DE2001488A1 - Vorrichtung zur Zeitstandpruefung,insbesondere fuer Kunststoffmaterial - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Zeitstandprtifung, insbesondere für Kunst--stoffmaterial Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zeitstandprüfung, insbesondere für Kunststoffmaterialien, bestehend aus einem ortsfesten und einem belastbaren, beweglichen Klemmbock, zwischen welchen das zu prüfende Material unter Last stehendlgehalten ist.
• Be wärmeempfindlichen Werkstoffen, insbesondere bei Kunststoffen, ist es üblich, sogenannte Zeitstandmessungen vorzunehmen. Durch derartige Messungen wird das genaue Verhalten dieser Werkstoffe ermittelt. Bei "Langzeitsersuchen" werden Werkstoffe bis zu 10.000 Stunden Dauer z.B. einer konstanten Dehnkraft bei einem ebenfalls konstanten Klima ausgesetzt.
• Auch wird das Verhalten von wärmeempfindlichen Stoffen durch Kurzzeitversuche ermittelt, wobei die Stoffe bei wechselnden Temperaturen oder auch bei wechselndem Klima einer stetigen oder wechselnden Belastung ausgesetzt werden. Die Dehnkraft wird üblicherweise durch Anhängen von Gewichten am beweglichen Klemmbock der Zeitstandprüfvorrichtung erzeugt.
• Derartige Versuche werden zumeist in klimatisierten Räumen durchgeführt, in welchen verständlicherweise nur eine Temperatur herrschen kann. Es ist daher nicht möglich,' in einem Raum, wo z.2, Langzeitversuche stattfinden, gleichzeitig auch Kurzzeitversuche mit wechselnden Tempqraturen und Belastungen durchzuführen. Die bekannten Geräte zur DurchfUhrung-von Zeitstandprüfungen ffir Kunststoffe sind aber durch ihre AnhänRevorrichtung mit den daran befestigten Gewichten raumgreifend.
• Der Einbau solcher Vorrichtungen in Klimaschränken od.dgl.
• ist daher nicht möglich. Ein weiterer Nachteil besteht auch darin, daß zur Erhöhung der Prüflast beim Anhängen von Zusatzgewichten der Prüfling einer momentanen erhöhtetl E3elastung ausgesetzt wird, ein Umstand der oft das Meßergebnis verfälscht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für Zeitstandmessungen an Kunststoffen zu schaffen, welche durch ihre konstruktive Bau- und Arbeitsweise so kLein gehaì- -terAerden kann, daß sie zum Einordnen in Klimaschränke geeignet ist. Fernerhin soll die Vorrichtung so beschaffen sein, daß die auf den Probekörper wirkende Last, ggf. auch ohne Öffnen des Klimaschrankes, stufenlos in einem Kraftintervall von 10 kp kontinuierlich aufbringbar ist. Weiterhin soll die Vorrichtung durch einfache Umrüstung von einer Zuglastvorrichtung auf eine Drucklastvorrichtung umstellbar sein. Ausgehend von einer bekannten Vorrichtung zur Zeitstandprüfung, insbesondere für Kunststoffmaterialien, bestehend aus einem ortsfesten und einem belastbaren beweglichen Klemmbock, zwischen welchen das zu prüfende Material eingespannt ist, besteht die Erfindung darin, daß sie eine die Prüflast erzeugende Membrandruckdose mit einer Stößelstange besitzt und letztere einerseits mit der Membrane der Membrandruckdose in Verbindung steht und sich andereneits gegen eine, in einer ortsfesten Traverse gehaltenen Kugel abstützt, wobei das Membrangehäuse mit dem oberen Klemmbock verbunden ist, derart, daß durch den Hub der Membran der obere Klemmbock angehoben oder gesenkt wird und dabei seinen Abstand vom ortsfesten unteren Klemmbock ändert.
• Durch diese erfinderische Ausbildung der Zeitstandprüfvorrichtung werden die bei den bekannten Vorrichtungen auftretenden Nachteile vermieden. Bedingt dadurch, daß die Prüflast von einer vergleichsweise raumsparenden Membrandruckdose erzeugt wird, entfallen die raumgreifenden Gewichte und deren Anhängevorrichtung.
• Die Zeitstandprüfvorrichtung kann daher so klein gehalten werden, daß eine oder sogar mehrere derartiger Vorrichtungen in einen handelsüblichen Klimaschrank~unterbringbar sind. Das die Membrandruckdose beaufschlagende Drucskmedium, vorzugsweise Druckluft, kann außerhalb des Klimaschrankes eingeregelt werden. Der Prüfling kann daher zu jeder Zeit einer gewünschten Belastung ausgesetzt werden. Auch ist es mittels dieser Vorrichtung möglich, den Prüfvorgang nach einem Prüfprogramm automatisch zu steuern.
• Weitere Eindtheiten der Erfindung sind aus den Zeichnungen ersichtlich, in welchen eine nach der Erfindung gestaltete Zeitstandprüfeinrichtung, insbesondere für Kunststoffe, schwer matisch dargestellt ist.
• Gemaß den Figuren 1 und 2 ist ein aus Kunststoff bestehender Probestab 1 in einer aus zwei Klemmböcken 2, 3 mit darin ge-Jagerten Haltevorrichtungen 4 und 4' bestehenden Einspannvorrichtung gehalten. Im vorliegenden Beispiel ist der untere Klemmbock 3 mit dem-Sockel 5 der Zeitstandprdfeinridtung fest verbunden. Der obere Klemmbock trägt einen Rohrteil 6 mit einem beidseitigen Langlocti 7. Durch das Langloch ist eine Traversenplatte 9 gelegt, welche auf den Stützen 10, 11 in einer Nut 12 aufliegt-uffd mittels Schrauben 13 befestigt ist. Der rohrförmige Teil 6 besitzt ein Innengewinde 14, in welchem ein Stutzen 15 einer Membrandruckdose 16 eingeschraubt ist. Ein Mutterring 17 dient als Kontermutter und hält die Membrandruckdose 16 in -der eingestellten Lage. Ein mit der Membran 18 in Verbindung stehender Stößel 19 lastet gegen eine Kugel 20, welche sich wiederum gegen die Traverse 9 abstützt. Wird die Membran mit einem Druckmittel beaufschlagt, so hebt sich das Gehäuse der Membrandruckdose 16 und somit auch der Klemmbock 1. Wie insbesondere aus Figur 2 hervorgeht, ist mit dem Klemmbock ein Anschlag 21 verbunden, gegen welchen ein Fühler 22 eines Dehnungsmessers 23-lastet.
• Wie nur' symbolisch angedeutet, steht die Druckleitung 24 der Membrandruckdose 16 mit einem Reduzierventil 25 in Verbindung, weiches am Ausgang eines Windkessels 26 angeschlossen ist.
• Wie bekannt, wird der Windkessel von einer Gasflasche oder einem Kompressor 27 gespeist, wobei - bei Verwendung eines Kompressors - ein Druckregler 28 den Kompressor seibsttatig ein- und ausschaltet. Das Reduzierventil 25 kann einerseits mittels einer Handhabe 29 auf einen festen konstanten Druck eingestellt sein, aber auch von einem Programmgeber 30 zeitabhängig gesteuert werden. Ein eventuell auftretender Druck anstieg in der Membrandruckdose, beispielsweise durch Erwärmung des Druckmittels wird mittels eines fein einstellbaren Uberdruckventils 31 ausgeglichen.
• Mit der gezeigten Vorrichtung iet es möglich, eine Zugkrafterhöhung, z.B. von 10 kp, kontinuierlich über eine bestimmte Zeit zu steuern. Die Druckbeaufschlagung der Membran erfolgt grundsätzlich auf der der Stößelstange entgegengesetzten Membranseite. Wie nicht näher dargestellt, ist die Stößelstange 19 im Bereich ihres Lagers in Kugelführungen gehalten, so daß Reibungskräfte vermieden werden. Bei dem gezeigten Aufbau der Zeitstandprtifeinrichtung bleibt die unter Druck stehende Membrankammer frei von beweglichen Dichtelementen, welche eine Verfälschung des Meßergebnisses durch Reibungsverluste aber auch durch Wärmeeinwirkung zur Folge haben könnten. Die Membrandruckdose gestattet einen leckfreien Betrieb des Prüfgerätes. Das Zeitstandprüfgerät ist nach Montage des oberen und unteren Klemmbockes und Einfügen entsprechender Druckstücke mit Vorteil auch für Druckversuche verwendbar.
• 8 1)atentansprüche ;' Figuren

Claims (1)

1. P a t e n t a n 5 p r ü c h e 1- Vorrichtung zur Zeitstandprüfung, insbesondere fUr Kunsts-toffmaterialien, bestehend aus einem oberen und unteren Klemmbock, von denen einer ortsfest und der andere mit der Prüflast belastbare, beweglich ist, wobei das zu prüfende Material zwischen und von den beiden Klemmböcken unter Zug-oder Druckbelastung gehalten 1st, dadurch' g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vorrichtung eine die Prüflast erzeugende Membrandruckdose (16) mit einer Stößelstange (19) besitzt und letztere einerseits mit der Membrane (18) der Membrandruckdose in Verbindung steht und sich andererseits gegen eine, in einer ortsfesten Traverse (12) gehaltenen Kugel (20) abstützt, wobei das Mëmbrangehäuse mit dem oberen Klemmbock (1, 6) verbunden ist, derart, daß durch den Hub der Membran der obere Klemmbock angehoben oder gesenkt wird und dabei seinen Abstand vonl ortsfesten unteren .Kiemmbock (3) ändert.

   Z. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Druckleitung (24> der'Membrandrucdose <16) über ein Reduzierventil (25) mit einem Windkessel (26) in Verbindung steht.

   3. Vorrichtung nach Ansprüchen7 und 2', dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der rohrförmige Teil (6) des Klemmbockes (2) einen Langschlitz (7) aufweist und Durch diesen Langschlitz eine Traversenlasche (9) gelegt ist, welche sich an den Stützen (10, 11) abstützt und eine Kugel (20)- trägt, gegen welche der Stößel (19) der Membrandruckdose (16) lastet.

   4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge k e n n -z e i c h n e t , daß der obere rohrförmige Teil des Klemmbockes (2) ein Innengewinde (14) besitzt in welchem der Gewindeßtutzen-(15) derMembrandruckdose (16) eingeschraubt ist, Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch g e k e n n -e i c h n e t , daß der Gewindestutzen (15) der Membr drucklose (16) eine Kontermutter (17) trägt, welche d'@@mbrandruckdose verdrehungssicher am rohrförmigen Teil xt)) hält.

   6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Reduzierventil (25) von einem Programmgeber (30) steuerbar ist.

   1Vorrichtung nach Ansprühen 1, 2 und 6, dadurch g e k e n -z e i c h n e t , daß in der Druckleitung (24) ein fein einem stellbares Uberdruckventil (31) enthalten ist.

   8. Vorrichtung nach Ansprechen 1 bis 4, dadurch g e k e n z e i c h n e t , daß der Klemmbock (1) einen Anschlag (21) trägt, gegen welchen der Taststift (22) eines Dehnungsmessers (23) l-stet.