DE3904903C2 - Vorrichtung für das Einspannen von dünnwandigen Hohlprofilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Einspannen von dünnwandigen Hohlprofilen, vorzugsweise für die Durch­ führung von Festigkeitsversuchen, umfassend:

• (a) einen Einschub, bestehend aus einem mit den Innen­ flächen des Hohlprofils verspannbaren Abstützungs­ teil, dessen Außenquerschnitt die Form des Innen­ querschnitts des Hohlprofils hat und das in mehre­ re Abstützungskeilteile unterteilt ist, deren Keil­ flächen einen spitzen Winkel mit der Längsachse des Hohlprofils einschließen und die mit einer Spannvorrichtung zum Verspannen der Abstützungs­ keilteile gegeneinander und gegen die Innenflächen des Hohlprofils versehen sind, und somit eine Innen­ abstützungsvorrichtung für das dünnwandige Hohlpro­ fil bilden; und
• (b) eine das Hohlprofil zusammen mit dem darin befind­ lichen Einschub, vorzugsweise allseitig, um seinen äußeren Umfang herum einspannende Außeneinspann­ vorrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung für das Einspannen von dünnwandigen Hohlprofilen ist insbesondere für Versuchsein­ richtungen für Festigkeitsversuche an dünnwandigen Hohlpro­ filen bestimmt, welche Versuchseinrichtungen es ermöglichen, an dünnwandigen Hohlprofilen aller Art statische und dyna­ mische Festigkeitsversuche unter definierten, wiederholbaren Einspannbedingungen durchzuführen, und zwar insbesondere derart, daß die verschiedenen Belastungsarten einzeln oder kombiniert "übersprechfrei", d. h. ohne gegenseitige Beein­ flussung aufgebaut und gesteuert oder geregelt werden können.

Bei Festigkeitsversuchen an Hohlprofilproben beliebigen Querschnitts unter Zug/Druckkraft, Torsion und/oder Bie­ gung etc. ist es erforderlich, das jeweils zu untersuchende Hohlprofil an seinen beiden Enden mittels je einer Einspann­ vorrichtung einzuspannen, wobei über die eine Einspannvor­ richtung die jeweils mittels eines servohydraulischen Zy­ linders angewandte Last eingeleitet wird, und wobei die andere Einspannvorrichtung das Gegenlager bildet. Während die Pro­ beneinspannung von dickwandigen Hohlprofilen, die sich unter den erforderlichen äußeren Einspanndrücken nicht merklich deformieren, weitgehend unproblematisch ist, ist eine Pro­ beneinspannung von dünnwandigen Hohlprofilen, d. h. von Hohl­ profilen, die sich unter der Einwirkung der erforderlichen äußeren Einspanndrücke erheblich deformieren, problematisch:

Nach bisher angewandten Einspannmethoden werden derar­ tige dünnwandige Hohlprofile entweder an ihren Enden an Aufnahmeplatten angeschweißt, mittels deren sie dann einge­ spannt werden. Das ist jedoch sehr zeitaufwendig und führt insbesondere bei geklebten Hohlprofilen zu Einspannungs­ brüchen. Oder es wird ein Hartholzklötzchen, welches so be­ arbeitet wird, das es einen dem Innenquerschnitt des Hohl­ profils entsprechenden Außenquerschnitt bekommt, an den Enden des Hohlprofils zu dessen Stützung in das Hohlprofil eingeklebt, und dann wird das dünnwandige Hohlprofil von außen her mit der Einspannvorrichtung fest eingespannt. Diese letztere Methode ist wegen der erforderlichen Bear­ beitung des Hartholzklötzchens zeitaufwendig und wegen der zum Einkleben des Hartholzklötzchens erforderlichen gesund­ heitsgefährlichen Klebstoffe bedenklich.

Weiterhin ist aus der GB-Z "Industrial Laboratory", April 1966, S. 1769 eine Einspannvorrichtung für dünnwandige Rohre bekannt, die ähnlich einem Bohrfutter ausgebildet ist, indem sie eine konische Spannhülse aufweist, in der sich mehrere Klemmbacken befin­ den, die jeweils eine teilkonische Außenfläche zum Zusammen­ wirken mit der Spannhülse und eine teilzylindrische Innen­ fläche zum Einspannen des Außenumfangs eines dünnwandigen Rohrs haben. Um ein Zerdrücken des Rohrs durch die Klemm­ backen zu verhindern, ist im Inneren des Rohrs im Einspann­ bereich ein dem Innenquerschnitt desselben entsprechender zylindrischer Stopfen als Innenabstützung vorgesehen. Diese Einspannvorrichtung ist jedoch nur für im Querschnitt kreiszylin­ drische Rohre geeignet.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten gattungsgemäßen Art, die eine Weiterbildung der eben erörterten Vorrichtung dar­ stellt, ist aus der GB-Z "Industrial Laboratory", April 1966, Seite 1044-1045 bekannt. Hier ist das Abstützungsteil in meh­ rere Klemmbacken und einen konischen Stopfen, um den herum die Klemmbacken angeordnet sind, unterteilt, die Abstützungskeil­ teile bilden und deren Keilflächen einen spitzen Winkel mit der Längsachse des Hohlprofils einschließen. Im einzelnen haben die Klemmbacken jeweils eine teilkonische Innenfläche als Keilfläche. Diese teilkonischen Innenflächen sind auf der Außenseite des konischen Stopfens zum Verspannen der Klemmbacken mit dem Hohlprofil verschiebbar. Weiter haben die Klemmbacken teilzylindrische Außenflächen zum Zusammen­ wirken mit der Innenfläche des Hohlprofils, das ein dünnwan­ diges Rohr ist. Die Spannvorrichtung zum Verspannen der Klemmbacken gegeneinander und gegen die Innenfläche des Hohl­ profils umfaßt einen mit Außengewinde versehenen zylindrischen Kopf des konischen Stopfens und eine zylindrische Gewindehül­ se, in deren Innengewinde das Außengewinde des Kopfes des ko­ nischen Stopfens hineingeschraubt ist und deren Stirnfläche ein Widerlager für die Klemmbacken bildet. Außerdem besitzt die Gewindehülse ein Außengewinde, auf welches die Spann­ hülse der Außeneinspannvorrichtung aufgeschraubt ist. Auch diese Vorrichtung ist nur für das Einspannen von im Quer­ schnitt kreiszylindrischen dünnwandigen Rohren als Hohl­ profilen geeignet.

Außerdem ist aus der DD-PS 1 10 557 eine Einspannvorrichtung für Zugprüfmaschinen zum Prüfen von aus unverstärkten Thermo­ plasten o. dgl. bestehenden Rohren auf Zug, auf Druck und/oder auf Innendruck bekannt. Diese Einspannvorrichtung ist so ausgebildet, daß ein an der Stirnfläche eines zu prüfenden Rohres anliegender Spannteller mit einem in einem Bund enden­ den in axialer Richtung des Rohrs gegen den Spannteller ver­ stellbaren Spannzapfen versehen ist. Der Spannzapfen weist einen aus hochelastischem Gummi bestehenden Dichtkörper auf, der sich gegen den Bund des Spannzapfens und über einen Ring gegen den Spannteller abstützt. Der Spannteller ist mit einem einen Innenkonus geringer Steigung aufweisenden ge­ schlossenen Ring verbunden, der auf einem mit einem Außen­ konus gleicher Steigung versehenden und an der Außenwand des Rohrs anliegenden geteilten Ring in axialer Richtung des Rohrs gegen den Spannteller verschiebbar ist. Auf diese Weise wird das zu prüfende Rohr zwischen der zylindrischen Innen­ fläche des geteilten Rings und der Außenfläche des aus Gummi bestehenden zylindrischen Dichtkörpers, dessen Innenfläche durch den Spannzapfen abgestützt ist, eingespannt. Diese Vorrichtung ist ebenfalls nur für das Einspannen von im Querschnitt kreiszylindrischen Rohren geeignet.

Schließlich ist aus der DE-AS 21 24 625 eine spielfreie hy­ draulische Einspannvorrichtung, insbesondere für Prüfmaschi­ nen bekannt, die durch Keile verschiebbare Klemmbacken auf­ weist, zwischen denen ein Werkstück eingespannt werden kann. Diese Einspannvorrichtung ist jedoch weder für die Einspan­ nung von dünnwandigen Rohren noch für das Einspannen von an­ deren dünnwandigen Profilen geeignet, da solche dünnwandi­ gen Rohre oder Profile von der Einspannvorrichtung ver- und zerdrückt werden würden.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zur Verfügung zu stellen, die dazu geeignet ist, dünnwandige Hohlprofile von praktisch jedem Querschnitt schnell und zuverlässig sowie in gesundheitlich unbedenklicher Weise so einzuspannen, daß diese hierbei nicht ver- und zerdrückt werden, und zwar vorzugsweise für die Durchführung von Festigkeitsversuchen unter Zug/Druckkraft, Torsion und/oder Biegung etc., jedoch auch für andere Fälle, in denen ein lösbares Einspannen von dünnwandigen Hohlpro­ filen erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Einschub ein mit den Innenflächen des Hohlprofils ver­ spannbares gummielastisches Abstützungsteil, dessen Außen­ querschnitt die gleiche Form wie der Innenquerschnitt des Hohlprofils hat und dessen Größe sich dem Innenquerschnitt des Hohlprofils beim Verspannen anpaßt, auf der dem Inneren des Hohlprofils zugewandten Seite der Abstützungskeilteile zusammen mit einer Kompressionsvorrichtung zum Verspannen des gummielastischen Abstützungsteils gegen die Innenflä­ chen des Hohlprofils durch Kompression des gummielasti­ schen Abstützungsteils in Längsrichtung des Hohlprofils vorgesehen ist.

Auf diese Weise wird eine abrupte Kraftüberleitung von dem mit der Innenabstützungsvorrichtung versehenen Einspannbe­ reich des Hohlprofils zu dem nichtabgestützten Hohlprofil und damit die Gefahr von Brüchen des Hohlprofils am Über­ gang zwischen dem von innen und außen eingespannten Hohl­ profilbereich und dem innen nichtabgestützten Hohlprofilbe­ reich vermieden, indem eine allmähliche Kraftüberlei­ tung vom abgestützten zum nicht nichtabgestützten Hohl­ profilbereich erzielt wird, so daß ein Ver- oder Zer­ drücken des dünnwandigen Hohlprofils trotz fester und zu­ verlässiger Einspannung desselben verhindert wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß

• (1) alle Keilflächen eben sind;
• (2) die Keilflächen erste und zweite ebene Keilflächen umfassen, wobei die ersten ebenen Keilflächen einen ersten spitzen Winkel mit einer die Längsachse ent­ haltenden ersten Bezugsebene einschließen, während die zweiten ebenen Keilflächen einen zweiten spitzen Winkel mit einer die Längsachse enthalten­ den zweiten Bezugsebene einschließen, wobei die zweite Bezugsebene eine von der ersten Bezugsebene unterschiedliche Ebene ist; und
• (3) das Abstützungsteil gleichmäßig oder im wesent­ lichen gleichmäßig in die Mehrzahl von Abstützungs­ keilteilen unterteilt ist, so daß sich im wesent­ lichen gleich große Abstützungskeilteile ergeben.

Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung, da das starre Abstützungsteil in praktisch jeder Profilierung herstellbar ist, bevor es in mehrere Abstützungskeilteile unterteilt und mit der Spannvorrichtung zum Verspannen der Abstützungskeilteile versehen wird, zum Einspannen von fast jeder möglichen Hohlprofilform verwendet werden, um dünne Hohlprofile einzuspannen, ohne daß diese hierbei in uner­ wünschter Weise deformiert werden.

Besonders zu bevorzugen ist es, diesen Einschub für das Ein­ spannen so auszubilden, daß der zweite spitze Winkel gleich dem ersten spitzen Winkel ist. Dadurch wird erreicht, daß sich die verschiedenen Abstützungskeilteile beim Verspannen gleichmäßig gegeneinander verschieben und daß infolgedessen nicht eine der verschiedenen Verspannungsrichtungen in der Querschnittsebene des Hohlprofils bevorzugt wird.

Ein allseitiges Einspannen des Hohlprofils um dessen inne­ ren Umfang herum wird dadurch sichergestellt daß das Ab­ stützungsteil in wenigstens drei oder vier Abstützungskeil­ teile unterteilt ist. Der spitze Winkel liegt vorzugsweise im Bereich von 10° bis 30°, so daß auf diese Weise eine gute Verschiebbarkeit der Abstützungskeilteile bei Anwen­ dung entsprechender Verschiebungskräfte und damit eine gute Verspannung der Abstützungskeilteile gegeneinander und gegen die Innenflächen des Hohlprofils erreicht wird.

Weiterhin ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt so ausgebildet, daß die Abstützungskeilteile gemeinsam ein in Längsrichtung des Hohlprofils durch das Abstützungsteil hindurchgehendes, vorzugsweise zylindrisches, Durchgangs­ loch für insbesondere eine Spannschraube, zum Verspannen der Abstützungskeilteile gegeneinander und gegen die Innen­ flächen des Hohlprofils, begrenzen, die zusammen mit wenig­ stens einer Mutter als Spannvorrichtung vorgesehen ist. Im einfachsten Fall bedarf es nämlich zum Verspannen der Abstützungskeilteile lediglich einer von außen her anzieh- oder lockerbaren Spannschraube, die auf das nach außen gewandte Längsende des Abstützungsteils ein­ wirkt, und einer darauf aufgeschraubten Mutter, die an dem dem Hohlprofilinneren zugewandten Längsende des Abstützungs­ teils vorgesehen ist und mit diesem zusammenwirkt, so daß der Spannschraubenkopf, der auch als Mutter ausgeführt sein kann, und die erwähnte Mutter durch Anziehen der Spann­ schraube die Abstützungskeilteile gegeneinander verschieben und damit gegeneinander und gegen die Innenflächen des Hohl­ profils verspannen.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann insbesondere so ausgebildet sein, daß die Kompressions­ vorrichtung zwei Druckteile umfaßt, die das gummielastische Abstützungsteil in Längsrichtung des Hohl­ profils zwischen sich einschließen, und eine Kompressions­ schraube, welche sich durch ein Durchgangsloch des gummi­ elastischen Abstützungsteils hindurch erstreckt und das gummielastische Abstützungsteil mittels der Druckteile kom­ primiert und dadurch gegen die benachbarten Innenflächen des Hohlprofils andrückt. Auf diese Weise wird ein "weicher bzw. elastischer" Einspannungsbereich im Anschluß an den von den praktisch starren Abstützungskeilteilen gebildeten "harten bzw. steifen" Einspannungsbereich geschaffen, durch den eine sprunghafte Kraftüberleitung von dem innen abgestützten zu dem unabgestützten Hohlprofilbereich ausgeschaltet und statt dessen eine elastische und allmähliche Kraftüber­ leitung an dieser Stelle sichergestellt wird.

Die Druckteile können als Druckplatten bzw. -plättchen aus­ gebildet sein, deren Umriß dem Innenquerschnitt des Hohl­ profils entspricht, wobei das dem Inneren des Hohlprofils zugewandte Druckteil gleichzeitig als Mutter der Kom­ pressionsschraube ausgebildet sein kann.

In Weiterbildung der Erfindung können die Abstützungskeil­ teile und die diesen zugeordnete Spannvorrichtung und das gummielastische Abstützungsteil sowie die diesem zu­ geordnete Kompressionsvorrichtung zu einem baulich ein­ heitlichen oder integralen Einschub für das Einspannen ver­ einigt sein, indem die Abstützungskeilteile und das gummielastische Abstützungsteil in Längsrichtung des Hohlprofils fluchtend hintereinander angeordnet und durch eine kombinierte Spann- und Kompressionsvorrichtung zum Verspannen der Abstützungskeilteile und zum Komprimieren des gummielastischen Abstützungsteils miteinander verbun­ den sind, wobei die Betätigungselemente für das Verspannen der Abstützungskeilteile und das Komprimieren des gummi­ elastischen Abstützungsteils auf der dem gummielastischen Ab­ stützungsteil abgewandten Seite der Abstützungskeilteile an­ geordnet und so von außen leicht zugänglich sind.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines solchen integralen Einschubs für das Einspannen umfaßt die kombi­ nierte Spann- und Kompressionsvorrichtung eine Spann- und Kompressionsschraube, die sich durch das von den Abstützungs­ keilteilen begrenzte Durchgangsloch und durch das Durchgangs­ loch des gummielastischen Abstützungsteils erstreckt und mit ihrem einen Ende in das eine Druckteil geschraubt ist, wel­ ches gleichzeitig als Mutter ausgebildet ist, wodurch sich eine baulich besonders vorteilhafte Gestaltung ergibt.

Im einzelnen kann die Spann- und Kompressionsschraube dieser besonders bevorzugten Ausführungsform eine Schulter auf­ weisen, die mit der dem gummielastischen Abstützungsteil abgewandten Seite des anderen Druckteils oder einer dort vorgesehenen Dichtung, insbesondere Ringdichtung, zusammen­ wirkt. Auf diese Weise kann zunächst durch Verdrehen der Spann- und Kompressionsschraube ein Verspannen des gummi­ elastischen Abstützungsteils erfolgen, bevor die Abstützungs­ keilteile verspannt werden. Zu diesem letzteren Zweck des Verspannens der Abstützungskeilteile kann die Spann- und Kompressionsschraube so ausgebildet sein, das sie benach­ bart dem Längsende der Abstützungskeilteile, welches dem gummielastischen Abstützungsteil abgewandt ist, ein Ge­ winde aufweist, auf das eine die Abstützungskeilteile ver­ spannende Mutter aufgeschraubt wird, während zum Verdrehen der Spann- und Kompressionsschraube zum Zwecke des Ver­ spannens des elastischen Abstützungsteils im Bereich des eben erwähnten Endes der Spann- und Kompressionsschraube eine Eingriffsfläche für ein Verschraubungswerkzeug, ins­ besondere einen Schraubenschlüssel o. dgl. vorgesehen sein kann.

Um das Hohlprofil stets für entsprechende Festigkeits­ untersuchungen unter Innendruck setzen zu können, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung weiter so ausgebildet sein, daß sich durch die Spannschraube und die Kompressionsschraube oder die kombinierte Spann- und Kompressionsschraube ein Durchgangsloch als Strömungsmittelkanal erstreckt, durch den ein, vorzugsweise, hydraulisches, Strömungsmittel in das Innere des Hohlprofils geleitet und dort unter Überdruck ge­ setzt wird. Ein entsprechendes Durchgangsloch kann am an­ deren Ende des Hohlprofils in der dort vorgesehenen Innen­ abstützung ausgebildet sein, um über dieses Durchgangsloch den Druck im Inneren des Hohlprofils zu messen, wobei in diesem Zusammenhang zu erwähnen ist, daß zur Vermeidung eines Druckabfalls und damit zur Sicherstellung von überall im Hohlprofil gleichem Prüfdruck eine Messung unter Durchfluß­ bedingungen nicht zu bevorzugen ist.

Weiter ist die Vorrichtung für das Einspannen vorzugsweise so ausgebildet, daß sich die Keilflächen über die gesamte in Längsrichtung des Hohlprofils verlaufende Länge des Abstützungsteils erstrecken, so daß sich bei vorgegebener Länge des Abstützungsteils oder der damit korrespondieren­ den Einspannlänge möglichst flache Keilwinkel, d. h. ein möglichst flacher erster und zweiter spitzer Winkel, ergeben. Das bedeutet, daß vorzugsweise jeder der Schnitte, durch welche das Abstützungsteil in die Abstützungskeilteile unterteilt wird, jeweils durch die beiden Stirnflächen, durch welche das Abstützungsteil am vorderen und hinteren Längsende begrenzt ist, hindurchgehen.

Darüber hinaus ist es zu bevorzugen, den Keilflächen eine ausreichende Rauhigkeit derart zu verleihen, daß sie sich nicht ohne äußere Verschiebungskräfte von selbst gegen ein­ ander verschieben.

Wenn nämlich die Keilflächen sehr glatt sind, dann kann es beim Verspannen des Hohlprofils von außen zu einer unerwünschten gegenseitigen Verschiebung der Abstützungs­ keilteile in deren verspanntem Zustand kommen und so eine größere Spannkraft auf die Spannschraube aufgebracht werden. Im Zusammenhang mit der Schulter der Schraube am Druckplättchen des zu komprimierenden gummielastischen Ab­ stützungsteils kommt es zu einer größeren Verspannung/Zu­ sammendrückung des Gummis in Achsenrichtung und damit zu einer Lösung der Dichtung mit Dichtring zwischen Schrauben­ schulter und Druckplättchen. Die Keilteile lösen sich nicht beim Wegnehmen der Verspannung, erst wenn von außen auf das dünnwandige Hohlprofil geklopft wird.

Die gewünschte Rauhigkeit kann beispielsweise bei dem Zer­ schneiden des Abstützungsteils in die Mehrzahl von Abstüt­ zungskeilteile durch Zersägen dadurch erzielt werden, daß ein entsprechend grobes Sägeblatt verwendet wird und/oder das Sägen mit einer die gewünschte Rauhigkeit sicherstellen­ den schnellen Vorschubgeschwindigkeit durchgeführt wird.

Weiter ist die Vorrichtung nach der Erfindung vorzugsweise so ausgebildet, daß die die Keilflächen begren­ zenden Kanten der Abstützungskeilteile gebrochen, insbeson­ dere abgeschrägt oder abgerundet sind. Auf diese Weise wird eine gegenseitige Behinderung der Abstützungskeilteile ver­ mieden, da diese nun in den beiden Verspannrichtungen unter­ schiedlich weit gegeneinander bis zum Anliegen an der Proben­ innenwand verschoben werden können (Streuung der Probenab­ messungen).

Eine Ringdichtung, die für Innen­ druckprüfungen des Hohlprofils zu Abdichtungszwecken vorge­ sehen sein kann, ist bevorzugt in der Weise eingebaut, daß in der dem gummielastischen Abstützungsteil abgewandten Sei­ te des zwischen letzterem und den Abstützungskeilteilen vor­ gesehenen Druckteils eine ringförmige Ausnehmung für die Ringdichtung ausgebildet ist, wobei die erwähnte Schulter der Spann- und Kompressionsschraube mit dieser Ringdichtung abdichtend zusammenwirkt. Damit die Ringdichtung funktions­ fähig für die erwähnten Innendruckprüfungen bleibt, muß die Verspannkraft für das gummielastische Abstützungsteil größer sein als die Verspannkraft für die Abstützungskeilteile, was wegen der Rauhigkeit der schrägen Flächen der Fall ist.

Um das Innere von Hohlprofilen, die als solche nicht strö­ mungsmitteldicht sind, für Innendruckversuche der erwähnten Art abzudichten, kann an den gummielastischen Abstützungsteilen zweier Ein­ schübe jeweils ein Ende eines gummielastischen Schlauchs, der eine strömungs­ mitteldichte Wandung bildet, die sich unter Strömungsmittelbeaufschlagung vom Inneren des Schlauchs her an die Innenwände des Hohlprofils anlegt, strömungsmitteldicht angebracht, insbesondere aufgeklebt sein.

Dieser Schlauch kann aus Weichgummifolie geklebt sein, die sich ohne Vordruck an die Innenwand des Hohlprofils anlegt, wenn der Schlauch mit Strömungsmittel gefüllt wird, so daß bei den Innendruckversuchen und -prüfungen des Hohlprofils kein Vordruck in die Meßergebnisse eingeht, der zu nicht­ gleichförmigen Druckverteilungen inbesondere in Hohlprofil­ kanten aufgrund der dann herrschenden Membranspannungen im Schlauch führen würde (bei dünnwandigen Hohlprofilen liegen die Prüfdrücke beispielsweise im Bereich von etwa 0,1-1 bar).

Ein solcher aus Gummifolie bzw. -tuch geklebter Schlauch kann ohne weiteres als "rechteckiger" Schlauch geklebt und bei Hohlprofilen, die einen rechteckigen oder sonstigen Innenquer­ schnitt haben, mit Erfolg verwendet werden.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand einiger in den Figuren der Zeichnung dargestellter, besonders bevorzugter Ausfüh­ rungsformen und bevorzugter Anwendungen derselben näher er­ läutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Innenabstützungsvorrichtung, wie sie in der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen ist;

Fig. 2a bis 2f Vorderansicht, Seitenansicht und Aufsicht eines Abstützungsteils vor und nach dessen Zerteilen in vier Abstützungskeilteile;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der gemäß den Fig. 2a bis 2f erhaltenen Abstützungskeilteile für die Innenabstützung eines dünnwandigen Hohlprofils mit rechteckigem lichtem Innenquerschnitt;

Fig. 4 eine Stirnansicht eines in vier Abstützungskeil­ teile zerteilten Abstützungsteils einer Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für das Einspannen von dünnwandigen Hohlprofilen mit ovalem lichten Innenquerschnitt;

Fig. 5 ein in vier Abstützungskeilteile zerteiltes Ab­ stützungsteil einer Ausführungsform einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung für das Einspannen von dünnwandigen Hohlprofilen, deren lichter Innenquer­ schnitt ein unregelmäßiges Fünfeck ist;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für das Einspannen, um­ fassend einen Einschub, der sowohl ein in vier Abstüt­ zungskeilteile unterteiltes Abstützungsteil mit Spann­ vorrichtung als auch ein gummielastisches Abstützungs­ teil mit Kompressionsvorrichtung, zusammengefaßt zu ei­ ner integralen baulichen Einheit, aufweist, und eine Außeneinspannvorrichtung, mittels deren ein dünnwandiges Kasten-Hohlprofil im Zusammenwirken mit dem Einschub eingespannt ist;

Fig. 7 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht der Einzelteile des Einschubs für das Einspannen des Kasten-Hohlprofils und der Außenspannvorrich­ tung der Fig. 6;

Fig. 8 eine Versuchseinrichtung für Festigkeitsversuche an dünnwandigen Hohlprofilen, in welcher ein dünn­ wandiges Hohlprofil unter Verwendung eine erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung eingespannt ist; und

Fig. 9 eine gegenüber Fig. 8 etwas abgewandelte Versuchs­ einrichtung für Festigkeitsversuche an dünnwandigen Hohlprofilen unter Verwendung einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung.

Es sei zunächst unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung erläutert, die für das Einspannen von dünnwandigen Hohlprofilen mit rechteckigem lichtem Innenquerschnitt geeignet ist:

Der Einschub dieser Vorrichtung, der in das Längsende eines Hohlprofils 1 eingefügt ist, umfaßt ein Abstützungsteil 2, wie es in Fig. 2a in Vorderansicht, in Fig. 2b in Seitenansicht und in Fig. 2c in einer Aufsicht dargestellt ist. Der Außen­ querschnitt, d. h. der in Fig. 2a dargestellte Umriß, dieses Abstützungsteils 2 entspricht dem Innenquerschnitt des Hohl­ profils 1, so daß er mit Spiel in das Innere des Hohlprofils 1 paßt.

Wie die Fig. 1 in einer Schnittansicht, die Fig. 2d in einer Vorderansicht, die Fig. 2e in einer Seitenansicht, die Fig. 2f in einer Aufsicht und die Fig. 3 in perspektivischer An­ sicht zeigen, ist das Abstützungsteil 2 in vier separate Ab­ stützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 unterteilt. Die Keilflächen 3a, 3b sowie 4a, 4b und 5a, 5b sowie 6a, 6b dieser Abstützungs­ keilteile 3, 4, 5 und 6 schließen einen spitzen Winkel α bzw. β mit einer Längsachse 7 des Hohlprofils 1 ein. Als Längsachse ist vorliegend die Mittellängsachse genommen, grundsätzlich kann diese Längsachse jedoch jede beliebige in Längsrichtung, also parallel zur Mittellängsachse, durch das Hohlprofil hin­ durchlaufende Achse sein.

Im einzelnen fassen die Keilflächen 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b und 6a, 6b, längs deren die Abstützungskeilteils 3, 4, 5 und 6 in Längsrichtung A des Hohlprofils 1 gegeneinander ver­ schiebbar sind, erste Keilflächen 3a, 4a, 5a und 6a, welche mit einer ersten Bezugsebene 8, die die Längsachse 7 enthält, einen ersten spitzen Winkel α einschließen, sowie zweite Keilflächen 3b, 4b, 5b und 6b, die mit einer von der ersten Bezugsebene 8 unterschiedlichem zweiten Bezugsebene 9, welche ebenfalls die Längsachse 7 enthält, einen zweiten spitzen Winkel β einschließen. Diese Bezugsebenen 8 und 9 verlaufen in den Fig. 2a bis 2f senkrecht zur Zeichnungs­ ebene, so daß in diesen Figuren nur die Schnittlinien zu sehen sind, in denen die Bezugsebenen 8 und 9 die Zeichnungs­ ebene schneiden.

Die beiden spitzen Winkel α und β liegen vorzugsweise im Bereich von 10° bis 30° und aus den weiter oben ge­ nannten Gründen ist es zu bevorzugen, daß die beiden spitzen Winkel α und β gleich sind. Die beiden Bezugsebenen 8 und 9 verlaufen, wie die Fig. 2a und 2d zeigen senkrecht zu­ einander.

Das Abstützungsteil 2, das vorzugsweise aus Stahl, Messing, Hartaluminium o. dgl. besteht, ist, wie die Fig. 1, 2a bis 2f und 3 veranschaulichen, so in die Abstützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 zerteilt, beispielsweise mittels einer Metall­ säge, daß die die Keilflächen erzeugenden Teilungsschnitte 10 und 11 sowohl durch die vordere Stirnfläche 12 als auch durch die hintere Stirnfläche 13 des Abstützungsteils 2 hin­ durchgehen, so daß sich jede der Keilflächen 3a, 3b sowie 4a, 4b, 5a, 5b und 6a, 6b über die gesamte in Längsrichtung A des Hohlprofils 1 verlaufende Länge L des Abstützungsteils 2 erstreckt. Obwohl das aus Gründen der besseren und klareren Darstellung in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, sind die Kanten, welche die Keilflächen 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b und 6a, 6b begrenzen, gebrochen, beispielsweise abgeschrägt oder ab­ gerundet. Um die zeichnerische Darstellung nicht durch zu viele Bezugszeichen zu belasten, sind diese Kanten nur bei dem Abstützungskeilteil 3 in Fig. 3 mit 14 bis 21 bezeich­ net, diese Kanten umfassen auch die Kanten 17 und 18, die sich als Schnittkanten mit einem Durchgangsloch 22 ergeben, das in Längsrichtung durch das Abstützungsteil 2 hindurch­ geht und, wie weiter unten dargelegt ist, für das Verspannen der Abstützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 vorgesehen ist. Auch die übrigen Außenkanten der Abstützungskeilteile, wie es die Kanten 23 und 24 des Abstützungskeilteils 3 in Fig. 3 sind, sind vorzugsweise gebrochene insbesondere abgeschrägt oder abgerundet. Dieses Brechen der Kanten hat den Zweck, daß eine Behinderung der Relativbewegung der Abstützungskeil­ teile 3, 4, 5 und 6 in bezug aufeinander durch die die keil­ flächenbegrenzenden Kanten und eine Relativbewegung der Ab­ stützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 mit Bezug auf das Hohlprofil durch die außenliegenden Kanten der Abstützungskeilteile nicht behindert wird. Insbesondere soll ein gegenseitiges Behindern der Relativbewegung dann, wenn in Horizontal- und Vertikalrichtung unterschiedliche Verstellungen der Abstützungskeilteile zum Verspannen notwendig sind, ausge­ schlossen werden.

Andererseits soll aber auch verhindert werden, daß sich die Abstützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 zu leicht gegeneinander verschieben, insbesondere soll ein unerwünschtes Verschie­ ben der Abstützungskeilteile gegeneinander vermieden werden, wenn das Hohlprofil von außen eingespannt wird. Nach Auf­ bringen der Spannkraft sollen die Teile verspannt bleiben, auch wenn die Spannschraube der Abstützungskeilteile gelöst wird, und sich nur durch Erschütterung bzw. Klopfen auf die Wand des Hohlprofils wieder lösen. Zu diesem Zweck werden die Keil­ flächen in der Weise erzeugt, daß sie eine gewisse Rauhig­ keit haben, derart das sie sich nicht ohne äußere Ver­ schiebungskraft von selbst gegeneinander verschieben, welche Rauhigkeit beispielsweise, wie weiter oben schon erwähnt, dadurch erhalten werden kann, das eine relativ schnelle Vorschubgeschwindigkeit beim Zersägen des Abstützungsteils 2 in die Abstützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 gewählt wird.

In den Fig. 2b, c, e und f sowie in Fig. 3 ist eine Um­ fangsnut 25 ersichtlich, die um den Außenumfang des Ab­ stützungsteils 2 herum, etwa in dessen Längsmitte, vorge­ sehen ist und dazu dient, die Abstützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 in deren losen nichteingebauten Zustand durch einen Gummiring, einen Draht, ein Band o. dgl. zusammenzuhalten.

Diese Umfangsnut ist in den Fig. 1 und 6 nicht darge­ stellt, obwohl sie aus den erwähnten praktischen Gründen auch hier vorgesehen ist.

Es sei nun besonders auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine besonders einfache Ausführungsform einer Spannvorrichtung 26 zum Verspannen der Abstützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 gegeneinander und gegen die Innenflächen des Hohlprofils 1 zeigt:

Diese Spannvorrichtung 26 umfaßt eine Spannschraube 27 mit einem von außen zugänglichen Schraubenkopf 28, der an die eine Stirnseite 12 des Abstützungsteils 2 angrenzt, und eine Mutter 29, die an die andere Stirnseite 13 des Ab­ stützungsteils 2 angrenzt, so daß sich der Schaft der Spannschraube durch das Durchgangsloch 21 hindurch erstreckt. Da die Mutter 29 in ihrer Außenkontur der Innen­ kontur des Hohlprofils 1 entspricht, kann bei nicht­ runden Hohlprofilen 1 ein Verspannen durch entsprechendes Drehen am Schraubenkopf 28 erfolgen. Im Falle eines Hohl­ profils 1 mit runder Innenkontur oder in dem Fall, in wel­ chem das Hohlprofil 1 zu dünnwandig ist, um als Gegenlagerung für die Mutter 29 zu dienen, ohne daß eine unerwünschte De­ formation zu befürchten ist, kann auch die Schraube 27 um­ gekehrt so, daß das Schaftende 30 von außen zugänglich ist, in das Durchgangsloch 21 eingefügt und an oder in dem Schaftende 30 eine Eingriffsfläche für ein Verschraubungs­ werkzeug, beispielsweise ein Innensechskant für einen Sechs­ kantschlüssel, vorgesehen sein, so daß auf diese Weise, zum Beispiel mittels des erwähnten Sechskantschlüssels und mittels eines Schraubenschlüssels für die Mutter 29 das Verspannen der Abstützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 gegen­ einander und gegen die Innenflächen des Hohlprofils 1 er­ folgen kann.

Um eine allmähliche Kraftüberleitung von dem Bereich, in welchem das Hohlprofil 1 durch die praktisch starren Ab­ stützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 abgestützt ist, und dem Bereich, in welchem das Hohlprofil 1 nicht abgestützt ist, zu erreichen, damit die Gefahr von Brüchen am Übergang zwischen diesen beiden Bereichen infolge einer abrupten Kraftüberleitung vermieden wird, ist im Anschluß an das dem Inneren 31 des Hohlprofils 1 zugewandte Längsende der Abstützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 ein gummielastisches Abstützungsteil 32 vorgesehen, dessen Außenquerschnitt dem Innenquerschnitt des Hohlprofils 1 entspricht (Fig. 6). Dieses gummielastische Abstützungsteil 32 ist zusammen mit einer Kompressionsvorrichtung 33 vorgesehen, die dazu dient, das gummielastische Abstützungsteil gegen die Innenflächen des Hohlprofils 1 zu verspannen, indem das gummielastische Abstützungsteil 32 in der Längsrichtung A des Hohlprofils durch die Kompressionsvorrichtung 33 zusammengedrückt wird und damit seine Umfangsflächen 44 gegen die Innenflächen des Hohlprofils 1 angepreßt werden.

Im einzelnen umfaßt die Kompressionsvorrichtung 33 zwei Druckteile 34 und 35, die das gummielastische Abstützungs­ teil in Längsrichtung A des Hohlprofils 1 zwischen sich ein­ schließen, und eine Kompressionsschraube 36 (das ist in Fig. 6 der rechte, durch eine Schulter 37 abgesetzte Teil der kombinierten Spann- und Kompressionsschraube 38). Diese Kompressionsschraube 36 erstreckt sich durch ein Durchgangs­ loch 39, welches in dem gummielastischen Abstützungsteil 32 vorgesehen ist und dient dazu, das gummielastische Abstüt­ zungsteil 32 mittels der Druckteile 34 und 35 in Richtung der Längsachse 7 axial zu komprimieren.

Die Druckteile 34 und 35 sind, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, als Druckplättchen ausgebildet und ihr Umriß ent­ spricht dem lichten Innenquerschnitt des Hohlprofils 1. Das Druckteil 34 ist lose auf den Schaft der Kom­ pressionsschraube aufgeschoben und wird durch die Schulter 37 an das gummielastische Abstützungsteil 32 angedrückt, wenn die kombinierte Spann- und Kompressionsschraube 38 von außen verdreht wird, da das Druckteil 35 als Mutter auf das dem Inneren 31 des Hohlprofils zugewandte Ende der Kom­ pressionsschraube 36 aufgeschraubt ist.

Da das als Mutter vorgesehene Druckteil 35, wie erwähnt, in seinem Umriß dem Innenquerschnitt des Hohl­ profils 1 entspricht, wird es durch ein im Innenquer­ schnitt unrundes Hohlprofil gegen Verdrehen gesichert.

Die Fig. 6 zeigt insgesamt im Inneren des Hohlprofils 1 einen baulich zu einer Einheit vereinigten Einschub, der sowohl im wesentlichen starre Abstützungs­ keilteile 3, 4, 5 und 6 mit zugehöriger Spannvorrichtung 26 als auch ein gummielastisches Abstützungsteil 32 mit zuge­ höriger Kompressionsvorrichtung 33 umfaßt, welche mitein­ ander zu einem Einschub mit steifem bzw. starrem und mit weichem bzw. elastischem Abstützungsbereich integriert sind:

In diesem integrierten Einschub für das Einspannen sind das aus den Abstützungskeilteilen 3, 4, 5 und 6 bestehende Ab­ stützungsteil 2 und das gummielastische Abstützungsteil 32 in Längsrichtung A des Hohlprofils fluchtend hintereinander angeordnet und durch eine kombiniert Spann- und Kompressions­ vorrichtung 33, 38 zum Verspannen der Abstützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 und zum Komprimieren des gummielastischen Ab­ stützungsteils 32 miteinander verbunden, in dem der in Fig. 6 linke Teil der kombinierten Spann- und Kompressions­ schraube 38 ab der Schulter 37 die Spannschraube 27 bildet, wobei die Spannvorrichtung 26 gegenüber Fig. 1 in der Weise abgewandelt ist, daß das lose auf dem Schaft der Kompressions­ schraube 36 verschiebbare Druckteil 34 der Mutter 29 ent­ spricht und anstelle des Schraubenkopfs 28 eine Mutter 40 vorgesehen ist, so daß durch Anziehen der Mutter 40 die Abstützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 zwischen dem Druckteil 34 und der Mutter 40 gegeneinander und gegen die Innenflächen des Hohlprofils 1 verspannt werden, wozu außer an der Mutter 40 auch an dem von außen zugänglichen Ende 41 der Spann- und Kompressionsschraube 38 eine Eingriffsfläche 42 für ein Verschraubungswerkzeug, beispielsweise einen Schrauben­ schlüssel, vorgesehen ist, die auch zum Komprimieren des gummielastischen Abstützungsteils 32 dient. Durch die kom­ binierte Spann- und Kompressionsschraube 38 erstreckt sich axial ein Durchgangsloch 43, das als Strömungsverbindungs­ kanal mit dem Inneren 31 des Hohlprofils 1 vorgesehen ist.

Wenn das Innere 31 des Hohlprofils 1 nach außen hin nicht strömungsmitteldicht ist, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn es aus mehreren Teilen 1a und 1b besteht, die durch Punktschweißstellen 1c miteinander verbunden sind dann kann ein strömungsmitteldichter Abschluß des Inneren 31 für statische und oder dynamische Innendruckprüfungen dadurch erhalten werden, daß auf dem Außenumfang 44 des gummielastischen Abstützungsteils 32 ein gummielastischer Schlauch 45 (siehe Fig. 6) angebracht, insbesondere auf­ geklebt wird, wobei das Material des gummielastischen Schlauchs so dünn und/oder leicht verformbar gewählt ist, das es sich ohne Vordruck an die innenflächen des Hohl­ profils 1 anlegt.

Um eine Leckage von Strömungsmittel aus dem Inneren 31 des Hohlprofils 1 entlang dem Außenumfang der Kompressions­ schraube 36 auszuschließen, ist in der dem gummielastischen Abstützungsteil 32 abgewandten Seite 46 des Druckteils 34 eine ringförmige Ausnehmung 47 ausgebildet, in der sich ein Ringdichtung 48 befindet, mit der die Schulter 37 der kombinierten Spann- und Kompressionsschraube 38 abdich­ tend zusammenwirkt.

In dem Fall, in welchem der lichte Innenquerschnitt des Hohlprofils 1 kreisrund ist, so daß er das Druckteil 35 nicht gegen ein Verdrehen sichern kann, oder in dem Fall, in welchem die Gefahr einer Beschädigung oder unerwünschten Deformation des Hohlprofils 1 besteht, wenn es für die Ver­ drehsicherung des Druckteils 35 benutzt wird, kann die kombinierte Spann- und Kompressionsschraube 38 gegen­ über Fig. 6 in der Weise abgewandelt sein, daß ihr Schaft aus zwei konzentrischen Hülsen besteht, die frei gegenein­ ander verdrehbar sind, wobei das Druckteil 35 fest und strömungsmitteldicht mit dem benachbarten Ende der inneren Hülse verbunden ist, während das Druckteil 34 auf ein Außen­ gewinde der äußeren Hülse aufgeschraubt ist, auf die auch die Mutter 40 aufgeschraubt ist, wobei die beiden kon­ zentrischen Hülsen an ihren von außen zugänglichen Enden, die dem linken Ende der kombinierten Spann- und Kompressions­ schraube 38 in Fig. 6 entsprechen, mit Eingriffsflächen für je ein Verschraubungswerkzeug, insbesondere je einen Schrau­ benschlüssel oder dergleichen versehen sind. Da das Druck­ teil 35 dieser abgewandelten Ausführungsform fest und strö­ mungsmitteldicht mit dem in Fig. 6 rechten Ende des Schafts der kombinierten Spann- und Kompressionsschraube 38 verbunden ist, kann die Ausnehmung 47 und die Dichtung 48 wegfallen und da in dieser abgewandelten Ausführungsform weiter das Druckteil 34 auf den Schaft der kombinierten Spann- und Kompressionsschraube 38 aufgeschraubt ist, fällt auch die Schulter 37 weg.

Beim Verspannen des zu einer Baueinheit kombinierten Einschubs der Fig. 6 wird zunächst das gummielastische Abstützungs­ teil 32 gegen die Innenflächen des Hohlprofils 1 verspannt, zumindest in der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform, da in dieser Ausführungsform die Verspannkraft für das gummielastische Abstützungsteil 32 größer als die Verspann­ kraft für die Abstützungskeilteile 3, 4, 5 und 6 sein muß, damit die Ringdichtung 48 funktionsfähig bzw. die Abdich­ tung, die durch die Schulter 37 und die Ringdichtung 48 er­ zielt wird, erhalten bleibt.

In den Fig. 4 und 5 ist an Beispielen gezeigt, daß der hier vorgeschlagene Hohlprofil-Einspanneinschub keineswegs auf Hohlprofile mit rechteckigem lichtem Querschnitt be­ schränkt ist, sondern vielmehr bei praktisch allen Hohlpro­ filen angewandt werden kann. So ist in Fig. 4 eine Vorderan­ sicht eines Abstützungsteils 49 gezeigt, das einen ovalen Querschnitt hat und durch Zerteilungsschnitte 50 und 51 (die gestrichelten Linien deuteten die dem Betrachter ab­ gewandten Enden der Zerteilungsschnitte, also die Durch­ trittsstellen dieser Zerteilungsschnitte auf der Rückseite des Abstützungsteils) in vier separate Abstützungskeilteile 52, 53, 54 und 55 unterteilt ist, wobei konzentrisch zu der mittigen Längsachse 56 ein Durchgangsloch 57 vorge­ sehen ist und die Zerteilungsschnitte 50 und 51 so ausge­ führt sind, daß sie unter einem spitzen Winkel α bzw. β zu einer ersten Bezugsebene 58 bzw. zweiten Bezugsebene 59 verlaufen, die senkrecht zueinander sind und beide die Längsachse 56 enthalten (diese Bezugsebenen verlaufen senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 4).

In entsprechender Weise ist in Fig. 5 ein dem Abstützungs­ teil 2 entsprechendes Abstützungsteil 60 für ein Hohlprofil, dessen lichter Innenquerschnitt ein unregelmäßiges Fünf­ eck ist, dargestellt. Dieses Abstützungsteil 60 ist durch Zerteilungsschnitte 61 und 62, welche die in Fig. 5 sicht­ bare Vorderseite und die dem Betrachter abgewandte Rück­ seite des Abstützungsteils 60 schneiden, in vier separate Abstützungskeilteile 63, 64, 65 und 66 unterteilt, indem die Zerteilungsschnitte. 61 und 62 unter einem spitzen Winkel α bzw. β zu einer ersten Bezugsebene 67 bzw. zu einer zweiten Bezugsebene 68 ausgeführt sind, welche Bezugsebenen 67 und 68 beide die mittlere Längsachse 69 des Abstützungs­ teils 60 enthalten, zu der konzentrisch ein Durchgangsloch 70 ausgebildet ist. Im übrigen gelten die Erläuterungen, die zu Fig. 4 gegeben sind, entsprechend für Fig. 5.

Selbstverständlich kann das jeweilige Abstützungsteil auch in mehr als vier Abstützungskeilteile unterteilt sein, ins­ besondere dann, wenn es sich um Hohlprofile mit einem lichten Innenquerschnitt handelt, der eine komplizierte Konfigura­ tion hat. Im allgemeinen genügt jedoch für sehr viele Quer­ schnitte eine Unterteilung in vier Abstützungskeilteile, um das Hohlprofil allseitig einspannen zu können, ohne daß es hierbei deformiert wird.

Es sei nun unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 eine Einspannvorrichtung zum Einspannen des Hohlprofils 1 von außen her erläutert, welche es im Zusammenwirken mit dem vorstehend beschriebenen Hohlprofil-Einspanneinschub ge­ stattet, das dünnwandige Hohlprofil praktisch deformations­ frei und ohne die Gefahr von Spannungsbrüchen einzuspannen und beispielsweise in einer Prüf- und Versuchseinrichtung der in Fig. 8 und 9 gezeigten Art unter Zug-/Druckkraft, Torsion und/oder Biegung sowie unter statischem oder dy­ namischem Innendruck auf Festigkeit o. dgl. zu untersuchen:

Das dünnwandige Hohlprofil 1 ist, wie sich aus den obigen Erläuterungen ergibt, mittels dem Hohlprofil-Einspannein­ schubs gestützt und kann beim Einspannen von außen nicht mehr deformiert werden. Das dünnwandige Hohlprofil 1 wird nun von außen zunächst zwischen Ober- und Unterseite durch die beiden Einspannplatten 71 und 72 mittels der Einspann­ schrauben 73 in der Weise eingespannt, daß das Hohlprofil 1 mit seiner Unterseite auf die Oberseite der Einspannplatte 72 und die Einspannplatte 71 auf die Oberseite des Hohl­ profils 1 aufgelegt werden, und zwar so, daß die vier in der Einspannplatte 71 vorgesehenen gewindelosen Durchgangs­ löcher 74 mit den entsprechend angeordneten vier Gewinde­ löchern 75 in der Einspannplatte 72 fluchten, und weiter so, daß mit den Durchgangs- und Gewindelöchern 74 bzw. 75 außerdem Durchgangslöcher 77 von Verspannklötzchen 76 fluch­ ten, so daß die Einspannschrauben 73 deren Gewindeenden 78 in die Gewindelöcher 75 geschraubt werden, die Verspann­ klötzchen 76 parallel zu den beiden Seitenflächen des Hohl­ profils 1 derart fixieren, daß zwischen der der Seiten­ fläche des Hohlprofils zugewandten Seite des jeweiligen Ver­ spannklötzchens 76 und dem Hohlprofil 1 ein vorbestimmter Ab­ stand B (siehe Fig. 6) bleibt. Die Einspannschrauben 73 dienen den seitlichen Verspannklötzchen 76 infolgedessen als Gegenlager für je zwei weitere Einspann­ schrauben 79, die in Gewindedurchgangslöcher 80 ge­ schraubt werden, welche senkrecht zu den Seitenflächen des Hohlprofils 1 verlaufen, und zwar derart, daß die freien Enden dieser Einspannschrauben 79 jeweils eine Druckplatte 81 gegen je eine der beiden gegenüberliegenden Seitenflächen des Hohlprofils drücken. Auf diese Weise wird also das Hohlprofil 1 allseitig, nämlich auf allen seinen vier Sei­ ten zwischen den Einspannplatten 71, 72 und den Druckplatten 81 eingespannt.

Zum festen Verbinden der Außeneinspannvorrichtung, die in den Fig. 8 und 9 insgesamt mit 82 bezeichnet und dort mehr schematisch, also nicht in genauer Übereinstimmung mit den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, sind in den Einspann­ platten 71 und 72 Durchgangslöcher 83 vorgesehen, die sich parallel zur Längsrichtung des Hohlprofils 1 erstrecken und durch die Verbindungsschrauben 84 hindurchsteckbar sind, deren Gewindeenden 85 mit der Versuchseinrichtung, wie in der Fig. 8 oder 9, verschraubt werden können, und zwar beispielsweise mit einer Kupplung 86 eines Torsions­ zylinders 87 auf der einen Seite des Hohlprofils 1 und mit einer Drehmomentdose 88 auf der anderen Seite des Hohl­ profils. Selbstverständlich kann die Verbindung, insbe­ sondere Verschraubung der Außeneinspannvorrichtung 82 mit der Versuchseinrichtung auch in anderer Weise erfolgen, die vorliegende Verschraubung ist nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel.

Schließlich sei noch erwähnt, daß der Hohlprofil-Einspann­ einschub der Art, wie er in Fig. 6 gezeigt ist, welcher an beiden Enden des Hohlprofils 1 in den beiden dargestellten Versuchseinrichtungen vorgesehen ist, in den Fig. 8 und 9 mit 89 bezeichnet ist, und daß die hydraulische Verbindung des Durchgangslochs 43 mit der übrigen Versuchseinrichtung nicht näher dargestellt ist, zumal sie in der verschie­ densten Art und Weise, beispielsweise über je eine Hydraulikschnellkupplung o. dgl. ausgeführt sein kann.

Die Versuchsvorrichtungen nach den Fig. 8 und 9 be­ treffen den Beispielsfall von Versuchseinrichtungen für kombinierte Schwingfestigkeitsversuche unter Torsion und Innendruck an Vierkanthohlprofilen derart, wie in Fig. 7 gezeigt (Hutprofile). Wie bereits im einzelnen dargelegt, ist das als Prüfkörper verwendete dünnwandige Hohlprofil 1 allseitig fest eingespannt. Das Torsions­ moment wird durch den Torsionszylinder 87 an dem einen Längsende des Hohlprofils 1 aufgebracht und ist an dem anderen Längsende des Hohlprofils 1 mittels der als Torsionsmomentenmeßdose ausgeführten Drehmomentmeßdose 88 zu messen. Dieses zuletzt erwähnte Längsende des Hohl­ profils 1 ist über die Torsionsmomentenmeßdose und einen Längskraftkompensator 90 fest mit dem Gegenlager 91 ver­ bunden. Für Zug-/Druck- oder Biegeversuche ist der Ver­ suchsaufbau in vergleichbarer Weise ausgeführt.

Für Festigkeitsversuche unter Innendruck wird in dem Hohlprofil 1 der erwähnte Schlauch 45, der an beiden Enden an dem jeweiligen gummielastischen Abstützungsteil 32 angebracht ist, vorgesehen und mit einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, luftfrei gefüllt. Der Innendruck im Inneren 31 des Hohlprofils 1 wird mit einem servohy­ draulischen Druckuntersetzer 92 eingestellt, in Fig. 9 über einen Gummifaltenbalg 93, der jeweils mit dem in Fig. 8 bzw. 9 rechten Längsende des Hohlprofils 1 über eine Strömungs­ mittelleitung 94 verbunden ist. An dem anderen, in Fig. 8 und 9 links befindlichen Längsende des Hohlprofils 1 ist eine Strömungsmittelleitung 95 angeschlossen.

Der Strömungsmitteldruck im Inneren 31 des Hohlprofils 1 wird mit einem Druckaufnehmer 96 gemessen, der über die Strömungsmittelleitung 95 an dasjenige Längsende des Hohlprofils 1 angeschlossen ist, welches dem mit der Strömungsmittelzuführungsleitung 97 verbundenen Längs­ ende gegenüberliegt.

Der eine Antriebszylinder des Druckuntersetzers 92 in Fig. 8 ist mit 98 bezeichnet, und der andere Antriebs­ zylinder mit 99. Die Druckzuführungsleitung P und die Druckentspannungsleitung R sind bei den Versuchseinrichtungen nach den Fig. 8 und 9 jeweils über ein erstes Servoventil 100 mit dem Torsionszylinder 87 und über ein zweites Servoventil 101 mit dem Druckuntersetzer 92 verbunden, wobei eingangsseitig an die Servoventile 100 und 101 je ein Hoch- und Niederdruckmembranspeicher 102 angeschlossen ist. Außerdem ist an die Strömungsmittelleitung 97, die auch zu einem Druckaufnehmer 96 führt, ein Druckbegrenzungsventil 103 und ein Rückschlagventil 104 angeschlossen. Das Rück­ schlagventil 104 ist über ein Feinfilter 105 und ein Kugel­ absperrventil 106 mit der Brauchwasserzuführungsleitung 107 verbunden.

Schließlich ist an die Strömungsmittelleitung 95, die mit dem Druckaufnehmer 96 verbunden ist, ein Entlüftungs­ ventil 108 angeschlossen. Die beiden Druckaufnehmer 96, die je an einem der beiden Längsenden des Hohlprofils 1 ange­ schlossen sind, gestatten es, zu verifizieren, daß der Druck überall im Inneren 31 des Hohlprofils 1 gleich ist, wenn der Zu- und Abfluß des Strömungsmittels einseitig gesperrt ist.

Mit den Versuchseinrichtungen nach den Fig. 8 und 9 wurden Festigkeitsversuche unter Innendruck an dünn­ wandigen Hohlprofilen aus Blech, für die bisher noch keine Erfahrungen vorlagen, für die erforderlichen Drücke ausgeführt, nämlich mit Druckamplituden von p = 10 bis 150 kPa bei einer Frequenz f = 6 bis 10 Hertz.

Die Festigkeitsversuche, die an punktgeschweißten und ge­ klebten dünnwandigen Hohlprofilen 1 ausgeführt wurden, wurden, wie bereits erwähnt, mit Wasser als gesundheitlich unbedenklichem, inkompressiblem und eine geringe Viskosität aufweisendem Druckmedium durchgeführt. Um eine von der Strömung unabhängige und über die Länge des Hohlprofils 1 konstante Druckverteilung in dem Hohlprofil 1 zu erhalten, wird kein Durchfluß des Wasser durch das Innere 31 des Hohlprofils 1 zugelassen. Das Innere 31 des Hohlprofils 1 ist einseitig geschlossen. Von der offenen Seite her wird das Wasser über die Strömungsmittelleitungen 94 und 97 in das Innere 31 des Hohlprofils 1 gedrückt und wieder herausgesogen. Als Druckerzeuger wird, wie bereits er­ wähnt, eine wasserhydraulische Zylindereinheit 92, 98, 99 oder ein mit der Zylinderkraft eines Druckuntersetzers 92 beaufschlagter Gummifaltenbalg 93 verwendet. Da auf der geschlossenen Seite des Hohlprofils 1 (in den Fig. 8 und 9 ist es das linke Längsende) keine Strömung statt­ findet und somit auch kein Druckverlust auftritt, kann der Innendruck im Hohlprofil 1 außerhalb dieses Hohlprofils gemessen werden. Der Druckaufnehmer 96 ist als Ist-Wert­ geber im Versuchsregelkreis angeordnet und außerhalb des Hohlprofils 1 an dessen geschlossenem Längsende ange­ schlossen.

Im übrigen werden zur Erzeugung von Torsions-, Zug-/Druck- oder Biegebelastungen servohydraulische Prüfzylinder, ins­ besondere von der Art, wie sie von der Firma Schenck, Darm­ stadt hergestellt und geliefert werden, verwendet.

Das Torsionsmoment bzw. andere Kräfte werden an dem der Krafteinleitung gegenüberliegenden Längsende des Hohl­ profils 1 gemessen, um den Einfluß von Massenkräften aus­ zuschließen.

Im Hinblick auf kombinierte Versuche unter Innendruck mit anderen Belastungsarten wird an der Spann- und Kompressionsschraube 38 an dem geschlossenen Hohlprofil­ ende eine Ricoh-Minischnellkupplung beispielsweise ange­ ordnet, um platzsparend nach dem Einspannen des Hohlpro­ fils 1 entlüften und danach den in den Fig. 8 und 9 linken Druckaufnehmer 96 anbringen zu können. Durch die Verwendung eines Druckaufnehmer 96 an dieser Stelle mit extrem kleiner Membran kommt es während dynamischer Innendruckversuche nur zu minimalen Volumenströmen auf der Druckaufnehmerseite, so daß keine Druckverluste am engen Querschnitte der Ricoh-Schnellkupplung oder einer sonstigen Verbindung mit dem Druckaufnehmer auf­ treten und der außerhalb des Hohlprofils 1 gemessene Druck dem tatsächlichen Druck im Inneren 31 des Hohl­ profils 1 entspricht.

Zum Schutz beim Platzen der als Schlauch ausgeführten Strömungsmittelleitung 94 ist das Hohlprofil 1 mit der Innen- und Außeneinspannvorrichtung 89 bzw. 82 in einem Kasten aus Plexiglas untergebracht, der eventuell aus­ laufendes Wasser auffängt.

Durch die Hohlprofilinnenabstützung und den Innendruck­ belastungseinschub, der aus dem Schlauch 45 und den an seinen beiden Enden angebrachten gummielastischen Ab­ stützungsteilen 32 gebildet ist, werden genau definierte und jederzeit wiederholbare Versuchsbedingungen geschaf­ fen.

Durch Soll-Wertvorgabe von einem Frequenzgenerator oder von einem Rechner können neben statischen Festigkeits­ versuchen sowohl Einstufenversuche als auch Versuche unter vorgegebenen Lastfolgen durchgeführt werden.

Wie insbesondere die Fig. 6, 8 und 9 zeigen, ist die Länge der Abstützungskeilteile bzw. des starren Abstützungs­ teils 2 und des gummielastischen Abstützungsteils 32 so abge­ stimmt und/oder die Außeneinspannvorrichtung so bemessen oder ange­ ordnet, daß die Mitte oder der mittlere Bereich (in Längsrichtung des Hohlprofils gesehen) des gummielastischen Abstützungs­ teils 32, das sich im Inneren des Hohlprofils 1 befindet, genau dort ist, wo die äußeren Einspannbacken 71, 72 und 81 in ihrer Erstreckung nach dem Längsinneren des Hohlpro­ fils zu enden, d. h. wo sich die Einspannungskanten 71a, 72a und 81a bzw. 82a befinden.

Claims (23)

1. Vorrichtung für das Einspannen von dünnwandigen Hohlprofilen, vorzugsweise für die Durchführung von Festig­ keitsversuchen, umfassend:

• (a) einen Einschub, bestehend aus einem mit den Innen­ flächen des Hohlprofils (1) verspannbaren Ab­ stützungsteil (2; 49; 60), dessen Außenquerschnitt die Form des Innenquerschnitts des Hohlprofils (1) hat und das in mehrere Abstützungskeilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) unterteilt ist, deren Keil­ flächen (3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b) einen spitzen Winkel (α, β) mit der Längsachse (7; 56; 69) des Hohlprofils (1) einschließen und die mit einer Spannvorrichtung (26) zum Verspannen der Abstützungs­ keilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) gegenein­ ander und gegen die Innenflächen des Hohlprofils (1) versehen sind, und somit eine Innenabstützungsvor­ richtung für das dünnwandige Hohlprofil (1) bilden; und
• (b) eine das Hohlprofil (1) zusammen mit dem darin be­ findlichen Einschub, vorzugsweise allseitig, um seinen äußeren Umfang herum einspannende Außenein­ spannvorrichtung (82),

dadurch gekennzeichnet, daß an dem Einschub ein mit den Innenflächen des Hohlprofils (1) verspannbares gummielastisches Abstützungsteil (32), dessen Außenquerschnitt die gleiche Form wie der Innenquerschnitt des Hohlprofils (1) hat und dessen Größe sich dem Innenquerschnitt des Hohlprofils (1) beim Verspannen anpaßt, auf der dem Inneren des Hohlpro­ fils (1) zugewandten Seite der Abstützungskeilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) zusammen mit einer Kompressionsvor­ richtung (33) zum Verspannen des gummielastischen Abstützungs­ teils (32) gegen die Innenflächen des Hohlprofils (1) durch Kompression des gummielastischen Abstützungsteils (32) in Längsrichtung (A) des Hohlprofils (1) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den gummielastischen Abstützungs­ teilen (32) zweier Einschübe jeweils ein Ende eines gummi­ elastischen Schlauches (45), der eine strömungsmitteldichte Wandung bildet, die sich unter Strömungsmittelbeaufschlagung vom Inneren des Schlauchs her an die Innenwände des Hohlpro­ fils anlegt, strömungsmitteldicht angebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der gummielastische Schlauch (45) auf dem Außenumfang des gummielastischen Abstützungsteils (32) angebracht, insbesondere aufgeklebt, ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Abstützungs­ teil (2; 49; 60) in wenigstens drei Abstützungskeilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) unterteilt ist, wobei die Keilflächen (3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b), längs deren die Abstützungskeilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) in Längsrichtung (A) des Hohlprofils (1) gegeneinander verschieb­ bar sind, erste Keilflächen (3a, 4a, 5a, 6a) umfassen, welche mit der Längsachse (7; 56; 69) des Hohlprofils (1) einen ersten spitzen Winkel (α) einschließen, sowie zweite Keil­ flächen (3b, 4b, 5b, 6b), die mit der Längsachse (7; 56; 69) des Hohlprofils (1) einen zweiten spitzen Winkel (β) ein­ schließen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite spitze Winkel (β) gleich dem ersten spitzen Winkel (α) ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Keilflächen (3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b) eine ausreichende Rauhigkeit derart haben, daß sie sich nicht ohne äußere Verschiebungs­ kräfte von selbst gegeneinander verschieben.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die die Keilflä­ chen (3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b) begrenzenden Kanten (14, 15, 16, 17, 18, 19, 21) und vorzugsweise auch die übri­ gen Kanten (23, 24) der Abstützungskeilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) gebrochen, insbesondere abgeschrägt oder abgerundet, sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungskeilteile (3 bis 6,; 52 bis 55; 63 bis 66) gemeinsam ein in Längsrich­ tung (A) des Hohlprofils (1) durch das Abstützungsteil (2; 49; 60) hindurchgehendes, vorzugsweise zylindrisches Durchgangsloch (22; 57; 70) für die Spannvorrichtung (26) zum Verspannen der Abstützungskeilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) gegeneinander und gegen die Innenflächen des Hohl­ profils (1) begrenzen, insbesondere für eine Spannschraube (27), die zusammen mit wenigstens einer Mutter (29, 40) als Spannvorrichtung (26) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kompressions­ vorrichtung (33) zwei Druckteile (34, 35) umfaßt, die das gummielastische Abstützungsteil (32) in Längsrichtung (A) des Hohlprofils (1) zwischen sich einschließen, und eine Kompressionsschraube (36), welche sich durch ein Durchgangs­ loch (39) des gummielastischen Abstützungsteils (32) hin­ durch erstreckt und das gummielastische Abstützungsteil (32) mittels der Druckteile (34, 35) komprimiert und dadurch gegen die benachbarten Innenflächen des Hohlprofils (1) andrückt.

10. Vorrichtung für das Einspannen von Hohlprofilen, ins­ besondere für Innendruckversuche, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckteile (34, 35) als Druckplatten bzw. -plättchen ausgebildet sind, deren Umriß dem Innenquerschnitt des Hohlprofils (1) entspricht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das dem Inneren (31) des Hohl­ profils (1) zugewandte Druckteil (35) gleichzeitig als Mutter der Kompressionsschraube (36) ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abstützungs­ keilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) und das gummi­ elastische Abstützungsteil (32) in Längsrichtung (A) des Hohlprofils (1) fluchtend hintereinander angeordnet und durch eine kombinierte Spann- und Kompressionsvorrichtung (26, 33) zum Verspannen der Abstützungskeilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) und zum Komprimieren des gummielastischen Ab­ stützungsteils (32) miteinander verbunden sind, wobei die Betätigungselemente (40, 42) für das Verspannen der Ab­ stützungskeilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) und das Komprimieren des gummielastischen Abstützungsteils (32) auf der dem gummielastischen Abstützungsteil (32) abgewandten Seite der Abstützungskeilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die kombinierte Spann- und Kom­ pressionsvorrichtung (26, 33) eine Spann- und Kompressions­ schraube (38) umfaßt, die sich durch das von den Abstützungs­ keilteilen (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) begrenzte Durch­ gangsloch (22; 57; 70) und durch das Durchgangsloch (39) des gummielastischen Abstützungsteils (32) erstreckt und mit ihrem einen Ende in das eine Druckteil (35) geschraubt ist, welches gleichzeitig als Mutter ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spann- und Kompressionsschraube (38) eine Schulter (37) aufweist, die mit der dem gummi­ elastischen Abstützungsteil (32) abgewandten Seite (46) des anderen Druckteils (34) oder einer dort vorgesehenen Dich­ tung, insbesondere Ringdichtung (48), für das Abdichten gegen ein im Schlauch (45) befindliches Fluid zusammenwirkt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spann- und Kompressions­ schraube (38) benachbart dem Längsende der Abstützungskeil­ teile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66), welches dem gummi­ elastischen Abstützungsteil (32) abgewandt ist, ein Gewinde aufweist, auf das eine die Abstützungskeilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) verspannende Mutter (40) aufgeschraubt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des anderen Endes der Spann- und Kompressionsschraube (38) eine Ein­ griffsfläche (42) für ein Verschraubungswerkzeug, insbesonde­ re einen Schraubenschlüssel o. dgl., angebracht ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der dem gummi­ elastischen Abstützungsteil (32) abgewandten Seite des ande­ ren Druckteils (34) eine ringförmige Ausnehmung (47) mit einer darin befindlichen Ringdichtung (48), mit der die Schul­ ter (37) der Spann- und Kompressionsschraube (38) zusammen­ wirkt, vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch die Spannvor­ richtung, insbesondere eine Spannschraube (27) und eine Kompressionsschraube (36), oder eine kombinierte Spann- und Kompressionsschraube (38), ein Durchgangsloch (43) als Strömungsmittelkanal erstreckt.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da­ durch gekennzeichnet, daß das gummielasti­ sche Abstützungsteil (32), vorzugsweise dessen Längsmitte, im Bereich einer Einspannungskante der Außeneinspann­ vorrichtung (82) angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß

• (1) alle Keilflächen (3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b) eben sind;
• (2) die Keilflächen (3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b) erste und zweite ebene Keilflächen (3a, 4a, 5a, 6a bzw. 3b, 4b, 5b, 6b) umfassen, wobei die ersten ebenen Keilflächen (3a, 4a, 5a, 6a) einen ersten spitzen Winkel (α) mit einer die Längsachse (7; 56; 69) enthaltenden ersten Bezugsebene (8; 58; 67) ein­ schließen, während die zweiten ebenen Keilflächen (3b, 4b, 5b, 6b) einen zweiten spitzen Winkel (β) mit einer die Längsachse (7; 56; 69) enthaltenden zweiten Bezugsebene (9; 59; 68) einschließen, wo­ bei die zweite Bezugsebene (9; 59; 68) eine von der ersten Bezugsebene (8; 58; 67) unterschiedliche Ebene ist; und
• (3) das Abstützungsteil (2; 49, 60) gleichmäßig oder im wesentlichen gleichmäßig in die Mehrzahl von Ab­ stützungskeilteilen (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) unterteilt ist, so daß sich im wesentlichen gleich große Abstützungskeilteile (3 bis 6; 52 bis 55; 63 bis 66) ergeben.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Bezugsebene (9; 59; 68) senkrecht zur ersten Bezugsebene (8; 58; 67) verläuft.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweite spitze Winkel (β) gleich dem ersten spitzen Winkel (α) ist.