DE1190224B

DE1190224B - Device for determining the elongation and strength values of highly elastic material

Info

Publication number: DE1190224B
Application number: DEF31208A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Heidemann; Ruprecht Ecker; Dr Guido Fromandi
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1960-05-11
Filing date: 1960-05-11
Publication date: 1965-04-01

Description

Vorrichtung zum Ermitteln der Dehnungs-und Festigkeitswerte von hochelastischem Material Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln der Dehnungs- und Festigkeitswerte von hochelastischem Material bei hohen Zerreißgeschwindigkeiten und verschiedenen Temperaturen, bestehend aus einem ortsfesten Meßkopf mit einer Haltevorrichtung für einen frei herabhängenden Prüfling und mit einer Kraftmeßvorrichtung sowie aus einem mit gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegten Stößel, der jeweils das in seiner Bahn befindliche Ende des Prüflings erfaßt und mitreißt.Device for determining the elongation and strength values of highly elastic Material The invention relates to a device for determining the elongation and Strength values of highly elastic material at high tear speeds and different temperatures, consisting of a stationary measuring head with a Holding device for a freely hanging test object and with a force measuring device as well as a ram moving at a constant speed, each of which has the located in its path end of the test specimen detected and carried away.

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art (z. B. nach USA.-Patentschrift Nr. 2323 724) befindet sich der Stößel an dem Umfang eines Schwungrades und beschreibt eine Kreisbahn. Diese Vorrichtung ist nur für die Messung kleiner Dehnungen, also hauptsächlich für metallische Prüflinge brauchbar. Für Materialien mit hoher Dehnung, z. B. Textilien, Gummi, od. dgl., ist diese Vorrichtung nicht brauchbar, da sich dieses Material auf der Schwungscheibe aufwickelt. In the known devices of this type (e.g. according to the USA No. 2323 724) the tappet is located on the circumference of a flywheel and describes a circular path. This device is only for measuring small strains, so mainly useful for metallic test objects. For materials with high elongation, z. B. textiles, rubber, od. Like., This device is not useful because winds this material on the flywheel.

Es wurde nun gefunden, daß dieser Nachteil behoben ist, wenn der Stößel erfindungsgemäß an einer um Umlenkräder geführten endlosen Kette befestigt ist, deren Antrieb mit einem auskuppelbaren Schwungrad versehen ist. An der Kette ist in Bewegungsrichtung vor dem Stößel ein Kurvenstück befestigt, das einen Hebel betätigt, der das Ende des Prüflings in die Bahn des Stößels einschwenkt. Der an der Kette sitzende Stößel wird entlang einer Geraden bewegt, so daß eine geradlinige Bewegung und Dehnung des Prüflings erreicht ist. Der Prüfling wird als Ring ausgebildet, und seine Haltevorrichtung sowie der Stößel sind als Profilrollen ausgebildet. Der lineare Weg, den der Stößel beim Zerreißvorgang zwischen zwei Kettenrädern zurücklegt, sollte wenigstens dem größtmöglichen Verformungsweg der Probe entsprechen. Der Verformungsweg und damit die Dehnung können dann unmittelbar an der Kette abgegriffen werden. Da es jedoch einfacher und in der Regel auch genauer ist, diese Größe von einer drehbar gelagerten Welle abzugreifen, sollte die Kettenlänge als ganzes Vielfaches eines Kettenrad-Teilkreisumfangs ausgebildet sein. Es genügt dann ein an einem Kettenrad angebrachter Drehwinkelmesser. It has now been found that this disadvantage is eliminated when the According to the invention, the ram is attached to an endless chain guided around deflection wheels whose drive is provided with a disengageable flywheel. On the chain a cam piece is attached in front of the plunger in the direction of movement, which has a lever actuated, which swings the end of the test object into the path of the ram. The on the chain-seated ram is moved along a straight line, so that a straight line Movement and elongation of the test specimen is achieved. The test item is designed as a ring, and its holding device and the plunger are designed as profile rollers. Of the linear path that the ram travels between two sprockets during the tearing process, should at least correspond to the largest possible deformation path of the specimen. The deformation path and thus the elongation can then be tapped directly on the chain. There However, it is easier and usually more accurate to rotate this size of one To tap the stored shaft, the chain length should be a whole multiple of a Sprocket pitch circle circumference be formed. Then one on a sprocket is sufficient attached rotation angle meter.

Zur Prüfung von Elastomeren, insbesondere Gummi, werden oftmals genormte Prüfringe verwendet. Es können daher der Halter und der Aufnehmer in zweckmäßiger Weise je eine in den Ring eingreifende Profilrolle aufweisen. Damit der Prüfring oder eine auf andere Weise ausgebildete Probe mit dem schnellbewegten Aufnehmer in Verbindung gebracht werden kann, wird entsprechend einer vor- teilhaften Weiterbildung der Erfindung eine besondere Zuführvorrichtung verwendet, welche die Probe bei Annäherung des Aufnehmers um ihren Halter in die Aufnahmestellung schwenkt. Diese Zuführvorrichtung läßt sich z. B. über ein von der Kette oder einem Kettenrad angetriebenes Kurvengetriebe steuern. Bevorzugt wird die Verwendung eines federbelasteten schwenkbaren Hebels, dessen einer Arm an der Probe angreift und dessen anderer Arm an einer mit dem Antrieb des Aufnehmers verbundenen Steuerkurve anliegt. In der Zuführrichtung kann der Hebel grundsätzlich formschlüssig oder kraftschlüssig gesteuert werden. Damit die Zuführvorrichtung bei Kettengetrieben mit nur einem Aufnehmer ihre Zuführbewegung nur bei dessen Annäherung ausführen kann, ist es mitunter zweckmäßig, zwischen einem Kettenrad und dem Kurventräger eine Untersetzung einzuschalten, die dem Verhältnis zwischen Kettenlänge und Kettenrad-Teilkreisumfang entspricht. For testing elastomers, especially rubber, standardized ones are often used Test rings used. It can therefore be the holder and the receiver in a more expedient manner Way each have a profile role engaging in the ring. So that the test ring or a sample formed in some other way with the fast moving transducer can be associated, is according to a pre- partial further training of the invention uses a special feeder which feeds the sample when approached the pick-up pivots around its holder into the pick-up position. This feeding device can z. B. via a cam gear driven by the chain or a sprocket steer. The use of a spring-loaded pivoting lever is preferred, one arm of which engages the specimen and the other arm of which engages with the drive of the transducer connected to the control cam. The lever can move in the feed direction basically be controlled positively or non-positively. So that the feeding device in the case of chain drives with only one pick-up, their feed movement only occurs when it approaches can perform, it is sometimes useful between a sprocket and the curve support to switch on a reduction that corresponds to the ratio between chain length and chain wheel pitch circle circumference is equivalent to.

Die Kraftmessung kann verhältnismäßig einfach gestaltet werden, wenn der Halter über eine Feder an seinem Träger befestigt und der Verformungsweg der Feder gemessen wird. Zum Beispiel kann man eine Blattfeder bzw. ein Blattfederpaket auf zwei Stützenlagern und den Halter in der Mitte der Blattfeder aufhängen. Dabei läßt sich die Durchbiegung durch an der Feder angebrachte Dehnungsmeßstreifen ermitteln. Besonders genaue Messungen des Federweges erhält man durch Verwendung eines Hallgenerators, der in einem mit einem Gradienten versehenen Magnetfeld bewegbar angeordnet ist. The force measurement can be made relatively easy if the holder is attached to its support via a spring and the deformation path of the Spring is measured. For example, you can use a leaf spring or a leaf spring package hang on two support bearings and the holder in the middle of the leaf spring. Included the deflection can be determined by means of strain gauges attached to the spring. Particularly precise measurements of the spring deflection can be obtained by using a Hall generator, which is movably arranged in a magnetic field provided with a gradient.

Zum Messen der Dehnung bzw. des Verformungsweges kann man einen an sich bekannten, an das Getriebe des Aufnehmers angeschlossenen Wegmesser verwenden. Unter anderem eignet sich für diesen Zweck ein Potentiometer, dessen Abgreifer an einer Getriebewelle, insbesondere Kettenradwelle, sitzt. Die abgegriffene Potentiometerspannung ist dann dem Verformungsweg linear proportional. To measure the elongation or the deformation path, one can use known odometer connected to the transmission of the transducer use. Among other things, a potentiometer is suitable for this purpose a transmission shaft, in particular a sprocket shaft, is seated. The tapped potentiometer voltage is then linearly proportional to the deformation path.

Die vorgenannten Meßvorrichtungen liefern während des Zerreißvorganges ständig sich kontinuierlich ändernde Meßwerte, die, in zwei rechtwinkligen Koordinaten aufgetragen, unmittelbar das Spannungs-Dehnungs-Diagramm des Probenwerkstoffes ergeben. The aforementioned measuring devices deliver during the tearing process constantly changing measured values, which, in two right-angled coordinates plotted, immediately result in the stress-strain diagram of the sample material.

Beispielsweise kann man die Meßvorrichtungen an einen Oszillographen, vorzugsweise Kathodenstrahloszillographen, anschließen, auf dessen Schirm das Diagramm sichtbar gemacht wird. Zur Registrierung dieser kurzzeitig aufgezeichneten Kurve eignet sich vor allem eine auf den Oszillographenschirm gerichtete Fotokamera, die mit dem Oszillographen oder einer diesen steuernden Vorrichtung elektrisch verbunden ist und zu Beginn des Meßvorganges selbsttätig ausgelöst wird. Wenn dabei sichergestellt wird, daß der Verschluß zu Beginn des Meßvorganges oder schon vorher geöffnet wird, so kann auf Nachleuchtstoffe auf dem Oszillographenschirm verzichtet werden. Mitunter kann es daher zweckmäßig sein, die Kamera durch das Getriebe des Aufnehmers vor Beginn des Zerreißvorganges auszulösen.For example, the measuring devices can be connected to an oscilloscope, preferably cathode ray oscilloscope, on whose screen the diagram is made visible. To register this briefly recorded curve a camera aimed at the oscilloscope screen is particularly suitable, which electrically connected to the oscilloscope or a device controlling it and is triggered automatically at the beginning of the measuring process. If ensured that the shutter is opened at the beginning of the measuring process or before, this means that there is no need for phosphorescent substances on the oscilloscope screen. Sometimes it may therefore be useful to pass the camera through the gears of the transducer To trigger the start of the tearing process.

Es kann aber auch ein elektronisches Steuergerät verwendet werden, welches die einzelnen Meßwerte verstärkt und ein Zähl- und/oder Registrierwerk steuert. Grundsätzlich ist auch bei einer elektronischen Steuerung eine kontinuierliche Abtastung und Aufzeichnung möglich. Um die Anordnung jedoch einfach zu halten, beschränkt man regelmäßig die Registrierung auf bestimmte Einzelwerte. Zum Beispiel kann man einen oder mehrere Abgreifer für Zwischendehnungswerte zur Übermittlung von Steuerkommandos zwecks Registrierung der bestimmten Dehnungen zugeordneten Spannungen vorsehen. Vorzugsweise werden bei Verwendung eines Potentiometers zur Messung des Verformungsweges in der Bahn des Potentiometerabgreifers ein oder mehrere Kontakte vorgesehen, die je in einem Steuerkreis für die Registrierung von Zwischenspannungswerten liegen. Die Einzelwerte brauchen dann nicht aus dem Diagramm abgegriffen bzw. ausgemessen zu werden. Vor allem ist es leichter, einen Mittelwert zu finden, wenn der gleiche Versuch an mehreren Proben vorgenommen wird. Auch kann das elektronische Steuergerät oder die Registriervorrichtung mit einem Rechenwerk gekuppelt werden, das selbsttätig abgeleitete Werte, z. B. den Elastizitätsmodul, ermittelt. However, an electronic control unit can also be used, which amplifies the individual measured values and controls a counter and / or register. In principle, continuous scanning is also used with an electronic control system and recording possible. However, in order to keep the arrangement simple, limited you regularly register for certain individual values. For example you can one or more taps for intermediate expansion values for the transmission of control commands provide stresses associated with the particular strains to record. Preferably, when using a potentiometer to measure the deformation path one or more contacts are provided in the path of the potentiometer tap, which each lie in a control circuit for the registration of intermediate voltage values. The individual values then do not need to be tapped or measured from the diagram to become. Most importantly, it is easier to find an average when the same Experiment is carried out on several samples. The electronic control unit can also or the registration device can be coupled to an arithmetic logic unit that operates automatically derived values, e.g. B. the modulus of elasticity determined.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigt F i g. 1 in räumlich schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform der Erfindung, F i g. 2 eine räumliche Darstellung einer vollständigen Zerreißmaschine mit Steuerteil, F i g. 3 einen Schnitt durch die Maschine nach F i g. 2 entlang der Schnittlinie IV-IV, F i g. 4 eine teilweise entlang der Schnittlinie V-V in F i g. 3 geschnittene Ansicht dieser Maschine, Fig.5 ein mechanisch-elektrisches Blockschaltbild der Gesamtanordnung, Fig. 6 den Anschluß eines Potentiometers zur Messung des Verformungsweges. The invention is exemplified below with reference to the drawings explained. It shows F i g. 1 shows a first embodiment in a spatially schematic representation of the invention, FIG. 2 shows a three-dimensional representation of a complete shredding machine with control part, F i g. 3 shows a section through the machine according to FIG. 2 along the section line IV-IV, F i g. 4 a partially along the section line V-V in FIG F i g. 3 sectional view of this machine, Fig. 5 a mechanical-electrical Block diagram of the overall arrangement, Fig. 6 the connection of a potentiometer for Measurement of the deformation path.

In F i g. 1 ist mit 1 eine Antriebswelle bezeichnet, die über einen Kupplungsflansch 2 mit einem nicht dargestellten Motor in Verbindung ist. Auf der Welle 1 sitzen weiterhin ein Schwungrad 3 und ein Kettenrad 4 für eine Kette 5. Ein Kettenrad 6 ist auf einer Welle 7 angebracht. An einem Kettenglied 8 der Kette 5 ist eine Profilrolle 9, die mit der Kette umläuft, drehbar gelagert. Diese Rolle greift in einen ringförmigen, mit einem Schlaufenende in die Bahn der Kette 5 gebrachten Gummiprüfring 10 ein - die Zeichnung zeigt die Eingriffstellung -, der oben durch eine weitere Profilrolle 11 gehalten ist, die drehbar an einem Halter 12 sitzt. Dieser Halterl2 ist über ein Doppelschneidenlager 13 an einer Blattfeder 14 aufgehängt, die sich an zwei gerätfesten Lagern 15 abstützt. Da die beim Zerreißvorgang auftretenden Kräfte durch das Doppelschneidenlager übertragen werden, kann jede einzelne Kraft aus der Durchbiegung oder allgemeiner aus der Verformung der Blattfeder 14 ermittelt werden. Auf wenigstens einer Seite der Blattfeder ist ein Dehnungsmeßstreifen 16 aufgeklebt. Der Übersichtlichkeit wegen ist ein solcher Streifen auf der oberen Fläche der Blattfeder eingezeichnet. Falls nur ein Streifen zur Anwendung kommt, sollte er im Bereich der größeren Streckung, also unter der Blattfeder vorgesehen werden. In Fig. 1 is denoted by 1, a drive shaft that has a Coupling flange 2 with a no engine shown is in connection. On the Shaft 1 also has a flywheel 3 and a chain wheel 4 for a chain 5. A sprocket 6 is mounted on a shaft 7. On a chain link 8 of the chain 5 is a profile roller 9, which rotates with the chain, rotatably mounted. This role engages in an annular, one loop end brought into the path of the chain 5 Rubber test ring 10 a - the drawing shows the engagement position - the above by a further profile roller 11 is held, which is rotatably seated on a holder 12. This holder 12 is suspended from a leaf spring 14 via a double cutting edge bearing 13, which is supported on two bearings 15 fixed to the device. Since the occurring during the tearing process Forces are transmitted through the double cutting edge bearing, each individual force can determined from the deflection or more generally from the deformation of the leaf spring 14 will. A strain gauge 16 is located on at least one side of the leaf spring glued. For the sake of clarity, there is such a strip on the top Plotted area of the leaf spring. If only one strip is used, it should be provided in the area of greater elongation, i.e. under the leaf spring will.

Konzentrisch zur Welle 7 ist ein Potentiometer 17 vorgesehen, dessen Anschlüsse 18 und Abgreifer 19, der mit der Welle 7 umläuft, relativ zueinander so angeordnet sind, daß der Abgreifer am Anfang der Wicklung steht, wenn die Rolle9 den PrüflinglO, ohne ihn zu spannen, gestreckt hat. Hierzu ist die Länge der Kette 5 dreimal größer als der Teilkreisumfang des Kettenrades 6 ausgebildet. Bei jedem Umlauf der Rolle 9 führt somit der Abgreifer 19 drei Umdrehungen aus. An Stelle einer einzigen Rolle 9 können auch deren drei mit gleichem Abstand voneinander an der Kette vorgesehen werden. Concentric to the shaft 7, a potentiometer 17 is provided, the Connections 18 and gripper 19, which rotates with the shaft 7, relative to one another are arranged so that the pick-up is at the beginning of the winding when the roll9 has stretched the test object without tensioning it. This is the length of the chain 5 three times larger than the pitch circumference of the chain wheel 6. With everyone Thus, around the roller 9, the gripper 19 performs three revolutions. Instead of a single roller 9 can also have three equidistantly spaced from one another the chain.

Zur Messung der Verformungsgeschwindigkeit, die der Drehzahl der Welle 7 proportional ist, dient ein Drehzahlmesser 21, dessen Welle 22 mittels eines auf zwei Riemenscheiben23, 24 laufenden Riemens25 an die Welle 7 angeschlossen ist. Die Drehzahl der Wellen 1 und 7 kann auf mechanische und/oder elektrische Weise regelbar ausgebildet werden. Der Kettentrieb mit der Prüfringhalterung soll in einem wärmeisolierten Gehäuse untergebracht werden, das hier der Übersichtlichkeit wegen ebenfalls nicht dargestellt ist. Über eine Temperatursteuervorrichtung läßt sich dann die Innentemperatur in diesem Gehäuse auf den jeweils gewünschten Wert einregulieren. To measure the deformation rate, which is the speed of the Shaft 7 is proportional, a tachometer 21 is used, the shaft 22 by means of a on two pulleys23, 24 running belt25 is connected to the shaft 7. The speed of the shafts 1 and 7 can be mechanical and / or electrical be controllably trained. The chain drive with the test ring holder should be in one Thermally insulated housing can be accommodated here for the sake of clarity is also not shown. A temperature control device can be used then adjust the internal temperature in this housing to the desired value.

Vor Beginn eines Zerreißvorganges muß der Prüfring, z. B. durch Vorheizen oder Vorkühlen, auf die im Prüfraum herrschende Temperatur gebracht werden. Er wird dann in die Rolle 11 eingehängt und mit seinem unteren freien Ende zunächst aus der Bewegungsbahn der mit eingeregelter Geschwindigkeit laufenden Kette 5 mit der Rolle 9 herausgehalten. Vor Annäherung der Rolle 9 wird der Ring freigegeben, so daß er zur Kette 5 hinschwenkt und von der Rolle 9 erfaßt wird. Der Abstand zwischen den Wellen 1 und 7 ist so groß bemessen, daß der Zerreißvorgang mit Sicherheit beendet ist, wenn das Kettenglied 8 auf das Kettenrad 4 aufläuft. Einem Kathodenstrahloszillographen 26 werden dabei über Leitungen 27, 28 fortlaufend die Meßwerte über Kräfte bzw. Spannungen und den Verformungsweg bzw. die Dehnung des Prüfringes übermittelt. Durch Ablenkung in zwei zueinander senkrechten Koordinatenrichtungen ergibt sich dann auf dem Bildschirm 29 unmittelbar die Spannungs-Dehnungs-Kurve des Probenwerkstoffes. Eine ferngesteuerte fotografische Kamera 31 ist auf den Bildschirm 29 gerichtet und mit dem Oszillographen 26 über eine Auslöseleitung 32 verbunden. Die Kamera wird beim ersten Impuls, den der Oszillograph erhält, selbsttätig ausgelöst. Ihr Verschluß bleibt während des ganzen Zerreißvorganges geöffnet, so daß das Spannungs-Dehnungs-Diagramm auf dem Film der Kamera registriert wird. Gegebenenfalls kann auch die Kamera durch einen an der Kette vorgesehenen oder von der Welle 7 bewegten Kontaktgeber gesteuert werden. Before the start of a tearing process, the test ring, for. B. by preheating or pre-cooling, brought to the temperature prevailing in the test room. He will then hooked into the roller 11 and initially off with its lower free end the trajectory of the chain 5 running at a regulated speed with the Roll 9 kept out. Before the roller 9 approaches, the ring is released, see above that it pivots towards the chain 5 and is gripped by the roller 9. The distance between the shafts 1 and 7 is so large that the tearing process ends with certainty is when the chain link 8 runs onto the sprocket 4. A cathode ray oscillograph 26, the measured values for forces or Stresses and the deformation path or the elongation of the test ring are transmitted. By diversion in two mutually perpendicular coordinate directions then results on the screen 29 directly shows the stress-strain curve of the sample material. A remote controlled one photographic camera 31 is aimed at the screen 29 and with the oscilloscope 26 connected via a release line 32. The camera is activated on the first impulse, the the oscilloscope receives, triggered automatically. Your closure remains during the whole tearing process open, so that the stress-strain diagram on the The camera is registered. If necessary, the camera can also be through a provided on the chain or moved by the shaft 7 contactor can be controlled.

Die Zerreißmaschine nach den Fig. 2, 3 und 4 besteht im wesentlichen aus einem Sockel 33, auf dem ein erstes Getriebegehäuse 34 mit einem Steuerpult 35 und ein zweites Getriebegehäuse36 sitzen. The shredding machine of FIGS. 2, 3 and 4 consists essentially from a base 33 on which a first gear housing 34 with a control panel 35 and a second transmission housing36 sit.

Im ersten Getriebegehäuse 34 ist ein Elektromotor 37 angeordnet, der über ein stufenlos regelbares Keilriemengetriebe 38 ein Stufengetriebe 39 antreibt.In the first gear housing 34, an electric motor 37 is arranged, the A multi-step transmission 39 drives via a continuously variable V-belt transmission 38.

Über eine elektromagnetisch schaltbare Kupplung 40 kann die Eingangswelle41 des Getriebes 39 unmittelbar mit der Ausgangswelle 42 gekuppelt werden. Eine Vorgelegewelle 43 steht über ein Zahnradpaar 44, 45 mit der Welle 41 ständig in Verbindung und ist über Zahnrad 46 mit einem lose auf der Welle 42 laufenden Zahnrad 47 im Eingriff, das über eine zweite elektromagnetisch schaltbare Kupplung 48 mit der Welle 42 gekuppelt werden kann. Das Übersetzungsverhältnis des schematisch dargestellten Getriebes 39 entspricht dem Regelbereich des stufenlosen Keilriemengetriebes 38. Das Getriebe ist so ausgelegt, daß sich ein Gesamtregelbereich der Verformungsgeschwindigkeit von 0,5 bis 20m/sek. ergibt, der durch Regelung der Motordrehzahl entsprechend vergrößert werden kann. Zwischen zwei Lagern 49,50 sitzt auf der durch das Getriebegehäuse 34 hindurchgeführten Welle 42 ein Schwungrad51, welches den Geschwindigkeitsabfall des Getriebes bei hohen Drehzahlen kleiner als 1 °/o hält und im Verein mit der Schwungmasse des Motors 37 bei niedrigen Drehzahlen sicherstellt, daß die Drehzahl beim Zerreißvorgang nicht um mehr als 5 ovo abfällt.The input shaft 41 of the transmission 39 can be coupled directly to the output shaft 42. A countershaft 43 is constantly connected to the shaft 41 via a pair of gears 44, 45 is in engagement via gear wheel 46 with a gear wheel 47 running loosely on shaft 42, which is coupled to the shaft 42 via a second electromagnetically switchable clutch 48 can be. The transmission ratio of the transmission shown schematically 39 corresponds to the control range of the continuously variable V-belt transmission 38. The transmission is designed so that there is an overall control range of the deformation speed from 0.5 to 20m / sec. results, which is increased accordingly by regulating the engine speed can be. Between two bearings 49.50 sits on the through the gear housing 34 passed through shaft 42 a flywheel 51, which the speed drop of the gearbox at high speeds less than 1% and in conjunction with the The flywheel of the motor 37 at low speeds ensures that the speed does not drop by more than 5 ovo during the tearing process.

In dem an das Gehäuse 34 angeflanschten Getriebegehäuse 36 sind Kettenradwellen 52, 53 in Lagern 54, 55 drehbar gelagert. Auf diesen Wellen sitzen die Kettenräder 4, 6 mit ihrer Kette 5, an deren Glied 8 die Profilrolle9 gelagert ist. Mit 56 ist noch eine Spannvorrichtung bezeichnet, die einen geraden Lauf der Kette beim Zerreißvorgang gewährleistet. An Stelle einer solchen Spannvorrichtung kann gegebenenfalls auch eine Kette verwendet werden, die sich nur in einer Richtung biegen läßt, in der anderen Richtung jedoch praktisch starr ist. Die Welle 52 kann über eine dritte elektromagnetisch schaltbare Kupplung 57 mit der Welle 42 verbunden werden, so daß es möglich ist, das Schwungrad 51 zunächst auf die gewünschte Drehzahl zu bringen und dann den Kettentrieb anzuschalten. In the gear housing 36 flanged to the housing 34 there are sprocket shafts 52, 53 rotatably mounted in bearings 54, 55. The sprockets sit on these shafts 4, 6 with their chain 5, on the link 8 of which the profile roller 9 is mounted. At 56 it is another tensioning device called that a straight run of the chain during the tearing process guaranteed. Instead of such a tensioning device can optionally also a chain that can only be bent in one direction can be used in the other direction, however, is practically rigid. The shaft 52 can have a third electromagnetically switchable coupling 57 are connected to the shaft 42 so that it is possible to first bring the flywheel 51 to the desired speed and then turn on the chain drive.

Der hier nicht dargestellte Drehzahlmesser soll möglichst an die Welle 42 angeschlossen werden, damit schon vor Auslösung des Zerreißvorganges eine Kontrolle über die Verformungsgeschwindigkeit gegeben ist. Allerdings muß die Kupplung 57 so kräftig ausgebildet werden, daß sie auch bei den größtmöglichen Verformungskräften nicht durch- rutschen kann. Auf der Welle 53 sitzt das zur Dehnungsmessung verwendete Potentiometer 17. Die Rolle 11 sitzt hier an einem als Stahlband ausgebildeten Halterl2a, der in der vorbeschriebenen Weise an der Blattfederl4 gelagert und außerdem mit einem Mikrowegmesser 58 verbunden ist, der eine Hallsonde aufweist, die in einem mit einem Gradienten versehenen Magnetfeld bewegbar angeordnet ist. The tachometer, not shown here, should be as close as possible to the Shaft 42 are connected so that a Control over the deformation rate is given. However, the clutch must 57 are made so strong that they are even with the greatest possible deformation forces not through- can slip. On the shaft 53 sits the one used for the strain measurement Potentiometer 17. The roller 11 is seated here on a holderl2a designed as a steel band, which is stored in the manner described above on the leaf spring 14 and also with a micro odometer 58 is connected, which has a Hall probe, the in a is arranged movably provided with a gradient magnetic field.

Unterhalb der Halterolle 11 ist an einem gehäusefesten Bolzen 59 ein Doppelhebel 60 schwenkbar gelagert. Eine Feder 61, die bei 62 gehäusefest angeschlagen ist, versucht den Doppelhebel entgegen dem Uhrzeigersinn zu verschwenken. Der seitlich des Prüfringes 10 angeordnete Hebel weist an seinem oberen Ende einen Bügel 63 auf, der den frei hängenden Prüfring an beiden Seiten hintergreift. An seinem unteren freien Ende trägt der Hebel einen Stift 64, der durch die Feder 61 im Bewegungsbereich eines Keilstückes 65 der Kette 5 gehalten wird. Dieses Keilstück ist in der Bewegungsrichtung der Kette mit verhältnismäßig geringem Abstand vor der Profilrolle 9 angeordnet, so daß der Prüfring erst bei Annäherung der Rolle 9 mit seinem unteren Ende in deren Bewegungsbereich geschwenkt wird. Sobald die Rolle9 den Prüfring erfaßt hat, wird der Hebel 60 der Feder 61 wieder freigegeben und zurückgeschwenkt. Gegebenenfalls kann auch der Bolzein 59 in waagerechter Richtung, z. B. in einem Schlitz 59 a, bewegbar gelagert sein, so daß der Stift 64 erst dann in den Bereich des Keilstückes gebracht wird, wenn der Prüfring für den Zerreißversuch freigegeben ist. Below the holding roller 11 is a bolt 59 fixed to the housing a double lever 60 pivotally mounted. A spring 61 struck at 62 fixed to the housing tries to swivel the double lever counterclockwise. The one on the side of the test ring 10 arranged lever has at its upper end a bracket 63, which engages behind the free-hanging test ring on both sides. At its lower The free end of the lever carries a pin 64 which, by the spring 61, is in the range of motion a wedge 65 of the chain 5 is held. This wedge is in the direction of movement the chain arranged at a relatively small distance in front of the profile roller 9, so that the test ring only when the roller 9 approaches with its lower end in their Movement area is swiveled. As soon as Rolle9 has captured the test ring, the lever 60 of the spring 61 is released again and pivoted back. Possibly can also the bolt 59 in the horizontal direction, z. B. in a slot 59 a, be movably mounted so that the pin 64 is only then in the area of the wedge is brought when the test ring is released for the tear test.

Das Kettengetriebe mit der Zuführvorrichtung 59 bis 65 ist in einem besonderen wärmeisolierten Gehäuse 66 eingeschlossen. In diesem Gehäuse befindet sich auch ein Magazin67, aus dem die einzelnen Proben für den Zerreißvorgang entnommen werden können. Über Rohre 68, 69 steht das Gehäuse 66 mit einer über einen regelbaren Thermostaten gesteuerten Heiz- und Kühlvorrichtung in Verbindung, die gegebenenfalls besondere Kammern enthält, in denen die in das Gehäuse 66 einzubringenden Prüfringe vorher wenigstens annähernd auf die im Gehäuse herrschende Temperatur gebracht werden können. Damit eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet ist, wird das Stahlband 12 a mit einer Membran 70 verbunden, die in der oberen Wand des Gehäuses 66 angeordnet ist und der Durchbiegung der Blattfeder 14 folgen kann. The chain transmission with the feeding device 59 to 65 is in one special thermally insulated housing 66 included. Located in this housing There is also a magazine67 from which the individual samples for the tearing process are taken can be. The housing 66 is connected via pipes 68, 69 to a controllable one Thermostat-controlled heating and cooling device in connection, if necessary contains special chambers in which the test rings to be introduced into the housing 66 be brought to at least approximately the temperature prevailing in the housing beforehand can. The steel strip is used to ensure a reliable seal 12 a connected to a membrane 70, which is arranged in the upper wall of the housing 66 is and the deflection of the leaf spring 14 can follow.

Auf dem Schaltpult gemäß Fig. 2 ist mit 71 ein Einstellknopf für die Temperatur bezeichnet und mit 72 ein Anzeigegerät eines elektrischen Fernthermometers. 73 ist ein Einstellknopf für das tJbersetzungsverhältnis des stufenlos veränderbaren Getriebes 38, und 74 ist ein Anzeigegerät eines elektrischen Drehzahlmessers, das in Skalenwerten für die Verformungsgeschwindigkeit geeicht ist. 75 ist ein Einschaltknopf für die Kupplung 40, 76 ein solcher für die Kupplung 48 und 77 ein Einschaltknopf für die Kupplung 57, über die der gesamte Zerreißvorgang ausgelöst wird. 75 a, 76 a und 77 a sind die zugehörigen Ausschaltknöpfe. On the control panel according to FIG. 2, 71 is an adjustment button for denotes the temperature and with 72 a display device of an electric remote thermometer. 73 is an adjustment knob for the transmission ratio of the continuously variable Transmission 38, and 74 is an electric tachometer indicator which is calibrated in scale values for the deformation speed. 75 is a power button for the clutch 40, 76 such a switch for the clutch 48 and 77 for the coupling 57, via which the entire tearing process is triggered. 75 a, 76 a and 77 a are the associated switch-off buttons.

In dem Übersichtsschaltbild nach Fig. 5 ist mit 78 der gesamte Antrieb, bestehend aus Motor und den beiden Getrieben 38, 39, bezeichnet. 79 ist ein Energiespeicher, z. B. Schwungrad 51, 80 die eigentliche Zerreißvorrichtung, 81 eine Meßvorrichtung für die Verformungsgeschwindigkeit, 82 eine Kraftmeßvorrichtung und 83 eine Dehnungsmeßvorrichtung. Die Heiz- und Kühlvorrichtung 84 ist mit dem wärmeisolierten Gehäuse 66 über die beiden Leitungen 68, 69 und weiterhin mit einem in diesem Gehäuse vorgesehenen Temperaturfühler85 über eine Leitung 86 verbunden. Von den Geräten 81 bis 84 werden jeweils über gesonderte Leitungen einem elektronischen Steuergerät fortlaufend Informationen über die Verformungsgeschwindigkeit, die Werkstoffspannung, die Dehnung und die Temperatur übermittelt. Die elektrischen Steuerwerte werden verstärkt und zur Einstellung eines Registrierwerkes 88 verwendet, das z. B. im Aggregat a die Verformungsgeschwindigkeit, im Aggregat die Temperatur, in c die Spannung bei 250 o/o Dehnung, in d die Spannung für 500 O/o Dehnung, in e die Bruchdehnung und in f die Bruchlast einstellt. Diese Werte lassen sich nach Beendigung des Zerreißvorganges über ein Stempelwerk 89 auf einem Registrierstreifen abdrucken, das seinen Impuls ebenfalls vom Steuergerät 87 erhält. Selbstverständlich können beliebige weitere Werte festgehalten werden. Insbesondere ist es möglich, im Gerät 87 selbsttätig den Elastizitätsmodul zu ermitteln. In the general circuit diagram according to FIG. 5, 78 is the entire drive, consisting of the motor and the two gears 38, 39, designated. 79 is an energy storage device, z. B. flywheel 51, 80 the actual tearing device, 81 a measuring device for the deformation rate, 82 a force measuring device and 83 a strain measuring device. The heating and cooling device 84 is connected to the thermally insulated housing 66 via the two lines 68, 69 and also with a temperature sensor 85 provided in this housing connected via a line 86. Of the devices 81 to 84 are each via separate Lines to an electronic control unit continuously provide information about the deformation speed, the material stress, the elongation and the temperature are transmitted. The electric Control values are amplified and used to set a register 88, the Z. B. in aggregate a the deformation rate, in aggregate the temperature, in c the stress at 250 o / o elongation, in d the stress for 500 o / o elongation, in e sets the elongation at break and f sets the breaking load. These values can be reduced Completion of the tearing process via a stamp mechanism 89 on a recording strip print, which also receives its impulse from control unit 87. Of course Any further values can be recorded. In particular, it is possible to automatically determine the modulus of elasticity in the device 87.

In F i g. 6 ist der Anschluß des Potentiometers 17 etwas näher dargestellt, und zwar sind die Enden 17 a und 17 b der Potentiometerwicklung unmittelbar mit einer Stromquelle, z. B. einem Wechselstromanschluß, verbunden. Die jeweilige dem Verformungsweg proportionale Spannung wird über Leitungen 90, 91 zwischen dem Ende 17 b und dem Abgreifer 19 dem Steuergerät 87 zugeführt. Weiterhin weist der Abgreifer 19 einen Kontakt 19 a auf, der bei 2500/0 Dehnung einen Kontakt 92 berührt und damit über Leitung 93 einen Stromkreis schließt, der die Einstellung des Aggregates 88c entsprechend dem in diesem Augenblick vom Kraftmeßgerät 82, z. B. dem Hallgenerator 58 nach den F i g. 2 bis 4, gemeldeten Meßwert steuert. Bei 500 ovo Dehnung wird der Kontakt 94 berührt, der über seine Leitung 95 den gleichen Vorgang für das Aggregat 88 d auslöst. In Fig. 6 the connection of the potentiometer 17 is shown in more detail, namely the ends 17 a and 17 b of the potentiometer winding directly with a power source, e.g. B. an AC outlet connected. The respective dem Deformation path proportional voltage is provided via lines 90, 91 between the end 17 b and the gripper 19 are supplied to the control unit 87. Furthermore, the gripper 19 a contact 19 a, which touches a contact 92 at 2500/0 expansion and thus A circuit closes via line 93, which controls the setting of the unit 88c corresponding to the force measuring device 82, z. B. the Hall generator 58 according to FIGS. 2 to 4, controls the reported measured value. At 500 ovo elongation becomes the contact 94 touches, which via its line 95 the same process for the unit 88 d triggers.

Claims

Claims: 1. Device for determining the elongation and strength values of highly elastic material rial at high tearing speeds and various Temperatures, consisting of a stationary measuring head with a holding device for a freely hanging test specimen and with a force measuring device as well as from a ram moving at a constant speed, each of which has its The end of the test piece located on the web is grasped and carried along with it, indicated by the that the plunger is attached to an endless chain guided around pulleys, whose Drive is provided with a disengageable flywheel.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that on the Chain in the direction of movement in front of the plunger a cam piece is attached, the one Lever actuated, which swings the end of the test specimen into the path of the ram.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that with the Chain drive an odometer, preferably a potentiometer, is coupled.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the holding device and the ram are designed as profile rollers.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the holding device is attached to springs which are provided with measuring devices.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the measuring device is a micro odometer that has a Hall probe that is in a gradient provided magnetic field is movably arranged.

Documents considered: German Patent No. 894 454; Swiss Patent No. 304 765; British Patent No. 408,387; U.S. Patent Nos. 2,677,271, 2,904,993; »Kautschuk und Gummi«, 12th year, 1959, pp. 286WT to 296WT, 336WT to 344WT, 239WT to 246WT; “Journal of Applied Physics ", Vol. 21, 1950, pp. 565 to 573; »Swiss Archive for Applied Science and technology «. Vol. 26, H. 2, 1960, pp. 55 to 59.