meßfühler 19 (z. B· nach dem piezoelektrischen Meßprinzip) kann durch die Meßtrommel 2 nach beiden Richtungen bewegt und . die Durchbiegung mit 0,01 mm Genauigkeit abgelesen werden· Dieser Meßfühler wird über ein Verbindungskabel mit einem Ladungsverstärker verbundene Der Ausgang dieses Ladungsverstärkers wird zu einem Spannungsmesser geführt, auf dem, je nach der Größe der Ladungsmenge, eine entsprechende proportionale Spannung angezeigt wird· Dieser Ladungsrmenge entspricht die auf den Meßfühler wirkende Kraft·

Claims (1)

1. -. .- 6 - i

   Erfindungsansprüche:

   1* Gerät zur Werkstoffprüfung von Material-Dünnschnitten, insbesondere zur Prüfung der Festigkeit, zur Messung der Durchbiegung und der Einspann- bzw· Auflagekraft, gekennzeichnet durch einen meßschraubenartigen Aufbau.mit einem als Teilungshülse ausgebildeten Grundkörper (1), in dem am freien der Meßtrommel (2) gegenüberliegenden Ende des Grundkörpers zentral ein Meßfühler (19) und diesem diametral gegenüber ein in einer mit dem Grundkörper (1) verbundenen schwenkbaren Deckplatte (11) angeordneter weiterer Meßfühler (21) vorgesehen ist, zv/ischen denen ein von einer Klemmeinrichtung.getragener druckbeaufschlagbarer Prüfling aufnehmbar ist.¹

   2e Gerät nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung aus einer eine Einsenkung aufweisenden, als Ring ausgebildeten Zwischenscheibe (10) und aus einer in die Einsenkung eingreifenden Druckzuführplatte (13) besteht·

   3· Gerät nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die.Zwischenscheibe (10) im Grundkörper (1) arretiert isto _ .

   Gerät nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung zusammen mit.dem Prüfling einen inneren und äußeren Druckraum (14, 15) bildet«

   5«, Gerät nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß. der innere Druckraum (14) gegenüber dem Grundkörper (1) mittels Dichtungen (12, 17, 18, 20) und der äußere Druckraum in Abhängigkeit vom Prüflingsmaterial gegenüber der Zwischenscheibe (10) abgedichtet ist,'

   Gerät nach Punkt 1 bis.5, dadurch gekennzeichnet _t daß der innere Druckraum (14) und der äußere Druckraum (15) hydraulisch oder pneumatisch druckbeaufschlagbar ist·'

   - 9 - *ä

   7· Gerät nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der im inneren Druckraum (14) mit dem Prüfling in Konrtakt stehende Meßfühler (19) vorzugsweise ein piezoelektrischer und der mit der Druckzuführplatte (13) in Kontakt stehende.Meßfühler (21) vorzugsY/eise ein induktiver Meßfühler istV

   Gerät nach Punkt 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfühler (19, 21) in Bezug.auf die Elemmeinrichtung axial beweglich angeordnet sind.

   Hierzu 1 Salt© Z©fehftun§sn