DE4225025C1

DE4225025C1 - Plastics sample body - has a branch from the rod for a stiff arm and branch with a shaped hook for simple test of material against media under mechanical loading

Info

Publication number: DE4225025C1
Application number: DE19924225025
Authority: DE
Inventors: Hans Werner Dipl Ing Depcik; Dieter Dipl Ing Schauf
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1992-07-29
Filing date: 1992-07-29
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2012-07-30

Abstract

The plastics sample body, to test the material resistance against certain media, is a rod sample (1) with a branch (5) for a shaped stiff arm (6) and a branch (10) for a shaped hook (11). The arm (6) has a number of ratchet points (8) according to the edge fibre stretch of the measurement zone (2), and the hook (11) has a projection (12) to engage one of the ratchet points. The measurement zone (2) between the branches (5,10) are all between the ends (3,4) of the rod which are clamped in place. USE/ADVANTAGE - The sample body is for the test of its plastics material for resistance to certain media, such as chemicals, under mechanical loading through stretch to shear comparison tests and/or impact shattering comparison, with a measurement zone between two clamped ends of the sample rod. The sample is easy to use, and requires no test patterns for a simple testing action.

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Probekörper aus Kunststoff zur Prüfung dieses Kunststoffes auf Bestän digkeit gegenüber bestimmten Medien wie z. B. Chemika lien unter mechanischer Beanspruchung, mit denen er in Berührung gebracht wird, durch Reißdehnungsvergleichs prüfung und/oder Schlagzähigkeitsvergleichsprüfung, be stehend aus einem Prüfstab mit einem zwischen zwei Einspannenden liegenden Meßbereich.The invention is directed to a test specimen Plastic for testing this plastic for stock against certain media such as B. Chemicals lien under mechanical stress with which he in Is brought into contact by comparing the elongation at break test and / or impact test, be standing out of a test stick with a between two clamping measuring ranges.

Gegenstände aus Kunststoff kommen mit den verschie densten Medien, im folgenden kurz Chemikalien genannt, in Berührung, wie beispielsweise Schmieröle, Fette, aggressive Lebensmittel wie Essig oder Senf. Solche Chemikalien können gasförmig, flüssig oder fest sein. Es ist wichtig zu wissen, ob der ausgewählte Kunststoff auch Beständigkeit gegen die entsprechende Chemikalie, mit der er in Berührung gebracht werden soll, aufweist. Plastic items come with the various most media, hereinafter called chemicals, in contact, such as lubricating oils, greases, aggressive foods like vinegar or mustard. Such Chemicals can be gaseous, liquid or solid. It is important to know if the plastic selected also resistance to the corresponding chemical, with which it is to be brought into contact.

Deshalb hat man Probekörper in Form von Zug- oder Schlag stäben aus dem betreffenden Kunststoff hergestellt und einer Reißdehnungsprüfung und/oder einer Schlagzähig keitsprüfung unterworfen, indem man den Probeköper über Kreisbogenschablonen unterschiedlicher Krümmung gespannt hat und somit eine definierte Randfaserspannung/-Dehnung aufgebracht hat, mit der Chemikalie in Berührung ge bracht und über eine vorgegebene Zeit bei einer festge legten Prüftemperatur gelagert hat. Danach wurden diese Stäbe gemäß DIN 53 449, Teil III, Ausgabe Mai/84, ge prüft. Anhand von Vergleichsversuchen mit Probekörpern, welche nicht mit der Chemikalie in Berührung gebracht wurden, läßt sich die Beständigkeit des Kunststoffes gegen die entsprechende Chemikalie beurteilen. Diese Art der Prüfung ist besonders für amorphe Kunststoffe von Bedeutung.That is why you have specimens in the form of tensile or impact are made of the plastic in question and an elongation at break test and / or an impact resistance subjected to a speed test by moving the test specimen over Circular arc templates of different curvature stretched and thus has a defined edge fiber tension / elongation applied, in contact with the chemical brings and over a predetermined time at a fixed stored test temperature. After that, these were Bars according to DIN 53 449, Part III, May / 84 edition, ge checks. Using comparative tests with test specimens, which are not in contact with the chemical the resistance of the plastic against the corresponding chemical. This kind the test is particularly for amorphous plastics from Importance.

Der Probekörper wird in Form von Flachstäben durch Spritzgießen oder Ausschneiden aus Platten hergestellt. Für die Versuche bedarf es einer erheblichen Lagerhal tung an Kreisbogenschablonen. Nicht nur diese Lager haltung ist aufwendig, sondern auch der Platzbedarf bei der Lagerung unter Temperaturen während der Versuche. Das Aufspannen der Proben auf die Kreisbogenschablonen ist sehr arbeitsintensiv. Auch aus diesem Grunde haben die Kunststoffverarbeiter die Versuche nicht selbst durchgeführt, sondern den Kunststofflieferanten damit beauftragt, wodurch natürlich die Bereitstellung der Versuchsergebnisse eine zusätzliche Verzögerung erfährt. The test specimen is carried out in the form of flat bars Injection molding or cutting made from sheets. A considerable amount of storage is required for the tests on circular stencils. Not just these camps maintenance is expensive, but also the space required storage under temperatures during the tests. Clamping the samples onto the circular template is very labor intensive. For this reason too the plastics processors do not carry out the tests themselves carried out, but with the plastic supplier instructed, which of course the provision of the Test results experience an additional delay.

Es sind zwar Vorrichtungen zur Prüfung der Korrosions empfindlichkeit von Stahlstäben (DE-GM 19 96 730) sowie der dynamischen Festigkeitseigenschaften (DE 25 34 440 A1) bekannt; sie sind aber sehr aufwendig und um ständlich zu handhaben und für die Prüfung von Kunst stoff auf Beständigkeit gegen Chemikalien nicht geeig net.They are devices for checking corrosion sensitivity of steel bars (DE-GM 19 96 730) as well dynamic strength properties (DE 25 34 440 A1) known; but they are very complex and expensive easy to handle and for testing art Resistance to chemicals not suitable net.

Aus US 4 866 999 ist zwar eine Methode bekannt, Prüf körper aus Metall ohne besondere Vorrichtung auf Span nungsreißkorrosion zu prüfen, wobei der Prüfkörper aus zwei gleichartigen, an ihren Enden mit seitlichen Aus nehmungen versehenen Streifen besteht, wobei die Ausneh mungen der beiden Streifen aufgrund ihrer Abmessungen so ineinandergreifen, daß die beiden Streifen unter ent gegengerichteter Biegespannung stehen. Für jede ge wünschte Beanspruchung müssen Streifen entsprechender Länge hergestellt werden, so daß die Lagerhaltung erheb lich ist.A method is known from US 4,866,999, test body made of metal without special device on chip tensile corrosion to be checked, whereby the test specimen from two similar, at their ends with lateral Aus the stripes provided, the exception measurements of the two strips due to their dimensions interlock so that the two strips under ent opposing bending stress. For every ge desired strain must be appropriate stripes Length can be made so that the inventory increases is.

Es besteht die Aufgabe, einen Probekörper aus Kunststoff für den eingangs genannten Zweck zu schaffen, welcher einfach handhabbar ist, zur Prüfung keiner Schablonen bedarf und mit welchem der Kunststoffverarbeiter ent sprechende Versuche ohne Schwierigkeiten selbst durch führen kann.The task is to create a plastic test specimen for the purpose mentioned at the beginning, which is easy to use, for checking no templates and with which the plastics processor ent speaking experiments without difficulty can lead.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Prüfstab eine Abzweigung für einen angeformten steifen Arm und eine Abzweigung für einen angeformten Haken aufweist, wobei der Arm mit mehreren, bestimmten Randfaser-Dehnungen des Meßbereiches entsprechenden Rasten und der Haken mit einer mit diesen Rasten zusammenwirkenden Nase versehen sind, wobei zwischen den Abzweigungen der Meßbereich und jenseits dieser Abzweigungen die Einspannenden liegen.This object is achieved in that the test rod is a Branch for a molded rigid arm and one Has branch for a molded hook, wherein the arm with several, certain edge fiber stretches of the Measuring range corresponding catches and the hook with a cooperating nose are provided, wherein between the branches of the measuring range and beyond this Branches are the clamping.

Gegenüber einem einfachen flachen Stab ist der neuartige Probekörper zwar komplizierter aufgebaut und es bedarf eines Spritzgießformwerkzeuges mit aufwendiger Formhohl raumgeometrie und auch der Materialbedarf ist größer. Mit diesem trotzdem preiswerten Prüfkörper ist diese Be urteilung ohne Schablonen einfach, schnell und von je dermann durchführbar. Der Zugstab, bzw. dessen Meßbe reich ist gemäß gewissen Regeln flach ausgebildet, kann aber auch andere Querschnitte aufweisen. Die Handhabung des neuen Probekörpers ist denkbar einfach. Man rastet die Nase in jene Raste ein, welche dem gewünschten Rand faser-Dehnungsgrad in Prozent zugeordnet ist. Der Meßbe reich wird mit der betreffenden Chemikalie beaufschlagt, indem man flüssige oder pastenförmige Chemikalien bei spielsweise mit dem Pinsel darauf aufträgt. Bei der Prü fung mit gasförmigen Chemikalien füllt man die Tempe rierkammer mit dem entsprechenden Gas. Der Prüfvorgang selbst, einschließlich der Lagerbedingungen unter einer gewissen Zeit und Temperatur läuft in an sich bekannter Weise ab. Der angeformte Arm und Haken beeinflussen auch das Prüfungsergebnis nicht, denn der Meßbereich ist der art zwischen den Abzweigungen von Arm und Haken angeord net, daß sich etwa beim Spritzgießen ausbildende Fließ ströme auf den Meßbereich nicht auswirken.Compared to a simple flat bar is the new one Test specimens built more complicated and needed an injection mold with an elaborate hollow mold room geometry and also the material requirement is greater. With this nonetheless inexpensive test specimen, this is Be Judgment without templates simple, fast and by everyone dermann feasible. The tension rod, or its Meßbe rich is flat according to certain rules, can but also have other cross sections. The handling of the new test specimen is very simple. You rest the nose into the notch that corresponds to the desired edge fiber elongation is assigned in percent. The Meßbe rich is exposed to the chemical in question, by adding liquid or paste chemicals for example with a brush. At the test The temperature is filled with gaseous chemicals chamber with the appropriate gas. The inspection process itself, including storage conditions under one certain time and temperature runs in known per se Way off. The molded arm and hook also affect the test result is not, because the measuring range is the arranged between the branches of the arm and hook net that flow forming during injection molding currents do not affect the measuring range.

Vorzugsweise ist der Meßbereich als Einschnürung mit vorgegebenen Abmessungen ausgebildet.The measuring range is preferably constricted with predetermined dimensions.

Durch eine solche Standardisierung werden bessere Ver gleichsmöglichkeiten geschaffen.With such standardization, better ver equal opportunities created.

Zur Beaufschlagung des Meßbereiches mit festen Chemika lien oder in Form von auf Trägern aufgetragenen Chemika lien weist der Zugstab des Probekörpers vorzugsweise ge genüber diesen Abzweigungen weitere Abzweigungen eines angeformten elastischen Armes mit einer Nase und eines weiteren angeformten Hakens mit einer mit der Nase zu sammenwirkenden Raste auf, wobei die dem Meßbereich des Prüfstabes zugewandte Seite des elastischen Armes mit einer mit dem Prüfstab zusammenwirkenden Anpreßfläche für ein Medium versehen ist.For loading the measuring range with solid chemicals lien or in the form of chemicals applied to carriers The tensile rod of the test specimen is preferably ge compared to these branches further branches of a molded elastic arm with a nose and one other molded hooks with one with the nose closed cooperating detents, the measuring range of Test rod facing side of the elastic arm with one with the Test rod interacting contact surface for a medium is provided.

In diesem Falle wird die Chemikalie in Form einer Platte oder einer Folie bzw. einer Trägerfolie mit Auftrag der Chemikalie zwischen der Anpreßfläche und dem Meßbereich angeklemmt und mittels der durch die Elastizität des Ar mes bewirkten Spannung in Position gehalten. Diese Spannkraft ist aber so gering, daß dadurch praktisch keine Veränderung der Dehnung im Meßbereich bewirkt wird.In this case the chemical is in the form of a plate or a film or a carrier film with the order of Chemical between the contact surface and the measuring area clamped and by means of the elasticity of the Ar held in position with the tension caused. These Tension is so low that it is practical no change in the strain in the measuring range becomes.

In der Zeichnung ist der neue Probekörper in einem Aus führungsbeispiel rein schematisch dargestellt und nach stehend näher erläutert. Es zeigen:In the drawing, the new test specimen is in an out management example shown purely schematically and after standing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht, Fig. 1 is a plan view,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie A-B in Fig. 1 und Fig. 2 shows a section along line AB in Fig. 1 and

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie C-D in Fig. 1. Fig. 3 is a section according to line CD in FIG. 1.

Der Probekörper besteht aus einem einstückigen Spritz gießteil, und zwar aus einem Prüfstab 1 mit einem als Einschnürung ausgebildeten Meßbereich 2 und Einspann enden 3, 4. Zwischen dem Meßbereich 2 und dem Einspann ende 3 ist eine Abzweigung 5 eines steifen Arms 6 mit I- oder U-Querschnitt vorhanden. Dieser Arm 6 führt unter einem Winkel von 30° ab, reicht über den Meßbe reich 2 hinaus und endet in einer Hakennase 7 mit Rasten 8, denen vorausberechnete Dehnungsangaben 9 in Prozent zugeordnet sind. Zwischen dem Meßbereich 2 und dem Ein spannende 4 befindet sich eine Abzweigung 10 eines Ha kens 11, welcher eine mit den Rasten 9 zusammenwirkende Nase 12 aufweist. Durch Einrasten der Nase 12 je nach gewünschtem Dehnungsgrad des Meßbereiches 2 lädt sich der Zugstab 1 bzw. der Meßbereich 2 entsprechend verfor men. Gegenüber der Abzweigung 5 befindet sich eine wei tere Abzweigung 13 eines elastischen Armes 14 mit Nase 15 und gegenüber der Abzweigung 10 führt an einer Ab zweigung 16 ein weiterer Haken 17 mit Raste 18 ab, wobei die Raste 18 mit der Nase 15 zusammenwirkt. Gegenüber dem Meßbereich 2 weist der Arm 14 eine Anpreßfläche 19 auf, so daß zwischen dieser Anpreßfläche 19 und dem Meßbe reich eine Platte 20 oder Folie einklemmbar ist, indem man die Nase 15 in die Raste 18 einrastet.The test specimen consists of a one-piece injection molded part, namely from a test rod 1 with a measuring area 2 and clamping ends 3 , 4 . Between the measuring range 2 and the clamping end 3 there is a branch 5 of a rigid arm 6 with an I or U cross section. This arm 6 leads from an angle of 30 °, extends beyond the measuring range 2 and ends in a hooked nose 7 with notches 8 , which predicted expansion data 9 are assigned in percent. Between the measuring range 2 and an exciting 4 is a branch 10 of a Ha kens 11 , which has a cooperating with the detents 9 nose 12 . By latching the nose 12 depending on the desired degree of expansion of the measuring area 2 , the tension rod 1 or the measuring area 2 is loaded accordingly. Opposite the branch 5 there is a white branch 13 of an elastic arm 14 with a nose 15 and opposite the branch 10 leads to a branch 16 from a further hook 17 with catch 18 , the catch 18 cooperating with the nose 15 . Compared to the measuring area 2 , the arm 14 has a pressing surface 19 , so that a plate 20 or film can be clamped between this pressing surface 19 and the measuring area by latching the nose 15 into the catch 18 .

Es versteht sich, daß der Probekörper auch ohne den Arm 14 und den Haken 17 ausgeführt sein kann. Er ist dann allerdings nicht in der vorbeschriebenen Art eine so einfache, definierte Lage des Testmediums möglich.It is understood that the test specimen can also be designed without the arm 14 and the hook 17 . However, such a simple, defined position of the test medium is then not possible in the manner described above.

Claims

1.Test specimen made of plastic for testing this plastic for resistance to certain media with which it is brought into contact by means of an elongation at break test and / or impact resistance test, consisting of a test rod ( 1 ) with a measuring range lying between two exciting ( 3 , 4 ) ( 2 ), characterized in that the test rod ( 1 ) has a branch ( 5 ) for a molded rigid arm ( 6 ) and a branch ( 10 ) for a molded hook ( 11 ), the arm ( 6 ) with several , determine th edge fiber expansions of the measuring range ( 2 ) accordingly speaking notches ( 8 ) and the hook ( 11 ) with a with these notches ( 8 ) cooperating nose ( 12 ), the measuring range between the branches ( 5 , 10 ) ( 2 ) and the clamping ends ( 3 , 4 ) lie beyond these branches ( 5 , 10 ).

2. Test specimen according to claim 1, characterized in that the measuring area ( 2 ) is designed as a constriction with predetermined dimensions.

3. Test specimen according to claim 1 or 2, characterized in that the test rod ( 1 ) compared to these branches ( 5 , 10 ) further branches ( 13 , 16 ) of a molded elastic arm ( 14 ) with a nose ( 15 ) and another molded hook ( 17 ) with a nose ( 15 ) cooperating catch ( 18 ), the side facing the measuring area ( 2 ) of the test rod ( 1 ) of the elastic arm ( 14 ) with a contact surface with the test rod ( 1 ) ( 19 ) is provided for a medium ( 20 ).