DE102010037979A1 - Pendulum ram impact testing machine for testing properties of material, has active mass portion which is defined with initial energy in accelerated movement along arc shaped path of inspection location for retaining sample of material - Google Patents

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Abstract

The testing machine (10) has an active mass portion (40) which is communication with a primary frame (20). The force of active mass portion is exercisable towards the sample of material (188). The active mass is defined with initial energy in an accelerated movement along an arc shaped path of the inspection location (106) for retaining the sample of material. A secondary frame (30) is used as holding and installation frame for operation units (70,74,76,78, 80,82,90,110,118,124,136) of the impact tester. The secondary frame is independent of the primary frame. An independent claim is included for method for testing material.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Materialprüfgerät des Typs Pendelschlagwerk, mit dem eine Materialprobe wie z. B. ein Segment einer Ölleitung in einem Prüfvorgang einem schlagartigen Belastungstest ausgesetzt wird. Hierbei können Belastungskräfte auf eine Probe ausgeübt werden, die in einer Größenordnung liegen, welche beispielsweise bei Felssturz auf Rohrleitungen, tektonischen Verspannungen oder Aufschlagbelastungen an tragenden oder stützenden Strukturen von Gebäuden, Brücken oder Schiffen auftreten können (definierte punktuelle Belastungen, z. B. in einem Bereich der Prüfenergie von 5 kJ, alternativ von 30 kJ bis mehr als 50 kJ).The present invention relates to a material tester of the pendulum impact type, with a material sample such. B. a segment of an oil line is exposed in a test a sudden stress test. In this case, load forces can be exerted on a sample which are of the order of magnitude that can occur, for example, in the case of rockfall on pipelines, tectonic stresses or impact loads on supporting or supporting structures of buildings, bridges or ships (defined point loads, eg in one Range of the test energy of 5 kJ, alternatively from 30 kJ to more than 50 kJ).

Stand der TechnikState of the art

Materialprüfmaschinen zur Untersuchung des Bruch oder. Deformationsverhaltens von Materialproben unter schlagartigen Belastungen sind in vielerlei Ausgestaltung bekannt. Nach der Patentschrift DE 32 34 611 C2 (Inhaberin: Mannesmann AG, Anmeldetag: 15.9.1982) ist ein Fallwerk für Materialproben bekannt, in dem ein Fallgewicht ausgehend von einer Halterung an einem Fallwerksrahmen eine Probe in Richtung eines Fundaments durchschlägt. Hohe Prüfenergien werden hierbei insbesondere aus großen Fallhöhen bei Beschleunigung einer Masse in quasi freiem Fall auf einen Prüfprobe realisiert. Die Restenergie des Fallgewichts wird nach dem Durchschlag der Probe mit Stoßdämpfern vernichtet. Messungenauigkeiten ergeben sich beispielsweise durch Relativbewegungen der auf unterschiedlichen Fundamenten zueinander angeordneten Probenauflage und des Fallwerkrahmens, durch Prellschwingungen im Bereich der Prüfprobe sowie durch Luftbewegung, unkontrollierte Reibungsverluste in Folge von Auslösung und Fall bzw. Ungenauigkeiten hinsichtlich des Einschlagsortes des Fallgewichts auf der Prüfprobe. Derartige Prüfmaschinen werden zur Untersuchung sogenannter Battelle-Proben eingesetztMaterial testing machines to investigate the fracture or. Deformation behavior of material samples under sudden loads are known in many embodiments. According to the patent DE 32 34 611 C2 (Owner: Mannesmann AG, filing date: 15.9.1982) is a case study for material samples is known in which a case weight, starting from a holder on a drop frame, a sample strikes in the direction of a foundation. High test energies are realized here in particular from large drop heights when accelerating a mass in quasi free fall on a test sample. The residual energy of the drop weight is destroyed after the sample has penetrated with shock absorbers. Measurement inaccuracies arise, for example, from relative movements of the sample support arranged on different foundations and the drop frame, by bouncing in the area of the test sample and by air movement, uncontrolled friction losses as a result of triggering and case or inaccuracies with respect to the place of impact of the drop weight on the test sample. Such testing machines are used to examine so-called Battelle samples

In einer weiteren Gruppe von Aufpralltestanlagen wird wie in US 6 990 845 B2 (Anmelderin: University Putra Malaysia, Anmeldetag: 17.11.2003) ein Schlagelement in Form eines Pendels gegen eine Probe, die beispielsweise eine Fahrzeugkomponente sein kann, geführt. Andere Ausführungen von Pendelschlagwerken sind beispielsweise in DE 518 969 A (Anmelder: A. I. Amsler, Anmeldetag: 08.11.1927) oder in GB 376 726 (Anmeldetag: 10.01.1931) beschrieben. Das aufgrund der Trägheitskraft an der Messprobe im Kraft-Weg-Diagramm üblicherweise bei hohen Stoßgeschwindigkeiten auf eine ruhende Messprobe auftretende Maximum führt zur Anregung von Materialschwingungen und beeinflusst das Bruchverhalten. Daher wurde in EP 0 027 257 A1 (Anmelderin: VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSLAITOS, Anmeldetag: 09.10.1980) die Vermeidung des Einflusses der Massenträgheit einer Materialprobe durch Beschleunigung der Probenenden bei Auftreffen des Pendelhammers auf die Materialprüfung diskutiert.In another group of impact test equipment, as in US Pat. No. 6,990,845 B2 (Applicant: University Putra Malaysia, filing date: 17.11.2003) a striking element in the form of a pendulum against a sample, which may be, for example, a vehicle component out. Other versions of pendulum impact are, for example, in DE 518 969 A (Applicant: AI Amsler, filing date: 08.11.1927) or in GB 376,726 (Filing date: 10.01.1931). The maximum occurring due to the inertial force on the measurement sample in the force-displacement diagram usually at high impact speeds on a stationary measurement sample leads to the excitation of material vibrations and influences the fracture behavior. Therefore, in EP 0 027 257 A1 (Applicant: VALTION TEKNILLINEN TUTKIMUSLAITOS, filing date: 09.10.1980) the avoidance of the influence of the mass inertia of a material sample by accelerating the sample ends when the pendulum hammer hits the material test is discussed.

Durch Panzerung eines Pendelkopfs eines Pendelschlagwerks nach DE 92 14 158 U1 (Inhaberin: Siemens AG, Anmeldetag 20.10.1992) werden Energieverluste durch Verformung des Pendelkopfs im Schlag, welche die Prüfergebnisse verfälschen können, reduziert.By armoring a pendulum head of a pendulum impact to DE 92 14 158 U1 (Owner: Siemens AG, filing date 20.10.1992) energy losses are reduced by deformation of the pendulum head in the impact, which can falsify the test results.

Ein Pendelschlagwerk zur Untersuchung von beispielsweise Ölleitungen, die beim Schlagexperiment bereits einer Vorspannung ausgesetzt sind, ist in der US 4 442 697 (Inhaberin: InterNorth Inc., Anmeldetag: 19.03.1982) offenbart.A pendulum impact tester for examining, for example, oil pipes which are already subjected to a preload in the impact experiment, is in US 4,442,697 (Owner: InterNorth Inc., filing date: 19.03.1982).

Verschiedene Methoden zur Bestimmung der Prüfenergie eines Pendels z. B. durch Winkelmessung vor und nach einem Prüfstoß gehen aus der DE 4 025 135 C1 (Inhaberin: Fraunhofer Gesellschaft e. V., Anmeldetag: 08.08.1990), der DE 26 42 273 C3 (Inhaberin: Zwick GmbH & Co., Anmeldetag: 21.09.1976), der DE 26 42 018 A1 (Anmelderin: Zwick GmbH & Co., Anmeldetag: 18.09.1976) und der DE 7 538 946 U (Anmelderin: Zwick & Co. KG, Anmeldetag: 06.12.1975) hervor.Various methods for determining the test energy of a pendulum z. B. by angle measurement before and after a Prüfstoß go out of the DE 4 025 135 C1 (Owner: Fraunhofer Gesellschaft eV, filing date: 08.08.1990), the DE 26 42 273 C3 (Owner: Zwick GmbH & Co., filing date: 21.09.1976), the DE 26 42 018 A1 (Applicant: Zwick GmbH & Co., filing date: 18.09.1976) and the DE 7 538 946 U (Applicant: Zwick & Co. KG, filing date: 06.12.1975).

Eine Temperiereinrichtung für eine Kerbschlagbiegeprüfanlage ist Gegenstand von DD 261 720 A3 (Anmelderin: Technische Hochschule „Carl Schorlemmer” Leuna-Merseburg, Anmeldetag: 22.11.1985). Eine Anlage für Großserienuntersuchungen zum Kerbschlagbiegeverhalten von Materialproben und entsprechende Verfahren zur Durchführung sind in der DE 10 103 582 A1 (Anmelderin: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Anmeldetag: 26.01.2001) erläutert.A tempering device for a notched-impact bending test system is the subject of DD 261 720 A3 (Applicant: Technische Hochschule "Carl Schorlemmer" Leuna-Merseburg, filing date: 22.11.1985). A plant for large - scale investigations into the notched impact bending behavior of material samples and corresponding procedures for the implementation are in the DE 10 103 582 A1 (Applicant: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, filing date: 26.01.2001).

Derartige Pendelschlagwerke oder solche in der DIN 51 222 beschriebenen Pendelschlagwerke werden beispielsweise für Materialprüfungen nach der „Charpy”-Methode nach DIN EN 10045 oder für Prüfungen nach der ASTM E 23-Norm an standardisierten Materialprobengeometrien mit einer Kerbung als Sollbruchstelle eingesetzt. Von besonderem Interesse für Erzeuger und Versorger von flüssigen oder gasförmigen Energieträgern sind allerdings Prüfungen nach den Normen ASTM E 436-71T , API-RP 5L3 sowie nach DIN EN 10274 bzw. Prüfungen zur Überwachung der Einhaltung von Standards nach derartigen Normen durch die Hersteller von entsprechenden Anlagen zum Transport und zur Förderung der Energieträger.Such pendulum impact or such in the DIN 51 222 For example, pendulum impact testers are used for material testing according to the "Charpy" method DIN EN 10045 or for exams after ASTM E 23 standard used on standardized material sample geometries with a notch as predetermined breaking point. Of particular interest to producers and suppliers of liquid or gaseous energy sources, however, are tests according to the Standards ASTM E 436-71T . API-RP 5L3 as well as after DIN EN 10274 or testing to monitor compliance with standards in accordance with such standards by manufacturers of appropriate facilities for the transport and extraction of energy.

Die zuvor angesprochenen Materialprüfmaschinen zur Untersuchung von Materialien bei schlagartigen Belastungen, insbesondere Pendelschlagwerke, und ihre Darstellungen in den erwähnten Druckschriften ersetzen die ausführliche Darstellung der Funktion, der Bauteile und des Zusammenspiels dieser Bauteile an dieser Stelle und gelten mit ihrer Referenzierung als voll inhaltlich in vorliegende Beschreibung aufgenommen.The previously mentioned material testing machines for the investigation of materials under sudden loads, in particular Pendulum impact testers, and their representations in the cited documents replace the detailed representation of the function, the components and the interaction of these components at this point and apply to their referencing as fully contained in the present description.

Technische SchwierigkeitenTechnical difficulties

Tragende oder umschließende Baugruppen technischer Anlagen können beim Anlagenbetrieb extrem hohen Materialbelastungen in schlagartiger Beanspruchung z. B. mit Energien im Bereich von 50.000 Joule (50 kJ) ausgesetzt sein. Ähnliche Prüfungen erfolgen mit hierzu im Vergleich deutlich niedrigeren Energien (z. B. 750 Joule). Daher besteht ein Erfordernis für derartige Anlagen, vorgesehene Materialien von Bauelementen vor dem Einsatz einer Prüfung zur Zulassung unter entsprechenden Belastungskräften auszusetzen. Es ist bekannt, dass das Bruchverhalten von Materialproben in einer engen Beziehung zur Dimension der geprüften Probe steht. Als besondere Schwierigkeit erweist sich die Störung der Materialprüfung durch Fremdbeeinflussungen, z. B. durch (leicht) taumelnde Pendel, verfälschte Startenergien oder Erschütterungen der Materialprüfmaschine. Schädlich kann sich die Abbremsung eines großen Gewichts aus freiem Fall durch kurzzeitig hohen Energieeintrag auf den Bestand des Fundaments auswirken. Eine besondere Anforderung an derartige Prüfmaschinen besteht in der präzisen Bestimmung des Anteils der Energie, durch den an einer Materialprobe im Prüfvorgang Arbeit verrichtet wird. Von Interesse ist hierbei insbesondere das Bruchverhalten von Materialproben. Aufgrund der zur Prüfung einzusetzenden Energiemenge ist weiterhin ein möglichst umsichtiger Umgang mit den aufgewendeten Energien angeraten.Carrying or enclosing assemblies of technical equipment can be extremely high material loads in abrupt stress z. With energies in the range of 50,000 joules (50 kJ). Similar tests are carried out with comparatively much lower energies (eg 750 joules). Therefore, there is a need for such systems to suspend envisaged component materials prior to the use of a test for approval under appropriate loading forces. It is known that the fracture behavior of material samples is closely related to the dimension of the sample being tested. As a particular difficulty proves the disturbance of the material testing by foreign influences, eg. B. by (slightly) wobbling pendulum, falsified starting energies or vibrations of the material testing machine. The slowing down of a large weight from free fall can have a detrimental effect on the existence of the foundation due to a short-term high energy input. A particular requirement of such testing machines is the precise determination of the proportion of energy by which work is performed on a material sample during the testing process. Of particular interest here is the fracture behavior of material samples. Due to the amount of energy to be used for the examination, the most prudent treatment of the energy used is recommended.

Zusammengefasst kann festgehalten werden, obwohl oder gerade weil mit hohen Energien das Pendelschlagwerk wie z. B. ein Großlastpendel operiert, ist die Messgüte besonders wichtig. Es kann auch gesagt werden, das hochenergetische Pendel sollte möglichst dem technologischen Pendel angenähert werden.In summary, it can be stated, although or even because with high energies the pendulum impact such. B. a large load pendulum operates, the quality of measurement is particularly important. It can also be said that the high-energy pendulum should as far as possible be approximated to the technological pendulum.

Erfindungsbeschreibunginvention description

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Pendelschlagwerk nach Anspruch 1 gelöst. Ein besonders vorteilhaftes Prüfverfahren wird in Anspruch 13 beschrieben. Vorteilhafte Weiterbildungen lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen.The object of the invention is achieved by a pendulum impact tester according to claim 1. A particularly advantageous test method is described in claim 13. Advantageous developments can be found in the dependent claims.

Bei einem Pendelschlagwerk wird eine Wirkmasse kontrolliert unter Wirkung der Gravitationskraft von einem Ausgangsort zu einem Prüfort beschleunigt, damit eine Prüfenergie auf eine Prüfprobe, einer Materialprobe, eingebracht werden kann, damit die von der Prüfprobe aufgenommene Verzehrenergie bestimmt wird. Besonders kritisch sind Prüfversuche mithilfe von Großlastpendeln, wie einem Pendelschlagwerk nach vorliegender Erfindung, bei denen mit Hilfe der Wirkmasse Prüfenergien und somit Verzehrenergien im Kilojoule-Bereich ausgeübt werden können, zum Beispiel graduell einstellbare Wirkenergien zwischen 40 Kilojoule und 50 Kilojoule.In a pendulum impact tester, an active mass is accelerated under the influence of gravitational force from a point of origin to a test site so that a test energy can be applied to a test sample, a material sample, to determine the consumed energy received by the test sample. Particularly critical are tests using large-scale pendulums, such as a pendulum impact tester according to the present invention, in which using the effective mass test energies and thus consumption energies in the kilojoule range can be exercised, for example, gradually adjustable active energies between 40 kilojoules and 50 kilojoules.

Idealer Weise werden Großlastpendelversuche auf eine ganz bestimmte Wirkmasse ausgelegt, bei der das tatsächlich vorhandene Pendel während der Versuchsdurchführung als idealisiertes Pendel, d. h. als technologisches Pendel, angenommen werden darf. Hierzu schlägt die vorliegende Erfindung zahlreiche Maßnahmen vor. Das Pendel ist über möglichst filigrane Führungsarme an einem Drehpunkt eines ersten Gestells befestigt und die wesentliche Masse des Pendels ist um eine Finne als Schlagstruktur U-förmig herum angeordnet, sodass die Wirkmasse als punktuelle Schlagmasse in der Finne (zur Versuchsdurchführung) angenommen werden darf. Die Führungsarme sind im Vergleich zum klammerartig gestalteten Pendel mit zwei Backen und einer zwischen dieser liegenden Finne deutlich schwächer ausgelegt, d. h., sie wiegen nicht einmal 10% des Pendelgewichts. Somit ist die tatsächliche Masse des Pendels so verteilt, dass von einem technologischen Pendel, konzentriert in der Finne, ausgegangen werden kann, wenn das Pendel, genauer die Finne, als Bär auf die auf dem Widerlager ruhende Prüfprobe mit der Prüfenergie in horizontaler Prüfrichtung, d. h. senkrecht zur Schwerkraft, einwirkt, um die Verzehrenergie der Prüfprobe, durch die Sensorik des Großlastpendels bestimmt, nach dem Aufschlag zu ermitteln.Ideally, high-load pendulum tests are designed for a very specific effective mass, in which the actual pendulum present during the experiment as an idealized pendulum, d. H. as a technological pendulum, may be accepted. For this purpose, the present invention proposes numerous measures. The pendulum is attached via filigree guide arms as possible at a pivot point of a first frame and the essential mass of the pendulum is U-shaped around a fin as impact structure, so that the active mass may be accepted as a punctual impact mass in the fin (for experimental purposes). The guide arms are designed to be much weaker compared to the clamp-like designed pendulum with two jaws and a fin lying between them, d. they do not even weigh 10% of the pendulum weight. Thus, the actual mass of the pendulum is distributed so that a technological pendulum, concentrated in the fin, can be assumed when the pendulum, more precisely the fin, bears on the test specimen resting on the abutment with the test energy in the horizontal test direction, d , H. perpendicular to gravity, acting to determine the consumption energy of the test sample, determined by the sensors of the heavy duty pendulum, after the impact.

Die Wirkmasse ist die Summe der Masse der Führungsarme des Pendels und der Masse des Pendelgewichtskörpers einschließlich der Schlagstruktur und aller weiteren am Pendelgewichtskörper befestigten Hilfsaggregate, wie der Bremsklötze. Mit anderen Worten, die Wirkmasse ist die Gesamtmasse der schwingbaren Pendelstruktur. Aufgrund der Dynamik der Pendelbewegung ist der Wirkmasse im technologischen Pendel eine reduzierte Pendellänge zugeordnet. Diese reduzierte Pendellänge entspricht dem Abstand zwischen der Pendelauflage im Führungslager und einem nach bekannten Rechenverfahren zu bestimmenden Ort im Pendelgewichtskörper. Dieser Ort ist von dem Ort des physikalischem Massenschwerpunkts im Pendel, der in eine Berechnung der Pendellage eines physikalischen Pendels eingeht, beabstandet. An der Position, die der reduzierten Pendellänge entspricht, ist die Schlagstruktur, insbesondere ein Mittelpunkt der schlagenden Oberfläche des Pendels, angeordnet. Vorteilhaft wird damit im Pendelschlag eine mögliche Generierung von Drehmomenten der Wirkmasse unterdrückt.The effective mass is the sum of the mass of the guide arms of the pendulum and the mass of the pendulum weight body including the impact structure and all other attached to the pendulum weight body auxiliary units, such as the brake pads. In other words, the effective mass is the total mass of the oscillating pendulum structure. Due to the dynamics of the pendulum motion, the effective mass in the technological pendulum is assigned a reduced pendulum length. This reduced pendulum length corresponds to the distance between the pendulum support in the guide bearing and a location to be determined by known calculation method in pendulum weight body. This location is spaced from the location of the physical center of mass in the pendulum, which is included in a calculation of the pendulum position of a physical pendulum. At the position corresponding to the reduced pendulum length, the impact structure, in particular a center of the beating surface of the pendulum, is arranged. Advantageously, a possible generation of torques of the active mass is thus suppressed in the pendulum stroke.

Die Wirkmasse ist mit einem ersten Gestell des Pendelschlagwerks verbunden. Dabei ist die Verbindung eine tragende bewegliche Verbindung, durch welche die Gewichtskraft der Wirkmasse und insbesondere Zentripetalkräfte der Wirkmasse von der Wirkmasse auf das erste Gestell gerichtet sind. Damit liegt eine Umlenkung dieser Kräfte über das erste Gestell auf die Tragstruktur vor, auf der das erste Gestell befestigt ist. The active mass is connected to a first frame of the pendulum impact. In this case, the connection is a load-bearing movable connection, by which the weight of the active mass and in particular centripetal forces of the active mass of the active mass are directed to the first frame. Thus, there is a deflection of these forces on the first frame on the support structure on which the first frame is attached.

Das erfindungsgemäße Pendel kann sehr kontrolliert mit einer eindeutig definierten Anfangsenergie startend eine beschleunigte Bewegung bis zum Prüfort durchführen. Als mechanische Reibungsverluste sind während der beschleunigten Bewegung nur die Führungslager an dem inneren Ende der Führungsarme, dem Ende der Führungsarme, das das von der Finne weiter entfernte Ende der Führungsarme ist, zu berücksichtigen. Zur Verringerung der Reibungsverluste sind in dem Führungslager reibungsarme Rolllager wie Wälzkörperlager mit fassartigen, gebauchten Tonnenwälzkörpern vorhanden, auf denen die Führungsarme ruhen. Das erste Gestell ist ähnlich einem Doppel-A-Bogen aufgebaut, wobei an diesem Gestell keine weiteren Aggregate zur Positionsveränderung des Pendels befestigt sind. In dem ersten Gestell liegt ausschließlich der Fixierpunkt für die Wirkmasse des Pendelschlagwerks, das der nahezu idealen Gestalt eines technologischen Pendels entspricht. Die Wirkmasse ist in der Spitze des Doppel-A-förmigen Gestells mit einer Anlängung angebracht. Eine die Wirkmasse und das erste Gestell verbindende Lagerung ist drehbar, wobei die Wirkmasse durch mindestens einen Führungsarm am Führungslager in einer Ebene, die den Prüfort einschließt, um den Fixpunkt geführt ist.The pendulum according to the invention can, starting very controlled with a clearly defined initial energy, perform an accelerated movement up to the test site. As mechanical friction losses during accelerated movement, only the guide bearings at the inner end of the guide arms, the end of the guide arms, which is the farther end of the fin of the guide arms to take into account. To reduce the friction losses in the guide bearing low-friction roller bearings such as rolling element bearings with barrel-like, bulged barrel rolling elements exist on which rest the guide arms. The first frame is constructed similar to a double-A-sheet, with no other units are mounted on this frame to change the position of the pendulum. In the first frame is only the fixation point for the effective mass of the pendulum impact, which corresponds to the almost ideal shape of a technological pendulum. The active mass is attached in the top of the double-A-shaped frame with a Anlängung. A bearing which connects the active mass and the first frame is rotatable, wherein the active mass is guided around the fixed point by at least one guide arm on the guide bearing in a plane which encloses the test site.

Die Anlängung der Wirkmasse an dem Führungslager besteht über mindestens einen Führungsarm, wobei die Massenverteilung in der Wirkmasse eine geradlinige Ableitung der Gewichtskräfte der ruhend hängenden Wirkmasse zum Fixpunkt sicherstellt und der Führungsarm biegemomentfrei ist.The extension of the active mass on the guide bearing consists of at least one guide arm, the mass distribution in the active mass ensures a linear derivation of the weight forces of the dormant hanging active mass to the fixed point and the guide arm is free of bending moment.

Das Großlastpendelschlagwerk hat hiervon gesondert ausgeführt ein zweites Gestell. Das zweite Gestell überbrückt das erste Gestell, sodass insbesondere eine Umfassung des ersten Gestells durch das zweite Gestell vorliegt. Es ist eine Trennung des Gestellrahmens für das Pendel von dem Gestellrahmen für Aggregate zur Darbietung von Hilfsfunktionen, sogenannte Betriebsaggregate, gegeben. Halterung und Installation solcher Hilfsfunktionsaggregate erfolgt an dem zweiten z. B. als kuppelartiger Tragrahmen ausgebildeten Gestell.The Großlastpendelschlagwerk has separately carried out a second frame. The second frame bridges the first frame, so that, in particular, an enclosure of the first frame through the second frame is present. There is a separation of the frame frame for the pendulum of the rack for aggregates for presentation of auxiliary functions, so-called operating units, given. Mounting and installation of such auxiliary function units takes place on the second z. B. designed as a dome-like support frame frame.

Die beiden Gestellrahmen sind voneinander mechanisch entkoppelt. Beide Gestellrahmen sind ausschließlich über die gleiche Grundplatte oder eine Schabotte verbunden. Weder Querverstrebungen zwischen den Gestellrahmen noch Verschraubungen oder Verschweißungen zwischen den Gestellrahmen sind vorhanden. Unter der Grundplatte ist ein Fundament, z. B. ein Betonfundament mit Armierung, das die größte Masse des Großlastpendelschlagwerks darstellt. Auf der Grundplatte oder auf dem Betonfundament ruht der Widerlagerbock, der bei einer Materialprüfung die Materialprobe gegen die Wirkmasse stützt. Aufgrund des getrennten Aufbaus der beiden Gestellrahmen und der ausschließlichen Verbindung über eine massive, schwere, das heißt ein Mehrfaches, z. B. das Fünffache, des Gewichts der Gestellrahmen wiegenden Tragstruktur, die sich aus Grundplatte und/oder Schabotte und Betonfundament zur Verankerung zusammensetzt, erfolgt eine starke Dämpfung anstoßbarer Schwingungsamplituden, die in einem der beiden Gestellrahmen vorhanden sein können. Damit ist eine Übertragung von Schwingungsamplituden vom ersten zum zweiten Gestell oder vom zweiten zum ersten Gestell nicht gegeben. Die Funktionstrennung zwischen den Gestellen bzw. die jeweiligen Aufgaben der Gestellrahmen sind vollständig, und somit sind sie konsequent umgesetzt. Das Pendel ist mit einer Schlagfinne realisiert und lagert an dem inneren Gestellrahmen. Hilfsaggregate, wie eine Anhebeeinrichtung, eine Bremse, eine Zuführeinrichtung für die Probe, eine Abführeinrichtung für die Probe und Sensoriken wie Videokamera und Sicherheitssperrriegel, sind entweder an dem äußeren, umschließenden Gestellrahmen oder an der Grundplatte oder an dem Fundament befestigt. Die versuchsenergetische Entkopplung der beiden Gestelle stellt auf diese Weise die Bestimmbarkeit der energetischen Prüfbedingungen sicher.The two frame frames are mechanically decoupled from each other. Both frames are exclusively connected via the same base plate or a Schabotte. Neither cross struts between the frame still screwed or welded between the frame frame are present. Under the base plate is a foundation, z. B. a concrete foundation with reinforcement, which represents the largest mass of the Großlastpendelschlagwerks. On the base plate or on the concrete foundation rests the abutment block, which supports the material sample against the active material in a material test. Due to the separate structure of the two frames and the exclusive connection over a massive, heavy, that is a multiple, z. Example, the fivefold, the weight of the frame frame weighing support structure, which is composed of base plate and / or Schabotte and concrete foundation for anchoring, there is a strong damping abstoßbarer vibration amplitudes that may be present in one of the two frame frame. Thus, a transmission of vibration amplitudes from the first to the second frame or from the second to the first frame is not given. The separation of functions between the frames or the respective tasks of the frame frames are complete, and thus they are consistently implemented. The pendulum is realized with a Schlagfinne and stored on the inner frame. Auxiliary equipment such as a lifter, a brake, a sample feeder, a sample evacuator, and sensors such as a video camera and safety lock bars are attached either to the outer enclosing frame or to the base or foundation. The experimental energy decoupling of the two racks ensures in this way the determinability of the energetic test conditions.

Ein Betriebsaggregat, das die leichte Bedienbarkeit des Großlastpendels ermöglicht, ist der Rückholwagen, der die Funktion einer Anhebevorrichtung ausübt. Der Rückholwagen ist mehrteilig aufgebaut. Der Rückholwagen umfasst einen Kupplungsmechanismus wie eine Auslöseklinke, einen Führungskranz, oder eine Führungsschiene, die auf Laufrollen lagert, und eine Drehkraftmaschine, über die das Pendel in eine frei einstellbare Anfangsposition, zum Beispiel eine Winkelposition in Höhe von 135° rückwärts gedreht im Vergleich zum Prüfort um den Drehpunkt herum, befördert wird. Die Anhebekraft für die Verbringung des Pendels in die Anfangsposition wird vollständig und unmittelbar auf den zweiten Gestellrahmen abgestützt.An operating unit that allows the ease of use of the high-load pendulum, is the return truck, which performs the function of a lifting device. The return car is constructed in several parts. The retrieval cart includes a clutch mechanism such as a trip pawl, a guide collar, or a track rail supporting casters, and a torque motor that rotates the pendulum to a freely adjustable initial position, for example, an angular position of 135 ° backward compared to the test site around the fulcrum, is carried. The lifting force for the movement of the pendulum to the initial position is completely and directly supported on the second frame.

Ein zweites Betriebsaggregat zur kontrollierten Ausführung von Materialprüfungen ist ein Bremsaggregat, das am zweiten Gestell angebracht ist, und die zur Ruhigstellung der Wirkmasse nach einer Materialprüfung aufgewendeten Kräfte vollständig über das zweite Gestell abstützt. Das Bremsaggregat umfasst mindestens eine Reibungsfläche, die durch Hydraulikzylinder in Kraftschluss mit der Wirkmasse bringbar ist. Durch Angriff der Reibungsfläche an Bremsklötzen der Wirkmasse, wobei die Bremsklötze entsprechend der reduzierten Pendellänge vom Führungslager beabstandet an der Wirkmasse angebracht sind, ist ein Kraftschluss zwischen Wirkmasse und Bremsaggregat für den mindestens einen Führungsarm der Wirkmasse biegemomentfrei.A second operating unit for the controlled execution of material tests is a brake unit which is mounted on the second frame, and which is used to immobilize the active mass after a material testing forces completely over the second frame. The brake unit comprises at least one friction surface, which by hydraulic cylinders in frictional connection with the Active mass can be brought. By attacking the friction surface of brake pads of the active mass, the brake blocks are mounted according to the reduced pendulum length from the guide bearing spaced from the active mass, a frictional connection between active mass and brake unit for the at least one guide arm of the active mass is free of bending moment.

Der Rückholwagen greift mit einem Kupplungsmechanismus über den Klinkensteg direkt am Pendelgewicht an. Hierdurch sind die Führungsarme biegebelastungsfrei, denn das Pendel wird nicht mehr über die Führungsarme angehoben, sondern diese führen das Pendel nur während des Schlagversuchs. Das ermöglicht die Realisierung der Führungsarme als Leichtbaupendelarme. Auch die Arretieraggregatbremseinrichtung wirkt direkt und unmittelbar auf das Pendelgewicht. Durch diese Maßnahme findet während des Abbremsvorgangs nach Erreichen des Umkehrpunktes, nachdem durch den Prüfort durchgeschwungen worden ist, keine weitere Biegebelastung der Führungsarme statt. Der Einfluss des Luftwiderstands während des Schlagversuchs wird durch Phasenkanten an den Führungsarmen reduziert. Zudem ist der größte Massenanteil des Pendels im Pendelgewicht vereinigt. Dadurch ist eine reduzierte Pendellänge mit Annäherung der Schlagstruktur „Finne” an die Pendelachse möglich.The return carriage engages with a coupling mechanism via the pawl directly to the pendulum weight. As a result, the guide arms are free of bending stress, because the pendulum is no longer raised over the guide arms, but these lead the pendulum only during the impact test. This makes it possible to realize the guide arms as lightweight suspension arms. The Arretieraggregatbremseinrichtung acts directly and directly on the pendulum weight. By this measure takes place during the braking operation after reaching the turning point, after having been swept through the Prüfort, no further bending load of the guide arms instead. The influence of air resistance during the impact test is reduced by phase edges on the guide arms. In addition, the largest mass fraction of the pendulum is combined in pendulum weight. As a result, a reduced pendulum length with approach of the impact structure "fin" to the pendulum axis is possible.

Der Energieeintrag beruht auf einer potentiellen Anfangsenergie, die stufenlos mit Transport der am Rückholwagen fixierten Wirkmasse durch den Rückholwagen einstellbar ist. Die Einstellung erlaubt es, eine beliebige Position für die Anfangsenergie immer wieder anfahren zu können. Der Rückholwagen nimmt eine Position auf der Schiene ein, wobei er seinem Einstellwert folgt. Die potentielle Anfangsenergie wird hierzu aus einer bewegungslosen Anfangsposition des Massenschwerpunkts der Wirkmasse, z. B. aus einer Höhe über dem Probenlager und dem Gewicht der Wirkmasse, berechnet. Die Positionsbestimmung erfolgt z. B. durch Messung einer Winkelstellung mit einem Drehwinkelmesser am Drehlager einer Pendelaufhängung aus einer bekannten Pendellänge.The energy input is based on a potential initial energy, which is infinitely adjustable with transport of the active mass fixed on the return carriage by the return truck. The setting makes it possible to approach an arbitrary position for the initial energy again and again. The return carriage assumes a position on the rail, following its set value. The potential initial energy is this from a motionless initial position of the center of gravity of the active mass, z. B. from a height above the sample storage and the weight of the active mass calculated. The position is determined z. B. by measuring an angular position with a rotary angle on the pivot bearing of a pendulum suspension from a known pendulum length.

Die rollengelagerte Schiene des Rückholwagens stellt einen Verbringungsweg für den Rückholwagen dar, auf welchem der Rückholwagen beliebige Höhenpositionen einnehmen kann. Der Weg zwischen den verschiedenen Positionen ist vorzugsweise bogenartig, wobei das Lager der Wirkmasse bzw. des Pendels in einem Zentrum zum bogenartigen Weg liegt. Dabei ist ein Weg, den der Kupplungsmechanismus oder die Wirkmasse am Rückholwagen zwischen zwei Positionen der Wirkmasse beschreibt, länger als der gleichzeitig von dem Rückholwagen zurückgelegte Weg.The roller-mounted rail of the return carriage represents a Verbringungsweg for the return carriage, on which the return carriage can take any height positions. The path between the various positions is preferably arcuate, with the bearing of the active mass or pendulum lying in a center to the arcuate path. In this case, a path which the clutch mechanism or the effective mass on the return carriage describes between two positions of the active mass is longer than the distance traveled by the return car at the same time.

Nach dem Lösen des Kupplungsmechanismus und der Materialprüfung bewegt sich die Wirkmasse weiter bis zu einer Ruheposition bzw. Umkehrposition, wobei eine Abbremsung der Wirkmasse durch die Schwerkraft erfolgt. Die potentielle Energie der Wirkmasse in der zweiten Ruheposition wird aus einer Messung eines Positionsmessgeräts wie dem Drehwinkelmesser des Pendels bestimmt. Diese. potentielle Energie der Wirkmasse nach der Materialprüfung ist zur Bestimmung des Energieeintrags von der potentiellen Anfangsenergie zu subtrahieren.After releasing the clutch mechanism and the material testing, the active mass continues to move to a rest position or reversal position, wherein a deceleration of the active mass is effected by gravity. The potential energy of the active mass in the second rest position is determined from a measurement of a position measuring device such as the rotary angle of the pendulum. These. potential energy of the active mass after the material test is to subtract from the potential initial energy to determine the energy input.

Die Verzehrenergie der Prüfprobe, wie eine genormte Kerbschlagprobe, lässt sich gemäß einer Berechnungsmethode aus der Restenergiemessung des Pendels ermitteln. Aufgrund der vorteilhaften Lagerung des Pendels und der Verringerung des Luftwiderstandes des Pendels kann aus dem Pendelweg bis zum Umkehrpunkt nach einer ersten Berechnungsmethode die Verzehrenergie ermittelt werden. Die Verzehrenergie umfasst insbesondere Bewegungsenergie, Verformungsenergie, Erwärmungsenergie und Bruchenergie. Im Bruch wird eine Materialprobe in mindestens zwei Teile zertrennt. Materialversagen durch Sprödbruch mit geringer Verformung der Materialprobe ist von einem zähen oder duktilen Bruch mit starker Verformung bei Gewalteinwirkung auf eine Materialprobe unterscheidbar.The consumption energy of the test sample, such as a standardized impact test, can be determined from the residual energy measurement of the pendulum according to a calculation method. Due to the advantageous storage of the pendulum and the reduction of the aerodynamic drag of the pendulum can be determined from the pendulum to the reversal point according to a first calculation method, the consumption energy. The consumption energy comprises in particular kinetic energy, deformation energy, heating energy and energy of fracture. In the fracture, a material sample is split into at least two parts. Material failure due to brittle fracture with little deformation of the material sample is distinguishable from a ductile or ductile fracture with severe deformation upon impact with a material sample.

Zusätzlich ist in der Schlagfinne durch wenigstens einen Kraftsensor, zum Beispiel einer, der mit Dehnungsmessstreifen arbeitet und die elektronisch messtechnisch abgefragt werden können, eine zweite Ermittlungsmethode gegeben. Als dritte Methode zur Ermittlung der Energien wird eine Fallhöhenmessung und eine Resthöhenmessung über eine berührungslose, das heißt über eine reibungsfreie, Winkelmessung ermittelt. Zusätzlich kann im Bereich des Widerlagerbocks eine Hochgeschwindigkeits-Videokamera installiert sein, die zusätzlich das Verhalten der Materialprobe während des Schlages auswertet. Durch eine Kombination der diversen Messmethoden lässt sich, obwohl ein erfindungsgemäßes Großlastpendelschlagwerk für Versuchsenergien von z. B. 50.000 Joule ausgelegt ist, die Verzehrenergie mit einer Auflösung in einem Bereich unterhalb von 1 Joule identifizieren. Der Rückholwagen löst sich von dem Pendelgewicht ohne einen seitlichen Impuls auf das Pendelgewicht auszuüben, indem der Klinkensteg sich ruckartig und somit reibungsfrei aus der Auslöseklinke des Pendelgewichts herausziehen kann.In addition, a second determination method is provided in the impact fin by at least one force sensor, for example one which works with strain gauges and which can be interrogated electronically. As a third method for determining the energies, a drop height measurement and a residual height measurement are determined via a non-contact, ie via a frictionless, angle measurement. In addition, a high-speed video camera can be installed in the area of the abutment block, which additionally evaluates the behavior of the material sample during the impact. By a combination of the various measurement methods can be, although a large-load pendulum impact tester according to the invention for experimental energies of z. B. 50,000 Joule is designed to identify the consumption energy with a resolution in a range below 1 joule. The return trolley detaches itself from the pendulum weight without exerting a lateral impulse on the pendulum weight, in that the pawl web can jerkily and thus without friction pull out of the release pawl of the pendulum weight.

Der Energieeintrag in die Materialprobe erfolgt in einem Prüfverfahren fremdbeeinflussungsfrei. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Pendelschlagwerks in einem Wirkgestell und einem Hilfsaggregategestell erfolgt kein Einfluss des Hilfsaggregategestells oder anderer äußerer Störungsquellen auf den Bewegungsablauf des Pendelschlagwerks und den Energiefluss bei der Bewegung der Wirkmasse gegen die Materialprobe. Damit erfolgt der Eintrag von Energie in eine Materialprüfung mit größerer Genauigkeit als von anderen Pendelschlagwerken bekannt ist. Dabei werden keine Kräfte wie Schwingungskräfte, Verschiebungskräfte oder Verspannungskräfte von dem zweiten Gestell und den daran befestigten Aggregaten über das erste Gestell auf das Pendel übertragen. Ebenso erfolgt keine Übertragung derartiger Kräfte über Aggregate, wie dem Widerlagerbock, die an einer Tragstruktur des Pendelschlagwerks befestigt sind, auf die Berührungsfläche zwischen Schlagstruktur und Materialprobe oder zwischen Materialprobe und Probenlager. Solche Kräfte stellen normalerweise eine Fremdbeeinflussung der Materialprüfung dar. Die genaue Größe einer derartigen Fremdbeeinflussung bei einer Materialprüfung ist erfahrungsgemäß unbestimmbar.The energy input into the material sample takes place in a test procedure independent of external influences. The inventive arrangement of the pendulum impact tester in a kneading frame and an auxiliary equipment frame no influence of the auxiliary equipment frame or other external sources of interference on the movement of the pendulum impactor and the energy flow during the movement of the active mass against the material sample. This results in the entry of energy into a material test with greater accuracy than is known from other pendulum impact testers. In this case, no forces such as vibration forces, displacement forces or tension forces are transmitted from the second frame and the units attached thereto via the first frame to the pendulum. Likewise, no transfer of such forces via aggregates, such as the abutment block, which are attached to a supporting structure of the pendulum impact, on the interface between impact structure and material sample or between material sample and sample storage. Such forces usually represent a foreign influence of the material testing. The exact size of such a foreign influence in a material testing is experience indeterminable.

Die Berechnung des Energieeintrags bei Materialprüfungen des schlagartig auftretenden Materialversagens erfolgt in der Recheneinheit. Eine Differenz aus potentieller Energie der Wirkmasse vor der Prüfung und potentieller Energie der Wirkmasse nach der Prüfung wird korrigiert um Freilaufverluste. Freilaufverluste sind bspw. Energieabgaben des Pendels an die Pendelumgebung. Solche geringen Energieabgaben entstehen durch Reibung in Führungslagern oder Verdrängung von Umgebungsluft durch die Pendelbewegung. Diese Verluste sind in guter Genauigkeit mit einem sich von der Anfangsenergieposition aus frei, also ohne Materialprobe am Prüfort, bewegenden Pendel bestimmbar. Die Einrechnung berücksichtigt eine Skalierung auf die tatsächliche Weglänge der Prüfmasse bei einer Materialprüfung. Diese Verluste werden in die Differenz zweier potentieller Energien der Wirkmasse durch Rechenverfahren eingerechnet, woraus sich der Energieeintrag in die Materialprobe bei der Materialprüfung ergibt.The calculation of the energy input in material tests of sudden material failure occurs in the arithmetic unit. A difference between potential energy of the active mass before the test and potential energy of the active mass after the test is corrected for free-wheeling losses. Freewheel losses are, for example, energy losses of the pendulum to the pendulum environment. Such low energy losses are caused by friction in guide bearings or displacement of ambient air by the pendulum motion. These losses can be determined in good accuracy with a pendulum moving freely from the initial energy position, ie without a material sample at the test location. The inclusion takes into account a scaling to the actual path length of the proof mass in a material test. These losses are included in the difference between two potential energies of the active mass by calculation methods, which results in the energy input into the material sample during the material testing.

Das erfindungsgemäße Großlastpendelschlagwerk verkörpert verschiedene erfindungsgemäße Konzepte miteinander. Nach einem Aspekt erfolgt eine energetische Entkopplung, das bedeutet eine versuchsenergetische Aufspaltung, zwischen dem ersten Gestell mit dem Versuchspendel und den Betriebsaggregaten, die an dem zweiten Gestell bzw. an der Schabotte befestigt sind. Nach einem weiteren Aspekt sind zahlreiche Fehlereinflüsse ausgeschaltet oder verringert, z. B. der Luftwiderstand während des Pendelschlags durch eine cw-Wert-günstige Pendelarmgestaltung mithilfe von stirnseitigen Schrägen bzw. Phasen.The high-load pendulum impact tester according to the invention embodies various concepts according to the invention. According to one aspect, an energetic decoupling takes place, which means an experimental energy splitting, between the first frame with the experimental pendulum and the operating aggregates, which are fastened to the second frame or to the scraper. In another aspect, numerous error effects are eliminated or reduced, e.g. B. the drag during the pendulum stroke by a c w value-favorable pendulum arm design using frontal slopes or phases.

Die im Boden angeordnete Masse, über die die beiden Gestelle angeschraubt sind, nimmt in dämpfender Weise die über das jeweilige Gestell eingeleitete Energie auf und es kann von einer (nahezu vollständigen) Entkopplung zwischen den Gestellen ausgegangen werden. Die Betriebsaggregate, z. B. die Arretieraggregate zum Festsetzen des Pendels oder das Arretieraggregat zur zusätzlichen Absicherung und zur Sicherheit des Bedienpersonals, sind an dem zweiten, das erste Gestell äußerlich umfassenden Gestell angebracht. Ein zusätzlicher Sicherungsriegel sorgt für ein zweites Festsetzen des Pendelgewichts, wobei der Sicherungsriegel zur Kalibrierung des Pendelschlagwerks dadurch genutzt werden kann, dass die Gewichtskraft des Pendelgewichts auf den Sicherungsriegel in Ruhelage des Pendels vor einem Auslösen des Pendels gemessen wird.The arranged in the ground mass over which the two racks are screwed, takes in a damping manner on the respective frame introduced energy and it can be assumed that a (almost complete) decoupling between the racks. The operating units, z. As the Arretieraggregate for setting the pendulum or Arretieraggregat for additional security and safety of the operator, are attached to the second, the first frame externally comprehensive frame. An additional safety catch provides for a second setting of the pendulum weight, whereby the safety latch for calibrating the pendulum impact tester can be used by measuring the weight of the pendulum weight on the safety latch in the resting position of the pendulum before the pendulum is triggered.

FigurenkurzbeschreibungBrief Description

Die vorliegende Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die beiden Figuren genommen wird, wobeiThe present invention can be better understood by reference to the two figures, wherein

1 in seitlicher Darstellung ein Großlastpendelschlagwerk mit ihm umschließenden Sicherheitsrahmen und Gehäuse in schematischer Darstellung zeigt und 1 in side view a Großlastpendelschlagwerk enclosing it with safety frame and housing in a schematic representation and shows

2 in perspektivischer Darstellung innere und bodennahe Komponenten und Aggregate des Großlastpendels in perspektivischer Darstellung zeigt. 2 shows in perspective internal and ground-level components and units of the heavy duty pendulum in a perspective view.

Figurenbeschreibungfigure description

Nachfolgend werden mit der Absicht, zur Förderung des Verständnisses beizutragen, die 1 und 2 gleichzeitig beschrieben. Während 1 das Pendelschlagwerk 10 in schematischer Darstellung mit seinem Gehäuse 160 als äußere Begrenzung darstellt, zeigt 2 einige, innere Komponenten des Pendelschlagwerks 10, wie das Arretieraggregat Bremseinrichtung 110, das erste Gestell 20, das Probenfolgemagazin 192, und das Fundament 150 mit der Grundplatte 140.The following is intended to contribute to the promotion of understanding, the 1 and 2 described at the same time. While 1 the pendulum hammer 10 in a schematic representation with its housing 160 as outer boundary shows 2 some, internal components of the pendulum impact 10 as the locking unit braking device 110 , the first frame 20 , the sample magazine 192 , and the foundation 150 with the base plate 140 ,

Das erste, innere Gestell 20 ist ein mehrteiliges Gestell, das sich aus Teilgestellen 22 und einem Verbindungsjoch 24 zusammensetzt. Außerhalb des ersten Gestells 20 begrenzt ein zweites Gestell 30 den Innenraum des Pendelschlagwerks 10. Das zweite Gestell 30 bietet Befestigungspunkte für Betriebsaggregate 70, 90, 110 und für nicht dem eigentlichen Pendel 15 mit seiner Wirkmasse 40 zurechenbaren Komponenten, wie zum Beispiel für die Rollenträger 32, 33, 34, 35, auf denen die Doppellaufrollen 82 und die Einfachlaufrollen 84 angebracht sind. Das zweite Gestell 30 hat eine Sicherungsriegelhalterung 36, an der das Arretieraggregat Sicherungsriegel 90 mit seinem Kalibriersensor 92 befestigt ist. In der Ruhelage des Pendels 15 kann über den Kalibriersensor 92 die Gewichtskraft des Pendels, z. B. in einer exakten 90°-Winkellage des Pendels, d. h., wenn das Pendel 15 von dem Prüfort 106, der sich am Widerlagerbock 100 befindet, um 90° gegen den Uhrzeigersinn zurückgedreht ist, ermittelt werden. Die Sicherungsriegelhalterung führt die Gewichtskraft des Pendels 15 ausschließlich über das zweite Gestell 30 in die Grundplatte 140 ab. Die Grundplatte 140 ist über Spannanker 152 an dem Fundament 150 befestigt. Die Grundplatte 140, welche die Schabotte darstellt, dient als Befestigungsplatte für den Widerlagerbock 100 und eine Hochgeschwindigkeitskamera 104, die den Bereich um das Probenlager 102 auf dem Widerlagerbock 100 messen kann. Weiterhin sind an dem zweiten Gestell 30 Stützbogen 38 vorhanden, über die die Energie des Arretieraggregats Bremseinrichtung 110 in das zweite Gestell 30 abgeführt werden kann.The first, inner frame 20 is a multi-part frame made up of sub-frames 22 and a connection yoke 24 composed. Outside the first frame 20 limited a second frame 30 the interior of the pendulum impactor 10 , The second frame 30 offers attachment points for operating units 70 . 90 . 110 and not for the actual pendulum 15 with his active mass 40 attributable components, such as for the roller carriers 32 . 33 . 34 . 35 on which the double rollers 82 and the single rollers 84 are attached. The second frame 30 has a securing bolt holder 36 at which the locking unit securing bolt 90 with its calibration sensor 92 is attached. In the rest position of the pendulum 15 can via the calibration sensor 92 the weight of the pendulum, z. B. in an exact 90 ° -Winkellage the pendulum, ie, when the pendulum 15 from the test site 106 who is at Abutment Bock 100 is turned back 90 ° counterclockwise. The securing bolt holder guides the weight of the pendulum 15 exclusively on the second frame 30 in the base plate 140 from. The base plate 140 is over tension anchor 152 on the foundation 150 attached. The base plate 140 , which represents the Schabotte, serves as a mounting plate for the abutment block 100 and a high-speed camera 104 covering the area around the sample warehouse 102 on the abutment block 100 can measure. Furthermore, on the second frame 30 supporting arch 38 present over which the energy of Arretieraggregats braking device 110 in the second frame 30 can be dissipated.

Das Pendel 15 mit seiner Wirkmasse 40 ist über seine Führungsarme 60, 62 am Führungslager 64, das in der Spitze des ersten Gestells 20 vorhanden ist, angelenkt. Im Führungslager 64 ist ein Positionssensor 66 verbaut, der die winkelgenaue Position der Wirkmasse auf ihrer kreisbogenartigen Bewegung erheben kann. Die Wirkmasse 40 ist wie ein umgestülptes, großgeschriebenes „U” gestaltet und hat somit eine Wirkmassenvorderseite 42 und eine Wirkmassenhinterseite 43. Die Wirkmassenvorderseite 42 und die Wirkmassenhinterseite 43 sind durch die Wirkmassenoberseite 44 als verbindender Steg an dem ersten Führungsarm 60 und an dem zweiten Führungsarm 62 befestigt. Auf der Wirkmassenunterseite 45 ist die Schlagstruktur 50 befestigt. Die Schlagstruktur 50 hat einen vorderen Bereich 52 und einen hinteren Bereich 54. Vorteilhafter Weise ist ein Kraftsensor 56 im vorderen Bereich 52 der Schlagstruktur 50 angeordnet und meldet seine Messwerte, zum Beispiel kabelgeführt durch die Drehdurchführung des Führungslagers 64, an eine Recheneinheit 170. An der Wirkmassenvorderseite 42 (und nicht zu sehen an der Wirkmassenhinterseite 43) sind Bremsklötze 48, an denen die Reibschienen 114, 116 der Bremseinrichtung 110 als Arretieraggregat angreifen, wenn das Pendel 15 nach dem Durchschwingen durch den Prüfort 106 des Probenlagers 102 abgestoppt werden soll. Die Reibschienen 114, 116 sind an Stützbögen 118, 120 über Halterungen 124 befestigt. Zwischen den Stützbögen 118, 120 sind Führungsstreben 126 zur mechanischen Stabilisierung der Stützbögen 118, 120 in abstützender Weise den Abstand vorgebend dazwischen gelegt. Die Reibschienen 114, 116 bieten zugleich Führungsschienen 128 für die Wirkmasse 40 des Pendels 15. Über Hydraulikeinheiten 130, 131 kann, wenn gewünscht schlagartig, eine Kraft auf die Reibschienen 114, 116 ausgeübt werden, damit die Bremseinrichtung 110 als Arretieraggregat die Wirkmasse 40 in einer beliebigen, z. B. durch die Recheneinheit 170 vorgebbaren, Position nach dem Durchschwingen durch das Probenlager 102 festgehalten wird. Die zerschlagene Materialprobe 188 wird von dem Fangblech 134 aufgefangen und kann anschließend über die Rutschbahnen 132, 133 zum Förderband 136 selbstständig gelangen, damit das Förderband 136 die zerschlagene Materialprobe 188 aus dem inneren Bereich des zweiten Gestells 30 hinausbefördert.The pendulum 15 with his active mass 40 is about his leadership arms 60 . 62 at the guide camp 64 that is in the top of the first frame 20 is present, hinged. In the leadership camp 64 is a position sensor 66 installed, which can raise the angular position of the active mass on its circular arc-like movement. The effective mass 40 is designed as an inverted, capitalized "U" and thus has a front of active mass 42 and an active mass backside 43 , The active mass front side 42 and the Wirkmassenhinterseite 43 are by the Wirkmassenoberseite 44 as connecting web on the first guide arm 60 and on the second guide arm 62 attached. On the active mass base 45 is the impact structure 50 attached. The impact structure 50 has a front area 52 and a rear area 54 , Advantageously, a force sensor 56 in the front area 52 the impact structure 50 arranged and reports its measured values, for example, cable-guided by the rotary feedthrough of the guide bearing 64 , to a computing unit 170 , At the active mass front 42 (and not to be seen on the Wirkmassenhinterseite 43 ) are brake pads 48 at which the friction rails 114 . 116 the braking device 110 attack as Arretieraggregat when the pendulum 15 after swinging through the test area 106 of the sample warehouse 102 should be stopped. The friction rails 114 . 116 are at support arches 118 . 120 about brackets 124 attached. Between the supporting arches 118 . 120 are leadership strands 126 for mechanical stabilization of the support arches 118 . 120 in abstützender way the distance between them given. The friction rails 114 . 116 offer at the same time guide rails 128 for the active mass 40 of the pendulum 15 , About hydraulic units 130 . 131 can, if desired abruptly, a force on the friction rails 114 . 116 be exercised so that the braking device 110 as Arretieraggregat the active mass 40 in any, z. B. by the arithmetic unit 170 predefinable, position after swinging through the sample storage 102 is held. The battered material sample 188 is from the catch plate 134 collected and can then on the slides 132 . 133 to the conveyor belt 136 move independently, so that the conveyor belt 136 the battered material sample 188 from the inner area of the second frame 30 also promoted.

Ein weiteres Arretieraggregat 70, der Rückholwagen, kann neben der Bremseinrichtung 110 die Wirkmasse 40 des Pendels 15 in vorgebbaren Positionen, die durch die Recheneinheit 170 einstellbar sind, festsetzen. Hierzu hat der Rückholwagen 70 einen Kupplungsmechanismus 74, der in den Klinkensteg 47 der Wirkmasse 40 eingreift. Über eine Drehkraftmaschine 76 wird die Anhebekraft durch das Kraftübertragungsmodul 78 auf die Führungskranzschiene 80 aufgebracht, der den Kupplungsmechanismus 74 in die Anfangsposition für den Kerbschlagversuch anhebt. Zu diesem Zeitpunkt erhebt die Recheneinheit 170, ggf. unter Nutzung des Kalibriersensors 92 in den Sicherungsriegel 90, eine Anfangsenergie, die mit der über den Anfangsenergiewähler 174 gewählten Energie abgeglichen wird. Zur Interaktion mit dem sich außerhalb des zweiten Gestells 30 befindenden Nutzer des Pendelschlagwerks 10 hat die Recheneinheit 170 eine Anzeige 172. Für den automatisierten Ablauf der Materialprüfung mit Zuführung der Materialprobe 188 aus dem Probenzuführsystem 190 zu dem Probenlager 102 hat die Recheneinheit 170 einen Aktionsschalter 176. Über die Signalleitungen 178, 179 werden die Messwerte, z. B. des Positionssensors 66 oder des Kalibriersensors 92, der Recheneinheit 170 zugeführt. Die Materialprobe 188 mit ihrem Profilquerschnitt 189 ist dem Probenfolgemagazin 192 über das Probenzuführsystem 190 entnommen worden und gelangt durch den Transferarm 194 zum Probenlager 102. Zur möglichst exakten Messung und zur Verbesserung der Messergebnisse des Pendelschlagwerks 10 hat der Probenaufnehmer 196 eine Thermostateinrichtung 198, die die Materialprobe(n) 188 vor der Durchführung eines Versuchs temperiert. Die Recheneinheit 170 bestimmt die Energien auf verschiedenen Rechenwegen. Zum Herausrechnen eines das Messergebnis verfälschenden Gewichtsfehlers hat der Sicherungsriegel 90 einen Kalibriersensor 92.Another locking unit 70 , the return car, can next to the braking device 110 the active mass 40 of the pendulum 15 in predefinable positions by the arithmetic unit 170 are adjustable, fix. For this purpose, the return car 70 a clutch mechanism 74 in the jetty 47 the active mass 40 intervenes. About a torque machine 76 is the lifting force through the power transmission module 78 on the guide rail 80 applied, the clutch mechanism 74 in the initial position for the notch impact test. At this time, the arithmetic unit raises 170 , if necessary using the calibration sensor 92 in the safety catch 90 , an initial power that with the over the initial energy selector 174 selected energy is adjusted. To interact with the outside of the second frame 30 the user of the pendulum impact tester 10 has the arithmetic unit 170 an ad 172 , For the automated process of material testing with feeding of the material sample 188 from the sample delivery system 190 to the sample warehouse 102 has the arithmetic unit 170 an action button 176 , About the signal lines 178 . 179 the measured values, z. B. the position sensor 66 or the calibration sensor 92 , the computing unit 170 fed. The material sample 188 with her profile cross-section 189 is the sample magazine 192 via the sample delivery system 190 taken and passes through the transfer arm 194 to the sample warehouse 102 , For the most accurate measurement possible and to improve the measurement results of the pendulum impact tester 10 has the sampler 196 a thermostat device 198 that the material sample (s) 188 tempered before conducting an experiment. The arithmetic unit 170 determines the energies on different calculation paths. For calculating a falsifying the measurement result weight error has the fuse latch 90 a calibration sensor 92 ,

Wie besonders gut der 2 zu entnehmen ist, hängt die Wirkmasse 40 über ihre Führungsarme 60, 62 ausschließlich am ersten Gestell 20, das aus Teilgestellen 22 zusammengebaut ist. Bis auf den in der Finne der Schlagstruktur 50 vorhandenen Kraftsensor 56 ist das erste Gestell 20 nicht nur frei von Betriebsaggregaten 70, 90, 110 sondern auch sensorfrei ausgestaltet. Zahlreiche Ursachen für Fremdbeeinflussungen sind entweder komplett eliminiert worden, zum Beispiel die Reibungen beim Auslösen der Wirkmasse 40 aus dem Rückholwagen 70 durch ein reibungsfreies Abheben der Auslöseklinke am Klinkensteg 47, oder sie sind durch die Einleitung der damit verbundenen Kräfte und Energien in das zweite Gestell 30 ausgeschlossen, zumindest aber reduziert. Obwohl ein erfindungsgemäßes Pendelschlagwerk extrem hohe Prüfenergien, wie zum Beispiel eine nominelle Prüfenergie von 50 Kilojoule oder 60 Kilojoule, ausüben kann, misst die Recheneinheit 170 nahezu fremdbeeinflussungsfrei die Restenergie bzw. die Verzehrenergie der Materialprobe 188.How very good the 2 can be seen, the effective mass depends 40 about her guide arms 60 . 62 only on the first frame 20 that made of part racks 22 assembled. Except for those in the fin of the impact structure 50 existing force sensor 56 is the first frame 20 not only free of operating aggregates 70 . 90 . 110 but also designed sensorless. Numerous causes of external influences have either been completely eliminated, for example the friction when triggering the effective mass 40 from the return car 70 by a frictionless lifting of the release latch on the latch web 47 or they are by launching the associated forces and energies into the second frame 30 excluded, at least reduced. Although a pendulum impact tester according to the invention can exert extremely high test energies, such as a nominal test energy of 50 kilojoules or 60 kilojoules, the arithmetic unit measures 170 almost free of interference influence the residual energy or the energy consumption of the material sample 188 ,

Ist Teil des gesamten Pendelschlagwerks 10 ein Gehäuse 160, so können besondere atmosphärische Situationen in dem Gehäuse 160 erzeugt werden, z. B. kann mit verringertem Luftdruck ein Kerbschlagversuch durchgeführt werden, was zu einer Verringerung der Bremsbeeinflussung der Luft auf das Pendel 15 beiträgt. Durch eine besondere Gestaltung der Führungsarme 60, 62 des Pendels 15 mit Phasen lässt sich der cw-Wert ebenfalls günstig beeinflussen.Is part of the entire pendulum impact 10 a housing 160 , so special atmospheric situations in the case 160 are generated, for. B. can be carried out with reduced air pressure impact test, resulting in a reduction of the influence of the air on the pendulum 15 contributes. Due to a special design of the guide arms 60 . 62 of the pendulum 15 With phases, the c w value can also be favorably influenced.

Das zweite Gestell 30 trägt Sperrgitter, die verhindern, dass ein Bediener oder Nutzer des Großlastpendels 15 in den Gefahrenbereich um den Prüfort 106 herum eintreten kann. Die Materialproben 188 werden ausschließlich automatisiert ein- und ausgebracht aus dem inneren Bereich, des Großlastpendels 15. Das zweite Gestell 30 ist als technisches Fachwerk gestaltet, sodass die Sperrgitter in den Fächern des Fachwerks angeordnet sind. Das Gehäuse 160 kann zusätzlich vorhanden sind, es muss jedoch nicht vorhanden sein.The second frame 30 carries barrier, which prevent an operator or user of the heavy duty pendulum 15 into the danger area around the test site 106 can come around. The material samples 188 are only automatically inserted and deployed from the inner area of the high-load pendulum 15 , The second frame 30 is designed as a technical truss, so that the barrier grids are arranged in the subjects of the truss. The housing 160 may be present in addition, but it does not have to be present.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
PendelschlagwerkPendulum impact tester
1515
Pendelpendulum
2020
Erste GestellFirst frame
2222
Erstes Teilgestell, insbesondere HinterteilFirst subframe, in particular rear part
2424
Verbindungsjochconnecting yoke
3030
Zweite GestellSecond frame
32, 33, 34, 3532, 33, 34, 35
Rollenträgerroller carrier
3636
SicherungsriegelhalterungSecuring bolt fixture
3838
Erste Halterung StützbogenFirst bracket support bow
4040
Wirkmasseeffective mass
4242
WirkmassenvorderseiteActive mass front
4343
WirkmassenhinterseiteActive mass back
4444
WirkmassenoberseiteActive mass top
4545
WirkmassenunterseiteActive mass base
4747
Klinkenstegjack bridge
4848
Bremsklotzbrake pad
5050
Schlagstrukturimpact structure
5252
Vorderer BereichFront area
5454
Hinterer BereichThe backstage area
5656
Kraftsensorforce sensor
6060
Vorderer FührungsarmFront guide arm
6262
Hinterer FührungsarmRear guide arm
6464
Führungslagerguide bearing
6666
Positionssensorposition sensor
7070
Arretieraggregat RückholwagenArretieraggregat Rückholwagen
7474
Kupplungsmechanismusclutch mechanism
7676
DrehkraftmaschineRotary engine
7878
KraftübertragungsmodulPower transmission module
8080
FührungskranzschieneGuide ring rail
8282
DoppellaufrolleDouble roller
8484
EinfachlaufrolleSimple roller
9090
Arretieraggregat SicherungsriegelLocking unit securing bolt
9292
Kalibriersensorcalibration sensor
100100
WiderlagerbockAbutment Bock
102102
Probenlagersample storage
104104
HochgeschwindigkeitskameraHigh-speed camera
106106
PrüfortTest location
110110
Arretieraggregat BremseinrichtungArretieraggregat braking device
114114
Erste ReibschieneFirst friction rail
116116
Zweite ReibschieneSecond friction rail
118118
Erster StützbogenFirst support arch
120120
Zweiter StützbogenSecond support arch
124124
Zweite Halterung StützbogenSecond bracket supporting bow
126126
Führungsstrebeguide strut
128128
Führungsschieneguide rail
130, 131130, 131
Hydraulikeinheithydraulic unit
132, 133132, 133
Rutschbahnslide
134134
Fangblechbaffle
136136
Förderbandconveyor belt
140140
Grundplattebaseplate
150150
Fundamentfoundation
152152
Spannankerturnbuckles
160160
Gehäusecasing
170170
Recheneinheitcomputer unit
172172
Anzeigedisplay
174174
AnfangsenergiewählerInitial energy selector
176176
Aktionsschalteraction switch
178178
Erste SignalleitungFirst signal line
179179
Zweite SignalleitungSecond signal line
188188
Materialprobematerial sample
189189
ProfilquerschnittProfile cross section
190190
ProbenzuführsystemSample Supply
192192
ProbenfolgemagazinSample sequence Magazine
194194
Transferarmtransfer arm
196196
Probenaufnehmersampler
198198
ThermostateinrichtungA thermostat device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3234611 C2 [0002] DE 3234611 C2 [0002]
  • US 6990845 B2 [0003] US 6990845 B2 [0003]
  • DE 518969 A [0003] DE 518969A [0003]
  • GB 376726 [0003] GB 376726 [0003]
  • EP 0027257 A1 [0003] EP 0027257 A1 [0003]
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  • US 4442697 [0005] US 4442697 [0005]
  • DE 4025135 C1 [0006] DE 4025135 C1 [0006]
  • DE 2642273 C3 [0006] DE 2642273 C3 [0006]
  • DE 2642018 A1 [0006] DE 2642018 A1 [0006]
  • DE 7538946 U [0006] DE 7538946 U [0006]
  • DD 261720 A3 [0007] DD 261720 A3 [0007]
  • DE 10103582 A1 [0007] DE 10103582 A1 [0007]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN 51 222 [0008] DIN 51 222 [0008]
  • DIN EN 10045 [0008] DIN EN 10045 [0008]
  • ASTM E 23-Norm [0008] ASTM E 23 standard [0008]
  • Normen ASTM E 436-71T [0008] Standards ASTM E 436-71T [0008]
  • API-RP 5L3 [0008] API-RP 5L3 [0008]
  • DIN EN 10274 [0008] DIN EN 10274 [0008]

Claims (13)

Pendelschlagwerk (10), insbesondere für Großlasten, umfassend eine Wirkmasse (40) in Verbindung mit einem ersten Gestell (20), wobei das Pendelschlagwerk (10) zur Prüfung von Materialeigenschaften durch lokalisiertes Einbringen von Verzehrenergie in eine Materialprobe (188), wie z. B. in ein Stahlrohrsegment, insbesondere in eine Materialprobe (188), die einen Profilquerschnitt (189) aufweist, einsetzbar ist, wobei die Verzehrenergie unter Vermittlung wenigstens einer Kraft dargeboten wird, wobei die Kraft von der Wirkmasse (40) in Richtung der anzuordnenden Materialprobe (188), insbesondere des Profilquerschnitts (189) der Materialprobe (188), ausübbar ist, indem an dem ersten Gestell (20) die Wirkmasse (40) mit einer definierten Anfangsenergie in einer beschleunigten Bewegung entlang eines bogenförmigen Wegs wenigstens einmalig zu einem Prüfort (106), der für die Aufnahme der Materialprobe (188) bestimmt ist, geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Gestell (30), welches das erste Gestell (20) umfasst, als Halte- und Installationsgestell für Betriebsaggregate (70, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 90, 110, 114, 116, 118, 120, 124, 130, 131, 133, 134, 136) des Pendelschlagwerks (10) vorhanden ist.Pendulum impactor ( 10 ), in particular for large loads, comprising an active mass ( 40 ) in conjunction with a first frame ( 20 ), whereby the pendulum impact ( 10 ) for testing material properties by localized introduction of consumption energy into a material sample ( 188 ), such. B. in a steel pipe segment, in particular in a material sample ( 188 ), which have a profile cross section ( 189 ), can be used, wherein the consumption energy is presented by mediation of at least one force, wherein the force of the active mass ( 40 ) in the direction of the material sample to be arranged ( 188 ), in particular the profile cross section ( 189 ) of the material sample ( 188 ) is exercisable by attaching to the first frame ( 20 ) the effective mass ( 40 ) with a defined initial energy in an accelerated motion along an arcuate path at least once to a test site ( 106 ) required for receiving the material sample ( 188 ) Is determined, is guided, characterized in that a second frame ( 30 ), which is the first frame ( 20 ), as a holding and installation rack for operating units ( 70 . 74 . 76 . 78 . 80 . 82 . 84 . 90 . 110 . 114 . 116 . 118 . 120 . 124 . 130 . 131 . 133 . 134 . 136 ) of the pendulum impactor ( 10 ) is available. Pendelschlagwerk (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gestell (30) unabhängig von dem ersten Gestell (20) eine versuchsenergetische Entkopplung zwischen den Gestellen (20, 30) sicherstellt.Pendulum impactor ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the second frame ( 30 ) independent of the first frame ( 20 ) an experimental energy decoupling between the racks ( 20 . 30 ). Pendelschlagwerk (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplung durch ein die Gestelle (20, 30) verbindendes Tragelement wie eine Grundplatte (140) und/oder ein Betonfundament (150) erfolgt.Pendulum impactor ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the decoupling by a the racks ( 20 . 30 ) connecting support element as a base plate ( 140 ) and / or a concrete foundation ( 150 ) he follows. Pendelschlagwerk (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von den Betriebsaggregaten (70, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 90, 110, 114, 116, 118, 120, 124, 130, 131, 133, 134, 136) wenigstens zwei Arretieraggregate (70, 90, 110) sind, die an dem zweiten Gestell (30) des Pendelschlagwerks (10) befestigt sind, von denen ein erstes Arretieraggregat (70) einem Rückholwagen und ein zweites Arretieraggregat (110) einer Bremseinrichtung entspricht.Pendulum impactor ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that of the operating units ( 70 . 74 . 76 . 78 . 80 . 82 . 84 . 90 . 110 . 114 . 116 . 118 . 120 . 124 . 130 . 131 . 133 . 134 . 136 ) at least two locking units ( 70 . 90 . 110 ), which are attached to the second frame ( 30 ) of the pendulum impactor ( 10 ), of which a first arresting unit ( 70 ) a return carriage and a second locking unit ( 110 ) corresponds to a braking device. Pendelschlagwerk (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gestell (20) ausschließlich zur Darbietung eines Fixierpunktes, insbesondere in der Form eines Einfach- oder eines Doppel-A-förmigen Gestells (20, 22, 24), für die Wirkmasse (40) eines technologischen Pendels dient.Pendulum impactor ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first frame ( 20 ) exclusively for the presentation of a fixing point, in particular in the form of a single or a double A-shaped frame ( 20 . 22 . 24 ), for the effective mass ( 40 ) of a technological pendulum. Pendelschlagwerk (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkmasse (40) in der Spitze des Doppel-A-förmigen Gestells (20, 22, 24) an einem Führungslager (64) drehbar angelängt ist.Pendulum impactor ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the active material ( 40 ) in the top of the double A-shaped frame ( 20 . 22 . 24 ) on a guide bearing ( 64 ) is rotatably mounted. Pendelschlagwerk (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das ein Führungsarm (60, 62) der Wirkmasse (40) des Pendelschlagwerks (10), insbesondere ein zweiteiliger Führungsarm (60, 62), in Bezug auf den Fixierpunkt durch eine Verteilung der Wirkmasse (40) biegemomentfrei ist.Pendulum impactor ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a guide arm ( 60 . 62 ) of the active material ( 40 ) of the pendulum impactor ( 10 ), in particular a two-part guide arm ( 60 . 62 ), with respect to the fixing point by a distribution of the active material ( 40 ) is free of bending moment. Pendelschlagwerk (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsarm (60, 62) biegemomentfrei ist, wenn die Wirkmasse (40) mit einem Arretieraggregat (70, 90, 110), wie dem Rückholwagen (70) und/oder der Bremseinrichtung (110), kraftschlüssig verbunden ist.Pendulum impactor ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the guide arm ( 60 . 62 ) is free of bending moment, if the active material ( 40 ) with a locking unit ( 70 . 90 . 110 ), like the return car ( 70 ) and / or the braking device ( 110 ), non-positively connected. Pendelschlagwerk (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zustand des Pendelschlagwerks (10) ein Arretieraggregat (70, 90, 110) in einer kraftschlüssigen Halteverbindung zur Wirkmasse (40) auf einer Seite (42, 43, 44, 45) der Wirkmasse (40) steht und vorzugsweise in einem Zustand eines zweiten Kraftschlusses eine zweite Haltverbindung des zweiten Arretieraggregats an einer zweiten Seite (43, 42, 45, 44) der Wirkmasse (40) im Kraftschluss steht, die der ersten Seite (42, 43, 44, 45) gegenüberliegt.Pendulum impactor ( 10 ) according to one of claims 4 to 8, characterized in that in a state of the pendulum impact ( 10 ) a locking unit ( 70 . 90 . 110 ) in a non-positive holding connection to the active mass ( 40 ) on one side ( 42 . 43 . 44 . 45 ) of the active material ( 40 ) and preferably in a state of a second frictional connection, a second holding connection of the second arresting unit on a second side ( 43 . 42 . 45 . 44 ) of the active material ( 40 ), the first page ( 42 . 43 . 44 . 45 ) is opposite. Pendelschlagwerk (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Gestell (30) wenigstens eine Schiene (80), vorzugsweise rollengelagert, angebracht ist, die Teil des Rückholwagens (70) ist.Pendulum impactor ( 10 ) according to one of claims 4 to 9, characterized in that on the second frame ( 30 ) at least one rail ( 80 ), preferably roller bearing, is attached, the part of the Rückholwagens ( 70 ). Pendelschlagwerk (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkmasse (40) durch den Rückholwagen (70) in wenigstens einer ersten Position entsprechend einer ersten potentiellen Energie und in wenigstens einer zweiten Position entsprechend einer zweiten, insbesondere höheren, potentiellen Energie fixiert ist, wobei eine Differenz zwischen der ersten potentiellen Energie und der zweiten potentiellen Energie stufenlos einstellbar ist.Pendulum impactor ( 10 ) according to one of claims 4 to 10, characterized in that the active material ( 40 ) by the return car ( 70 ) is fixed in at least a first position corresponding to a first potential energy and in at least a second position corresponding to a second, in particular higher, potential energy, wherein a difference between the first potential energy and the second potential energy is infinitely adjustable. Pendelschlagwerk (10) nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch. gekennzeichnet, dass die Schiene (80) einen Verbringungsweg für den Rückholwagen (70) bestimmt, der zwischen der wenigstens einen ersten Position und der wenigstens einen zweiten Position bogenförmig ist und insbesondere kürzer ist als ein Weg eines am Rückholwagen (70) befestigten Kupplungsmechanismus (74) für die Wirkmasse (40).Pendulum impactor ( 10 ) according to claim 10 or claim 11, characterized. characterized in that the rail ( 80 ) a transport path for the return truck ( 70 ) which is arcuate between the at least one first position and the at least one second position and, in particular, is shorter than a path of the return carriage ( 70 ) attached clutch mechanism ( 74 ) for the active material ( 40 ). Prüfverfahren für eine Materialprüfung mit einem Pendelschlagwerk (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wirkmasse (40) an einem ersten Gestell (20) in einer Materialprüfung fremdbeeinflussungsfrei gegen eine Materialprobe (188) geführt wird und der Energieeintrag in die Materialprobe (188) fremdbeeinflussungsfrei erfolgt, wobei sämtliche Betriebsaggregate (70, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 90, 92, 100, 102, 104, 110, 114, 116, 118, 120, 124, 126, 128, 130, 131, 132, 133, 134, 136, 160, 170, 172, 174, 176, 190, 192, 194, 196, 198) von dem zweiten Gestell (30) oder einer Tragstruktur (140, 150, 152) getragen werden. Test method for material testing with a pendulum impact tester ( 10 ), in particular according to one of the preceding claims 1 to 11, characterized in that an active mass ( 40 ) on a first frame ( 20 ) in a material test without influence of foreign substances against a material sample ( 188 ) and the energy input into the material sample ( 188 ) is carried out without foreign influence, all operating units ( 70 . 74 . 76 . 78 . 80 . 82 . 84 . 90 . 92 . 100 . 102 . 104 . 110 . 114 . 116 . 118 . 120 . 124 . 126 . 128 . 130 . 131 . 132 . 133 . 134 . 136 . 160 . 170 . 172 . 174 . 176 . 190 . 192 . 194 . 196 . 198 ) from the second frame ( 30 ) or a supporting structure ( 140 . 150 . 152 ) are worn.
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