DD290056A5

DD290056A5 - HOLDING DEVICE FOR STRIPED SAMPLES

Info

Publication number: DD290056A5
Application number: DD33564489A
Authority: DD
Inventors: Dieter Haertling
Original assignee: Fz Verpackung,De
Priority date: 1989-12-14
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1991-05-16

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}The invention relates to a holding device for strip - shaped samples of flexible flat thermoformable materials (eg plastic films, composite materials), which are subjected to tensile testing in a special test device with preferably tensile tensile stress, wherein the resistance forces applied by the tensile stressed sample are subjected to tensile stress Reiszen the material without bending stress and distortion-proof to be transferred to the Meszfuehler the test facility. The holding device consists of a U-shaped frame on which a bearing joint and a clamping device are mounted in such a way that the highest point of the frame rotatably and eccentrically mounted pinch roller, regardless of their position, does not protrude above the level of that level This would result if a Tangentenschar emanating from the center line of the bearing axis would be applied to the highest point of the lateral surface of the deflection roller fixed in the frame. Fig. 1 {holding device; Samples, strip-like; Flat molding materials; test facility; Tensile strength test, stress-free, impervious to falsification; Frame, U-shaped; Bearing joint; Bearing axis; Pinch roller; idler pulley}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

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.The invention relates to a holding device for strip-shaped samples of flexible, thermally and cohesively available flat moldings such as plastic films, plast dispersion-coated paper materials, plastic composite films and the like, which are to be subjected in special testing facilities a tensile test with preferably abruptly acting tensile stress.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Vorrichtungen zum Einspannen streifenförmiger Proben zwecks Zugbeanspruchung sind bekannt.Devices for clamping strip-shaped samples for tensile loading are known.

Der Einsatz derartiger Vorrichtungen für den beschriebenen Anwendungsfall ist aber auf Grund mehrerer Nachteile nicht möglich:However, the use of such devices for the described application is not possible due to several disadvantages:

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.Either the net mass of the clamping devices in relation to the expected forces is too large (see DD-PS 210980, DE-PS 1 798359), or the clamping devices are rigidly connected to the probe of the test device and often can only in the fixed state with samples be fitted, or the structural design is too complicated or too expensive (as shown in DE-OS 3723475), or due to the Einspannprinzips with simultaneous avoidance of unwanted material cracks specimens must be made with thickened ends (see DD-PS 205254), or There are several adverse conditions at the same time.

Ziel der ErfindungObject of the invention

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.The invention has a technical tool for the purpose, the per se known, uncomplicated Konstruktionsprinzipe and device contains and its application for the purpose of introducing and holding strip-shaped samples for strength studies in testing a relatively simple handling of the loading of the tester with specimens and less effort be achieved in the sample preparation and the use of materials is limited only to the strictly required amount.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

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 derThe invention has for its object to transfer the force applied by the tensile test sample resistance forces against the cracking of the material or against the separation of the connection without bias and tamper-proof by means of a special holding device on the probe of the tester. Furthermore, the assembly of the

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.Holding device with the specimen outside the tester done so as not to burden the probe unnecessarily with the forces when clamping the sample strip. The sample strips are already positioned so that their side edges are aligned parallel to the direction of stress.

Die Haltevorrichtung soll wegen der dynamisch bzw. schlagartig erfolgenden Beanspruchung und der im Vergleich mit Metallstreifen wesentlich geringeren Reißkräfte eine geringe Eigenmasse besitzen.The holding device should have a low intrinsic mass because of the dynamic or sudden stress occurring and compared with metal strips much lower tensile forces.

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.According to the invention the object is achieved by the holding device is made of a U-shaped frame on which a bearing joint and a clamping device are mounted, in such a way that both the upper edge of the closed frame side and the highest point of the frame rotatable and eccentric mounted pinch roller, regardless of their position, do not protrude beyond the level of that level, which would result if a, starting from the center line of the bearing axis Tangentenschar would be applied to the highest point of the lateral surface of the guide roller mounted in the frame.

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.The U-shaped frame has the same inner width as the sample width and also carries the sample clamping device, which consists of an eccentrically mounted pinch roller and a traverse, which also acts as a deflection roller.

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.The required connection for the power transmission between the holding device and the sensor is not rigid, but by an easy to remove and aufzusteckende, articulated Lagerurng which is rotatable in two planes, namely about the bearing axis and the perpendicular thereto, centrally arranged mandrel, which is firmly connected to the probe of the test device.

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.Apart from the rotational mobility in two levels, the largely tamper-proof force indicator is achieved by the adjustability of the holding device by means of a device mounted in the frame of the test device by the highest point of the guide roller is brought into the working plane.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In derzugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show

Fig. 1: Schnitt der Haltevorrichtung in Seitenansicht;Fig. 1: section of the holding device in side view;

Fig. 2: Draufsicht der Haltevorrichtung;Fig. 2: top view of the holding device;

Fig.3: anderes Ausführungsbeispiel analog Fig. 1.3: another embodiment analogous to 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.The holding device for strip-shaped samples 1 consists of the U-shaped frame 2, the bearing axis 3, the mandrel 4, the pinch roller 5, the traverse 6 (at the same time deflection roller) and the adjusting device. 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.The mandrel 4 as a fixed rotation and bearing point is connected to the probe 8 of the test device; it protrudes in the starting position of the holding device in the receiving bore in the rotatably mounted in the frame 2 bearing axis 3 inside. Both bearings are to be designed as clearance fits to minimize the movement forces. On the opposite side of the U-shaped frame is the clamping device, consisting of a rigidly connected to the frame cross member 6 made of round material, at the periphery thereof, for example. by milling parallel to the longitudinal axis of a rectangular flat surface is made, which faces the eccentric, rotatably mounted in the frame pinch roller 5. By inserting the strip-shaped sample 1 from below into the holding device between traverse 6 and pinch roller 5 and the subsequent rotation of the pinch roller 5 (direction of rotation against the free sample end), the sample 1 is locked. The required rotational and clamping action of the pinch roller 5 can be achieved for example by a clamping knob 5 a. By moving the sample 1 around the traverse 6 results in a wrap angle of about 260 ° -as shown in Fig. 1-which reduces the tensile forces directly acting on the sample 1 to the nip. The starting position of the holding device is reached when the highest point of the guide roller 6 is in the working plane W, which is defined by the force lines of action when the sample is loaded. For this purpose, a height-adjustable device in the machine frame of the test device is attached, which consists for example of a slightly rotatable disc 7, which is mounted concentrically in a support rod 7 a and the transverse leg of the frame 2 is loosely supported. In this case, the pivot point of the attached symmetrically to the frame longitudinal axis disc 7 should be located in the extension line of the longitudinal axis of the frame cross arm to avoid additional bearing forces in the bearing joint 3.4 and thus Meßwertfälschung.

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°.In a particular embodiment (see Figure 3), the flat clamping surface is not on the cross member 10, but on a separate, below the Klemmrojle 5 attached to the frame 2 cross-brace 9; However, this means that the wrap angle at the deflection roller (= traverse) 10 is only about 170 °.

Claims

1. Holding device for strip-shaped samples (1) made of flexible, thermally and cohesively available flat moldings for use in testing facilities for the purpose of uniaxial, preferably sudden tensile stress, characterized in that it consists of a U-shaped frame (2) on which a bearing joint ( 3), (4) and a clamping device (5), (6) are mounted, in such a way that both the upper edge of the closed frame side and the highest point of the frame (2) rotatably and eccentrically mounted pinch roller (5), regardless of their position, do not protrude beyond the level of that level, which would result if a, from the center line of the bearing axis (3) outgoing Tangentsschar at the highest point of the lateral surface of the frame (2) fixed deflection rollers (6) would be applied.

2. Holding device according to claim 1, characterized in that the with the lateral surface of the pinch roller (5) corresponding planar clamping surface is located on a Traverse (6), which in turn serves as a guide roller.

3. Holding device according to claim 1, characterized by the power transmission from the frame to the probe (8) of the test device by means of an abutment which has two rotational degrees of freedom, the first on the bearing axis (3) and secondly on the perpendicular thereto and centrally arranged mandrel (4) relate.

4. Holding device according to claims 1 and 3, characterized in that with the aid of a mounted in the frame of the test device, height-adjustable device (7) on which the non-mounted part of the frame (2) rests loosely, the starting position of the holding device can be adjusted ,

5. Holding device according to claim 1, characterized in that the inner width of the U-shaped frame corresponds exactly to the strip width of the samples.