DE1075868B

DE1075868B - Pendelschlagwerk

Info

Publication number: DE1075868B
Application number: DENDAT1075868D
Authority: DE
Inventors: Schnadt Zug Henri (Schweiz)
Original assignee: Alfred J Amsler S. Co Schaffhausen (Schweiz), Vextr Di K Griesmg Pat -Anw Honebach bei Bebra
Publication date: 1960-02-18

Description

Pendelschlagwerk Zur Prüfung der plastischen Verformungseigenschaften von Werkstoffen, vorzugsweise von Metallen, bei verschiedenen Spannungszuständen und Temperaturen, sowie der Abhängigkeit dieser Eigenschaften von chemischer Zusammensetzung, thermischer Be handlung, Schweißeinfluß, Kalt- und Warmverformungen, Alterung, Ausscheidungsvorgängen usw. dienen meistens die sogenannten Kerbschlagproben (z. B. nach Charpy, Mesnager, Izod usw.) oder neuerdings die von Schnadt eingeführten Proben.
Zur Vornahme der Versuche werden Pendelschlagwerke bekannter Bauart benutzt, in welchen ein mit einer Hammeriilnne versehener, von einer Höchstlage herunterschwingender Pendelhammer den beidseitig (oder auch einseitig) aufgestützten Probekörper mit einem Schlage entzweibricht und die dabei verbrauchte Brucharbeit gemessen wird. Bei den bekannten Pendelschlagwerken wird die Pendelfallhöhe so gewählt, daß der Pendelhammer beim Aufschlagen auf die Probe eine Umfangsgeschwindigkeit von etwa 5 m/sec besitzt.
Die Schnadt-Probe P nach Fig. 1 und 2 ist mit einer parallel zur aufUcllagenden Hammerfinne verlaufenden Bohrung versehen, wobei der Abstand der Achse dieser Bohrung von derjenigen Seite des Probekörpers, welche der Hammerfinne zugewendet ist, kleiner ist als der Bohrungshalbmesser. Ein in die Bohrung eingeführter eng passender Biegedorn D ragt daher mit seiner Mantelfläche etwas aus dem Probekörper heraus, und es wird dieser sehr harte und unverformbare Stift, meistens aus Hartmetall, längs einer Mantellinie von der Hammerfinne getroffen. Der Biegedorn ragt auch an beiden Enden (eventuell nur an einem Ende) aus dem Probekörper heraus. Die dem Biegedorn gegenüberliegende Seite des Probekörpers ist entweder glatt oder mit einer eventuell auch mit mehreren zum Biegedorn parallelen Kerben versehen.
Zur Aufklärung des Einflusses der Formänderungsgeschwindigkeit ist es wünschenswert, die Versuche nicht nur mit der bei den Pendelschlagwerken üblichen Biegegeschwindigkeit von etwa 5 m/sec durchzuführen, sondern auch mit Biegegeschwindigkeiten, deren Größenordnung bedeutend kleiner ist, beispielsweise nur den zehnten bis hundertsten Teil, vorzugsweise etwa 0,1 m/sec beträgt. Bei den bekannten Pendelschlagwerken kann dies nur erreicht werden, wenn man die Fallhöhe des Pendels verkleinert, wodurch aber zugleich die potentielle Energie des Pendels vermindert wird. Eine zehnmal kleinere Biegegeschwindigkeit bedingt somit eine hundertmal kleinere Fallhöhe des Pendels und daher eine hundertmal kleinere potentielle Energie. Diese ist aber für den Versuch ungenügend, so daß mit den bekannten Pendelschlagwerken eine solche Geschwindigkeitsänderung nicht erzielbar ist.
Erfindungsgemäß erfolgt bei einem Pendelschlagwerk die Vornahme von langsamen Biegeversuchen dadurch, daß eine vom herunterschwingenden Pendel betätigte Umsteuervorrichtung und ein auf die Probe einwirkender geführter Biegestempel zusätzlich angeordnet sind, welcher von der Umsteuervorrichtung mit einer wesentlich geringeren Geschwindigkeit als die Umfangsgeschwindigkeit des fallenden Pendels angetrieben wird. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist auf der Achse des Pendelhammers ein Exzenter angeordnet, welcher die Bewegung des Pendels auf den Biegestempel überträgt.
In Fig. 3 und 4 ist ein Ausfiihrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 3 zeigt die schematische Vorderansicht des Ausffihrungsbeispiels eines Pendelschlagwerkes für langsame Biegeversuche an Schnadt-Proben, und Fig. 4 zeigt die schematische Seitenansicht der gleichen Vorrichtung.
An einem Ständer 1 des Pendelschlagwerkes befestigte Rollen 2 führen einen Biegestempel 3, welcher durch Federn 4 in seiner Ausgangslage gehalten wird und an seinem unteren Ende eine Finne 5 trägt. Ein Probekörper 6 wird durch Auflage 7 gestützt. Die Achse 8 des Pendelhammers ist im Ständer 1 gelagert und trägt an ihrer Stirnseite exzentrisch angeordnet einen Vierkantbolzen 9. Auf diesem sitzt eine Scheibe 10, die ihrerseits ein Wälzlager 11 trägt. Beim Herabfallen des Pendelhammers in Pfeilrichtung wird das Wälzlager 11 mitgenommen, der Außenring des Lagers oder ein auf dieses aufgezogener besonderer Ring trifft in einer bestimmten Lage auf die obere Stirnfläche des Stempels 3 und rollt darauf ab, wodurch der Stempel 3 in Pfeilrichtung abwärts bewegt wird und die Finne 5 mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf den Probekörper 6 bzw. auf den in diesem eingelassenen Biegedorn auftrifft. Die Auftreffgeschwindigkeit des Stempels auf den Probekörper kann variiert werden und hängt ab von der Winkelgeschwindigkeit des Pendels, der Größe der Exzentrizität des Wälzlagers 11 sowie dem Winkel, um welchen das Zentrum des Wälzlagers 11 gegenüber der Längsachse des Pendels verschoben ist. In Fig. 3 liegt z. B. das Zentrum des Wälzlagers auf der Längsachse des Pendels. Der genannte Winkel ist in diesem Fall gleich Null. Eine Veränderung der Auftreffgeschwindigkeit kann aber auch durch Veränderung des Wälzlagerdurchmessers erreicht werden. Das Messen der verbrauchten Arbeit für den Bruch des Probekörpers erfolgt mit der gleichen Vorrichtung wie für den Pendelhammer.
Die Übertragung der Bewegung des Pendelhammers auf den Biegestempel zur Erzielung einer langsamen Biegegeschwindigkeit kann auch mit anderen Mitteln erfolgen; solche Mittel sind im Maschinenbau zur Umformung von Drehbewegungen in geradlinige Bewegungen in großer Vielfalt bekannt.
PATENTANSPRVCHE 1. Pendelschlagwerk zum Prüfen der plastischen Verformungseigenschaften von Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vornahme von langsamen Biegeversuchen eine vom herunterschwingenden Pendel betätigte Umsteuervorrichtung und ein auf die Probe einwirkender geführter Biegestempel zusätzlich angeordnet sind, welcher von der Umsteuervorrichtung mit einer wesentlich geringeren Geschwindigkeit als die Umfangsgeschwindigkeit des fallenden Pendels angetrieben wird.

Claims

2. Pendelschlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse des Pendelhammers ein Exzenter angeordnet ist, welcher die Bewegung des Pendels auf den Biegestempel überträgt.