DE2513182A1

DE2513182A1 - Zugfestigkeitspruefmaschine

Info

Publication number: DE2513182A1
Application number: DE19752513182
Authority: DE
Inventors: Reginald Edward Freeman
Original assignee: Instron Holdings Ltd
Current assignee: Instron Holdings Ltd
Priority date: 1974-03-26
Filing date: 1975-03-25
Publication date: 1975-10-09
Also published as: GB1442048A

Description

J 56 GM

Anmelder: INSTRON LIMITED

High Wycombe, Buckinghamshire England

Zugfestigkeitsprüfmaschine

Der Rahmen einer Zugfestigkeitsprüfmaschine besteht üblicherweise aus drei Grundelementen, nämlich zwei oder mehreren Maschinensäulen , einem oberen Rahmenteil, dem Querhaupt, und einem unteren Rahmenteil, der Grundplatte. Die beiden Hauptaufgaben des Prüfmaschinenrahmens sind die Übertragung wechselnder Zugspannungen, axial gerichteter Ermüdungsbelastungen und außerdem eine Einstellungsmöglichkeit für die vom Rahmen begrenzte Länge der Prüfstrecke. Die Verbindung zwischen den Maschinensäulen und der Grundplatte muß hierzu beim übertragen dynamischer Belastungen steif sein. Andererseits muß aber ein Gleitsitz geschaffen sein, um die Einstellung der Länge der Prüfstrecke zu erleichtern.

Die Maschinensäulen sind üblicherweise in Löchern nahe den Enden der Grundplatte eingesetzt, und in die Grundplatte ist ein in die Löcher mündender Schlitz eingearbeitet, sodaß ein Gelenk gebildet ist. In der Lösestellung gleiten die Maschinensäulen durch die Löcher, während in der Sperrstellung die Gelenke an die Maschinen-

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säulen angelegt werden und eine Reibkraft zwischen Säulen und Grundplatte entsteht, die ein Gleiten der Maschinensäulen in der Grundplatte verhindert. Der Anpreßdruck kann durch einen oder mehrere Bolzen bewirkt werden, die festgespannt werden, um die Gelenke zu schließen. Ein Bolzengelenk hat den Vorteil großer Zuverlässigkeit, aber den Nachteil des Bedienungsaufwandes, da es gelöst werden muß, ehe die Höheneinstellung des Maschinenrahmens vorgenommen werden kann.

Eine andere Möglichkeit zur Erzeugung der notwendigen Anpreßkräfte ist die Anwendung hydraulischer Zylinder. Diese erlauben eine übliche Druckknopfbedienung der Gelenksperren, sind aber nicht absolut betriebssicher. Wenn die Hydraulikzufuhr ausfällt, bricht der Sperrdruck der Gelenke zusammen und die Säulen gleiten ungewollt durch die Grundplatte. Dadurch können Gefahrensituationen entstehen und die Probe, gegebenenfalls sogar die Prüfmaschine können zerstört werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Prüfmaschine mit einer einfachen und zuverlässigen Möglichkeit der Sperrung des Gleitens zwischen Säulen und Grundplatte.

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Demzufolge bezieht sich die Erfindung auf eine Zugfest igkeitsprüfmaschine mit Säulen, einer Grundplatte und einem Querhaupt am oberen Ende der Säulen sowie mit Einspannköpfen für eine Probe, wobei ein Einspannkopf dem Querhaupt, der andere der Grundplatte zugeorndet ist und wobei weiter die Grundplatte Führungen für die Säulen aufweist.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Ecke der Grundplatte im Bereich jeder Führung für eine der Säulen durch einen von einer Seite der Grundplatte ausgehenden und in der Führung endenden Schlitz zu einem Gelenk ausgebildet ist, das durch Schraubenbolzen zwischen den beiden Teilen der Grundplatte zu beiden Seiten des Schlitzes zum Festlegen der Säule in ihrer Führung blockiert ist, wobei sich das eine Ende des Schraubenbolzens an dem ihm zugehörigen Teil der Grundplatte über Federn abstützt, deren Vorspannung zum Lösen des Gelenkes für die Möglichkeit der Verschiebung der Säule in der Grundplatte mit einer vorzugsweise hydraulischen Kolben-Zylindereinheit zu überwinden ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. In der Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 die Maschine in der Ansicht von vorne, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 in größerem Maßstab einen Schnitt nach der Linie H-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-III in Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3·

Gemäß Fig. 1 weist die Maschine ein Fundament 10 auf, auf dem die Grundplatte 11 fest montiert ist. Zwei zylindrische Säulen 12 sind nahe dem oberen Ende im Querhaupt 13 gehalten, das mit Bolzen 14 auf den Säulen 12 festgeklemmt ist. Die Säulen erstrecken sich nach unten durch die Grundplatte 1.1 hindurch und tragen an den unteren Enden innerhalb des Fundamentes Gewindehülsen 15» die auf vertikalen Gewindestangen 16 verstellbar sind, die ihrerseits mit ihren oberen Enden an der Unterseite der Grundplatte 11 gehalten sind.

Eine zu prüfende Werkstoffprobe 17 ist mit ihren Enden in hydraulisch betätigten Spannköpfen 18, 19 eingespannt, die mit Druckknopfschaltern 20, 21 zu öffnen und zu schließen sind. Die Druckknopfschalter betätigen Ventile zur Steuerung der Druckmittelzufuhr zu den Spannköpfen. Der Spann-

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kopf 19 ist auf der Grundplatte 11 montiert, während zwischen dem Spannkopf 18 und dem Querhaupt 13 ein Pulsator 22 angeordnet ist.

Die Grundplatte 11 ist auf den Säulen 12 wie beschrieben angeordnet, um das Querhaupt in einem vorbestimmten vertikalen Abstand über der Grundplatte zu halten. Der vertikale Abstand zwischen dem Querhaupt und der Grundplatte ist dadurch einstellbar, daß die Verbindung zwischen der Grundplatte 11 und den Säulen 12 entsperrt wird, Gewindehülsen 15 und Gewindestangen 16 gegeneinander gedreht werden, um das Querhaupt im notwenigen Maße zu heben oder zu senken und die Grundplatte gegenüber den Säulen wieder verriegelt wird. Die Relativbewegung zwischen den Gewindehülsen 15 und den Gewindestangen 16 wird dadurch bewirkt, daß ein Hydraulikmotor 23 über einen Kettentrieb 24 die Gewindestangen dreht. Der Motor 23 wird mit einem Steuerhebel 37 angelassen und abgestellt.

Die Vorrichtung zum Verriegeln der Grundplatte 11 auf den Säulen 12 ist für das eine Ende der Grundplatte in Fig. 2-4 dargestellt. Eine entsprechende Vorrichtung ist am anderen Ende der Grundplatte vorgesehen.

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Gemäß Fig. 2 hat die Grundplatte 11 nahe ihrem einen Ende ein zylindrisches Loch zur Aufnahme der Säule In die Grundplatte 11 ist außerdem ein Schlitz 25 eingearbeitet, der an der einen Außenseite der Platte beginnt und in das Loch mündet, und wodurch ein Gelenkstück gebildet wird, das geschlossen und gesperrt werden kann, um die Grundplatte auf der Säule zu fixieren oder geöffnet und entsperrt werden kann, um die Säule in der Grundplatte verstellbar zu machen. Das Fixieren der Säule in der Grundplatte erfolgt mit zwei Sperrbolzen 27· Die einen Enden dieser Bolzen sind mit Gewinden versehen, mit denen sie in Gewindelöcher in der Grundplatte einschraubbar sind. Die Köpfe 30 der Gewindebolzen sind Führungen 31 in den Gelenken 26 zugeordnet, und ein Federpaket aus Scheibenfedern 32 ist zwischen dem jeweiligen Bolzenkopf 30 und der inneren Anlage der Führung 31 angeordnet.

Ein Hydraulikzylinder 33 führt einen Kolben 34, ist in dem Schlitz 26 angeordnet und dem Gewindebolzen 27 zugeordnet. Der Zylinder 33 ist mit einem Ablaßventil 33 versehen, durch das Luft abgelassen werden kann, wenn die Vorrichtung in Betrieb gesetzt oder gewartet werden soll.

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Normalerweise ist der Zylinder 33 von hydraulischem Druck entlastet, sodaß die Schraubenbolzen das Gelenkstück 26 schließen und die Grundplatte 11 die Säule 12 festspannt. Durch Betätigen eines Hebel 36 (Fig. 1) kann eine Bedienungsperson Ventile betätigen, um hydraulische Druckmittel unter Druck in die beiden Zylinder 33 einströmen zu lassen, um durch Ausfahren der Kolben J>k aus den Zylindern 33 die Gelenkstücke 26 unter Überwindung der Kraft der Federn 32 zu öffnen, sodaß die Säulen 12 gegenüber der Grundplatte 11 in ihrer Längsrichtung verstellt werden können.

Mit der Erfindung ist so eine Lösung offenbart, die einfach zu bedienen und zuverlässig ist und damit die Vorteile der vorbekannten Lösungen ohne Übernahme ihrer Nachteile in sich vereinigt. Die Sicherheit eines Bolzengelenkes ist kombiniert mit der einfachen Bedienbarkeit hydraulisch betätigter Gelenke. Da die Bolzen 27 die Säulen in der Grundplatte festlegen und sperren und Hydraulikzylinder die Gelenkstücke 26 nur öffnen, wenn die Säulen in der Grundplatte verstellt werden sollen, kann bei Ausfall des Hydraulikdruckes kein Unfall geschehen, bei dem das Querhaupt abstürzen würde. Die Schraubenbolzen werden beim Aufbau der Maschine eingestellt und im Normalbetrieb nicht wieder verstellt.

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Die Scheibenfedern 32 nahe den Köpfen 30 der Schraubenbolzen 27 geben eine relativ geringe Steifigkeit und ermöglichen ein öffnen der Gelenkstücke unter der Wirkung der Hydraulikzylinder. Eine entsprechende betriebssichere Vorrichtung könnte auch zwischen dem Querhaupt 13 und den Säulen 12 vorgesehen sein.

Statt einer Kolben-Zylinder-Einheit 33 ₃ 34 könnten jedem Schlitz 26 auch mehrere solcher Einheiten zugeordnet sein.

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Claims

Patentansprüche

ί 1.JZugfestigkeitsprüfmaschine mit Säulen, einer Grundplatte und einem Querhaupt am oberen Ende der Säulen sowie mit Einspannköpfen für eine Probe, wobei ein Einspannkopf dem Querhaupt, der andere der Grundplatte zugeordnet ist und wobei weiter die Grundplatte Führungen für die Säulen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecke der Grundplatte (11) im Bereich jeder Führung für eine der Säulen (12) durch einen von einer Seite der Grundplatte ausgehenden und in der Führung endenden Schlitz (25) zu einem Gelenk (26) ausgebildet ist, das durch Schraubenbolzen (27) zwischen den beiden Teilen der Grundplatte zu beiden Seiten des Schlitzes zum Festlegen der Säule in ihrer Führung blockiert ist, wobei sich das eine Ende (30) des Schraubenbolzens an dem ihm zugehörigen Teil der Grundplatte über Federn (32) abstützt, deren Vorspannung zum Lösen des Gelenkes für die Möglichkeit der Verschiebung der Säule in der Grundplatte mit einer vorzugsweise hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit (33, 34) zu überwinden ist.

2. Prüfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Schlitz (25) eine, gegebenenfalls mehrere, Kolben-Zylinder-Einheit(en) angeordnet ist, deren Kolben (33) sich am einen, deren Zylinder (34) sich am anderen der den Schlitz seitlich begrenzenden Teile der Grundplatte abgestützt ist.

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