CN102378907A - 安装于夹具上的样品保持器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于材料试验或类似试验的夹具的样品保持器。使用者能够将样品或试样放置在夹爪的开口内，然后在启动夹具夹持样品之前，使用者能够移开他或她的手至安全位置。

Description

安装于夹具上的样品保持器

本申请主张2009年3月31日根据美国法典第35卷119(e)提交的申请号为61/165,203的美国临时申请的优先权，其公开内容在此通过引用而并入本申请中。

技术领域

本发明涉及用于拉伸试验或材料试验的样品保持器，所述样品保持器可直接安装在实验设备的夹具上。

背景技术

在材料试验中，通常夹住样品或试样然后对其进行拉伸或压缩以测量样品的材料属性。夹具装置可以是若干类型，包括自动的侧向动作夹具，该夹具可以是气动的或液压的。通常，使用者拿住位于夹具的夹爪之间的样品端部，然后常常通过使用者的手或脚来驱动开关以使夹爪合在一起并夹紧样品。夹爪的闭合通常很快并具有足够的力，从而如果使用者的指尖在夹爪之间，那么使用者可能遭到严重的夹伤。这种危险随着夹爪表面开口的增大而增加，因为这允许使用者有更多的空间将手指插入到夹爪之间。对于具有较大夹爪表面开口的夹具，行业惯例是放慢夹具闭合速度以足以允许使用者有充足的时间将手指抽出。但是，放慢夹爪表面的速度降低了使用者的生产效率。

因此，在保持安全性和高工作量的同时，难以将样品或试样准确就位。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于材料试验的装置，或类似的装置，其中样品或试样可通过具有较低操作力度的装置接合和放置在夹具中，从而允许使用者在驱动夹具之前从夹具移动至安全距离。

这种以及其它目的通过提供一种在材料试验中将样品在夹具的夹爪之间保持就位的弹簧加载装置，或类似的装置实现，其目的在于允许使用者在驱动夹具之前将他或她的手从夹具移开，而同时将样品留在适当位置。

本发明的装置提供了一种装置和方法，使用者通过该装置和方法能够远距离操作材料试验的夹具，或提供了一种类似装置，该装置不具有来自夹具夹爪表面的潜在的严重夹痛危险。

本发明的装置采用了具有足够夹持力以支撑样品重量的低力度弹簧机构。此外，该装置包括可调节的样品制动器，以允许使用者更快速地将试样定位到固定位置。使用者能够通过简单地推动样品进入该装置直到样品邻接可调节的制动器而非常快速地将刚性样品装进夹具。然后，使用者可以完全松手放开样品，并且在使用者远距离驱动夹具时该样品将仍留在原位。

此外，该样品保持器的设计允许使用者轻易地打开该样品保持器，并且在插入样品的时候使该样品保持器保持打开状态。当装载有弹性而不能够被推进样品夹的样品时，这就特别有用。

该样品保持器被安装在夹具上并且能在夹具的夹爪表面的任一侧被放置在夹爪表面附近。在样品保持器必须被放置在样品的试验侧(或测量侧)的情况下，可以增加任意气动汽缸以在样品上的夹持力达到某一预设值时允许该样品保持器自动打开。这种特征在样品进行试验时防止任何干扰作用力作用于样品。然后，当作用力减小到预设值时，该汽缸也可以重置到保持位置。

最后，一旦完成试验，样品保持器可保持住样品的破碎端以免从夹具落下。

附图说明

结合下面的描述和附图，本发明另外的目的和优点变得显而易见，其中：

图1是安装在夹具上的本发明样品保持器实施例的前视立体图。

图2是安装在夹具上的本发明样品保持器实施例的后视立体图。

图3是本发明样品保持器另一实施例的分解图。

具体实施方式

现在具体参考附图，其中在各个视图中相同的数字指代相同的部件，可以看到图1和图2分别是包含本发明样品保持器实施例的夹具100的前视立体图和后视立体图。图3示出了样品保持器10另外的实施例。

众所周知在现有技术中，夹具100包括第一和第二夹爪102，104，所述夹爪分别具有第一和第二夹爪表面106，108。第一和第二夹爪表面106，108朝向和远离彼此往复运动，并且在两个夹爪表面之间夹紧样品或试样(图中未示出)，通常在平行于夹爪表面106，108的方向上压缩或展开试样。

图1和图2示出了样品保持器10包括机械加工板12，该机械加工板12固定到安装架14上以便插入第一和第二夹爪102，104之间的空间。机械加工板12和安装架的组合可以被认为是支架。如图3所示，安装架14可使用传统的安装构件(例如安装螺钉19，21)被固定到夹具100的后面。如图3进一步所示，通过在安装架14上提供开槽通道15可将机械加工板12可调节地安装到安装架14上，螺纹钉17穿过该开槽通道15并在其中垂直地移动。螺纹钉17进一步地穿过机械加工板12上的孔并接收调节旋钮23。这种配置允许机械加工板12的垂直位置的调整。可调节的样品制动器31穿过机械加工板12并通过样品阻块25来保持。通过调节旋钮27，29来调节可调节样品阻块25的位置。如在此将描述的，可调节制动器31用于精确定位或限定在样品保持器10中的样品或试样(图中未示出)的位置。

样品保持器10进一步包括第一和第二相对的样品保持指状物16，18，该样品保持指状物通常由弯曲的金属丝或管状钢或其它金属形成。本领域的技术人员在了解了本发明之后将确认出范围广泛的等同物。第一和第二相对的样品保持指状物16，18分别包括第一和第二轴部分20，22，该轴部分分别穿过形成于机械加工板12上的第一和第二孔24，26并且旋转地安装在其中，从而允许第一和第二样品保持指状物16，18朝向和远离彼此往复运动。此外，第一和第二相互啮合的齿轮28，30紧邻机械加工板12的后部被分别固定到第一和第二轴部分20，22上。第一和第二相互啮合的齿轮28，30使得第一和第二样品保持指状物16，18朝向和远离图1和图2所示的第一和第二样品保持指状物16，18的中间位置旋转相同的量。此外，第一和第二相互啮合的齿轮28，30分别固定到第一和第二轴部分20，22上将第一和第二轴部分20，22分别纵向地固定在第一和第二孔24，26中，从而防止第一和第二轴部分的移动。

如图2所示，第一相互啮合的齿轮28包括径向延伸的弹簧安装柱螺栓32。弹簧34包括固定到机械加工板12上的第一端部36和固定到弹簧安装柱螺栓32上的第二端部38。弹簧34用于旋转地偏置第一和第二样品保持指状物16，18以夹住在样品保持指状物之间的样品或试样(未示出)，从而允许使用者在启动第一和第二夹爪表面102，104之前移出他或她的手指。弹簧34的强度是经过挑选的以便于给第一和第二样品保持指状物16，18提供充足的接合力用于固定样品或试样(未示出)，同时允许使用者进行简单的手工操作并不对使用者产生人身伤害。

第一和第二样品保持指状物16，18的末端进一步分别包括第一和第二向下延伸部分40，42，该第一和第二向下延伸部分40，42通常分别垂直于第一和第二轴部分20，22。第一和第二样品保持部分44，46分别垂直于(即，在图1和图2所示出的方向的水平方向上)第一和第二向下延伸部分40，42延伸，并且通常平行于第一和第二轴部分20，22。如图1和图2所示，由于弹簧34所产生的偏置，第一和第二样品保持部分40，42相互接合。通常，样品或试样(未示出)在第一和第二样品保持部分44，46位于被可调节样品制动器31支撑的位置时被接合在第一和第二样品保持部分44，46之间。第一和第二样品保持部分44，46进一步分别包括第一和第二向外展开部分48，50，从而形成V形引导部52，所述引导部允许使用者简单地推动在第一和第二向外展开部分48，50之间的样品或试样，从而通过施加到样品或试样上的手动作用力分开第一和第二样品保持指状物16，18，并且将样品或试样放置在第一和第二样品保持部分44，46之间。此外，可调节的制动器31(见图3)可设置在第一和第二样品保持指状物16，18上方或者邻近第一和第二样品保持指状物16，18，用于通过限制样品或试样的插入来帮助定位样品或试样(图中未示出)。第一和第二向下延伸部分54，56分别从第一和第二向外展开部分48，50向下延伸，从而给使用者提供了手动旋转第一和第二样品保持指状物16，18的简便方法。

如上概括描述的，为了使用本发明的样品保持器10，使用者通常分开第一和第二夹爪表面106，108，在第一和第二样品保持指状物16，18之间插入样品或试样(未示出)，从而将样品或试样保持就位。样品或试样可被插入以邻接可调节的制动器31，从而定位样品或试样。然后使用者移动他或她的手指和任何其他肢体安全地远离夹具100并启动夹具100，以便于第一和第二夹爪表面106，108夹紧样品。然后，材料试验，例如拉伸试验，就可以开始了。

因此，上述的几个目的和优点可最有效地获得。虽然本发明的优选实施例已经公开并且在此进行了详细地描述，但是应当理解这个发明决不因此受到限制并且它的范围将由所附的权利要求的范围决定。

Claims (20)

1.一种用于材料试验设备的夹具的在启动所述夹具前接合样品的样品保持器，所述样品保持器包括：用于固定到所述夹具的支架；从所述支架延伸而出的第一和第二相对的样品保持指状物；以及用于将所述第一和第二相对的样品保持指状物朝向彼此偏置以使所述第一和第二相对的样品保持指状物能够在其之间接合夹具中的样品的机构。

2.根据权利要求1所述的样品保持器，其中所述支架包括用于连接至所述夹具的安装架、以及连接到所述安装架的板，所述板被配置和布置为在夹具的夹爪之间延伸。

3.根据权利要求2所述的样品保持器，其中所述第一和第二相对的样品保持指状物分别包括第一和第二轴部分，并且其中所述板包括分别用于接收第一和第二轴部分的第一和第二孔。

4.根据权利要求3所述的样品保持器，其中用于将所述第一和第二相对的样品保持指状物朝向彼此偏置的机构进一步迫使(constrain)所述第一样品保持指状物远离中间位置移动的距离与所述第二样品保持指状物远离所述中间位置移动的距离相同。

5.根据权利要求4所述的样品保持器，其中所述用于偏置的机构包括第一和第二相互啮合的齿轮，其中所述第一相互啮合的齿轮固定到所述第一轴部分并且第二相互啮合的齿轮固定到所述第二轴部分。

6.根据权利要求5所述的样品保持器，其中所述用于偏置的机构进一步包括用于偏置所述第一和第二样品保持指状物使其朝向彼此移动的弹簧。

7.根据权利要求6所述的样品保持器，其中所述第一相互啮合的齿轮包括径向延伸的柱螺栓，并且其中所述弹簧包括第一端部和第二端部，其中所述第一端部连接到所述板上并且第二端部连接到所述径向延伸的柱螺栓。

8.根据权利要求7所述的样品保持器，其中所述第一和第二样品保持指状物分别包括第一和第二样品保持部分，所述第一和第二样品保持部分基本上分别平行于所述第一和第二轴部分。

9.根据权利要求8所述的样品保持器，其中所述第一和第二样品保持指状物的末端包括向外展开的部分，从而形成V形结构以允许样品插入穿过其中，由此分开所述第一和第二样品保持指状物。

10.根据权利要求1所述的样品保持器，进一步包括制动装置，其邻近所述第一和第二样品保持指状物用于限制接合在所述第一和第二样品保持指状物之间的样品的位置。

11.一种用于材料试验的夹具，所述夹具包括：

第一和第二夹爪表面，用于夹紧试验样品；

用于材料试验设备夹具的样品保持器，其在所述夹具启动之前接合样品，所述样品保持器包括：

固定到所述夹具上的支架；

从所述支架延伸而出的第一和第二相对的样品保持指状物；以及

用于将所述第一和第二相对的样品保持指状物朝向彼此偏置以使所述第一和第二相对的样品保持指状物能够在其之间接合夹具中的样品的机构。

12.根据权利要求11所述的夹具，其中所述支架包括用于连接至所述夹具的安装架、以及连接到所述安装架的板，所述板被配置和布置为在夹具的第一和第二夹爪之间延伸。

13.根据权利要求12所述的夹具，其中所述第一和第二相对的样品保持指状物分别包括第一和第二轴部分，并且其中所述板包括分别用于接收第一和第二轴部分的第一和第二孔。

14.根据权利要求13所述的夹具，其中用于将所述第一和第二相对的样品保持指状物朝向彼此偏置的机构进一步迫使(constrain)所述第一样品保持指状物远离中间位置移动的距离与所述第二样品保持指状物远离所述中间位置移动的距离相同。

15.根据权利要求14所述的夹具，其中所述用于偏置的机构包括第一和第二相互啮合的齿轮，其中所述第一相互啮合的齿轮固定到所述第一轴部分并且第二相互啮合的齿轮固定到所述第二轴部分。

16.根据权利要求15所述的夹具，其中所述用于偏置的机构进一步包括用于偏置所述第一和第二样品保持指状物使其朝向彼此移动的弹簧。

17.根据权利要求16所述的夹具，其中所述第一相互啮合的齿轮包括径向延伸的柱螺栓，并且其中所述弹簧包括第一端部和第二端部，其中所述第一端部连接到所述板上并且第二端部连接到所述径向延伸的柱螺栓。

18.根据权利要求17所述的夹具，其中所述第一和第二样品保持指状物分别包括第一和第二样品保持部分，所述第一和第二样品保持部分基本上分别平行于所述第一和第二轴部分。

19.根据权利要求18所述的夹具，其中所述第一和第二样品保持指状物的末端包括向外展开的部分，从而形成V形结构以允许样品插入穿过其中，由此分开所述第一和第二样品保持指状物。

20.根据权利要求11所述的夹具，进一步包括制动装置，其邻近所述第一和第二样品保持指状物用于限制接合在所述第一和第二样品保持指状物之间的样品的位置。

Images