DD272925A1 - Belastungseinrichtung zur bestimmung des temperatur-zaehigkeitsverhaltens von glas - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Belastungseinrichtung zur Bestimmung des Temperatur-Zaehigkeitsverhaltens von Glas. Sie ist in der Glasindustrie anwendbar, insbesondere bei der Ermittlung physikalischer Eigenschaften im Zuammenhang mit einer labormaessigen Materialpruefung. Dazu weist die erfindungsgemaesse Belastungeinrichtung unter einem jeweiligen Gewichtssatz entsprechend der Anzahl der Gewichte Kontaktebenen aus um 120 versetzten und gegeneinander in der Hoehe abgestuften, isoliert angeordneten Stiftreihen sowie als Gewichte uebereinander angeordnete glockenfoermige Massestuecke auf.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Belastungseinrichtung zur Bestimmung des Temperatur-Zähigkeitsverhaltens von Glas. Anwendungsgebiet ist die Glasindustrie, insbesondere die Ermittlung physikalischer Eigenschaften im Zusammenhang τι it der labormäßigen Materialprüfung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In der Glasindurtrie ist insbesondere f jr eine maschinelle Formgebung hoher Qualität die genaue Kenntnis der Viskositäts-Temperaturabhängigkeit eine wichtige Voraussetzung. Entsprechende Viskositätsmessungen erfolgen üblicherweise an fadenförmigen Prüfkörpern. Dazu w'rd der zu prüfende Glasfaden in geeigneter Weise gehaltert und am unteren Fadenende mit einem Belastungsgewichtssau versehen in einen speziellen Meßofen eingebracht. Der Meßablauf ist gekennzeichnet durch eine kontinuierlich vorgenommene Erhöhung der Ofentemperatur, wobei sich gleichzeitig die Viskosität des zu prüfenden Materials ständig verringert.

Damit die Viskositätsbestimmung in einem möglichst großen Bereich hoher Viskositäten (1000 bis 300°C) durchführbar wird, ist der Prüfkörper während des Meßablaufe definiert zu belasten. Um gut auswertbare Verlängerungsgeschwindigkeiten bei dem Prüf körpor zu erhalten, muß die Belastung nach Durchlaufen einer jeweiligen Meßphase reduziert werden.

Nach dem gegenwärtigen Stand erweist es sich als problematisch, eine solche Belastung während der Messung zu ändern, da mechanische Instabilitäten, Einstellvorgänge bei der Dehnströmung und Veränderung der Prüfkörperdimensionen die Meßwerte beeinträchtigen.

Bekannte Einrichtungen zur Messung an Prüfkörpern für die Bestimmung von Werkstoffeigenschaften arbeiten daher während des Meßvorgangs entweder mit konstanten Belastungsverhältnissen, z.B. ähnlich dem bekannten Annealing-Meßgerät, oder die Messung wird zur Veränderung der Prüfkörperbelastung beendet und mit neuem Prüfkörper wieder aufgenommen.

Entsprechende Meßeinrichtungen werden hauptsächlich für die Ermittlung charakteristischer Punkte der Werkstoffeigenschaften in Abhängigkeit von den jeweiligen Parametern eingesetzt. Der Informationsgehalt solcher Einzeldaten ist für moderne Hochleistungstechnologien der Weiterverarbeitung nicht ausreichend. Darüber hinaus sind derartige Werte aus meßtechnischer Sicht mit einer größeren Unsicherheit behaftet.

Einer anderen Gerätegruppe liegt die Untersuchung glel '^artiger Prüfkörper unter unterschiedlichen Belastungsverhältnissen als Grundprinzip ujgrunde; sie zeichnet sich dutch einen hohen meßtechnischen Aufwand aus.

Bei einer weiteren Gruppe von Werkstoffprüfgeräten, z. B. der in der DE-PS 3533991 beschriebenen Prüfmaschine zur Druck- und Härteprüfung, wird die Beladung während eines Meßzyklus verändert. Ein solcher Belastungswechsel ist jedoch mit Undefinierten Zwischenphasen der Entlastung verbunden. Hinzu kommt, daß die eigentliche Meßgröße wegen der erforderlichen Zeu zur stabilen Einstellung dor Meßbedingungen nur kurzzeitig ausgewertet werden kann. Dem geht das in der DE-PS 2544746 beschriebene Verfahren zur mechanischen Oirektbelastung eines Prüflings aus dem Wege, wo die Zwischenphasen durch Zuschalten hydraulischer Anlagen und Hilfsbelastunyen überbrückt werden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei Zähigkeitsprüfverfahren nach dem Prinzip dor Dehnströmung den Meßbereich zu erweitern, bei gleichzeitiger Minimierung des gerätetechnischen Aufwands; gleichzeitig galt es, die Anschlußmöglichkeit von Datenerfassung«- und Auswertesyslemen sicherzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

•Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung mit einem größeren Meßbereich zu schaffen, mit dor die Meßpunkte mit hoher Genauigkeit und bei geringerem zeitlichen und Probenaufwand in gleichmäßigen Abständen kontinuierlich erfaßt werden können

Zur Lösung der Aufgabe weist die erfindungsgemäße Belastungseinrichtung unmittelbar unter dem jeweiligen Gewichtssatz

und entsprechend der Anzahl der Gewichte Kontaktebenen aus um 120° versetzten und gegeneinander in der Höhe abgestuft und isoliert angeordneten Stiftreihen in unterschiedlichen Höhen auf. Alle Gewichte sind glockenförmige Masseetücke, die übereinander angeoidnet sind, vorgesehen.

Das innerste leichteste Macsestück wirkt gleichzeitig ils Kopplungsstück zwischen Glasfaden und den anderen Belastungsstücken. Der Schwerpunkt der Belastungsgewichte ist weit unterhalb des Aufhängepunktes gelegt.

Die erfindungsgemäße Lösung bewirkt, daß der Fließvorgang selbst die 8elastungsänderung automatisch und ohne eine völlige Entlastung einleitet. Dadurch ist ein von außen eingreifender mechanischer oder hydraulischer Steuerapparat vermeidbar.

Ausführungsbeispiel

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll der Gegenstand der Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeig* dazu das Schema der Belastungseinrichtung eines Zähigkeitsmeßplatzes für fadenförmige Glasprüfkörper.

Bei der Produktionskontrolle in der Glasindustrie, insbesondere in der maschinellen Formgebung, ist die Kenntnis der Glaszähigkeit für die Einsteilung der Verarbeitungsautomaten von großer Wichtigkeit. Die Untersuchung tadenförmiger Glasprüfkörper liefert schnell präzise Ergebnisse.

Durch Variation der Meßbedinoungen kann die Zähigkeit in einem bestimmten Bereich untersucht worden. In den meisten Fällen wird hierbei der Prüfkörper einer veränderbaren Zugbelastung unterworfen. Die erfindungsgamäße Löcung beinhaltet nunmehr eine Einrichtung zur automatischen Belastungsänderung in der Werkstoffspülung zähfließender Materialien. Sie ist auf einem Grundgestell 1 über Stellschrauben 2 justierbar angeordnet. Ein Gewichtssau ο wird zu Beginn der Messung über ein Kupplungsstück 6 mit Hilfe der zentrisch wirkenden Hubvorrichtung A an den Prüfkörper 7 angehangen.

Während der Messung setzen, bedingt durch die Verlängerung des Prüfkörpers, die Gewichtsstücke nacheinander entsprechend der jeweiligen Fließgeschwindigkeit auf die Kontaktebenen 3 auf. Diese Kontakt&benen sind durch um 120° versetzte und gegeneinander in der Höhe abgestufte, isoliert angeordnete Stiftreihen gekennzeichnet. Eine Verstellbarkeit der Stifte gewährleistet die Anpassung der Fließstreckon an den jeweiligen zu prüfenden Glastyp.

Der jeweilige Belastungszustand kann durch eine nachgeschaltete Elektronik ausgewertet werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1. Belastungseinrichtung zur Bestimmung des Temperatur-Zähigkeitsverhaltens von Gl3s, gekennzeichnet dadurch, daß unter dem jeweiligen Gewichtssatz (5) entsprechend der Anzahl der Gewichte Kontaktebenen (3) aus um 120° versetzten und gegeneinander in der Höhe abgestuften, isoliert angeordneten Stiftreihen in unterschiedlichen Höhen sowie als Gewichte übereinander angeordnete glockenförmige Massestücke vorgesehen sind und gleichzeitig über das innerste, leichteste Massestück eine Kopplung zwischen Glasfaden (6) und den anderen Belastungsstücken hergestellt ist.
2. 2. Belastungseinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Schwerpunkt der Belastungsgewichte weit unterhalb des Aufhängungspunktes gelegt ist.