DE19744104C2

DE19744104C2 - Device for measuring the elongation of a flat tensile specimen, in particular a flat tensile specimen of small dimensions

Info

Publication number: DE19744104C2
Application number: DE1997144104
Authority: DE
Inventors: Djordje Dobi; Eva Junghans
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 2000-07-20
Anticipated expiration: 2017-10-07
Also published as: DE19744104A1; SI9800255A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Dehnung einer Flachzug probe, insbesondere einer Flachzugprobe kleiner Abmessung, gemäß dem Ober begriff des Anspruchs 1, wie aus US 3 776 030 bekannt.The invention relates to a device for measuring the elongation of a flat train sample, in particular a flat tensile test of small dimensions, according to the upper Concept of claim 1, as known from US 3,776,030.

Wegaufnehmer-Systeme kommen in der vielfältigsten Form in Versuchen zum Ein satz. Die bisher bekannten Vorrichtungen eignen sich nur bedingt oder überhaupt nicht für die Bestimmung von Zugeigenschaften von Werkstoffen und dem Verhal ten von Bauteilen aus derartigen Werkstoffen, wenn diese Werkstoffe beispielsweise mittels neu entwickelter Schweißverfahren verbunden bzw. Schweißungen an diesen vorgenommen werden. Diese neueren Schweißverfahren sind beispielsweise das Laser- und das Explosionsschweißen, bei denen Schweißnähte mit relativ kleinen Abmessungen erzeugt werden, beispielsweise mit einer Schweißnahtbreite von klei ner als 3 mm. Bei der Verwendung von bisher gebräuchlichen Standardproben zur Zugeigenschaftsbestimmung werden jeweils Gefügebereiche erfaßt, die bereits in die Wärmeeinflußzone oder den Grundwerkstoff hineinreichen, so daß eine Diffe renzierung der Eigenschaft der unterschiedlichen Gefügebereiche (Grundwerkstoff, Wärmeeinflußzone, Schweißgut) nicht möglich ist. Das gleiche Problem besteht auch bei der eindeutigen Bestimmung von Wärmeeinflußzonen-Eigenschaften. Bei der Bewertung von Schweißnahtfehlern mit den heute zum Teil genaueren Bewer tungskonzepten ist die Genauigkeit der angenommenen Werkstoffeigenschaften für die Qualität einer Versagensanalyse von entscheidender Bedeutung.Transducer systems are used in their most diverse forms in tests sentence. The previously known devices are only suitable to a limited extent or at all not for the determination of tensile properties of materials and behavior ten of components made of such materials, if these materials, for example connected by means of newly developed welding processes or welds on them be made. These newer welding processes are, for example Laser and explosion welding, where welds with relatively small Dimensions are generated, for example with a weld width of small less than 3 mm. When using standard samples previously used for Determination of tensile properties is recorded in each of the structural areas that are already in reach into the heat affected zone or the base material so that a dif delimitation of the properties of the different structural areas (base material, Heat affected zone, weld metal) is not possible. The same problem exists also in the clear determination of heat affected zone properties. At the assessment of weld defects with today's more exact evaluators is the accuracy of the assumed material properties for the quality of a failure analysis is critical.

Für die Lösung in diesem Zusammenhang bestehender Probleme ist momentan die Verwendung von mit "Miniflachzugproben" bezeichneten Proben die Methode, die bezüglich des Meß- bzw. Versuchsaufwandes im Vergleich zu anderen Versuchsan ordnungen für diese Zwecke mit vertretbarem Aufwand tatsächlich praktiziert wird und somit den momentanen Stand der Technik darstellt.The solution to existing problems in this context is currently Using samples labeled "mini flat specimens" the method that with regard to the measurement or test effort in comparison to other tests regulations for these purposes are actually practiced with reasonable effort and thus represents the current state of the art.

Die Durchführung von Zugversuchen mit der sogenannten Miniflachzugprobe zeigt jedoch erhebliche praktische Probleme. So sind beispielsweise die dafür im Rahmen der Werkstoffprüfung herangezogenen gebräuchlichen Probenhalter und Meßvor richtungen (oft auch als Meßclipse bezeichnet) für solche kleinen Probenabmessun gen nicht vorgesehen und damit auch nicht heranziehbar. Aus diesem Grunde wurde bisher für Dehnungsmessungen kleiner Proben die Verlängerung, d. h. die Dehnung meist als sogenannte Querhauptänderung einer Prüfvorrichtung/Dehnungsvorrich tung gemessen, auf jeden Fall aber bislang nie an der Probe direkt gemessen, mit der Folge, daß aufgrund der erheblichen Abweichung von der Nennmeßlänge die daraus resultierenden Ergebnisse für Streck-/Dehngrenzen sowie Dehnungen allgemein verfälscht wurden. Zudem sind die erwähnten sogenannten Miniflachzugproben aufgrund ihres kleinen Prüfquerschnittes sehr empfindlich in bezug auf eine unbeabsichtigte Torsion und plastische Verformung, so daß die Ein spannung/Einhängung der Probe in eine Prüfvorrichtung bzw. in einen Maschinen rahmen einer Prüfvorrichtung in der Regel mit einer speziellen Vorrichtung und zudem mit großem zeitlichen Aufwand erfolgen muß, was aber dennoch keinen vollständigen Schutz vor unbeabsichtigter Verformung bietet. Zusammenfassend kann gesagt werden, daß bei den im Stand der Technik bisher bekannten Vorrich tungen und Verfahren zur Erfassung einer Dehnung kleiner Proben die erreichbare Meßqualität stark eingeschränkt wird und die ermittelten Zugeigenschaften mit erheblichen Ungenauigkeiten behaftet sind mit dem Ergebnis, daß die Ausbeute und die Verwendbarkeit daraus resultierender Meßergebnisse sehr stark eingeschränkt ist.The execution of tensile tests with the so-called mini flat tensile test shows however significant practical problems. For example, they are within the scope the usual sample holder and measuring device used for material testing directions (often referred to as measuring clips) for such small sample dimensions not provided and therefore not applicable. For this reason So far the extension for strain measurements of small samples, d. H. the stretch mostly as a so-called crosshead change of a test device / stretching device measured, but in any case never measured directly on the sample with which Consequence that due to the considerable deviation from the nominal measuring length resulting results for yield and elongation limits as well as elongations in general have been falsified. In addition, the so-called mini flat tensile tests are mentioned due to their small test cross-section very sensitive to one unintentional torsion and plastic deformation, so that the one clamping / hanging the sample in a test device or in a machine frame of a test device usually with a special device and must also be done with a lot of time, but still none offers complete protection against accidental deformation. In summary can be said that in the Vorrich known in the prior art tings and procedures for measuring the elongation of small samples Measurement quality is severely restricted and the determined tensile properties with considerable inaccuracies are associated with the result that the yield and the usability of the resulting measurement results is very limited is.

Aus der eingangs genannten US 3 776 030 ist eine Vorrichtung bekannt geworden, mit einem ersten und einem zweiten Probenhalter zur Halterung der Flachzugprobe an ihren Endbereichen, die jeweils zur Anbringung in einer Zugkraftvorrichtung ausge bildet sind und mit welcher in Richtung der Längsachse der Flachzugprobe eine Zugkraft ausübbar ist. Es ist ein Wegaufnehmer vorgesehen, der zwei voneinander beabstandete Schenkel aufweist, zwischen denen ein Meßelement eingespannt ist, wobei jeder Schenkel ein Vorderteil zur Anlage an der Flachzugprobe aufweist. Mit Hilfe einer Federanordnung werden die Schenkel gegen die Flachzugprobe gedrückt.From the above-mentioned US 3,776,030 a device has become known with a first and a second sample holder for holding the flat tensile sample their end regions, each designed for attachment in a traction device forms and with which one in the direction of the longitudinal axis of the flat tensile test Tractive force is exercisable. A displacement transducer is provided, two of them has spaced legs, between which a measuring element is clamped, wherein each leg has a front part for contact with the flat tensile test. With The legs are pressed against the flat tensile test with the aid of a spring arrangement.

Aus DD 39 343 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der durch die Einwirkung von Feuchtigkeit hervorgerufenen Dehnungen von Werkstoffen, beispielsweise von Papier oder dergleichen, bekannt geworden. Ein Probestreifen wird an einem Ende in einer Klemmvorrichtung gehalten und am anderen Ende mit einer Klemme, die einen einseitig offenen Schlitz aufweist, in den ein Dorn eines Gestänges eingreift. Mit Hilfe des Gestänges wird eine Kraft ausgeübt, und dem Gestänge ist eine Meßuhr zugeordnet zur Messung der Dehnung.From DD 39 343 is a device for determining by the action of Strains caused by moisture in materials, e.g. Paper or the like. A test strip will be at one end held in a clamp and at the other end with a clamp that has a slot open on one side, into which a mandrel of a rod engages. With the help of the linkage, a force is exerted and the linkage is one Dial gauge assigned to measure the elongation.

Aus DE 28 16 444 A1 ist ein Dehnungsaufnehmer für die Werkstoffprüfung bekannt geworden, bei dem mit einem. Dehnungsaufnehmer Quarzarme verbunden sind, die am Ende mit Spitzen versehen sind, welche mit der stabförmigen Probe zusammen wirken. Die Spitzen werden mit Hilfe eines entsprechenden Halters oder von Gummifedern gegen die Probe angedrückt.From DE 28 16 444 A1, an extensometer for material testing is known become one with one. Strain transducers are connected to the quartz arms at the end are provided with tips, which together with the rod-shaped sample Act. The tips are made using an appropriate holder or by Rubber springs pressed against the sample.

Aus US 5 463 902 A ist eine Vorrichtung zur Dehnungsmessung für weiches Material bekannt geworden. Der mit dem zu messenden Streifen in Eingriff befindliche Auf nehmer wird von flexiblen Flachstreifen aus einem Spezialmaterial, die schleifen förmig angeordnet sind, angedrückt. From US 5 463 902 A is a device for strain measurement for soft material known. The opening engaged with the strip to be measured Flexible flat strips made of a special material that grinds the machine are arranged in a pressed manner.

Aus DE 38 03 926 A1 ist ein Dehnungsmeßgerät bekannt geworden, bei dem Spitzen mit dem Dehnungsmeßstreifen zusammenwirken, wobei die Spitzen aus dem Meßgerät ausschraubbar angeordnet sind.From DE 38 03 926 A1, a strain gauge has become known in which Interact tips with the strain gauge, the tips from the measuring device can be unscrewed.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Zugeigenschaften kleiner Proben, insbeson dere sogenannter Miniflachzugproben, wie sie für den schmalen Bereich von Schweißnähten, die mittels Laser, Elektronenstrahl, Plasma, Diffusions- und Explo sionsschweißung und anderen neueren Schweißverfahren hergestellt werden, mit hoher Genauigkeit erfaßbar sind und eine hohe Ausbeute und eine hohe Verwend barkeit von Messungen derartiger Proben erreicht werden kann, wobei die Vorrich tung verhältnismäßig einfach aufgebaut sein soll und somit auch verhältnismäßig kostengünstig bereitstellbar sein soll, so daß sie auch in großer Zahl zur Messung entsprechender Proben herangezogen werden kann und daß bei der Auswertung der Messungen weitgehend auf bisherige Auswerteverfahren zurückgegriffen werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a device at the outset to create the type with which the tensile properties of small samples, in particular so-called mini flat tensile tests, such as those for the narrow range of Welds that are made by laser, electron beam, plasma, diffusion and explo ion welding and other newer welding processes are manufactured with high accuracy are detectable and a high yield and high use Ability of measurements of such samples can be achieved, the Vorrich tion should be relatively simple and therefore also relatively Should be inexpensive to provide, so that they can be measured in large numbers appropriate samples can be used and that in the evaluation of Measurements are largely based on previous evaluation methods can.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. The object is achieved according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 specified features.

Der Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß aufgabengemäß eine sehr genaue Messung kleiner Proben möglich ist, die nicht von vorrichtungsspezifischen Meß fehlern, wie bisher im Stand der Technik, behaftet ist, da trotz der sehr kleinen Dimensionen der Probe die Messung direkt an der Probe über eine definierte Meß länge erfolgt und aufgrund der kraftbeaufschlagten Anlage des Wegaufnehmers über die Spitzen des Wegaufnehmers an die Probenhalter gedrückt wird.The main advantage is that the task is very precise Measurement of small samples is possible, which is not of device-specific measurement errors, as was previously the case in the prior art, because despite the very small Dimensions of the sample the measurement directly on the sample via a defined measurement length takes place and due to the force-loaded system of the displacement sensor the tips of the displacement sensor are pressed against the sample holder.

Zudem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache Weise in ein Prüfge stänge einer Standarddehnungsvorrichtung eingesetzt werden, so daß ein sehr steifes Prüfsystem gewährleistet ist. Eine unbeabsichtigte plastische Verformung der bestimmungsgemäß kleinen Proben ist somit ausgeschlossen.In addition, the device according to the invention can easily be incorporated into a test area rods of a standard expansion device are used, so that a very rigid Test system is guaranteed. An unintentional plastic deformation of the Small samples as intended are therefore excluded.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Bereich der Probenhalter im wesentlichen zwischen den beiden Stiftpaaren derart hinterschnitten ausgebildet, daß die Probe in diesem Bereich nicht an dem jeweiligen Probenhalter anliegt. Fak tisch wäre es möglich, daß bei der Grundversion der Vorrichtung die Probe, die mit ihren Schultern auf den jeweiligen Stiftpaaren aufgespannt bzw. befestigt ist, über zwischen Probe und Probenhalter auf die Stifte geschobene Abstandsringe beabstan det zum Probenhalter gehalten wird. Um aber daraus gegebenenfalls resultierende Ungenauigkeiten, die das Meßergebnis negativ beeinflussen können, auf alle Fälle auszuschließen, ist der besagte Bereich hinterschnitten ausgebildet, was auf einfache Weise beispielsweise durch Abfräsung der entsprechenden Bereiche der Probenhal ter realisiert werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, the area of the sample holder essentially undercut between the two pairs of pins, that the sample is not in contact with the respective sample holder in this area. Fac table, it would be possible that in the basic version of the device the sample with their shoulders stretched over the respective pairs of pins spacers pushed onto the pins between the sample and the sample holder det is held to the sample holder. But in order to possibly result from it Inaccuracies that can negatively influence the measurement result, in any case exclude, the said area is undercut, which is easy For example, by milling the corresponding areas of the sample holder ter can be realized.

Die bestimmungsgemäß bei der Erfindung insbesondere zu verwendenden Miniflachzugproben werden in der Praxis üblich in unterschiedlichen Meßlängen verwendet. Um auf einfache Weise die erfindungsgemäße Vorrichtung auch auf unterschiedliche Meßlängen einstellen zu können, sind vorteilhafterweise die Schenkel des Wegaufnehmers mit lösbar mit diesen verbindbaren weiteren Spitzen versehbar, wobei vorteilhafterweise die weiteren Spitzen an Befestigungselementen angeordnet sind und die Befestigungselemente im Querschnitt schwalbenschwanz förmig ausgebildete Vorsprünge aufweisen, die in entsprechend schwalbenschwanz förmig ausgebildete Führungen in den Schenkeln des Wegaufnehmers lösbar ein führbar sind. Die schwalbenschwanzförmigen Führungen in den Schenkeln der Wegaufnehmer und die schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Vorsprünge der Befestigungselemente gewährleisten einerseits ein sehr schnelles Austauschen dieser zusätzlichen Spitzen und gewährleisten andererseits aufgrund ihrer sehr gut reali sierbaren Passungseigenschaften einen präzisen und somit die Messung nicht verfäl schenden festen Sitz.The intended to be used in particular in the invention Mini flat tensile specimens are common in practice in different measuring lengths used. To the device according to the invention also in a simple manner to be able to set different measuring lengths are advantageously the Leg of the displacement transducer with further tips releasably connectable to these accidental, advantageously the other tips on fasteners are arranged and the fasteners in cross-section dovetail have shaped projections in corresponding dovetail shaped guides detachably in the legs of the displacement sensor are feasible. The dovetail guides in the legs of the Displacement transducers and the dovetail-shaped projections Fastening elements on the one hand ensure that they are exchanged very quickly additional tips and guarantee on the other hand due to their very good reali fit properties that are precise and therefore do not falsify the measurement tight fit.

Um zu gewährleisten, daß die Spitzen des Wegaufnehmers fortwährend mit gleich bleibender Kraft auf die entsprechenden gedachten Punkte auf der Probe gedrückt und dort gehalten werden und um gleichzeitig für einen fortwährend gleichmäßigen Druck der Probe zur fortgesetzt guten Anlage an den Probenhaltern zu sorgen, wer den die Spitzen des Wegaufnehmers mittels schraubendruckfederartig ausgebildeter Spannelemente über die Schenkel auf die Punkte der Probe gedrückt.To ensure that the tips of the displacement transducer are constantly the same remaining force on the corresponding imaginary points on the sample and be kept there and around at the same time for a constantly uniform Pressure the sample to ensure continued good contact with the sample holder the tips of the displacement sensor are designed like helical compression springs Clamping elements pressed over the legs onto the points of the sample.

Um dabei fortwährend sicherzustellen, daß die Spitzen fortwährend quer zur Zugrichtung im rechten Winkel auf die Punkte auf der Probe gedrückt werden, d. h. keine Kraftkomponente unter einem anderen Winkel als dem rechten Winkel ent steht, greifen die Andruckschenkel der Spannelemente durch in den Schenkeln des Wegaufnehmers ausgebildete schlitzförmige Öffnungen hindurch.In order to continuously ensure that the tips are continuously transverse to the Push the pull direction at right angles onto the points on the sample, d. H. no force component at an angle other than the right angle ent stands, the pressure legs of the clamping elements reach through in the legs of the Transducer formed slot-shaped openings.

Um sicherzustellen, daß bei Aufnahme der Untersuchungen bzw. der Messungen der Proben die Spitzen des Wegaufnehmers einen vordefinierten Abstand voneinander haben, wie es in bestimmten Standards verlangt wird, ist der Abstand der Spitzen beider Schenkel des Wegaufnehmers mittels einer Kalibrierungseinrichtung einstell bar.To ensure that when the investigations or measurements are taken, the Test the tips of the displacement transducer a predefined distance from each other have, as is required in certain standards, is the distance between the tips adjust both legs of the displacement sensor using a calibration device bar.

Obwohl grundsätzlich verschiedene geeignete Möglichkeiten denkbar sind, die Kalibrierung des Spitzenabstandes des Wegaufnehmers einzustellen und auch gege benenfalls den Abstand zu überprüfen, ist die Vorrichtung derart auszugestalten, daß die Kalibrierungseinrichtung parallel voneinander beabstandete Stifte aufweist, die in entsprechende Öffnungen auf den Schenkeln des Wegaufnehmers lösbar eingreif bar sind. So kann auf einfache Weise ein Abstand der beiden Spitzen festgelegt und gegebenenfalls auch überprüft werden.Although in principle various suitable options are conceivable, the Calibrate the tip distance of the displacement sensor and also against if necessary to check the distance, the device must be designed in such a way that the calibration device has parallel spaced pins which releasably engage in corresponding openings on the legs of the displacement transducer are cash. A distance between the two tips can thus be determined in a simple manner if necessary also be checked.

Schließlich ist die Kalibrierungseinrichtung vorteilhafterweise derart ausgestaltet, daß der Abstand der Stifte der Kalibrierungseinrichtung einstellbar ist, beispiels weise über eine vom Äußeren der Kalibrierungseinrichtung handhabbare Stell schraube bzw. Stellmutter, die bei geeignet eingestelltem Abstand mittels eines lös baren Arretierungsmittels feststellbar und lösbar ist.Finally, the calibration device is advantageously designed such that that the distance between the pins of the calibration device is adjustable, for example via a position that can be handled from the outside of the calibration device screw or adjusting nut, which can be set at a suitably adjusted distance by means of a loosening baren locking means can be determined and released.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die nachfolgenden schematischen Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels eingehend beschrieben. Darin zei gen:The invention will now be described with reference to the following schematic Drawings described in detail using an exemplary embodiment. In it gene:

Fig. 1 in der Draufsicht eine Miniflachzugprobe, wie sie typischerweise in der Vor richtung verwendet wird, Fig. 1 in a plan view a Miniflachzugprobe, as is typically used in the pre direction,

Fig. 2 in der Seitenansicht die Miniflachzugprobe gemäß Fig. 1 aufgespannt und befestigt auf den Probenhaltern der Vorrichtung in einer typischen Meßstel lung und Fig. 2 in the side view of the mini flat tensile specimen according to FIG. 1 clamped and fastened on the sample holders of the device in a typical measuring position and

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung die Vorrichtung gemäß Fig. 2 mit einer Kali brierungseinrichtung und einer alternativen Beabstandungsmöglichkeit bzw. Ersatzspitze für den Wegaufnehmer in teilweise auseinandergezogener Dar stellung. Fig. 3 is a perspective view of the device of FIG. 2 with a Kali brierungseinrichtung and an alternative spacing or replacement tip for the displacement sensor in a partially exploded Dar position.

Zunächst wird Bezug genommen auf Fig. 1, in der eine typische Flachzugprobe dar gestellt ist, wie sie bei der Vorrichtung verwendet wird. Die Darstellung der Flach zugprobe 11 gemäß Fig. 1 ist stark vergrößert. Eine reale Dimension in der Praxis ist beispielsweise: Probenbreite = 2 mm, Probendicke = 0,5 mm, Anfangsmeßlänge = 5 mm. Die Flachzugprobe 11 liegt während der Dehnungsmessung auf zwei vonein ander beabstandeten Paaren von Stiften 15, 150 bzw. 16, 160 auf. Das Paar der Stifte 15, 150 liegt auf einer gedachten Linie 152, während das Paar der Stifte 16, 160 auf einer gedachten Linie 162 liegt. Die gedachten Linien 151, 161 sind rechtwinklig zur Zugrichtung 14, 140 ausgebildet und entsprechen der Anfangsmeßlänge, auch als L_O definiert, wobei der Abstand der Linien 151, 161, und somit auch die Anfangsmeßlänge, in Zugrichtung variabel ist innerhalb des Bereichs, der durch die Position der Mittelpunkte der Stifte 15 und 16 bzw.. 150 und 160 eingeschlossen wird. Die maximale Meßlänge ergibt sich dadurch, daß sich die gedachte Linie 151 zwischen den Mittelpunkten des Paares der Stifte 15, 150 befindet, und die gedachte Linie 161 sich zwischen den Mittelpunkten des Paares der Stifte 16, 160 befindet. First, reference is made to FIG. 1, in which a typical flat tensile test is shown, as is used in the device. The representation of the flat tensile test 11 according to FIG. 1 is greatly enlarged. A real dimension in practice is for example: sample width = 2 mm, sample thickness = 0.5 mm, initial measuring length = 5 mm. The flat tensile test 11 lies on the two mutually spaced pairs of pins 15 , 150 and 16 , 160 during the elongation measurement. The pair of pins 15 , 150 lie on an imaginary line 152 , while the pair of pins 16 , 160 lie on an imaginary line 162 . The imaginary lines 151 , 161 are formed at right angles to the pulling direction 14 , 140 and correspond to the initial measuring length, also defined as L ₀ , the distance of the lines 151 , 161 , and thus also the starting measuring length, being variable in the pulling direction within the range indicated by the position of the centers of the pins 15 and 16 or 150 and 160 is included. The maximum measuring length results from the fact that the imaginary line 151 is between the centers of the pair of pins 15 , 150 and the imaginary line 161 is between the centers of the pair of pins 16 , 160 .

Die gedachten Andrückpunkte 110, 111 der Spitzen 17, 18 liegen auf den Kreu zungspunkten der Linien 151, 161 mit der Zugrichtung 14, 140,The imaginary pressing points 110 , 111 of the tips 17 , 18 lie on the crossing points of the lines 151 , 161 with the pulling direction 14 , 140 ,

Fig. 2 zeigt in der Seitenansicht die Vorrichtung in an sich vollständiger Form, wobei der Übersichtlichkeit wegen die eigentliche Dehnungsvorrichtung bzw. das Prüfgestänge, an dem die Vorrichtung in der Dehnungsvorrichtung eingesetzt und befestigt ist, weggelassen ist. Die nicht dargestellte Dehnungsvorrichtung übt auf die Vorrichtung bei dem bestimmungsgemäßen Meßvorgang entgegengesetzt wirkende Zugkräfte (14, 140) aus, wie aus den Figuren insgesamt ersichtlich. Die Vorrichtung umfaßt zwei Probenhalter 12, 13, an denen die im Zusammenhang mit Fig. 1 schon beschriebenen Paare der Stifte 15, 150 bzw. 16, 160 befestigt sind. Der Bereich 120, 130 der Probenhalter 12, 13, der im wesentlichen zwischen den beiden Paaren der Stifte 15, 150 bzw. 16, 160 liegt, ist hinterschnitten ausgebildet. Dadurch wird erreicht, daß eine aufgebrachte Flachzugprobe 11 in diesen Bereichen 120, 130 nicht an dem jeweiligen Probenhalter 12, 13 anliegt, was insbesondere deutlich aus der Darstellung gemäß Fig. 2 ersichtlich ist. Die Flachzugprobe 11 liegt lediglich mit ihren jeweiligen Schulterteilen auf den zu den Bereichen 120, 130 benachbarten Bereichen auf den jeweiligen Probenhaltern 12, 13 auf. Fig. 2 shows a side view of the device in a complete form per se, with the clarity of the actual expansion device or the test linkage to which the device is inserted and fastened in the expansion device is omitted. The expansion device (not shown) exerts tensile forces ( 14 , 140 ) acting in opposite directions on the device during the intended measuring process, as can be seen from the figures as a whole. The device comprises two sample holders 12 , 13 , to which the pairs of pins 15 , 150 and 16 , 160 already described in connection with FIG. 1 are fastened. The area 120 , 130 of the sample holder 12 , 13 , which lies essentially between the two pairs of the pins 15 , 150 and 16 , 160 , is formed undercut. It is thereby achieved that an applied flat tensile sample 11 does not rest on the respective sample holder 12 , 13 in these areas 120 , 130 , which is particularly clearly evident from the illustration in FIG . The flat tensile specimen 11 lies only with its respective shoulder parts on the regions adjacent to the regions 120 , 130 on the respective specimen holders 12 , 13 .

In der Meßstellung der Vorrichtung greift ein Wegaufnehmer 19 mittels seiner an seinen freien Schenkeln angeordneten Spitzen 17, 18 auf die Oberseite der Flach zugprobe 11 bzw. kommt mit den Spitzen 17, 18 längs der Zuglinie mit der Probe 11 in den schon erwähnten Andrückpunkten 110, 111 in Kontakt, und zwar jeweils mittig auf der Linie 151, 161, vergleiche dazu auch Fig. 1. Anders als bei bruch mechanischen Untersuchungen mittels bekannter Wegaufnehmersysteme, bei denen auf der Probe kleine Löcher oder Körnungen in einem sogenannten δ₅-Abstand angeordnet sind, sind aufgrund der zu untersuchenden Flachzugproben 11 eine Kör nung oder sogar Löcher nicht vorgesehen, da diese dazu führen würden, daß künst lich Sollbruchstellen erzeugt würden, die das Meßergebnis verfälschen würden.In the measuring position of the device, a displacement transducer 19, by means of its tips 17 , 18 arranged on its free legs, grips the top of the flat tensile test sample 11 or comes with the tips 17 , 18 along the tensile line with the sample sample 11 in the already mentioned pressing points 110 , 111 in contact, in each case in the middle on the line 151 , 161 , see also FIG. 1. In contrast to mechanical tests using known displacement transducers, in which small holes or grains are arranged on the sample at a so-called δ ₅ distance , Due to the flat tensile specimens to be examined 11, a grain or even holes are not provided, since these would lead to artificial breaking points being produced which would falsify the measurement result.

Bei der Vorrichtung wird der dortige Wegaufnehmer 19, an dem an seinen freien Schenkeln 190, 191 die Spitzen 17, 18 angeordnet sind, über die Schenkel 190, 191 mittels schraubendruckfederartig ausgebildeter Spannelemente 23, 24 über die Spitzen 17, 18 in den gedachten Andrückpunkten 110, 111 auf die Flachzugprobe 11 mit einer derart hohen vorbestimmten Kraft gedrückt, daß während der Dehnungs versuche, die Spitzen 17, 18 fortwährend an ihrem Ort auf der Flachzugprobe 11 verbleiben, den sie zu Beginn des Versuchs auf vorbestimmbare Weise bzw. in einem vorbestimmbaren Abstand 25 voneinander eingenommen haben. Dieser Abstand 25 entspricht auch einem Abstand 25, wie er zu Beginn einer Untersuchung mit der Vorrichtung mittels einer noch weiter unten beschriebenen Kalibirierein richtung 26 einstellbar ist. In the device, the displacement transducer 19 there , on which the tips 17 , 18 are arranged on its free legs 190 , 191 , is clamped over the legs 190 , 191 by means of tension elements 23 , 24 designed in the manner of a helical compression spring, via the tips 17 , 18 in the imaginary pressure points 110 , 111 pressed onto the flat tensile specimen 11 with such a high predetermined force that during the stretching attempts the tips 17 , 18 remain permanently in place on the flat tensile specimen 11 , which they had at the beginning of the experiment in a predeterminable manner or at a predeterminable distance Have taken 25 of each other. This distance 25 also corresponds to a distance 25 , as can be set at the beginning of an examination with the device by means of a calibration device 26 described further below.

Die Andrückelemente 230, 240 der Spannelemente 23, 24 greifen durch in den Schenkeln 190, 191 des Wegaufnehmers 19 ausgebildete schlitzförmige Öffnungen 196, 197 hindurch. Damit ist sichergestellt, daß quer zur Zugrichtung 14, 140 keine von 90° verschiedenen Kraftkomponenten, die den Andruck der Spitzen 17, 18 auf die Flachzugprobe 11 gewährleisten sollen, entstehen können, d. h. eine Verfäl schung des Meßergebnisses durch diese Maßnahme ausgeschlossen ist.The pressing elements 230 , 240 of the clamping elements 23 , 24 reach through slot-shaped openings 196 , 197 formed in the legs 190 , 191 of the displacement sensor 19 . This ensures that transverse to the direction of pull 14 , 140 no force components different from 90 °, which are intended to ensure the pressure of the tips 17 , 18 on the flat tensile test 11 , can occur, ie a falsification of the measurement result is excluded by this measure.

Der Wegaufnehmer 19, der hier in modifizierter Form Verwendung findet, ist in der Fachwelt als sogenannter δ₅-Wegaufnehmer bekannt und braucht deshalb hier auch bezüglich seiner elektrischen bzw. elektronischen Form bzw. Wirkungsweise nicht weiter beschrieben zu werden.The displacement transducer 19 , which is used here in a modified form, is known in the art as a so-called δ ₅ displacement transducer and therefore need not be described further here either with regard to its electrical or electronic form or mode of operation.

Auf der im wesentlichen dem Wegaufnehmer 19 gegenüberliegenden Seite der Vor richtung ist noch ein weiterer Wegaufnehmer 27 vorgesehen, der ebenfalls die Län genänderung der Flachzugprobe 11 unmittelbar an den Probenhaltern 12, 13 in Zugrichtung 14, 140 erfaßt, wobei auch derartige Wegaufnehmer 27 an sich im Stand der Technik bekannt sind und ebenfalls hier bezüglich ihrer Funktion nicht weiter beschrieben zu werden brauchen. Die von dem Wegaufnehmer 19 und die vom Wegaufnehmer 27 erzeugten elektrischen bzw. elektronischen Signale werden auf an sich bekannte Weise ausgewertet und in für den Versuchsverlauf jeweils signifikante Werte umgewandelt, die Aufschluß über das Zugverhalten der zu unter suchenden Flachzugprobe 11 geben.On the substantially opposite the transducer 19 side of the device before another transducer 27 is also provided, which also changes the length of the flat tensile specimen 11 directly on the specimen holders 12 , 13 in the direction of pull 14 , 140 , with such transducers 27 per se State of the art are known and also do not need to be described further here with regard to their function. The electrical or electronic signals generated by the displacement sensor 19 and by the displacement sensor 27 are evaluated in a manner known per se and converted into values which are significant for the course of the experiment and which provide information about the tensile behavior of the flat tensile test 11 to be examined.

Um sicherzustellen, daß die Vorrichtung auch schnell an unterschiedliche laterale Längen und Meßlängen der Flachzugprobe 11 angepaßt werden kann, weisen die Schenkel 190, 191 des Wegaufnehmers 19 Führungen 192, 193 auf, die hier im Querschnitt schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind. In diese Führungen 192, 193 können wiederum gesonderte Spitzen 20, 21 eingesetzt werden, vergleiche Fig. 3, die auf Befestigungselementen 22 angeordnet sind. Die Befestigungselemente 22 sind im Querschnitt ebenfalls derart ausgebildet, daß sie in die Führungen 192, 193 in den Schenkeln 190, 191 des Wegaufnehmers 19 eingesetzt werden können, wobei diese Befestigungselemente 22 bei den in den Fig. 2 und 3 gezeigten Darstellun gen schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind. Eine schwalbenschwanzförmige Ausbildung der Führungen 192, 193 bzw. der Vorsprünge 220 hat den Vorteil, daß eine derart ausgebildete Führung bzw. ein Vorsprung dieser Art hohe Passungs genauigkeiten mit geringen Toleranzen ermöglicht, so daß ein Passungsspiel weit gehend ausgeschlossen ist. In die Führungen 192, 193 eingesetzt, können die Be festigungselemente 22 mittels einer Rändelschraube 221 auf den Schenkeln 190, 191 des Wegaufnehmers 19 befestigt werden. In order to ensure that the device can also be quickly adapted to different lateral lengths and measuring lengths of the flat tensile specimen 11 , the legs 190 , 191 of the displacement transducer 19 have guides 192 , 193 , which here are dovetail-shaped in cross section. Separate tips 20 , 21 can in turn be inserted into these guides 192 , 193 , see FIG. 3, which are arranged on fastening elements 22 . The fasteners 22 are also formed in cross section such that they can be used in the guides 192 , 193 in the legs 190 , 191 of the displacement sensor 19 , these fasteners 22 being dovetail-shaped in the representations shown in FIGS. 2 and 3 . A dovetail-shaped design of the guides 192 , 193 or the projections 220 has the advantage that such a guide or a projection of this type enables high accuracy of fit with small tolerances, so that a clearance is largely excluded. Inserted into the guides 192 , 193 , the fastening elements 22 can be fastened on the legs 190 , 191 of the displacement transducer 19 by means of a knurled screw 221 .

Mittels einer Kalibriereinrichtung 26, vergleiche Fig. 3, ist der Abstand der Spitzen 17, 18 des Wegaufnehmers 19 einstellbar, und zwar vor dem Beginn der eigent lichen Untersuchung bzw. Messung, d. h. bevor die Spitzen 17, 18 mittels der Spannelemente 23, 24 auf die Oberfläche der Flachzugprobe 11 auf die gedachten Punkte 110, 111 gedrückt werden. Der Abstand 25 der Spitzen 17, 18 ist somit mit tels der Kalibriereinrichtung 26 einstellbar, und zwar dadurch, daß die Kalibrierein richtung 26 beispielsweise parallel voneinander beabstandete Stifte 260, 261 auf weist, die in entsprechende Bohrungen 194, 195 auf den Schenkeln 190, 191 des Wegaufnehmers 19 lösbar eingreifbar sind. Mittels eines von außen betätigbaren Stellelements 262 kann die Kalibriereinrichtung 26 bezüglich ihres Abstandes 25 der Stifte 260, 261 eingestellt werden, und es kann mittels des Arretierelements 263 dieser Abstand fixiert werden. Die Kalibriereinrichtung 26 dient somit nicht nur der Überprüfung des Abstandes 25 der Spitzen 17, 18 und der Festlegung des Abstandes 25 der Spitzen 17, 18, sondern kann auch für eine Neueinstellung bzw. Neufest legung des Abstandes der Spitzen 17, 18 verwendet werden und natürlich auch zur Überprüfung und Festlegung des Abstandes 25 dann, wenn weiter voneinander beabstandete Spitzen 20, 21 eingesetzt werden.By means of a calibration device 26 , see FIG. 3, the distance between the tips 17 , 18 of the displacement transducer 19 can be set, specifically before the start of the actual investigation or measurement, ie before the tips 17 , 18 by means of the tensioning elements 23 , 24 the surface of the flat tensile specimen 11 is pressed onto the imaginary points 110 , 111 . The distance 25 of the tips 17 , 18 is thus adjustable by means of the calibrating device 26 , namely in that the calibrating device 26 has, for example, parallel spaced pins 260 , 261 in corresponding bores 194 , 195 on the legs 190 , 191 of the transducer 19 are releasably engageable. By means of an actuating element 262 which can be actuated from the outside, the calibration device 26 can be adjusted with respect to its distance 25 between the pins 260 , 261 , and this distance can be fixed by means of the locking element 263 . The calibration device 26 is thus not only used to check the distance 25 of the tips 17 , 18 and the determination of the distance 25 of the tips 17 , 18 , but can also be used for a new setting or redefinition of the distance of the tips 17 , 18 and of course also for checking and setting the distance 25 when tips 20 , 21 which are further apart are used.

Claims

1. Device for measuring the elongation of a flat tensile test, in particular a flat tensile test with a smaller dimension

a first and a second sample holder for holding the flat tensile sample at their end regions, which are each designed for attachment in a tensile force with which a tensile force can be exerted in the direction of the longitudinal axis of the flat tensile sample,
- A displacement sensor, which has two spaced legs, between which a measuring element is clamped, each leg has a front part for contact with the flat tensile test, and
- With a spring arrangement for pressing the legs against the flat tensile test,

characterized in that

- The front parts are designed as tips ( 17 , 18 ) which lie in pressure points ( 110 , 111 ) lying on the longitudinal axis of the flat tensile test,
- As a spring arrangement, each leg ( 190 , 191 ) is assigned a screw pressure spring-like tensioning element ( 23 , 24 ) which is attached at one end to a specimen holder ( 12 , 13 ) and with the portion near the leg as the pressure element ( 230 , 240 ) passes through a slot-shaped opening ( 196 , 197 ) in each leg ( 190 , 191 ) for abutment against the leg ( 190 , 191 ),
- Each leg ( 190 , 191 ) has a lateral bore ( 194 , 195 ) for interacting with a calibrating device ( 26 ) which has parallel spaced pins ( 260 , 261 ) which are in the bore ( 194 , 195 ) of the leg ( 190 , 191 ) can be inserted in a suitable manner and can be adjusted parallel to themselves, the calibration device ( 26 ) having a locking element ( 263 ) for the pins ( 260 , 261 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the sample holder ( 12 , 13 ) each have a pair of spaced pins ( 15 , 150 ; 16 , 160 ) for holding the flat tensile sample ( 11 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the area ( 120 , 130 ) of the sample holder ( 12 , 13 ) between the two pairs of pins ( 15 , 150 ; 16 , 160 ) is undercut such that the flat tensile test ( 11 ) in this area ( 120 , 130 ) does not rest on the respective sample holder ( 12 , 13 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the legs ( 190 , 191 ) of the displacement sensor ( 19 ) with detachably connectable with this further tips ( 20 , 21 ) are provided.

5. Device according to claim 4, characterized in that the further points (20, 21) are disposed on fasteners (22), wherein the Fixed To supply elements (22) have a dovetail-shaped in cross-section projections (220) formed in corresponding dovetail guides ( 192 , 193 ) in the legs ( 190 , 191 ) of the displacement sensor ( 19 ) can be inserted releasably.