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Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur bei der an einem zu prüfenden
Werkstoff eine physikalische Erscheinung oder Umwandlung eintritt Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur bestimmung der Mindesttemperatur,
bei der an einem zu prüfenden Werkstoff eine physikalische Erscheinung oder Umwandlung
eintritt. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Anwendung auf einen Werkstoff,
der in einer verhältnismäßig dünnen Schicht auf eine Prüffläche aufgetragen werden
kann.
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Die Erfindung ist beispielsweise anwendbar auf temperaturempfindliche
Werkstoffe, die eine Hautbildung bei einer irindesttemperatur zeigen, z.B. Latexemolsionen
oder zur
Bestimmung der Gel-Temperaturen und Schmelztemperaturen
eines Plastisols. Bei allen anwendungen von Beschichtungen ist es wichtig, die Temperatur
zu kennen, bei der ein durchgehender Film beziehungsweise eine durchgehende Haut
gebildet wird. Diese Temperatur ist unErschiedlich von derjenigen unterhalb derer
der flüssige Träger oder das Lösungsmittel lediglich verdampft und unzusammenhängende,
opake, gebrochene, nicht haftende Ablagerungen gebildet werden. Es ist zu beobachten,
daß die Filzbildung oder Hautbildung zugleich eine Haftung oder Verklebung mit der
Trägerschicht erzeugt, während die Verflüchtigung des flüssigen Lösungsmittels oder
des Emulsionsträgers lediglich einen Niederschlag von Werkstoffteilchen auf der
Trägerschicht schafft, der leicht von ihr entfernt werden kann. Ein praktisches
Änwendungsbeispiel stellen Latexfarben für Außenanstriche dar, bei denen es für
den Benutzer wichtig ist, die Mindesttemperatur zu kennen, bei der eine Film oder
Hautbildung stattfindet, so daß die Farbe nicht unterhalb dieser Grenztemperatur
angewendet wird.
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Während es sich hier um ein Beispiel einer Latex-Wasser-Emulsion handelt,
ist ersichtlich, daß ähnliche Probleme in Verbindung mit der Anwendung von PlastSulen,
Organisolen usw. auftreten, ebenso auch bei zahlreichen anderen beschichtungswerkstoffen,
bei denen eine physikalische Umwandlung oberhalb einer bestimmten Grenztemperatur
auftritt und nicht unterhalb dieser Temperatur auftreten kann. Bei einer Latexemulsion
wird der Emulsionsträger lediglich entfernt
oder verdampft und
hinterläßt unzusammenhängende, nicht haftende Niederschläge von fester oder krümeliger
Beschaffenheit. Bei Plistisolen wird eine schmierige Masse (Tacky) zurückbleiben,
wenn der Werkstoff die Mindesttemperatur nicht erreicht hat bei der eine Gel-Bildung
auftritt. Solange die Schmelz-beziehungsweise Hafttemperatur nicht erreicht wird,
wird eine starke, elastische, und haftende Beschichtung nicht erreicht werden. Bei
Temperaturen, die zwischen der Ge-Bildung und der Fusions-Temperatur liegen, wird
das Plastisol eine nicht schmierende aber auch nicht haftende Beschichtung geringer
Festigkeit erzeugen, die faltig wird und zerfällt.
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Bei Systemen von wärmehärtenden Kunststoffen ist es auch wichtig zu
wissen, - unabhängig davon, ob sie aus einem Lösungs-.
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mittel oder aus Wasser niedergeschlagen werden - bei welcher Temperatur
die Aushärtung erfolgt. Dies kann dadurch geprüft werde; daß eine Schicht auf eine
Platte aufgetragen wird und diese Platte auf ein Testgerät gebracht wird. Wenn diese
Beschichtung mit einem Lösungsmittel behandelt wird, welches die ungehärteten Bereiche
beeinflußt und die gehärteten Bereiche unbeeinflußt läßt, so entsteht eine Grenzlinie,
die zeigt, bei welcher Temperatur die Härtung erzielt wurde.
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Bisher bestand ein typisches Verfahren zur Bestimmung der FIindesttemperatur
einer physikalischen Umwandlung eines Werkstoffes darin, den Werkstoff auf eine
Platte aufzutragen und
diese Platte in einen beheizten Ofen zu bringen,
in welchem sie bei einer gegebenen Temperatur für eine vorbestimmte Zeit verblieb.
Diese Platte wurde dann betrachtet und festgestellt, ob sich ein Film oder eine
Haut gebildet hatte oder nicht oder ob eine andere Umwandlung erfolgt war. Wenn
das Prüfergebnis negativ war, so wurde der Vorgang bei einer höheren Temperatur
wiederholt. Wenn der Test positiv ausgefallen war, wurde der Vorgang bei einer niedrigernTemperatur
wiederholt. Diese Versuchs- beziehungsweise Prüfverfahren wurden so lange durchgeführt,
bis eine angemessene Umwandlung gefunden wurde.
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Es ist ersichtlich, daß der Aufwand an Zeit und Kosten für diese bisher
üblichen Prüfverfahren beträchtlich ist und daß die Genauigkeit und die Wiederholbarkeit
begrenzt ist.
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Bei einem anderen Verfahren zur Bestimmung der Mindesttemperatur einer
physikalischen Umwandlung wird durch das Prüfverfahren bestimmt, welches in den
amtlichen US-Vorschriften ASTM D 2354-68 festgelegt ist. Dieses Prüfverfahren besteht
im wesentlichen darin, eine horizontale, wärmeleitfähige Platte zu verwenden, deren
eine Seitenkante mit einem Kühlmittel in Berührung kommt und deren andere Seitenkante
auf Raumtemperatur gehalten ist oder mit einer Wärmequelle in Verbindung steht.
Der zu prüfende Werkstoff
wird auf diese wärmeleitfähige Platte
aufgetragen. Die Temperatur desjenigen bereiches der Platte wird dann festgestellt,
in welchem die Filmbildung oder Hautbildung beobachtet wird.
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Das Verfahren nach dieser Prüfvorschrift stellt gegenüber den oben
genannten Verfahren bereits eine wesentliche Verbesserung dar, ihre Flexibilität
und Wiederholbarkeit ist jedoch insofern beschränkt, als keine oder eine nur geringe
Kontrolle des tatsächlichen Temperaturgradienten über die Länge der Platte gegeben
ist. Normalerweise wird die niedrige Temperatur der einen Seitenkante dadurch erzielt,
daß sie in ein Bad aus einem Gemisch von Isopropanol und Trockeneis eingetaucht
wird. Demgemäß ist es erforderlich, den Lfiveaustand dieses Bades anzupassen, um
den Temperaturgradienten über die Platte zu verändern. Ähnliches gilt für die auf
höhere. Temperatur gebrachte Seitenkante dieser Prüfplatte.
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Demgegenüber besteht die Aufgabenstellung der erfindung darin, genau
kontrollierbare und reproduzierbare Verhältnisse bei einem Prüfverfahren der letztgenannten
Art zu erhalten und den Temperaturgradienten über die Länge der Prüfplatte geT nau
steuern zu können.
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Zur Lösung dieser Aufgabenstellung sieht die Erfindung die Kombination
folgender Merkmale vor:
a) einen langgestreckten, wärmeleitenden
Prüfblock (14) mit einer auf ihm angebrachten, im wesentlichen ebenen Prüffläche,
auf der der zu prüfende Werkstoff aufgebrach-t wird, b) einer Anzahl von in der
Längsrichtung in gleichen Abständen in dem Prüfblock angeordneten Kühlkanälen (20)
c) Einrichtungen zum Durchleiten eines Kühlmittels durch jeden der Künlkanäle, d)
Einrichtungen zur Entnahme von Wärme aus dem die Kühlkanäle durchströmenden Kühlmittel
und zur Steuerung der dem Kühlmittel entnommenen wärmemenge, e) einer Anzahl von
je zwischen den Kühlkanälen in dem Prüfblock angeordaeten Heizelementen (36), f)
Einrichtungen zur Steuerung der Menge der von jedem Heizelement dem Prüfblock zugef-iihrten
wärme, g) eine Anzahl von IJleßelementen ('l') zum lvfessen der Temperatur an einer
Vielzahl von in Längsrichtung des Prüfblocks aufeinanderfolgenden Meßpunkten, h)
eine Prüfplatte (18) die mittels einer Vorrichtung (56) in engem thermischem Kontakt
mit der Oberfläche des Prüfblocks haltbar ist.
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Der über die Länge der Prüfplatte einzustellende Temperaturgradient
hängt von dem zu prüfenden Werkstoff ab. Der Temperaturbereich für eine zu testende
batexemulsion kann von
dem einen Ende bis zum anderen von O Celsius
bis 1000 Celsius erforderlich machen, wobei innerhalb dieses Gesamtbereiches ausgewählte
Temperaturgradienten eingestellt werden können, während bei einem Plastisol ein
Temperaturbereich von 750Celsius bis 350 Celsius und entsprechende Zazwischenliegende
Temperaturgradienten ausgewählt werden können.
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Zweckmäßigerweise wird der Prüfblock in der Nähe seiner Prüffläche
mit Temperaturfühlern ausgestattet, wie zum Beispiel Thermoelementen, um die Temperatur
an einem bestimmten Punkt oder innerhalb eines engen Bereiches, in dem eine Werkstoffumwandlung
beobachtet wird, genau bestimmen zu können.
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Der zu prüfende Werkstoff wird auf eine gesonderte, auf den Prüfblock
auflegbare Platte gegossen oder aufgestrichen.
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Diese Prüfplatte ist mit dem Prüfblock in einer gut wärmeleitende
Berührung gebracht, und zwar mittels einer lösbaren Klemmvorrichtung.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich au den vorstehenden
Ansprüchen undder nachfolgenden Beschreibung. Die Erfindung ist im folgenden anhand
der Zeichnung beispielsweise näher erläutert und zwar zeigt: Fig. 1 eine Ansicht
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf
einen beschichteten Prüfblock nach Fig. 1, Fig. 5 ein Schaltungsbeispiel für die
Steuerung der Heizelemente einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 4 ein Temperaturdiagramm,
welches anhand der Ablesungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gewonnen wurde.
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Fig. 5 eine Ansicht einer Klemmvorrichtung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung und Fig. 6 eine Schnittansicht einer Einzelheit der Vorrichtung nach
Fig. 5 in größerem Maßstab.
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Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung 10 umfaßt ein schematisch angedeutetes Gehäuse 12. In diesem Gehäuse
12 ist ein Prüfblock 14 angeordnet, dessen Oberfläche 16 leicht zugänglich ist und
eine Prüffläche für die Durchführung einer Werkstoffprüfung bildet.
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Der Prüfblock 14 ist vorzugsweise ein langgestreckter, die Wärme leitender
Metallblock, der beispielsweise aus einem
Werkstoff wie Aluminium
hergestellt ist. Dieser Prüfblock besitzt vorzugsweise über seine gesamte Länge
eine gleichförmige Breite und Dicke. Die Oberseite 16 des Prüfblocks ist im wesentlichen
eben und in einer horizontalen Ebene angeordnet und zur Aufnahme einer Prüfplatte
18 ausgebildet, auf welche der zu prüfende Werkstoff aufgetragen werden kann.
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Der Prüfblock 14 ist mit einer Vielzahl von Durchbohrungen beziehungsweise
Kanälen 20 versehen, an die eine entsprechende Anzahl von Kühlmittelleitungen 22
angeschlossen ist. Jede der Kühlmittelleitungen enthält ein gesondertes Steuerventil,
die in der Zeichllung mit V1- V6 bezeichnet sind. Die Steuerventile sind vorzugsweise
als Feineinstellventile ausgebildet, so daß der Durchfluß von Kühlmitteln genau
eingestellt werden kann. Die Kühlmittelzuleitung 24 bildet einen Verteiler, der
die einzelnen Kühlmittelleitungen über die Ventile V1- V6 versorgt. Die Kühlmittelzuleitung
24 ist mit einer by-pass-Leitung 26 versehen, in der ein Ventil Vb angeordnet ist.
Das Ventil Vb dient dazu, den Druck in der Kühlmittelzuleitung 24 zu steuern.
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An den Prüfblock 14 ist eine Vielzahl von Kühlmittelableitungen 28
angeschlossen, deren Zahl der Zuführleitungen 22 entspricht. Jede der Kühlmittelableitungen
28 mündet in eine Sammelleitung 30, die zu einer Kühlvorrichtung 32
führt.
In der Kühlvorrichtung 32 wird dem Kühlmittel beim Durchströmen des Prüfblocks 14
zugeführte Wärme entnommen.
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Die Kühlvorrichtung 32 ist außerdem mit einer Vorrichtung zum Einstellen
der Temperatur des Kühlmittels 33 versehen, so daß das Kühlmittel der Kühlvorrichtung
mit einer vorbestimmten Temperatur entnommen und dem Prüfblock zugeführt werden
kann. Die Kühlvorrich-tung 32 ist vorzugsweise dazu ausgelegt, die Temperatur des
Kühlmittels um 500 Celsius abzusenken. Durch die einstellung der Kühlmitteltemperatur
bei der Vorrichtung 53, durch das by-pass-Ventil Vb und die einzelnen Steuerventile
V1 - V6 ist es möglich, die Menge der in jedem einzelnen Längenbereich des Prufblocks
entnommenen Wärme genau einzustilen. Jeder rühlkanal dient demnach als eine für
sich steuerbare, beziehungsweise einstellbare Wärmesenke, die es gestattet, die
gewünschte Wärmemenge aus jedem einzelnen bereich entlang der Längenerstreckung
des Prüfblockes zu entnehmen. Die Leitungen, in denen das Kühlmittel geführt ist,
sind vorzugsweise wie bei 34 angedeutet mit einer Isolierung versehen. Obwohl ein
beliebiges Kühlmittel verwendet werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, eine
Sthylen-Glycollösung zu verwenden, die auf Idinus 300 Celsius abgekühlt werden kann
ohne zu erstarren.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Prüfblock 14 annähernd
30 cm lang, wobei jeder der Kühlmittelkanäle
20 etwa 5 cm von dem
nächsten entfernt ist. Die äußersten Kühlkanäle sind etwa 21/ cm von den Seitenkanten
des Prüfblocks entfernt angeordnet. Diese Abmessungen können dem jeweiligen Anwendungszweck
und Anwendungsfall entsprechend bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anders gewählt
werden. dber einen längeren Prüfblock hinweg kann ein größerer Temperaturgradient
eingestellt werden. Es wurde gefunden, daß ein Prüfblock von 30 cm Länge und etwa
2 /2 cm Dicke, der aus Aluminium besteht, geeignet ist, einen Temperaturgradienten
von 1200 Celsius zu erzielen. Derselbe Prüfblock kann auch benutzt werden um einen
Temperaturgradienten von 0 nur 5 Celsius über seine Länge zu erhalten und so eine
kritische Temperatur genauer zu erfassen, in dem die entsprechenden Einstellungen
der Kühlventile und der noch zu beschreibenden Heizeinrichtungen vorgenommen wird.
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Zwischen je zwei benachbarten Kanalen 20 ist ein Heizelement 36 angeordnet.
Zwar können grundsätzlich beliebige Heizelemente verwendet werden, bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind jedoch vorzugsweise elektrische Widerstandheizungen verwendet.
Jedes der Heizelemente 36 ist in bekannter Weise elektrisch an eine Stromquelle
angeschlossen.
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Steuervorrichtungen H1 H3 zum Einstellen der Heizleistung sind an
der Grundplatte des Gehäuses 12 angeordnet und mittels
je eines
Anschlusses 38 mit den Heizelementen verbunden.
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Die Vorrichtungen zum Einstellen der Heizleistung sind tweckmäßig
als Potentiometer ausgebildet.
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In Fig.3 ist beispielsweise ein solcher Stromkreis für eines der Heizelemente
dargestellt. Die Grundschaltung umfaßt eine Wechselstromquelle 35 und einen Ausschalter
37. Ein Triac 39 ist in den Keizstromkreis eingeschaltet, um die Stromzufuhr zu
dem Heizelement 36 zu regeln.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Triac der General
Electric Company Typ S 100 C3 für eine Belastung mit 10 Ampere verwendet.
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Der Triac 39 schaltet in Abhängigkeit von dem an dem Potentiometer
H eingestellten Widerstand durch und speist dann das Heizelement 36. Es ist ersichtlich,
daß lediglich bei Verwendung eines Potentiometers zur Steuerung des Heizelements
36 der Widerstand von der Temperatur abhängig wäre und damit die Heizleistung des
Heizelementes nicht konstant wäre. Da jedoch bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
eine genaue Einstellung der Temperatur der Prüfoberfläche erforderlich ist, wird
ein solcher Triac verwendet.
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Jedes der Heizelemente 36 ist unabhängig von den anderen einstellbar.
Dabei sind die hier als Potentiometer bezeichneten
Vorrichtungen
zum Einstellen der Heizleistung H1 H H5 zweckmäßig als Widerstandselemente, wie
z.B. Rheostaten ausgebildet.
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Da jeder Bereich bzw. jede Zone des Prüfblocks 14 unabhängig von der
benachbarten durch die Ventile V1- V6 durch das by-pass-Ventil Vb, die Einstellung
der Kühltemperatur bei 33, und jedes Heizelement durch eine der Vorrichtungen H1-
H5 einstellbar ist, ist ersichtlich, daß über die Länge der Prüffläche bzw. des
Prüfblocks nahezu beliebige unterschiedliche Temperaturgradienten eingestellt werden
können.
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Anstelle der Verwendung von elektrischen Heizelementen ist es selbstverständlich
auch möglich, eine Heizflüssigkeit oder ein Heizmedium zu verwenden, dessen Umlauf
dann ebenso gesteuert wird wie der Umlauf des Kühlmittels in der oben beschriebenen
Weise. Es ist dann erforderlich, die entsprechenden Zu- und Abfuhrleitungen, Sammelleitungen
und dergleichen anzuordnen und zusätzliche Kanäle in dem Prüfblock auszusparen.
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1jahre der Oberseite 16 des Prüfblocks 14 ist eine Anzahl von Temperaturfühlern,
wie z.B. Thermoelementen T1- T12 angeordnet. Jeder der Temperaturfühler ist über
Leitungen 40 mit einer Temperaturanzeigevorrichtung verbunden Diese Anzeigevorrichtung
42
gibt die wahre Temperatur der Oberseite des Prüfblocks auf einer Anzeigetafel 44
wieder.
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Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß jedem Bereich der Oberfläche 16 über
die Länge des Prüfblockes ein Zahlen-Index zugeordnet ist. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind die Ziffern 1 - 12 verwendet. Fig. 1 zeigt unter der Anzeigetafel
44 zwölf unabhängig und von Hand betätigbare Schalter 1 bis 12, von denen jeder
einem der Temperaturfühler zugeordnet ist, wobei diese wiederum den Zahlen-Index
auf der Oberfläche 16 des Prüfblocks 14 entspricht. Der Temperaturfühler C1, der
der Lage Nummer 1 auf der Oberfläche 16 zugeordnet ist, ist elektrisch mit dem Schalter
Nummer 1 verbunden Wird der Schalter Nummer 1 betätigt, so wird die in dem Bereich
Nummer 1 der Oberfläche herrschende Temperatur auf der Anzeigetafel 44 angezeigt.
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Bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mit geeigneten
Mitteln eine Beschiung einer Prüfplatte 18 mit dem zu untersuchenden Werkstoff durch
Aufgießen oder sonstiges geeignetes Auftragen vorgenommen. Die Prüfplatte 18 ist
aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff hergestellt, wie z.B. rostfreiem Stahl und
ist eben ausgebildet, so daß sie in gutem wärmeleitenden Kontakt mit der Oberfläche
16 gebracht werden kann.
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Sofern keine genaue Vorstellung über die Umwandlungstemperatur des
zu prüfenden Werkstoffes herrscht, werden die verschiedenen Einstellvorrichtungen,
nämlich für die Temperatur, die Ventile und für die Heizelemente so eingestellt,
daß ein groBer Temperaturgradient über die Länge der Oberfläche 16 erzeugt wird.
Es ist ersichtlich, daß bei einem großen Temperaturgradienten über die gesamte Oberfläche
keine so große Genauigkeit erzielt werden kann wie bei einem kleinen Temperaturgradienten
über dieselbe Länge der Oberfläche. Es sei zur Erläuterung angenommen, daß der erste
Prüfvorgang anzeigte, paß eine IsIindesttemperatur zur liautbildung einer Lätexemulsion
zwischen 00Celsius und ""0Celsius lag. Die verschiednen Einstellvorrichtungen werden
nun so eingestellt, daß ein kleinere rer Temperaturgradient über die gleiche Länge
der Oberfläche 16 des Prüfblocks erzeugt wird. Nachdem sich der neue Temperaturgradient
in dem Prüfblock eingestellt hat, wird das vorstehenibeschriebene Prüfverfahren
wiederholt.
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In rig. 2 ist beipsielsweise eine Prüfplatte 18 dargestellt, auf der
ein schichtbildender Werkstoff 46 aufgetragen wurde.
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An dem Prüfling wurde eine Hautbildung bei den Temperaturen festgestellt,
die zwischen den bereichen 6 und 12 der Oberfläche liegt. Die Temperatur im Bereich
6 lag oberhalb der IViindesttemperatur der Umwandlung und die Temperatur im Bereich
5 lag unterhalb dieser Grenztemperatur. Es wird zwischen
den Bereichen
5 und 6 eine Grenzfläche 48 sichtbar, die anzeigt, daß eine Temperatur erreicht
ist, unterhalb derer sich eine haftende Haut beziehungsweise haftender Film nicht
bildet, bei der jedoch der Werkstoff lediglich einen nicht haftenden, krümeligen
itiederschlag 50 auf der Prüfplatte 18 er -zeugt.Die Grenzfläche oder Grenzlinie
48 erscheint bei ir praktischen Anwendung sebr deutlich. Wenn jedoch der Werkstoff
ein stark eingefärbtes Plastisol ist, dann wird es gegebenenfalls erforderlich sein,
anschließend an das beschriebene Prüfverfahren eine Prüfung des Werkstoffes daraufhin
vorzunehmen, wo auf der Prüfplatte eine hochfeste, fest haftende Haut gebildet wurde,
um so den zugeordneten Bereich und damit die iviindest-Umwandlungstemperatur zu
ermitteln. In diesem Falle ist die Grenzlinie scharf ausgebildet und leicht erkennbar.
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Die unterbrochene Linie 52 in Fig. 4 zeigt grafisch das Ergebnis nach
Fig. 2, wobei angedeutet ist, daß die Stindesttemperatur etwas unter 250Celsius
liegt, weil nämlich die Grenzfläche etwa in der Itiitte zwischen den Bereichen 5
und 6 liegt.
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Um derartige Ablesungen zu erleichtern, ist die Anzeigevorrichtung
42 so ausgebildet, daß beim Einschalten zweier bet nachbarter Schalter, z.B. der
Schalter 5 und 6 die Mittels temperatur zwischen diesen auf der Anzeigetafel 44
angezeigt wird.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist außerdem mit einem Hygrometer
und einem Thermometer als Anzeigegerät 54 versehen.
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Diese Anzeigegeräte sind nicht Bestandteil der Erfindung.
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Ihre Anwendung ist jedoch insofern nützlich, als damit die Umgebungstemperatur
und die Feuchtigkeit gemessen werden kann, da diese beiden Größen das Ergebnis der
Werkstoffprüfung beeinträchtigen können und daher bei der Durchführung der Prüfung
diese Werte notiert werden müssen.
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In Fig. 5 der Zeichnung ist eine Vorrichtung 56 zur Halterung der
Prüfplatte 18 dargestellt. Die vorstehend beschriebene Vorrichtung 10 mit ihrem
Gehäuse 12 ist in strichpunktierten Linien angedeutet.
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Diese Vorrichtung 56 dient dazu, die Prüfplatte 18, die mit der zu
beschichtende Probe beschichtet ist, in engem, Wärme leitendem Kontakt mit der Prüffläche
16 zu halten. Diese gute, über die ganze Fläche gehende Wärmeleitung ist erforderlich,
um die Wärme der Prüffläche 16 auf die Prüfplatte 18 und die darauf aufgetragene
Beschichtung 46 zu übertragen und damit die Genauigkeit und die Reproduzierbarkeit
der Messung sicher zu stellen. Es kann vorkommen, daß die Prüfplatte 18 aus irgendwelchen
Gründen verzogen ist und daher nicht vollständig und nicht gleichförmig die Prüffläche
16 berührt. Unter diesen Umständen wird eine ungleichmäßige Wärmeübertragung erzielt,
und die Messung damit ungenau.
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Um ein sattes Anliegen der Prüfplatte 18 an der Prüffläche 16 zu gewährleisten
dient die im folgenden beschriebene Klemmvorrichtung, die zur Halterung der Prüfplatte
an der Prüffläche dient.
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Diese Vorrichtung umfaßt einen Rahmen 58, der eine Anzahl von Niederhaltern
60 trägt. Die Niederhalter 60 sind vorzugsweise federbelastet,und zwar in Richtung
von dem Rahmen auf die Prüffläche hin. Die Niederhalter sind derart an dem Rahmen
angeordnet, daß sie die Prüfplatte vorzugsweise in der Nähe ihres äußeren Umfangsrandes
berühren'wie n die Fig. 5 zeigt. Die zu prüfende Beschichtung ist nämlich vorzugsweise
in dem mittleren Bereich der Prüfplattel8 aufgetragen, so daß die Niederhalter diesen
zu prüfenden Werkstoff nicht berühren.
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Der Rahmen 58 ist an einem Tragarm 62 befestigt, der um einen Zapfen
64 an einem Haltewinkel 66 schwenkbar gelagert ist.
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Der Haltewinkel 66 ist in geeigneter Weise mit dem Gehäuse 12 der
Vorrichtung fest verbunden und zwar derart, daß der Rahmen über dem Prüfblock 14
liegt.
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Ein Betätigungshebel 68 ist um einen Zapfen 70 schwenkbar an dem Haltewinkel
66 gelagert. Ein Gelenkhebel 72 verbindet den Tragarm 62 und den Betätigungshebel
68 miteinander.
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Ein Anschlagzapfen 74 begrenzt die Bewegung des Betätigungshebels
68 in einer derartigen Lage, in der der betätigungshebel den Totpunkt des Gelenkhebels
72 überschritten hat und bewirkt in dieser Stellung eine Arretierung des Rahmens
in seiner Arbeitsstellung, die in Fig. 5 gezeigt ist.
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Um die Prüfplatte 18 auszutausdhen, wird der Betätigungshebel 68 in
Fig. 5 im Uhrzeigersinne verschwenkt. Dadurch wird der Tragarm 62 mit dem Rahmen
um den Zapfen 70 verschwenkt, so daß die Niederhalter die Prüfplatte 18 freigeben.
Sobald der Rahmen 58 angehoben ist, wird der Betätigungshebel durch den Anschlagzapfen
90 arretiert und die Niderhalter 60 befinden sich in ihrer Ruhelage.
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Eine beispielsweise Ausführungsform für die Anordnung der iederhalter
60 ist in Fig. 6 dargestellt.
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Der Rahmen 58 ist mit einer Anzahl Gewindebohrungen 76 versehen, in
die Manschetten 78 eingeschraubt sind. Die Manschette 78 besitzt eine Bohrung 84,
die als Führung für den Niderhalter 60 dient. Außerdem weist die Manschette 78 eine
Gegenbohrung 80 mit größerem Durchmesser auf, die der Aufnahme einer Schraubenfeder
82 dient. Der Niederhalter 60 besitzt an seinem oberen Ende einen Bund 86, der sich
in der Ruhestellung unter der Kraft der Feder 82 gegen den Grund der Gegenbohrung
80 anlegt. Das freie Ende des lGiederhalters
60 ist als Spitze
87 ausgebildet.
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Wenn der Rahmen 58 abgesenkt und auf eine Prüfplatte 18 niedergedrückt
wird, so greifen die Spitzen 87 der Niederhalter an der Oberfläche der Prüfplatte
18 an und werden entgegen der Kraft der Feder 82 nach oben gedrückt, so daß diePrUfplatte
18 federnd gegen die Prüffläche 16 angedrückt gehalten wird.
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Die als Spitzen ausgebildeten Enden der Niferhalter 60 bewirken, daß
von der Prüfplatte 18 nur wenig Wärme abgeführt wird. Zusätzlich können die Niederhalter
60 aus einem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit hergestellt werden.
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Ein solcher Werkstoff ist z.B. unter der Bezeichnung "Micarta im Handel,
der einen Schichtwerkstoff darstellt, welcher aus Zellulose, Glas, Asbest oder synthetischen
Fasern besteht, die mit VenoL-oderI4elamin-Harzen verkttet sind.
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Die vorstehend beschriebene Vorrichtung 56 und die Niederhalter 60
stellen nur ein einfaches Ausführungsbeispiel dar.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt,
vielmehr können, wie schon die vorstehende Beschreibung zeigt, Einzelheiten je nach
dem Anwendungsfall anders gestaltet werden.