DD290056A5 - Haltevorrichtung fuer streifenfoermige proben - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung fuer streifenfoermige Proben aus flexiblen, thermisch und stoffschluessig fuegbaren Flachformstoffen (z. B. Plastfolien, Verbundwerkstoffe), die in speziellen Pruefeinrichtungen einer Zugfestigkeitspruefung mit vorzugsweise schlagartig wirkender Zugbeanspruchung unterzogen werden, wobei die von der zugbeanspruchten Probe aufgebrachten Widerstandskraefte gegen das Reiszen des Materials biegespannungsfrei und verfaelschungssicher auf den Meszfuehler der Pruefeinrichtung uebertragen werden sollen. Die Haltevorrichtung besteht aus einem U-foermigen Rahmen, an dem ein Lagergelenk und eine Klemmvorrichtung angebracht sind und zwar so, dasz der hoechste Punkt der im Rahmen drehbar und exzentrisch gelagerten Klemmrolle, unabhaengig von deren Stellung, nicht ueber das Niveau derjenigen Ebene hinausragt, die sich ergaebe, wenn eine von der Mittellinie der Lagerachse ausgehende Tangentenschar an die hoechste Stelle der Mantelflaeche der im Rahmen befestigten Umlenkrolle angelegt wuerde. Fig. 1{Haltevorrichtung; Proben, streifenfoermig; Flachformstoffe; Pruefeinrichtung; Zugfestigkeitspruefung, biegespannungsfrei, verfaelschungssicher; Rahmen, U-foermig; Lagergelenk; Lagerachse; Klemmrolle; Umlenkrolle}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für streifenförmige Proben aus flexiblen, thermisch und stoffschlüssig fügbaren Flachformstoffen wie Plastfolien, plastdispersionsbeschichteten Papierwerkstoffen, Plastverbundfolien und dergleichen, die in speziellen Prüfeinrichtungen einer Zugfestigkeitsprüfung mit vorzugsweise schlagartig wirkender Zugbeanspruchung unterzogen werden sollen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Vorrichtungen zum Einspannen streifenförmiger Proben zwecks Zugbeanspruchung sind bekannt.

Der Einsatz derartiger Vorrichtungen für den beschriebenen Anwendungsfall ist aber auf Grund mehrerer Nachteile nicht möglich:

Entweder ist die Eigenmasse der Spannvorrichtungen im Verhältnis zu den zu erwartenden Kräften zu groß (siehe DD-PS 210980, DE-PS 1 798359), oder die Spannvorrichtungen sind starr mit dem Meßfühler der Prüfeinrichtung verbunden und können oft nur im fest montierten Zustand mit Proben bestückt werden, oder der konstruktive Aufbau ist zu kompliziert oder zu aufwendig (wie in DE-OS 3723475 dargestellt), oder auf Grund des Einspannprinzips bei gleichzeitiger Vemeidung von ungewollten Materialrissen müssen Probekörper mit verdickten Enden angefertigt werden (siehe DD-PS 205254), oder es treffen mehrere nachteilige Bedingungen zugleich zu.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat ein technisches Hilfsmittel zum Ziel, das an sich bekannte, unkomplizierte Konstruktionsprinzipe und Bauelement enthält und bei dessen Anwendung zum Zwecke des Einführens und Haltens von streifenförmigen Proben für Festigkeitsuntersuchungen in Prüfeinrichtungen eine relativ einfache Handhabung des Bestückens der Prüfeinrichtung mit Probekörpern und ein geringerer Aufwand bei der Probenanfertigung erreicht werden und der Materialeinsatz nur auf die unbedingt erforderliche Menge beschränkt wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die von der zugbeanspruchten Probe aufgebrachten Widerstandskräfte gegen das Reißen des Materials bzw. gegen das Trennen der Verbindung biegespannungsfrei und verfälschungssicher mittels einer speziellen Haltevorrichtung auf den Meßfühler der Prüfeinrichtung zu übertragen. Weiterhin soll die Bestückung der

Haltevorrichtung mit dem Probekörper außerhalb der Prüfeinrichtung erfolgen, um den Meßfühler nicht unnötig mit den Kräften beim Festklemmen der Probestreifen zu belasten. Dabei sind die Probestreifen bereits so zu positionieren, daß deren Seitenkanten parallel zur Beanspruchungsrichtung ausgerichtet sind.

Die Haltevorrichtung soll wegen der dynamisch bzw. schlagartig erfolgenden Beanspruchung und der im Vergleich mit Metallstreifen wesentlich geringeren Reißkräfte eine geringe Eigenmasse besitzen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem die Haltevorrichtung aus einem U-förmigen Rahmen gefertigt wird, an dem ein Lagergelenk und eine Klemmvorrichtung angebracht sind, und zwar so, daß sowohl die Oberkante der geschlossenen Rahmenseite als auch der höchste Punkt der im Rahmen drehbar und exzentrisch gelagerten Klemmrolle, unabhängig von deren Stellung, nicht über das Niveau derjenigen Ebene hinausragen, die sich ergäbe, wenn eine, von der Mittellinie der Lagerachse ausgehende Tangentenschar an die höchste Stelle der Mantelfläche der im Rahmen befestigten Umlenkrolle angelegt würde.

Der U-förmige Rahmen hat die gleiche Innenbreite wie die Probenbreite und trägt außerdem die Probenklemmvorrichtung, die aus einer exzentrisch gelagerten Klemmrolle und einer Traverse besteht, die gleichzeitig als Umlenkrolle fungiert.

Die für die Kraftübertragung erforderliche Verbindung zwischen Haltevorrichtung und Meßfühler erfolgt nicht starr, sondern durch eine einfach zu entnehmende und wieder aufzusteckende, gelenkartig ausgebildete Lagerurng, die in zwei Ebenen drehbeweglich ist, und zwar um die Lagerachse sowie um den senkrecht dazu, mittig angordneten Aufnahmedorn, der fest mit dem Meßfühler der Prüfeinrichtung verbunden ist.

Außer durch die Drehbeweglichkeit in zwei Ebenen wird die weitgehend verfälschungssichere Kraftanzeige durch die Einstellbarkeit der Haltevorrichtung mittels einer im Gestell der Prüfeinrichtung befestigten Vorrichtung erreicht, indem die höchste Stelle der Umlenkrolle in die Wirkebene gebracht wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In derzugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1: Schnitt der Haltevorrichtung in Seitenansicht;

Fig. 2: Draufsicht der Haltevorrichtung;

Fig.3: anderes Ausführungsbeispiel analog Fig. 1.

Die Haltevorrichtung für streifenförmige Proben 1 besteht aus dem U-förmigen Rahmen 2, der Lagerachse 3, dem Aufnahmedorn 4, der Klemmrolle 5, der Traverse 6 (zugleich Umlenkrolle) und der Einstellvorrichtung 7.

Der Aufnahmedorn 4 als fester Dreh- und Lagerpunkt ist mit dem Meßfühler 8 der Prüfeinrichtung verbunden; er ragt in der Ausgangsposition der Haltevorrichtung in die Aufnahmebohrung in der drehbar im Rahmen 2 befestigten Lagerachse 3 hinein. Beide Lagerungen sind als Spielpassungen auszuführen, um die Bewegungskräfte zu minimieren. An der gegenüberliegenden Seite des U-förmigen Rahmens befindet sich die Klemmvorrichtung, bestehend aus einer fest mit dem Rahmen verbundenen Traverse 6 aus Rundmaterial, an deren Umfang z.B. durch Fräsen parallel zur Längsachse eine rechteckige ebene Fläche hergestellt ist, die der exzentrisch, drehbar im Rahmen gelagerten Klemmrolle 5 zugewandt ist. Durch Einführen der streifenförmigen Probe 1 von unten in die Haltevorrichtung zwischen Traverse 6 und Klemmrolle 5 und dem anschließenden Drehen der Klemmrolle 5 (Drehsinn entgegen dem freien Probenende) wird die Probe 1 arretiert. Die erforderliche Dreh- und Klemmwirkung der Klemmrolle 5 kann beispielsweise durch einen Spannknebel 5 a erreicht werden. Durch Umlegen der Probe 1 um die Traverse 6 ergibt sich ein Umschlingungswinkel von etwa 260° -wie in Fig. 1 dargestellt-der die auf die Probe 1 direkt einwirkenden Zugkräfte bis zur Klemmstelle reduziert. Die Ausgangsposition der Haltevorrichtung ist erreicht, wenn die höchste Stelle der Umlenkrolle 6 sich in der Wirkebene W befindet, die durch die Kraftwirkungslinien bei Beanspruchung der Probe definiert ist. Hierzu wird eine höhenverstellbare Vorrichtung im Maschinengestell der Prüfeinrichtung angebracht, die beispielsweise aus einer leicht drehbaren Scheibe 7 besteht, die konzentrisch in einem Haltestab 7 a gelagert ist und den Querschenkel des Rahmens 2 lose abstützt. Dabei sollte sich der Drehpunkt der symmetrisch zur Rahmenlängsachse angebrachten Scheibe 7 in der Verlängerungslinie der Längsachse des Rahmenquerschenkels befinden, um zusätzliche Auflagekräfte im Lagergelenk 3,4 und damit Meßwertfälschung zu vermeiden.

In einer besonderen Ausführungsform (siehe Fig.3) befindet sich die ebene Klemmfläche nicht an der Traverse 10, sondern an einer gesonderten, unter der Klemmrojle 5 am Rahmen 2 angebrachten Querverstrebung 9; damit beträgt allerdings der Umschlingungswinkel an der Umlenkrolle (= Traverse) 10 nur noch etwa 170°.

Claims (5)

1. Haltevorrichtung für streifenförmige Proben (1) aus flexiblen, thermisch und stoffschlüssig fügbaren Flachformstoffen für den Einsatz in Prüfeinrichtungen zwecks einachsiger, vorzugsweise schlagartig wirkenderZugbeanspruchung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem U-förmigen Rahmen (2) besteht, an dem ein Lagergelenk (3), (4) und eine Klemmvorrichtung (5), (6) angebracht sind, und zwar so, daß sowohl die Oberkante der geschlossenen Rahmenseite als auch der höchste Punkt der im Rahmen (2) drehbar und exzentrisch gelagerten Klemmrolle (5), unabhängig von deren Stellung, nicht über das Niveau derjenigen Ebene hinausragen, die sich ergäbe, wenn eine, von der Mittellinie der Lagerachse (3) ausgehende Tangentenschar an die höchste Stelle der Mantelfläche der im Rahmen (2) befestigten Umlenkrollen (6) angelegt würde.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die mit der Mantelfläche der Klemmrolle (5) korrespondierende ebene Klemmfläche an einerTraverse (6) befindet, die ihrerseits gleichzeitig als Umlenkrolle dient.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kraftübertragung vom Rahmen auf den Meßfühler (8) der Prüfeinrichtung mit Hilfe eines Gegenlagers, das zwei rotatorische Freiheitsgrade aufweist, die sich ersten auf Lagerachse (3) und zweitens auf den senkrecht dazu und mittig angeordneten Aufnahmedorn (4) beziehen.

4. Haltevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer im Gestell der Prüfeinrichtung befestigten, höhenverstellbaren Vorrichtung (7), auf der der nicht gelagerte Teil des Rahmens (2) lose aufliegt, die Ausgangsposition der Haltevorrichtung eingestellt werden kann.

5. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Breite des U-förmigen Rahmens genau der Streifenbreite der Proben entspricht.