-
Einspanneinrichtung für Zugprüfmaschinen für Textilien, Kunststoffe,
Gummi u.dgl. inspesondere mit noner Dehnbarkeit Bei der Zugprüfung pon Textilien,Kunststoffen,Gummi
u. dgl., insbesondere hochdehnbarer Art, ist es schwierig,faden-,kord-,schnurseil-
und bandförmige Proben so einzuspannen, daß während des Aufbringens der Zugkraft
weder ein herauskriechen der Probe aus den Einspannköpfen der Prüfmaschine noch
ein Bruch der Probe innerhalb der Einspannköpft eintritt. Das Heraaskriechen der
Probe aus, den Einspannköpfen beim Aufbringen der prüfkraft bewirkt einerseits,
daß die messung der probenberlängerung annand der zunehmenden Entfernung der Spannköpfe
unricntig wird und daß andererseits die dem bewegten Einspannkopf itgeteilte prüfgeschwinaigkeit
wegen der Relativbewegung der probe zu den Einspannköpfen perfälscht wird. Auftretende
probenbrüche innerhalb der Einspannköpft (sogenannte Klemmreißer) ergeben zudem
falsche, zu niedrige, also ebenfalls unbrauchbare Bruchkraftwerte.
-
Es ist daher schon versucht worden, durch besondere konstruktive Asubildungen
der Einspanneinrichtungen für die hier zu perwendenden Zugprüfmaschinen den aufgezeigten
Jebelständen entgegenzuwirken. Doch brachten diese nicht den gewünschten Erfolg.
Anhand der Abb. 1 und 2, in denen je, eine bekannte , aiesbezügliche probeneinspanneinrichtung
für ZugprirmasOhlnen wiedergegeben ist, sei dies näher dargelegt.
-
Bei der Einspanneinrichtung nach Abb. 1 wird die probe c nach
dem
eigentlichen Festtlemmen in den Klemmbacken a des oberen und unteren Einspannkopfes
über je einen,sich an die Klemmbacken anschließenden Reibkörper b mit haibzylindrischer
überfläche umgelenkt. Mit d ist die Verbindung des oberen Einspannkopfes zum Kraftmesser
und mit e die Verbindung des unteren Einspannkopfes zum Maschinenantrieb bezeichnet.
Zufolge der gewählten baulichen Ausbildung dieser Einspanneinrichtung gleiter auch
nierbei die Probe beim Aufbringen der Zugkraft aus den Spannbacken a heraus und
rutscht über den Reibkörper b. Hierbei ist die in Längsrichtung der Probe wirkende
Zugkraft nur ant Punkt des Abgangs vom Reibkörper in die freie Meßläange exakt bekannt.
An jeder anderen 3telle ist sie geringer bis zum Wert Null im Innern der Klemmbacken.
Mißt man nun die Dehnung in üblicher reise als Abstandszunahme der beiden Einspannköpft,so
ergtbt sich dabei dann zwang läufig ein ungenaues Dehnungsmeßergebnis. Durch die
Reibung der Probe am Reibkörper b wird zwar die am Ende des Reibkörpers wirkende
probenangriffskraft perringert,jedoch nicht so stark,daß durch die auf die Probe
wirkende Quetschkraft der Klemmbacken keine Klemmreißer entstehen würden. Schließlich
ist pei dieser Einspanneinrichtung das Aufbringen einer genauen Vorspannung der
Probe durch Anhängen von Gewichten nicht möglich.
-
Bei der bekannten Einspanneinrichtung nach Abb. 2 wird die Probe g
an einem Ende als Schlinge um eine Einspannrolle n gelegt, dann nei geringem Jmlenkwinkel
über einen Reibkörper h,danacn um eine rechts seitlich unter dem Reibkörper h angeordnete
Rolle 1 und schließlich lotrecht nach oben xm eine oberhalb des Reiokürpers h vorgesehene
weitere, als Einspannkopf ausgebildete Rolle k geführt und an ihrem aus dem Einspannkopf
k herausragenden Ende ein Vorspanngewicht 1angehängt. Nach dem Aufbringen der Vorlast
wird
dte Probe an der Umlenk- und Etnspannrolle k festgelegt, und die Rolle i wird arretiert.
Die Probe wird bis vor der Einspannrolle k insgesamt um etwa 1800 umgelenkt. Da
aoer dieser Winkel im Hinblick auf die durch den Retbkörper h und die Rolle i herbeigeführte
Probenreibungskraft verhältnismäßig klein ist, wohnt also der Probe peim eintritt
in den EInspannkopf k noch eine erhebliche Zugkraft inne, was, zum mindesten bei
Proben aus klemmempfindlichen Werkstoffen,epenfalls zu Klemmreißern führt.
-
Auf die Größe des probenumlenkwinkels bis vor por dem zweiten Einspannkopf
kommt es nämlich wesentlich an.
-
Die an den oorbeschriebenen bekannten Einspanneinrichtungen bestehenden
und aufgezeigten Nachteile werden bei der Einspanneinrichtung nach der Erfindung
vermieden.
-
Die Erfindung geht von einer der bekannten Einspanneinrichtungen aus,
bei der einer der beiden Einspannköpfe eine mit dem Kraftmesser perbundene, das
eine als Schlinge ausgebildete probenende aufnehmende Etnspannrolle darstellt. Hieran
besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß zwischen den beiden Einspannköpfen
zwei frei drehbare Umlenkrollen angeordnet sind, von denen dte der Winspannrolle
folgende Rolle mit dem Waschinenantrieb und ate nächste, etwa in derselben waagerechten
Bbene der Winspanerolle, tn gewissem Abstand von ateser angeordnete gegebenenfalls
höhenverstellbare Rolle mit dem Naschinengestell verbunden ist. Die neue Einspanneinrichtung
nach der Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbringen einer Probenvorspannung
ein unterhalb des zwetten, nönenverstellbaren Einspannkopfes an die Probe gegebenenfalls
anzunängendes Vorspanngewicht Dorgesenen sein kann, und aaß die Einspannrolle sowie
dte beiden Umlenkrollen so zueinander angeordnet sind, daß sich zwischen den beiden
Umlenkrollen eine probenstrecke
etwas länger ist als die von der Einspannrolle bis zur ersten Umlenkrolle reichende
Meßlänge und daß zwischen der zweiten Umlenkrolle und dem zweiten Einspannkopf eine
Probenstrecke erhalten wird,die etwas ldnger Ist als dte Probenstrecke zwischen
den beiden Umlenkrolle. Dadurch soll erfindungsgemäß erreicht werden, daß nach Schließen
des zweiten Einspannkopfes und nach Arretieren der beiden Umlenkrollen betm Aufbringen
aer Zugkraft durch die zwischen den Umlenkrollen und der Probe entstehenden Reibungskräfte
und das dadurch herporgerufene zweistufige kraft gefälle zwischen den beiden Einspannköpfen
der Bruch der Probe in der Meßstrecke ohne Gletten der Probe an der ersten Umlenkrolle
entsteht.
-
In Weiterbildung der Erfindung bestehen die Einspannrolle oder dte
Umlenkrollen oder sämtliche dteser Rollen aus verschtedenen Werkstoffen,z.B. aus
Kunststoff oder Metall,wobei sie einen verschieden großen Reibungsgrad aufweisen
können. Die Einspannrolle und die beiden Umlenkrollen sind erfindungsgemäß gegen
solche anderer Brette auswechselbar. Die jeweilige Breite der einzelnen Rollen rtchtet
stch nach der Art der Proben. So werden z.B. für bandförmige Proben entsprechend
ihrer Brette breitere Rollen herangezogen. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung
kOnnen, um den Umschlingungswinkel der Probe an der der Einspannrolle folgenden
Umlenkrolle gegebenenfalls zu verringern,statt dieser einen unteren Umlenkrolle
zwei Rollen vorgesehen setn, von denen dte zusätzliche Rolle rechts seitlich unterhalb
der anderen Rolle angeordnet ist. Zum Erzielen einer konstanten,jedoch veränderbaren
Klemmkraft am unteren Einspannkopf sind erfindungsgemäß mit diesem darauf einwirkende
entsprechende mittel.z.B. Federn,pneumatische oder hydraulische Mittal,verbunaen.
-
An Hand der Abb. 3,die den Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeisplel
darstellt, set die Erfindung näher erläutert. Mit m ist der obere als spannrolle
ausgebildete,mit dem Kraftmesser verbundene Einspannkopf bezeichnet. Etwa lotrecht
unterhalb der Einspannrolle ist eine mit dem Maschinenantrieb verbundene frei dreh.
bare Umlenkorlle o angeordnet. Dieser folgt eine,etwa in derselben waagerechten
Ebene der Einspannrolle, in gewissem Abstand von dieser angeordnete, gegebenenfalls
höhenperstellbare, mit dem 4-schinengestell Derbundene weitere Umlenkrolle p. Lotrecht
unterhalb der Rolle p und rechts seitlich unterhalb der ersten Umlenkrolle o befindet
sich der zweite höhenperstellbare, mit dem Maschinenantrieb perbundene Einspannkopf
q. Die faden-,kord-,schnur, seil- oder bandförmige Probe n wird mit ihrem schlaufenförmig
gebildeten Ende über ate Einspannrolle m gelegt und mit ihrem weiteren Teil von
der ersten Umlenkrolle o ab in doppelter Lage zunächst über die untere Umlenkrolle
o und von dteser über die obere re Umlenkrolle p und schließlich tn den zweiten,
zunächst geöffneten unteren Einspannkopf q geführt. Danach wird der Probe eine Vorspannung
gegeben,dle bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch ein an das untere Probenende
angehängtes Vorspanngewicht r erhalten wird. In gewissen Fällen kann auf ein besonderes
vorspanngewicht verzichtet werden. Zur Herbeiführung einer Proben vorspannung wird
dann von Hand am unteren, aus dem Einspannkopf q neraushängenden Probenende so lange
gezogen, bis an dem Kraftmesser die jeweils gewünschte Vorspannkraft angezeigt wirde
Bei der EtnspannelnrZchtung nach der Erfindung sptelt die Anordnung der Einspannrolle
m und der beiden Umlenkrollen o und p zueinander eine wichtige Rolle, um eine bestimmte
Abstand der probenstrek-Ken o-p und p-q im Verhältnis zur probenmeßstrecke m-o zu
erhalten. Es muß nämlich die Probenstrecke o-p etwas größer als die
Meßstrecke
m-o sein, während wiederum die Probenstrecke p-q etwas länger als die Dorhergehende
Probenstrecke o-p sein muB.
-
Nach dem Aufbringen der Probenvorspannung wird der untere Einspannkopf
q geschlossen. Durch die dann auch vorzunehmende Arretlerung der beiden Umlenkrollen
o und p entstehen beim Zugversuch zwischen dtesen und der Probe #Reibungskräfte,die
einerseits etn Rutschen der Probe,por allem an der unteren Umlenkrolle o verhindern
und andererseits ein zweistufiges Kraftgefälle zwischen den beiden Einspannköpfen
m und q hervorrufen. Letzteres hat zur Folge.daß der Bruch der Probe in der Meßstrecke
m-o entsteht, ohne daß die Probe an der unteren Umlenkrolle o im Punkt A gleitet.
-
Die notwendige Streckenabstufeung an der Probe ist nicht oel allen
Werkstoffen die gleiche;sie richtet sich nach der jeweiligen Art des zu untersuchenden
Werkstoffes. Aus diesem Grunde sind bei der Einspanneinrichtung nach der Erfindung
in zweckmäßiger Wetse die obere Umlenkrolle p und der untere Einspannkopf q höhenverstellbar,was
z.B. durch Gewinde,Steckstifte u.dgl. ermöglichst werden kann.
-
Für den Fall, daß die nahezu 180° betragende Probenumlenkung um die
untere Rolle o stören sollte, wobet die Meßlänge zweckmäßiger weise bis zur Stelle
A zu wählen wäre, kann erfindungsgemäß eine weitere untere Rolle vorgesehen werden,die
hier gemäß Abb. 4 etwas rechts seitlich unter der anderen Rolle liegt. Die Meßlänge
dann in diesem Fall nur bis zu dem Punkt B gewählt werden.
-
Zufolge des Aufbringens einer konstanten Klemmkraft am unteren Einspannkopf
q bleibt auch das Herauskriechen hochdehnbarer Proben aus den Einspannklemmbacken
konstant.
statt die Probe doppelt um die betden Umlenkrollen zu fünren, können
die beiden probenstränge auch voneinander getrennt, also einzeln über je etne Umlenkrolle
o und p geführt und die beiden offenen Probenenden in je etnen unteren Einspannkopf
eingespannt werden.-Patentansprüche: