DE102015013277A1

DE102015013277A1 - Vorrichtung zur Bestimmung wenigstens einer elektrischen Eigenschaft von Faserverbundwerkstoffen

Info

Publication number: DE102015013277A1
Application number: DE102015013277.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Holzer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2015-10-13
Publication date: 2016-04-14

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zur Bestimmung wenigstens einer elektrischen Eigenschaft von Faserverbundwerkstoffen, mit
– einer Aufnahme (3), eingerichtet zur Anordnung eines Prüfkörpers (5) aus einem Faserverbundwerkstoff in der Aufnahme (3),
– einer ersten, an einer ersten Seite der Aufnahme (3) angeordneten Kontakteinrichtung (7), und
– einer zweiten, an einer zweiten, der ersten Seite entlang einer ersten Richtung gesehen gegenüberliegenden Seite angeordneten Kontakteinrichtung (9), wobei
– wenigstens eine der ersten und der zweiten Kontakteinrichtungen (7, 9) entlang der ersten Richtung relativ zu der Aufnahme (3) verlagerbar angeordnet ist, und wobei
– eine Verlagerungseinrichtung (11, 13) zur Verlagerung der wenigstens einen verlagerbaren Kontakteinrichtung (7, 9) entlang der ersten Richtung vorgesehen ist,
vorgeschlagen. Die Vorrichtung (1) zeichnet sich dadurch aus, dass in einer sich bei Verlagerung der wenigstens einen verlagerbaren Kontakteinrichtung (7, 9) gegen einen Prüfkörper (5) entlang der ersten Richtung ergebenden Kraftflusslinie eine Druckmesseinrichtung (15, 17) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung von wenigstens einer elektrischen Eigenschaft von Faserverbundwerkstoffen.
Die Bestimmung elektrischer Eigenschaften, insbesondere des elektrischen Widerstandes, von Faserverbundwerkstoffen, die leitfähige Faserkomponenten aufweisen, stellt eine große Herausforderung dar. Aufgrund des typischerweise isolierenden Matrixmaterials ist eine Kontaktierung von den Außenflächen eines Prüfkörpers her nicht möglich. Es ist bekannt, zugeschnittene Prüfkörper von Faserverbundwerkstoffen über einander gegenüberliegende Schnittflächen zu kontaktieren. Durch den Zuschnitt werden dabei insbesondere die leitfähigen Faserkomponenten freigelegt, sodass sie durch Andrücken flächiger Elektroden kontaktiert werden können. Dabei können verschiedene Maßnahmen zur Verbesserung des elektrischen Kontakts getroffen werden, die insbesondere ein Schmirgeln oder Polieren der Schnittflächen sowie die Verwendung eines Kontaktmediums, beispielsweise einer Leitpaste, einschließen. Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen ist, dass keine Kontrolle oder Überwachung eines Anpressdrucks der Elektroden möglich ist. Diese ist jedoch entscheidend für eine reproduzierbare Messung und eine einheitliche Materialcharakterisierung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die genannten Nachteile nicht aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst, in dem eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Vorrichtung zur Bestimmung wenigstens einer elektrischen Eigenschaft von Faserverbundwerkstoffen geschaffen wird, welche eine Aufnahme aufweist, die eingerichtet ist zur Anordnung eines Prüfkörpers aus einem Faserverbundwerkstoff in der Aufnahme. Die Vorrichtung weist eine erste, auf einer ersten Seite der Aufnahme angeordnete Kontakteinrichtung und eine zweite, auf einer zweiten, der ersten Seite entlang einer ersten Richtung gesehen gegenüberliegenden Seite angeordnete Kontakteinrichtung auf. Wenigstens eine Kontakteinrichtung, ausgewählt aus der ersten Kontakteinrichtung und der zweiten Kontakteinrichtung, ist entlang der ersten Richtung relativ zu der Aufnahme verlagerbar angeordnet. Die Vorrichtung weist weiterhin eine Verlagerungseinrichtung auf, die eingerichtet ist zur Verlagerung der wenigstens einen verlagerbaren Kontakteinrichtung entlang der ersten Richtung. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass in einer sich bei Verlagerung der wenigstens einen verlagerbaren Kontakteinrichtung gegen einen Prüfkörper entlang der ersten Richtung ergebenden Kraftflusslinie eine Druckmesseinrichtung angeordnet ist. Mittels der in der Kraftflusslinie angeordneten Druckmesseinrichtung ist eine Überwachung, Kontrolle und/oder Erfassung des Anpressdrucks der Kontakteinrichtungen an den Prüfkörper möglich, sodass reproduzierbare Messungen der wenigstens einen elektrischen Eigenschaft des Faserverbundwerkstoffs sowie eine einheitliche Materialcharakterisierung ermöglicht werden.
Unter einer elektrischen Eigenschaft wird hier eine physikalische Eigenschaft eines Materials, insbesondere des Faserverbundwerkstoffs und ganz besonders des Prüfkörpers, verstanden, welche in Bezug steht zu elektrischen und/oder magnetischen Erscheinungen. Die Vorrichtung ist besonders bevorzugt eingerichtet zur Bestimmung des elektrischen Widerstands von Faserverbundwerkstoffen, insbesondere des Prüfkörpers.
Unter einem Faserverbundwerkstoff wird insbesondere ein Werkstoff aus einem Faser-Matrix-Verbund verstanden, welcher ein in ein vorzugsweise duroplastisches Matrixmaterial eingebettetes Fasermaterial aufweist. Dabei kann das Fasermaterial als Gestrick, Geflecht, Gewirk, Gewebe, Wirrfaserflies, Gelege, insbesondere auch Multiaxialgelege, oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise weist der Faserverbundwerkstoff elektrisch leitfähige Fasern auf, beispielsweise Metallfasern, Kohlenstofffasern, Fasern aus einer elektrisch leitfähigen Keramik, oder andere, insbesondere elektrisch leitfähige Fasern. Das Fasermaterial ist vorzugsweise aus Filamenten gebildet, die als einzelne Fasern oder als Faserbündel, sogenannte Rovings, vorliegen können. Das Matrixmaterial weist bevorzugt dielektrische Eigenschaften auf, insbesondere ist das Matrixmaterial vorzugsweise elektrisch isolierend ausgebildet.
Unter einer Aufnahme wird insbesondere ein räumlicher Bereich verstanden, in oder an dem ein Prüfkörper bestimmungsgemäß anordenbar ist, um die Bestimmung wenigstens einer elektrischen Eigenschaft durchführen zu können. Dabei wird der Prüfkörper bevorzugt in oder an der Aufnahme gehalten. Dass der Prüfkörper in der Aufnahme anordenbar ist schließt ein, dass er an der Aufnahme anordenbar ist.
Unter einem Prüfkörper wird insbesondere ein zu prüfender Körper verstanden, welcher einen Faserverbundwerkstoff umfasst oder bevorzugt aus einem Faserverbundwerkstoff besteht. Bei dem Prüfkörper kann es sich um ein Bauteil, um eine Materialprobe, insbesondere um eine eigens für die Bestimmung der wenigstens einen elektrischen Eigenschaft angefertigten Materialprobe, oder um einen anderen geeigneten Körper handeln.
Unter einer Kontakteinrichtung wird insbesondere eine Einrichtung verstanden, die ausgebildete ist, um den Prüfkörper elektrisch zu kontaktieren.
Unter einer Verlagerungseinrichtung wird insbesondere eine Einrichtung verstanden, die ausgebildet ist, um eine Verlagerung der wenigstens einen verlagerbaren Kontakteinrichtung entlang der ersten Richtung zu bewirken. Dabei kann es sich um eine manuell, motorisch und/oder automatisch betriebene Verlagerungseinrichtung handeln. Es ist möglich, dass die Verlagerungseinrichtung ansteuerbar ausgebildet ist, beispielsweise durch eine Steuereinrichtung, insbesondere eine Recheneinrichtung oder einen Computer.
Die erste Richtung ist vorzugsweise eine Längsrichtung der Vorrichtung, insbesondere eine Längsrichtung der Aufnahme. Die Aufnahme ist vorzugsweise rechteckförmig ausgebildet und weist insoweit zwei längere Kanten und zwei kürzere Kanten auf, wobei sich die erste Richtung bevorzugt entlang der längeren Kanten erstreckt. Entsprechend wird in der Aufnahme bevorzugt ein rechteckiger Prüfkörper angeordnet, der in etwa die Geometrie der Aufnahme aufweist.
Unter einer Kraftflusslinie wird hier eine gedachte Linie verstanden, die sich entlang der ersten Richtung erstreckt und einen Kraftfluss darstellt, der sich dann einstellt, wenn ein Prüfkörper in der Aufnahme angeordnet ist, und wenn die wenigstens eine verlagerbare Kontakteinrichtung gegen den Prüfkörper verlagert wird, sodass dieser insbesondere zwischen den Kontakteinrichtungen eingespannt wird. Es entsteht dann zwischen den Kontakteinrichtungen eine Druckkraft auf den Prüfkörper, wobei insbesondere ein Kraftfluss entlang der ersten Richtung zwischen den beiden Kontakteinrichtungen gegeben ist.
Dass die Druckmesseinrichtung in der Kraftflusslinie angeordnet ist, bedeutet insbesondere, dass die Druckmesseinrichtung so angeordnet ist, dass die entlang der Kraftflusslinie herrschende Druckkraft mittels der Druckmesseinrichtung erfassbar ist.
Unter einer Druckmesseinrichtung wird insbesondere eine Einrichtung verstanden, mit der ein entlang der Kraftflusslinie wirkender Druck und/oder eine entlang der Kraftflusslinie wirkende Kraft messbar ist. Unter einer Druckmesseinrichtung wird insbesondere auch eine Kraftmesseinrichtung verstanden.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Aufnahme eine Unterlage zur Abstützung des Prüfkörpers entlang einer zweiten Richtung aufweist. Die zweite Richtung steht dabei bevorzugt quer, insbesondere senkrecht zu der ersten Richtung. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der zweiten Richtung um eine vertikale Richtung, sodass der Prüfkörper auf der Unterlage aufliegt, wenn er in der Aufnahme angeordnet ist.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Aufnahme wenigstens eine Auflage zur Fixierung des Prüfkörpers entlang der zweiten Richtung aufweist. Die Auflage ist bevorzugt an dem Prüfkörper auf einer der Unterlage gegenüberliegenden Seiten anordenbar, sodass der Prüfkörper zwischen der Unterlage einerseits und der wenigstens einen Auflage andererseits fixiert werden kann. Handelt es sich bei der zweiten Richtung um die vertikale Richtung, ist die Auflage bevorzugt auf dem Prüfkörper anordenbar und drängt diesen nach unten gegen die Unterlage. Der Prüfkörper wird auf diese Weise einerseits von der Unterlage und andererseits von der wenigstens einen Auflage vertikal fixiert. Vorzugsweise weist die Vorrichtung zwei voneinander getrennte Auflagen auf, die – besonders bevorzugt auf einander entlang der ersten Richtung gesehen gegenüberliegenden Seiten – auf dem Prüfkörper anordenbar sind.
Vorzugsweise sind die Unterlage und die wenigstens eine Auflage aus einem elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise aus Kunststoff, ausgebildet.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Aufnahme wenigstens zwei laterale Halteelemente zur Fixierung des Prüfkörpers entlang einer dritten Richtung aufweist. Die dritte Richtung steht dabei bevorzugt quer, insbesondere senkrecht zu der ersten Richtung und zu der zweiten Richtung. Der Prüfkörper ist dabei vorzugsweise zwischen den lateralen Halteelementen anordenbar und wird durch diese – insbesondere seitlich – gehalten und fixiert. Dabei erstrecken sich die lateralen Halteelemente vorzugsweise entlang der ersten Richtung, um den Prüfkörper über seine Länge seitlich zu stützen und zu halten.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die wenigstens eine verlagerbare Kontakteinrichtung entlang von Führungsschienen verlagerbar ist. Durch die Führungsschienen wird die Kontakteinrichtung sicher und stabil entlang der ersten Richtung geführt, sodass sie in definierter Weise verlagerbar ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist vorgesehen, dass beide Kontakteinrichtungen verlagerbar sind, vorzugsweise entlang von Führungsschienen. Auf diese Weise kann eine sehr flexible Einspannung des Prüfkörpers insbesondere unter Verlagerung beider Kontakteinrichtungen erfolgen.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Kontakteinrichtungen jeweils eine flächige Kontaktelektrode aufweisen, die gegenüber einem Trägerblock der Kontakteinrichtung elektrisch isoliert und vorzugsweise an dem Trägerblock angeordnet, insbesondere gehalten ist. Mit der Kontaktelektrode kann der Prüfkörper somit elektrisch kontaktiert werden, wobei der Trägerblock gegenüber der Kontaktelektrode elektrisch isoliert ist, sodass es keine elektrische Isolierung zwischen dem Trägerblock und weiteren Elementen der Vorrichtung, insbesondere den Führungsschienen, bedarf. Dabei ist die Kontaktelektrode besonders einfach gegenüber dem Trägerblock elektrisch zu isolieren, insbesondere durch eine zwischen der Kontaktelektrode und dem Trägerblock angeordnete Isolierschicht, beispielsweise aus Kunststoff oder einem anderen dielektrischen Material.
Die Kontaktelektroden weisen bevorzugt Kupfer auf oder bestehen aus Kupfer.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung einen mittels einer Stellschraube verlagerbaren Gleitstein aufweist, wobei zwischen einer Stirnfläche des Gleitsteins und einer – insbesondere der Kontaktelektrode abgewandt oder an dem Trägerblock gegenüberliegend angeordneten – Rückenfläche des Trägerblocks der wenigstens einen verlagerbaren Kontakteinrichtung die Druckmesseinrichtung angeordnet ist. Mittels der Stellschraube kann dabei der Gleitstein verlagert werden, insbesondere durch Drehen der Stellschraube, wobei die Stirnfläche des Gleitsteins auf die Rückenfläche des Trägerblocks einwirkt, um diesen zu verlagern. Ist die Druckmesseinrichtung zwischen der Stirnfläche des Gleitsteins und der Rückenfläche des Trägerblocks angeordnet, ist sie ohne weiteres in der Kraftflusslinie zwischen dem Gleitstein und dem Trägerblock angeordnet und kann so letztlich den Elektrodenanpressdruck an dem Prüfkörper bestimmen.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich durch eine Spannungs- und/oder Stromquelle auszeichnet, die mit den Kontakteinrichtungen derart elektrisch verbunden ist, dass eine Potentialdifferenz zwischen den Kontakteinrichtungen anlegbar ist. Dabei ist die Spannungs- und/oder Stromquelle besonders bevorzugt mit den Kontaktelektroden der Kontakteinrichtungen verbunden. Vorzugsweise handelt es sich bei der Stromquelle um eine Konstantstromquelle, mittels welcher ein konstanter Strom durch den Prüfkörper erzeugbar ist. Auf diese Weise ist eine besonders genaue Messung des elektrischen Widerstands des Prüfkörpers möglich.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich durch eine Spannungsmesseinrichtung auszeichnet, die eingerichtet und angeordnet ist, um eine Spannung zwischen den Kontakteinrichtungen, insbesondere zwischen den Kontaktelektroden der Kontakteinrichtungen, zu messen.
Zusätzlich oder alternativ, vorzugsweise zusätzlich, ist eine Strommesseinrichtung vorgesehen, die eingerichtet und angeordnet ist, um einen Strom durch den Prüfkörper zwischen den Kontakteinrichtungen, insbesondere zwischen den Kontaktelektroden der Kontakteinrichtungen, zu messen. Sind sowohl eine entsprechende Spannungsmesseinrichtung als auch eine entsprechende Strommesseinrichtung vorgesehen, ist über den gemessenen Strom einerseits und die gemessene Spannung andererseits ohne weiteres ein elektrischer Widerstand des Prüfkörpers – insbesondere gemäß dem Ohmschen Gesetz – bestimmbar.
Die Strommesseinrichtung weist bevorzugt einen elektrischen Shunt auf, mit dem ein Strom mit hoher Genauigkeit messbar ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist die Unterlage auf einer metallischen Grundplatte angeordnet, wobei auf der Unterlage eine rechteckig zugeschnittene Probenplatte aus einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, als Prüfkörper positioniert wird. Zur Positionierung dienen die Unterlage, die wenigstens eine Auflage als vertikale Probenfixierung, und die lateralen Halteelemente als seitliche Probenfixierungen. Vorzugsweise ist die Unterlage aus elektrisch isolierendem Material auf der metallischen Grundplatte angeordnet. Innerhalb von Führungsschienen sind zwei verlagerbare Kontakteinrichtungen als bewegliche Kontaktblöcke angeordnet. Auf den der Probe zugewandten Seiten der Kontaktblöcke befindet sich jeweils eine Kupferelektrode als Kontaktelektrode, die mittels einer Elektrodenisolierung gegenüber dem als Trägerblock ausgebildeten, bevorzugt metallischen Kontaktblock elektrisch isoliert ist. Für die Widerstandsmessung werden beide Kontaktblöcke – und somit deren Kupferelektroden – gegen den als Probenplatte ausgebildeten Prüfkörper gedrückt. Um die elektrisch Leitung zwischen den Elektroden und der Probenplatte zu optimieren, werden die Probenschnittflächen des Prüfkörpers vorab mit einer Kontaktflüssigkeit, beispielsweise einem Leitlack, einer Leitpaste oder etwas ähnlichem, bestrichen. Das Andrücken der Kontaktblöcke erfolgt jeweils über eine Schiebereinheit als Verlagerungseinrichtung, und insbesondere einen darin geführten Gleitstein, der mittels einer Stellschraube gegen einen im Kontaktblock integrierten Druckkraftsensor als Druckmesseinrichtung gedrückt wird. Der Sensor ermöglicht die Einstellung und Überwachung eines definierten Elektrodenanpressdrucks, wodurch eine Reproduzierbarkeit der Widerstandsmessung realisiert wird.
Durch die beschriebene Vorrichtung lassen sich reproduzierbare Widerstandsmessungen an Faserverbundwerkstoffen mit leitfähigen Faserkomponenten durchführen, wobei der Elektrodenanpressdruck mittels Druckkraftsensoren eingestellt und überwacht werden kann.
An den Kontaktelektroden ist vorzugsweise jeweils eine Messleitung angelötet, über welche – mittels eines Netzgeräts – ein definierter Prüfstrom angelegt werden kann. Hierzu wird bevorzugt eine Konstantstromquelle verwendet. Der Prüfstrom wird über ein – vorzugsweise in den Stromkreis integriertes – Messgerät als Strommesseinrichtung aufgezeichnet. An den Elektroden beziehungsweise den daran angelöteten Messleitungen ist ein zweites Messgerät als Spannungsmesseinrichtung angeschlossen, über welches die Spannung aufgezeichnet wird. Über das Verhältnis von Spannung und Strom werden Rückschlüsse auf den elektrischen Probenwiderstand gezogen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung;
2 eine Detailansicht des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung gemäß 1, und
3 eine seitliche, schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung gemäß 1.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zur Bestimmung wenigstens einer elektrischen Eigenschaft, insbesondere eines elektrischen Widerstands, von Faserverbundwerkstoffen, mit einer Aufnahme 3, die eingerichtet ist zur Anordnung eines Prüfkörpers 5 aus einem Faserverbundwerkstoff in der Aufnahme 3. Die Vorrichtung 1 weist eine erste, an einer ersten Seite der Aufnahme 3 angeordnete Kontakteinrichtung 7, sowie eine zweite, an einer zweiten, der ersten Seite entlang einer sich in Längsrichtung der Vorrichtung 1 erstreckenden, ersten Richtung gesehen gegenüberliegenden Seite angeordnete Kontakteinrichtung 9 auf. Dabei sind hier sowohl die erste Kontakteinrichtung 7 als auch die zweite Kontakteinrichtung 9 entlang der ersten Richtung relativ zu der Aufnahme 3 verlagerbar. Dabei ist der ersten Kontakteinrichtung 7 eine erste Verlagerungseinrichtung 11 zur Verlagerung der ersten Kontakteinrichtung 7 entlang der ersten Richtung zugeordnet, und der zweiten Kontakteinrichtung 9 ist eine zweite Verlagerungseinrichtung 13 zur Verlagerung der zweiten Kontakteinrichtung 9 entlang der ersten Richtung zugeordnet.
In einer sich bei Verlagerung der Kontakteinrichtungen 7, 9 gegen den Prüfkörper 5 ergebenden Kraftflusslinie ist wenigstens eine Druckmesseinrichtung angeordnet, wobei bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Druckmesseinrichtungen 15, 17 vorgesehen sind. Dabei ist eine erste Druckmesseinrichtung 15 der ersten Kontakteinrichtung 7 zugeordnet, wobei eine zweite Druckmesseinrichtung 17 der zweiten Kontakteinrichtung 9 zugeordnet ist.
Die Aufnahme 3 weist hier eine aus einem elektrisch isolierenden Material gebildete Unterlage 19 auf, die auf einer vorzugsweise metallischen Grundplatte 21 der Vorrichtung 1 angeordnet ist. Der Prüfkörper 5 ist auf der Unterlage 19 anordenbar und wird durch diese in einer zweiten Richtung, die senkrecht auf der ersten Richtung steht, nämlich in vertikaler Richtung, abgestützt.
Es sind zwei aus einem elektrisch isolierenden Material gebildete Auflagen 23, 25 vorgesehen, die auf einer der Unterlage gegenüberliegenden Seite des Prüfkörpers 5 anordenbar sind, um den Prüfkörper 5 in vertikaler Richtung zu fixieren und gegen die Unterlage 19 zu drängen.
Die Vorrichtung 1 weist außerdem zwei laterale Halteelemente 27, 29 auf, welche sich entlang der ersten Richtung erstrecken und eingerichtet sind, um den Prüfkörper 5 entlang einer dritten Richtung, die senkrecht auf der ersten Richtung, mithin der Längsrichtung, und senkrecht auf der zweiten Richtung, mithin der vertikalen Richtung, steht, zu fixieren.
Die Vorrichtung 1 weist weiterhin Führungsschienen 31, 33 auf, auf denen und/oder entlang derer die Kontakteinrichtungen 7, 9 verlagerbar sind.
Jede der Kontakteinrichtungen 7, 9 weist jeweils eine Kontaktelektrode 35, 37 auf, welche über ein Isolatorelement 39, 41 gegenüber einem Trägerblock 43, 45 der Kontakteinrichtungen 7, 9 isoliert und vorzugsweise an dem Trägerblock 43, 45 befestigt ist.
In 1 sind zwei Details D, D' umrandet markiert, wobei diese Details D, D' die Kontakteinrichtungen 7, 9 und die Verlagerungseinrichtungen 11, 13 betreffen. Die Vorrichtung 1 ist insoweit bevorzugt symmetrisch aufgebaut, als sowohl die Kontakteinrichtungen 7, 9 als auch die Verlagerungseinrichtungen 11, 13 identisch aufgebaut sind. Im Folgenden wird daher lediglich auf das erste Detail D eingegangen. Die in dem zweiten Detail D' dargestellten Elemente sind bevorzugt identisch hierzu ausgebildet.
2 zeigt eine Detaildarstellung des Ausführungsbeispiels gemäß 1 und zwar insbesondere das erste Detail D. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei ist hier erkennbar, dass die Verlagerungseinrichtung 11 einen mittels einer Stellschraube 47 verlagerbaren Gleitstein 49 aufweist, wobei zwischen einer Stirnfläche 51 des Gleitsteins 49 und einer Rückenfläche 53 des Trägerblocks 43 die Druckmesseinrichtung 15 angeordnet ist. Wird durch Drehen der Stellschraube 47 der Gleitstein 49 so verlagert, dass dessen Stirnfläche 51 gegen die Rückenfläche 53 gedrängt wird, wird der Trägerblock 43 so verlagert, dass die Kontaktelektrode 35 gegen den Prüfkörper 5 gedrängt wird. Dabei ist bevorzugt zwischen dem Prüfkörper 5 und der Kontaktelektrode 35 eine Kontaktflüssigkeit, insbesondere ein Leitlack oder eine Leitpaste, angeordnet.
Die Druckmesseinrichtung 15 ist in einer gedachten Kraftflusslinie zum Anpressen der Kontaktelektrode 35 gegen den Prüfkörper 5 angeordnet, sodass der Elektrodenanpressdruck mittels der Druckmesseinrichtung 15 bestimmbar ist.
3 zeigt eine schematische Schnittansicht des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 gemäß den 1 und 2. Dabei ist hier dargestellt, dass die Vorrichtung 1 eine Stromquelle 57 aufweist, mittels der ein Stromfluss zwischen den Kontaktelektroden 35, 37 durch den Prüfkörper 5 erzeugt wird, wobei die Stromquelle 57 bevorzugt als Konstantstromquelle ausgebildet ist. Mittels einer Strommesseinrichtung 59 ist der Stromfluss durch den Prüfkörper 5 messbar.
Weiterhin weist die Vorrichtung 1 eine Spannungsmesseinrichtung 61 auf, mittels der eine Spannung zwischen den Kontaktelektroden 35, 37, die über dem Prüfkörper 5 abfällt, messbar ist.
Aus der mittels der Strommesseinrichtung 61 gemessenen Spannung und dem mittels der Strommesseinrichtung 59 gemessenen Strom lässt sich schließlich der elektrische Widerstand des Prüfkörpers 5 bestimmen.

Claims

Vorrichtung (1) zur Bestimmung wenigstens einer elektrischen Eigenschaft von Faserverbundwerkstoffen, mit – einer Aufnahme (3), eingerichtet zur Anordnung eines Prüfkörpers (5) aus einem Faserverbundwerkstoff in der Aufnahme (3), – einer ersten, an einer ersten Seite der Aufnahme (3) angeordneten Kontakteinrichtung (7), und – einer zweiten, an einer zweiten, der ersten Seite entlang einer ersten Richtung gesehen gegenüberliegenden Seite angeordneten Kontakteinrichtung (9), wobei – wenigstens eine der ersten und der zweiten Kontakteinrichtungen (7, 9) entlang der ersten Richtung relativ zu der Aufnahme (3) verlagerbar angeordnet ist, und wobei – eine Verlagerungseinrichtung (11, 13) zur Verlagerung der wenigstens einen verlagerbaren Kontakteinrichtung (7, 9) entlang der ersten Richtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass – in einer sich bei Verlagerung der wenigstens einen verlagerbaren Kontakteinrichtung (7, 9) gegen einen Prüfkörper (5) entlang der ersten Richtung ergebenden Kraftflusslinie eine Druckmesseinrichtung (15, 17) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (3) eine Unterlage (19) zur Abstützung eines Prüfkörpers (5) entlang einer zweiten Richtung aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (3) wenigstens eine Auflage (23, 25) zur Fixierung eines Prüfkörpers (5) entlang der zweiten Richtung aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (3) laterale Halteelemente (27, 29) zur Fixierung des Prüfkörpers (5) entlang einer dritten Richtung aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine verlagerbare Kontakteinrichtung (7, 9) entlang von Führungsschienen (31, 33) verlagerbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtungen (7, 9) jeweils eine flächige Kontaktelektrode (35, 37) aufweisen, wobei die Kontaktelektrode (35, 37) gegenüber einem Trägerblock (43, 45) der Kontakteinrichtung (7, 9) elektrisch isoliert ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung (11, 13) einen mittels einer Stellschraube (47) verlagerbaren Gleitstein (49) aufweist, wobei zwischen einer Stirnfläche (51) des Gleitsteins (49) und einer Rückenfläche (53) des Trägerblocks (43) der wenigstens einen verlagerbaren Kontakteinrichtung (7, 9) die Druckmesseinrichtung (15, 17) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Spannungs- und/oder Stromquelle (57), die mit den Kontakteinrichtungen (7, 9) elektrisch verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Spannungsmesseinrichtung (61), mittels derer eine Spannung zwischen den Kontakteinrichtungen (7, 9) messbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Strommesseinrichtung (59), mittels derer ein elektrischer Strom zwischen den Kontakteinrichtungen (7, 9) messbar ist.