CN105190285A - 用于储存样品本体的装置和方法 - Google Patents

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CN105190285A CN201380073305.9A CN201380073305A CN105190285A CN 105190285 A CN105190285 A CN 105190285A CN 201380073305 A CN201380073305 A CN 201380073305A CN 105190285 A CN105190285 A CN 105190285A
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Abstract

描述了一种用于储存样品本体(200)的储存装置(100)，其中储存装置(100)具有开口，其中开口包括上部区域(101)和下部区域(103)，其中设计开口以容纳样品本体(200)，其中待容纳的样品本体(200)包括上部(201)和沿其对称轴(202)与上部相邻的中心部(203)，其中设计开口壁使得当容纳样品本体(200)时，待容纳的样品本体(200)的中心部(203)垂直于对称轴(202)位于与开口壁一定距离处，其中为了使样品本体(200)的上部(201)能够沿样品本体(200)的对称轴(202)移动，上部区域(101)的壁形成用于样品本体(200)的上部(201)的侧引导件(105)，其中侧引导件(105)由与待容纳的样品本体(200)的上部(201)支承抵靠的上部区域(101)的壁确定。

Description

用于储存样品本体的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于储存样品本体的储存装置和一种温度控制装置。
背景技术
热老化或退化是各种材料在较高温度作用下其性质的连续和不可逆的变化。如果将各种材料暴露在较高温度下，这些材料会出现几种类型的物理和/或化学变化。例如，在各种材料暴露在较高温度下相对长的时间段的情况下，会诱导其物理性质渐进变化。
为了研究各种材料的性质(或进行质量控制)，在待测试材料(具体是塑料)的温度控制储存后，材料必须首先储存一长时间段同时保证对称轴不变化。由于不允许的横向力会导致测试结果错误，因此在储存后，对称轴和引入力的轴必须不能彼此偏离。
例如，文献DE3741429A1描述了一种用于材料试验的装置，具体的是一种用于测量夹持在夹持或保持装置上的材料样品的长度和/或宽度的变化的装置。为此，样品设有用于确定长度和/或宽度并能够利用光学测量传感器进行扫描的标记。夹持或保持装置被设置在带有配备光学透明窗口的测量传感器的可加热和/或可冷却的气候室中，其中当气候室变冷时，可以根据需要对其加热。为此，装置配备有两个夹头，所述夹头可以通过未示出的方式连接到横臂并且在引导柱上引导并可以通过驱动主轴进行调节。
文献DE3605154A1描述了一种包括可以相对机架移动并可以加热和冷却样品的样品保持器的材料测试装置，其中保证在测试正常结束或提前结束时自动停止加热装置和移动装置的操作，在炉内自动补偿整个测试支架的加热膨胀和的冷却收缩。装置包括连接到活塞的样品保持器中的样品，并包括容纳活塞的缸体并具有用于活塞的移动阻尼装置的缸体。装置还包括固定地连接到样品和样品保持器并与膨胀测量传感器接触的部件。
文献DE4021837A1描述了一种将样品送入测量装置中的装置，具体的是用于经由用张力和/或压力和/或弯曲、如抗裂测量等将用于进行材料测试的样品引导到配备有用于样品的夹持元件的材料测试装置中。因此，设计用于进行抗裂性能测量的尤其适合用在气候室中的测量装置。将样品储存在样品保持器中，其被设计为使得样品通过形状配合的方式容纳在其中间区域中。因此，为了在实际测量之前保证这些材料不变形，样品保持器被设置为尤其用于敏感材料，例如弹性体材料。通过一对夹持弹簧在样品保持器的下端夹持样品。
发明内容
本发明所解决的问题是创造一种用于储存样品本体的改进储存装置以及一种用于容纳储存装置的温度控制装置。
本发明提出的问题通过独立权利要求的特征来解决。在从属权利要求中陈述了本发明的优选示例性实施例。
根据本发明的实施例，创造了一种用于储存样品本体的储存装置，其中储存装置包括开口，其中开口具有上部区域和下部区域，其中开口被成型以容纳样品本体，其中待容纳样品本体具有上部，即上肩部，并且沿其对称轴具有相邻上部的中心部，其中开口壁被成型使得当样品本体被容纳时，待容纳的样品本体的中心部垂直于延伸轴位于与开口壁有一定距离处，其中为了允许样品本体的上部沿样品本体的对称轴移动，上部区域的壁形成用于样品本体的上部的侧引导件，其中侧引导件由与待容纳样品本体的上部支承抵靠的上部区域的壁确定。
本发明的实施例可以具有样品本体保持在储存装置中使得即使在较高温度下储存样品对称轴也不会改变的优点。因此，例如在随后的拉伸试验中，对称轴和作用在样品本体上引入力的轴之间不会发生偏离。然而，储存装置使得样品本体的上肩部能够沿着样品本体的对称轴移动。
因此，本发明可以具有当沿着样品本体的对称轴线观察时储存装置允许样品本体的上部沿对称轴热膨胀的优点。可同时保证与载荷测量特别相关的样品本体的中心部不会黏住或粘附到储存装置的壁。然而，储存装置被设计为使得通过侧引导件侧向保护样品本体的上部以免样品本体翘曲；因此，样品本体保持其形状并且不会产生因热膨胀导致的不必要的翘曲。样品本体的横向变形也会对试验结果产生不利影响，这是由于例如在对样品本体进行拉伸试验的情况下，所有的力不再平行作用于样品本体。这将会导致侧向力，其会错误地表示样品本体的机械性能。
根据本发明的实施例，开口壁被形成为使得在垂直于待容纳样品本体的对称轴并延伸的平面内，开口的宽度至少是待容纳样品本体的中心部的宽度的1.5倍。
这可以具有待容纳样品本体的中心部不受垂直于待容纳样品本体的延伸平面的储存装置的材料影响的优点。这意味着，在该区域中，储存装置不与样品本体热接触，并且在样品本体的温度控制储存期间用于加热样品本体的气体可以在待容纳样品本体的中心部周围均匀地流动。
根据本发明的实施例，当沿着样品本体的对称轴观察时，以使得样品的上部能够沿对称轴热膨胀的方式，选择上部区域的尺寸。
根据本发明的实施例，样本本体包括沿对称轴与中心平行部相邻的下肩部(下部)，其中下部区域的壁限制样品本体的下部的横向运动，在这种情况下，样品本体的下部接触下部区域。
这可以具有还防止样品本体的下部变形的优点。
根据本发明的实施例，储存装置还包括槽，其中槽具有上壁、下壁和开口的上部区域的壁，其中槽的上下壁限制待容纳样品本体的上部的运动，当垂直于待容纳样品本体的延伸面观察时，在这种情况下，待容纳样品本体的上部接触槽的上壁或下壁，其中槽被设计成允许待容纳样品本体的上部沿对称轴移动。
其结果可以是用于允许样品本体沿对称轴热膨胀并防止样品本体从储存装置“脱落”的样品本体的上部的引导件。通过引导件，有针对性地限制样品本体沿对称轴的变形，并且排除在其他方向上的“弯曲”。
根据本发明的实施例，储存装置还包括夹具，其中夹具被设计成非正面(non-positive)容纳样品本体的上部，其中夹具在垂直于待容纳样品本体的对称轴并延伸的平面内具有第一宽度，其中样品主体的上部在垂直于待容纳样品本体的对称轴并延伸的平面内具有第二宽度，其中前述第一宽度大于前述第二宽度，其中上部区域的壁在夹具上方形成用于待容纳样品本体的上部的侧引导件。
这可以具有由于非正面容纳样品本体而使得在温度控制储存期间样品本体的上部不会翘曲的优点。例如当进行拉伸试验时，样品本体的上肩部被牵拉装置围住。如果因弯曲垂直于样品本体的延伸面而导致牵拉装置无法利索地紧握上部，则样品本体的上部会由此在该区域会破裂。然而，夹具对样品本体的非正面容纳抵消在储存期间样品本体的上部的任何变形。
根据本发明的实施例，槽在夹具上方形成用于待容纳样品本体的上部的侧引导件。
这可能具有样品本体的上部不与储存装置的材料直接接触，在温度控制储存期间，样品本体的上部不会融化从而不可逆地连接到储存装置的优点。这保证样品本体的上部可总是沿对称轴移动。因此，样品本体的上部总是必然与储存装置有一定距离。
根据本发明的实施例，储存装置包括第一储存装置部和第二储存装置部，其中第一储存装置部具有第一开口，其中第二储存装置部具有第二开口，其中储存装置的开口包括第一开口和第二开口，其中第一开口和第二开口被设计为使得待容纳样品本体的中心部不受垂直于待容纳样品本体的延伸面的第一储存装置部和第二储存装置部的材料的影响。
这可以具有保证样品本体的中心部均匀加热的优点。因此，用于温度控制的气体可以围绕样品本体的中心部流动并从所有侧均匀加热样品本体的中心部。
根据本发明的实施例，第一储存装置部形成槽的上壁，其中第二储存装置部形成槽的下壁。
根据本发明的实施例，第一储存装置部和第二储存装置部限制垂直于待容纳样品本体的延伸面的待容纳样品本体的下部的运动，在这种情况下，待容纳样品本体的下部接触第一储存装置部或第二储存装置部，其中第一储存装置部和第二储存装置部被设计为允许待容纳样品本体的下部沿着对称轴移动。
这可以具有保护样品本体的下部在垂直于样品本体的延伸面的方向免受翘曲的优点。然而，样品本体的下部的热运动也是可能的。
根据本发明的实施例，储存装置还包括用于第一储存装置部和第二储存装置部的定位辅助部，其中定位辅助部被设计以第一储存装置部和第二储存装置部相对于彼此定向使得第一储存装置部形成槽的上壁，第二储存装置部形成槽的下壁。
这可以具有样品本体可容易地插入到储存装置中的优点。为此，样品本体必须被放置在第一储存装置部中然后第二定位装置通过定位辅助部放置到第一储存装置部和样品本体上。部件自动相对于彼此定向使得样品本体不被“夹持”且样品本体的部件能够沿着样品本体的对称轴移动。同时，但是防止垂直于样品本体的延伸面的方向上的移动。
在另一方面中，本发明涉及一种温度控制装置，其中温度控制装置包括热腔体，例如对流炉，其中该炉被设计成容纳如上所述的储存装置。
附图说明
下面参照附图更详细地解释本发明的实施例。在附图中，
图1示出了用于储存样品本体的储存装置，
图2示出了样品本体以及样品本体和夹具的布置，
图3示出了第一储存装置部、样品本体和夹具的布置，
图4示出了第一储存装置部、第二储存装置部、样品本体和夹具的布置。
具体实施方式
用相同参考字符标明对应于彼此的下列实施例的元件。
图1示出了用于储存如图2所示的样品本体(200)的储存装置(100)。储存装置包括具有上部区域(101)和下部区域(103)的开口。为了使样品本体(200)的上部沿样品本体(200)的对称轴(202)移动，上部区域的壁形成用于待容纳样品本体的上部(201)的侧引导件(105)。
图2示出了待容纳的样品本体(200)，其包括上部(201)和沿其对称轴(202)并与上部相邻的中心部(203)。此外，样品本体(200)包括沿对称轴(202)与中心部(203)相邻的下部(205)。
为了研究样品本体的热老化，炉中(此处未示出)的温度控制储存是必要的。为此，样品本体(200)通常以无载荷状态储存在不同温度的炉中。样本本体必须以样品本体在储存期间不会翘曲的方式长时间储存在炉中。由于力分量形成在没有仅平行于样品本体的对称轴(即张力轴)的样品本体中，翘曲的样品本体会使随后拉伸试验中的测定结果错误。
如图1所示的储存装置用于允许储存图2所示的样品本体，其中防止样品本体因炉中加热导致的翘曲以及样品本体因加热会导致的热膨胀。
应当指出注意的是，待容纳样品本体(200)的形状并非局限于如图2所示的样品本体的形状。这应用于类似于图1所示的储存装置。储存装置的形状应该以允许样品本体的上部(201)沿着对称轴(202)热膨胀的方式适应样品本体的形状。此外，储存装置的形状应该以待容纳样品本体(200)的中心部(203)不受垂直于待容纳样品本体(200)的延伸面的储存装置的材料影响的方式适应样品本体的形状。这使得在热储存期间能够均匀加热样品本体。
此外，图2示出了用于非正面容纳样品本体(200)的上部(201)的夹具(207)。由于非正面容纳，法向力作用在互相连接的表面上。在温度控制储存期间，样品本体(200)的非正面容纳防止样品本体的上部(201)在热腔体中弯曲。
此外，夹具(207)在垂直于待容纳样品本体(200)的对称轴(202)并延伸的平面内具有第一宽度(209)。样品主体(200)的上部(201)在垂直于待容纳样品本体(200)的对称轴(202)并延伸的平面内具有第二宽度(21)。此外，第一宽度(209)大于第二宽度(211)。因此，在温度控制储存期间，样品本体(200)的上部(201)与储存装置的材料不直接接触，从而不能不可逆地连接到储存装置(100)。这保证样品本体(200)的上部可以总是沿着样品本体(200)的对称轴(202)移动。
图3示出了第一储存装置部(301)，其中第一储存装置部(301)具有第一开口(303)。第一开口(303)的壁被成型以使得在垂直于待容纳样品本体(200)的对称轴(202)并延伸的平面内，开口(309)的宽度至少是待容纳样品本体(200)的中心部的宽度的1.5倍。
因此，在该区域中，储存装置(301)不与样品本体(200)热接触。在样品本体(200)的温度控制储存期间，用于加热样品本体(200)的气体从而可以以均匀的方式环流。
此外，图3示出了夹具(207)，其中，在夹具(207)上方，上部区域(101)的壁形成用于待容纳样品本体(200)的上部(201)的侧引导件(307、105)。
图3还示出了用于第一储存装置部(301)和第二储存装置部(401)的定位辅助部(305)。
定位辅助部(305)被设计成第一储存装置部(301)和第二储存装置部(401)相对于彼此定向从而使得样品本体可在限制垂直于样品本体的延伸面的方向上的同时沿着样品本体(200)的对称轴(202)移动。在垂直于样品本体的延伸面垂直的方向上防止样品本体200翘曲。
图4示出了图3的第一储存装置部(301)、图2所示的第二储存装置部(401)、样品本体(200)以及夹具(207)的布置。图4还示出了第一储存装置部(301)、第二储存装置部(401)、样品本体(200)以及夹具(207)的布置的侧视图。
图4还示出了用于第一储存装置部(301)和第二储存装置部(401)的定位辅助部(305)。定位辅助部(305)被设计成第一储存装置部(301)和第二储存装置部(401)相对于彼此定向从而使得第一储存装置部(301)形成槽(405)的上壁，第二储存装置部(401)形成槽(405)的下壁。
槽(405)上下壁限制待容纳样品本体(200)的上部(201)的运动，当在垂直待容纳样品本体(200)的延伸面观察时，在这种情况下，夹具(207)接触槽(405)的上壁或下壁。槽(405)被使用以允许待容纳样品本体(200)的上部(201)沿着对称轴(202)移动。因此，夹具可以被引导的方式在槽中滑动。由于储存装置和夹具优选由金属制成，防止夹具和储存装置粘附到彼此，因此，防止样品本体的上部和储存装置的上部粘附到彼此。
参考字符列表
100储存装置
101上部区域
103下部区域
105侧引导件
200样品本体
201样品本体的上部
202对称轴
203样品本体的中心部
205样品本体的下部
207夹具
209第一宽度
211第二宽度
301第一储存装置部
303第一开口
305定位辅助部
307夹具上方的侧引导件
309开口的宽度
401第二储存装置部
403第二开口
405槽

Claims (12)

1.一种用于储存样品本体(200)的储存装置(100)，
-其中所述储存装置(100)具有开口，
-其中所述开口包括上部区域(101)和下部区域(103)，
-其中所述开口被设计以容纳所述样品本体(200)，
-其中待容纳样品本体(200)包括上部(201)和沿其对称轴(202)且与所述上部(201)相邻的中心部(203)，
-其中开口壁被设计为使得当所述样品本体(200)被容纳时，所述待容纳样品本体(200)的中心部(203)垂直于所述对称轴(202)位于与所述开口壁一定距离处，
-其中为了允许所述样品本体(200)的上部(201)沿所述样品本体(200)的所述对称轴(202)移动，所述上部区域(101)的壁形成用于所述样品本体(200)的上部(201)的侧引导件(105)，
-其中侧引导件(105)由与所述待容纳样品本体(200)的上部(201)支承抵靠的上部区域(101)的壁确定。
2.根据权利要求1所述的储存装置(100)，其中所述开口壁被形成为使得在垂直于待容纳样品本体(200)的对称轴(202)并延伸的平面内，所述开口(309)的宽度至少是所述待容纳样品本体(200)的中心部(203)的宽度的1.5倍。
3.根据权利要求1或2所述的储存装置(100)，其中当沿着所述样品本体(200)的所述对称轴(202)观察时，以允许所述样品本体的上部(201)沿所述对称轴(202)热膨胀的方式，选择所述上部区域(101)的尺寸。
4.根据前述权利要求1-3中的一项所述的储存装置(100)，
-其中所述样本本体(200)包括沿所述对称轴(202)并与所述中心部(203)相邻的下部(205)，
-其中所述下部区域(103)的壁限制所述样品本体(200)的下部(205)的运动，在这种情况下，所述样品本体(200)的下部(205)接触所述下部区域(103)。
5.根据前述权利要求1-4中的一项所述的储存装置(100)，其进一步包括：
-槽(405)，其中所述槽(405)包括上壁、下壁和所述开口的上部区域(101)的壁；
-其中所述槽(405)上壁和下壁限制所述待容纳样品本体(200)的上部(201)的运动，当在垂直于所述待容纳样品本体(200)的延伸面观察时，在这种情况下，所述待容纳样品本体(200)的上部(201)接触所述槽(405)的上壁或下壁，
-其中，所述槽(405)被设计为允许所述待容纳样品本体(200)的上部(201)沿所述对称轴(202)运动。
6.根据前述权利要求1-5中的一项所述的储存装置(100)，其进一步包括：
-夹具(207)，其中所述夹具(207)被设计成非正面容纳所述样品本体(200)的上部(201)，
-其中所述夹具(207)在垂直于所述待容纳样品本体(200)的对称轴(202)并延伸的平面内具有第一宽度(209)，
-其中所述样品主体(200)的上部(201)在垂直于所述待容纳样品本体(200)的对称轴(202)并延伸的平面内具有第二宽度(211)，
-其中所述第一宽度(209)大于所述第二宽度(211)，
-其中所述上部区域(101)的壁在所述夹具(207)上方形成用于所述待容纳样品本体(200)的上部(201)的侧引导件(105)。
7.根据权利要求6所述的储存装置(100)，其中所述槽(405)在所述夹具(207)上方形成用于所述待容纳样品本体(200)的上部(201)的侧引导件(105)。
8.根据前述权利要求1-7中的一项所述的储存装置(100)，
-其中所述储存装置(100)包括第一储存装置部(301)和第二储存装置部(401)，
-其中所述第一储存装置部(301)具有第一开口(303)，
-其中所述第二储存装置部(401)具有第二开口(403)，
-其中所述储存装置(100)的开口包括所述第一开口(303)和所述第二开口(403)，
-其中所述第一开口(303)和所述第二开口(403)被设计为使得所述待容纳样品本体(200)的中心部(203)不受垂直于所述待容纳样品本体(200)的延伸面的所述第一储存装置部(301)和所述第二储存装置部(401)的材料的影响。
9.根据权利要求8所述的储存装置(100)，
-其中所述第一储存装置部(301)形成所述槽(405)的上壁，
-其中所述第二储存装置部(401)形成所述槽(405)的下壁。
10.根据权利要求8或9所述的储存装置(100)，其中所述第一储存装置部(301)和所述第二储存装置部(401)限制垂直于所述待容纳样品本体(200)的延伸面的所述待容纳样品本体(200)的下部(205)的运动，在这种情况下，所述待容纳样品本体(200)的下部(205)接触所述第一储存装置部(301)或所述第二储存装置部(401)，
其中所述第一储存装置部(301)和所述第二储存装置部(401)被设计成使得所述待容纳样品本体(200)的下部(205)能够沿着所述对称轴(202)移动。
11.根据权利要求9或10所述的储存装置(100)，其进一步包括：
-定位辅助部(305)，其用于所述第一储存装置部(301)和所述第二储存装置部(401)，
-其中所述定位辅助部(305)被设计成所述第一储存装置部(301)和所述第二储存装置部(401)相对于彼此定向从而使得所述第一储存装置部(301)形成所述槽(405)的上壁，所述第二储存装置部(401)形成所述槽(405)的下壁。
12.一种温度控制装置，其中所述温度控制装置包括：
-热腔体，
-其中所述热腔体被设计成容纳根据前述权利要求1-11中的一项所述的储存装置(100)。
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