ES2911699T3

ES2911699T3 - Máquina de ensayo de fluencia y procedimiento de medición asociado y procedimiento de limpieza asociado

Info

Publication number: ES2911699T3
Application number: ES15187203T
Authority: ES
Inventors: Franz Ganser; David Völzke; Marcus Flock; Ulrich Kindermann
Original assignee: Zwickroell GmbH and Co KG
Current assignee: Zwickroell GmbH and Co KG
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2022-05-20
Anticipated expiration: 2035-09-28
Also published as: EP3006917A2; US9746406B2; DE102014114117B3; DE102014114117B9; US20160091404A1; EP3006917B1; EP3006917A3

Abstract

Máquina de ensayo de fluencia (2, 202), que comprende un pistón de ensayo (4, 204), un canal de ensayo (38, 238), al menos un peso de ensayo (72, 272) y una unidad de accionamiento (92, 292), tal como un actuador hidráulico o neumático (94, 96, 296), caracterizada porque el peso de ensayo (72, 272) y la unidad de accionamiento (92, 292) están en una conexión de acoplamiento de fuerza en un estado de accionamiento, donde el peso de ensayo (72, 272) se puede elevar y bajar por la unidad de accionamiento (92, 292), donde una fuerza de peso (79, 279) del peso de ensayo (72, 272) se puede aplicar sobre el pistón de ensayo (4, 204) y el pistón de ensayo (4, 204) se puede mover a través del canal de ensayo (38, 238) con la ayuda de la fuerza de peso (79, 279), donde entre al menos una primera posición (151, 156, 158, 160, 351, 351', 356, 358, 360) del pistón de ensayo (4, 204), una posición de inicio (151, 351, 351'), y al menos una segunda posición (152, 160, 164, 352, 2', 360, 364) del pistón de ensayo (4, 204), una posición de conducción final (152, 352, 352'), a la fuerza de peso (79, 279) se le aplica por medio de la unidad de accionamiento (92, 292) una fuerza adicional actuadora (108), que se puede ejercer a través de una conexión con la transmisión de fuerza entre la unidad de accionamiento (92, 292) y el pistón de ensayo (4, 204), para un movimiento (172, 372) del pistón (4, 204) acelerado en comparación a un efecto de la fuerza de peso (79, 279) en una primera dirección (174) de una fuerza, la fuerza de peso (79, 279), sobre al menos un recorrido (166, 167, 168, 366, 367, 368) a lo largo del canal de ensayo (38, 238).

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina de ensayo de fluencia y procedimiento de medición asociado y procedimiento de limpieza asociado En el ensayo de materiales de termoplásticos se utilizan habitualmente máquinas de ensayo de fluencia, que también se designan por algunos fabricantes como viscosímetros capilares, mediante los que en particular los plásticos fundibles o desplazables se prueban para determinar su comportamiento de fluencia durante el prensado. Algunas de las máquinas de ensayo trabajan con la detección de caudales másicos de masa fundida, otras trabajan con caudales volumétricos de masa fundida. Los caudales másicos de masa fundida y los caudales volumétricos de masa fundida se pueden convertir uno en otro con una densidad conocida de la masa fundida, teniendo en cuenta las diferentes condiciones de ensayo. En ambas mediciones de caudal, una variable de medición es el tiempo. Así la presente invención se refiere a una máquina de ensayo de fluencia, en particular para ensayos de viscosidad, por ejemplo, de plásticos, según el preámbulo de la reivindicación 1, un procedimiento para examinar viscosidades según el preámbulo de la reivindicación 14 y un procedimiento para limpiar una máquina de ensayo de fluencia según el preámbulo de la reivindicación 19.

Estado de la técnica

Las máquinas de ensayo de fluencia se utilizan, por ejemplo, para estudios de comparación en plásticos, por lo que distintos fabricantes ya se esfuerzan desde hace más tiempo en proporcionar máquinas de ensayo de fluencia con las que se pueden obtener conocimientos sobre el comportamiento de fluencia de un plástico o una mezcla de plástico, en particular bajo parámetros de experimentación seleccionados.

Así, un aparato comprobador de viscosidad en estado fundido se presenta, entre otros, en el documento DE 2 140 619 A (solicitante: Badische Anilin- & Soda- Fabrik AG; fecha de revelación: 22/02/1973). Un aparato comprobador de viscosidad en estado fundido según el documento DE 2140619 A debe comprender un peso divisible, un "peso de relleno" y un "peso de medición" que se utilizan en las fases correspondientes de un ensayo. Ambos pesos juntos deben servir para rellenar la muestra de ensayo en el canal de ensayo y para limpiar el canal de ensayo después del ciclo de medición realizado, pero donde también se puede seleccionar solo el peso de medición como el peso de carga. Está previsto un dispositivo elevador que, sin embargo, debe trabajar con cadenas y, por lo tanto, presumiblemente no se puede utilizar para aplicar una fuerza adicional a una fuerza de peso. Durante el relleno se debe introducir un punzón de presión varias veces en el canal de ensayo con la ayuda de un motorreductor del dispositivo elevador y con la ayuda de los pesos. Después de la finalización de un tiempo de calentamiento se debe realizar un desacoplamiento del peso de relleno y el peso de medición, donde un trinquete accionado por motor mantiene el peso de relleno en una posición. El peso de medición y el punzón de presión se pueden mover hacia abajo juntos en una barra transversal. En una posición de conmutación, la barra transversal se puede mover alejándose del peso de medición por el motorreductor, con lo que se libera el ciclo de medición. La medición se debe terminar en un llamado "punto muerto inferior". El punzón de presión se debe mover hacia arriba de nuevo con el motorreductor. Como ya se ha mencionado, los pesos se deben fusionar de nuevo, y a saber en un "punto muerto superior" del punzón de presión. Ambos pesos se pueden usar luego juntos para un ciclo de limpieza con el fin de limpiar el canal de ensayo y el vástago del punzón de presión de los residuos de la muestra. Construcciones similares se describen en el documento DE 1773874 A (solicitante: Badische Anilin-& Soda-Fabrik AG; fecha de revelación: 13/01/1972) y el documento US 3625050 (titular: Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG; fecha de patente: 07/12/1971).

El modelo de utilidad alemán DE 7640 849 U (solicitante: Gottfert-Feinwerk-Technik GmbH; fecha de revelación: 11/08/1977) se refiere a un reómetro capilar para medir la viscosidad del caucho y plásticos termoplásticos. El ensayo se debe llevar a cabo con un motor de accionamiento regulado por la velocidad para el desplazamiento del émbolo de ensayo, donde una regulación permite, junto con un transductor de fuerza y un transductor de presión de masa, que está dispuesto delante de la boquilla, poder efectuar mediciones en tres modos de funcionamiento diferentes. Los modos de funcionamiento son una fuerza de ensayo constante en el émbolo de ensayo, una presión de masa de ensayo constante delante de la boquilla o una velocidad constante del extruido que emerge de la boquilla. Adicionalmente está prevista una regulación de velocidad para ajustar un valor de consigna de velocidad.

En el documento US 5347851 A (titular: Dynisco, Inc.; fecha de patente: 20/09/1994) se describe una máquina de ensayo designada reómetro capilar, en la que se presiona un tornillo de carga contra un travesaño utilizado como pilar de tornillo. Dado que las fuerzas de fricción, entre otras cosas, entre un pistón y una pared de depósito, pueden conducir a un error de medición considerable, en el documento estadounidense se propone un perfeccionamiento de su máquina presentada al principio para los ensayos con un tornillo de carga insertado, por medio del que se puede ejercer una cierta presión sobre el pistón. La presión de ensayo real se genera entonces a través de una llamada disposición de transmisión (inglés: "plunger pressure transducer assembly"). La disposición descrita en el documento US 5347851 A presenta un capilar para la transmisión de presión, el cual debe ser llenado con un metal fluido. En consecuencia, una fuerza aplicada sobre un "polímero fundido" se compone de una fuerza básica generada por un pretensado de tornillo y una fuerza de eyección transmitida hidráulicamente a través de metal líquido.

La solicitud internacional WO 2008/049051 A1 (solicitante: Ticona LLC; fecha de publicación: 24 de abril de 2008) se ocupa de un reómetro capilar, que presenta un accionamiento para un movimiento lineal de una barra de movimiento lineal, donde la barra de movimiento lineal se debe conectar de forma coaxial a una barra de limpieza y compresión. Según un test para determinar la viscosidad térmica de un polímero, está previsto pivotar la carcasa del reómetro capilar a una posición de limpieza para realizar allí las etapas de preparación "limpieza" y "compresión". En la carcasa se sitúa un recipiente con una boquilla de salida para el polímero a probar y un calentador. Después de la etapa de preparación, la carcasa se pivota de vuelta a la posición de test, en la que se sitúa un pistón de presión.

El documento DE 27 35 224 A1 (solicitante: Instruments S. A.; fecha de revelación: 15/02/1979) se refiere a un viscosímetro capilar para investigar la idoneidad de los polímeros para el moldeo por inyección. Aguas arriba de un capilar se debe disponer una cámara de cizallamiento, delante de la quede nuevo se debe situar una cámara de presión para la materia prima. Para el cizallamiento del producto y para su calentamiento, el pistón se debe poner en rotación. El producto plastificado se desplaza desde la cámara de almacenamiento al capilar mediante el pistón por medio de un cilindro de medio de presión.

En la solicitud EP 0276683 A2 (solicitante: Sumitomo Chemical Company, Limited; fecha de revelación: 17/08/1988) se describe un dispositivo de limpieza automático para un plastómetro de extrusión para materiales termoplásticos. Un cilindro a limpiar se alimenta a un dispositivo de limpieza por medio de un dispositivo de transporte.

Un proceso y una instalación para medir las propiedades de flujo de un pigmento situado en un líquido se describen en la patente US 4 574 623 A (titular: Sun Chemical Corporation; fecha de patente: 11/03/1986). La instalación comprende un cilindro envuelto en agua con un cortador en el extremo y un pistón que coincide con el cilindro. El pistón tiene un peso fijo, por lo que la salida del contenido fuera del cilindro se realiza a través de una abertura en un tiempo a medir.

La patente US 4882930 A (titular: Automatic Machinery Corporation; fecha de patente: 28/11/1989) se refiere a un sistema para determinar un índice de fusión del plástico con una alimentación automática de muestras. Se utilizan equipos de ensayo que están previstos para el funcionamiento manual. Una muestra fundida se presiona a través de una abertura calibrada por un empujador de test para determinar la viscosidad a una temperatura ajustada por medio de pesos aplicados. La instalación automatizada comprende un brazo de robot que también maneja los medios de limpieza. Los residuos en la cámara de fusión son soplan mediante aire a alta presión después de los tests para determinar el índice de fusión. También puede estar previsto el uso de un paño de limpieza. El empujador de test se limpia automáticamente mediante cepillos.

Una instalación para mediciones automáticas de caudal de polímeros termoplásticos se describe en la patente US 5 016467 A (titular: Amoco Corporation; fecha de patente: 21/05/1991). Los soportes separados respectivamente para las etapas de proceso individuales se acercan horizontalmente hasta un bloque de calentamiento que comprende el tubo de ensayo. Después de bajar el empujador de ensayo al tubo de ensayo en un mecanismo de sujeción, el mecanismo de sujeción se desacopla, se aleja y se inicia el calentamiento. A continuación, el peso de ensayo se acerca gracias a un transportador y se coloca en un collar del empujador de ensayo. El peso de ensayo se libera para la medición y, después de una primera trayectoria de caída, la medición real se inicia a través de un interruptor. El accionamiento de un interruptor situado debajo termina la medición y el transportador recibe el peso nuevamente. Luego, el soporte del empujador de ensayo se acerca para asir el empujador de ensayo y sacarlo. El empujador de ensayo se puede introducir en un tubo de limpieza. Igualmente está previsto un mecanismo independiente para la limpieza del tubo de ensayo. Por lo tanto, la instalación comprende numerosos componentes desplazables.

En la patente europea EP 2480863 B1 (titular: Zwick GmbH & Co. KG; fecha de prioridad: 24/09/2009) así como la solicitud de patente alemana DE 102009042478 A1; solicitante de patente: Zwick GmbH & Co. KG; fecha de prioridad: 24/09/2009), se describe un cabezal de medición de fuerza para llevar a cabo los ensayos de materiales con un transductor de fuerza, donde, entre otras cosas, el transductor de fuerza está envuelto por un cuerpo de protección aislante térmico. Las figuras muestran particularidades que se pueden instalar en máquinas de ensayo de fluencia. La patente estadounidense US 5008081 A (titular: KD Group; fecha de patente: 16/04/1991) describe un aparato y un procedimiento asociado para determinar los valores del índice de fusión para sustancias como los polímeros. Con la ayuda de una unidad actuadora se deben insertar distintos cartuchos con sustancias de un carrusel en una carcasa de muestra para el ensayo. La carcasa de muestra está equipada con un calentador. En una placa portadora de peso de una barra de apisonado se sitúa un peso, sobre el que se puede ejercer una presión con la ayuda de una plataforma superior de un mecanismo de elevación (inglés: "lift mechanism"). El mecanismo de elevación trabaja con una barra roscada. Una marca con ventanas debe estar montada en la placa portadora de peso. Durante la fase de medición real, como se muestra en la figura 12 B y la figura 12 C, la barra de apisonado se debe mover a través del cartucho de muestra a lo largo de un recorrido predeterminado bajo la influencia del peso. En este caso, se realiza una medición de tiempo, mientras que una parte de la muestra, denominada "extruido", se presiona a través de una abertura central del cartucho de muestra.

Las condiciones de ensayo para el ensayo de los termoplásticos, en particular para determinar un caudal másico de masa fundida y/o un caudal volumétrico de masa fundida, están definidos en las normas ISO 1133-1:2011 e ISO 1133-2:2011. En los Estados Unidos de América se utiliza la norma ASTM D 1238. Las especificaciones de ensayo establecidas en las normas mencionadas, en particular con respecto a las geometrías, dimensiones y condiciones de ensayo, son válidas como plenamente incluidas en el alcance de revelación de la esta solicitud. Al cumplir las normas se pueden obtener resultados comparables, por ejemplo, en el campo técnico de la garantía de calidad sobre la base de la estandarización dada.

Además, cabe mencionar dos prospectos de Tinius Olsen, Inc., a saber, el "Boletín 131-A" (de fecha 06/2003) y el "Boletín 131-D" (de fecha 08/2012), en los que se presentan aparatos para llevar a cabo ensayos de materiales según las normas norteamericanas.

Planteamiento del objetivo

Sería especialmente deseable conocer un concepto para una máquina de ensayo de fluencia que satisfaga los más diferentes requisitos según la normalización. En principio, una máquina de ensayo de fluencia semejante se podría utilizar en distintos países en los que son válidas estas normas diferentes. Según otro aspecto, la máquina de ensayo de fluencia debe permitir una realización especialmente eficiente de los ensayos de fluencia. Por lo tanto, la presente invención se basa en la consideración de crear una máquina de ensayo con la que los ensayos de materiales o series de ensayos de materiales, en particular en termoplásticos fluidos, se puedan llevar a cabo de forma reproducible, en particular según las normas. Por lo tanto, una máquina de ensayo de fluencia especialmente ventajosa sería aquella que puede llevar a cabo tanto ensayos según distintas especificaciones según normas, como también con ciclos especialmente cortos, en particular en el caso de una secuencia de ensayos de materiales, donde queda claro para un experto en la materia que algunas especificaciones de una norma a su vez entran en conflicto con un tiempo de ensayo corto.

Descripción de la invención

El objetivo según la invención se logra mediante una máquina de ensayo de fluencia según la reivindicación 1. Un procedimiento adecuado para llevar a cabo un ensayo de viscosidad en estado fundido se puede deducir de la reivindicación 14. Para poder lograr resultados de medición lo más fácilmente comparables posible con una máquina de ensayo de fluencia se ofrece un procedimiento según la invención 19 para limpiar una máquina de ensayo de fluencia. Se pueden deducir perfeccionamientos ventajosos de las reivindicaciones dependientes.

El caudal másico de masa fundida y el caudal volumétrico de masa fundida son propiedades del material que dependen, entre otras cosas, de la composición química del plástico investigado o de la calidad del plástico utilizado. Los plásticos a menudo están presentes como polímeros cuya fluidez se puede ralentizar por longitudes de cadena o incluso un número de enlaces de puente entre cadenas de polímeros. Para muchos tipos de plástico, los valores de los caudales que permiten inferir una calidad aceptable del plástico, están depositados de forma tabulada, por ejemplo, en los manuales pertinentes o en las bases de datos del fabricante. Las desviaciones de los valores depositados de forma tabulada también pueden indicar daños y/o sustancias extrañas en un termoplástico a ensayar. Los cambios en una estructura de plásticos, por ejemplo, una ruptura en las cadenas poliméricas de moléculas de plástico, pueden ser provocados, por ejemplo, por envejecimiento, por radiación de alta energía, en particular ultravioleta, por solicitaciones mecánicas o por sobrecalentamiento a corto plazo. En el caso de plásticos conocidos, los caudales másicos de masa fundida y los caudales volumétricos de masa fundida determinados, en particular sin conversión, se utilizan como un parámetro de garantía de calidad. Los tiempos de fluencia medidos son una medida de la viscosidad de los plásticos investigados. La viscosidad se puede calcular por medio de datos de medición evaluados de una máquina de ensayo de fluencia. En otras palabras, el valor inverso de la viscosidad, la fluidez, es una medida de la fluidez de un fluido. Con respecto a muchos plásticos a investigar es válida la regla de que la viscosidad de un fluido disminuye con un aumento de la temperatura del fluido.

Una máquina de ensayo de fluencia, a menudo también llamada reómetro capilar, es un aparato de medición con el que se pueden medir los caudales de en particular materiales líquidos, tales como, por ejemplo, plásticos fundidos. La máquina de ensayo de fluencia sirve para medir un comportamiento de deformación y/o de fluencia de los materiales. En particular, se pueden determinar las propiedades de materiales, tales como la viscosidad o los parámetros derivados de la viscosidad, de los materiales en un estado agregado líquido. La máquina de ensayo de fluencia está diseñada para determinar las propiedades de fluencia de los plásticos termoplásticos. Los plásticos termoplásticos son materiales que están presentes en un estado agregado fluido en un primer rango de temperatura, que está limitado en particular por la temperatura de descomposición térmica del plástico hacia temperaturas más altas. En principio, algunos plásticos térmicamente estables también pueden estar como vapor, cuyas propiedades de viscosidad se pueden investigar en una máquina de ensayo de fluencia. Las máquinas de ensayo de fluencia son especialmente adecuadas para investigar la materia condensada. A temperaturas más bajas, al primer rango de temperatura le sigue un segundo rango de temperatura en el que los plásticos termoplásticos son deformables plásticamente. En un tercer rango de temperatura, que se sitúa por debajo del segundo rango de temperatura, los plásticos termoplásticos son elásticos. En un cuarto rango de temperaturas aún más bajo, por ejemplo por debajo de 20 °C, muchos plásticos son estructuralmente sólido y pueden mostrar un aumento de la fragilidad en las investigaciones hacia temperaturas más bajas. Debido a las fuerzas especialmente altas que se requieren generalmente para prensar plásticos elásticos o sólidos, las máquinas de ensayo de fluencia se utilizan rara vez para plásticos de este tipo. Después de la deformación plástica se obtiene la forma adoptada del plástico. Una deformación elástica se relaja cuando se detiene la fuerza de conformación. Numerosos plásticos poliméricos, por ejemplo polímeros basados en unidades de olefinas, estirenos, amidas, lactatos, metacrilatos, carbonatos, tereftalatos de etileno o cloruros de vinilo, poseen propiedades termoplásticas.

La máquina de ensayo de fluencia presenta un canal de ensayo. El canal de ensayo es una escotadura, en particular cilíndrica, tal como un orificio, en un material sólido, resistente a la presión y preferentemente químicamente inerte, tal como, por ejemplo, un acero. El canal de ensayo presenta un diámetro de canal y una longitud de canal, donde la longitud de canal preferentemente es mayor que el diámetro de canal. El canal de ensayo es ventajosamente cilíndrico. El canal de ensayo se puede llenar con una muestra de material del material a examinar. La muestra de material puede estar presente, por ejemplo, como barra, como gránulo o como polvo con un diámetro menor que el diámetro del canal o también como un líquido. El tamaño del diámetro del canal de ensayo favorece el llenado del canal de ensayo, por ejemplo, con una muestra de material sólida y granular. La longitud de canal del canal de ensayo se puede orientar preferentemente a lo largo de una perpendicular.

Al menos un pistón de ensayo está asignado al canal de ensayo. El pistón de ensayo presenta un diámetro de pistón de ensayo que es menor que el diámetro del canal de ensayo, de modo que el pistón de ensayo se puede introducir en el canal de ensayo. Una longitud del pistón de ensayo puede ser mayor o igual a una longitud del canal de ensayo. El pistón de ensayo está dispuesto preferentemente en una posición de uso a lo largo del canal de ensayo, en particular a lo largo de un eje central del canal de ensayo. Al menos una sección de eje del eje central también se puede denominar como eje de ensayo. Un eje del pistón de ensayo se sitúa al menos en un ciclo de medición en el eje central del canal de ensayo. El pistón de ensayo se puede orientar con respecto al canal de ensayo. En una zona del pistón de ensayo, preferentemente una zona final, en particular cilíndrica, en la que se sitúa una superficie de prensado, el pistón de ensayo puede estar en contacto circunferencialmente de forma estanca a los fluidos con una pared interna del canal de ensayo. Según un aspecto, el pistón de ensayo está configurado como una barra sólida. Es posible que esté prevista al menos una cavidad en el pistón de ensayo, por ejemplo, para reducir el peso del pistón de ensayo. El pistón de ensayo debería estar diseñado de forma rígida contra la flexión. Una fuerza de ensayo se puede transmitir desde una primera zona final del pistón de ensayo a una segunda zona final del pistón de ensayo, preferentemente sin pérdidas.

Está previsto al menos un peso de ensayo. El peso de ensayo sirve para proporcionar una fuerza de peso definida. El peso de ensayo tiene una masa predeterminada. El peso de ensayo puede estar compuesto por cuerpos de peso de ensayo apilables. Los discos cilíndricos como cuerpos de peso de ensayo son favorables para una facilitación centrada de una fuerza de peso sumaria. En las superficies opuestas de los discos cilíndricos puede estar prevista una zona de apoyo y una zona de centrado, donde una primera zona de centrado de un primer cuerpo de peso de ensayo encaja en una segunda zona de centrado de un segundo cuerpo de peso de ensayo.

Por regla general, la masa del peso de ensayo se determina según la norma en función del material a ensayar. La masa de un peso de ensayo puede ser, por ejemplo, de 20 kg (kilogramos). Pero los pesos de ensayo también pueden ser inferiores a 1 kg. Dado que la aceleración de la gravedad depende del lugar de la medición, la fuerza de peso en el lugar respectivo de la medición se puede tener en cuenta para aumentar aún más la precisión de la medición, por ejemplo, mediante pesos de corrección en el rango por cada mil de la masa respectiva. Un primer cuerpo, que tiene un peso y, por lo tanto, se puede designar como peso de ensayo, es el pistón de ensayo. Un cuerpo de peso de ensayo, en particular uno primero, se puede poner en una conexión en arrastre de forma y en arrastre de fuerza con el pistón de ensayo, en particular con una primera zona final del pistón de ensayo. Se puede colocar otro cuerpo de peso de ensayo, tal como un segundo cuerpo de peso de ensayo, sobre el cuerpo de peso de ensayo, en particular el primer cuerpo de peso de ensayo. La fuerza de peso del cuerpo de peso de ensayo actúa sobre el pistón de ensayo, en particular a lo largo de un eje central del pistón de ensayo. El peso de ensayo puede empujar el pistón de ensayo en el canal de ensayo. La fuerza de peso de un cuerpo de peso de ensayo colocado contribuye vectorialmente a la fuerza que mueve el pistón de ensayo. El pistón de ensayo se puede mover a través del canal de ensayo por una fuerza de peso que, en particular, excede al menos una fuerza de fricción entre el pistón de ensayo y el canal de ensayo. Un primer estado de funcionamiento de la máquina de ensayo de fluencia trabaja preferentemente con el peso de ensayo, donde se adopta el primer estado de funcionamiento antes de que esté presente un estado de funcionamiento de medición.

La máquina de ensayo de fluencia está equipada con una unidad de accionamiento. La unidad de accionamiento puede comprender, por ejemplo, un actuador hidráulico o uno neumático. También es posible utilizar accionamientos electromotores para generar fuerzas en la máquina de ensayo. El actuador puede estar configurado con un cilindro hidráulico o neumático, excitable en particular en dos lados. Gracias a la unidad de accionamiento, tal como el actuador hidráulico o neumático, se puede aplicar una fuerza predeterminable dentro de los límites de tolerancia, por ejemplo, a través de una unidad de regulación de fuerza, partiendo de una presión de fuente de un medio hidráulico o una fuente de aire comprimido. Según otro aspecto, la unidad de accionamiento proporciona al menos un trayecto de conducción en la que la fuerza de la unidad de accionamiento está disponible. A lo largo del trayecto de conducción, una regulación puede estabilizar la fuerza proporcionada por la unidad de accionamiento a una cantidad constante de fuerza. Un trayecto de conducción de la unidad de accionamiento se extiende preferentemente a lo largo del eje central del canal de ensayo.

Según un aspecto, la unidad de accionamiento puede mover el pistón de ensayo, en particular en el canal de ensayo, contra una fuerza de gravedad, en particular del peso de ensayo. En otras palabras, el peso de ensayo se puede levantar por la unidad de accionamiento, donde es posible una dirección de movimiento contra la fuerza de gravedad. Sin embargo, también es posible reducir el peso de ensayo mediante la unidad de accionamiento. En otra configuración es posible en particular adicionalmente reducir una fuerza de peso del peso de ensayo mediante la unidad de accionamiento. Cuando se ejerce una fuerza que resulta de la unidad de accionamiento sobre el pistón de ensayo, el pistón de ensayo y la unidad de accionamiento están en una conexión preferentemente mecánica. Alternativamente, también es posible proporcionar un acoplamiento de fuerza magnética para la transmisión de fuerza, por ejemplo, para evitar una posible transmisión de vibraciones sobre pistón de ensayo. También se puede decir que el peso de ensayo y la unidad de accionamiento están en una conexión de acoplamiento de fuerza. La existencia de una conexión de acoplamiento de fuerza se puede designar como un estado de accionamiento. En el estado de accionamiento se aplica una fuerza adicional actuadora, generada por la unidad de accionamiento en el pistón de ensayo. El primer estado de funcionamiento puede ser un estado de accionamiento. En otro estado de funcionamiento o para adoptar este estado de funcionamiento, la conexión de acoplamiento de fuerza se puede soltar, de modo que ya no haya ninguna conexión entre la unidad de accionamiento y el pistón de ensayo, es decir, no está presente ninguna fuerza adicional actuadora.

Aunque se observan prioritariamente los movimientos del pistón de ensayo con respecto al canal de ensayo, dispuesto preferentemente de forma estática, también son posibles realizaciones en las que la unidad de accionamiento efectúe o soporte un movimiento relativo entre el pistón de ensayo y el canal de ensayo, por ejemplo, mediante una conexión al canal de ensayo o también en la forma de un movimiento de pinza.

Con respecto al canal de ensayo se pueden asignar al pistón de ensayo varias posiciones, que se describen con más detalle a continuación. Una primera posición se puede designar como posición de inicio. Una posición de inicio puede ser adoptada, por ejemplo, por el pistón de ensayo si una zona final del pistón de ensayo, en particular la superficie de prensado del pistón de ensayo, está asignada a una zona final del canal de ensayo, en particular una abertura de llenado del canal de ensayo. En la posición de inicio se aplica la fuerza adicional actuadora. Desde la posición de inicio, el pistón de ensayo se puede acelerar mediante la fuerza adicional actuadora. El pistón de ensayo se pone en marcha desde la posición de inicio. Una posición de inicio también puede ser una posición de reposo del pistón de ensayo durante un intervalo de tiempo fijado. En la posición de reposo, el pistón de ensayo se sujeta en posición, por ejemplo, por el volumen que ocupa un llenado de plástico en el canal de ensayo. Una segunda posición es una posición de conducción final. Una posición de conducción final puede tener un espaciamiento de la superficie de prensado desde la posición de inicio a lo largo del canal de ensayo en la dirección de la fuerza de peso del peso de ensayo. Un recorrido parcial, tal como un primer recorrido parcial, se sitúa a lo largo del canal de ensayo entre una posición de inicio y una posición de conducción final. En la posición de conducción final termina el suministro de la fuerza adicional actuadora. La posición de inicio y la posición de conducción final están dispuestas a lo largo del eje de ensayo. También pueden estar previstas varias posiciones de inicio y de desplazamiento final del pistón de ensayo. Entre la posición de inicio y la posición de conducción final, el pistón de ensayo se solicita tanto por la fuerza de peso como también por una fuerza adicional actuadora. También se puede decir que está presente un estado de accionamiento. El pistón de ensayo es accionado por un actuador. La fuerza adicional actuadora se aplica por la unidad de accionamiento. En esta fase, por lo tanto, al menos la fuerza de peso y la fuerza adicional actuadora, rectificada vectorialmente actúan en el pistón de ensayo. Si el movimiento del pistón de ensayo bajo el efecto simultánea de la fuerza de peso y la fuerza adicional actuadora se compara con un movimiento del pistón de ensayo, que solo está bajo el efecto de la fuerza de peso, el pistón de ensayo realiza un movimiento más rápido con la fuerza adicional actuadora, en particular en un estado de funcionamiento. El pistón de ensayo recorre una distancia dentro del canal de ensayo entre la primera posición y la segunda posición en un tiempo más corto debido a la fuerza adicional actuadora suministrada. Si un plástico fluido se sitúa en el canal de ensayo, entonces mediante la fuerza adicional actuadora, una masa de plástico desplazable o eyectable en una unidad de tiempo, tal como, por ejemplo, 1 segundo, de otra manera, una masa de plástico empujable, es mayor que la masa de plástico empujable bajo el efecto de la fuerza de peso del peso de ensayo. El material plástico eyectable emerge del canal de ensayo bajo el efecto, también se puede decir bajo la presión, del pistón de ensayo, en particular desde un extremo del canal de ensayo opuesto a la abertura de llenado del canal de ensayo. La medición del tiempo de fluencia en el ensayo de fluencia se realiza a lo largo de una zona de recorrido predeterminada del canal de ensayo, que también se puede designar como recorrido de experimentación, recorrido de ensayo o recorrido de medición. La posición de inicio y la posición de conducción final se sitúan fuera o en el borde del recorrido de experimentación. Mediante el movimiento más rápido por medio de una fuerza adicional actuadora, al menos el recorrido de experimentación se puede alcanzar más rápidamente mediante el pistón de ensayo.

Los tiempos de ciclo para los ensayos de fluencia se pueden acortar así. Con las máquinas de ensayo de fluencia configuradas de esta manera se pueden llevar a cabo más ciclos de ensayo en una unidad de tiempo. Se aumenta la eficiencia de tiempo en la realización de ensayos de fluencia.

Durante el proceso de medición, el pistón recorre un recorrido de medición. Según una forma de realización preferida, a continuación del recorrido de medición, es decir, separado espacialmente del primer recorrido parcial, el pistón de ensayo puede presentar otra posición de inicio desde la que se puede aplicar nuevamente la fuerza adicional actuadora sobre el pistón de ensayo. Al menos un segundo recorrido parcial se puede conectar con la segunda posición de inicio. En el segundo recorrido parcial, la fuerza adicional actuadora actúa sobre el pistón de ensayo. En este caso, el pistón de ensayo realiza en particular un movimiento más rápido a lo largo del canal de ensayo. El segundo recorrido parcial alcanza hasta una segunda posición de conducción final. El tiempo de proceso se puede ahorrar en todos los recorridos parciales en los que el pistón de ensayo realiza el movimiento bajo el efecto de la fuerza adicional actuadora, lo que conduce a etapas de tiempo cortas. Es posible aplicar una fuerza adicional actuadora mayor en un segundo recorrido parcial que en un primer recorrido parcial y, por lo tanto, lograr un acortamiento adicional del ciclo.

Un ensayo de viscosidad en estado fundido para determinar las propiedades del material que proporcionan información sobre o del comportamiento de fluencia, por ejemplo, de los plásticos termoplásticos, se puede realizar en una máquina de ensayo de fluencia en particular descrita anteriormente. El material a examinar en una cantidad de material predeterminada se calienta en una primera etapa. Por medio de una fuente de calor, el material de ensayo se lleva en particular a una temperatura que se sitúa en un primer o segundo rango de temperatura. La etapa de calentamiento convierte el material en un estado compresible si una consistencia inicial del material de ensayo no presenta ya una fluidez suficiente. El calentamiento se puede realizar en particular en un canal de ensayo uniformemente calentado. Durante la etapa de calentamiento, por ejemplo, las inclusiones de aire pueden escapar del material. Las cavidades en el material, que pueden menoscabar el proceso de medición, se reducen al menos. En particular, a la temperatura del ensayo de fluencia, el material de ensayo está presente en un estado de fluencia debido a la acción del calor. Un estado de fluencia es un estado en el que se puede hacer fluir un material, por ejemplo, eliminando una barrera o placa de cierre que impide el flujo.

La temperatura de ensayo de fluencia se puede situar por encima del punto de fusión del material a examinar. La temperatura de descomposición del material de ensayo debería permanecer lo más inalcanzada posible durante la realización del procedimiento de ensayo. Para muchos plásticos, las temperaturas entre 180 °C y 300 °C, por ejemplo, han demostrado ser adecuadas. Para los polietilenos, una temperatura de ensayo de fluencia típica es de 190 °C. Las temperaturas de ensayo de fluencia adecuadas para plásticos individuales se pueden derivar de datos de fabricantes de plásticos.

A continuación de la etapa de calentamiento, la masa de ensayo se puede mantener a una temperatura constante, la temperatura de ensayo de fluencia, todavía durante un cierto lapso de tiempo, el tiempo de fusión, para distribuir el calor uniformemente en la masa. También se puede decir que la etapa de calentamiento puede comprender un tiempo de calentamiento y un tiempo de fusión. La masa de ensayo se funde y homogeneiza o al menos se vuelve plásticamente deformable, de modo que se pueda presionar a través del canal de ensayo. Un tiempo de fusión de la masa de ensayo para muchos plásticos puede durar de 6 minutos a 7 minutos. La masa de ensayo también se puede denominar como material de ensayo, que está presente, en particular, en una cámara de ensayo, preferentemente en una zona de experimentación.

Después de la fase de calentamiento, en particular después de un tiempo de fusión, se inicia el ensayo de la masa de ensayo. Esta fase de la etapa de calentamiento también se puede caracterizar como una etapa de preparación de medición. En la etapa de preparación de medición, el pistón de ensayo se mueve, por ejemplo, desde una primera posición a una segunda posición. Una primera parte de la masa de ensayo se presiona fuera del canal de ensayo y se separa de la masa de ensayo en la fase de preparación de ensayo, en particular en poco tiempo, es decir, rápidamente, por ejemplo, en sólo 5 segundos. Se realiza un desplazamiento del material de ensayo. El desplazamiento alimenta la masa de ensayo a una abertura de salida del canal de ensayo. En el caso de una disposición vertical del canal de ensayo, la abertura de salida se sitúa debajo de una abertura de llenado del canal de ensayo. En otras palabras, se realiza una bajada de la masa de ensayo. En la etapa de preparación de medición, la fuerza adicional actuadora está acoplada al pistón de ensayo. La fuerza adicional actuadora actúa a lo largo de una dirección de la fuerza de peso. La fuerza adicional actuadora se dirige en la misma dirección que la dirección de la fuerza de peso, con la que se puede accionar el pistón de ensayo. Gracias al acoplamiento de fuerza se produce un movimiento del pistón de ensayo que, en particular, es más rápido que sin acoplamiento de fuerza.

La medición, en particular de un tiempo de eyección, tiene lugar después de la etapa de preparación de medición con una masa de ensayo de una zona de recorrido central del canal de ensayo después del llenado del canal de ensayo. Durante una etapa de medición, por el pistón de ensayo se presiona la masa de ensayo a través del canal de ensayo. Por lo tanto, el pistón de ensayo ejerce una fuerza sobre la masa calentada en la etapa de calentamiento. El resultado de la fuerza es que la masa de ensayo emerge de al menos una abertura del canal de ensayo.

Durante la etapa de medición, en un primer estado de funcionamiento de medición, una fuerza predeterminada, que se ejerce solo por el peso, actúa sobre el pistón de ensayo. Se interrumpe una conexión entre el pistón de ensayo y la unidad de accionamiento, no se puede realizar ninguna conexión de fuerza. El peso de ensayo ofrece la única fuerza motriz. El pistón de ensayo en el canal de ensayo se puede detener debido a las fuerzas antagonistas que se causan, por ejemplo, por los efectos de fricción y/o viscosidad de la masa de ensayo, si el peso de ensayo está diseñado demasiado bajo. Una resistencia contrarresta la fuerza de peso del peso de ensayo. Sin embargo, también se puede lograr una precisión muy alta en un segundo estado de funcionamiento de medición posible, en el que una fuerza adicional actuadora acciona un pistón de ensayo durante la etapa de medición, en particular adicionalmente a una fuerza de peso, por lo que se proporciona un peso de ensayo efectivo. En un ajuste, la fuerza adicional actuadora está adaptada para compensar la resistencia que contrarresta la fuerza de peso. En tal caso, la fuerza de peso genera (completamente) la fuerza de propulsión en el pistón de ensayo.

Después de la etapa de medición, a continuación se puede realizar una etapa de limpieza. La etapa de limpieza sirve, por ejemplo, para expulsar el material de ensayo que todavía se sitúa en el canal de ensayo después de la etapa de medición. Los restos del material de ensayo se retiran del canal de ensayo antes de un siguiente ensayo de viscosidad en estado fundido, en particular antes de que los posibles depósitos se puedan fijar en el canal de ensayo. La fuerza adicional actuadora se acopla al pistón de ensayo a continuación de la etapa de medición. El pistón de ensayo mantiene la dirección de movimiento de la etapa de medición, donde se produce una aceleración del pistón de ensayo y, por lo tanto, una realización más rápida de la etapa de limpieza. Por lo tanto, está presente una continuidad de la dirección del movimiento en la que no se realiza una inversión de una dirección de movimiento. La fuerza adicional actuadora se dirige en la misma dirección que la dirección de la fuerza de peso. Se baja otro material de ensayo. La etapa de preparación de medición y la etapa de limpieza también se pueden combinar individualmente o junto con la etapa de medición en la continuidad de la dirección de movimiento. Por lo tanto, se pueden realizar ensayos de fluencia de forma muy precisa.

Una máquina de ensayo de fluencia se debe limpiar durante el uso o después de cada experimento para poder obtener resultados de medición útiles, lo que pueden ocupar más tiempo que un tiempo para el ensayo de fluencia real. Un procedimiento de limpieza según la invención se puede realizar de forma especialmente rápida y se puede realizar, por ejemplo, antes o después de los ensayos de viscosidad en estado fundido. El procedimiento de limpieza trabaja con al menos un pistón de limpieza. El pistón de limpieza se puede insertar, en particular en lugar de un pistón de ensayo en la máquina de ensayo de fluencia, en particular en un canal de ensayo de la máquina de ensayo de fluencia. La máquina de ensayo de fluencia presenta un cilindro de ensayo. El cilindro de ensayo está presente, por ejemplo, como un componente de una unidad de accionamiento de la máquina de ensayo de fluencia, que se puede solicitar hidráulica o neumáticamente para generar un movimiento mecánico en un procedimiento de ensayo de fluencia. La unidad de accionamiento acciona el pistón de ensayo en un ensayo de viscosidad en estado fundido. El cilindro de ensayo permite una libertad de movimiento, en particular un recorrido de desplazamiento, preferentemente rectilíneo, de la unidad de accionamiento. Una fuerza proporcionada por la unidad de accionamiento puede mover el pistón de ensayo en el canal de ensayo. La unidad de accionamiento puede transportar el pistón de ensayo al menos a través de un recorrido parcial del canal de ensayo. El canal de ensayo puede estar delimitado en un extremo por una boquilla de eyección. La boquilla de eyección presenta al menos una abertura de boquilla. La boquilla de eyección está diseñada de modo que soporta al menos una fuerza de acción, como la fuerza de peso, en el canal de ensayo. Preferentemente, se acciona un movimiento en una dirección hacia la boquilla de eyección. Por lo tanto, el pistón de ensayo se mueve hacia una boquilla de eyección. Es especialmente ventajoso si, en el procedimiento de limpieza, la unidad de accionamiento aplica una fuerza adicional actuadora para llevar a cabo la limpieza. El pistón de limpieza se mueve por la unidad de accionamiento sobre un trayecto del pistón de ensayo a través del canal de ensayo. Mediante el uso de la unidad de accionamiento de la máquina de ensayo de fluencia en el procedimiento de limpieza, las impurezas que pueden causar posibles fuentes de error en los ensayos de fluencia se eliminan de forma más efectiva, con lo que se mejora aún más el ciclo. En particular, los ensayos en serie de, por ejemplo, distintos polímeros o termoplásticos degradantes se deben repetir con menos frecuencia para obtener resultados de medición estadísticamente fiables.

Configuraciones y perfeccionamientos ventajosos se describen a continuación, que, vistos en sí mismos, tanto individualmente como en combinación, también pueden dar a conocer aspectos inventivos.

Según una forma de realización ventajosa, puede estar prevista una unidad de acoplamiento en la unidad de accionamiento. Una unidad de acoplamiento sirve para proporcionar una conexión en arrastre de fuerza. La unidad de acoplamiento puede estar dispuesta en la unidad de accionamiento. La unidad de acoplamiento es preferentemente una unidad entre un cilindro de ensayo y un pistón de ensayo. Los componentes conmutables, en particular los componentes aplicables, tales como garras, de la unidad de acoplamiento están asignados a la unidad de accionamiento. La unidad de acoplamiento permite tomar la fuerza adicional actuadora del pistón de ensayo. En particular, en una primera posición de conmutación está presente una separación de la fuerza adicional actuadora del pistón de ensayo. Según otro aspecto, una unidad de acoplamiento puede servir para separar una conexión existente en arrastre de fuerza. En una segunda posición de conmutación de la unidad de accionamiento se puede posibilitar una transmisión de la fuerza adicional actuadora de la unidad de accionamiento. En la segunda posición de conmutación, la fuerza adicional actuadora se puede suministrar al pistón de ensayo a través de la unidad de acoplamiento. La unidad de acoplamiento permite un acoplamiento o desacoplamiento preciso de la unidad de accionamiento al pistón de ensayo o a un peso de ensayo, en particular un cuerpo de peso de ensayo. La unidad de acoplamiento trabaja o funciona sin deslizamiento. La unidad de acoplamiento se puede utilizar para transmitir la fuerza adicional actuadora. Dependiendo de la posición de conmutación de la unidad de acoplamiento, es decir, en función de la posición de conmutación de la unidad de acoplamiento, se transmite una fuerza adicional actuadora sobre el pistón a accionar.

El pistón de ensayo puede presentar un cabezal de pistón de ensayo. Como cabezal de pistón de ensayo se designan aquellas partes del pistón de ensayo que, eventualmente con otras partes del pistón de ensayo que se conecta al cabezal de pistón de ensayo, permanecen fuera del canal de ensayo cuando el pistón de ensayo se ha introducido en este canal a lo largo de una longitud que corresponde a la longitud del canal del canal de ensayo. Se puede lograr una orientación especialmente buena del pistón de ensayo si un diámetro del cabezal de pistón de ensayo es mayor que un diámetro del canal de ensayo. El cabezal de pistón de ensayo tiene una primera zona de acoplamiento. La zona de acoplamiento se puede conectar a la unidad de accionamiento. El cabezal de pistón de ensayo presenta una zona de soporte para un peso de ensayo, en particular para un cuerpo de peso de ensayo. La zona de soporte y la zona de acoplamiento se sitúan de forma ventajosa directamente adyacentes entre sí en la zona del cabezal de pistón de ensayo. La zona de soporte está presente en la zona de un extremo del pistón de ensayo, preferentemente forma el extremo del pistón de ensayo, y sirve para el ensamblado con una zona de centrado de un cuerpo de peso de ensayo. El pistón, tal como el pistón de ensayo, se mueve preferentemente hacia una de sus zonas finales mediante la introducción de una fuerza. El movimiento de un pistón es similar a una lanza.

También puede estar previsto al menos un pistón de servicio como componente de la máquina de ensayo de fluencia. El pistón de limpieza es un tipo de pistón de servicio. Con el pistón de limpieza, por ejemplo, las piezas de escobilla y/o trapo se pueden mover en el canal de ensayo a lo largo de la longitud del canal, en particular a través de una superficie del canal de ensayo. Pero, un pistón de compresión también puede estar presente como un pistón de servicio adicional o diferente. Con el pistón de compresión se puede comprimir el material de ensayo que se ha introducido en el canal de ensayo, por ejemplo, como granulado o como polvo. En un modo de funcionamiento o modo de uso de la máquina de ensayo de fluencia, el pistón de ensayo también se puede utilizar como pistón de compresión. Al menos una primera etapa de compresión se puede realizar con un pistón de ensayo. Un pistón de servicio puede estar equipado, por ejemplo, con un vibrador longitudinal o un elemento de calentamiento. Un pistón de servicio puede presentar un canal de ventilación para el canal de ensayo. El pistón de servicio tiene una zona de cabezal. La zona del cabezal está destinada a permanecer fuera del canal de ensayo. Una segunda zona de acoplamiento se sitúa en la zona de cabezal del pistón de servicio. En particular, al menos una de las zonas de acoplamiento presenta una forma que ofrece al menos una superficie de conexión. La configuración de la forma permite una conexión en arrastre de fuerza entre la unidad de accionamiento y la zona de acoplamiento del pistón asociado (pistón de ensayo o de servicio). Se puede configurar una conexión en arrastre de fuerza y/o de forma mediante una configuración de una zona entre la unidad de accionamiento y un pistón, tal como el pistón de ensayo o el pistón de limpieza. La forma de la zona de acoplamiento se puede conectar preferentemente a una forma de una zona de recepción de la unidad de accionamiento. Por lo tanto, los pistones de servicio se pueden reemplazar rápidamente por pistones de ensayo. Mediante la simplificación del manejo se puede aumentar sucesivamente la sincronización para la realización de dos experimentos.

Con una máquina de ensayo de fluencia, los ensayos de fluencia también pueden ser llevar a cabo de forma especialmente rápida por un usuario si la unidad de accionamiento presenta un soporte conmutable. El soporte puede ser conmutable por actuador. El soporte sirve para recibir el pistón de ensayo o de servicio. El soporte se puede conmutar a una posición de liberación. En la posición de liberación, el pistón de ensayo o de servicio presente en cada caso en el soporte se puede retirar o depositar. El soporte se puede conmutar a una posición cerrada. El soporte se puede conectar, por ejemplo, al cabezal del pistón de ensayo. En la posición cerrada, el pistón, que se sitúa en el soporte, está conectado a la unidad de accionamiento de forma resistente a fuerza, preferentemente también de forma fija a la dirección. El soporte puede comprender una unidad de sujeción. Una unidad de sujeción que está diseñada como una unidad de centrado con respecto a un eje de pistón de ensayo es especialmente ventajosa para fijar una posición, en particular, de un pistón de ensayo. Desde un punto de vista diferente, también se puede decir que la unidad de sujeción también puede ofrecer un centrado con respecto al eje central del canal de ensayo. El eje central va, por ejemplo, en el caso de una sección transversal circular del canal de ensayo a través del centro del círculo de la sección transversal. En otras palabras, la unidad de sujeción sirve para una orientación reproducible del pistón de ensayo. Debido a la unidad de sujeción de centrado se puede adoptar una posición cerrada sin fuerzas transversales o fuerzas de inclinación que actúen sobre el pistón de ensayo. En particular, el eje del pistón de ensayo se deja en el eje central del canal de ensayo. La unidad de sujeción puede ser, por ejemplo, una abrazadera, tal como una abrazadera de tres puntos conmutable, o una pinza, tal como una pinza de tres dedos, o un agarre radial. La unidad de sujeción puede presentar al menos un elemento de forma, preferentemente tres elementos de forma, que se pueden colocar contra el pistón de ensayo. Los elementos de forma ofrecen preferentemente dos superficies de contacto opuestas que se acercan entre sí en una extensión longitudinal. Dependiendo del pistón a sujetar, las superficies de contacto se pueden aplicar en la primera zona de acoplamiento y en la segunda zona de acoplamiento. Se puede configurar un retén, en particular bidireccional, en la dirección axial del pistón de ensayo. La unidad de sujeción se puede accionar hidráulica o neumáticamente. Como una forma de realización adicional o diferente, esto también se puede diseñar de modo que esté presente un soporte conmutable electromagnéticamente. Por ejemplo, una cerradura, junto con el soporte, puede asegurar la interconexión de la unidad de accionamiento y el pistón de ensayo como una unidad de sujeción de centrado. La cerradura puede ser, por ejemplo, una cerradura electromagnética, una cerradura neumática o una cerradura accionada hidráulicamente. La rápida asunción de una posición cerrada o una posición de liberación permite un acceso al pistón de ensayo o de servicio en menos de 10 segundos.

Es especialmente ventajoso si un sensor de proximidad está asignado al soporte. El sensor de proximidad reconoce si un objeto que se puede asignar al pistón de ensayo o al cabezal de pistón de ensayo se sitúa en un entorno espacial del sensor de proximidad. El sensor de proximidad puede permitir una determinación del cambio de distancia, en particular una determinación de la posición, y puede estar configurado en particular como una ayuda de centrado. El sensor de proximidad trabaja preferentemente de forma inductiva, donde se realiza una determinación de posición en la zona de acción de al menos un campo magnético de la máquina de ensayo de fluencia. El sensor de proximidad permite aproximaciones especialmente rápidas y precisas al pistón de ensayo. También es posible utilizar sensores de proximidad que trabajen de forma mecánica, electromagnética, en particular óptica o térmica. El elemento en forma puede estar equipado, por ejemplo, con un sensor de proximidad. De este modo, el movimiento del pistón se puede llevar a cabo de manera controlada, por así decirlo rápidamente.

Según otro perfeccionamiento ventajoso de una máquina de ensayo de fluencia está previsto un dispositivo de medición de desplazamiento. El dispositivo de medición de la posición de pistón puede ser un dispositivo de medición del desplazamiento. Un dispositivo de medición del desplazamiento hace constar o mide en particular una diferencia en la posición de un pistón de ensayo o un pistón de servicio en forma de distancia en términos de tecnología de medición como una distancia en términos de magnitud. El dispositivo de medición de desplazamiento puede cooperar ventajosamente con un cilindro de ensayo en una regulación. El dispositivo de medición del desplazamiento determina en qué punto, en particular dentro del canal de ensayo, se sitúa el pistón de ensayo o el pistón de servicio. También se puede decir que el dispositivo de medición de la posición de pistón o el dispositivo de medición de desplazamiento reconoce hasta qué punto, por ejemplo, el pistón de ensayo todavía se puede introducir en el canal de ensayo para alcanzar o sobrepasar una posición predeterminada. Se puede determinar un trayecto recorrido del pistón de ensayo o el pistón de servicio con el dispositivo de medición de la posición de pistón. El dispositivo de medición de desplazamiento transmite una posición asignada al pistón de ensayo como una señal digital a una unidad de control, en particular la máquina de ensayo de fluencia. En otras palabras, el dispositivo de medición de desplazamiento proporciona una señal de posición. La unidad de control procesa la señal de posición con el fin excitar en particular un elemento de sujeción. Dependiendo del diseño, se ofrecen diferentes posiciones para el elemento de sujeción. El elemento de sujeción se puede ubicar en el pistón de ensayo o en el pistón de servicio. El elemento de sujeción se puede situar en el peso de ensayo, en particular el cuerpo de peso de ensayo, y/o en una recepción de peso de ensayo. Pero, en otra configuración, el elemento de sujeción también se puede situar en el brazo, en particular en un extremo de brazo. Según un aspecto, un elemento de sujeción puede comprender una forma física que está prevista para la conexión, en otras palabras, la configuración, de un soporte. En una zona de trabajo de la máquina de ensayo de fluencia, que también se puede designar como zona de experimentación, los elementos de la máquina de ensayo de fluencia asignados al elemento de sujeción se pueden aproximar por la unidad de accionamiento. La señal de posición puede servir como un enclavamiento para la posición cerrada o la posición de liberación, en particular en una zona de un trayecto de experimentación, para garantizar un estado de funcionamiento de medición estándar.

La máquina de ensayo de fluencia puede presentar una unidad de control de tiempo, que comprende en particular un cronómetro. La unidad de control de tiempo puede trabajar como un temporizador, por ejemplo, como una unidad de control de tiempo electrónica, tal como mediante un microchip de la unidad de control, o como un cronometrador. La unidad de control de tiempo determina los tiempos de conmutación en el transcurso de un ensayo de fluencia. Se pueden determinar los tiempos de conmutación en el transcurso de una etapa del proceso individual. Según otro aspecto, la unidad de control de tiempo sirve para supervisar un ciclo. En otras palabras, la unidad de control de tiempo reconoce el instante en el que se debe abrir el acoplamiento o el soporte y determina el instante en el que se debe conmutar la fuerza adicional actuadora sobre el pistón de ensayo o sobre el pistón de servicio. En cooperación con el dispositivo de medición de desplazamiento, los caudales de una masa de ensayo se pueden medir por la unidad de control de tiempo.

Otro componente ventajoso es un dispositivo de calentamiento en la máquina de ensayo de fluencia, tal como un calentador eléctrico, en particular un calentador de resistencia, por ejemplo, con un alambre de calentamiento, o un calentador de corriente parásita. El dispositivo de calentamiento permite un calentamiento especialmente uniforme a lo largo de la longitud del canal de ensayo. Por lo tanto es posible homogeneizar la fluidez en una columna de masa de ensayo. Un primer dispositivo de calentamiento puede estar dispuesto alrededor del canal de ensayo. Un segundo dispositivo de calentamiento puede estar dispuesto en el pistón de ensayo o en el pistón de servicio. También puede estar prevista una boquilla con un dispositivo de calentamiento como un elemento modularmente utilizable.

La unidad de control de tiempo y el dispositivo de calentamiento pueden cooperar ventajosamente. El dispositivo de calentamiento comprende preferentemente una unidad de medición de temperatura con un sensor de temperatura, a la manera de un termómetro digital. Con la ayuda de la unidad de medición de temperatura se puede verificar si la masa de ensayo ha alcanzado una temperatura predeterminable, tal como un punto de fusión. La unidad de control de tiempo supervisa un tiempo de fusión predeterminable. Es posible permitir una siguiente etapa de proceso por parte de la unidad de control solo cuando está presente una señal de liberación de la unidad de medición de temperatura y una señal de expiración de tiempo de espera de la unidad de control de tiempo. La fuerza de accionamiento, tal como la fuerza de peso y/o la fuerza adicional actuadora, se pone en acción, por ejemplo, a través de una señal a la unidad de acoplamiento. En otras palabras, idealmente, un estado de accionamiento sólo se adopta luego cuando se ha alcanzado la temperatura de ensayo de fluencia, por ejemplo, para un plástico termoplástico, y el tiempo de fusión predeterminado ha pasado. En el estado de accionamiento, una fuerza de la unidad de accionamiento y la fuerza de peso están dirigidas en paralelo. Así se proporciona una fuerza de accionamiento de forma aditiva.

La unidad de accionamiento también puede generar de manera ventajosa una fuerza que se dirige contra la fuerza de peso, en particular cuando la unidad de accionamiento trabaja en un segundo estado de funcionamiento. Un segundo estado de funcionamiento puede estar presente, por ejemplo, cuando un estado de funcionamiento de medición ha finalizado. Según un aspecto, un segundo estado de funcionamiento puede ser un estado de accionamiento. La fuerza en una segunda dirección opuesta a la fuerza de peso se puede generar en la unidad de accionamiento por medio de un dispositivo de desviación. El dispositivo de desviación puede ser, por ejemplo, al menos una válvula de conmutación. Por ejemplo, una válvula de cambio de conmutación hidráulica o neumática es adecuada como válvula de conmutación. El dispositivo de desviación también puede comprender una combinación de varias válvulas de conmutación hidráulicas y/o varias válvulas de conmutación neumáticas. La válvula de conmutación puede estar configurada como una válvula de 3/2 vías. Una primera conexión de trabajo está activa cuando la unidad de accionamiento trabaja en la misma dirección que la fuerza de peso. Una segunda conexión de trabajo está activa cuando la unidad de accionamiento funciona contra la fuerza de peso. La válvula de conmutación puede cooperar con el cilindro de ensayo. Se puede introducir un medio de presión en una cámara de trabajo en un extremo del cilindro de ensayo respectivamente a través de una conexión de trabajo que se sitúa entre la válvula de conmutación y el cilindro de ensayo. Es favorable si la fuerza se aplica al peso de ensayo en la segunda dirección. El efecto de fuerza se puede aplicar, por ejemplo, sobre un cuerpo de peso de ensayo. Esto tiene la ventaja, entre otras cosas, de que el peso de ensayo se puede llevar por la unidad de accionamiento, en particular en un tiempo muy corto, de nuevo a una posición sobre la primera posición, en particular sin la intervención de un usuario. Si el soporte está en la posición de liberación, el pistón de ensayo puede permanecer en la posición alcanzada. En este estado de configuración de la máquina de ensayo de fluencia, en el que el soporte está en una posición de liberación, la masa de los pesos de ensayo se puede quitar de forma segura y rápida.

Además, es ventajoso si está prevista una unidad de control de presión. Una válvula de regulación de presión proporcional, por ejemplo, puede funcionar como la unidad de control de presión. Una presión de suministro también se puede regular digitalmente a través de un bucle de regulación por medio de un medidor de presión, como un manómetro digital. La fuerza adicional actuadora se puede regular por la unidad de control de presión. Por lo tanto, la fuerza adicional actuadora es al menos proporcional a una fuerza de presión. También se puede decir que la fuerza adicional actuadora sigue a la presión establecida. La fuerza adicional actuadora se puede adaptar continuamente a la fluidez de la masa de ensayo. Un límite superior de la fuerza adicional actuadora se determina a partir de una presión de suministro para los componentes hidráulicos y/o neumáticos de la máquina de ensayo de fluencia. El límite superior se selecciona preferentemente de modo que el pistón de ensayo no exceda una velocidad máxima. La unidad de control de presión puede supervisar el cumplimiento de un límite superior de presión. La unidad de control de presión coopera ventajosamente con una unidad de control, en particular con una electrónica de control.

La unidad de control de presión y la electrónica de control están conectadas a través de una línea de control electrónica. Mediante el control de presión se puede realizar una regulación de la velocidad del pistón de ensayo. Por regla general, un aumento de la presión provoca un aumento de la velocidad del pistón de ensayo, en particular si el aumento de la presión en el material de ensayo se realiza sin transición de fase o también, en particular, si un aumento de la velocidad del pistón de ensayo no genera ni refuerza ninguna turbulencia de flujo (por ejemplo, flujos puramente laminares). La unidad de control y la unidad de control de presión pueden formar una regulación para una fuerza de presión, en particular a una magnitud constante. La regulación puede dar una velocidad constante del pistón de ensayo. También es posible obtener una velocidad constante del pistón de ensayo mediante la regulación de la fuerza de presión. Se puede predeterminar una presión máxima con la que se puede solicitar la unidad de accionamiento mediante el pistón de ensayo. Una fuente de presión puede ser una fuente de presión hidráulica, una fuente de presión neumática o una fuente de presión eléctrica o mecánica, respectivamente para generar presión, que proporciona una fuerza de presión aplicable sobre el pistón de ensayo.

Una de las segundas posiciones del pistón de ensayo puede estar presente como la posición final de zona de trabajo, que también se puede denominar como posición final de zona de experimentación. La posición final de zona de experimentación se sitúa en un lado de salida del canal de ensayo. Una abertura en el lado de salida del canal de ensayo se puede denominar boquilla o boquilla de eyección. En otras palabras, un límite del canal de ensayo es preferentemente una boquilla. La zona de trabajo del pistón de ensayo termina en la boquilla. El pistón de ensayo no puede sobrepasar la posición final de zona de experimentación porque la boquilla, en particular un inserto de boquilla, limita el trayecto del pistón de ensayo. Según un aspecto, también se puede decir que la boquilla puede ser un estrechamiento del canal de ensayo, tal como, por ejemplo, un orificio con un diámetro menor que el canal de ensayo. La boquilla también puede estar configurado como un inserto de boquilla del canal de ensayo, de modo que, eventualmente, una boquilla obstruida se puede reemplazar rápidamente. Un inserto de boquilla modular extraíble, preferentemente eyectable o al menos desplazable, facilita la realización de un procedimiento de limpieza para el canal de ensayo. La boquilla presenta al menos un diámetro, por ejemplo un diámetro de entrada y un diámetro de salida, que están espaciados entre sí en particular por una longitud de canal de boquilla. En un perfeccionamiento ventajoso, la abertura está conectada a un cierre o a un dispositivo de corte que comprende, por ejemplo, un alambre de corte. En una posición de cierre puede estar cubierto, por ejemplo, el diámetro de salida.

Una de las primeras posiciones, una posición de inicio, puede estar prevista como posición final de zona de ensayo. La posición final de zona de ensayo también se puede designar como su posición de zona de ensayo posterior, porque la posición final de zona de ensayo marca en particular una distancia mínima estandarizada de la boquilla. En otras palabras, una primera posición puede estar dispuesta entre un extremo del recorrido de experimentación asignado con la boquilla y la boquilla. La posición final de zona de experimentación se sitúa fuera del recorrido de experimentación. El pistón de ensayo, procedente del recorrido de experimentación, pasa un recorrido parcial del canal de ensayo, que también se designa como la zona de ensayo posterior o como recorrido siguiente de ensayo. La posición final de zona de ensayo se puede considerar como el final del recorrido de experimentación y como el comienzo del segundo recorrido parcial. Según una forma de realización ventajosa, el segundo recorrido parcial hasta la posición final de zona de experimentación es más corta de 2 cm. En otras palabras, la posición final de zona de experimentación también se puede designar como una posición de reposo. El material de ensayo que permanece en el canal de ensayo después de un ensayo de fluencia preciso se puede expulsar de forma eficiente.

Una de las primeras posiciones, preferentemente una primera posición del pistón de ensayo más cercana a la abertura de llenado del canal de ensayo, se puede designar como posición de comienzo de experimentación. Al comienzo de un ensayo de fluencia, el pistón de ensayo se sitúa en la posición de comienzo de experimentación, que es en particular una posición de reposo después de la compresión de la masa de ensayo. Una de las segundas posiciones, preferentemente la segunda posición que está más cerca en el canal de ensayo de la boquilla, en particular una segunda posición decidida o reconocida, se puede designar como posición final de experimentación. Al final de ensayo de fluencia, el pistón de ensayo se sitúa en la posición final de experimentación. Si solo está previsto un recorrido de experimentación, la posición final de experimentación y la posición final de zona de ensayo se pueden situar juntas.

Según un perfeccionamiento ventajoso están previstas una tercera posición y una cuarta posición entre la posición de comienzo de experimentación y la posición final de la experimentación. El pistón de ensayo se puede mover a través de la tercera y la cuarta posición sin detenerse en las posiciones. También se puede decir que la tercera y cuarta posición representan posiciones transitorias o posiciones de paso. La tercera posición es una posición de inicio de ensayo. Tan pronto como el pistón de ensayo se sitúa en la posición de inicio de ensayo, comienza el proceso de medición, en particular, se realiza una primera toma de tiempo. La cuarta posición es una posición final de ensayo. En la posición final de ensayo se finaliza el proceso de medición, donde se realiza en particular una segunda toma de tiempo. El recorrido de experimentación, uno de los recorridos parciales del canal de ensayo, se sitúa entre la posición de inicio de ensayo y la posición final de ensayo. La fuerza adicional actuadora se puede separar del pistón de ensayo antes de alcanzar la tercera posición. La posición del pistón de ensayo para la separación es una segunda posición, una posición de conducción final, que está espaciada de la tercera posición. En un movimiento transitorio y continuo del pistón de ensayo se produce una relajación de la masa de ensayo a una velocidad inferior del pistón de ensayo hasta la tercera posición. La mayor velocidad del pistón de ensayo antes de alcanzar la segunda posición permite una expulsión más rápida de avance de material de ensayo. Por lo tanto, es posible un ciclo más rápido en el ensayo de fluencia. En otras palabras, las posiciones son respectivamente puntos, en particular imaginarios, a lo largo del canal de ensayo que tienen una importancia para la realización del experimento, tal como, por ejemplo, un cambio de estado en la máquina de ensayo de fluencia, tal como, por ejemplo, una posición de toma de tiempo, tal como, por ejemplo, una posición que está asociada con un cambio de la fuerza u otra solicitación.

Dependiendo del material a ensayar, el recorrido de experimentación puede presentar, por ejemplo, una longitud de entre 5 mm (milímetros) y 100 mm. Preferentemente están previstas longitudes entre 6 mm y 26 mm. En el caso de bajos caudales volumétricos de masa fundida a esperar, o a alta viscosidad, los recorridos de experimentación más cortos son ventajosas, en el caso de altos caudales volumétricos de masa fundida a esperar, los recorridos de experimentación más largos son ventajosas para obtener buenos resultados de medición.

La dirección de la fuerza adicional actuadora está dirigida en la misma dirección, al menos en uno de los estados de funcionamiento, partiendo de la primera posición del pistón de ensayo hacia la fuerza de peso. La fuerza adicional actuadora predeterminable y ajustable en una magnitud en términos de cantidad se puede invertir en la dirección. La inversión de la fuerza provoca un frenado del pistón de ensayo. Es posible aumentar la fuerza adicional actuadora en términos de cantidad, de modo que el pistón de ensayo se detenga mediante compensación de la fuerza de peso. En el caso de una configuración, el trayecto de eyección es el recorrido parcial del canal de ensayo, que atraviesa el pistón de ensayo hasta la posición final de experimentación después de pasar a través de la cuarta posición, es decir, después del final de la toma de tiempo en el ensayo de fluencia. En el trayecto de eyección, el canal de ensayo se vacía al menos parcialmente mediante un avance del pistón de ensayo. Al frenar antes de un final del trayecto de eyección tiene lugar una aproximación ralentizada a la segunda posición. El pistón de ensayo se detiene, por ejemplo, de forma dirigida al final de la zona de trabajo. Se evitan los picos de presión que pueden repercutir perjudicialmente en los ensayos de fluencia o en la máquina de ensayo de fluencia. No se debe mantener una distancia de seguridad con el material de ensayo restante en el trayecto del pistón de ensayo a la boquilla. También es posible efectuar una compensación parcial de la fuerza de peso, que procede en particular de una masa del pistón de ensayo, con la fuerza adicional actuadora en los ensayos de fluencia de fluidos especialmente de baja viscosidad.

El trayecto de eyección está asignada a una etapa de extrusión, en particular segunda, tal como una etapa de limpieza, del procedimiento de medición para un ensayo de fluencia, es decir, un ensayo de viscosidad en estado fundido. Según un segundo aspecto, un trayecto de eyección también se puede asignar a una etapa de preparación de medición, que por lo tanto representa una primera etapa de eyección.

La fuerza adicional actuadora del cilindro de ensayo se dirige en la misma dirección que la fuerza de peso hasta que el pistón de ensayo alcanza un punto de inflexión de fuerza. A partir del punto de inflexión de fuerza, una fuerza opuesta a la fuerza de peso del peso de ensayo actúa sobre el pistón de ensayo. Mediante un dispositivo de medición de la posición de pistón, que también se puede denominar dispositivo de medición de la posición de pistón, se puede reconocer la posición del pistón de ensayo en la que se sitúa el punto de inflexión de fuerza. En otras palabras, se puede invertir una dirección de fuerza en la etapa de eyección, en particular por medio de la excitación del cilindro de ensayo. Un punto de inflexión de fuerza se sitúa ventajosamente en una zona del canal de ensayo, en la que la superficie de presión del pistón de ensayo está dispuesta alejada de la boquilla de entre 0,1 mm y 20 mm. El trayecto de un pistón se puede detectar por el dispositivo de medición de la posición de pistón.

En una configuración especialmente ventajosa de la máquina de ensayo de fluencia está previsto un brazo. El brazo puede estar dispuesto entre el acoplamiento y la unidad de accionamiento. En una forma de realización ventajosa, el brazo está insertado entre el soporte y el cilindro de ensayo, con lo que el soporte se puede posicionar especialmente bien en relación con el cilindro de ensayo. El brazo se puede extender al menos por zonas en una dirección radial con respecto al cilindro de ensayo. El brazo se puede desplazar por la unidad de accionamiento. El brazo está diseñado, en particular dimensionado hasta el punto de que pueda recibir o portar el peso de ensayo, en particular un peso de ensayo máximo. En otras palabras, el brazo está diseñado para portar el peso de ensayo. El brazo tiene dos extremos de brazo. En el primer extremo de brazo se sitúa una abertura de paso. La abertura de paso puede ser una recepción continua, en particular cilíndrica. La abertura de paso se puede disponer alrededor del pistón de ensayo, más precisamente alrededor del cabezal de pistón de ensayo. Según otro aspecto, el brazo se puede posicionar en un plano imaginario a lo largo del pistón de ensayo, en particular a lo largo de una zona del pistón de ensayo situada fuera del canal de ensayo. El pistón de ensayo se puede disponer sin contacto en la abertura de paso del brazo. También se puede decir que la abertura de paso se extiende desde un lado de canal de ensayo del brazo hasta un lado de peso de ensayo del brazo. Un lado superior del primer extremo de brazo puede presentar una zona de apoyo y preferentemente una zona de centrado para un peso de ensayo, en particular para un primer cuerpo de peso de ensayo. Al menos una zona de sujeción para el cabezal de pistón de ensayo puede estar presente en un lado inferior, es decir, un lado dirigido hacia el canal de ensayo, del primer extremo de brazo. El soporte puede estar dispuesto en la zona de retención. Existe una configuración espacialmente especialmente favorable cuando el brazo presenta un actuador mediante el que se pueden conmutar al menos dos posiciones del soporte. En un diseño constructivo ventajosa, la zona de sujeción puede estar configurada como una parte del soporte y, en particular, ofrecer un alojamiento de apoyo para el soporte.

El brazo está montado preferentemente de forma giratoria. Al menos en una posición final, en particular una posición final del cilindro de ensayo o del pistón de ensayo, tal como la posición de comienzo de experimentación, es decir, la posición para el inicio de experimentación, y/o la posición final de experimentación, es ventajosa una capacidad de pivotación del brazo. Durante el experimento no se puede pivotar el brazo. Una articulación pivotante del brazo se puede fijar preferentemente para asegurar una guía rectilínea del brazo por la unidad de accionamiento. La capacidad de pivotación está presente, en particular, en un plano que se extiende preferentemente de forma perpendicular con respecto a la dirección de la fuerza de peso. El brazo pivotable facilita la realización de trabajos de mantenimiento, como un acceso manual al pistón de ensayo para una toma del pistón de ensayo o como durante un llenado del canal de ensayo con material de ensayo. Se puede poner de relieve que el peso de ensayo se puede proporcionar más rápidamente. Con la ayuda del brazo, un primer peso de ensayo se puede reemplazar ventajosamente por un segundo peso de ensayo. Los cuerpos de peso de ensayo pueden estar presentes en un depósito de pesos de ensayo. Por medio del brazo se puede depositar un cuerpo de peso de ensayo del peso de ensayo en el depósito de pesos de ensayo o se puede recibir un cuerpo de peso de ensayo del depósito de pesos de ensayo, en particular, se puede agregar al peso de ensayo ya existente que puede estar dispuesto en el pistón de ensayo.

Preferentemente, un segundo extremo del brazo, un segundo extremo de brazo, está conectado a la unidad de accionamiento. La conexión se puede realizar a través de una articulación giratoria. El segundo extremo de brazo se puede girar alrededor de un eje en un rango angular. Es posible prever la capacidad de giro del brazo por la unidad de accionamiento, por ejemplo, mediante un motor paso a paso.

Según otra configuración ventajosa está presente al menos un tope en la unidad de accionamiento. El tope puede estar realizado como un interruptor de contacto final. El tope puede estar asignado, por ejemplo, al segundo extremo de brazo. El tope ofrece una fijación de posición del brazo, en particular de la abertura de paso del brazo, con respecto al canal de ensayo. El tope también puede permitir una supervisión de la posición. Según un aspecto, el tope limita una capacidad de giro del brazo. Según otro aspecto, el tope puede estar asignado a una segunda posición. Por ejemplo, el tope puede estar asignado a una posición final, tal como la posición final de la zona de experimentación o la posición final de experimentación, en otras palabras, al pistón de ensayo o también al cilindro de ensayo. El tope trabaja preferentemente como un interruptor de la unidad de accionamiento para garantizar una secuencia de experimentación precisa. Cuando el pistón de ensayo se sitúa en la posición final, el soporte, en particular un actuador del soporte, se puede conmutar a la posición de liberación, por ejemplo, por la unidad de control. En la posición de tope, el pistón de ensayo se puede desacoplar de la unidad de accionamiento.

Es posible prever un tope de límite de capacidad de giro como un primer tope. El tope de límite de capacidad de giro comprende preferentemente un interruptor de tope que está conectado a un dispositivo de fijación de articulación. El primer tope permite desplazar la conmutación de una dirección de desplazamiento de la unidad de accionamiento en la dirección de la fuerza de peso. Puede estar previsto un tope de posición final como un segundo tope. El segundo tope puede estar implementado como uno, preferentemente dos, valores extremos de posición de pistón, mantenidos en la unidad de control, del dispositivo de medición de posición de pistón o del dispositivo de medición de desplazamiento. El segundo tope bloquea la dirección de desplazamiento de la unidad de accionamiento, en particular en la dirección de la fuerza de peso.

Para llevar a cabo ensayos de fluencia para el ensayo de viscosidad en estado fundido ha demostrado ser ventajoso si se mantiene una dirección de movimiento del pistón de ensayo, en particular partiendo de la primera posición. La dirección del movimiento permanece constante hasta que se alcanza un tope. Como alternativa, la dirección del movimiento también puede permanecer sin cambios hasta que el pistón de ensayo se sitúa en una posición final. La posición final puede ser, por ejemplo, la posición final de la zona de experimentación o la posición final de ensayo. La dirección del movimiento se soporta mediante la fuerza adicional actuadora. Una aceleración actúa sobre el pistón de ensayo. La aceleración se puede realizar adicionalmente a la gravedad.

En particular, a continuación del movimiento acelerado, el pistón de ensayo se puede frenar por la fuerza adicional actuadora. El frenado del pistón de ensayo se puede iniciar porque la unidad de accionamiento se conmuta. Con la ayuda de un elemento de movimiento de la unidad de accionamiento se puede efectuar un cambio de una dirección de accionamiento, en particular manteniendo la dirección de movimiento. En otras palabras, incluso durante el frenado, al menos durante una fracción de un tiempo de frenado, el material de ensayo todavía abandona el canal de ensayo a través de una boquilla.

La fuerza adicional actuadora presenta preferentemente una magnitud constante en un estado de funcionamiento de medición. Durante una etapa de eyección es posible cambiar una dirección de fuerza de la fuerza adicional actuadora. Como la dirección de fuerza cambiada está prevista una dirección de fuerza inversa. El cambio se puede realizar continuamente mediante el cambio de cantidad de la fuerza adicional. La fuerza adicional actúa sobre el pistón, de manera ventajosa sobre el pistón de ensayo, con el fin de obtener un movimiento del pistón lo más uniforme posible. La fuerza adicional también se puede aplicar, por ejemplo, sobre pistón de limpieza, donde es posible una inversión de la dirección de la fuerza durante una etapa de eyección, en particular para atrapar el pistón en una zona de posición final. La dirección de fuerza de la fuerza adicional actuadora es igual a la dirección de la fuerza de peso hasta que se alcanza un punto de inflexión de fuerza, en el que la fuerza adicional actuadora en el pistón experimenta un cambio. En una zona alrededor del punto de inflexión de fuerza, la dirección de la fuerza adicional actuadora se dirige de forma opuesta a la dirección de la fuerza de peso. Esto resulta en un cambio en el movimiento, en particular en el sentido de una dirección de movimiento. Con un dispositivo de medición de posición de pistón se puede verificar ventajosamente el alcance del punto de inflexión de fuerza. En el punto de inflexión de fuerza, por ejemplo, el pistón de ensayo está listo para una inflexión de la dirección de la fuerza adicional actuadora. Por lo tanto se garantiza que la dirección de fuerza se ajusta correctamente en un procedimiento de ensayo o también en una etapa de limpieza.

Cuando ha finalizado la etapa de preparación de medición, se inicia la etapa de medición. Se abre una conexión entre el pistón de ensayo y una unidad de accionamiento, que sirve para transmitir la fuerza adicional actuadora. Preferentemente, después de una desactivación de la fuerza adicional, se separa el cierre de fricción con el fin de obtener un movimiento lo más libre posible. La separación se realiza ventajosamente por medio de un acoplamiento para evitar picos de fuerza. Después de la separación, aún puede estar previsto un tiempo de relajación antes del comienzo de la etapa de medición. El tiempo de relajación es un tiempo de movimiento libre del pistón de ensayo bajo el peso de ensayo. El tiempo de relajación está dimensionado de modo que se obtiene un movimiento de pistón de ensayo uniforme. En otras palabras, la masa de ensayo, cargada por el peso de ensayo, se puede relajar. El tiempo de relajación también se puede utilizar ventajosamente para esperar un flujo de calor en una cámara de ensayo. Un perfil de temperatura de ensayo de la zona de la cámara de ensayo que se asigna al canal de ensayo, en particular un perfil de temperatura en la masa de ensayo prevista para la medición, que se ha desplazado cerca de la boquilla en la etapa de preparación de medición, se puede homogeneizar espacialmente. El aspecto de homogeneización significa que una temperatura está presente en la masa de ensayo de forma espacialmente homogénea, donde la temperatura es preferentemente igual a una temperatura de boquilla. La homogeneización se puede realizar con un suministro constante de calor de un dispositivo de calentamiento. Una vez transcurrido el tiempo de relajación, las condiciones de ensayo son especialmente fiables. Una toma de tiempo representa el comienzo de la etapa de medición. Durante la medición, un peso de ensayo transporta la masa de ensayo, por ejemplo, a través de la boquilla. Una fuerza de peso impulsa la masa de ensayo a través del pistón de ensayo. La etapa de medición se finaliza mediante una segunda toma de tiempo. Es posible registrar los tiempos intermedios para analizar la etapa de medición de las evoluciones temporales, por ejemplo, para reconocer cambios químicos en la masa de ensayo.

Al menos una propiedad del material de la masa de ensayo se determina a partir de un movimiento del pistón de ensayo. La evaluación de los datos que se obtienen de una etapa de medición se realiza en una unidad de cálculo. La unidad de cálculo puede ser una parte de la máquina de ensayo de fluencia. Es ventajoso si la unidad de cálculo coopera con la unidad de control de la máquina de ensayo para llegar rápidamente a los resultados. La etapa de medición puede comprender una medición de trayecto - tiempo. El trayecto es un recorrido de trayecto del canal de ensayo, que contiene un volumen de la masa de ensayo, como un volumen de ensayo. El volumen de ensayo se prensa en un intervalo de tiempo, por ejemplo, a través de la boquilla. También se puede cortar una sección de masa de ensayo que comprende la masa de ensayo de la etapa de medición. Mediante un pesaje se puede hacer constar o determinar la masa de ensayo saliente del material de ensayo, que en particular no se puede asignar a la etapa de eyección, es decir, tampoco a la etapa de preparación de medición. Un dispositivo de pesaje puede ser parte de la máquina de ensayo de fluencia. El dispositivo de pesaje coopera preferentemente con la unidad de cálculo para llegar aún más rápidamente a los resultados. Por lo tanto se puede determinar al menos una propiedad del material, tal como una viscosidad de la masa de ensayo o una velocidad de fluencia, por ejemplo, el caudal másico de masa de fusión o el caudal volumétrico de masa de fusión, en particular a una temperatura constante. El caudal másico de masa de fusión o el caudal volumétrico de masa de fusión sirven como una medida de la viscosidad de una masa fundida de un plástico. Es posible extraer conclusiones sobre el número medio de unidades monoméricas en una molécula polimérica de un material de ensayo.

El procedimiento de limpieza presenta ventajosamente al menos una etapa parcial, preferentemente una secuencia de etapas parciales. Mediante el uso de etapas parciales, un ciclo se puede estructurar de forma especialmente favorable y eficiente en el tiempo durante un ensayo de fluencia. Pueden estar presentes una o varias de las siguientes, en particular otras etapas parciales.

En una etapa parcial, por ejemplo, una primera etapa parcial, el desacoplamiento de la unidad de accionamiento se realiza mediante un actuador. La unidad de accionamiento y el pistón de ensayo se separan entre sí. La separación se realiza mediante excitación del actuador.

Otra etapa parcial, por ejemplo, una segunda etapa parcial, comprende la extracción del pistón de ensayo del canal de ensayo. La extracción se puede realizar mediante la unidad de accionamiento de forma automática o manual por un operador de máquina.

Otra etapa parcial, por ejemplo, una tercera etapa parcial, comprende el acoplamiento del pistón de limpieza a la unidad de accionamiento. Durante el acoplamiento se realiza en particular una orientación del pistón de limpieza con respecto a un eje central del canal de ensayo.

Otra, por ejemplo, cuarta etapa parcial comprende la introducción del pistón de limpieza en el canal de ensayo. La unidad de accionamiento mueve el pistón de limpieza en el canal de ensayo, preferiblemente hasta que se alcance la boquilla.

Otra, por ejemplo, quinta etapa parcial comprende la extracción del pistón de limpieza fuera del canal de ensayo. La extracción se realiza, por ejemplo, por medio de una unidad de accionamiento. También es posible realizar la extracción al menos sobre un recorrido parcial, en particular como extracción manual. La extracción puede comprender, por ejemplo, la expulsión en el lado de eyección de un medio de limpieza, tal como un tapón de limpieza o paño de limpieza, del canal de ensayo.

Otra, por ejemplo, sexta etapa parcial comprende el desacoplamiento del pistón de limpieza de la unidad de accionamiento. El desacoplamiento se puede inducir a través de un actuador.

Otra, por ejemplo, séptima etapa parcial comprende el acoplamiento del pistón de ensayo en la unidad de accionamiento. El acoplamiento se puede realizar, por ejemplo, por un actuador.

Otra etapa parcial, por ejemplo, octava, comprende la conducción del pistón de ensayo en el canal de ensayo. La conducción se puede realizar por medio de una unidad de accionamiento. Preferentemente, el pistón de ensayo se conduce hacia una boquilla.

Una etapa parcial adicional, por ejemplo, una etapa parcial realizable entre la séptima etapa parcial y la octava etapa parcial, comprende el llenado del canal de ensayo con un material de ensayo, en particular con una masa de ensayo que ha sido pretratada, preferentemente para la limpieza, por ejemplo, en un triturador, un dispositivo de lavado, un dispositivo de mezcla o un desecador. También es posible, por ejemplo, introducir un granulado de limpieza o un líquido de limpieza en el canal de ensayo entre etapas parciales.

Un pistón, tal como un pistón de ensayo o un pistón de servicio, se puede recibir de un depósito de pistón por actuador o se puede depositar en el depósito de pistón por actuador. En particular, el pistón se puede mover en un brazo con la unidad de accionamiento entre el canal de ensayo y el depósito de pistón. El procedimiento de limpieza también puede comprender una secuencia de etapas parciales a repetir.

Mientras se lleva a cabo una etapa de limpieza siguiente o conectada al procedimiento de medición, es ventajoso si la temperatura se mantiene en un valor de temperatura predeterminado. Un control de temperatura en la máquina de ensayo de fluencia garantiza que esté presente una temperatura de fluencia del material de ensayo. El control de temperatura se puede realizar, por ejemplo, mediante al menos un sensor de temperatura, en particular en el canal de ensayo. La capacidad térmica de la máquina de ensayo de fluencia, en particular de un cilindro de canal de ensayo, es preferiblemente suficiente, de modo que la masa de ensayo permanezca fluida durante un tiempo de experimentación.

Es favorable para un funcionamiento al menos parcialmente automático de una máquina de ensayo de fluencia si está prevista una unidad de control. La unidad de control puede excitar, por ejemplo, un cilindro de ensayo o también un actuador de un soporte. La unidad de control también puede conducir un brazo a un depósito de pesos de ensayo o a un depósito de pistón. Es especialmente ventajoso si la unidad de control mide la fuerza adicional actuadora. Gracias a la unidad de control se aplica una fuerza adicional actuadora, una fuerza de limpieza, sobre el pistón de limpieza. Es posible, por ejemplo, aumentar la fuerza adicional actuadora ejercida sobre el pistón de limpieza por la unidad de control en un obstáculo al movimiento presente en un canal de ensayo debido al ensuciamiento, en particular al reconocer un impedimento de movimiento, hasta que se elimina el obstáculo al movimiento. Según otro aspecto de la unidad de control, el pistón de limpieza, que se somete, por ejemplo, a una fuerza de un peso de ensayo o un peso de limpieza, es decir, una fuerza de peso de limpieza, se puede frenar en particular antes de alcanzar una boquilla. También es especialmente ventajoso un control de la fuerza adicional actuadora por parte de la unidad de control para la aplicación sobre el pistón de ensayo o el pistón de compresión. Un control de la fuerza adicional actuadora se realiza secuencialmente según los requerimientos. Dentro de las etapas individuales del procedimiento de limpieza, en otras palabras, para la realización de una etapa de limpieza o una etapa parcial, la fuerza adicional actuadora se puede controlar y, en particular, variar. Por ejemplo, se puede aplicar una fuerza adicional menor en cantidad sobre el pistón de limpieza durante la introducción en el canal de ensayo que durante la extracción del canal de ensayo.

El canal de ensayo es especialmente estable dimensionalmente si está dispuesto en un cuerpo cilíndrico. Por lo tanto, las fuerzas de presión en el cilindro de ensayo sólo pueden causar una deformación radialmente simétrica que, incluso con una pequeña masa del cuerpo, es tan pequeña que los resultados de ensayo no se ven menoscabados. El canal de ensayo está dispuesto preferentemente de forma inflexible con respecto a una unidad de accionamiento. La abertura de llenado puede presentar un canal cónico, con lo que se favorece un llenado rápido del canal de ensayo y, en particular, se facilita la inserción de un pistón. Entre la boquilla y el dispositivo de pesaje está previsto preferentemente un canal direccional conmutable, que presenta una calidad superficial repelente, preferentemente tipo loto. En una posición de conmutación del canal direccional, las secciones del material de ensayo que se han originado mediante etapas de eyección se alimentan a un recipiente colector. En una segunda posición de conmutación se alimenta al menos una sección de la masa de ensayo al dispositivo de pesaje. Por lo tanto, se pueden llevar a cabo pesajes especialmente exactos de la masa de ensayo sin pérdida de tiempo.

Una máquina de ensayo de fluencia según la invención también se puede utilizar para experimentos en materiales, que representan un perfeccionamiento, en particular partiendo de normas existentes. Debido a las numerosas variantes y posibilidades de combinación, también se obtienen formas de realización ventajosas de la máquina de ensayo de fluencia descrita, así como variantes de experimentación, en particular por su control, que se deben considerar más allá o como un perfeccionamiento de las normas. Por ejemplo, con perfiles de fuerza variables, las masas de ensayo se pueden eyectar a través de boquillas intercambiables. De experimento (individual) a experimento (individual), las propiedades del material se pueden determinar gradualmente de forma más precisa. Las influencias de error se pueden calcular o eliminar, en particular con la ayuda de la unidad de control.

Las combinaciones y ejemplos de realización descritos anteriormente también se pueden considerar en numerosos compuestos y combinaciones adicionales.

Descripción breve de las figuras

La presente invención se puede entender incluso mejor si se hace referencia a las figuras adjuntas, que describen a modo de ejemplo posibilidades de diseño especialmente ventajosas, sin restringir la presente invención a estas, donde muestra

Figura 1 una vista lateral de una máquina de ensayo de fluencia,

Figura 2 un fragmento ampliado de la figura 1, que comprende el extremo de brazo y el peso de ensayo, Figura 3 un fragmento ampliado de la figura 1, que comprende la boquilla en el lado de salida del canal de ensayo, Figura 4 un fragmento ampliado de la figura 1, en representación en sección transversal, con el peso de ensayo y el lado de salida del canal de ensayo en una etapa de preparación de medición,

Figura 5 muestra otra forma de realización de una máquina de ensayo de fluencia, representada en un fragmento similar a la figura 4, que se sitúa en una etapa de medición,

Figura 6 la máquina de ensayo de fluencia de la figura 1 con un pistón de limpieza,

Figura 7 el fragmento correspondiente a la figura 4 de la máquina de ensayo de fluencia con el pistón de limpieza de la figura 6 en un procedimiento de limpieza con el pistón de limpieza empujado a través del canal de ensayo, y Figura 8 una secuencia esquemática de un procedimiento de ensayo de fluencia con el procedimiento de limpieza.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra una vista lateral de una máquina de ensayo de fluencia 2 en una representación esquemática, en la que los componentes individuales están dibujados en la representación en sección transversal. La zona del fragmento A está representada ampliada en la figura 2 y la zona del fragmento B en la figura 3. Se muestran otras vistas de la máquina de ensayo de fluencia 2 en la figura 4, figura 6 y figura 7. La figura 5 se refiere, entre otras cosas, a perfeccionamientos opcionales de una máquina de ensayo de fluencia 202. Las referencias de la referencia 2 a la referencia 199 se refieren a un primer ejemplo de una máquina de ensayo de fluencia 2 así como a procedimientos según la invención, que están mostrados esquemáticamente a modo de ejemplo en la figura 8. Las explicaciones adicionales con las referencias mayores de199 también se pueden leer o transferir a modo de ejemplo al primer ejemplo de realización, en particular restando 200 en las referencias. Por lo tanto, las figuras 1 a 8 se discuten juntas a continuación.

La máquina de ensayo de fluencia 2 mostrada en la figura 1 presenta un pistón de ensayo extraíble 4 con un cabezal de pistón de ensayo 16 que se extiende a lo largo del eje de pistón de ensayo 10. El pistón de ensayo 4 está enchufado en el lado de llenado en la abertura de llenado 50 del canal de ensayo 38, donde el canal de ensayo 38 está colocado o limitado lateralmente por el cilindro de canal de ensayo 40. El eje de pistón de ensayo 10 se conecta al eje central 46 solidario en la máquina de ensayo de fluencia 2. También se puede decir que en la posición de trabajo del pistón de ensayo 4, el eje del pistón de ensayo 10 y el eje central 46 se sitúan uno sobre el otro. El pistón de ensayo 4 se sitúa en una posición de inicio 151. En la primera posición de conmutación 148, la unidad de acoplamiento 110 está abierta y lista para la fijación centrada del cabezal de pistón de ensayo 16. La unidad de acoplamiento 110 se sitúa en el primer extremo de brazo 81 del brazo 80. El soporte 112 está dispuesto en el lado de canal de ensayo 85 del brazo 80. En la posición de liberación 126 del soporte 112, el cabezal de pistón de ensayo 16, en particular la zona de soporte 24 y la primera zona de acoplamiento 20, se pueden introducir en el soporte 112. El brazo 80 es parte de la unidad de accionamiento 92. El brazo 80 se puede mover a lo largo del eje de pistón de ensayo 10 hacia el cabezal de pistón de ensayo 16, en particular hasta que la zona de soporte 24 se conecta a la recepción de peso de ensayo 73. La recepción de peso de ensayo 73 se sitúa en el lado de peso de ensayo 86 del primer extremo de brazo 81. La recepción de peso de ensayo 73 es accesible a través de una abertura de paso 84 del primer extremo de brazo 81. Otros cuerpos de peso de ensayo, tales como el cuerpo de peso de ensayo 74, descansan sobre la recepción de peso de ensayo 73. La recepción de peso de ensayo 73 y los eventuales otros cuerpos de peso de ensayo, tal como el cuerpo de peso de ensayo 74, forman juntos el peso de ensayo (total o sumario) 72. En la articulación giratoria fijable 90 de la unidad de accionamiento 92 está asentado el segundo extremo de brazo 82, equipado con un tope de limitación de capacidad de giro 88, que presenta un sensor de tope. En el tope 88, el brazo 80 y el peso de ensayo 72 que descansan sobre este están orientados a lo largo del eje central 46.

Desplazado lateralmente de la abertura de llenado 50 del canal de ensayo 38 está dispuesto el dispositivo de medición de desplazamiento 130 (como se puede ver en la figura 1), que presenta una palanca de medición 131 asignada al brazo 80 y un sensor de recorrido 132 asignado al pistón de ensayo 4. El sensor de recorrido 132 sirve para medir recorridos parciales del movimiento del pistón de ensayo 4. La unidad de accionamiento 92 está conectada electrónicamente a través de la unidad de control 140 al dispositivo de medición de desplazamiento 130 a través de líneas de control (ocultas en la figura 1).

La unidad de accionamiento 92 comprende un primer actuador 94 con un cilindro de ensayo 100. En el cilindro de ensayo 100, en un primer lado de excitación 102 y un segundo lado de excitación 104 se puede aplicar un medio de presión, tal como aire comprimido. La aplicación de presión en el primer lado de excitación 102 produce una primera dirección de fuerza 174. La aplicación de presión en el segundo lado de excitación 104 produce una segunda dirección de fuerza 175, que es vectorialmente opuesta a la primera dirección de fuerza 174. La primera dirección de la fuerza 174 y la segunda dirección de la fuerza 175 están en paralelo a la fuerza de peso 79 del peso de ensayo 72. En la disposición del peso de ensayo 72 mostrada en la figura 1 está presente una fuerza adicional actuadora 108' de la unidad de accionamiento 92, que es igual en virtud a la cantidad a la fuerza de peso 79, y cuya dirección se opone a la fuerza de peso 79 mediante la aplicación de presión en la unidad de accionamiento 92 en el segundo lado de excitación 104. Debido a la igualdad de la fuerza de peso 79 y la fuerza adicional 108', el brazo 80 permanece sin movimiento. Con la ayuda de un dispositivo de desviación 142, que comprende una válvula de cambio de conmutación 144 en una caja de válvulas de conmutación 146, es posible conmutar entre la aplicación de presión en el primer lado de excitación 102 y la aplicación de presión en el segundo lado de excitación 104. Por lo tanto, se puede suministrar una fuerza adicional actuadora 108 sobre el pistón de ensayo 4 de forma controlada en virtud a la cantidad, que tiene vectorialmente la misma dirección 174 que la fuerza de peso 79. Mediante la fuerza adicional actuadora 108, la fuerza de peso 79 se amplifica en virtud a la cantidad de forma aditiva, es decir, sin pérdidas debido a los componentes de fuerza angulares. Sin embargo, también se puede realizar una bajada del brazo 80 al cabezal de pistón de ensayo 16 bajo el efecto del peso de ensayo 72, en tanto que la fuerza adicional actuadora 108' se disminuye en virtud a la cantidad al reducir una presión de medio de ensayo a través de la unidad de control de presión 138. Con el control de velocidad 98 se puede realizar un levantamiento o bajada del brazo 80 a realizar por la unidad de accionamiento 92 de forma controlada en etapas de tiempo precisas a través de la unidad de control 140. Un tope 89, 89' limita el movimiento de la unidad de accionamiento 92 a lo largo del eje central 46 en un posible trayecto de conducción 106. Una unidad de control de tiempo 141 en una base 3 de la máquina de ensayo de fluencia 2 se puede utilizar tanto en las etapas de preparación de medición como también en las etapas de medición y etapas limpieza, por ejemplo, para coordinar temporalmente los movimientos de la unidad de accionamiento 92 y realizarlos en conexión con la unidad de control 140. La unidad de control 140 forma la base 3 de la máquina de ensayo de fluencia 2. La base 3 presenta una pluralidad de pies de ajuste, tales como el pie de ajuste 139, con el cual es posible una orientación vertical del eje central 46 del canal de ensayo 38. El canal de ensayo 38 está embebido en un dispositivo de calentamiento 133. El dispositivo de calentamiento 133 está envuelto por un cuerpo de aislamiento térmico 134.

La boquilla 54, que conecta el canal de ensayo 38 a la cámara de material de eyección 70, se sitúa en el lado de salida 48 del canal de ensayo 38. La corredera de boquilla 66, con la que se puede cerrar la boquilla 54, se sitúa en un plano con la boquilla 54. La corredera de boquilla 66 también se puede utilizar como un cortador para la masa de ensayo. La cámara de material de eyección con la puerta de separación 70 se puede extraer de la máquina de ensayo de fluencia 2, por ejemplo, para pesajes o para el vaciado. Protege la masa de ensayo eyectada frente a ensuciamiento, como el vapor de agua, del medio ambiente, lo que puede conducir, por ejemplo, a errores en el pesaje. Se previene el contacto accidental de la piel con la masa de ensayo a menudo eyectada en caliente. La unidad de control 140 trabaja, entre otras cosas, como una unidad de medición de temperatura y está conectada a un sensor de temperatura 136 y al dispositivo de calentamiento 133. El sensor de temperatura 136 se sitúa cerca del cilindro del canal de ensayo 40. Mediante el dispositivo de calentamiento 133, la unidad de control 140 puede regular la temperatura de una masa de ensayo (no mostrada) contenida en el canal de ensayo 38 a un valor estable. El cilindro del canal de ensayo 40 presenta una conductividad térmica de al menos 15 vatios/(metros*Kelvin). El calor se puede distribuir uniformemente sobre el cilindro de canal de ensayo 40. Debido a la disposición del sensor de temperatura 136 separado del cilindro del canal de ensayo 40, el cilindro de canal de ensayo 40 se puede reemplazar rápidamente si, por ejemplo, se pudiese reconocer el desgaste.

El fragmento A, que se toma de la figura 1 y se representa más claramente en la figura 2, muestra el peso de ensayo 72 de la máquina de ensayo de fluencia 2 dispuesto en el brazo 80 (representado en fragmento). La unidad de acoplamiento 110, que se puede accionar mediante un segundo actuador 96, se puede ver en la zona representada en una vista en sección transversal en la figura 2. El segundo actuador 96 puede cerrar, fijar y abrir una cerradura 120 a accionar neumáticamente. A este respecto, la unidad de sujeción 116 puede actuar en un cabezal de pistón (no dibujado en la figura 2, véase, por ejemplo, la figura 1). La unidad de sujeción 116, que forma parte del soporte 112, trabaja de forma centrada con respecto al eje central 46 (véase la figura 1). La unidad de sujeción 116 se muestra, en la figura 2, en una posición de liberación 126. La unidad de sujeción 116 comprende los elementos de forma 114, 114'. Cada elemento de forma 114, 114' presenta respectivamente superficies de contacto dirigidas hacia la abertura de paso 84, tales como las superficies de contacto 115, 115'. Las superficies del contacto 115, 115' están configuradas para el cierre en forma con una zona de acoplamiento de un cabezal de pistón (véase, por ejemplo, la zona de acoplamiento 20 en la figura 1). La zona de centrado 78 puede recibir la zona de soporte de un cabezal de pistón 16 (véase, por ejemplo, la figura 1). Se instala un sensor de proximidad 128 en un lado del brazo 80 dirigido hacia la abertura de paso 84. Como se puede ver junto con la figura 1, el sensor de proximidad 128 está conectado a través de la unidad de control 140 al primer actuador 94 y al segundo actuador 96 (a ver en la figura 2) mediante líneas de control. La aproximación a un cabezal de pistón 16 se reconoce inductivamente por el sensor de proximidad 128. Una emisión de señal del sensor de proximidad 128 sirve para excitar el segundo actuador 96 cuando el acoplamiento 110 se debe llevar a una posición cerrada, tal como la posición cerrada 124' en la figura 4. La recepción de peso de ensayo 73 está asentada en la abertura de paso 84 y adopta una posición cerrada 124 con respecto al brazo 80 por medio de un elemento de sujeción 122. Se pueden apilar otros cuerpos de peso de ensayo, tales como el cuerpo de peso de ensayo 74 y el cuerpo de peso de ensayo 75, sobre la recepción de peso de ensayo 73. Si se considera la recepción de peso de ensayo 73 como el primer cuerpo de peso de ensayo del peso de ensayo 72, entonces el segundo cuerpo de peso de ensayo 74 descansa en la zona de apoyo 77 entre la recepción de peso de ensayo 73 y el cuerpo de peso de ensayo 74. El segundo cuerpo de peso de ensayo 74 está centrado en la zona de centrado 78' con respecto a la recepción de peso de ensayo 73. El tercer cuerpo de peso de ensayo 75 descansa sobre el segundo cuerpo de peso de ensayo 74 en su zona de apoyo 77'. El tercer cuerpo de peso de ensayo 75 está centrado en una zona de centrado 78" con respecto al segundo cuerpo de peso de ensayo 74. Por lo tanto, los centros de gravedad (no dibujados) de todos los cuerpos de peso de ensayo, tales como los cuerpos de peso de ensayo 73, 74 y 75, se sitúan a lo largo de una línea recta, que está orientada con el eje central 46 que se muestra en la figura 1. Por lo tanto, el peso de ensayo 72 se puede colocar de forma estable en el pistón de ensayo 4, que se muestra en la figura 1.

En zona del fragmento ampliada B, que se reproduce en la figura 3 se muestra, entre otras cosas, la boquilla 54 dispuesta en el lado de salida 48 del canal de ensayo 38 de la máquina de ensayo de fluencia 2 (véase la figura 1). La boquilla 54 se extiende sobre una longitud de canal de boquilla 62 y presenta en la abertura de salida 52 del canal de ensayo 38 un diámetro de entrada de boquilla 58 que es mayor que el diámetro de salida de boquilla 60. El diámetro de salida de la boquilla 60 se sitúa en un soporte de la boquilla 64. Por lo tanto, la boquilla 54 comprende dos componentes, un inserto de boquilla 56 con el diámetro de entrada de boquilla 58 y el soporte de la boquilla 64. El soporte de la boquilla 64 sostiene el inserto de la boquilla 56, que presenta el diámetro de entrada de boquilla 58, en el canal de ensayo 38. El soporte de boquilla 56 se puede accionar por la corredera de boquilla 66 y se puede pivotar hacia el lado. El inserto de boquilla 56 se asienta de forma extraíble en el cilindro de canal de ensayo 40. El dispositivo de calentamiento 133 se extiende en el cilindro de canal de ensayo 40 hasta en la zona de la boquilla 54, de modo que la abertura de salida de boquilla 60 también se mantiene a una temperatura requerida para un ensayo de fluencia.

La zona de la máquina de ensayo de fluencia 2, que se muestra en la figura 4, representa un primer estado de funcionamiento 170. La fuerza adicional actuadora 108 actúa a través del primer extremo de brazo 81 en la misma dirección que la fuerza de peso 79 del peso de ensayo 72. El pistón de ensayo 4 sigue una dirección de movimiento 172 en el canal de ensayo 38, que está dirigida en la misma dirección que la fuerza adicional 108. El peso de ensayo 72 descansa sobre el primer extremo de brazo 81. La unidad de acoplamiento 110 se sitúa bajo el peso de ensayo 72 en una posición cerrada 124'. Está presente una segunda posición de conmutación 150 de la unidad de acopla miento 110, en la que el cabezal de pistón de ensayo 16 está firmemente asentada en el primer extremo de brazo 81. Una posición del cabezal de pistón de ensayo 16 está limitada lateralmente, en otras palabras, en un plano auxiliar orientado en ángulo recto con la fuerza de peso 79, por la zona de centrado 26, dispuesta en la unidad de acoplamiento 110. La zona de centrado 26 mejora una reproducibilidad de una asignación u orientación del pistón de ensayo 4 con el canal de ensayo 38. La posición cerrada 124' se puede adoptar con precisión. El pistón de ensayo 4 atraviesa la cámara de ensayo 36, que se puede ver en la figura 4, por medio de una unidad de accionamiento 92, representada en la figura 1. La longitud de pistón de ensayo 8 es la distancia entre el cabezal de pistón de ensayo 16 y una superficie de prensado 12. El pistón de ensayo 4 presenta marcas de longitud, como las marcas de longitud 9, que se pueden utilizar, por ejemplo, como ayuda de calibración para la medición de desplazamiento. La superficie de prensado 12 actúa sobre el material de ensayo (no representado) que está presente en el canal de ensayo 38. El canal de ensayo 38 presenta una longitud de canal 44. El diámetro del canal 42 es mayor que el diámetro del pistón 6 y en particular mayor que la boquilla de eyección 54. El diámetro del canal 42 tiene un valor entre 8 mm y 10 mm. Con la superficie de prensado 12, que cubre el diámetro de pistón 6, se conecta lateralmente una zona de sellado 14 a lo largo del pistón de ensayo 4 para poder desplazar el material de ensayo (no mostrado) con presión hacia la boquilla 54. En el movimiento mostrado 172, el pistón de ensayo 4 se mueve desde una posición de inicio 151 a una posición de conducción final 152 por medio de una unidad de accionamiento 92 (véase la figura 1). Durante la fusión inicial, el material de ensayo se ha puesto desde la posición de comienzo de experimentación 158 hasta la posición de inicio 151. Sobre el primer trayecto de eyección 166, el material de ensayo se desplaza en la dirección de la boquilla 54 y una parte del material de ensayo se presiona a través de la boquilla 54. En la posición de conducción final 152, que también se puede designar como la segunda posición del pistón de ensayo 4, se realiza una reducción de la fuerza adicional actuadora 108. Cuando se alcanza una tercera posición, la posición de inicio de ensayo 153, el movimiento 172 del pistón de ensayo 4 se provoca exclusivamente por el peso de ensayo 72. Antes de alcanzar la posición de inicio de ensayo 153, la unidad de acoplamiento 110 se puede abrir y el peso de ensayo 72 se puede liberar bajando el primer extremo de brazo 81, de modo que la fuerza de peso 79 en el pistón de ensayo 4 está presente como única fuerza de accionamiento del movimiento 172. El recorrido de experimentación 168 se sitúa en el canal de ensayo 38 entre la posición de inicio de ensayo 153 y una posición final de ensayo 154, es decir, una cuarta posición del pistón de ensayo 4. Una eyección de la masa de ensayo se realiza en el recorrido de experimentación 168, en particular por medio de la fuerza de peso 79. El paso a través del recorrido de experimentación 168 con el pistón de ensayo 4 se acompaña por una medición de tiempo mediante la unidad de control de tiempo 141 (véase la figura 1). De vuelta a la figura 4, a la posición final de ensayo 154 le sigue a lo largo del canal de ensayo 38 la posición final de experimentación 160, en la que el dispositivo de calentamiento 133 se desconecta. La posición final de zona de ensayo 156 conocida por las normas también se sitúa entre la posición final de zona de ensayo 154 y la posición final de zona de experimentación 164. Entre la posición final de ensayo 154 y la posición final de rango de experimentación 164 se sitúa un segundo recorrido parcial en el canal de ensayo 38 como un trayecto de eyección 167. En el trayecto de eyección 166, 167, el material de ensayo que no se necesita para medir el tiempo de fluencia se empuja rápidamente fuera del canal de ensayo 38 con la ayuda de la fuerza adicional actuadora 108.

La figura 5 muestra la máquina de ensayo de fluencia 202 con el pistón de ensayo 204, cuya superficie de prensado 212 se sitúa en el canal de ensayo 238 en el recorrido de experimentación 368 entre la posición de inicio de ensayo 353 y la posición final de ensayo 354. El movimiento 372, mostrado como flecha de dirección de movimiento 372, a través del canal de ensayo 238 se realiza solo bajo el efecto de la fuerza de peso 279 del peso de ensayo 272. La zona de centrado 226" del pistón de ensayo 204 está conectada a la zona de centrado 278 de la recepción de peso de ensayo. Por lo tanto, una primera zona de centrado 226 y una segunda zona de centrado 226" están presentes en el cabezal de pistón de ensayo 216. Un centro de gravedad del peso de ensayo 272 está dispuesto axialmente centralmente en el pistón de ensayo 204. En el recorrido de eyección 366, el movimiento 372 entre la posición de inicio 351 y la posición de desplazamiento final 352 se refuerza por una unidad de accionamiento 292, facilitada a través del brazo 280 en el cabezal de pistón de ensayo 216, de modo que el movimiento 372 se realiza con mayor velocidad. La posición de comienzo de experimentación 358 muestra la posición de llenado originalmente presente del canal de ensayo 238 con el material de ensayo (no representado). A la posición final de ensayo 354 le sigue en el canal de ensayo 238 por un segundo recorrido parcial como trayecto de eyección 367. El segundo recorrido parcial se extiende desde la posición de inicio 351', que está asignada a una posición final de experimentación 360, hasta una posición de desplazamiento final 352', que está asignada a la posición final de zona de experimentación 364. La posición final de zona de ensayo 356 marca un espaciado entre el recorrido de experimentación 368 y la boquilla 254 a observar según las normas aplicables (en algunos países). La boquilla 254 desemboca en una abertura de moldeo por inyección 267 de un molde, que representa un equipo adicional opcional de la máquina de ensayo de fluencia 202. Por tanto se posibilitan investigaciones sobre el prensado de la masa de ensayo en una forma predeterminada. Durante todo el movimiento 372 del pistón de ensayo 204 se mantiene una temperatura constante en el canal de ensayo 238 por medio del dispositivo de calentamiento 333. La unidad de acoplamiento 310 mantenida abierta mediante el segundo actuador 296 presenta el sensor de proximidad 328. Durante el movimiento 372 del cabezal de pistón de ensayo 216 a lo largo del recorrido de experimentación 368, la unidad de acoplamiento 310 se posiciona por la unidad de accionamiento 292 por delante del cabezal de pistón de ensayo 216 en la dirección del movimiento 279. El pistón de ensayo 204 supervisa en el movimiento 372 por el dispositivo de medición de desplazamiento 330. Después de la posición final de ensayo 354 de la unidad de accionamiento 292, el sensor de proximidad 328 permite conducir el cabezal de pistón de ensayo 216 y acoplar en el cabezal de pistón de ensayo 216. La aproximación se facilita mediante la zona de centrado 226 en el cabezal de pistón de ensayo 216, que se puede guiar a través de la abertura de paso 284. La recepción de peso de ensayo 273 y los cuerpos de peso de ensayo, nuevamente cuerpos de peso de ensayo 274, tienen un diámetro mayor que la abertura de paso 284. La recepción de peso de ensayo 273 se puede levantar del pistón de ensayo 204 en el brazo 280.

En la figura 6, la máquina de ensayo de fluencia 2 se sitúa en un segundo estado de funcionamiento 171. Mediante una fuerza adicional actuadora 108' dirigida en sentido opuesto a la fuerza de peso 79 del peso de ensayo 72, el peso de ensayo 72 se eleva hasta un tope mediante la unidad de accionamiento 92 por medio del cilindro de ensayo 100. El peso de ensayo 72 se sitúa sobre el brazo 80 en el primer extremo de brazo 81. En la posición final 169 del brazo 80, el brazo 80 se puede girar en el segundo extremo de brazo 82 con respecto al cilindro de ensayo 100. La articulación giratoria 90, mediante la que se puede girar el brazo 80, está fijada en la posición final 169, en otras palabras, bloqueada. La unidad de acoplamiento 110 se sitúa en la posición de liberación 126.

Como se puede ver en la figura 6 - en particular al comienzo de la operación de limpieza - la zona de cabezal 30 del pistón de limpieza 28 se inserta en el soporte 112 en la zona de centrado 26' del cabezal de pistón de limpieza 30. Por lo tanto, el sensor de proximidad 128 señaliza que los elementos de sujeción, tal como el elemento de sujeción 122, se pueden introducir en la segunda zona de acoplamiento 31. Está insertado un paño de limpieza 32 entre el pistón de limpieza 28 y el canal de ensayo 38. El paño de limpieza 32 se puede presionar a través del canal de ensayo 38 por el pistón de limpieza 28 por medio de una unidad de accionamiento 92. Por lo tanto, el material de ensayo 34 y las impurezas se reciben por la pared interna del cilindro de canal de ensayo 40 y se desplazan en la dirección de la boquilla 54. Con el dispositivo de medición de desplazamiento 130 se puede supervisar la profundidad de penetración del pistón de limpieza 28 en el canal de ensayo 38.

En la figura 7 se muestra un canal de ensayo 38 abierto a empuje a través y en el que se sitúa el pistón de limpieza 28. Después de soltar el soporte de la boquilla 64, el inserto de la boquilla 56, que se puede ver, por ejemplo, en la figura 3, se puede expulsar del canal de ensayo 38 con la ayuda del pistón de limpieza 28, comparable con el desarrollo mostrado en la figura 6. El pistón de limpieza 28 puede atravesar todo el canal de ensayo 38, como se muestra en la figura 7, y a este respecto arrastrar un agente de limpieza, tal como el paño de limpieza 32 (véase la figura 6). En la figura 7, el soporte de boquilla 64 con la corredera de boquilla 66 se pivota alejándose lateralmente bajo el canal de ensayo 38, por lo que el dibujo en sección en la figura 7 muestra un adelanto del soporte de boquilla 64 frente al pistón de limpieza 28.

En la figura 7, la unidad de acoplamiento 110 se sitúa en una posición cerrada 124, donde la zona de cabezal 30 del pistón de limpieza 28 está fijada con respecto a la zona de centrado 26' mediante el soporte 112 con el elemento de forma 114. A este respecto, el brazo 80 (representado en fragmento) se sitúa cerca de una posición final 169', mientras que el pistón 28 lleva a cabo un movimiento 172 que guía el pistón de limpieza 28 dentro del canal de ensayo 38 y a través de este por recorridos. El movimiento 172 se acciona por la fuerza de peso 79 y la fuerza adicional actuadora 108 en la misma dirección, donde está presente un primer estado de funcionamiento 170. Al alcanzar la posición final 169' se adopta un segundo estado de funcionamiento 171', en tanto que la fuerza adicional actuadora 108" se invierte en la dirección y por la cantidad se aplica excediendo la fuerza de peso 79, de modo que se produce un movimiento 172'. Los vectores de fuerza 79, 108, 108" se han representado uno al lado del otro y de forma espaciada del eje central 46, cuya posición está dibujada en la figura 1, solo para simplificar la representación. No existe ningún par de fuerzas que pudiera inclinar el pistón de limpieza 28 desde el eje central 46. El movimiento 172' devuelve el brazo 80 desde la posición final 169'. A continuación, el pistón de limpieza 28 se puede reemplazar nuevamente por un pistón de ensayo (tal como el pistón de ensayo 4 en la figura 1).

En otra forma de realización de una máquina de ensayo de fluencia similar a las máquinas de ensayo de fluencia 2 y 202, el brazo 80 o la unidad de acoplamiento 110 puede presentar un elemento giratorio accionable, preferentemente por un motor o un actuador, en particular en conexión con una articulación giratoria. Gracias a un elemento giratorio, el pistón de limpieza 28 se puede girar, por ejemplo, por medio de una unidad de accionamiento 92, tal como un taladro.

Las etapas de un procedimiento de ensayo de fluencia 176 en enumeración esquemática, que se realiza, por ejemplo, en un ensayo de viscosidad en estado fundido, están representadas en la figura 8. El procedimiento de ensayo de fluencia 176 se puede realizar varias veces en sucesión en combinación con un procedimiento de limpieza 177 como un ciclo de ensayo 199. El procedimiento de ensayo de fluencia 176 comienza con una etapa de preparación de medición 178, a la que se le pueden asignar varias etapas parciales. En una etapa de llenado 179, la masa de ensayo se divide en porciones para un ensayo de fluencia y se introduce en una máquina de ensayo de fluencia 2 (por ejemplo, según la figura 1). Le sigue una etapa de calentamiento 180 hasta una temperatura de consigna con un tiempo de calentamiento 181 y un tiempo de fusión 182. En el tiempo de fusión 182, la masa de ensayo alcanza un estado examinable respecto a la fluidez. La etapa de calentamiento 180 se continúa hasta el momento en que se completa al menos una etapa de medición 189, de modo que reinen las condiciones de temperatura más constantes posible en el procedimiento de ensayo de fluencia 176. Al tiempo de fusión 182 le sigue una primera etapa de eyección 183, donde el tiempo de eyección 184 está acortado mediante la aplicación de una fuerza adicional actuadora a partir de una unidad de accionamiento, tal como la unidad de accionamiento 92 (véase la figura 1), en comparación con la eyección mediante la fuerza de peso. Después de la primera etapa de eyección 183 se realiza preferentemente una determinación de posición 185 del pistón de ensayo, tal como el pistón de ensayo 4 (véase la figura 1), y una etapa de frenado 186 en la que se retira al menos la fuerza adicional actuadora. También se puede decir que, en la etapa de frenado 186, un actuador de una unidad de accionamiento se conmuta a un funcionamiento pasivo, en particular sin diferencias de presión. Con la etapa de frenado 186 se conecta la etapa de desacoplamiento 187, en la que se separa una conexión, en particular en arrastre de fuerza y en arrastre de forma, entre una unidad de accionamiento, tal como la unidad de accionamiento 92 mostrada en la figura 1, y el pistón de ensayo, tal como el pistón de ensayo 4 mostrado en la figura 1. La etapa de desacoplamiento 187 comprende preferentemente la unidad de accionamiento 92, que ha descargado el peso de ensayo sobre el pistón de ensayo 4, se posiciona en una segunda posición final sin el peso de ensayo o se conduce al menos a una distancia predeterminada del cabezal de pistón de ensayo. La distancia se puede verificar, por Ejemplo, a través de un sensor de proximidad en un brazo. Le sigue una etapa de relajación 188, en la que las condiciones de fluencia en la masa de ensayo todavía situada en el procedimiento de ensayo de fluencia, es decir, en particular el volumen de masa de ensayo, se homogeneizan bajo el efecto de un peso de ensayo sobre la masa de ensayo, tal como, por ejemplo, la temperatura y la densidad de la masa de ensayo. Después de la etapa de relajación 188 se realiza a etapa de medición 189, que comprende un recorrido de experimentación. Se realiza una medición de trayecto - tiempo sobre el recorrido de experimentación. Una vez completada la etapa de medición 189, los datos registrados se pueden analizar directamente en una etapa de evaluación 198. Pero, también se pueden realizar otras mediciones en la etapa de evaluación 198, tales como, por ejemplo, una medición de la longitud de barra, un pesaje, investigaciones espectrométricas o análisis químicos de la masa de ensayo eyectada en la etapa de medición 189. Dichas etapas de recogida o medición, que se conecta a la etapa de medición 189, se pueden reunir de forma sumaria en una etapa de evaluación 198. El final de la etapa de medición 189 va acompañado de una determinación de posición 185', que también se puede realizar en el curso de una medición de recorrido.

Las otras etapas que siguen a la determinación de la posición 185' también se pueden asignar a un procedimiento de limpieza 177. Se realiza una etapa de aproximación y acoplamiento 190 con la ayuda de la determinación de posición 185'. La unidad de accionamiento, tal como la unidad de accionamiento 92, mostrada en la figura 1, se lleva a una conexión en arrastre de fuerza y de forma con el pistón de ensayo, en particular con el cabezal de pistón de ensayo. Le sigue una segunda etapa de eyección 191, donde la unidad de accionamiento aplica una fuerza adicional actuadora sobre el pistón de ensayo. De este modo, el pistón de ensayo se mueve con una velocidad elevada en comparación con el efecto de la fuerza de peso. Por lo tanto, el tiempo de eyección 184' se acorta. La segunda etapa de eyección 191 llega a su fin con un paso de frenado 186', en el que se reduce la fuerza adicional actuadora. También es posible conmutar la fuerza adicional actuadora después de una reducción en virtud a la cantidad en la dirección para compensar el peso del peso de ensayo. Por lo tanto se puede reducir una solicitación en la zona de la boquilla, tal como la boquilla 54 (a ver en la figura 3). En el procedimiento de ensayo de fluencia 176, ahora se realiza una etapa de desacoplamiento 187', en la que se abre la conexión en arrastre de fuerza y de forma entre la unidad de accionamiento y el pistón de ensayo y la unidad de accionamiento se posiciona junto con el peso de ensayo en una primera posición final. También es posible, en un procedimiento alternativo, que mediante la unidad de accionamiento se pueda extraer el pistón de ensayo del canal de ensayo. Para continuar el procedimiento de limpieza 177, el pistón de ensayo ahora se retira o se deposita en un soporte de pistón de ensayo y se inserta un pistón de limpieza, preferentemente, según una etapa marcada por 193. En otras palabras, el pistón de limpieza, en particular el cabezal de pistón de limpieza, se conecta a la única unidad de accionamiento, que también trabaja en el procedimiento de ensayo de fluencia 176. Por lo tanto, el cabezal pistón de limpieza se asienta delante de la abertura de llenado del canal de ensayo. Le sigue la toma de boquilla 194, donde se libera un trayecto a través del canal de ensayo. En la etapa de limpieza 195, que también se puede denominar como segunda etapa de limpieza, el pistón de limpieza se empuja a través del canal de ensayo con la ayuda de la fuerza adicional actuadora en un tiempo de limpieza 196 acortado frente al efecto de la fuerza de peso. Es posible, tal como se muestra en la figura 6, arrastrar a través del canal de ensayo 38 un paño 32 colocado en la abertura de llenado delante del pistón de limpieza 28. Por lo tanto, también se pueden eliminar partículas de suciedad o rastros de suciedad atascados del canal de ensayo 38. Después de que el pistón de limpieza 28 se ha conducido a través del canal de ensayo 38, se realiza una etapa de frenado 186", donde el pistón de limpieza 28 se detiene mediante la conmutación de la fuerza adicional actuadora y ajuste en virtud a la cantidad respecto a la fuerza de peso del peso de ensayo. A continuación es posible efectuar una etapa de desacoplamiento 187" y separar la conexión en arrastre de forma y de fuerza entre el pistón de limpieza y la unidad de accionamiento. En una alternativa al procedimiento de limpieza 177, también es posible efectuar el desacoplamiento del pistón de limpieza 28 solo después del retorno de la unidad de accionamiento a la primera posición final. En el procedimiento de limpieza 177, a la etapa de desacoplamiento 187" le seguida el retorno de la unidad de accionamiento y la toma del pistón de limpieza 28, en particular del canal de ensayo 38, así como la inserción de un pistón de ensayo (véase la etapa 197). Con la inserción de la boquilla según la etapa 194', el procedimiento está listo para continuar en un ciclo de ensayo 199.

Mediante el procedimiento descrito anteriormente y con la ayuda de las máquinas de ensayo de fluencia 2 descritas anteriormente, en particular, se pueden realizar ensayos de viscosidad en estado fundido con un gran ahorro de tiempo y alta precisión. Es posible formar alternativas de secuencias del procedimiento, en las que se omitan, complementen o intercambien etapas individuales o varias etapas del procedimiento o etapas parciales.

Las posibilidades de configuración mostradas en las figuras individuales también se pueden conectar entre sí en cualquier forma deseada. A modo de ejemplo, se debe mencionar que una máquina de ensayo de fluencia puede tener varios pistones de ensayo 4, el dispositivo de calentamiento 133, 333 puede ser más corto o más largo en relación con el canal de ensayo 38, 238 y que la boquilla 54, 254 también puede presentar más de solo dos diámetros a lo largo de su abertura.

Lista de referencias

2, 202 Máquina de ensayo de fluencia

3 Base

4, 204 Pistón de ensayo

6 Diámetro de pistón

8 Longitud de pistón, en particular la longitud del pistón de ensayo

9 Marcado de longitud

10 Eje de pistón de ensayo

12, 212 Superficie de prensado

14 Zona de sellado

16, 216 Cabezal de pistón de ensayo

20 Primera zona de acoplamiento

24 Zona de soporte

26, 26', 226, 226" Zona de centrado, en particular de un cabezal de pistón

28 Pistón de servicio, en particular pistón de limpieza

30 Zona de cabezal, en particular cabezal de pistón de limpieza

31 Segunda zona de acoplamiento

32 Medio de limpieza, en particular paño

34 Material de ensayo, en particular restos

36 Cámara de ensayo

38, 238 Canal de ensayo

40 Cilindro de canal de ensayo

42 Diámetro de cana

44 Longitud de canal

46 Eje central

48 Lado de salida

50 Lado de llenado, en particular la abertura de llenado, tal como cono de llenado

52 Apertura de salida, en particular la zona final del canal de ensayo

54, 254 Boquilla, en particular boquilla de eyección

56 Inserto de boquilla

58 Diámetro de entrada de boquilla

60 Diámetro de salida de boquilla

62 Longitud de canal de boquilla

64 Soporte de boquilla

66 Corredera de boquilla

267 Apertura de moldeo por inyección, en particular un molde de prensado

70 \Cámara de material de eyección, en particular puerta de separación

72, 272 Peso de ensayo

73, 273 Recepción de peso de ensayo, en particular primer cuerpo de peso de ensayo

74, 274 Cuerpo de peso de ensayo, en particular segundo

75 Cuerpos de peso de ensayo, en particular tercero

77, 77' Zona de apoyo

78, 78', 78", 278 Zona de centrado, en particular del peso de ensayo

79, 279 Fuerza de peso del peso de ensayo, en particular la dirección de fuerza de peso

80, 280 Brazo, en particular brazo desplazable

81 Primer extremo de brazo

82 Segundo extremo de brazo

84, 284 Apertura de paso

85 Lado de canal de ensayo del brazo, en particular del extremo de brazo

Lado de peso de ensayo del brazo, en particular del extremo de brazo

Tope, en particular tope de límite de capacidad de giro

, 89' Tope, en particular tope de posición final

Articulación giratoria, en particular articulación enganchable

, 292 unidad de accionamiento

Primer actuador

, 296 Segundo actuador

Control de velocidad

0 Cilindro de ensayo

2 Primer lado de control

4 Segundo lado de control

6 Trayecto de conducción

8, 108', 108" Fuerza adicional actuadora

0, 310 Unidad de acoplamiento

2 Soporte

4, 114' Elemento de forma

5, 115' Zona de aplicación

6 Unidad de sujeción

0 Cerradura, en particular cerradura electromagnética o neumática, preferentemente hidráulica

2 Elemento de sujeción

4, 124' Posición cerrada

6 Posición de liberación

8, 328 Sensor de proximidad

0, 330 Dispositivo de medición del desplazamiento, en particular dispositivo de medición de la posición de pistón

1 Palanca de medición

2 Sensor de recorrido

3, 333 Dispositivo de calentamiento

4 Cuerpo aislante térmico

6 Medidor de temperatura, en particular sensor

8 Unidad de control de presión, en particular la unidad de regulación de presión

9 Pie de ajuste

0 Unidad de control, en particular electrónica de control

1 Unidad de control de tiempo

2 Dispositivo de desviación, en particular conmutador de un elemento de movimiento

4 Válvula de conmutación, en particular válvula de cambio de conmutación

6 Caja de válvulas de conmutación

8 Primera posición de conmutación, en particular de una unidad de acoplamiento

0 Segunda posición de conmutación, en particular de una unidad de acoplamiento

1, 351, 351' Primera posición del pistón de ensayo, en particular posición de inicio

2, 352, 352' Segunda posición del pistón de ensayo, en particular posición de conducción final

3, 353 Tercera posición del pistón de ensayo, en particular posición de inicio de ensayo

4, 354 Cuarta posición del pistón de ensayo, en particular posición final de ensayo

6, 356 Posición final de zona de ensayo

8, 358 Posición de comienzo de experimentación

0, 360 Posición final de experimentación

4, 364 Posición final de zona de experimentación

6, 366 Recorrido, en particular primer recorrido parcial, preferentemente trayecto de eyección 7, 367 Recorrido, en particular segundo recorrido parcial, preferentemente trayecto de eyección 8, 368 Recorrido de experimentación

9, 169' Posición final, en particular posición de tope

0 Primer estado de funcionamiento

1,171' Segundo estado de funcionamiento

2, 172', 372 Movimiento, en particular dirección del movimiento de un pistón

4 Primera dirección, en particular de una fuerza

5 Segunda dirección, en particular de una fuerza

6 Procedimiento de ensayo de fluencia, en particular ensayo de viscosidad en estado fundido 7 Procedimiento de limpieza, preferiblemente para una máquina de ensayo de fluencia

8 Etapa de preparación de medición

9 Etapa de llenado

0 Etapa de calentamiento

181 Tiempo de calentamiento

182 Tiempo de fusión

183 Primera etapa de eyección

184, 184' Tiempo de eyección

185, 185' Determinación de la posición, en particular determinación de un trayecto recorrido

186, 186', 186" Etapa de frenado, en particular actuador de conmutación

187 Paso de desacoplamiento, en particular posicionamiento de la unidad de accionamiento, en particular sin peso de ensayo, en una segunda posición final

187', 187" Etapa de desacoplamiento, en particular el posicionamiento de la unidad de accionamiento, en particular con el peso de ensayo, en una primera posición final

188 Etapa de relajación

189 Etapa de medición, en particular la medición de trayecto - tiempo

190 Etapa de aproximación y acoplamiento

191 Segunda etapa de eyección, en particular primera etapa de limpieza

193 Toma del pistón de ensayo e inserción de un pistón de limpieza

194 Toma de boquilla

194' Insertar boquilla

195 Etapa de limpieza, en particular segunda etapa de limpieza

196 Tiempo de limpieza

197 Toma del pistón de limpieza e inserción de un pistón de ensayo

198 Etapa de evaluación, en particular etapa de cálculo

199 Ciclo de ensayo

A Fragmento, que comprende el primer extremo de brazo y peso de ensayo

B Fragmento, que comprende la boquilla en el lado de salida del canal de ensayo

Claims

REIVINDICACIONES

1. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202),

que comprende un pistón de ensayo (4, 204), un canal de ensayo (38, 238), al menos un peso de ensayo (72, 272) y una unidad de accionamiento (92, 292), tal como un actuador hidráulico o neumático (94, 96, 296), caracterizada porque

el peso de ensayo (72, 272) y la unidad de accionamiento (92, 292) están en una conexión de acoplamiento de fuerza en un estado de accionamiento,

donde el peso de ensayo (72, 272) se puede elevar y bajar por la unidad de accionamiento (92, 292), donde una fuerza de peso (79, 279) del peso de ensayo (72, 272) se puede aplicar sobre el pistón de ensayo (4, 204) y el pistón de ensayo (4, 204) se puede mover a través del canal de ensayo (38, 238) con la ayuda de la fuerza de peso (79, 279), donde entre al menos una primera posición (151, 156, 158, 160, 351,351', 356, 358, 360) del pistón de ensayo (4, 204), una posición de inicio (151, 351, 351'), y al menos una segunda posición (152, 160, 164, 352, 352', 360, 364) del pistón de ensayo (4, 204), una posición de conducción final (152, 352, 352'), a la fuerza de peso (79, 279) se le aplica por medio de la unidad de accionamiento (92, 292) una fuerza adicional actuadora (108), que se puede ejercer a través de una conexión con la transmisión de fuerza entre la unidad de accionamiento (92, 292) y el pistón de ensayo (4, 204), para un movimiento (172, 372) del pistón (4, 204) acelerado en comparación a un efecto de la fuerza de peso (79, 279) en una primera dirección (174) de una fuerza, la fuerza de peso (79, 279), sobre al menos un recorrido (166, 167, 168, 366, 367, 368) a lo largo del canal de ensayo (38, 238).

2. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según la reivindicación 1, caracterizada porque la unidad de accionamiento (92, 292) presenta al menos una unidad de acoplamiento (110, 310), mediante la que la fuerza adicional actuadora (108, 108', 108") se puede separar del pistón de ensayo (4, 204), en particular en una primera posición de conmutación (148),

y, en particular, en una segunda posición de conmutación (150), la fuerza adicional actuadora (108, 108', 108") se puede aplicar sobre pistón de ensayo (4, 204) a través de la unidad de acoplamiento (110, 310).

3. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según la reivindicación 1 o la reivindicación 2 , caracterizada porque

el pistón de ensayo (4, 204) presenta un cabezal de pistón de ensayo (16, 216) con una primera zona de acoplamiento (20) para la unidad de accionamiento (92, 292), que está conectada a una zona de soporte (24) para el peso de ensayo (72, 272) en un extremo del pistón de ensayo (4, 204),

y en particular está previsto al menos un pistón de servicio, tal como un pistón de limpieza (28) o un pistón de compresión, que comprende una zona de cabezal (30) que presenta una segunda zona de acoplamiento (31), donde preferentemente al menos una de las zonas de acoplamiento (20, 31) está diseñada para producir una conexión en arrastre de forma y/o de fuerza entre la unidad de accionamiento (92, 292) y el pistón de ensayo (4, 204) o entre la unidad de accionamiento (92, 292) y el pistón de servicio (28).

4. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque

la unidad de accionamiento (92, 292) está conectada a al menos un soporte (112) conmutable en una posición de cierre (124, 124') o en una posición de liberación (126), tal como una unidad de sujeción (116) que se centra alrededor de un eje de pistón de ensayo (10), por ejemplo, una abrazadera o pinza que se enganchan en una dirección de eje de pistón de ensayo (10) o una cerradura (120), tal como una cerradura electromagnética o una cerradura neumática,

que presenta en particular un sensor de proximidad preferentemente inductivo (128, 328, 132) para detectar una posición de pistón de ensayo (185, 185').

5. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque

está previsto un dispositivo de medición de curso (130, 330), tal como un dispositivo de medición de la posición de pistón (132), del que se puede proporcionar al menos una señal de posición, en particular del pistón de ensayo (4, 204), para excitar un elemento de sujeción (122) que se sitúa en el pistón de ensayo (4, 204), en el peso de ensayo (72, 73, 74, 75, 272, 273, 274) y/o en una recepción de peso de ensayo (73, 273).

6. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque

la máquina de ensayo de fluencia (2, 202) comprende un dispositivo de calentamiento (133, 333) y una unidad de control de tiempo (141), donde la unidad de control de tiempo (141) está prevista para determinar los tiempos de conmutación (181, 182, 184, 184', 196, 198) en el transcurso de una etapa del proceso individual (178, 180, 183, 186, 186', 186", 187, 187', 187", 188, 189, 190, 191, 195, 198, 199),

donde un estado de accionamiento (170, 171, 171') se puede adoptar en particular por la máquina de ensayo de fluencia (2, 202) por medio de una unidad de accionamiento (92, 292) después de alcanzar una temperatura de fusión predeterminada y después de alcanzar un tiempo de fusión predeterminado (182) de una masa de ensayo (34), tal como un plástico termoplástico.

7. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque

un efecto de fuerza se puede generar por la unidad de accionamiento (92, 292), en particular en un segundo estado de funcionamiento (171, 171'), en una segunda dirección (175) opuesta a la fuerza de peso (79, 279) por medio de un dispositivo de desvío (142), tal como una válvula de conmutación (144), en particular una válvula de cambio de conmutación hidráulica y/o neumática (144),

donde el efecto de fuerza en la segunda dirección (175) se puede aplicar preferentemente sobre el peso de ensayo (72, 272).

8. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque

está prevista una unidad de control de presión (138) y la fuerza adicional actuadora (108, 108', 108"), en particular continuamente hasta alcanzar una velocidad del pistón de ensayo, sigue de manera ajustable una presión ajustada por la unidad de control de presión (138),

y en particular una presión aplicable como máximo al pistón de ensayo (4, 204) con la unidad de accionamiento (92, 292), tal como una presión neumática, una presión hidráulica o una presión generada eléctricamente o mecánicamente, se puede predeterminar por la unidad de control de presión (138).

9. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque

una de las segundas posiciones (164, 352', 364) se sitúa como posición final de zona de experimentación (164, 364( en la zona de un lado de salida (B, 48) del canal de ensayo (38, 238), en particular en una boquilla (54, 56, 58, 254) que delimita el canal de ensayo (38, 238), y en particular una de las primeras posiciones (156, 160, 351', 356, 360) está espaciada de la posición final de zona de ensayo (164, 364), preferentemente como posición final de zona de ensayo (156, 356), en particular menos de dos centímetros.

10. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque

el pistón de ensayo (4, 204) presenta entre una de las primeras posiciones (151, 156, 158, 351, 351', 356, 358), en particular una posición de comienzo de experimentación (158, 358), y una segunda posición (152, 160, 164, 352, 352', 360, 364),

en particular una posición final de experimentación (160, 360), una tercera posición (153, 353) y una cuarta posición (154, 354), que están configuradas en particular como posiciones transitorias, donde la tercera posición (153, 353), una posición de inicio de ensayo, está espaciada de la cuarta posición (154, 354), una posición final de ensayo, por un recorrido de experimentación (168, 368),

y, en particular, la cuarta posición (154, 354) se sitúa más cerca de aquella segunda posición (160, 164, 352', 360, 364) que la tercera posición (153, 353) y, en particular, en una posición de un extremo de pistón de ensayo (12, 212) en el recorrido de experimentación (168, 368), la fuerza adicional actuadora (108, 108', 108") de la unidad de accionamiento (92, 292) está presente desacoplada del pistón de ensayo (4, 204).

11. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque

la dirección (174) del efecto de fuerza de la fuerza adicional actuadora (108, 108', 108") se puede invertir antes de alcanzar la segunda posición (152, 164, 352, 352', 364), en particular después de un paso a través de la cuarta posición (154, 354) o antes de un paso a través de la tercera posición (153, 353), donde el pistón de ensayo (4, 204) se puede frenar (186, 186"), preferiblemente hasta detenerse, antes de un extremo de un trayecto de eyección (166, 167, 366, 367).

12. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque

está previsto un brazo (80, 280) desplazable en una dirección de ensayo (174) por la unidad de accionamiento (92, 292) para recibir el peso de ensayo (72, 272), donde un primer extremo de brazo (81) presenta una abertura de paso (84, 284) que se puede disponer alrededor del pistón de ensayo (4, 204), en particular alrededor del cabezal de pistón de ensayo (16, 216), y una zona de sujeción para el cabezal de pistón de ensayo (16, 216) está presente en particular en un lado inferior (85) del primer extremo de brazo (81), y donde el brazo (80, 280) se puede pivotar en un plano, preferentemente al menos en una posición final (169, 169'), tal como una primera (169) o una segunda posición final (169'), y un primer peso de ensayo (72) se puede reemplazar, en particular con la ayuda del brazo (80, 280), por un segundo peso de ensayo (272) que está presente preferentemente en un depósito de pesos de ensayo.

13. Máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque

está previsto al menos un tope (88, 89, 89') en la unidad de accionamiento (92, 292), tal como un tope (88) en un segundo extremo de brazo (82) o un tope (89) que está asignado a la segunda posición (352', 364), donde el pistón de ensayo (4, 204) se puede desacoplar de la unidad de accionamiento (92, 292) en una posición de tope (169, 169') de la unidad de accionamiento (92, 292) conectada al pistón de ensayo (4, 204).

14. Procedimiento (176) para llevar a cabo un ensayo de viscosidad en estado fundido, en particular para plásticos termoplásticos, preferentemente mediante el uso de una máquina de ensayo de fluencia (2, 202) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

donde, en una primera etapa, una etapa de calentamiento (180), se calienta un material de ensayo (34) y, en una etapa de medición (189), el material de ensayo calentado (34) se presiona a través de un canal de ensayo (38, 238) por un pistón de ensayo (4, 204), en particular en un estado de fluencia adoptado debido a la acción del calor, caracterizado porque

en una etapa de preparación de medición (178), en particular después de un tiempo de fusión (182), y/o en una etapa de limpieza (191), que se realiza en particular en una continuidad de la dirección de movimiento después de la etapa de medición (189), una masa del material de ensayo (34) desplazable en el canal de ensayo (38, 238), en particular todavía presente, se desplaza a lo largo de una dirección de la fuerza de peso (79, 279) bajo un efecto de una fuerza adicional actuadora (108) que está dirigida en paralelo u opuesta a la dirección de la fuerza de peso (79, 279) y se acopla al pistón de ensayo (4, 204).

15. Procedimiento (176) según la reivindicación 14, caracterizado porque el pistón de ensayo (4, 204), manteniendo su dirección de movimiento (172, 172', 372), en particular hasta alcanzar una posición final (169, 169'), tal como un tope (89, 89'), experimenta una aceleración por la fuerza adicional actuadora (108, 108', 108"), y en particular el pistón de ensayo (4, 204) se frena después de la aceleración por una fuerza adicional actuadora (108, 108', 108"), en particular por una conmutación (186, 186', 186") de un elemento de movimiento (142) en una unidad de accionamiento (92, 292), donde material de ensayo (34) abandona del canal de ensayo (38, 238) a través de una boquilla (54, 56, 58, 254).

16. Procedimiento (176) según la reivindicación 14 o 15, caracterizado porque una dirección de la fuerza (174, 175) de la fuerza adicional actuadora (108, 108', 108") se invierte durante una etapa de eyección (183, 191), donde en particular la dirección de fuerza (174, 175) está dirigido hacia los pistones (4, 204, 28) en todas las posiciones (151, 152, 156, 158, 160, 164, 351, 351 ', 352, 352', 356, 358, 360, 364) del pistón (4, 204, 28) hasta alcanzar un punto de inflexión de fuerza de la fuerza de peso (79, 279) y actúa en sentido opuesta (186, 186', 186") desde el punto de inflexión de fuerza a la dirección de la fuerza de peso (79, 279),

donde en particular con un dispositivo de medición de desplazamiento (130, 131, 132, 330) se determina si el pistón de ensayo (4, 204) ha alcanzado el punto de inflexión de fuerza (185).

17. Procedimiento (176) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 14 a 16,

caracterizado porque

después de la etapa de preparación de medición (178) se separa (187) una conexión en arrastre de fuerza entre el pistón de ensayo (4, 204) y una unidad de accionamiento (92, 292), en particular por medio de un acoplamiento (110, 148, 319), y a continuación, en particular después de un tiempo de relajación para lograr un movimiento de pistón de ensayo uniforme y preferentemente una homogeneización de un perfil de temperatura de ensayo en una cámara de ensayo (36), comienza la etapa de medición (189),

donde una fuerza de peso (79,279) de un peso de ensayo (72,272) acciona la masa de ensayo en la etapa de medición (189).

18. Procedimiento (176) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 14 a 17,

caracterizado porque

a partir de un movimiento (172, 372) del pistón de ensayo (4, 204), en particular por medio de una medición de trayecto tiempo (130, 189, 330, 141), y un pesaje de una sección de masa de ensayo se determina (198) al menos una propiedad del material, tal como una velocidad de fluencia o una viscosidad, de la masa de ensayo en una unidad de cálculo (3).

19. Procedimiento para limpiar (177) una máquina de ensayo de fluencia (2, 202), en particular según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en particular antes o después de los ensayos de viscosidad en estado fundido (176) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 14 a 18,

donde se utilizan al menos un pistón de servicio (28) y un cilindro de ensayo (40, 100) de la máquina de ensayo de fluencia (2, 202),

caracterizado porque

al menos una etapa de limpieza (191, 195) se realiza por medio de una fuerza adicional actuadora (108, 108', 108"), formada o realizada a partir de o aplicada por una unidad de accionamiento (92, 292) de la máquina de ensayo de fluencia (2, 202) y acoplada en el pistón de ensayo (4, 204), y

porque en un ensayo de viscosidad en estado fundido (176), la unidad de accionamiento (92, 292) sirve para accionar un movimiento (172, 172', 372) de un pistón de ensayo (4, 204) al menos a través de un recorrido parcial (166, 366, 167, 367, 168, 368, 62) del canal de ensayo (38, 238) de la máquina de ensayo de fluencia (2, 202), preferentemente en la dirección de una boquilla de eyección (54, 56, 58, 60, 254), y

el pistón de servicio (28), configurado como un pistón de limpieza (28), se puede insertar en la máquina de ensayo de fluencia (2, 202) en lugar del pistón de ensayo (4, 204).

20. Procedimiento (177) según la reivindicación 19, caracterizado porque está prevista al menos una de las siguientes etapas parciales para la etapa de limpieza (191, 195):

- desacoplamiento (126, 187', 187") de la unidad de accionamiento (92, 292) del pistón de ensayo (4, 204) mediante un actuador (96, 296),

- extracción (172', 193) del pistón de ensayo (4, 204) del canal de ensayo (38, 238),

- acoplamiento (124, 124', 193) del pistón de limpieza (28) en la unidad de accionamiento (92, 292),

- introducción (106, 172) del pistón de limpieza (28) en el canal de ensayo (38, 238) por medio de la unidad de accionamiento (92, 292),

- salida (106, 172') del pistón de limpieza (28) del canal de ensayo (38, 238) por medio de la unidad de accionamiento (92, 292),

- desacoplamiento (197) de la unidad de accionamiento (92, 292) del pistón de limpieza (28), en particular mediante un actuador (96, 296),

- acoplamiento (190, 197) del pistón de ensayo (4, 204) en la unidad de accionamiento (92, 292), en particular mediante el actuador (94, 96, 296),

- conducción (172, 191) del pistón de ensayo (4, 204) en el canal de ensayo (38, 238), en particular por medio de una unidad de accionamiento (92, 292), hasta una boquilla (54, 56, 58, 254).

21. Procedimiento (177) según la reivindicación 19 o la reivindicación 20, caracterizado porque la fuerza adicional actuadora (108, 108', 108") de la unidad de accionamiento (92, 292) se controla secuencialmente (199) por una unidad de control (140) para la aplicación sobre el pistón de limpieza (28) y en particular sobre un pistón de compresión y sobre el pistón de ensayo (4, 204).