DE3942111C2 - Spannvorrichtung für hochfeste faden- oder bandförmige Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Derartige Spannvorrichtungen werden beispielsweise benö­ tigt, um faden- oder bandförmige Materialien einer Zug­ spannung auszusetzen, indem über die beiden Spannklem­ men der Spannvorrichtungen durch Bewegen der einen Spannklemme relativ zu der anderen eine Längenänderung des zwischen zwei Einspannstellen verlaufenden Material­ abschnittes und dadurch bedingt eine Zugspannung erzeugt wird.

Ein wichtiges Einsatzgebiet derartiger Spannvorrichtun­ gen sind Zugversuche an faden- oder bandförmigen Mate­ rialien, z. B. auch Drähten, zur Feststellung der Höchst­ zugkraft, der Höchstzugkraftdehnung sowie des Verlaufs der Kraft-/Dehnungskurve.

Für diese Zugversuche werden bevorzugt automatische mikroprozessorgesteuerte Zugprüfgeräte eingesetzt.

Bei der Zugprüfung hochfester Materialien kann dabei das Problem entstehen, daß infolge der hohen Zugkräfte und der deswegen notwendigen hohen Klemmkraft vermehrt sogenannte Klemmenbrüche unmittelbar an den Spannklem­ men auftreten, die in der statistischen Auswertung der Versuchsreihen nicht berücksichtigt werden sollen, da sie in der Regel zu niedrige Höchstzugkraft- und -deh­ nungswerte ergeben. Wird zur Vermeidung von Klemmenbrü­ chen die Spannkraft der Spannklemmen reduziert, besteht die Gefahr eines Durchrutschens des Materials durch die Spannbacken. Der Zugversuch muß dann abgebrochen werden.

Es ist bekannt (s. Firmenprospekt der Firma Textechno: "Automatisches Zugprüfgerät STATIMAT M"), Spannklemmen vorzusehen, die einen zylindrischen Umlenkkörper auf­ weisen, der von dem zu prüfenden Material um ca. 360° umschlungen wird, bevor das Material in die Spannklemme geführt wird, um einen Teil der in der Prüfstrecke herr­ schenden Zugkräfte abzubauen. Es ist ferner eine andere gattungsgemäße Spannklemme bekannt (DE-PS 11 94 175), die einen Umlenkkörper mit kontinuierlich von der Klem­ me zur Prüfstrecke hin zunehmendem Krümmungsradius be­ sitzt, der vom Material unter einem Winkel von ca. 270° umschlungen wird.

Bei derartigen Spannklemmen muß das zu prüfende Material manuell um die Umlenkkörper gewickelt und in die Spann­ klemme eingeführt werden. Solche Spannklemmen eignen sich folglich nicht für eine automatische Zugprüfung. Hinzu kommt, daß die Umschlingung um Umlenkkörper mit gleichsinniger Krümmung zu einer einseitigen Beanspru­ chung des Materials, insbesondere bei dicken Proben, und damit zu einer inhomogenen Spannungsverteilung über den Probenquerschnitt führt.

Es sind ferner Spannvorrichtungen bekannt, die vor den Spannklemmen den Materialabschnitt um 90° auf einem Reibkörper umlenken. Bei diesen Spannklemmen ist ein automatisches Einführen des Materials, wenn auch mit einem komplizierten Bewegungsablauf des Einführungsor­ gans, möglich. Andererseits reicht die Zugkraftreduzie­ rung wegen des relativ kleinen Umschlingungswinkels bei vielen Materialien, insbesondere solchen mit hoher Fe­ stigkeit und/oder sehr glatter Oberfläche, nicht aus.

Bei einer anderen bekannten Spannvorrichtung an einem Zugprüfgerät (DE-OS 17 98 359) speziell für hochdehn­ bare Fäden wird die Probe allein durch Reibung an Um­ lenkkörpern gehalten, die an den beiden Enden der Prüf­ strecke angeordnet sind. Die Einführung der Probe ist hier besonders umständlich und nicht automatisierbar.

Aus der DE-OS 25 13 109 ist eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Streckversuches zur Auffindung von Doppe­ lungen an Blechen bekannt, wobei Blechstreifenproben über auswechselbare Ziehdorne in einem Ziehwerkzeug gezogen werden. Dabei werden die Blechstreifenproben von einem Spannkopf durch die Ziehdorne hindurchgezo­ gen, indem sich die Ziehdorne relativ zu dem festste­ henden Spannkopf bewegen. Die Ziehdorne dienen nicht dazu, die auf die Spannklemmen einwirkende Zugkraft zu reduzieren; im Gegenteil, durch das Hindurchziehen der Blechstreifenproben durch die Ziehdorne wird die Zug­ kraft an den Spannklemmen erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art die auf die Spannklemmen einwirkende Zugkraft erheblich zu verringern und das automatische Einführen der Prüfprobe gleichzeitig zu erleichtern.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die Merkmale des Hauptanspruchs.

Die Verwendung der Umlenkkörper als Hilfsklemmen kann die von den Spannklemmen aufzunehmende Zugkraft in er­ heblichem Umfang reduzieren, so daß äußerst hohe Zug­ kräfte auf das zu prüfende Material übertragen werden können.

Die federbelasteten Gegenstücke können den Materialab­ schnitt mit unterschiedlichen, dem zu prüfenden Material angepaßten Vorspannungen klemmen, indem die Federn aus­ wechselbar eingesetzt werden können. Dabei kann das Gegenstück hinsichtlich seiner Klemmfläche der Krümmung der Mantelfläche des beweglichen Umlenkkörpers angepaßt sein. Auf diese Weise ist die Klemmfläche auf dem Um­ lenkkörper vergrößert, so daß höhere Kräfte aufgenommen werden können.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind drei Umlenkkörper vorgesehen, wobei die Mantelflächen der jeweils äußeren Umlenkkörper an die Einspannebene an­ grenzen.

Eine Weiterbildung sieht vor, daß die von dem zu prü­ fenden Material umschlungenen Mantelflächen der Umlenk­ körper einen unterschiedlichen Krümmungsradius, und zwar zur Spannklemme hin einen abnehmenden Krümmungs­ radius aufweisen. Durch die unterschiedlichen Durch­ messer der Umlenkkörper wird die auf die Spannklemmen wirkende Zugkraft stufenweise abgebaut, wobei jeder Umlenkkörper einen unterschiedlichen Anteil übernimmt.

Der von der Spannklemme entfernteste Umlenkkörper weist den größten Durchmesser auf, um an der Stelle der höch­ sten Zugbeanspruchung den Biegeradius möglichst groß zu halten und dadurch die Bruchgefahr an dieser Stelle zu verringern.

Dabei können auch die von dem zu prüfenden Materialab­ schnitt umschlungenen Mantelflächen der Umlenkkörper jeweils einen progressiv zur Spannklemme hin abnehmen­ den Krümmungsradius aufweisen. Auf diese Weise wird ein stufenloser Übergang zu kleineren Biegeradien ermög­ licht.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß eine Kolben-Zylinder-Einheit den beweglichen Um­ lenkkörper verlagert, wobei der Druckzylinder der Kolben-Zylinder-Einheit das Druckmedium für die Spann­ klemmen erst in der zweiten Endstellung des beweglichen Umlenkkörpers freigibt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Spannklemmen erst dann geschlossen, wenn der bewegliche Umlenkkörper sich in der zweiten Endstellung befindet, d. h. das zu prüfende Material umgelenkt ist.

Eine spezielle Steuerung für den beweglichen Umlenk­ körper kann dabei entfallen.

Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß die Kolben- Zylinder-Einheit den beweglichen Umlenkkörper unabhän­ gig von der Spannklemmenbetätigung verlagert. Dies ist beispielsweise dann notwendig, wenn Zugversuche ohne Umlenkung des zu prüfenden Materials erfolgen sollen.

Der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit für den beweg­ lichen Umlenkkörper treibt eine den beweglichen Umlenk­ körper tragende Schubstange an, wobei ein an der Schub­ stange befestigtes Hebelgelenkgetriebe Zustell- oder Rückstellkräfte auf eine quer zur Schubstange beweg­ liche und in dieser gelagerten Sperrklinke derart über­ trägt, daß die Sperrklinke beim Anliegen der Zustell­ kraft und Erreichen der zweiten Endstellung des beweg­ lichen Umlenkkörpers in eine Ausnehmung eingreift und beim Anliegen der Rückstellkraft die Sperrklinke aus der Ausnehmung herausgezogen wird. Die Sperrklinke ist notwendig, damit während des Zugversuches der bewegli­ che Umlenkkörper nicht zurückgedrückt werden kann. Die Sperrklinke wird allein durch die die Schubstange an­ treibenden Kräfte betätigt, wodurch ein separater An­ trieb und eine separate Steuerung für die Sperrklinke entfallen kann. Während die Schubstange auf Grund einer Vorschubkraft des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit vorwärts bewegt wird, wird gleichzeitig die quer zur Bewegungsrichtung wirkende Sperrklinke zunächst gegen die Schubstangenführung gedrückt, bis die zweite End­ position des beweglichen Umlenkkörpers erreicht ist. In dieser Position befindet sich in der Schubstangenfüh­ rung eine Ausnehmung, in die die Sperrklinke einrasten kann. Beim Anliegen einer Rückstellkraft auf die Schub­ stange, wird über das Hebelgelenkgetriebe die Sperr­ klinke aus der Ausnehmung herausgezogen und anschlie­ ßend die Schubstange zurückbewegt.

Die Mantelfläche der Umlenkkörper kann mit einer im Querschnitt V-förmigen Rille versehen sein, in der der Materialabschnitt verläuft. Die Rille erlaubt bei faden- oder drahtförmigen Materialien eine Führung des zu prü­ fenden Materials, erhöht in vorteilhafter Weise die Reibung zwischen Material und Umlenkkörper und trägt dadurch zur Reduzierung der von den Spannklemmen auf­ zunehmenden Zugkraft bei.

Zwischen den Umlenkkörpern können Sensoren angeordnet sein, die einen Materialbruch im Bereich vor der Spann­ klemme überwachen. Mit Hilfe der Sensoren ist es mög­ lich, Zugversuche bei der statistischen Auswertung aus­ zuschließen, bei denen ein Materialbruch im Bereich unmittelbar vor den Spannklemmen bzw. im Bereich der Umlenkkörper aufgetreten ist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Kolben-Zylinder-Einheit für die Spannklemmen mit ihrer Längsachse parallel zur Einspannebene und orthogonal zum eingespannten Material verläuft und daß ein von dem Kolben angetriebenes Hebelgetriebe die Kol­ benkraft verstärkt auf den beweglichen Spannklemmenteil überträgt. Mit Hilfe der Hebelübersetzung des Hebelge­ triebes läßt sich bei kleiner Bauweise der Kolben- Zylinder-Einheit eine erhebliche Kraftverstärkung für die Anpreßkraft der Spannklemmen erzielen.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnun­ gen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Spannvorrichtung einer automatischen Zugprüfmaschine mit eingeführtem Prüfmaterial und geöffneten Spannklemmen,

Fig. 2 die Spannvorrichtung mit geschlossenen Spann­ klemmen und mehrfach umgelenktem Material,

Fig. 3 eine Kolben-Zylinder-Einheit für eine Spann­ klemme mit einem Hebelgetriebe zur Verstärkung der Spannkraft der Spannklemme,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit einem Antrieb für den beweglichen Umlenkkörper, der zugleich eine Sperrklinke betätigt,

Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 4, bei der sich der bewegliche Umlenkkörper in seiner zweiten Endstellung befindet,

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel einer Spannklemme mit Hilfsklemme,

Fig. 7 ein alternatives Ausführungsbeispiel zu Fig. 6 und

Fig. 8 und 9 weitere Ausführungsbeispiele beweglicher Um­ lenkkörper.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der in Fig. 1 gezeigten Spannvorrichtung sind Zugversuche, z. B. in automatischen Zugprüfgeräten, in denen faden- oder drahtförmige, aber auch bandförmige Materialien hinsichtlich Höchstzug­ kraft, Höchstzugkraftdehnung usw. untersucht werden können.

Die Spannvorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus zwei Spannklemmen 2, 3, von denen mindestens eine zur Durch­ führung des Zugversuches beweglich ist, und eine in Verbindung mit einer Kraftmeßdose steht.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Spannvorrichtung 1 wird das zu prüfende Material 4 mit Hilfe geeigneter Führungsein­ richtungen in die von den Spannklemmen 2, 3 definierte Einspannebene vertikal eingeführt. Zwischen den Spann­ klemmen 2, 3 ist dann der zu prüfende Materialabschnitt 6 angeordnet, der während des Zugversuches über die Spannklemmen 2, 3 zunehmend gedehnt wird, wodurch ent­ sprechend der Kraft-Dehnungscharakteristik eine anwach­ sende Zugkraft entsteht.

Die Spannklemmen 2, 3 bestehen jeweils aus einem unbeweg­ lichen Spannklemmenteil 8 und einem beweglichen Spann­ klemmenteil 10, der vorzugsweise von einer pneumatisch betätigten Kolben-Zylinder-Einheit 12 bewegt wird.

Die Spannklemmenteile 8, 10 können an ihren Spannflächen mit einem Belag oder einer Beschichtung versehen sein, die in hohem Maße verschleißfest ist und einen hohen Reibwert besitzt.

Die Spannklemmen 2, 3 sind ferner mit je einer Umlenkvor­ richtung aus drei Umlenkkörpern 16, 18, 20 versehen. Die Umlenkkörper 18, 20 bestehen jeweils aus Rundbolzen unterschiedlichen Durchmessers, deren Mittelachse hori­ zontal und parallel zur Einspannebene verläuft. Die Mantelfläche der Umlenkkörper kann zumindest im Um­ schlingungsbereich verschiedene Oberflächenstrukturen aufweisen. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbei­ spiel besteht die Umlenkvorrichtung nur aus zwei Umlenk­ körpern 16, 18.

Bei einem in den Zeichnungen nicht dargestellen Ausfüh­ rungsbeispiel können die Umlenkkörper 18, 20 mit ihren Längsachsen auch orthogonal zur Einspannebene verlau­ fen, wenn faden- oder drahtförmige Materialien zu prü­ fen sind.

Der den Spannklemmen 2, 3 benachbarte Umlenkkörper 16 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 direkt an dem unbeweglichen Spannklemmenteil 8 ange­ formt und weist eine im Querschnitt halbkreisförmige Kontur auf.

Der Krümmungsradius der Mantelfläche des Umlenkkörpers 20 ist gegenüber dem des Umlenkkörpers 18 und dieser wiederum gegenüber dem des Umlenkkörpers 16 vergrößert, so daß der zu prüfende Materialabschnitt 6 in Richtung auf die Spannklemmen 2, 3 hin von insgesamt drei Umlenk­ körpern 20, 18, 16 mit abnehmendem Krümmungsradius der Mantelflächen umgelenkt wird.

Der mittlere Umlenkkörper 18 ist, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, horizontal und orthogonal zur Ein­ spannebene beweglich, wobei er in einer ersten, in Fig. 1 gezeigten Endstellung den Materialabschnitt 6 nicht berührt und in der in Fig. 2 gezeigten Endstellung, bei der auch die Spannklemmen 2, 3 geschlossen sind, den Materialabschnitt 6 derart umlenkt, daß auch die Um­ lenkkörper 16 und 20 von dem Materialabschnitt 6 teil­ weise umschlungen sind. Die Umlenkkörper 16 und 20 sind relativ zur Spannvorrichtung feststehend angeordnet, wobei ihre Mantelflächen an der von dem unbeweglichen Spannklemmenteil 8 definierten Einspannebene anliegen.

Der bewegliche Umlenkkörper 18 wird von einer pneuma­ tischen Kolben-Zylinder-Einheit angetrieben und ist unmittelbar auf der Kolbenstange befestigt. Die Zylin­ derkammer 22 dieser Kolben-Zylinder-Einheit 24 ist mit einem Überströmkanal 26 versehen, der die über die Lei­ tung 28 zugeführte Druckluft erst dann in die Kolben- Zylinder-Einheit 12 leitet, wenn sich der Kolben 30 mit dem Umlenkkörper 18 in seiner zweiten Endstellung be­ findet. Die Zylinderkammer 22 ist an dem kolbenstangen­ seitigen Ende mit einer Entlüftungsöffnung 14 versehen.

Die Kolben-Zylinder-Einheit 24 kann aber - in den Zeich­ nungen nicht dargestellt - auch separat von der Kolben- Zylinder-Einheit 12 gesteuert werden, um auch Zugver­ suche ohne Einsatz der Umlenkkörper 16, 18, 20 zu ermög­ lichen.

Abweichend von den Darstellungen in den Fig. 1, 2, 6 und 7 kann der bewegliche Umlenkkörper 18 statt in einer linearen Vorschubbewegung auch über eine Schwenk­ bewegung in seine zweite Endstellung gebracht werden.

Fig. 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel für eine von einer Kolben-Zylinder-Einheit 32 betätigten Spannklemme 34. Ein Hebelgetriebe 36, bestehend aus einem Kniehebel 38 und einem Parallellenker 40, über­ trägt die von dem Kolben 42 ausgeübte Kraft auf den beweglichen Spannklemmenteil 10 mit einem Verstärkungs­ faktor, der dem Hebelverhältnis a : b entspricht. Die Zylinderkammer 33 der Kolben-Zylinder-Einheit 32 ist am spannklemmenseitigen Ende mit einer Entlüftungsöffnung 15 versehen.

Der Parallellenker 40 gewährleistet dabei die Paralle­ lität der Spannflächen der Spannklemmenteile 8 und 10.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Antriebs für den beweglichen Umlenkkörper 18. Der Umlenkkörper 18 ist dabei auf einer Schubstange 44 befestigt, die in einer Führung 46 im Ausführungsbeispiel horizontal und quer zur Einspannebene bewegt werden kann.

Die Schubstange 44 ist an geeigneter Stelle mit einem einer Sperrklinke 50 angepaßten Durchbruch 48 versehen, die, wie aus Fig. 5 ersichtlich, in der zweiten End­ stellung des beweglichen Umlenkkörpers 18 in eine in der Führung 46 vorgesehene Ausnehmung 52 eingreifen kann. Hierzu ist vorgesehen, daß die Kolben-Zylinder- Einheit 24 über ein Hebelgetriebe mit der Schubstange 44 und mit der Sperrklinke 50 verbunden ist derart, daß bei der Zustellbewegung der Kolbenstange 21 die Sperr­ klinke gegen die Führung 46 gedrückt wird, während gleichzeitig die Schubstange 44 vorbewegt wird, so daß in der zweiten Endstellung des beweglichen Umlenkkör­ pers 18 die Sperrklinke 50 in die Ausnehmung 52 ein­ greifen kann, während bei der Rückbewegung der Kolben­ stange 21 die Sperrklinke 50 zunächst aus der Ausneh­ mung 52 herausgezogen wird. Das hierfür benötigte Hebel­ getriebe 54 besteht aus einem Kniehebel oder einer Platte 56 mit drei Gelenkpunkten 58, 60, 62. Der Gelenk­ punkt 58 ist mit dem freien Ende der Kolbenstange 21 gelenkig verbunden, während der Gelenkpunkt 60 mit dem freien Ende der Sperrklinke 50 gelenkig verbunden ist.

Der Gelenkpunkt 62 ist gelenkig an der Schubstange 44 befestigt und bildet zugleich den Drehpunkt für die Platte 56.

Die Sperrklinke 50 kann auch unabhängig durch einen eigenen Antrieb, z. B. eine Kolben-Zylinder-Einheit, bewegt werden (nicht dargestellt).

An dem Gelenkpunkt 62 kann in geeigneter Weise ein An­ schlag für die Platte 56 vorgesehen sein, der das Herausziehen der Sperrklinke 50 begrenzt, wenn die Sperrklinke 50 aus der Ausnehmung 52 heraus ist. Der Anschlag 64 kann auch an anderer geeigneter Stelle vor­ gesehen sein.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der be­ wegliche Umlenkkörper 18 in seiner zweiten Endstellung den Materialabschnitt 6, eine Hilfsklemme bildend, gegen ein Gegenstück 68 drückt, das über eine Feder 70 vorgespannt ist und sich in einer auf der Montageplatte 72 befestigten Halterung abstützt. Das Gegenstück 68 ist hinsichtlich seiner Kontur im Spannflächenbereich dem beweglichen Umlenkkörper 18 angepaßt. Je nach Vor­ spannung der Feder 70 kann - gegebenenfalls an das je­ weilige Material angepaßt - eine unterschiedliche Klemm­ kraft erzeugt werden. Die Feder 70 kann zu diesem Zweck ausgewechselt werden.

Im Bereich zwischen dem Umlenkkörper 16 und dem beweg­ lichen Umlenkkörper 18 kann ein Materialbruchsensor 74 angeordnet sein, der überwacht, ob ein Materialbruch in dieser Zone, d. h. in unmittelbarer Nähe der Spannklemme 18, auftritt, wodurch solche Zugversuche von der stati­ stischen Auswertung ausgeschlossen werden können.

Fig. 7 zeigt eine weitere Möglichkeit der Anordnung eines beweglichen Gegenstücks 75 zu einem Umlenkkörper, das ebenfalls hinsichtlich seiner Spannflächenkontur dem Umlenkkörper 20 angepaßt ist. Dabei umschließt die Spannfläche genau wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 den Umschlingungsbereich des Materialabschnitts 6 auf dem Umlenkkörper 20. Das Gegenstück 75 ist wie­ derum über eins gegebenenfalls auswechselbare Spann­ feder 76 abgestützt, die in einer mit der Schubstange 21 verbundenen Halterung 78 angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Bewegung der Hilfsklemme an die Bewegung des beweglichen Umlenkkörpers 18 gekoppelt.

Die Hilfsklemmen können auch mit einem eigenen Antrieb versehen sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 ist ein Mate­ rialbruchsensor 80 im Bereich zwischen den Umlenkkör­ pern 18 und 20 angeordnet.

Die Materialbruchsensoren 74, 80 können auch in den Aus­ führungsbeispielen der Fig. 1 und 2 vorgesehen sein.

Die Fig. 8 und 9 zeigen weitere Ausführungsbeispiele für bewegliche Umlenkkörper 18. So ist es möglich, daß die Schubstange 21 auch mehrere bewegliche Umlenkkörper 18 gleicher oder unterschiedlicher Größe trägt, die mit ortsfesten Umlenkkörpern 20, die an die Einspannebene angrenzen, zusammenwirken.

Die mehrfache gegensinnige Umlenkung des zu prüfenden Materials reduziert die auf die Spannklemmen einwirkende Zugkraft schrittweise durch die an den Umlenkkörpern entstehenden Reibkräfte, die der Zugkraft entgegenwirken. Die reduzierte, von den Spannklemmen aufzunehmende Zugkraft verringert die Möglichkeit des Rutschens der Probe in den Spannklemmen und weiterhin die Gefahr von Klemmenbrüchen, da die Anpreßkraft der Spannklemmen reduziert werden kann. Mindestens ein Umlenkkörper ist von den Spannklemmen unabhängig beweglich angeordnet, so daß das Material in einer ersten Endstellung des Umlenkkörpers geradllinig in der Einspannebene verläuft und in einer zweiten Endstellung zwei- oder mehrfach umgelenkt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Spannvorrichtung bei einer automatischen Prüfmaschine zu verwenden, und den Einspannvorgang zwischen die Spannklemmen bei Stellung des beweglichen Umlenkkörpers in der ersten Endstellung in besonders einfacher Weise geradlinig zu gestalten . Dabei kann jede Spannklemme erst dann geschlossen werden, wenn der bewegliche Umlenkkörper in seiner zweiten Endstellung ist.

Dadurch, daß der der Spannklemme benachbarte, relativ zu ihr feststehende Umlenkkörper mit seiner Mantelfläche die durch die Spannklemme definierte Einspannebene berührt, ist gewährleistet, daß das Material geradlinig in die Einspannebene einläuft und im Bereich vor der jeweiligen Spannklemme exakt geführt ist, was sich ebenfalls positiv auf die Gefahr von Klemmenbrüchen auswirkt.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß mindestens ein Umlenkkörper gemeinsam mit einem Gegenstück in Form einer Hilfsklemme das Material mit im Vergleich zur Spannklemme reduziertem Anpreßdruck klemmt.

Claims (20)

1. Spannvorrichtung, insbesondere für Zugprüfgeräte, mit zwei Spannklemmen zum Einspannen von hoch­ festen faden- oder bandförmigen Materialien und Übertragen einer Zugkraft in einen zwischen zwei Einspannstellen verlaufenden Materialabschnitt, wobei jede Einspannstelle aus einer Spannklemme und einer Umlenkvorrichtung zur Entlastung der Spannklemme mit mindestens zwei relativ zur Spannklemme festehend oder feststellbar angeordneten Umlenkkörpern, besteht, über die der Materialabschnitt gegenläufig umgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Umlenkkörper (18) unabhängig von der Spannklemme (2, 3) derart beweglich ist, daß der Materialabschnitt (6) in einer ersten Endstellung des Umlenkkörpers (18) geradlinig in der Einspannebene verläuft und in einer zweiten Endstellung des Umlenkkörpers (18) mehrfach umlenkbar ist, und daß der bewegliche Umlenkkörper (18) in der zweiten Endstellung verriegelbar ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der der jeweiligen Spannklemme (2, 3) benachbarte Umlenkkörper (16) relativ zur Spann­ klemme (2, 3) feststehend derart angeordnet ist, daß die Mantelfläche des Umlenkkörpers (16) an die durch die Klemmflächen der jeweiligen Spannklemme (2, 3) definierte Einspannebene angrenzt.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden und/oder feststellbaren Umlenkkörper (18, 20) gemeinsam mit einem Gegenstück (68, 75) eine Hilfsklemme bilden, die den Materialabschnitt (6) mit im Vergleich zur Spannklemme (2, 3) reduziertem Anpreßdruck klemmen.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gegenstück (68, 75) federbelastet ist.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feder (70, 76) auswechselbar ist.

6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstück (68, 75) hinsichtlich seiner Klemmfläche der Krümmung der umschlungenen Mantelfläche des gegenüberliegenden beweglichen oder feststehenden Umlenkkörpers (18, 20) angepaßt ist.

7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen der feststehenden Umlenkkörper (16, 20) an die Ein­ spannebene angrenzen.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkkörper (16, 18, 20) aus Bolzen bestehen, deren Längsachsen parallel zur Einspannebene und orthogonal zu dem einge­ spannten Materialabschnitt (6) verlaufen.

9. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Materialabschnitt (6) umschlungenen Mantelflächen der Umlenkkörper (16, 18, 20) im Querschnitt kreisförmig gekrümmt sind.

10. Spannvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die umschlungenen Mantelflächen der Umlenkkörper (16, 18, 20) einen unterschiedlichen Krümmungsradius, und zwar zu den jeweiligen Spann­ klemmen (2, 3) hin einen abnehmenden Krümmungs­ radius aufweisen.

11. Spannvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die umschlungenen Mantelflächen der Umlenkkörper (16, 18, 20) jeweils einen progressiv zu den Spannklemmen (2, 3) hin abnehmenden Krüm­ mungsradius aufweisen.

12. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolben- Zylinder-Einheit (24) den oder die beweglichen Umlenkkörper (18) verlagert, wobei der Druckzy­ linder (22) der Kolben-Zylinder-Einheit (24) das Druckmedium für die Spannklemmen (2, 3) erst in der zweiten Endstellung des beweglichen Umlenkkörpers (18) freigibt.

13. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolben- Zylinder-Einheit (24) den beweglichen Umlenkkörper (18) unabhängig von der Spannklemmenbewegung ver­ lagert.

14. Spannvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (21) der Kol­ ben-Zylinder-Einheit (24) eine den beweglichen Umlenkkörper (18) tragende Schubstange (44) an­ treibt, wobei ein an der Schubstange (44) be­ festigtes Hebelgelenkgetriebe (54) Zustell- oder Rückstellkräfte auf eine quer zur Schubstange (44) bewegliche und in dieser gelagerte Sperrklinke (50) derart überträgt, daß die Kolbenstange (21) die Sperrklinke (50) beim Anliegen der Zustell­ kraft und Erreichen der zweiten Endstellung des beweglichen Umlenkkörpers (18) in eine Ausnehmung (52) hineindrückt und beim Anliegen der Rückstell­ kraft die Sperrklinke (50) aus der Ausnehmung (52) herauszieht.

15. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des der jeweiligen Spannklemme (2, 3) benachbarten Umlenkkörpers (16) in die Einspannfläche des orts­ festen Spannklemmenteils (8) stufenlos übergeht.

16. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des der jeweiligen Spannklemme benachbarten Um­ lenkkörpers im Übergangsbereich zur Einspannfläche des ortsfesten Spannklemmenteils gegenüber der Einspannfläche zurückspringt.

17. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen der Umlenkkörper (16, 18, 20) mit einer im Quer­ schnitt V-förmigen Rille versehen sind, in der der Materialabschnitt (6) verläuft.

18. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Um­ lenkkörpern (16, 18, 20) angeordnete Sensoren einen Materialbruch im Bereich vor der jeweiligen Spann­ klemme (2, 3) überwachen.

19. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben- Zylinder-Einheit (12) für jede Spannklemme (2, 3) über ein von dem Kolben (42) angetriebenes Hebel­ getriebe (36) die Kolbenkraft verstärkt auf den beweglichen Spannklemmenteil (10) überträgt.

20. Spannvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (12) mit ihrer Längsachse parallel zur Einspannebene und orthogonal zum eingespannten Materialabschnitt (6) verläuft.