DE2543646B1 - Double acting hydraulic ram for compressive testing - has coaxial high and low pressure cylinders with interconnecting plunger - Google Patents

Double acting hydraulic ram for compressive testing - has coaxial high and low pressure cylinders with interconnecting plunger

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DE2543646B1 DE19752543646 DE2543646A DE2543646B1 DE 2543646 B1 DE2543646 B1 DE 2543646B1 DE 19752543646 DE19752543646 DE 19752543646 DE 2543646 A DE2543646 A DE 2543646A DE 2543646 B1 DE2543646 B1 DE 2543646B1
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Abstract

A test-bed (4) carries a rigid frame with transverse beam (2) the underside of which holds the upper face of the pressure surfaces (3). The specimen (12) is held against the face by the lower pressure plate (10) attached to the hydraulic piston (8). A low-pressure piston (17) in a second larger hydraulic cylinder (27) below the upper piston has a plunger which passes through a boring between the two cylinders. Low pressure fluid first fills the lower chamber and flows through an oilway (30) in the plunger into the upper hydraulic ram, raising the platform and forcing the test-piece against the upper bearing face (3). Hydraulic fluid introduced via another inlet (23) to the underside of the lower ram (17) forces the plunger upwards.

Description

Zwischen dieser Druckplatte 10 und der Gegendruckplatte 3 befindet sich ein Prüfkörper 12. Dieser Prüfkörper erstreckt sich beim gezeigten Ausführungsbeispiel fast auf den maximalen Abstand zwischen den beiden Druckplatten. Daher ist nur ein verhältnismäßig kurzer Leerhub des Druckkolbens notwendig, bis der Prüfkörper eingespannt ist. Ist der Prüfkörper jedoch wesentlich niedriger als der gezeigte, dann muß der Druckkolben 8 einen verhältnismäßig langen Leerhub überwinden. Der Druckkolben 8 ist als Plungerkolben ausgebildet. Er weist auf seiner gesamten Höhe gleichen Querschnitt auf und seine Beaufschlagungsfläche 13 nimmt den gesamten Querschnitt des Hochdruckraumes 7 ein. Im gleichen Druckzylindergehäuse 5, jedoch unterhalb des Hochdruckraumes 7 und durch eine Zwischenwand 14 davon getrennt, ist ein Niederdruck-Located between this pressure plate 10 and the counter pressure plate 3 a test body 12. This test body extends in the embodiment shown almost to the maximum distance between the two pressure plates. Hence there is only one relatively short idle stroke of the pressure piston necessary until the test body is clamped is. However, if the test specimen is significantly lower than the one shown, then the Pressure piston 8 overcome a relatively long idle stroke. The plunger 8 is designed as a plunger piston. It has the same cross-section over its entire height and its impingement surface 13 takes up the entire cross section of the high pressure chamber 7 a. In the same pressure cylinder housing 5, but below the high pressure chamber 7 and separated from it by a partition 14, is a low-pressure

raum 15 vorgesehen, der im Ausführungsbeispiel koaxial zum Hochdruckraum 7 angeordnet ist. Eine Führungsbüchse 14 kleidet diesen Druckraum 15 innen aus.Space 15 is provided, which in the exemplary embodiment is coaxial with the high-pressure space 7 is arranged. A guide bush 14 lines this pressure space 15 on the inside.

Dieser Büchse entlang ist ein Stufenkolben 17 verschiebbar. Auf der seiner Belastungsfläche 18 gegenüberliegenden Fläche 19 ist ein abgestufter Druckstempel 20 vorgesehen, der mit seiner Druckfläche 21 in den Hochdruckraum 7 hineinragt, wozu er die Zwischenwand 14 in einer abgedichteten Führung 22 durchsetzt. In den Niederdruckraum 15 führt ein Druckkanal 23. Ein weiterer Strömungskanal 25 wird zwischen einer außen in die Führungsbüchse 16 eingearbeiteten Längsnut 26 und dem Zylindergehäuse gebildet. Dieser Strömungskanal 25 verbindet den nicht beaufschlagten Raum 27 des Niederdruckraumes 15 mit einem Druckflüssigkeitsvorrat. Im Druckstempel 20 ist noch ein Überströmkanal 30 ausgebildet, dessen eine Öffnung 31 in den Hochdruckraum 7 und dessen andere Öffnung 32 in den Niederdruckraum bzw. dessen nicht beaufschlagten Raum 27 einmündet, und zwar derart, daß diese Öffnung 32 nur in der Ausgangsstellung des Stufenkolbens 17 (Zeichnung) offen ist, während sie beim Anhub dieses Stufenkolbens von der Führung 22 verschlossen wird. Ein Überströmen der Hydraulikflüssigkeit zwischen den beiden Druckräumen ist also nur dann möglich, wenn der Stufenkanal 17 nicht beaufschlagt ist.A stepped piston 17 is displaceable along this sleeve. On the its loading surface 18 opposite surface 19 is a stepped pressure ram 20 is provided, which protrudes with its pressure surface 21 into the high pressure chamber 7, For which purpose it penetrates the partition 14 in a sealed guide 22. In the A pressure channel 23 leads to the low-pressure chamber 15. Another flow channel 25 becomes between a longitudinal groove 26 machined externally in the guide bush 16 and the Cylinder housing formed. This flow channel 25 connects the not acted upon Space 27 of the low pressure space 15 with a pressure fluid supply. In the stamp 20 an overflow channel 30 is also formed, one opening 31 of which into the high-pressure chamber 7 and its other opening 32 into the low-pressure chamber or not acted upon it Space 27 opens in such a way that this opening 32 is only in the starting position of the stepped piston 17 (drawing) is open, while it is when this stepped piston is lifted is closed by the guide 22. An overflow of hydraulic fluid between the two pressure chambers is only possible if the step channel 17 is not is applied.

Die Antriebsvorrichtung arbeitet wie folgt: Ist ein Prüfkörper 12 auf die Druckplatte 10 aufgelegt, dann ist zunächst ein eventuell vorhandener Leerhub möglichst rasch zu überwinden, damit der Prüfkörper 12 an die Gegendruckplatte 3 anschlägt. Für diesen Anhub wird mittels einer Niederdruckpumpe (nicht gezeigt) durch den Strömungskanal 25 Flüssigkeit in den Raum 27 und durch den Überströmkanal 30 in den Hochdruckraum 7 eingepumpt und auf diese Weise der Druckkolben 8 rasch angehoben. Da der Raum 27 mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist, bedarf es hierzu keiner großen Mengen. Befindet sich der Prüfkörper schließlich in Anschlag, so kann mit der eigentlichen Druckprüfung begonnen werden. Dazu wird nach Öffnung des Strömungskanales 25 auf Rückströmung der Hydraulikflüssigkeit der Stufenkolben 17 durch den Druckkanal 23 beaufschlagt. Mit seinem Anhub wird die Öffnung 32 des Überströmkanales 30 geschlossen, so daß aus dem Hochdruckraum 7 keine Flüssigkeit mehr ausströmen kann. Der Druckstempel 20 des Stufenkolbens 17 tritt nun mit der Druckkraft, die auf die Belastungsfläche 18 des Stufenkolbens 17 ausgeübt wird, in den Hochdruckraum 7 ein und unter der hierdurch erwirkten Drucksteigerung im Hochdruckraum wird der Druckkolben 8 belastet, der nunmehr mit erhöhtem Druck auf den Prüfkörper einwirkt. Ist die Druckprüfung beendet, dann wird der Druckkanal 23 auf Rückströmung umgestellt, und der Stufenkolben 17 kann durch Einspeisung von Druckflüssigkeit in den Raum 27 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeführt werden. Da zur Erreichung des hohen Prüfdruckes, auf den die Prüfmaschine eingestellt sein wird, wegen des Übersetzungsverhältnisses des Druckübersetzers der Beaufschlagungsdruck auf den Stufenkolben nur einen Bruchteil des tatsächlich auszuübenden Prüfdrukkes auszumachen braucht, genügt auch für die Betätigung des Stufenkolbens eine Niederdruckpumpe, die zweckmäßigerweise die zur Beaufschlagung des Druckkolbens vorgesehene Pumpe sein wird. The drive device works as follows: Is a test body 12 placed on the pressure plate 10, then there is initially any idle stroke that may be present to be overcome as quickly as possible so that the test body 12 hits the counter pressure plate 3 strikes. For this lift, a low pressure pump (not shown) through the flow channel 25 liquid into the space 27 and through the overflow channel 30 is pumped into the high pressure chamber 7 and in this way the pressure piston 8 rapidly raised. Since the space 27 is filled with hydraulic fluid, this is necessary none large quantities. If the test body is finally in the stop, so can the actual pressure test can be started. This is done after opening the flow channel 25 to the return flow of the hydraulic fluid of the stepped piston 17 through the pressure channel 23 acted upon. With its lift, the opening 32 of the overflow channel 30 is closed, so that no more liquid can flow out of the high pressure chamber 7. The stamp 20 of the stepped piston 17 now occurs with the compressive force that acts on the load surface 18 of the stepped piston 17 is exercised in the high pressure chamber 7 and below the the increase in pressure in the high pressure chamber caused by this, the pressure piston 8 is loaded, which now acts on the test specimen with increased pressure. Is the pressure test ended, then the pressure channel 23 is switched to return flow, and the stepped piston 17 can be returned to its starting position by feeding pressure fluid into the space 27 to be led back. Because to achieve the high test pressure on the testing machine will be set because of the gear ratio of the pressure intensifier the loading pressure on the stepped piston is only a fraction of what it actually is Need to identify the test pressure to be exercised, is also sufficient for the actuation of the Graduated piston a low-pressure pump, which is expediently the one for loading of the pressure piston will be provided pump.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel. So ist es nicht unbedingt notwendig, den Stufenkolben koaxial zum Druckkolben anzuordnen. Die Beaufschlagung des Druckkolbens kann auch über eine eigene in den Hochdruckraum 7 einmündende Speiseleitung erfolgen. The invention is not limited to the illustrated embodiment. So it is not absolutely necessary to arrange the stepped piston coaxially to the pressure piston. The pressure piston can also be acted upon by its own in the high-pressure chamber 7 feeding line.

Zweckmäßig wird die Umschaltung der Flüssigkeitsströmungen und die Steuerung der aufeinanderfolgenden Kolbenbeaufschlagungen automatisch ausgeführt.The switching of the liquid flows and the Control of the successive piston pressures carried out automatically.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Antrieb einer Druckprüfmaschine, insbesondere für Beton-Prüfkörper, mit einem auf den Prüfkörper wirkenden Druckkolben, der in einem Hochdruckraum eines Druckzylindergehäuses mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Druckzylindergehäuse (5) dem im Hochdruckraum (7) als Plungerkolben arbeitenden Druckkolben (8) ein weiterer Niederdruckraum (15) für einen Stufenkolben (17) vorgeschaltet ist, dessen abgestufter Druckstempel (20) durch eine den Hochdruckraum (7) vom Niederdruckraum (15) trennende Zwischenwand (14) hindurch in den Hochdruckraum des Druckkolbens (8) hineinbewegbar ist. Claims: 1. Device for driving a pressure testing machine, especially for concrete test specimens, with a pressure piston acting on the test specimen, which can be acted upon with hydraulic fluid in a high pressure chamber of a pressure cylinder housing is that in the pressure cylinder housing (5) the pressure piston (8) working as a plunger in the high pressure chamber (7) is another Low-pressure chamber (15) for a stepped piston (17) is connected upstream, the stepped Pressure ram (20) through a high pressure chamber (7) from the low pressure chamber (15) separating Partition (14) can be moved through into the high pressure chamber of the pressure piston (8) is. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkqlben (17) mit seinem Druckstempel (20) koaxial zum Druckkolben (8) angeordnet ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Stufenkqlben (17) is arranged with its pressure ram (20) coaxially to the pressure piston (8). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im abgestuften Druckstempel (20) ein Überströmkanal (30) ausgebildet ist, dessen in den Niederdruckraum mündende Öffnung (32) nur dann offen ist, wenn der Stufenkolben (17) sich in seiner Ausgangsstellung befindet 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that an overflow channel (30) is formed in the stepped plunger (20), the Opening (32) opening into the low-pressure chamber is only open when the stepped piston (17) is in its starting position 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruckraum (15) mit einer Führungsbüchse (16) ausgekleidet ist, deren äußere Längsnut (26) mit dem Zylindergehäuse (5) einen Strömungskanal (25) in den nicht beaufschlagten Raum (27) des Niederdruckraumes (25) bildet.4. Device according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the low-pressure space (15) with a guide bush (16) is lined, the outer longitudinal groove (26) with the cylinder housing (5) a Flow channel (25) into the unpressurized space (27) of the low-pressure space (25) forms. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb einer Druckprüfmaschine, insbesondere für Beton-Prüfkörper, mit einem auf den Prüfkörper wirkenden Druckkolben, der in einem Hochdruckraum eines stationären Druckzylindergehäuses mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist. The invention relates to a device for driving a compression testing machine, especially for concrete test specimens, with a pressure piston acting on the test specimen, that in a high pressure chamber of a stationary pressure cylinder housing with pressure fluid can be acted upon. Bei einfachen Druckprüfmaschinen mit nicht verstellbarem Ständer und daher fixierter Gegendruckplatte ergibt sich für unterschiedlich hohe Prüfkörper ein verhältnismäßig hoher Prüfraum und damit eine große Hubhöhe für den Druckkolben. Erfolgt der Antrieb des Druckkolbens mittels einer Hochdruckpumpe, dann ist ihre Förderleistung gering und der Druckkolben überwindet den Leerhubbereich nur langsam, wodurch bei vielen Prüfungen recht ansehnliche Verlustzeiten anfallen. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde schon vorgeschlagen, den Druckkolben im Leerhub- bzw. For simple compression testing machines with a non-adjustable stand and therefore a fixed counter pressure plate results for test specimens of different heights a relatively high test space and thus a large lifting height for the pressure piston. If the pressure piston is driven by a high pressure pump, then yours Delivery rate is low and the pressure piston overcomes the idle stroke range only slowly, which leads to considerable loss of time in many exams. To this one To eliminate the disadvantage, it has already been proposed to open the pressure piston in the idle stroke or Niederdruckbereich durch ein zusätzliches Fördersystem anzutreiben. Zwar wird hierdurch eine erhebliche Beschleunigung des Druckkolbens im Leerhubhereich erreicht, jedoch setzt dies eine zusätzliche Einrichtung voraus. Die bei der Prüfung von Beton-Prüfkörpern erforderlichen hohen Prüfdrücke machen eine entsprechend aufwendige Dimensionierung des Drucksystems notwendig. Für solch hohe Drücke sind auch im Handel keine serienmäßig gefertigten Armaturen erhältlich.To drive the low pressure area by an additional conveyor system. It is true that this results in a considerable acceleration of the pressure piston in the idle stroke range achieved, but this requires an additional facility. The one at the exam The high test pressures required by concrete test bodies make a correspondingly complex one Dimensioning of the printing system necessary. For such high pressures are also available in stores no mass-produced fittings available. Dadurch wird die Herstellung dieser Prüfmaschinen aufwendig und teuer. Um die Auslegung von Hydraulikaggregaten auf niedrigere Drücke abstellen zu können, ist, z. B. bei Pressen, der Einsatz von Druckübersetzern bekannt. Die bekannten Druckübersetzer arbeiten jedoch mit getrennten Übersetzer- und Vorschubzylindern, wodurch außer den beiden Druckzylindern noch zusätzliche Steuerarmaturen erforderlich sind.This makes the production of these testing machines complex and expensive. In order to be able to base the design of hydraulic units on lower pressures, is e.g. B. in presses, the use of pressure intensifiers is known. The known Pressure intensifier working but with separate booster and feed cylinders, as a result, in addition to the two pressure cylinders, additional control fittings are required are. Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine Druckprüfmaschine eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, die in einfacher Weise den Einsatz eines Druckübersetzers ermöglicht. The object of the invention is therefore to provide a for a compression testing machine To create drive device that in a simple manner the use of a pressure booster enables. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß im Druckzylindergehäuse dem im Hochdruckraum als Plungerkolben arbeitenden Druckkolben ein weiterer Niederdruckraum für einen Stufenkolben vorgeschaltet ist, dessen abgestufter Druckstempel durch eine den Hochdruckraum vom Niederdruckraum trennende Zwischenwand hindurch in den Hochdruckraum des Druckkolbens hineinbewegbar ist. To solve this problem, a drive device is that of the introduction mentioned type according to the invention characterized in that in the pressure cylinder housing the pressure piston working as a plunger in the high pressure chamber is another low pressure chamber for a stepped piston is connected upstream, the graduated pressure stamp by an intermediate wall separating the high pressure chamber from the low pressure chamber into the High pressure chamber of the pressure piston can be moved into it. Durch die Anordnung eines Stufenkolbens, zweckmäßig koaxial zum Druckkolben, im Zylindergehäuse des Druckkolbens, wird eine wesentliche Vereinfachung der Antriebsvorrichtung erzielt. Die Verwendung des Stufenkolbens als Druckübersetzer macht für die Beaufschlagung der Kolben nur eine Niederdruckpumpe notwendig. Dabei kann der Leerhub des Druckkolbens schnell durchfahren werden und mit derselben Niederdruckpumpe läßt sich anschließend eine ausreichende Prüfkraft aufbringen. Der geringe Druck im Antriebssystem erlaubt eine schwache Dimensionierung der Hydraulikaggregate. By arranging a stepped piston, expediently coaxial to the pressure piston, in the cylinder housing of the pressure piston, is a significant simplification of the drive device achieved. The use of the stepped piston as a pressure intensifier makes for the application the piston only requires a low pressure pump. The idle stroke of the pressure piston can be driven through quickly and with the same low pressure pump can then apply a sufficient test force. The low pressure in the drive system allows weak dimensioning of the hydraulic units. Eine weitere Vereinfachung wird erreicht, wenn im abgestuften Druckstempel des Stufenkolbens ein Überströmkanal ausgebildet ist, der den Niederdruckraum mit dem Hochdruckraum nur dann verbindet, wenn sich der Stufenkolben in seiner Ausgangsstellung befindet. A further simplification is achieved when in the graduated pressure stamp of the stepped piston, an overflow channel is formed which connects the low-pressure chamber with the high pressure chamber only connects when the stepped piston is in its starting position is located. Die Zuführung der Hydraulikflüssigkeit in den Niederdruckraum wird erleichtert, wenn der Niederdruckraum R on einer Führungsbüchse mit einer Außenlängsnut, die einen Strömungskanal für das Drucköl bildet, begrenzt ist. The hydraulic fluid is fed into the low-pressure space easier if the low-pressure chamber R is on a guide bush with an external longitudinal groove, which forms a flow channel for the pressure oil is limited. Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, zu entnehmen. Further details and features of the invention are as follows Description of an embodiment shown schematically in the drawing Can be found. Die beispielsweise dargestellte Druckprüfmaschine für Beton-Prüfkörper besteht aus einem Ständer 1, an dessen nicht verstellbarer Traverse 2 eine stationäre Gegendruckplatte 3 befestigt ist. Auf einer Basisplatte 4 der Druckmaschine ist ein Druckzylindergehäuse 5 aufgesetzt. In einem oberen Hochdruckraum 7 befindet sich ein Druckkolben 8, der mit seiner Druckfläche 9 aus dem Gehäuse 5 hochragt und eine Druckplatte 10 trägt. The pressure testing machine shown as an example for concrete test specimens consists of a stand 1, on whose non-adjustable traverse 2 a stationary one Counter pressure plate 3 is attached. On a base plate 4 of the printing machine is a pressure cylinder housing 5 is attached. Located in an upper high pressure chamber 7 a pressure piston 8, which protrudes with its pressure surface 9 from the housing 5 and a pressure plate 10 carries.
DE19752543646 1975-09-30 Device for driving a compression testing machine Expired DE2543646C2 (en)

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DE2543646B1 true DE2543646B1 (en) 1976-10-21
DE2543646A1 DE2543646A1 (en) 1976-10-21
DE2543646C2 DE2543646C2 (en) 1977-06-08

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2590364A1 (en) * 1985-11-19 1987-05-22 Proizv Ob Compression resistance and rigidity measurement arrangement
CN110907290A (en) * 2019-12-06 2020-03-24 中国科学院武汉岩土力学研究所 Single-direction uniform force applying device under action of eccentric load and shear testing machine

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