DE4136432A1

DE4136432A1 - Flexural strength testing appts. e.g. for quality control of leather, textiles, paper, etc. - has precision bearing holding sample holding table, with sample held by clamping plate

Info

Publication number: DE4136432A1
Application number: DE19914136432
Authority: DE
Inventors: Frank O-9200 Freiberg De Wolf
Original assignee: Foto-Und Feinmesstechnik O-9200 Freiberg De GmbH
Current assignee: Foto-Und Feinmesstechnik O-9200 Freiberg De GmbH
Priority date: 1991-11-02
Filing date: 1991-11-02
Publication date: 1993-05-06

Abstract

The appts. comprises a housing with a force or distance sensor and two carriers for receiving a rotatably mounted table (5) for holding a sample to be tested using a clamping plate. The table is held on both sides by a precision slide bearing (4), with the sample-receiving part (6) directly attached having a surface roughness greater than or equal to 20 micrometres. The front edge (14) of the sample-receiving part extends in the bend measuring position as far as the upper edge (15) of the sensor's contacting carrier. The clamping plate is formed as a cover (8) held by bolts (10) and springs (11). ADVANTAGE - Objective and reproducible results, by elimination of subjective influence of operator.

Description

Die Erfindung betrifft ein Biegesteifheitsprüfgerät für biegeschlaffe Werk stoffe und findet Anwendung für die Qualitätsbeurteilung von Leder, Texti lien, Papier, Folien und entsprechenden Austauschwerkstoffen.The invention relates to a bending stiffness tester for limp work fabrics and is used for the quality assessment of leather, textiles lien, paper, foils and corresponding exchange materials.

Bekannt ist es, einen ersten allgemeinen Eindruck von der Güte eines biege schlaffen Werkstoffes (z. B. Leder) zu gewinnen, indem die Prüfung mittels des Tast- und Gesichtssinns vorgenommen wird. Eine derartige Prüfung erfordert eine grobe Berufserfahrung des Beurteilenden und gestattet es nicht objektive Kriterien zu ermitteln. Dieses Prüfverfahren läßt lediglich eine subjektive Aussage hinsichtlich der Weichheit und Geschmeidigkeit des Werkstoffes zu. Die bisher alleinige Möglichkeit, die Weichheit von Leder messend zu erfassen, ist die Untersuchung der Biegesteifigkeit. Besonders in der Textilindustrie haben sich zwei Prüfverfahren herausgebildet, die von der akzeptierten An sicht ausgehen, daß ein Werkstoff weich ist, wenn die erforderliche Kraft zum Biegen dieses Werkstoffes klein und es sich um einen entsprechend harten Werkstoff handelt, wenn die zum Biegen aufgewendete Kraft grob ist. So wird beim Freiträgerverfahren - Sommer, H.: Handbuch der Werkstoffprüfung, 2. Auf lage, 5. Band, Prüfung von Textilien, Springer-Verlag Berlin-Göttingen-Hei delberg, 1960, S. 494 - die Feststellung einer Überhanglänge als Synonym für die eigene Gewichtskraft des Überhanges, die zum Erreichen eines bestimmten Biegewinkels erforderlich ist, genutzt. Weiterhin erfolgt beim Biegesteif heitsprüfverfahren nach Schlenker - Lange, J.: Bibliothek des Leders, Band 10, 1982, S. 102, Umschau-Verlag Frankfurt/M. -, welches auch in die Prüf technik der Lederindustrie Eingang gefunden hat, nur eine teilweise Objek tivierung der Meßergebnisse, da die ermittelbaren Biegesteifheitswerte F (mN/cm) mit bedeutenden Fehlern behaftet sind.It is known to give a first general impression of the quality of a biege flaccid material (e.g. leather) by testing by means of the sense of touch and sight is made. Such testing requires a rough professional experience of the assessor and does not allow objective To determine criteria. This test method leaves only a subjective Statement regarding the softness and suppleness of the material. The only way to measure the softness of leather so far, is the study of the bending stiffness. Especially in the textile industry Two test methods have emerged, which depend on the accepted type view that a material is soft when the required force to bend this material small and it is a correspondingly hard one Material acts when the force used to bend is rough. So will in the cantilever method - Sommer, H .: Handbuch der Werkstoffprüfung, 2. Auf location, 5th volume, examination of textiles, Springer-Verlag Berlin-Göttingen-Hei delberg, 1960, p. 494 - the determination of an overhang length as a synonym for the own weight of the overhang, which is necessary to reach a certain Bending angle is used. Furthermore, the bending stiffness takes place test method according to Schlenker - Lange, J .: Library of leather, volume 10, 1982, p. 102, Umschau-Verlag Frankfurt / M. - which is also included in the test technology of the leather industry has only found a partial object Activation of the measurement results, since the determinable bending stiffness values F (mN / cm) are associated with significant errors.

Der Schlenker-Biegesteifheitsprüfer besteht im wesentlichen aus einer Grund platte an der ein Grundkörper zur Aufnahme einer Klemme für den Probekörper vorgesehen ist. Neben einer Winkelskala ist eine Skala für den Kraftanzeiger mit Massestück angeordnet.The Schlenker bending stiffness tester consists essentially of one reason plate on a base body for receiving a clamp for the test specimen is provided. Next to an angle scale is a scale for the force indicator arranged with mass piece.

Bekannt ist weiterhin das grundlegende Funktionsprinzip eines Prüfgerätes - Das Leder, Heft/1990, S. 138-142, Neues Biegesteifheitsprüfgerät "Softo meter KWS" -, nach dem der Probekörper in einer zunächst eingenommenen waagerechten Parkstellung in einer Klemme fixiert, in die Meßstellung ge schwenkt, anschließend in die Biegestellung (30° gegenüber der Senkrechten geneigt) überführt wird und dabei mit dem Meßsystem kontaktiert. Die Biege kraft des Probekörpers wird durch paarig angeordnete Dehnmeßstreifen über eine Brückenschaltung in ein elektrisches Signal umgewandelt. Auch diese Lösung gibt weitere Ansatzpunkte für eine Objetivierung der Meßergebnisse, läßt je doch keine Lösungen erkennen, die geeignet sind reproduzierbare Meßergebnisse zu erzielen, da Probleme wie die Lagerung der Klemme, der sachgerechten und definierten Fixierung des Prüfkörpers in der Klemme und die Befestigung des Aufnahmetisches (unterer Klemmkörper) nicht gelöst werden.The basic functional principle of a test device is also known - The Leather, Issue / 1990, pp. 138-142, New Flexural Stiffness Tester "Softo meter KWS "-, after which the test specimen in an initially taken horizontal parking position fixed in a clamp, in the measuring position ge pivots, then into the bending position (30 ° to the vertical inclined) is transferred and contacted with the measuring system. The bend force of the test specimen is measured by paired strain gauges over a Bridge circuit converted into an electrical signal. This solution too gives further starting points for an objectification of the measurement results but do not recognize solutions that are suitable for reproducible measurement results to achieve, since problems such as the storage of the clamp, the proper and defined fixation of the test specimen in the clamp and the attachment of the Recording table (lower clamp body) can not be solved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Biegesteifheitsprüfgerät vor zuschlagen, das geeignet ist objektive und reproduzierbare Meßergebnisse zur Verfügung zu stellen und damit für die modernen Produktionsprozesse die Vor aussetzungen zu schaffen, daß Aussagen über die innere Struktur der Werkstof fe gewonnen werden können, die Rückschlüsse auf einzuleitende technologische und produktionsorganisatorische Maßnahmen zulassen.The invention has for its object a bending stiffness tester strike that is suitable for objective and reproducible measurement results To make available and thus the for the modern production processes Suspensions to create statements about the internal structure of the material can be obtained, the conclusions on technological to be initiated and allow production organization measures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst.This object is achieved by the characterizing features of Claim solved.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch die Aus schaltung subjektiver Einflußfaktoren des Bedienenden und der Gewährleistung exakt definierter Ausgangsbedingungen für jeden Meßvorgang eine Reproduzier barkeit der Meßergebnisse stattfindet und deren Objektivität entscheidend erhöht werden kann.The advantages achieved by the invention are that by the off switching of subjective influencing factors of the operator and the guarantee exactly defined starting conditions for each measuring process a reproducer Availability of the measurement results takes place and their objectivity is crucial can be increased.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigtThe invention is intended to be based on an exemplary embodiment and associated Drawings are described in more detail. It shows

Fig. 1 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Prüfgerätes in Ausgangsstellung, Fig. 1 is a front view of the test device according to the invention in the starting position,

Fig. 2 eine Ansicht entlang der Linie A-A der Fig. 1, Fig. 2 is a view along the line AA of Fig. 1,

Fig. 3 eine vereinfachte Ansicht des Prüfgerätes in Meßstellung. Fig. 3 is a simplified view of the test device in the measuring position.

Das in Fig. 1 dargestellte Biegesteifheitsprüfgerät besteht aus einem Ge häuse 1 mit mittig angeordnetem Kraft/Wegsensor 2. Dieses Gehäuse 1 nimmt weiterhin die nicht dargestellten Baugruppen und -elemente wie Digitalan zeige für den Meßwert in mN (Millinewton), Nullpunktabgleich und die erfor derlichen elektronischen Schaltungen, z. B. für die Zeitsteuerung des Meß vorganges usw., auf. Beidseitig des Sensors 2 sind am Gehäuse 1 Träger 3 integriert, die in Präzisionsgleitlagerungen 4 die Tischaufnahme 5 drehbar lagern. An der Tischaufnahme 5 ist der Auflagetisch 6 für den Probekörper 16 direkt befestigt. Die mit einem Knauf 13 versehene aufklappbare Ab deckung 8 trägt durch die zugeordneten Bolzen 10 mit Federn 11 einen Nie derhalter 7. Die Abdeckung 8 wird dabei von einer federbelasteten Rastklin ke 9 - Fig. 2 - arretiert.The bending stiffness tester shown in Fig. 1 consists of a Ge housing 1 with a centrally located force / displacement sensor 2nd This housing 1 also takes the modules and elements, not shown, such as digital display for the measured value in mN (millinewtons), zero point adjustment and the necessary electronic circuits, for. B. for the timing of the measurement process, etc., on. Carriers 3 are integrated on both sides of the sensor 2 on the housing 1 and support the table receptacle 5 rotatably in precision sliding bearings 4 . The support table 6 for the test specimen 16 is attached directly to the table holder 5 . The provided with a knob 13 hinged cover 8 carries through the assigned bolts 10 with springs 11 a never derhalter 7th The cover 8 is locked by a spring-loaded Rastklin ke 9 - Fig. 2 -.

Ferner ist das Prüfgerät mit nicht gezeigten Anschlägen für die Ausgangs stellung (Fig. 1) und die Meßstellung (=Biegestellung - Fig. 3) sowie End schaltern für die Zeitsteuerung des Meßvorganges ausgestattet. Furthermore, the tester is equipped with stops, not shown, for the starting position ( FIG. 1) and the measuring position (= bending position - FIG. 3) and limit switches for the time control of the measuring process.

Die Überführung des Auflagetisches 6 aus der Ausgangsstellung (Einlegen und Entnahme des Probekörpers 16) in die Meßstellung (Ermittlung der Biegestei figkeit) erfolgt durch Betätigung des Handrades 12.The transfer of the support table 6 from the initial position (inserting and removing the test specimen 16 ) into the measuring position (determining the bending strength) is carried out by actuating the handwheel 12 .

Zur Fixierung des Probekörpers 16 ist der Auflagetisch 6 mit einer Rauh tiefe R 20 µm ausgestattet.To fix the test specimen 16 , the support table 6 is equipped with a roughness depth R 20 µm.

Aus Fig. 3 kann entnommen werden, daß sich in Biegestellung die Vorderkante 14 des Auflagetisches 6 bis unmittelbar über die Oberkante 15 des Kontakt trägers des Sensors 2 erstreckt und der Abstand (freie Biegelänge) 18 zwischen Einspannkante 17 und Oberkante 15 des Kontaktträgers 15 mm beträgt.From Fig. 3 it can be seen that in the bending position, the front edge 14 of the support table 6 extends up to immediately above the upper edge 15 of the contact carrier of the sensor 2 and the distance (free bending length) 18 between the clamping edge 17 and the upper edge 15 of the contact carrier is 15 mm .

Das Prüfgerät arbeitet wie folgt:
Ausgehend von der verwendeten Probekörperabmessung nach DIN 53 338 wird der Probekörper 16 nach Entarretierung der Rastklinke 9 und Öffnung der Ab deckung 8 auf dem mit Anschlagstiften versehenen Auflagetisch 6 gelegt und nachfolgend durch Schließen und Arretierung der Abdeckung 8 mittels der Rast klinke 9 lagefixiert. Dabei wird der Kraft- und Formschluß des Probekörpers 16 durch den Kontakt mit dem federbelasteten Niederhalter 7 und die Rauhig keit des Auflagetisches 6 hergestellt. Nach erfolgtem Nullpunktabgleich der Meßwertanzeige wird der derartig festgelegte Probekörper 16 aus dieser Aus gangsstellung (Fig. 1 u. 2) in die Meßstellung nach Fig. 3 geschwenkt und in einem Winkel von 30° gegenüber der Senkrechten fixiert. Dabei berührt der Probekörper 16 den Kontaktträger des Sensors 2 und die Bestimmung der Bie gesteifigkeit kann vorgenommen werden, wobei der Meßwert durch entsprechende Umschaltmöglichkeiten am Gerät innerhalb eines bestimmten Zeitraumes nach Erreichen der Biegestellung (z. B. 10 Sekunden) oder auch sofort angezeigbar ist. Abschließend wird die Tischaufnahme 5 zur Entnahme des Probestückes 16 in die Ausgangsstellung geschwenkt.The test device works as follows:
Based on the specimen dimensions used in accordance with DIN 53 338, the specimen 16 is placed on the support table 6 provided with stop pins 6 after unlocking the latch 9 and opening the cover 8 and subsequently fixed in position by closing and locking the cover 8 by means of the latch 9 . The force and form fit of the test specimen 16 is produced by the contact with the spring-loaded hold-down device 7 and the roughness of the support table 6 . After zero point adjustment of the measured value display, the specimen 16 defined in this way is pivoted from this starting position (FIGS . 1 and 2) into the measuring position according to FIG. 3 and fixed at an angle of 30 ° with respect to the vertical. The test specimen 16 touches the contact carrier of the sensor 2 and the determination of the bending stiffness can be carried out, the measured value being able to be displayed within a certain period of time after reaching the bending position (for example 10 seconds) or by immediately switching over the device. Finally, the table receptacle 5 is pivoted into the starting position to remove the sample 16 .

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference numerals used

1 Gehäuse
2 Kraft/Wegsensor
3 Träger
4 Präzisionsgleitlagerung
5 Tischaufnahme
6 Auflagetisch
7 Niederhalter
8 Abdeckung
9 Rastklinke
10 Bolzen
11 Feder
12 Handrad
13 Knauf
14 Vorderkante
15 Oberkante des Kontaktträgers
16 Probekörper
17 Einspannkante
18 Abstand (freie Biegelänge) 1 housing
2 force / displacement sensor
3 carriers
4 precision plain bearings
5 table holder
6 support table
7 hold-down device
8 cover
9 pawl
10 bolts
11 spring
12 handwheel
13 knobs
14 leading edge
15 top edge of the contact carrier
16 test specimens
17 clamping edge
18 distance (free bending length)

Claims

Bending stiffness tester for limp materials, consisting of a housing with a sensor, supports arranged on both sides for a rotatably mounted table holder with a support table on which a test specimen can be fixed by means of a clamping plate, characterized in that

a) the table holder ( 5 ) is supported on both sides in a precision slide bearing ( 4 ),
b) the support table ( 6 ) is attached directly to the table holder ( 5 ) and has a roughness depth of 20 µm,
c) the front edge ( 14 ) of the support table ( 6 ) in the measuring position (= bending position) extends directly over the upper edge ( 15 ) of the contact carrier of the sensor ( 2 ),
d) the clamping plate is designed as a movable hold-down ( 7 ) held on a cover ( 8 ) by means of bolts ( 10 ) and springs ( 11 ) and
e) the cover ( 8 ) is fixed in position by a latch ( 9 ).