DE3111954A1 - Method and apparatus for testing the bending stress on elastic materials - Google Patents

Method and apparatus for testing the bending stress on elastic materials

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Abstract

The invention relates to a method for testing the bending stress on elastic materials, the point being that the test is carried out at a stress which is precisely defined kinematically and remains unchanged over the entire duration of the test and is thus defined. This is carried out in such a way that, with a strip-shaped specimen of material clamped in the form of a U, the legs execute a continuous, essentially parallel motion relative to one another, the specimens undergoing a rolling bending stress at a defined bending radius, and that the stroke is limited to approximately half the free specimen length. The invention also relates to an apparatus for carrying out the method. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen derThe invention relates to a method for testing the

Biegebeanspruchung elatischer Materialien sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Flexural stress elastic materials and a device for Implementation of the procedure.

Es sind eine ganze Reihe von Prüfverfahren und Vorrichtungen bekannt, mit denen das elatische Verhalten von Materialien bei einer Dauerbeanspruchung geprüft wird.A number of test methods and devices are known with which the elastic behavior of materials under continuous stress is tested will.

Es ist beispielsweise aus der DE-AS 22 40 452 eine Meßanordnung zu entnehmen, bei der die eingespannten elastischen Materialien einer ständigen Knickbewegung unterworfen werden.It is for example from DE-AS 22 40 452 a measuring arrangement in which the clamped elastic materials undergo a constant buckling movement be subjected.

Ahnlich arbeitet auch eine Vorrichtung, mit der die Biegesteifigkeit von Karton- oder Pappprüfstreifen untersucht werden kann, wobei hier (DE-AS 27 45 182) der Priifstreifen einseitig auf einem ortsfesten Teller angeordnet ist, während das zweite Ende des Prüfstreifens von einem koaxial ausgerichteten Drehteller gehalten ist.A device with which the bending stiffness works in a similar way of cardboard or cardboard test strips can be examined, whereby here (DE-AS 27 45 182) the test strip is arranged on one side on a stationary plate, while the second end of the test strip is held by a coaxially aligned turntable is.

Bei einer Relativbewegung der Teller zueinander wird der Prüfstreifen einer Biegung unterzogen, wobei diese auf einen genau definierten Bereich, der etwa in der Achse der Teller liegt, beschränkt ist. In beiden Fällen wird also eine Art Knick in dem Probenstreifen erzeugt.When the plates move relative to one another, the test strip becomes subjected to a bend, this being on a well-defined area, which is approximately lies in the axis of the plate, is limited. In both cases, a species Kink generated in the sample strip.

Es hat sich gezeigt, daß diese Art der Prüfung eine exakte Untersuchung der Zusammenhänge zwischen der Beanspruchung und der Veränderung des Aufbaues im Probenmaterial erschwert, weil sich in den Zonen unterschiedlicher Beanspruchung die Materialeigenschaften anders ändern. Derartige unterschiedliche Beanspruchungen werden bei den bekannten Verfahren dadurch hervorgerufen, daß z.B. auch die Knickung dann in veränderter Form und Geometrie auftritt, weil die Belastung kinematisch nicht genau definiert ist.It has been shown that this type of test is an exact examination the relationships between the stress and the change in the structure in the Sample material made more difficult because there are different stress levels in the zones change the material properties differently. Such different In the known methods, stresses are caused by e.g. the buckling also occurs in a changed shape and geometry because of the load kinematically is not precisely defined.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine Prüfung der Biegebeanspruchung elastischer Materialien erfolgen kann, und zwar mit kinematisch genau definierter und über den ganzen Versuchsablauf gleichbleibender und damit definierter Belastung., sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The object of the invention is therefore to create a method with which can be used to test the bending stress of elastic materials, and with kinematically precisely defined and constant over the entire test sequence and thus a defined load., as well as a device for carrying out the method.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 5 angegebenen Merkmale.This problem is solved by the claims 1 and 5 specified features.

Bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Bewegung des U-förmig eingespannten Folienstreifens (hierunter wird ein Probenkörper verstanden, dessen Dicke im Verhältnis zur Breite und Länge gering ist) erfolgt eine ständig wechselnde Biegebeanspruchung in der Belastungszone, wobei deren Erstreckung durch die Größe des eingestellten Hubes definiert werden kann. Verglichen mit dem Stand der Technik wird also kein exakt definierter Knick hervorgerufen, sondern es entsteht eine Art über die Versuchsdauer konstanter Beanspruchungsbereich, der damit eine genaue makro-oder mikroskopische Untersuchung sowie Stoffuntersuchungen zuläßt.During the movement of the U-shaped clamped in according to the invention Foil strip (this is understood to mean a test specimen whose thickness is in proportion the width and length is small) there is a constantly changing bending stress in the stress zone, the extent of which is determined by the size of the set Hubes can be defined. So there is no comparison with the state of the art a precisely defined kink caused, but rather a type arises over the duration of the experiment constant stress range, which allows a precise macro or microscopic Examination as well as substance examinations.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Einspannklemmen einstellbar. Hierdurch kann der Abrollradius der U-förmigen Biegung des Folienstreifens oder Probenkörpers verändert werden, so daß sich in Abhängigkeit von der Probendicke die Dehnungsverhäitnisse in der Probe varizieren inseln.According to a feature of the invention, the distance between them is opposite clamping clamps adjustable. This allows the rolling radius the U-shaped bend of the film strip or specimen can be changed, so that the expansion ratios in the Sample varicate islands.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines inder Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden.The invention is to be illustrated below with the aid of one in the drawing Embodiment are explained.

Dabei zeigt: Fig. 1 die Einspannklemmen in unterschiedlichen Bewegung stadien, Fig. 2 die Vorrichtung mit zwei ortsfesten und einem beweglichen Klemmenträger.It shows: FIG. 1 the clamping clamps in different movements stages, Fig. 2 shows the device with two stationary and one movable terminal carrier.

Die Vorrichtung besteht beispielsweise aus einem Klemmenträger 3, der auf einer entsprechenden Unterlage ortsfest angeordnet ist. Parallel dazu ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein weiterer ortsfester Klemmenträger 3' vorgesehen. Zwischen diesen ortsfesten Klemmenträgern ist ein beweglicher Klemmenträger 4 angeordnet. Der Antrieb dieses Klemmenträgers, dessen Bewegung parallel zu den beiden ortsfesten Klemmenträgern ist, kann z.B. über eine Kurbelscheibe erfolgen. In die Klemmentrager werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel fünf Folienstreifen eingespannt, wobei die Art der Einspannung beliebig sein kann.The device consists, for example, of a terminal support 3, which is arranged in a stationary manner on a corresponding base. In parallel is in the illustrated embodiment, a further stationary terminal support 3 'provided. A movable terminal carrier is located between these stationary terminal carriers 4 arranged. The drive of this terminal carrier, whose movement is parallel to the two stationary terminal carriers can be done, for example, via a crank disk. In the illustrated embodiment, five film strips are inserted into the terminal carriers clamped, whereby the type of clamping can be any.

Es sei betont, daß auch eine anders abgewandelte M2sführung denkbar ist, und zwar der Art, daß die Träger unter einem spitzen Winkel, also nicht parallel zueinander, ausgerichtet sind. Die Bewegung ist aber parallel.It should be emphasized that a differently modified M2 guide is also conceivable is, namely of the type that the carrier at an acute angle, so not parallel are aligned with each other. But the movement is parallel.

Auf diese Weise wird eine Belastungszone hervorgerufen, mit unterschiedlicher aber genau defrnierter Belastung.In this way a stress zone is created, with different ones but precisely defined load.

Der Abstand oder die Spaltbreite der sich gegenwsberliegenden Klemmen oder Klemmenträger ist -wie angegebeneinstellbar, so daß der Biegeradius vernderbar ist.The distance or gap width between the opposing clamps or terminal support can be adjusted as indicated, so that the bending radius can be changed is.

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Claims (8)

Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Biegebeanspruchung elastischer Materialien PatentansprUche: 1. ß Verfahren zum Prüfen der Biegebeanspruchung elastischer Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer U-förmig eingespannten streifenförmigen Materialprobe die Schenkel eine ständige, im wesentlichen parallele Relativbewegung zueinander ausführen, wobei die Probe eine abrollende Biegebeanspruchung mit definiertem Biegeradius erfährt und daß der Hub etwa auf der Hälfte der freien Probenlänge begrenzt wird. Method and device for testing the bending stress elastic Materials Claims: 1. ß Method for testing the bending stress of elastic Materials, characterized in that in a U-shaped clamped strip-shaped Material sample the legs a constant, essentially parallel relative movement run to each other, the specimen a rolling bending stress with a defined Bending radius learns and that the stroke is limited to about half of the free sample length will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung in einem flüssigen Medium durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the test is carried out in a liquid medium. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung in einem gasförmigen Medium durchgeführt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the test is carried out in a gaseous medium. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung mit unterschiedlichen Hubfrequenzen durchgeführt wird.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that that the test is carried out with different stroke frequencies. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch mindestens eine einen Schenkel eines U-förmig gebogenen Probenstreifen haltende, ortsfest angeordnete Einspannklemme (1) und eine prallel dazu, mit ein stellbarem Hub bewegbare, den zweiten Schenkel des Probenstreifens haltende Einspannklemme (2) und durch eine Einrichtung zur Einstellung des Abstandes der gegenüberliegenden Einspannklemmen (1,2) voneinander.5. Device for performing the method according to the claims 1 to 4, characterized by at least one leg of a U-shaped bent Stationary clamping clamp (1) holding sample strips and a parallel one to this end, movable with an adjustable stroke, the second leg of the sample strip holding clamp (2) and by a device for adjusting the distance the opposite clamping clamps (1,2) from each other. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von sich Jeweils gegenüberliegenden auswechselbaren Einspannklemmenpaaren in Klemmenträgern (3,4) angeordnet sind.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that a plurality of opposing pairs of exchangeable clamping clamps in clamp carriers (3,4) are arranged. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeweils zwei ortsfesten Klemmenträgern (3,3') ein beweglicher Klemmenträger (4) vorgesehen ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that between two stationary terminal carriers (3, 3 ') each, one movable terminal carrier (4) is provided. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Einspannklemmen stufenlos oder durch Distanzstücke einstellbar ist.8. Device according to claims 5 to 7, characterized in that that the distance between the opposing clamping clamps is infinitely variable or is adjustable by spacers.
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