DE3110935C2 - Krafteinleitungssystem - Google Patents
KrafteinleitungssystemInfo
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Abstract
Die wahre, einaxiale Materialdruckfestigkeit läßt sich an mineralischen Baustoffen bei Verwendung von Prüfmaschinen mit starren Druckplatten nur an schlanken Probekörpern (Prismen bzw. Zylindern) erzielen. Bei gedrungenen Probekörpern verfälscht der Einfluß der Reibung an den Druckflächen die festgestellten Materialkennwerte. Im Bereich der Forschung werden bereits die Krafteinleitungssysteme Stahlbürste und schlaffe Druckplatte verwendet, die eine weitgehend zwängungsfreie Krafteinleitung ermöglichen. Bedingt durch ihren Aufbau sind diese Systeme nur begrenzt einsetzbar. Für den allgemeinen Prüfbereich bietet sich die Verwendung der Mosaik-Druckplatte an. Diese Erfindung besteht aus einem System von Kleindruckplatten, die mittels Rollenlager in der Ebene verschieblich gelagert sind. Dieses Druckplattensystem erweitert gegenüber den bekannten Systemen den Anwendungsbereich auf beliebig gestaltete Probekörper und erlaubt auch an gedrungenen, flachen Versuchskörpern die wahre Druckfestigkeit zu ermitteln.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Krafteinlcitungssystem mi. den im Oberbegriff des Anspruchs 1
angegebenen Merkmalen.
Die Druckfestigkeitsprüfung von Probekörpern aus mineralischen Baustoffen erfolgt üblicherweise mit
plangeschliffenen, starren Stahldrückplattcn in Baustoff-Druckprüfmaschinen. Während der Druckbeanspruchung treten dabei an den Berührungsflächen zwischen Probekörper und Druckplatten Reibungskräfte
auf. die die Dehnung des Körpers in Querrichtung behindern. Zum Beispiel nimmt eine kurze zylindcrförmi
Die zu prüfenden Probekörper sind in ihrer Größe den Abmessungen der schlaffen Druckplatte anzupassen, da während des Beanspruchungsvorganges jeder Einzelstempel auf den
Körper einwirken muß. Wä?e dies nicht der Fall, so wurden einzelne Stempel von dem EIastcmerkissen herausgedrückt
Zu 2. Die Stahlbürste Münchener Bauart besteht aus schlanken Vierkantstahlstäbchen, die mit
geringem Abstand voneinander an einem Ende fest eingespannt sind. Mit der freien Seite
wird die Probe beansprucht wie in F i g. 4 gezeigt. Die elastischen Eigenschaften jeder
»Borste« ermöglichen dem Probekörper ein fast unbehindertes Querdehnen. Die Krafteintragungsflächc bleibt jedoch während des Belaslungsvorganges nicht eben, da die Stahlstäbchen je nach Dehnverhalten der Probe zur
Seite hin ausgeschwenkt und dabei verbogen werden.
Zu 3. Geschmierte Gleitfolienpakete sind häufig aus Aluminiumfolien zusammengesetzt, die vor
dem Übereinanderschichten mit einem Schmiermittel — wie zum Beispiel Molybdändisulfid — bestrichen werden. Diese Folienpaketc werden vor der Druckprüfung zwischen
Probekörper und Druckplatte gelegt. Da während der Druckbeanspruchung das Schmiermittel heraustritt, ergeben sich Undefinierte Reibungsverhältnisse.
Die Systeme der ersten und zweiten Art weisen den Nachteil der begrenzten Einselzbarkeit beim einaxialen
Druckversuch auf. Die schlaffe Druckplatte speichert während des Versuchsablaufes in ihrem Elastomerkissen relativ viel Energie, die sich bei der Prüfung von
hochfesten und zudem spröden Baustoffen systemzerstörend auswirken kann. Der Einsatr der Stahlbürste ist
begrenzt durch die bei höheren Prüfspannungen eintre-
ge Probe während der Beanspruchung mit herkömmli- 4o tcnde Knickgefahr der Borsten.
chen Druckplatten eine tonnenförmigc Gestalt an. w'c Beide Systeme können nicht beliebig groß ausgeführt
- - ··- "-· J:
*- J— werden, da sich die Stahlstäbchen der Bürste aufgrund
der Querverformung des Prubekörpers unzulässig stark
Qg p
verbiegen bzw. die Stempel der schlaffen Druckplatte d Di h i älih
in Fig. 1 schematisch dargestellt. Bei dieser Art der
Druckfestigkeitsprüfung hängen damit die Ergebnisse von dem Verhältnis der Probekörperhöhe zur Kanlen-
länge der Druckfläche ab. Schlanke Probekörper crgc- 45 sich schief stellen wurden. Dies hätte eine zusätzliche
ben eerineere Druckfestigkeiten als gedrungene Probe- Beanspruchung des Probekörpers zur Folge und würde
körper. Diesen Zusammenhang verdeutlicht F ι g. 2.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden bei For
schungsarbeiten folgende Krafteinleitungssysteme eingesetzt:
1. Schlaffe Druckplatte (Bauart BAM-Berlin)
2. Stahlbürste (Bauart TU-Münchcn)
3. Geschmierte Gleitfolienpakete
Zu 1. Die schlaffe Druckplatte besteht aus beweglich angeordneten Einzelstempeln, die auf einem Elastomerkissen gelagert sind. Bei Druckbeanspruchung bewirkt dieses hydraulisch
wirkende Kissen, daß alle Stempel mil nahezu gleicher Kraft den Probekörper belasten. Der
schematischc Aufbau dieses Systems ist in Fig. 3 dargestellt. Aufgrund der Inhomogenität, die den meisten Baustoffen eigen ist, treten
an den Berührungsflächen zwischen schlaffer Druckplatte und Probekörper in Kraftrichtung ungleichmäßige Verformungen bei nahezu gleichen Druckspannungen, auf.
das Prüfergebnis beeinflussen. Gleitfolien schließlich sind wegen der Undefinierten Reibungsverhältnisse
beim Austritt des Schmiermittels für Festigkeitsuntersu-V) chungcn grundsätzlich ungeeignet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Krafteinleitungssystem zu schaffen, das die Nachteile der genannten Systeme vermeidet, eine möglichst unbehinderte Querverformung der Probekörper sicherstellt und
« universell für beliebige Probekörperabmessungen einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird in der hier vorgelegten Erfindung
durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
w) Zur Erläuterung der Funktion der Mosaikplatte ist in
F i g. 5... 7 ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
!■' i g. I zeigt den schemalischcn Aufbau eines Grundkörpers des Krafleinlciiungssyslcms Mosaikdruckplattc. Auf der Grundplatte 5 befindet sich die Zwischen-M platte 3. die sich in Richtung χ auf dem darunter liegenden Nadellager 4 verschieben läßt. Auf der Zwisclienplattc ist wiederum ein Nadellager 2 aufgesetzt, das
jedoch im Vergleich zu dem unteren um 90" gedreht
angeordnet ist und seinerseits die Tcildruckplatte 1
trägt. Dieses obere Nadellager 2 ermöglicht der Teildruckplatte
eine Bewegung in Richtung y und aufgrund der versetzten Anordnung des unleren Nadellagers zusätzlich
die Verschiebbarkeit in Richtung x. Somit ist die Teildruckplatte, deren obere F'äche gleichzeitig einen
Teilbereich der Druckfläche darstellt, die den Probekörper beansprucht, in der Ebene nach allen Richtungen
beweglich. Die einzelnen Nadelgruppen werden ia Nadelkäfigen (nicht gezeichnet) geführt. Die Teildruckplatten
weisen an jeweils 2 Stirnseiten Nuten auf, die zur Aufnahme der in F i g. 2 und 3 dargestellten Haltestangen
6 dienen. Diese Stangen haben die Aufgabe, ein Herausfallen der Teildruckplatte und Zwischenplatten
zu vermeiden. Die Nuten sind so tief ausgeführt, daß sich die Teildruckplatte in Richtung χ und y um einen
Betrag verschieben läßt, der die Querverformung des Probekörpers an der jeweiligen Stelle übertrifft
Fig.6 zeigt die Mosaik-Druckplatte in Explosionsdarstellung, Fig.7 verdeutlicht diese 49-teilige Druckplatte
in Schnitt und Draufsicht.
Neben der mechanischen Befestigung aller beweglichen
Teile ist auch eine Einbettung mittels einer vulkanisierenden, gummiartigen Vergußmasse realisierbar.
Die äußere Form der Mosaikdruckplatte kann beliebig gestaltet werden.
Mit nur einem Druckplattenpaar ausreichender Größe können damit Probekörper verschiedener Gestalt
und Größe geprüft werden. Es ist möglich, auf einem quadratischen Mosaikdruckplattenpaar mit einer Kantenlänge
von 200 mm auch zylindrische Probekörper mit geringerem Durchmesser auf Druck zu beanspruchen.
Auch unregelmäßig ausgebildete Probekörper mit Bohrungen oder Stegen in Druckrichtung — wie zum
Beispiel Lochziegel oder Pflastersteine — können mit der Mosaikdruckplatte untersucht werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
20
25
40
W)
Claims (4)
1. Krafteinleitungssystem zur /.wängungsfreien
Einleitung von Druckkräften in Probekörper, beim Druckversuch, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftübertragung durch mosaikartig aufgeteilte, in der Ebene verschiebbar gelagerte Teildruckplatten (1) erreicht wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebbarkeit der Tcildruckplatten (1) durch untergelegte Rollen (2) oder Kugeln bewirkt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die volle Beweglichkeit der Teildruck-
platten (1) bei der Verwendung von Rollenlagern durch eine zusätzlich angeordnete Zwischenplatte
(3) und eines zusätzlichen Rollenlagers (4) erreicht wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch ! und 2, dadurch ™
gekennzeichnet daß die Befestigung der beweglichen Teile mittels Halteleisten (6) vorgenommen
wird, die in Nuten oder Bohrungen innerhalb der Teildnickplatten (1) eingreifen.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813110935 DE3110935C2 (de) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Krafteinleitungssystem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813110935 DE3110935C2 (de) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Krafteinleitungssystem |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3110935A1 DE3110935A1 (de) | 1982-10-14 |
DE3110935C2 true DE3110935C2 (de) | 1984-10-25 |
Family
ID=6127826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813110935 Expired DE3110935C2 (de) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Krafteinleitungssystem |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3110935C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19521777A1 (de) * | 1995-06-20 | 1997-01-02 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Anordnung zur Lasteinleitung von Normalkräften in Schalen |
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-
1981
- 1981-03-20 DE DE19813110935 patent/DE3110935C2/de not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3110935A1 (de) | 1982-10-14 |
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