DE2801167B2

DE2801167B2 - Probenhaltevorrichtung für eine Prüfeinrichtung

Info

Publication number: DE2801167B2
Application number: DE19782801167
Authority: DE
Inventors: Jean-Michel Chatillon Guegnard; Humbert Igny Policella; Serge Le Raincy Savalle
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1977-01-25
Filing date: 1978-01-12
Publication date: 1979-01-04
Also published as: GB1547552A; DE2801167A1; FR2378273A1; DE2801167C3; FR2378273B1

Description

30

35

Die Erfindung betrifft eine Probenhaltevorrichtung für eine Prüfeinrichtung zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Feststoffen unter Zug- und Druckbelastung, in welcher der Kopf eines Probenkörpers in einem stationären Teil der Einrichtung zentriert und mittels durch eine Sperrmutter gesicherter Organe gehalten ist. Mit solchen Prüfeinrichtungen werden auf Probenkörper Zug- und Druckbeiastungen oder wechselnde Zug/Druck-Belastungen bei Umgebungstemperatur oder in erhitztem Zustand durchgeführt. Es ist bekannt, solche Versuche an Probenkörpern auszuführen, die im allgemeinen eine langgestreckte Form haben und deren Enden oder Köpfe so geformt sind, daß sie in Haltevorrichtungen der Prüfeinrichtungen befestigt werden können. Die Haltevorrichtungen müssen die auf die Probenkörper ausgeübten Kräfte übertragen können, ohne daß sie einer Verformung unterliegen und ohne parasitäre Torsionsmomente einzuführen. Außerdem wird von den Probenhaltevorrichtungen verlangt, daß sie ein schnelles Einsetzen und Lösen der Probenkörper erlauben.

Durch die FR-PS 21 96 073 ist eine Probenhaltevorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei welcher der Kopf des Probenkörpers zwischen zwei Backen eingespannt ist, die von einem Joch gehalten wi sind, das in einem Jochträger gelenkig angeordnet ist, der seinerseits auf einem Träger verschwenkbar befestigt ist. Das Einbringen des Probenkörpers zwischen einen feststehenden und einen beweglichen Klemmbacken ist zwar erleichtert, doch befriedigt die <>~> Vorrichtung nicht, wenn Zug- und Druckbelastungen in erhitztem Zustand durchgeführt werden sollen, weil relative Ausdehnungen der Vorrichtungsteile und ihrer

Lagerungen auftreten.

Es sind auch Haltevorrichtungen für runde Probenkörper bekannt, mit denen Prüfmaschinen ausgerüstet sind, und in welchen der Kopf des Probenkörpers von einer auf einen stationären Teil der Einrichtung aufgeschraubten Mutter unter Zwischenlage von Traversen oder halbzylindrischen Füllstücken, welche der Form des Körpers oder dem Kopf des Probenkörpers angepaßt sind, umfangen ist. Diese Vorrichtung entspricht den Forderungen der Kraftübertragung für Prüfungen bei Umgebungstemperatur und in erhitztem Zustand, doch ist das Ausspannen und das Wiedereinsetzen eines Probenkörpers eine umständliche Operation, die relativ !ange dauert, weil die Mutter ganz abgeschraubt werden muß und die halbzylindrischen iullstiicke abgenommen werden müssen, damit der Kopf des Probenkörpers freigegeben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile eine Probenhaltevorrichtung für eine Prüfeinrichtung zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Feststoffen unter Zug- und Druckbelastung zu schaffen, die sich einfach und mit geringen Kosten herstellen läßt und die außerdem ein rasches Einsetzen und Freigeben des Probenkörpers erlaubt.

Die gestellte Aufgabe wird mit einer Probenhaltevorrichtung der eingangs genannten Art e^findungsgemäß dadurch gelöst, daß u'ie Sperrmutter einen rohrförmigen und konzentrisch zum Probenkörper angeordneten Halter umfaßt, der außer seiner zentralen Durchgangsöffnung radiale Ausnehmungen für bis in die zentrale Durchgangsöffnung einschiebbare Nasenkeile aufweist.

Die Nasenkeile sind also quer zur Belastungsachse beweglich und gleiten in einem Halter, so daß sie entweder in Kontakt mit dem Probenkörper zum Halten des Probenkörperkopfes in der Haltevorrichtung gebracht sind oder aber vom Probenkörper wegbewegt sind, um seinen Kopf freizugeben.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Probenhaltevorrichtung erlaubt ein leichtes Auswtchieln der Probenkörper, da es zur Demontage genügt, die Sperrmutter etwas zu lockern, um den Halter freizugeben und ein Verschieben der Nasenkeile zu erlauben, so daß der Durchgang für den Kopf des Probenkörpers freigegeben wird.

Erfindungsgemäß kann eine Platte mit einer Axialbohrung für eine Zentrierbuchse versehen sein, deren entgegengesetztes Ende eine Aufnahmeöffnung für den Kopf des Probenkörpers aufweist.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand an Hand der Zeichnung näher erläutert, die einen Querschnitt durch eine Probenhaltevorrichtung darstellt. Die Probenhaltevorrichtung ist für runde Probenkörper bestimmt und weist einen stationären Einrichtungsteil in Form einer runden Platte 1 auf, die mit einer Durchgangsbohrung 2 versehen ist, die koaxial mit der Achse der Belastungskräfte verläuft. Das erweiterte obere Ende 2/4 der Durchgangsbohrung 2 dient zum Zentrieren der runden Platte in der Prüfeinrichtung. Die Befestigung der Platte in der Prüfeinrichtung erfolgt mittels nicht dargestellter Schrauben, die in hierfür vorgesehene Schraubendurchgangsbohrungen 3 eingesetzt sind. Die Platte 1 ist mit einem Innenkanal 4 für den Durchfluß einer Kühlflüssigkeit versehen, wenn der Probenkörper einer Prüfung bei hohen Temperaturen ausgesetzt ist.

Die Platte I weist einen mit einem Außengewinde versehenen konzentrischen Ansatz 5 auf, auf welchen

eine Sperrmutter 6 mit Innenschulter 7 aufschraubbar ist. Die gerändelte Außenfläche der Sperrmutter 6 ist mit Blindbohrungen 8 zum Einstecken von Festschraubstiften ve.-sehen. Die Innenschulter 7 der Sperrmutter 6 umfaßt einen rohrförmigen Halter 9, dessen innere Strinfläche mit einer Radialnut 10 versehen ist, in welche ein in der Platte 1 befestigter Führungsstift 11 ragt und eine Verdrehung des Halters 9 verhindert Drei über den Umfang verteilte Federn 12 sind teils in stirnseitigen Ausnehmungen der Platte 1 und teils in gegenüberliegenden Ausnehmungen des Halters 9 angeordnet

Die Durchgangsbohrung 2 der Platte 1 dient zur Aufnahme des Fußes einer Zentrierbuchse 13, die eine an die Abmessungen des zylindrischen Kopfes des Probenkörpers 15 angepaßte Ausnehmung 13/1 aufweist

Der rohrförmige Halter 9 weist diametral zueinander angeordnete, radial gerichtete Ausnehmungen 16 und 17 mit rechteckigem Querschnitt auf, in welche Nasenkeile 18 und 19 einsetzbar und verschiebbar sind, die sich an ihren überstehenden äußeren Enden erfassen lassen und deren innere Enden die Form von zwei Hohizyünderhälften haben, die in Kontakt mit dem ProbetiKörper 15 bringbar sind.

Die Nasenkeile 18, 19 sind so bemessen, daß sie bei Anlage gegen den Probenkörper 15 mit ihren Nasen in die zentrale Durchgangsöffnung des rohrförmigen Halters 9 hineinragen.

Das Festspannen des Kopfes des Probenkörpers erfolgt durch Anziehen der Sperrmutter 6. Zur Freigabe des Probenkörpers genügt ein leichtes Lösen der Sperrmutter 6, so daß der Halter 9 durch die Federn 12 von der Platte 1 abgehoben werden kann, wodurch es möglich wird, die Nasenkeile radial nach außen vom Prob;nkörper zu entfernen, bis sie die zentrale Durc.igangsöffnung des Halters freigeben, so daß der Kopf des Probenkörpers diese Durchgangsöffnung passieren kann.

Nachfolgend werden die Werte von Ausführungsbeispielen einer Haltevorrichtung für runde Probenkörper für eine Wechselbelastung auf Zug und Druck bei einer Temperatur von 1100°C angegeben.

1. Ausführungsbeispiel für eine Belastung mit 2,51:

von Probenkörpern mit einer Gesamtlänge von 120 mm und einem Kopf mit einem Durchmesser von 17 mm:

Durchmesser der stationären
Grundplatte: 135 mm

Außenhöhe der gesamten Haltevorrichtung: 70 mm

2. Ausführungsbeispiel einer Haltevorrichtung zur Belastung mit 10 t: von Probenkörpern mit einer Gesamtlänge von 230 mm und einem Kopfdurchmesser von 36 mm:

Durchmesser der stationären	135 mm
Platte:
Gesamthöhe der Halte	100 mm
vorrichtung:

Die einzelnen Teile der Haltevorrichtung sind aus dem Durchschnittsfachmann bekannten Materialien ausgewähl* und üblichen Wärmebehandlungen ausgesetzt worden, damit sie die erfordern fien mechanischen Eigenschaften aufweisen.

Vorstehend ist die Erfindung in Verbindung mit einer Probenhaltevorrichtung für Probenkörper mit runden Köpfen und unter Verwendung von zwei Nasenkeilen beschrieben worden. Die Probenhaltevorrichtung kann aber auch mit einer größeren Zahl von Keilen versehen sein, deren Form an unterschiedliche Formen der Köpfe der Probenkörper angepaßt sein kann. Dabei werden die Anlageenden der Keile jeweils der Außentorm der Probenkörper angepaßt.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Probenhaltevorrichtung hat sich bei der Anmelderin zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften spezieller Legierungen bei Prüfungen bewährt, die in einem Temperaturbereich durchgeführt wurden, der sich von der Umgebungstemperatur bis auf 1100°C erstreckt haben. Bei diesen Prüfungen sind die Gesetze des viskoelastischen Verhaltens (Viskoplastizität), die zyklischen Phänomene sowie die Gesetze beim Ermüdungsbruch und beim Fließen oder Kriechen der Legierungen erforscht wo» Jen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Probenhaltevorrichtung für eine Prüfeinrichtung zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Feststoffen unter Zug- und Druckbelastung, in welcher der Kopf eines Probenkörpers in einem stationären Teil der Einrichtung zentriert und mittels durch eine Sperrmutter gesicherter Organe gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrmutter (6) einen rohrförmigen und konzentrisch zum Probenkörper (15) angeordneten Halter (9) umfaßt, der außer einer zentralen Durchgangsöffnung radiale Ausnehmungen (16, 17) für bis in die zentrale Durchgangsöffnung einschiebbare Nasenkeile (18,19) aufweist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (14) des Probenkörpers (15) in einer Zentrierbuchse (13) gehalten ist, die in eine Ausnehmung (2) des stationären Einrichtungsteiles (1) unbeweglich eingesetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Ausnehmungen (16, 17) des rohrförmigen Halters (9) und die Nasenkeile (18, 19) einen rechteckigen Querschnitt haben.