DD207260A1

DD207260A1 - METHOD AND DEVICE FOR ACCELERATED FREQUENCY EXPOSURE TREATMENT OF SAMPLES AND COMPONENTS

Info

Publication number: DD207260A1
Application number: DD23921282A
Authority: DD
Inventors: Manfred Just; Manfred Hoepfner; Siegfried Glaesser; Wolf-Dieter Kaiser
Original assignee: Manfred Just; Manfred Hoepfner; Siegfried Glaesser; Kaiser Wolf Dieter
Priority date: 1982-04-22
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1984-02-22
Also published as: DD207260B1

Abstract

Die Erfindung dient der beschleunigten experimentellen Untersuchung der Bewitterungseigenschaften von Proben und Bauteilen aus Plasten sowie von organischen Schutzschichten im ZUSAMMENHANG MIT DER Werkstoffentwicklung und Erweiterung und Intensivierung an sich bekannter Freibewitterungsverfahren zur Verkuerzung der Pruefdauern, ohne die den bekannten Verfahren innewohnenden Maengel beizubehalten. Die tagsueber dem jeweiligen Stand der Sonne automatisch nachgefuehrten Proben sind nicht natuerlichen Bedingungen der Freibewitterung ausgesetzt, sondern werden waehrend eines Teiles der Nacht mittels -UV-Strahlung definierter Intensitaet bestrahlt und waehrend eines weiteren Teiles der Nacht so angeordnet, dass sie sowohl eine natuerliche Beregnung als auch eine Tau- oder Reifebildung erfahren. Waehrend des Tages erfolgt eine zyklische Bespruehung der Proben mit fluessigen Medien. Die Erfindung ist in allen Zweigen von Industrie und Forschung, die sich mit der Pruefung von Plasten und organischen Beschichtungsstoffen befassen, anwendbar.The invention is for the accelerated experimental investigation of the weathering properties of samples and components made of plastics and organic protective layers in the context of material development and extension and intensification of known free-weathering method to shorten the test durations, without maintaining the inherent disadvantages of the known methods. The samples, which are automatically tracked during the day, are not exposed to natural weather conditions, but during a part of the night they are irradiated with ultraviolet radiation of defined intensity and during a further part of the night arranged so that they have a natural irrigation also experience a dew or ripening. During the day a cyclical examination of the samples with liquid media takes place. The invention is applicable in all branches of industry and research dealing with the testing of plastics and organic coating materials.

Description

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Broom friction of the invention

1. Titel der Erfindung 1st title of the invention

Verfahren und Vorrichtung zur beschleunigten l?re!bewitterung sbe an spruchung von Proben und BauteilenMethod and device for accelerated, long-term weathering for spraying samples and components

2ο Anwendungsgebiet der Erfindung 2o Field of application of the invention

Die Erfindung wird vorrangig für die experimentelle Untersuchung der Wetterbeständigkeit von Proben und Bauteilen vorzugsweise aus Plasten, Elasten sowie von organischen Schutzschichten im Zusammenhang mit der Werkstoffentwicklung und Sinsatzvorbereitung neuer Produkte sowie zur Qualitätsprüfung genutzt. Die Anwendung der Erfindung zur Beschleunigung der in bzw. an Proben und Bauteilen ablaufenden Alterungs- und Korrosionsprozesse unter den. Bedingungen der Freibewitterung ermöglicht zeitraffence, kostengünstige Prüfungen, Variantenvergleiche und die Festlegung des volkswirtschaftlich günstigsten Werkstoffeinsatzes.The invention is primarily used for the experimental investigation of the weather resistance of samples and components preferably made of plastics, elastomers and organic protective layers in connection with the material development and Sinsatzvorbereitung new products and for quality testing. The application of the invention for accelerating the running in or on samples and components aging and corrosion processes among the. Conditions of weathering allow zeitraffence, cost-effective tests, variant comparisons and the determination of the economically most economical use of materials.

3· Charakteristik der bekannten technischen Lösungen 3 · Characteristic of the known technical solutions

Zur Untersuchung des Verhaltens von Werkstoffen und Proben unter den Bedingungen der Freibewitterung existieren Verfahren und Vorrichtungen, die in Freibewitterungsaiethoden, Methoden, welche die natürliche Bewitterung mit zusätzlichen künstlichen Beanspruchungen kombinieren und in Labormethoden unterschieden werden»To investigate the behavior of materials and samples under the conditions of outdoor weathering, there are methods and devices that are used in outdoor weathering testicles, methods that combine natural weathering with additional artificial stress and are distinguished in laboratory methods »

Die übliche Ere!bewitterung nach TGL 24-373»G-OST 10226-62, DIiT 53386, ASTM D 1435-65 sieht vor, daß die Proben auf starren Gestellen mit einer bestimmten Neigung in Südrichtung ausgelagert werden. Diese Methode gewährleistet zwar eine gute Korrelation der Prüfergebnisse zum Hinsatzverhalten unter analogen Ereibewitterungsbedingungen, erfordert für eine sichere Zuverlässigkeitsaussage jedoch eine Versuchsdauer von mindestens 5 Jahren»The usual weathering according to TGL 24-373 »G-OST 10226-62, DIiT 53386, ASTM D 1435-65 provides that the samples are stored on rigid racks with a certain inclination in the south direction. Although this method ensures a good correlation of the test results to the Hinsatzverhalten under similar Ereibwitterungsbedingungen requires for a reliable reliability statement, however, a test period of at least 5 years »

Eine Erhöhung der Intensität und Dauer der auf Proben bei Ere!bewitterung einwirkenden Sonnenstrahlung ist möglich, wenn der Probenträger der Sonne so nachgeführt wird, daJ3 immer eine senkrechte Einstrahlung auf die Probenoberflä.che erfolgt» Bs sind Vorrichtungen bekannt und von Gardner, Sward in "Physical and Chemiecal Examination Paints, Varnishes, Lacqueurs and Colors", 12 Edition 1962 beschrieben, welche außer der Sonnennachfuhrung auch eine zusätzliche zyklische Besprühung der Proben gewährleisten. Die mit derartigen Geräten erreichbare Zeitraffung ist jedoch begrenzteAn increase in the intensity and duration of the solar radiation acting on samples in the event of weathering is possible if the sample support of the sun is tracked so that there is always a vertical irradiation on the sample surface. "Bs are devices known and of Gardner, Sward in" Physical and Chemiecal Examination Paints, Varnishes, Lacqueurs and Colors ", 12 Edition 1962, which, in addition to tracking the sun, also provides additional cyclic spraying of the samples. However, the time-lapse achievable with such devices is limited

Eine wesentliche Intensivierung der Beanspruchung von Proben durch das Sonnenlicht wird in Geräten erreicht, die mit Hilfe von der Sonne folgenden Spiegelsystemen eine indirekte, aber konzentrierte Bestrahlung der Proben vornehmen, wobei auch zyklische Besprühungen mit Wasser vorgesehen werden, Diese speziell für die. Lackprüfung entwickelten Geräte gewährleisten jedoch keine vollständige Ere!bewitterung, da z_a3, die Probenoberflächen nicht dem natürlichen Niederschlag ausgesetzt sind und die Sonnenstrahlung übermäßig verstärkt wird* Die Probenkapazität dieser Geräte ist klein, und ihr Betreiben erfordert erheblichen Aufwand, z,B. durch die notwendige Kühlung der Proben und die Reinigung der Spiegel,,Significant intensification of the exposure of samples to sunlight is achieved in equipment which uses indirect and concentrated irradiation of the samples with the aid of mirror systems which follow the sun, whereby cyclical spraying with water is also provided. However, they do not guarantee complete weathering since z _a 3, the sample surfaces are not subject to natural precipitation and the solar radiation is excessively enhanced * The sample capacity of these devices is small and their operation requires considerable effort, eg, B. by the necessary cooling of the samples and the cleaning of the mirror,

Eine weitere.;.Möglichkeit der Zeitraffung ist die zusätzliche künstliche Bestrahlung freibewitterter Proben durch geeignete Strahlungsquelle^Another.;. Possibility of time-lightening is the additional artificial irradiation of free-weathered samples by suitable radiation source ^

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Von Jansky, Hermann wird in der Zeitschrift "Korrosion", Dresden 11 (1980) S. 179/183 ein Verfahren beschrieben, das sine Anordnung der Proben auf den üblichen starren Bewitterungsgestellen mit 45°-Neigung vorsieht, wobei über den Proben Leuchtstoffröhren stationär angeordnet sind, die eine über Tag und Nacht stetige zusätzliche Bestrahlung im ultra-By Jansky, Hermann in the journal "Corrosion", Dresden 11 (1980) P. 179/183 describes a method that sine arrangement of the samples on the usual rigid Bewitterungsgestellen provided with 45 ° inclination, with the fluorescent tubes arranged stationary above the samples which provide a continuous additional irradiation in the ultra-

violetten Bereich (UV-A-Strahlungsbereich) mit ca, 40 W/m gewährleisten» Die starre Anordnung des Probenträgers und der zusätzlichen Strahlungsquellen ermöglicht bei diesem Verfahren jedoch nicht die maximale Ausnutzung des Sonnenlichtes für die Bewitterungsbeanspruchung, sie behindert sogar die natürliche Bewitterung der Proben z„B. durch zeitweise Verschattungβensure a violet range (UV-A radiation range) of approx. 40 W / m »However, the rigid arrangement of the sample carrier and the additional radiation sources does not allow the maximum use of sunlight for weathering, as it hinders the natural weathering of the samples z "B. by temporary shading

In der BRD-Offenlegungsschrift 2423052 "Verfahren zur Prüfun der Wetterbeständigkeit von Proben" wird eine Vorrichtung beschrieben, welche die zusätzliche künstliche Bestrahlung von auf starren Gestellen ausgelagerten Proben nur während der Nacht vorsieht,, Die Bestrahlungsvorrichtung ist daher bei diesem Verfahren beweglich gestaltet und wird durch Dämmerungsschalter automatisch gesteuert» Dieses Verfahren nützt die natürliche Sonnenstrahlung für die Bewitterung gleichfalls nicht voll aus und verstärkt wesentlich die künstliche'UV-Beanspruchung, Entsprechend der BRD-Offenlegungsschrift 2816548 kann bei der o„g«. Vorrichtung durch zusätzlichen Einsatz von Strahlern, die ihre Energie vorzugsweise im infraroten Strahlungsbereich abgeben, erreicht werden, daß die Probentemperatur während der künstlichen UV-Bestrahlung immer im Bereich 18⁰C bis 28⁰C liegt.In the FRG publication 2423052 "Method for verifying the weather resistance of samples" a device is described, which provides the additional artificial irradiation of outsourced on rigid racks samples only during the night, the irradiation device is therefore designed to be movable in this method and is Twilight switch controlled automatically »This method does not use the natural solar radiation for the weathering also fully and substantially amplifies the artificial UV-load, According to the FRG publication 2816548 can at the o" g ". Device by additional use of radiators that emit their energy preferably in the infrared radiation range, be achieved that the sample temperature during the artificial UV irradiation is always in the range 18 ⁰ C to 28 ⁰ C.

ie Anwendung spezieller Laborgeräte (z,B« Zenontestgerät, Weather - G - Meter) ermöglicht eine intensive Beanspruchung von Proben durch künstliche UV-Bestrahlung, Temperatur und !Feuchtigkeit -and führt zu einer wesentlichen Beschleunigung von Alterungsprozessen, Nachteilig ist bei den Laborverfahren, daß die natürliche Bewitterung nur unvollständig simuliert und durch zu starke Intensivierung einzelner EinfluS-faktoren häufig keine befriedigende Korrelation der Prüfergebnisse zum Verhalten unter natürlichen Bewitterungsbedin-The use of special laboratory equipment (eg Zeno tester, Weather - G - Meter) allows an intensive use of samples by artificial UV irradiation, temperature and humidity - and leads to a considerable acceleration of aging processes Natural weathering is only incompletely simulated and, due to excessive intensification of individual influencing factors, there is often no satisfactory correlation of the test results with the behavior under natural weathering conditions.

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gungen erreicht- wird _a Yon Nachteil ist ferner, daß derartige Geräte einen hohen Energieverbrauch aufweisen und einen' erheblichen Investitions- und Instandhaltungsaufwand erfordern, wobei Probenanzahl und -größe relativ klein sind»conditions is _a erreicht- Yon disadvantage is that such devices have a high energy consumption and require a 'significant investment and maintenance costs, and samples number and size are relatively small "

4. Ziele der Erfindung 4. Objects of the invention

Ziele der vorliegenden Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beschleunigung und Intensivierung der Beanspruchung von Proben und Bauteilen durch alle Einflußfaktoren der Freibewitterung. Die Proben bzw. Bauteile werden dabei zusätzlich zyklisch befeuchtet und vorzugsweise während der Dunkelheit durch künstliche Bestrahlung im UV-Bereich sowie durch natürliche Betauung beansprucht. Die Vorrichtung hat den Vorteil eines geringen Energieverbrauchs, gewährleistet einen automatischen Ablauf des vorgegebenen Beanspruchung sprogramms und beseitigt die den bekannten Verfahren und Vorrichtungen innewohnenden Nachteile»Objects of the present invention are a method and a device for accelerating and intensifying the stress of samples and components by all factors influencing weathering. The samples or components are additionally moistened cyclically and preferably stressed during the darkness by artificial irradiation in the UV range and by natural condensation. The device has the advantage of low energy consumption, ensures an automatic operation of the predetermined load program and eliminates the inherent disadvantages of the known methods and devices »

5· Darlegung des Wesens der Erfindung 5 · Presentation of the essence of the invention

Grundlage der Erfindung ist die Erkenntnis, daß durch mäßigeBasis of the invention is the recognition that by moderate

Intensivierung und Vergrößerung derjenigen Einflußfaktoren, die das Verhalten der zu untersuchenden Erzeugnisse, Bauteile, Proben unter J?reibewitterungsbedingungen bestimmen, eine Beschleunigung der Alterungs- und Korrosionsprozesse erreicht werden kann. Die wichtigsten Einfiußfaktoren der l?re!bewitterung sind der UV-Anteil der Globalstrahlung der Sonne, die Temperatur, die feuchtigkeit sowie die Temperatur^ und Feuchtigkeit swechsel einschließlich aller Wechselwirkungen zwi- . sehen den einzelnen Einflußfaktoren.Intensification and enlargement of those influencing factors which determine the behavior of the products to be examined, components, samples under dry weather conditions, an acceleration of the aging and corrosion processes can be achieved. The most important factors influencing the weather are the UV fraction of the global radiation of the sun, the temperature, the humidity as well as the temperature and humidity changes, including all interactions between them. see the individual influencing factors.

Srfindungsgemäß sind die Proben bzw» Bauteile so angeordnet, daß sie am Tage der Sonne nachgeführt werden und die Probenvorderseite stets senkrecht zur Sonne ausgerichtet ist. Die Globalstrahlung am Auslagerungsort wird daher für die Beanspruchung maximal ausgenutzt,According to the invention, the samples or components are arranged so that they are tracked on the day of the sun and the front surface of the sample is always aligned perpendicular to the sun. The global radiation at the site of disposal is therefore maximally utilized for the load,

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ÜbtPractices

Im Vergleich zur Auslagerung auf starren Gestellen ergi sich zudem eine langer andauernde, im Vergleich zur"Umgebungsluft erhöhte Probentemperatur, Für dünne Proben mit geringer Wärmekapazität kann ohne zusätzlichen Energieaufwand eine Verschärfung der Temperaturbeanspruchung erreicht werden, wenn diese unmittelbar über einer Wärmedämmschicht angeordnet werden.Compared to outsourcing to rigid racks, there is also a long-lasting sample temperature, which is increased in comparison to the ambient air. For thin samples with low heat capacity, an increase in temperature stress can be achieved without additional energy expenditure, if they are arranged directly above a thermal barrier coating.

Die Proben bzw« Bauteile sind während des Tages allen Einflußfaktoren der Freibewitterung ausgesetzt, zusätzlich werden sie zyklisch besprüht. Pur die Befeuchtung wird Wasser oder eine, spezielle Flüssigkeit (z.B. destilliertes Wasser, Flüssigkeiten mit korrosiver Wirkung) verwendet*The samples or components are exposed to all weather conditions during the day, in addition they are sprayed cyclically. For humidification, water or a special liquid (e.g., distilled water, corrosive liquids) is used *

Vorzugsweise während der Zeit in der keine Globalstrahlung wirkt, bzw. diese zu vernachlässigen ist, werden die Bauteile bzw= Proben für eine bestimmte Dauer künstlich bestrahlt, Die Strahlungsquellen sind so ausgewählt und angeordnet, dai eine gleichmäßige Bestrahlung aller Prüflinge gewährleistet ist. Die spektrale Energieverteilung und die Strahlungsin.ter sität entspricht vorzugsweise derjenigen der Globalstrahlung im-UV-Bereich (Wellenlänge 300 nm bis 400 nm). Im Bedarfsfall werden zusätzliche Strahler angeordnet, mit denen eine Erhöhung der Probentemperatur erreicht werden kann. Hierfür werden vorzugsweise Strahlungsquellen verwendet, die ihre Energie überwiegend im infraroten Strahlungsbereich (Wellenlänge jt 600 nm) abgeben. Vor bzw. nach der künstlichen Bestrahlung werden nachts die Bauteile bzw. Proben für eine vorprogrammierbare Zeit in eine horizontale Lage gebracht. In dieser Zeit kommt es in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen (Bewölkung, Luftbewegung, Luftfeuchtigkeit) durch Strahlungsaustausch mit dem Weltraum, d»h_e ohne zusätzlichen Energieeinsatz, zu einer Unterkühlung der Oberflächen, die eine Taubildung bzw. Bereifung zur Folge hat. Im Vergleich zur üblichen Auslagerung von Proben auf starren Bewitterungsgestellen bei 45°-Neigung wird hierdurch die Feuchtigkeitsbeanspruchung intensiviert und die Dauer der Befeuchtung vergrößert. Bei dünnen Proben mit geringer Wärmekapazität kann die Unterkühlung und damit die Häufig-Preferably, during the time in which no global radiation acts, or this is negligible, the components or samples are artificially irradiated for a certain duration, the radiation sources are selected and arranged so dai uniform irradiation of all samples is guaranteed. The spectral energy distribution and the radiation intensity preferably correspond to those of the global radiation in the UV range (wavelength 300 nm to 400 nm). If necessary, additional radiators are arranged with which an increase in the sample temperature can be achieved. Radiation sources which emit their energy predominantly in the infrared radiation range (wavelength jt 600 nm) are preferably used for this purpose. Before or after the artificial irradiation, the components or samples are brought into a horizontal position at night for a pre-programmable time. During this time it is a function of the ambient conditions (clouds, air movement, humidity) by radiant exchange with the space, d »h _e without additional energy input to a sub-cooling of the surfaces having a dew condensation or the tires result. Compared to the usual outsourcing of samples on rigid Bewestungsgestellen at 45 ° inclination, the moisture stress is intensified and increases the duration of humidification. For thin samples with low heat capacity, hypothermia and thus the frequent

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keit und Intensität der Betauung vergrößert werden, wenn diese unmittelbar über einer Wärmedämmschicht angeordnet sind.Speed and intensity of condensation are increased when they are located directly above a thermal barrier coating.

Die Dauer und Intensität der Wirkung der zusätzlichen Einflußfaktoren, wie UV-Strahlung, Befeuchtung kann variiert werdena Das Beanspruchungsprogramm kann daher den jeweiligen werkstoff- oder anwendungsspezifischen Erfordernissen angepaßt werden.The duration and intensity of the effect of the additional influencing factors, such as UV radiation, moistening can be varied. The load program can therefore be adapted to the respective material or application-specific requirements.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung führt drehbar, der geografischen Breite entsprechend gelagerte Probenträger der Sonne von Ost nach West nacho Die Lagerungen der Probenträger sind so gestaltet, daß ihre Neigung entsprechend dem Jahreszeit liehen Stand der Sonne (Deklination) verändert werden kann und somit die Sonne stets mit einer maximalen Abweichung von - 3° senkrecht auf die .Probenoberflächen einstrahlt. Die Bewegung des Probenträgers von Ost nach West erfolgt kontinuierlich oder diskontinuierlich um bevorzugt 180° mit einer Geschwindigkeit von 0,25 /min» Die der Deklination entsprechende Neigung der Probenträger wird vorzugsweise diskontinuierlich verändert, da Abweichungen der senkrechten Sonneneinstrahlung auf die Probenoberflächen bis. zu - 3° ohne wesentlichen Einfluß auf die Beanspruchung der Proben sind» Um diese Bedingung zu erfüllen, ist eine Korrektur der Neigung aller 2 Wochen ausreichend. :The storage device of the sample carriers are designed so that their inclination can be changed according to the season lent state of the sun (declination) and thus the sun always with a maximum deviation of - 3 ° radiates perpendicular to the .Probenoberflächen. The movement of the sample carrier from east to west takes place continuously or discontinuously by preferably 180 ° at a speed of 0.25 / min. The inclination of the sample carriers corresponding to the declination is preferably changed discontinuously, since deviations of the vertical solar irradiation on the sample surfaces. to - 3 ° without significant influence on the load of the samples »To fulfill this condition, a correction of the slope of every 2 weeks is sufficient. :

Der Antrieb des Probenträgers in Richtung von Ost nach West und umgekehrt erfolgt bevorzugt durch einen Elektromotor in Verbindung mit geeigneten Getrieben, Die Rückbewegung von West nach Ost kann im Bedarfsfall mit einer höheren Geschwindigkeit als die Vorwärtsbewegung erfolgen. Die Verstellung der Deklination der Probenträger wird durch ein gesondertes, ebenfalls bevorzugt aus Elektromotor und Getriebe bestehendes Antriebssystem bewirkt. Beide Antriebe werden durch eine zentrale Steuereinheit automatisch oder von Hand gesteuert. Um bestimmte Positionierungen der Probenträger zu sichern, sind entsprechende Steuerschalter vorgesehen, die mit der zentralen Steuereinheit in Verbindung stehen»The drive of the sample carrier in the direction from east to west and vice versa is preferably carried out by an electric motor in conjunction with suitable transmissions, the return movement from west to east can, if necessary, take place at a higher speed than the forward movement. The adjustment of the Deklination the sample carrier is effected by a separate, also preferably consisting of electric motor and transmission drive system. Both drives are controlled automatically or manually by a central control unit. In order to secure certain positions of the sample carriers, corresponding control switches are provided, which are connected to the central control unit »

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält weiterhin ein System von Rohrleitungen, Sprührechen und -düsen, mit dem eine künstliche Beregnung bzw. Besprühung der Probenoberflachen erreicht wird« Dieses System von Rohrleitungen usw» ist so über den Probenoberflächen angeordnet, daß keine Schattenwirkung entsteht und jede Probenzeile unabhängig von der anderen benetzt wird« Das ablaufende Wasser wird dabei so durch unter den Proben angeordnete Sammeleinrichtungen abgeleitet, daß es die darunterliegende Probenzeile nicht benetzt» Dieses System von Rohrleitungen, Sprührechen und -düsen sowie die Ablaufrinnen sind vorzugsweise mit den Probenträgern fest verbunden.The device according to the invention also contains a system of pipes, spray nozzles and nozzles, with which an artificial irrigation of the sample surfaces is achieved the other is wetted. "The water draining off is diverted through collection devices below the samples so that it does not wet the sample line below." This system of piping, spray nozzles and nozzles and the gutters are preferably firmly connected to the sample carriers.

Zur künstlichen Bestrahlung der Proben enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Bestrahlungsvorrichtung, die mit Leuchtstoffröhren bestückt ist, deren Snergieabgabe überwiegend im Wellenlängenbereich von 300 Q^ bis 400 nm liegt. Die Leistung der Leuchtstoffröhren, ihr gegenseitiger Abstand und der Abstand von den Probenflächen im Betriebszustand ist so festgelegt, daß die auf die Proben wirkende Strahlungsleistung im UV-Bereich 4-0 W/m^ bis 100 W/m-, vorzugsweise aber 65 W/m beträgt- und die örtlichen Abweichungen der Bestrahlungsstärke über die gesamte Fläche des Proben trägers - 10 % nicht überschreitet <, Vorzugsweise ist auf der den Proben zugewandten Seite über dem Strahlerfeld ein Schirm mit reflektierender Oberfläche angeordnet«, Dieser Schirm erhöht einerseits den Wirkungsgrad der Bestrahlungsvorrichtung und schützt andererseits die Strahler und ihre elektrischen Anschlüsse vor Witterungseinflüssen. Die Bestrahlungsvorrichtung ist während des Tages so gelagert, daß sie weder die Bewegung des Probenträgers behindert, noch die Probenoberflachen beschattet. Nach einer vorzugsweisen Ausführung wird die Bestrahlungsvorrichtung nahe der unteren Hauptdrehachsenlagerung abgelegt und zu dem im Programm vorgesehenen Zeitpunkt durch eine Antriebsvorrichtung automatisch über den dann in Ruhe befindlichen Probenträger bewegt und die Strahler automatisch eingeschaltet.For artificial irradiation of the samples, the device according to the invention comprises an irradiation device which is equipped with fluorescent tubes, the sunshine delivery of which is predominantly in the wavelength range from 300 Ω to 400 nm. The power of the fluorescent tubes, their mutual distance and the distance from the sample surfaces in the operating state is set so that the radiation power acting on the samples in the UV range 4-0 W / m ^ to 100 W / m, but preferably 65 W / m and the local deviations of the irradiance over the entire surface of the sample carrier - does not exceed 10 % <, Preferably on the side facing the sample above the radiator field a screen with a reflective surface arranged, This screen increases the one hand, the efficiency of the irradiation device and protects the other hand, the radiator and its electrical connections from the weather. The irradiation device is stored during the day so that it does not obstruct the movement of the sample carrier, nor shaded the sample surfaces. According to a preferred embodiment, the irradiation device is placed near the lower main axis of rotation storage and automatically moved to the scheduled in the program by a drive device on the then at rest sample carrier and turned on the spotlights automatically.

Ist die nach Programm festgelegte Bestrahlungsdauer abgelaufen, werden die Strahler automatisch ausgeschaltet und die Bestrahlungsvorrichtung durch die Antriebsvorrichtung in ihre Ruhelage zurückbewegt. Die Antriebsvorrichtung besteht vorzugsweise aus einem Elektromotor mit nachgeschalteten Getrieben, sowie aus Kettentrieben, VerbindungsweIlen, Geradführungen, Führungsrollen und Lenkerarmen. Darüberhinaus läßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine über die normalen Deklinationswerte hinausgehende Neigung der Probenträger bis zur Waagerecht stellung zu, um zusätzliche klimatische Beanspruchungen zu realisieren (z.B. natürliche Beregnung, Betauung, Reifbildung).If the irradiation time specified in the program has expired, the radiators are automatically switched off and the irradiation device is moved back into its rest position by the drive device. The drive device preferably consists of an electric motor with downstream gears, as well as chain drives, VerbindungsweIlen, linear guides, guide rollers and handlebars. In addition, the device according to the invention allows a tendency of the sample carrier beyond the normal declination values to the horizontal position in order to realize additional climatic stresses (for example natural irrigation, condensation, frosting).

Der gesamte Bewegungsablauf sowie die Zyklen für Bestrahlung und Besprühung werden automatisch, durch die zentrale Steuereinheit gesteuert, die ihrerseits durch einen genauen Zeitgeber, bevorzugt eine Quarzuhr, die erforderlichen Impulse erhält und über Impulszähler, Relais, Schaltschütze usw. die erforderlichen Schalthandlungen einleitet. Das Ende der Bewegungsvorgänge wird bevorzugt durch Endschalter bewirkt, die ebenfalls mit der zentralen Steuereinheit elektrisch gekoppelt sind. Lediglich die Korrektur der Deklination erfolgt bevorzugt von Hand durch einen Eingriff in die Steuereinrichtung, Der gesamte Programmablauf kann variabel gestaltet und den jeweiligen Anforderungen optimal angepaßt sein.The entire sequence of movements and the cycles for irradiation and spraying are automatically controlled by the central control unit, which in turn receives the necessary pulses through an accurate timer, preferably a quartz watch, and initiates the necessary switching operations via pulse counters, relays, contactors, etc. The end of the movement processes is preferably effected by limit switches, which are also electrically coupled to the central control unit. Only the correction of the declination is preferably done by hand by an intervention in the control device, the entire program flow can be made variable and optimally adapted to the respective requirements.

Während des Tages wird die Hauptdrehachse der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus der Stellung "Ost" von einem Antrieb mit einer Geschwindigkeit von 0,25°/nn.n der Sonne nachgeführt. Bedingung für die stets senkrechte Sonneneinstrahlung auf die Proben ist eine der Jahreszeit entsprechende Deklinationseinstellung der Probenträger. !Fach Ablauf des Tages, ZeBo nach einer Drehung um 180°, wird durch einen Steuerbefehl diese Drehung beendet und die Rückdrehung aus der Stellung "West" im Eilgang in eine Stellung "Süd" eingeleiteteDuring the day, the main axis of rotation of the device according to the invention from the position "East" tracked by a drive at a speed of 0.25 ° / nn.n the sun. Condition for the always vertical solar irradiation on the samples is a declination adjustment of the sample carriers corresponding to the season. ! Fach Expiration of the day, ZeBo after a rotation by 180 °, a control command stops this rotation and the reverse rotation from the position "West" in rapid traverse into a position "South"

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Diese Stellung wird durch einen Endschalter genau positioniert und dabei die Haupt drehachse stillgesetzt» Jetzt schwenkt auf einen nächsten Steuerbefehl hin ein Antrieb die Probenträger auf der Deklinationsachse in eine der Haupt drehachse parallele Lage und eine Folgesteuerung schaltet einen weiteren Antrieb ein», der die Bestrahlungsvorrichtung vor die Probenträger fährt und schließlich die Strahler einschaltet. Nach Ablauf der vorgewählten Bestrahlungsdauer werden.die Strahler ausgeschaltet und die Bestrahlungsvorrichtung in ihre Ruhelage zurückgefahren. Nach Beendigung dieses Rücklaufes wird durch einen Steuerbefehl der Antrieb zur Schwenkung der Probenträger eingeschaltet, um diese aus der der Hauptdrehachse parallelen Lage in eine waagerechte Lage zu schwenken. In dieser Lage findet in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen während der Nachtzeit eine Tauoder Reifbildung statt« Ist die hierfür vorgesehene Beanspruchung s dauer abgelaufen, bewirkt eine Befehlsfolge die Rückschwenkung der Probenträger in die vorgewählte Deklinationsstellung und die weitere Rückdrehung der Hauptdrehachse aus der Stellung "Süd" in die Stellung_"Ost"* Von dieser Stellung aus beginnt vorzugsweise 6.00 Uhr wieder die Vorwärtsdrehung entsprechend, dem Lauf der Sonne, Während des Tages erfolgt, gesteuert durch einen Zeitgeber, eine zyklische Besprüjiung der Proben durch über diesen angeordnete Sprühdüsen oder -rechen.This position is accurately positioned by a limit switch and the main axis of rotation is stopped. Now, on a next control command, a drive moves the sample carriers on the declination axis into a position parallel to the main axis of rotation and a sequencer switches on a further drive, which positions the irradiation device the sample carrier moves and finally turns on the spotlights. After expiry of the preselected irradiation duration, the radiators are switched off and the irradiation device is returned to its rest position. After completion of this return, the drive for pivoting the sample carrier is turned on by a control command to pivot it from the main axis of rotation parallel position in a horizontal position. In this situation, depending on the ambient conditions during the night time, a tau or frost formation takes place. If the intended purpose s duration expired causes a command sequence the return pivoting of the sample carrier in the preselected Declinationsstellung and the further reverse rotation of the main axis of rotation from the position "South" in the position_ "east" * From this position, preferably 6:00 clock starts again the forward rotation corresponding to the course of the sun, during the day, controlled by a timer, a cyclic Bessprijung the samples through these arranged spray nozzles or rakes.

Der Ablauf aller Vorgänge wird automatisch durch eine zentrale Steuereinheit gesteuert und das Erreichen der jeweiligen Position durch Endschalter überwacht,The sequence of all processes is automatically controlled by a central control unit and the achievement of the respective position is monitored by limit switches.

6. Ausführungsbeispiel 6th embodiment

In der Zeichnung (Bild 1) ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer Vorrichtung zur beschleunigten Freibewitterungsbeanspruchung von Proben oder Bauteilen schematisch dargestellt.In the drawing (Figure 1), a particularly advantageous embodiment of a device for accelerated outdoor exposure stress of samples or components is shown schematically.

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Die der geografischen Breite der Ortslage ent sprechend ge- neigte Hauptdrehachse HH trägt eine Deklinationsachse DD und auf dieser symmetrisch zur Hauptdrehachse zwei schwenkbar gelagerte Probenträger P₀ Die Drehung der Haupt drehachse HH wird durch ein aus einem Elektromotor und nachgeschalteten Getrieben bestehendes Antriebssystem HA, die Schwenkung der Probenträger P durch ein weiteres, auf der Hauptdrehachse HH angeordnetes, aus Elektromotor, Getriebe und vorzugsweise einem Spindeltrieb bestehendes Antriebssystem PA. bewirkt.The geographic latitude of the local situation accordingly inclined main axis of rotation HH carries a Deklinationsachse DD and on this symmetrically to the main axis of rotation two pivotally mounted sample carrier P ₀ The rotation of the main axis of rotation HH is by a consisting of an electric motor and downstream transmissions drive system HA, the pivoting the sample carrier P by a further, arranged on the main axis of rotation HH, consisting of electric motor, gear and preferably a spindle drive drive system PA. causes.

Die Besprühung der Proben auf den Probenträgern P erfolgt zyklisch durch die oberhalb der Proben angeordneten Sprühdüsen oder -rechen SE (Bild 2), die durch Rohrleitungen und Schläuche mit dem Sprühmedium beaufschlagt werden, Das unter Druck stehende Sprühmedium wird durch Magnetventile SM zyklisch zum Besprühen freigegeben. Zur Ableitung der von den Proben abfließenden Flüssigkeit dienen unter diesen angebrachte Rinnen SR*The spraying of the samples on the sample carriers P takes place cyclically through the spray nozzles or rakes SE arranged above the samples (FIG. 2), which are supplied with the spraying medium through pipelines and hoses. The pressurized spraying medium is cyclically released for spraying by magnetic valves SM , For discharging the liquid flowing out from the samples, troughs SR * attached to it serve

Das Bestrahlen der Proben erfolgt mit einer Bestrahlungsvorrichtung B, die in Ruhelage so angeordnet ist, daß die Proben von ihr nicht beschattet werden. Diese Bestrahlungsvorrichtung B wird durch einen eigenen Antrieb BA so vor die in einer genau definierten Lage befindlichen Probenträger P gefahren, daß sowohl der Abstand der UV-Strahler von den Pro- ' ben einen bestimmten, stets gleichen Wert erreicht, als auch die bestrahlte Probenfläche stets die gleiche ist* Die in weiten Grenzen schwenkbaren Probenträger P können während der Nachtzeit soweit um die Deklinationsachse DD geschwenkt werden, daß sie zum Zweck der Tau- oder Reifbildung eine waagerechte Lage einnehmen.The irradiation of the samples is carried out with an irradiation device B, which is arranged in the rest position so that the samples are not shadowed by it. This irradiation device B is driven by its own drive BA in front of the sample carrier P located in a precisely defined position so that both the distance of the UV emitters from the samples reaches a certain, always the same value, and the irradiated sample surface always the same is the same * The sample carrier P, which can be swiveled within wide limits, can be pivoted so far around the declination axis DD during the nighttime that they assume a horizontal position for the purpose of dew or frost formation.

Die Lagerungen für die Hauptdrehachse HH, die Lagerungselemente für die Bestrahlungsvorrichtung B sowie die nicht, näher bezeichneten Aufnahmeeiernente für die Antriebe HA undThe bearings for the main axis of rotation HH, the bearing elements for the irradiation device B and the unspecified Aufnahmeeiernente for the drives HA and

BA werden bevorzugt gemeinsam von einem Gestell G getragen, das mit der im Erdboden auf einem Hallendach oder dergl. angebrachten Verankerung verbunden ist*BA are preferably carried together by a frame G, which is connected to the anchored in the ground on a hall roof or the like.

Außerhalb des Gestells ist in einem gesonderten Schaltschrank das gesamte Steuersystem untergebracht, welches sowohl einen Taktzeitgeber als auch alle Schaltgeräte enthält und mit den an den einzelnen Punktionsteilen angebrachten Endschaltern oder Steuerwalzen zusammen den automatischen Ablauf aller Vorgänge steuert und überwacht.Outside the frame, the entire control system is housed in a separate cabinet, which contains both a clock timer and all switching devices and together with the mounted on the individual puncture pieces limit switches or control rollers together controls and monitors the automatic flow of all operations.

Claims

Sa » I

invention claims

1. A method for accelerated exposure of samples or components by natural weathering, wherein the samples or components are exposed to all factors influencing natural weathering, characterized in that the sunlight at any time of day is perpendicular to the sample surface, the samples or components moistened cyclically and during the Be exposed to artificial ultraviolet radiation at night

2. The method according to point T, characterized in that the sample carrier is brought for the purpose of dew or frost formation on the samples or components during the night in a horizontal position _o

3β- method according to item 1, characterized in that the samples or components are arranged directly above a thermal barrier coating.

4. The method according to item 1 and 2, characterized in that the stress program is variable by selecting the duration and intensity of the Sinflußfaktoren.

Device for carrying out the method according to points 1 to 4, characterized in that with the device consisting of frame, sample carriers, irradiation and spraying device and drives, in addition to the tracking of the sample carrier according to the daily sun position and the sun's corresponding season height, optionally, the samples sprayed cyclically with any liquid media, placed horizontally the sample support for the purpose of dew or frost formation, and the samples are irradiated by Einfa en hr of an irradiation device with ultraviolet light,

6 "device according to item 5, characterized in that the tracking of the sample carrier according to the daytime sun position continuously or discontinuously takes place only over part of the day and then uses a reverse rotation at high speed.

7 "device to point> and 6, characterized in that the drive for the adjustment of the sample carrier according to the seasonal sun altitude on the daytime sunshine sun setting tracking device is installed and works independently of her.

Device according to point 6 and 7 »characterized in that the drive for setting the seasonal sun altitude is an electric motor in conjunction with a threaded spindle drive, the positioning of which is effected by limit switches,

9. Device according to item 5 "to 8, characterized in that the drive for the setting of the sample carrier according to the sun height in the respective season has an extended work area to move the sample carrier in a horizontal position.

1Oo device according to item 3 to 9, characterized in that arranged on the sample carriers over the samples spray nozzles or spray through which the samples are sprayed cyclically with liquid media.

11. The device according to item 5 to 10, characterized in that are mounted under the samples of each sample line collecting and discharge chutes for the running spray medium,

2. Device: according to point 5 "to 11, characterized in that an irradiation device is optionally driven by a drive with the aid of chain drives, guides and handlebars before the sample body or removed from the sample carriers that they neither the movement of the sample carrier during the Day still hinders the samples shadowed «.

13 · Device according to items 3 to 12, characterized in that the movements of sample carriers and irradiation device are coordinated by means of control devices o

2 pcs. Drawings.