DE2749891A1

DE2749891A1 - Pruefgeraet fuer die penetrationsfaehigkeit von fluessigkeiten zwischen festen flaechen und verfahren zur messung der penetrationsfaehigkeit

Info

Publication number: DE2749891A1
Application number: DE19772749891
Authority: DE
Inventors: Max Seitz
Original assignee: BASF Farben und Fasern AG
Current assignee: BASF Farben und Fasern AG
Priority date: 1977-11-08
Filing date: 1977-11-08
Publication date: 1979-05-10
Also published as: DE2749891B2; DE2749891C3

Description

"Prüfgerät für die Penetrationsfähigkeit von Flüssigkeiten
zwischen festen Flächen und Verfahren zur Messung der Penetrationsfähigkeit" Die Erfindung bezieht sich auf ein Prüfgerät für die Penetrationsfähigkeit von Flüssigkeiten zwischen festen Flächen.
Unter "Penetration" versteht man das Maß für die Widerstandsfähigkeit (Dichtigkeit) eines Stoffes; sie gibt die Eindringtiefe einer belasteten Nadel bei bestimmter Temperatur während einer bestimmten Zeit in das zu prüfende Material an.
Unter einem "Penetrierverfahren" versteht man z. Zt. ein zerstörungsfreies Prüfverfahren, durch welches z.B. feine in der Oberfläche mündende Fehler (Risse, poröse Stellen) an Werkstücken sichtbar gemacht werden. Bei der älteren Olkoch- oder Kalkmilchprobe wird das Prüf stück längere Zeit in Ol gekocht, abgewischt und noch heiß mit Kalk- oder Kreideaufschlemmung bestrichen. Das beim Erkalten wieder aufgepreßte Ol markiert sich sehr deutlich in dem weißen ueberzug.
Die Erfindung beschäftigt sich nicht damit, die Dichtigkeit oder Oberflächenbeschaffenheit eines Werkstückes zu messen, sondern die Kriechfähigkeit von Flüssigkeiten zwischen zwei eng aneinanderliegenden Werkstücken oder in Hohlräumen zu messen. Dies ist besonders bei im Automobilbau verwendeten Lacken oder Schutzmassen wichtig, um einen möglichst weitgehenden Schutz der Karosserieoberfläche auch an Spalten, wie z.B. engen Schweißstellen zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Prüfgerät für die Penetrationsfähigkeit von Flüssigkeiten zwischen festen Flächen und ein Verfahren zur Messung dieser Penetrationsfähigkeit zu schaffen.
Um diese Aufgabe zu erfüllen, umfaßt das erfindungsgemäße Prüfgerät zwei aufeinanderlegbare Platten, möglichst aus einem schweren Metall, zwischen die das Meßmedium kriechen soll. Dazu sind die beiden Platten an ihren Kontaktstellen plan geschliffen, weisen jedoch eine bestimmte Oberflächenrauhigkeit auf. Eine genau bemessene Einfüllöffnung an der vorderen unteren Kante der oberen Meßplatten gewährleistet, daß stets eine gleich große Menge des Meßmedium Verwendung findet, um so vergleichbare Meßwerte zu erzielen.
Diese beiden Meßplatten sind auf einer Stellplatte gelagert, welche wiederum an einer, vorzugsweise waagerecht stehenden Grundplatte in einem Winkel von 0 - 90° gegenüber der Waagerechten schwenkbar angeordnet ist, was für die Penetrationsprüfungen von Medien mit verschiedener Viskosität wichtig ist. Dünnflüssige Meßmedien können z.B. bei einer Winkelstellung von etwa 100 gemessen werden, bei dickflüssigeren Medien kann die Winkelstellung z.B. 450 betragen.
Nach einer bestimmten - zum Vergleich von verschiedenen Medien stets gleichbleibenden - Zeitspanne kann daraufhin die obere Meßplatte abgenommen werden und an ihrer Kontaktfläche kann abgelesen werden, wie weit sich das Meßmedium von der Einfüll-Öffnung entfernt hat und eine wie große Fläche benetzt worden ist. Hierfür können entsprechende Schalen an den Meßplatten vorgesehen sein.
Es ist sinnvoll, hierzu das Gerät mit einem Neigungsmesser zu versehen, wobei der Zeiger für den Neigungsmesser der Einfachheit halber an der Stellplatte angebracht werden kann.
Um zu verhindern, daß eine gewisse Menge des Meßmediums aus der Einfüllöffnung herausfließt, was insbesondere bei im wesentlichen waagerechten Stellungen der beiden bießplatten der Fall sein könnte, ist es sinnvoll, die obere Meßplatte gegenüber der unteren nach hinten zu verschieben, so daß die untere Meßplatte über die vordere Kante der oberen Meßplatte und somit über den vorderen Bereich der Einfüllöffnung hinausragt. Hierdurch ist gewährleistet, daß das Meßmedium innerhalb der Einfüllöffnung verbleibt. Bei einer solchen verschobenen Anordnung der beiden Meßplatten sollte die Stellplatte selbstverständlich dementsprechend geformt sein.
Um einen gleichbleibenden Neigungswinkel der Stellplatte und der beiden Meßplatten zu gewährleisten, ist die erfindungsqemäße Vorrichtung mit einer Stützvorrichtung versehen, welche aus einem Stützstab besteht, der im wesentlichen aufrecht ausgerichtet, schwenkbar an der Grundplatte befestigt ist sowie aus einer Feststellvorrichtung, welche an der Stellplatte befestigt ist und welche ein schwenkbar befestigtes Lager umfaßt, in dem eine Feststellschraube angeordnet ist, welche klemmend auf den Stützstab einwirken kann.
Um vergleichbare Messungen durchführen zu können, müssen die beiden Neßplatten an ihren Kontaktstellen genau bemessene Rauhtiefen aufweisen, was insbesondere dann von Wichtigkeit ist, wenn mit mehreren Prüfgeräten oder mit mehreren Meßplatten gearbeitet wird, da bei verschiedenen Rauhtiefen verschiedene Penetrationsfähigkeiten auftreten und somit keine vergleichbaren Messungen vorgenommen werden können.
Die beiden Meßplatten sollten vorzugsweise aus einem schweren Metall bestehen, um ein festes Aufeinanderliegen der Platten zu gewährleisten, was insbesondere bei einer im wesentlichen waagerechten Stellung der beiden Platten eine zusätzliche Klemm- oder Preßeinrichtung erübrigt.
Selbstverständlich ist es möglich, die beiden Meßplatten demontierbar anzubringen und somit eine leichte Austauschbarkeit zu schaffen, welche insbesondere bei einer starken Benutzung des Prüfgerätes von Vorteil ist, da dann mit verschiedenen Meßplattensätzen an ein und demselben Gerät gearbeitet werden kann sowie bei Beschädigungen, insbesondere der Kontaktflächen von Meßplatten, da dann der Meßplattensatz durch eine neue Meßplatte wieder ergänzt werden kann, was allerdings natürlich nur dann möglich ist, wenn alle Meßplatten an ihren Kontaktstellen die gleiche Rauhtiefe aufweisen.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel eines Prüfgerätes für die Penetrationsfähigkeit von Flüssigkeiten zwischen festen Flächen dargestellt. Es zeigen die Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung des Prüfgerätes und Fig. 2 einen Schnitt durch das Prüfgerät gemäß der Linie 2 - 2 in Fig. 1.
In den Zeichnungen ist mit 1 eine Grundplatte bezeichnet, welche im wesentlichen waagerecht angeordnet ist und welche an ihrer Vorderseite einen im wesentlichen aufrechten, schwenkbar angeordneten Stützstab 2 aufweist, welcher eine Stellplatte 3, die an ihrem hinteren Ende gelenkig bei 14 auf der Grundplatte 1 aufliegt, in einer gewissen Höhe abstützt. Der dadurch entstehende Winkel zwischen der Grundplatte 1 und der Stellplatte 3 wird an einem Neigungsmesser 4 angezeigt, dessen Zeiger 5 aus der Stellplatte 3 ausgeformt ist.
An dem vorderen Ende der Stellplatte 3 befindet sich eine Feststellvorrichtung 6, bestehend aus einem Feststellelement 7 und einem Lager 8, welches schwenkbar an der Stellplatte 3 befestigt ist. Diese Feststellvorrichtung 6 bildet mit dem Stützstab 2 zusammen eine Stützvorrichtung 9, die die Stellplatte 3 in einem beliebigen Winkel zwischen 0 und 900 gegenüber der Waagerechten abstützen und festhalten kann.
Auf der Stellplatte 3 ruhen eine untere Meßplatte 10 und eine obere Meßplatte 11 auf. Die obere Meßplatte 11 ist gegenüber der unteren Meßplatte 10 nach hinten verschoben angeordnet, wobei die Stellplatte 3 an ihrem hinteren Ende entsprechend geformt ist, um die obere Meßplatte 11 aufzunehmen und ein Abgleiten der oberen Meßplatte 11 zu verhindern. An der vorderen, unteren Kante der oberen Meßplatte 11 befindet sich eine Einfüllöffnung 12 für das Meßmedium, welche zum Inneren der oberen Meßplatte 11 hin keilförmig flacher wird.
Zur Messung der Penetrationsfähigkeit von Flüssigkeiten wird so verfahren, daß als Meßplatten 10 und 11 beispielsweise zwei plangeschliffene Stahlplatten von je 1.750 g und den Abmessungen 200 mm x 120 mm x 8 mm aufeinandergelegt werden. Die eine Platte hat eine Einfüllöffnung 12 von 10 mm x 10 mm x 3 mm, in die z.B.
0,2 cm3 der zu messenden Flüssigkeit eingespritzt werden. Nach einer vorher festgelegten Zeit (5, 10 oder 20 Minuten) und vorher festgelegtem und eingestelltem Winkel der Meßplatten gegenüber der Waagerechten (z.B. 100. 450) wird die obere Platte 11 seitlich weggeschoben und die Eindringtiefe der Flüssigkeit parallel zur längeren Seite der Meßplatten abgelesen.
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Claims

"Prüfgerät für die Penetrationsfähigkeit von Flüssigkeiten zwischen festen Flächen und Verfahren zur Messung der Penetrationsfähigkeit" Patentansprüche: Prüfgerät für die Penetrationsfähigkeit von Flüssigkeiten zwischen festen Flächen, gekennzeichnet durch zwei aufeinanderlegbare, an ihren Kontaktflächen plan geschliffene Meßplatten (10, 11), wobei die obere Meßplatte (11) an ihrer vorderen, unteren Kante eine Einfüllöffnung (12) für das MeSmedium aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundplatte (1) mit einer schwenkbar angeordneter, über eine Stützvorrichtung (9) in einem Winkel von O - 900 gegenüber der Waagerechten arretierbaren Stellplatte (3) zur Aufnahme der Meßplatten (10, 11).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Neigungsmesser (4), dessen Zeiger (5) vorzugsweise an der Stellplatte (3) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Meßplatte (11) gegenüber der unteren Meßplatte (10) nach hinten verschoben angeordnet ist, wobei die Stellplatte (3) entsprechend geformt ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung (9) aus einem gegenüber der Grundplatte im wesentlichen aufrecht ausgerichteten, schwenkbar befestigten Stützstab (2) und einer in einem schwenkbar an der Stellplatte angeordneten Lager (8) angeordneten Feststellelement (7) besteht.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßplatten (10, 11) eine genau bemessene Rauhtiefe an ihren Kontaktflächen aufweisen.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßplatten (10, 11) aus einem schweren Metall bestehen.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnung (12) eine definierte Größe aufweist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Neßplatten (10, 11) demontierbar befestigt sind.
10. Verfahren zur Messung der Penetrationsfähigkeit von Flüssigkeiten zwischen festen Flächen unter Verwendung des Prüfgerätes nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine obere Meßplatte mit Einfüllöffnung auf eine untere Meßplatte aufgelegt, der Meßwinkel eingestellt und eine bestimmte Menge der zu messenden Flüssigkeit in die Einfüllöffnung eingebracht wird und nach einer festgelegten Zeit die obere Meßplatte von der unteren Meßplatte seitlich weggeschoben und die Eindringtiefe der Flüssigkeit parallel zur längeren Seite der Meßplatte gemessen wird.