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Mineralfaserplatten, Gipskartonplatten, Holzspan- und -faserplatten,
Sperrholz und dgl., handelt es sich bei diesen Eigenschaften im wesentlichen um
die Biegebruchfestigkeit, den Biegeelastizitätsmodul, die Querzugfestigkeit (senkrecht
zur Plattenebene), die Scherfestigkeit (in Plattenebene), die Oberflächenfestigkeit,
die Quellung bzw. Wasseraufnahme bei Lagerung in kaltem Wasser und bei Lagerung
in kochendem Wasser, die Biegefestigkeit nach der Lagerung in kaltem bzw. kochendem
Wasser, die Querzugfestigkeit bzw. Scherfestigkeit nach der Wasserlagerung, das
spezifische Gewicht und die Dickengenauigkeit.
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Bedingt durch die Herstellungsverfahren weisen die Qualtitätsmerkmale
über die Plattenlänge, d. h. in Fertigungsrichtung, vorzugsweise aber über die Plattenbreite
Schwankungen auf. Es müssen daher bei Qualitätsprüfungen immer eine größere Anzahl
Prüfkörper untersucht werden, die aus einem Streifen, über die Plattenlänge oder
-breite verteilt, aus der zu prüfenden Platte entnommen werden. Berücksichtigt man
die Anzahl der verschiedenen zu prüfenden Eigenschaftswerte, so wird klar, daß die
Prüfung einer Platte arbeits- und zeitaufwendig ist.
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Dies gilt nicht nur für die Durchführung der einzelnen Prüfungen
an den in den Betriebslabors installierten Prüfmaschinen, sondern auch für die Vorbereitung
der Prüfkörper, nämlich insbesondere das maßgenaue Zuschneiden, und die Umrechnung
der Meßwerte, z. B.
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Bruchlasten oder Gewichte, in spezifische Eigenschaftswerte, z. B.
Festigkeit oder spezifisches Gewicht.
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Die bisher übliche Durchführung der Qualitätskontrolle in dazu speziell
eingerichteten Betriebslabors ist mit entsprechenden Kosten für das Laborpersonal
behaftet. Besonders nachteilig ist aber die verhältnismäßig lange Dauer einer Prüfung.
Bei kontinuierlicher Arbeitsweise bei der Plattenproduktion in Tag- und Nachtschichten
ergibt sich außerdem der zusätzliche Nachteil, daß die während der Nachtschicht
entnommenen Proben erst am Tage der Prüfung unterzogen werden, weil aus Kostengründen
die Labors nachts nicht besetzt sind. Wird eine Abweichung der Meßwerte von der
Norm festgestellt, kann die Produktion einer gesamten Schicht als Ausschuß bewertet
werden. Aber auch bei besetztem Labor muß mindestens mit einer Zeitspanne von zwei
Stunden zwischen Entnahme der Probe und dem Vorliegen des Prüfergebnisses gerechnet
werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfeinrichtung zu
schaffen, die unmittelbar im Produktionsbereich eingesetzt und damit ohne weiteres
von den lediglich mit der Überwachung der weitgehend automatischen Produktionsanlagen
beschäftigten Personen bedient werden kann, sofern die Prüfeinrichtung selbst ebenfalls
weitgehend automatisch arbeitet. Die Prüfeinrichtung soll deshalb insbesondere so
ausgebildet sein, daß sie aus der laufenden Plattenproduktion entnommene Plattenstreifen
aufnimmt und dann weitgehend automatisch mit dem so eingegebenen Probenmaterial
die erforderlichen Prüfungen durchführt und ein Prüfprotokoll erstellt, welches
den unmittelbaren Vergleich der Soll- und Istwerte ermöglicht, so daß also mit möglichst
geringer Verzögerung und mit minimalem Bedienungsaufwand, sowie insbesondere zu
jedem gewünschten Zeitpunkt die laufende Produktion überwacht und bei unzulässigen
Abweichungen von den Sollwerten der eintretende Schaden in den geringstmöglichen
Grenzen gehalten werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht unter Anwendung der bei Prüfeinrichtungen
an sich bereits bekannten Verarbeitung von in Signalform abgegebenen Meßwerten in
einem Rechner und Ausgabe eines Prüfprotokolls in einem Drucker darin, daß mittels
automatisch gesteuerter Vorschuborgane eine zur Aufnahme eines Probestreifens der
Platte geeignete Eingangsstation mit einer Ablängstation zum Ablängen von Prüflingen
vom Probestreifen und die Ablängstation mit einer Mehrzahl von Prüfstationen verbunden
ist, welchen Positionierorgane zur exakten Ausrichtung der Prüflinge, Betätigungsorgane
für die in den Prüfstationen angeordneten Prüfwerkzeuge und Meßorgane für die Prüfwerte
und
deren Umwandlung in Signalform zugeordnet sind.
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Bei einer derartigen Prüfeinrichtung genügt es, den von einer Platte
abgetrennten Probestreifen vorgegebener Breite in die Eingangstation einzugeben,
worauf dann durch den Vorschub des Probestreifens Prüflinge vorgegebener Länge abgetrennt,
den Prüfstationen zugeführt und dort der Prüfung unterzogen werden, worauf die Prüfergebnisse
als Prüfprotokoll erhalten werden, so daß die einzige erforderliche Tätigkeit für
die Bedienungsperson darin besteht, den Probestreifen einzugeben und nach der Ausgabe
des Prüfprotokolls dessen Ist-Werte mit den Soll-Werten zu vergleichen, wobei zudem
die Möglichkeit besteht, die Soll-Werte in den Rechner einzugeben und in an sich
bekannter Weise ein Warnsignal zu erzeugen, wenn yon den Ist-Werten eine vorgegebene
Toleranzschwelle überschritten wird.
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Sofern auch Meßwerte nach einer Behandlung der Prüflinge im Wasserbad
ermittelt werden sollen, kann es aus Kostengründen zweckmäßig sein, an einer dafür
vorgesehenen Ausgabeposition einen maßgerecht zugeschnittenen Prüfling der Prüfeinrichtung
zu entnehmen und manuell für die vorgeschriebene Verweildauer in ein Wasserbad zu
überführen. Nach der Quellzeit wird der Prüfling dann wieder über die Eingangsstation
in die Prüfeinrichtung eingegeben, wobei die Ablängstation außer Betrieb gesetzt
wird, im übrigen aber der Prüfling wieder den einzelnen Prüfstationen zugeführt
wird.
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In der Ausgabeposition kann für den Prüfling eine Aufnahme vorgesehen
sein, die geeignet ist, den Prüfling mit einem die Quellung ermöglichenden Spiel
zu halten, so daß der Prüfling mit der Aufnahme in das Wasserbad überführt werden
kann. In der Eingangsstation kann ein Sensor angeordnet sein, welcher geeignet ist,
die Anwesenheit der Aufnahme festzustellen und in diesem Fall die Ablängstation
außer Funktion zu setzen und gegebenenfalls weitere Veränderungen des Prüfungsablaufs
zu veranlassen, die bei der Untersuchung der gequollenen Prüflinge erwünscht sein
können und die dann automatisch veranlaßt werden, wenn der gequollene Prüfling mit
der Aufnahme in die Eingangsstation eingebracht wird.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, innerhalb der Prüfeinrichtung
ein kaltes und ein heißes Wasserbad vorzusehen und die Prüflinge mit geeigneten
Transportorganen in das jeweilige Wasserbad zu überführen und in Abhängigkeit von
einer Zeitsteuerung wieder aus dem Wasserbad zu entnehmen und hinter der Ablängstation
in den Prüfzyklus einzuführen.
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Soweit zur Durchführung der Prüfungen eine spezielle Vorbereitung
der Prüflinge erforderlich ist, z. B. das Einarbeiten von Nuten in die Seitenkanten
der Prüflinge zur Durchführung der Prüfung auf Querzugfestigkeit, enthält die Prüfeinrichtung
automatisch arbeitende Bearbeitungsstationen, denen Vorschuborgane zum An-und Abtransport
der Prüflinge zugeordnet sind.
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Vorzugsweise sind mehrere Prüfstationen zu einer durch ein gemeinsames
Betätigungsorgan betätigbaren Gruppe zusammengefaßt, wobei der Betätigungsweg des
Betätigungsorgans derart bemessen ist und die Prüfstationen der Gruppe diesem Betätigungsweg
derart zugeordnet sind, daß die Betätigung der einzelnen Prüfstationen während eines
Betätigungszyklus wegabhängig zeitlich versetzt erfolgt. Dabei ist zur Ermittlung
der Betätigungskraft dem Betätigungsorgan eine einzige Kraftmeßeinrichtung zugeordnet
ist.
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Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, daß eine
Gruppe von Prüfstationen mit zueinander
parallel angeordneten Eingängen
für die Prüflinge versehen ist und ein aus der Ablängstation mit Prüflingen beschickbares
Transportorgan wahlweise gegenüber einem der Eingänge ausrichtbar ist. Dabei kann
zwischen der Ablängstation und den Eingängen ein verstellbares Transportorgan angeordnet
sein, oder es kann eine die Eingangsstation, die Ablängstation und das Transportorgan
umfassende Baugruppe gegenüber den Eingängen beweglich angeordnet sein.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung
in Verbindung mit den Ansprüchen.
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Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert. Es zeigt Fig.1 eine
schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung, F i g. 2 einen
Schnitt nach der Linie ll-ll in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III
in F i g. 1, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 1, F i g. 5 einen
Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 1, F i g. 6 eine Detailvariante zu F i g. 1,
F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in F i g. 6.
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F i g. 8 eine weitere Detailvariante zu F i g. 1, F i g. 9 einen
Schnitt nach der Linie IX-IX in F i g. 8, F i g. 10 die Draufsicht auf eine Gruppe
von Prüfstationen als weiterer Variante, F i g. 11 eine teilweise geschnittene Ansicht
in Richtung des Pfeils XI in F i g. 10 und Fig. 12 eine Fig. 10 ähnliche Draufsicht,
wobei jedoch auch die Eingangsstation und die Ablängstation dargestellt ist.
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Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit sind in den Schnittansichten
nur die unmittelbar auf die Schnittebene folgenden Baugruppen dargestellt, nich
jedoch die im Hintergrund dieser Baugruppen befindlichen weiteren Einzelheiten.
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Soweit anhand der F i g. 1 die Eingangsstation und die Ablängstation
beschrieben wird, erleichtert die F i g. 12 das Verständnis, weil die Eingangsstation
und die Ablängstation bei den Ausführungsformen nach F i g. 1 und Fig. 12 übereinstimmen.
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Die Prüfeinrichtung besteht aus einem Grundrahmen 10, auf dem die
Einrichtung zum Transport und zur Vorbereitung der Prüfkörper und die Prüfstationen
aufgebaut sind.
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Zur Eingabe eines von dem zu prüfenden Plattenmaterial abgetrennten
Prüfstreifens ist eine Eingabestation 12 vorgesehen, in der eine Aufgabeschiene
14 für den Prüfstreifen angeordnet ist. Die Aufgabeschiene 14 ist an einem ersten
Vorschubschlitten 16 angebracht, der durch einen sich am Grundrahmen 10 abstützenden
Vorschubzylinder 18 in Längsrichtung der Aufgabeschiene 14 längs Rundführungen 20a
und 20b (F i g. 2) bewegbar ist.
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Am Vorschubschlitten 16 stützt sich ein Betätigungszylinder 22 für
einen am Vorschubschlitten 16 gelagerten Klemmhebel 24 ab, dem jenseits der Aufgabeschiene
14 ein Gegenhalter 26 zugeordnet ist, um den auf die Aufgabeschiene aufgelegten
Plattenstreifen 28 festzuhalten.
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Auf die Eingabestation 12 folgt eine Kappsäge 30, deren rotierendes
Sägeblatt 32 an einem Schwenkarm 34 gelagert ist, der durch einen Betätigungszylinder
35 bewegt werden kann, um das Sägeblatt 32 in die Vorschubbahn des Plattenstreifens
28 zu bewegen.
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Der Plattenstreifen 28 wird derart auf die Aufgabeschiene 14 aufgelegt,
daß sich sein in Vorschubrichtung
vorderes Ende etwa in der Ebene des Sägeblatts
32 befindet.
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Ein zweiter Vorschubschlitten 36 ist ebenfalls längsverschieblich
an den Rundführungen 20a und 20b gelagert und mit einer Klemmvorrichtung bestehend
aus einem Betätigungszylinder 38, einem Klemmhebel 40 und einem Gegenhalter 42 versehen.
Der zweite Vorschubschlitten 36 wird durch einen Vorschubzylinder 44 betätigt.
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Der Plattenstreifen 28 wird vor der Eingabe in die Prüfvorrichtung
auf eine exakte Breite geschnitten, üblicherweise auf eine Breite von 50 mm. In
der Ausgangsposition befindet sich der erste Vorschubschlitten 16 in seiner in F
i g. 1 linken Endposition seines exakt 50 mm betragenden Hubs. Seine Klemmvorrichtung
22, 24, 26 ist geöffnet. Der zweite Vorschubschlitten 36 befindet sich ebenfalls
in seiner in F i g. 1 linken Endposition, seine Klemmvorrichtung 38,40,42 ist ebenfalls
geöffnet.
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Nach einem Startbefehl schließt sich die Klemmvorrichtung 22, 24,
26 am ersten Vorschubschlitten 16 und der Vorschubschlitten 16 fährt in Fig. 1 in
seine rechte Endposition, wodurch der Plattenstreifen 28 mit einer Länge von 50
mm über die Ebene des Sägeblatts 32 hinaus in den Bereich des zweiten Vorschubschlittens
36 bewegt wird. Dessen Klemmvorrichtung 38, 40, 42 schließt sich und der zweite
Vorschubschlitten 36 bewegt sich in Fig. 1 250 mm nach rechts bis zu einem mit 43
bezeichneten, pneumatisch betätigbaren Anschlag, nachdem sich die Klemmvorrichtung
22, 24, 26 am ersten Vorschubschlitten 16 wieder geöffnet hat. Anschließend öffnet
sich auch die Klemmvorrichtung 38, 40, 42 des zweiten Vorschubschlittens 36, der
wieder nach links in seine der Kappsäge 30 benachbarte Endposition zurückfährt,
worauf sich die Klemmvorrichtung 38, 40, 42 erneut schließt und die Kappsäge 30
den Plattenstreifen 28 durchtrennt, so daß sich also im Bereich des zweiten Vorschubschlittens
36 ein auf 300 mm zugeschnittener Prüfling befindet. Durch eine erneute Bewegung
des zweiten Vorschubschlittens 36 nach rechts bis zu einem nicht gezeigten, pneumatisch
betätigbaren Anschlag wird der Prüfling in die erste Prüfstation 45 zur Ermittlung
der Biegefestigkeit überführt.
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Die Prüfstation 45 besitzt eine mit dem Grundrahmen 10 verbundene
Rahmenkonstruktion 46 (F i g. 5), in welcher zu beiden Seiten der Bewegungsbahn
des Prüflings 48 vertikal angeordnete Zuglaschen 50a und 50b angeordnet sind, die
unterhalb der Bewegungsbahn des Prüflings 48 durch einen Druckbalken 52 verbunden
sind.
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Oberhalb dieser Bewegungsbahn sind parallel zum Druckbalken 52 und
mit gleichem Abstand von diesem vor bzw. hinter dem Druckbalken 52 zwei Widerlager
54a und 54b angeordnet, die für den Prüfling von 300 mm Länge einen Abstand von
200 mm aufweisen. In der Rahmenkonstruktion 46 können andere Widerlagerpositionen
vorgesehen sein, wie die in F i g. 1 durch die Widerlager 56a und 56b angedeutet
ist, denen jeweils auch eine andere Position des den Prüfling 48 in der Prüfstation
45 positionierenden pneumatischen Anschlags zugeordnet sein kann, um die Biegebruchprüfung
mit verschiedenen Widerlagerabständen gemäß den jeweils anzuwendenden Prüfvorschriften
durchführen zu können.
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Der pneumatische Anschlag ist so positioniert, daß der Prüfling in
bezug auf die vertikale Bewegungsbahn des Druckbalkens 52 mittig ausgerichtet ist.
Die Zuglaschen 50a und 50b sind über eine Kraftmeßeinrichtung 58 mit einem Hydraulikzylinder
60 verbunden, der an der Rahmenkonstruktion 46 gelagert ist. Beiderseits der
Bewegungsbahn
des Druckbalkens 52 befinden sich an der Rahmenkonstruktion 46 Führungsschienen
62 und 64 für den durch den zweiten Vorschubschlitten 36 herangeführten Prüfling
48.
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Zur Durchführung der Prüfung in der Prüfstation 45 hebt der Hydraulikzylinder
60 die Zuglaschen 50a und 50b und damit den Druckbalken 52 an, wodurch der Prüfling
48 gegen die Widerlager 54a und 54b gehoben wird. Nun wird die durch den Hydraulikzylinder
60 ausgeübte Kraft bis zum Bruch des Prüflings 48 gesteigert.
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Die maximale, durch die Kraftmeßeinrichtung 58 ermittelte Kraft wird
an einen Rechner übermittelt, in die Biegefestigkeit (N/mm2) umgerechnet und von
einem Drucker ausgedruckt.
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Der Vorgang wiederholt sich, bis der in die Vorrichtung eingelegte
Plattenstreifen 28 aufgebraucht ist. Dadurch erhält man mehrere Vergleichswerte.
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Auch der Biege elastizitätsmodul wird in der Prüfstation 45 ermittelt,
deren Ausstattung noch durch eine Wegmeßeinrichtung ergänzt ist, die zwei definierte
Wegpunkte der Durchbiegung vorgibt. Zwischen diesen beiden Punkten des Durchbiegungsweges
(d s) wird die Kraftänderung (d P) gemessen. Aus beiden Werten ermittelt der Rechner
den Elastizitätsmodul, der ausgedruckt wird.
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In der Bewegungsbahn des vom zweiten Vorschubschlitten 36 bewegten
Plattenstreifens 28 bzw. des durch die Kappsäge 30 abgetrennten Prüflings befindet
sich eine Konsole 66, die mittels einer Absenkvorrichtung 68 schräg abwärts bewegbar
ist. Die Konsole 66 befindet sich in ihrer unteren Endstellung unterhalb einer Auslageschiene
70 für den mittels der Konsole 66 abzusenkenden Prüfling 72. Die Konsole 66 und
die Auflageschiene 70 sind in komplementärer Weise kammartig ausgebildet, so daß
beim Absenken der Konsole 66 unter die Auflageschiene 70 der Prüfling 72 auf der
Auflageschiene 70 abgelegt wird.
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Für die Ablängung der von der Konsole 66 zu transportierenden Prüflinge
72 wird nur der erste Vorschubschlitten 16 eingesetzt. Sobald ein neuer Plattenstreifen
28 eingegeben worden ist, schließt sich - wie bereits beschrieben - die Klemmvorrichtung
22,24,26 und der erste Vorschubschlitten 16 fährt in F i g. 1 nach rechts, und zwar
um 50 mm beim hier beschriebenen Beispiel.
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Es schließt sich dann die Klemmvorrichtung 38, 40, 42 des in seiner
linken Endposition befindlichen zweiten Vorschubschlitten 36, während sich die Klemmvorrichtung
22, 24, 26 des ersten Vorschubschlittens 16 öffnet, worauf dieser erste Vorschubschlitten
16 in seine linke Ausgangsstellung zurückkehrt und sich die Klemmvorrichtung 22,
24, 26 erneut schließt. Anschließend wird durch die Kappsäge 30 ein nun 50 mm langer
Prüfling 72 vom Plattenstreifen 28 abgetrennt. Falls der Weg des ersten Vorschubschlittens
16 anders eingestellt wird, können auch Prüflinge 72 anderer Länge vom Plattenstreifen
28 abgetrennt werden.
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Sobald ein Prüfling 72 abgetrennt ist, öffnet sich die Klemmvorrichtung
38, 40, 42 am zweiten Vorschubschlitten 36 wieder und durch die Bewegung des ersten
Vorschubschlittens 16 nach rechts wird der abgetrennte Prüfling 72 auf die Konsole
66 geschoben, die sich daraufhin abwärts bewegt und den Prüfling 72 an die Auflageschiene
70 abgibt.
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Die Auflageschiene 70 ist mit einer Waage 74 verbunden, die das Gewicht
des auf der Auflageschiene 70 befindlichen Prüflings 72 ermittelt, welches an den
Rechner übermittelt, dort in das spezifische Gewicht umgerechnet und im Drucker
ausgedruckt wird.
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Der zweite Vorschubschlitten 36 ist über die Rundführungen 20a und
20b hinaus nach unten bis in den Bereich der Auflageschiene 70 verlängert und dort
mit einem Schieber 76 versehen, der geeignet ist, den Prüfling 72 längs der Auflageschiene
70 und sich in deren Verlängerung anschließender Schienen 78 und 80 zu verschieben.
Am Schieber 76 ist um eine quer zu seiner Bewegungsrichtung verlaufende Achse 82
verschwenkbar ein durch einen Zylinder 84 pneumatisch betätigbares Halteorgan 86
gelagert, das mit einem Arm 88 von oben gegen den in F i g. 1 links vom Schieber
76 befindlichen Prüfling 72 drücken kann, um diesen auf seiner Auflagefläche festzuhalten.
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Nach dem Wiegen des Prüflings 72 wird das Halteorgan 86 betätigt
und zugleich der Schieber 76 in F i g. 1 nach rechts bewegt, wodurch der Prüfling
72 auf die Schiene 78 und längs dieser verschoben wird, wobei der Prüfling von zwei
beiderseits der Schiene 78 angeordneten, horizontal wirksamen Nutenfräsern 90 an
seinen Längskanten mit je einer Nut versehen wird. Der Prüfling wird weiter nach
rechts bis in die nächste Prüfstation 92 zur Ermittlung der Querzugfestigkeit geschoben.
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Die Prüfstation 92 befindet sich genau unterhalb der Prüfstation
45 und ist wie diese in der Rahmenkonstruktion 46 angeordnet. Fest mit dieser Rahmenkonstruktion
46 ist das Unterteil 94 eines Prüfkopfes 96 verbunden, dem ein mit den Zuglaschen
50a und 50b verbundenes Oberteil 98 zugeordnet ist. Das Unterteil 94 und das Oberteil
98 des Prüfkörpers 96 sind jeweils mit seitlichen, gegen die Bahn des Prüflings
72 in der Höhe der seitlichen Nuten paarweise klauenartig einander gegenüberliegenden
Leisten 94a und 94b bzw. 98a und 98b versehen, die beim Einschieben des Prüflings
in die Prüfstation 92 in diese Nuten eingreifen, wie dies aus F i g. 5 ersichtlich
ist. Nachdem dieser Eingriff hergestellt worden ist, wird der Zylinder 60 betätigt,
der die Zuglaschen 50a und 50b nach oben bewegt, so daß sich die beiden Prüfkopfteile
94 und 98 voneinander entfernen und der Prüfling 72 auseinandergerissen wird. Die
maximale Kraft hierzu wird durch die Kraftmeßeinrichtung 58 gemessen und in den
Rechner eingegeben, der die Festigkeit (N/mm2) ausrechnet und über den Drucker ausdruckt.
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Während des Prüfvorgangs in der Station 92 senkt die Konsole den
nächsten Prüfling 72 auf die Auflagerschiene 70 ab. Der zweite Vorschubschlitten
36, der sich nach der Überführung eines Prüflings 72 in die Prüfstation 92 noch
in seiner rechten Endstellung befindet, bewegt sich dann nach links und schiebt
den nächsten Prüfling 72 nach dem Wiegen von der Auflageschiene 70 nach links auf
die Schiene 80 in den Bereich einer Prüfstation 100 für die Dickenmessung, die einen
am Grundrahmen 10 befestigten Andrückzylinder 102 zur Betätigung eines Andrückkopfes
104 und einen damit mechanisch verbundenen Magnetring 106 umfaßt, der einem Wegaufnehmer
108 zugeordnet ist. Zur Dickenmessung drückt der Andrückzylinder 102 den Andrückkopf
104 gegen den Prüfling 72. Die Stellung des Magnetrings 106 ist dann ein Maß für
die Dicke des Prüflings 72. Diese Dicke wird vom Wegaufnehmer 108 an den Rechner
übermittelt und die gemessene Dicke wird im Drucker ausgedruckt.
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Die aufeinanderfolgend von der Kappsäge 30 abgetrennten und von der
Konsole 66 auf die Auflageschiene 70 abgesenkten Prüflinge 72 werden abwechselnd
nach dem Wiegen der Prüfstation 92 oder der Prüfstation 100 zugeführt.
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Alternativ zur Querzugfestigkeit kann auch die
Scherfestigkeit
in der Plattenebene ermittelt werden.
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Hierzu ist es nicht erforderlich, den Prüfling 72 mit seitlichen Nuten
zu versehen, so daß die Nutenfräser 90 entfallen können. An ihrer Stelle ist eine
Kippvorrichtung 112 vorgesehen, die geeignet ist, den Prüfling 72 derart hochkant
zu stellen, daß er auf einer Längsseite aufliegt, wie dies für den Prüfvorgang in
einer in den Fig. 6 und 7 gezeigten Prüfstation 114 erforderlich ist.
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Die Prüfstation 114 dient der Ermittlung der Scherfestigkeit. Sie
besitzt anstelle des horizontal geteilten Prüfkopfes 96 einen vertikal geteilten
Prüfkopf 116, dessen in F i g. 7 linkes Teil 118 über ein Zwischenstück 120 mit
den Zuglaschen 50a und 50b verbunden ist, während das rechte Teil 122 an der Rahmenkonstruktion
46 befestigt ist Die Kippvorrichtung 112 besitzt eine Auflageschiene 124, auf welche
der Prüfling 72 vom Schieber 76 von der Auflageschiene 70 aus aufgeschoben wird,
wobei die Bewegung des zweiten Vorschubschlittens 36 durch einen pneumatisch betätigbaren
Anschlag begrenzt wird.
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Über der Auflageschiene 124 befindet sich im Abstand der Plattendicke
eine Deckschiene 126. Um den Abstand der Auflageschiene 124 von der Deckschiene
126 der Plattendicke anpassen zu können, sind die Schienen 124 und 126 in Querführungen
128a und 128b gelagert und in ihrem Abstand durch eine Gewindespindel 130 verstellbar.
Die Schienen 124 und 126 können durch einen nicht dargestellten Drehzylinder gemeinsam
derart um 90C gedreht werden, daß die Längsmittelachse des nun hochkant stehenden
Prüflings 72 in der vertikalen, in Bewegungsrichtung des Prüflings 72 in Richtung
auf die Prüfstation 114 verlaufenden Mittelebene des Prüfkopfes 116 liegt.
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Nach dem Kippen des Prüflings 72 wird dieser durch den Schieber 76
in die Prüfstation 114 geschoben, wobei er durch mit den Schienen 124 und 126 verbundene
Federzungen 132 und 134 gestützt wird. Sobald sich der Prüfling 72 in der Prüfstation
114 befindet, wird der Zylinder 60 betätigt, das in Fig.7 linke Teil 118 wird angehoben
und der Prüfling etwa längs seiner Mittelebene getrennt. Die maximal aufgewandte
Kraft wird von der Kraftmeßeinrichtung 58 gemessen und dem Rechner zugeleitet, der
die Scherfestigkeit ausrechnet und ausdruckt.
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Nach dem Prüfvorgang wird das Teil 118 wieder in die Ausgangslage
abgesenkt und der Schieber 76 schiebt durch Fortsetzung seiner unterbrochenen Bewegung
nach rechts (F i g. 6) den zerstörten Prüfling 72 aus der Prüfstation 114.
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In den F i g. 8 und 9 ist eine Variante der Prüfstation zur Ermittlung
der Scherfestigkeit dargestellt, bei welcher die Kippvorrichtung 112 entfallen kann.
In dieser Prüfstation 136 bleibt der Prüfling 72 in seiner flachen Lage, wie er
von der Konsole 66 auf die Auflageschiene 70 abgelegt worden ist. Die Scherkräfte
müssen deshalb in horizontaler Richtung aufgebracht werden, weshalb ein separater
Betätigungszylinder 138 mit einem Halterahmen 140 verbunden ist, der seinerseits
am Grundrahmen 10 befestigt ist. Im Bereich der Prüfstation 136 ist eine über eine
Spindel 142 höhenverstellbare Auflageschiene 144 für den Prüfling 72 vorgesehen,
damit eine Anpassung an die Plattendicke möglich ist. Seitlich neben der Auflageschiene
144 ist ein der halben Plattendicke zugeordneter Anschlag 146 angeordnet, und zwar
auf der dem Betätigungszylinder 138 zugewandten Seite. Auf der anderen Seite ist
ein der anderen, oberen Hälfte der Plattendicke zugewandter Anschlag 148 an einem
Abscherschlitten 150 befestigt, der quer zur Verschieberichtung des Prüflings 72
horizontal zwischen Rollenpaaren 152 und 154 geführt und über den Betätigungszylinder
138 mit einer Kraftmeßeinrichtung 156 verbunden ist.
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Sobald sich der Prüfling 72 in seiner vorgegebenen Funktion in der
Prüfstation 136 befindet, die durch einen pneumatisch betätigbaren Anschlag für
der zweiten Vorschubschlitten 36 definiert sein kann, wird der Betätigungszylinder
138 den Abscherschlitten 150 in F i g. 9 nach rechts bewegen und den Prüfling 72
etwa längs seiner Mittelebene teilen. Die maximal aufgewandte Kraft wird von der
Kraftmeßeinrichtung 156 ermittelt und an den Rechner geleitet, der die Scherfestigkeit
berechnet und ausdruckt.
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Die nach dem Wiegen in der Prüfstation 100 der Dikkenmessung unterworfenen
Prüflinge 72 werden nach der Dickenmessung in eine Aufnahmeschiene 158 befördert,
die sie lose aufnimmt, so daß die Prüflinge 72 sich allseits ausdehnen können. Die
Aufnahmeschiene 158 wird mitsamt den Prüflingen 72 in kaltem oder kochendem Wasser
gelagert. Nach einer durch die Prüfbestimmungen vorgegebenen Zeit wird die Aufnahmeschiene
158 in die Aufgabeschiene 14 eingelegt und durch eine aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht gezeigte Vorschubeinrichtung, hydraulischer, pneumatischer oder mechanischer
Bauart, z. B. durch einen Preßluftzylinder, werden die Prüflinge 72 wieder in die
Prüfvorrichtung eingeführt, wobei jedoch die Kappsäge 30 nicht in Funktion tritt,
weil die Prüflinge bereits das erforderliche Längenmaß besitzen. Die Prüflinge 72
werden von der Konsole 66 abgesenkt, gewogen und abwechselnd den Prüfstationen 92
oder 114 oder 136 und 100 zugeführt.
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Dabei wird durch die Wiederholung der bereits beschriebenen Prüfvorgänge
die Wasseraufnahme, die prozentuale Dickenquellung und die Scherfestigkeit bzw.
Querzugsfestigkeit nach Wasserlagerung ermittelt, wobei wiederum der Rechner zur
Verarbeitung der Meßwerte und zum Ausdrucken der Ergebnisse in einem Prüfprotokoll
eingesetzt wird.
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In den Fig. 10 bis 12 ist eine Variante dargestellt, die auch unter
Berücksichtigung des apparativen Aufwands dann sehr zweckmäßig ist, wenn die Qualitätsmerkmale
von Plattenwerkstoffen ohne Ermittlung der Querzugfestigkeit, dagegen mit Prüfung
der Oberflächenfestigkeit festgestellt werden sollen, wie dies z. B. bei Holzspanplatten
für Beschichtungszwecke der Fall ist.
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Bei dieser Variante sind die Prüfstationen für Scherfestigkeit, Biegefestigkeit
und Oberflächenfestigkeit mit Dickenmessung in einem in einer einzigen Ebene angeordneten
Aggregat zusammengefaßt.
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Die F i g. 12 zeigt diese Variante in Draufsicht in Verbindung mit
den bereits insbes. aus Fi g 1 bekannten Einrichtungen zur Eingabe und Ablängung
sowie Weiterbeförderung eines Plattenstreifens 28. Gleiche oder einander entsprechende
Teile werden deshalb mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Im Anschluß an die der Eingabe und Ablängung des Plattenstreifens
28 dienende Baugruppe ist eine der Führungsschiene 62 (Fig. 1) entsprechende Führungsschiene
160 vorgesehen, die in den Bereich eines horizontal und quer zur Führungsrichtung
der Führungsschiene 160 in Wälzführungen 162 beweglich gelagerten und durch einen
sich am Grundrahmen 10 abstützenden Hydraulikzylinder 164 betätigbaren Schlittens
166 führt.
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Zwischen dem Zylinder 164 und dem Grundrahmen 10 bzw. einer mit dem
Grundrahmen 10 verbundenen Rahmenkonstruktion 168 ist eine Kraftmeßeinrichtung 170
angeordnet.
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Der Schlitten 166 ist fest mit einem Abscherkopf 172, einer Vorrichtung
176 zur Prüfung der Oberflächenfestigkeit und dem Druckbalken 186 einer Vorrichtung
178 zur Prüfung der Biegefestigkeit verbunden und ist unterhalb einer Auflageplatte
167 für die Prüflinge 72 bzw. 180 angeordnet.
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Für die Biegefestigkeitsprüfung wird der Plattenstreifen 28 hochkant
in die Aufgabeschiene 14 eingelegt und in der bereits beschriebenen Weise durch
die Kappsäge 30 auf die nach der zu erfüllenden Prüfbedingung vorgegebene Länge
geschnitten, im allgemeinen beträgt die Länge der Probestücke 300 oder 400 mm entsprechend
einem Abstand der Widerlager bei der Biegeprüfung von 200 bzw. 300 mm. Der zweite
Vorschubschlitten 36 überführt die abgelängten Probestücke 180 in die Vorrichtung
178, die mit Widerlagern 182a und 182b mit z. B. 300 mm Abstand oder Widerlagern
184a und 184b mit z. B. 200 mm Abstand ausgestattet werden kann. Die Wahl anderer
Abstände ist jederzeit leicht möglich und kann gegebenenfalls vorbereitet sein.
Mittig zwischen dem Widerlagerpaar 182a, 182b bzw. 184a, 184b ist mit dem Schlitten
166 ein Druckbalken 186 verbunden, der das Probestück 180 gegen die an der Rahmenkonstruktion
168 angebrachten Widerlager drückt. Die bis zum Bruch aufgewandte Maximalkraft wird
in der Kraftmeßeinrichtung 170 ermittelt, an den Rechner weitergeleitet und wie
bereits beschrieben verarbeitet. Das geprüfte Probestück 180 wird vom nachgeschobenen
Probestück 180 ausgestoßen.
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Zur Scherfestigkeitsprüfung wird der Plattenstreifen 28 flach in
die Aufgabeschiene 14 eingelegt und in der bekannten Weise werden Prüflinge 72 von
vorzugsweise 50 mm Länge abgetrennt und im Bereich der Führungsschiene 160 vor einem
Vorschubzylinder 188 abgelegt (Fig. 12), der gegen den Grundrahmen 10 abgestützt
ist. Die korrekte Positionierung des Prüflings 72 erfolgt durch einen dem zweiten
Vorschubschlitten 36 zugeordneten, pneumatisch betätigbaren Anschlag.
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Der quer zur Führungsrichtung der Führungsschiene 160 wirkende Vorschubzylinder
188 schiebt den Prüfling 72 zunächst auf eine Wiegevorrichtung 190, die das Gewicht
des Prüflings 72 ermittelt und an den Rechner weiterleitet. Anschließend wird der
Prüfling 72 durch den Vorschubzylinder 188 vor einen Zylinder 192 geschoben, dessen
Arbeitsrichtung parallel zur Führungsrichtung der Führungsschiene 160 verläuft.
Der Zylinder 192 schiebt den Prüfling 72 in den Abscherkopf 172, in dessen Bereich
die Auflagefläche 194 höhenverstellbar angeordnet ist, um eine Anpassung an unterschiedliche
Plattendicken derart zu ermöglichen, daß die Abscherebene etwa mit der Mittelebene
des Prüflings 72 zusammenfällt. Der Scherkopf 172 besitzt ein ortsfestes Widerlager
196 zur Abstützung der unteren Hälfte des Prüflings 72 und ein mit dem Schlitten
166 verbundenes, der oberen Hälfte des Prüflings 72 zugeordnetes Druckstück 198,
so daß der Abschervorgang durch den Hydraulikzylinder 164 durchgeführt werden kann,
der den Schlitten 166 bewegt. Die maximale Kraft wird durch die Kraftmeßeinrichtung
170 ermittelt und an den Rechner zur Verarbeitung weitergeleitet.
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Für die Dickenmessung wird der Prüfling 72 durch den Zylinder 188
vor einen zum Zylinder 192 parallelen Zylinder 200 geschoben, der den Prüfling 72
unter einem dem Andrückzylinder 102 (F i g. 3) entsprechenden Andrückzylinder 202
schiebt, wobei eine Wegemeßeinrichtung der bereits geschilderten Art die Dickenmessung
ausführt.
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Zur Messung der Oberflächenfestigkeit wird eine
Schneide 204 mit Hartmetall-
oder Diamantauflage, die in der Vorrichtung 176 zur Prüfung der Oberflächenfestigkeit
befestigt ist, durch eine Bewegung des Schlittens 166 durch die untere Oberfläche
des Prüflings 72 gezogen. Die Schneide wird dabei in der Vorrichtung 176 so eingestellt,
daß sie etwa 1 mm tief in die Oberfläche des Prüflings 72 einschneidet. Die ausgübte
Kraft wird von der Kraftmeßeinrichtung 170 gemessen und an den Rechner weitergeleitet,
der den Durchschnittswert der Kraft während des Durchlaufs der Schneide durch die
Oberfläche des Prüflings 72 ermittelt. Die Kraft wird bezogen auf die Breite der
Schneide und ergibt einen Wert in N/mm.
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Da die Prüfung der Biegefestigkeit, die Abscherprüfung und die Prüfung
der Oberflächenfestigkeit durch die Bewegung des Schlittens 166 durchgeführt wird,
wobei die aufgewandte Kraft durch die Kraftmeßeinrichtung 170 ermittelt wird, müssen
die einzelnen Prüfstationen derart angeordnet sein, daß sie in Abhängigkeit vom
Weg des Schlittens 166 nacheinander, nicht aber gleichzeitig den Prüfvorgang durchführen,
so daß wegabhängig der durch die Kraftmeßeinrichtung 170 ermittelte Wert einer bestimmten
Prüfstation zugeordnet ist.
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In F i g. 11 ist deutlich erkennbar, daß bei einer Bewegung des Schlittens
166 zunächst die Schneide 204, anschließend der Druckbalken 186 und schließlich
der Abscherkopf 172 wirksam wird.
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Die beiden erläuterten Ausführungsbeispiele zeigen nur beispielsweise,
wie die Erfindung in der Praxis verwirklicht werden kann. Die Variationsmöglichkeiten
sind jedoch wesentlich zahlreicher. So werden beispielsweise die Prüflinge bei den
beschriebenen Ausführungsformen zum Teil mehrmals umgelenkt, bis sie die ihnenzugewiesene
Prüfstation erreichen. Bei einer parallelen Anordnung der Prüfstationen, wie dies
in den F i g. t0 bis 12 gezeigt ist, kann man die Eingabe- und Ablängstation als
quer zur Beschickungsrichtung der Prüfstationen bewegliche Einheit ausführen, so
daß die den Bereich der Kappsäge 30 verlassenden Prüflinge in Verlängerung der Führungsschiene
160 (F i g. 12) jeweils unmittelbar in die zugeordnete Prüfstation eingeschoben
werden.
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Eine andere Variante könnte darin bestehen, lediglich diese Führungsschiene
160 auf einem quer zu ihrer Führungsrichtung beweglichen Schlitten anzuordnen, wobei
die Führungsschiene 160 zur Übernahme der durch die Kappsäge 30 abgetrennten Prüflinge
wieder in eine gegenüber der Kappsäge 30 ausgerichtete Übernahmeposition zurückkehren
muß, während andererseits die Eingabestation stationär bleibt.
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Anstelle des in den Fig. 10-12 gezeigten Abscherkopfes 172 könnte
auch eine der Prüfstation 92 zur Ermittlung der Querzugfestigkeit ähnliche Prüfstation
vorgesehen sein.
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