DE906858C - Werkstoffpruefmaschine fuer hohe Druck- oder Zugbelastungen - Google Patents

Description

• Werkstoffprüfmaschine für hohe Druck- oder Zugbelastungen Zur Untersuchung der Werkstoffe auf ihre Festigkeitseigenschaften dienen im allgemeinen Härteprüfverfahren, bei denen Diamantspitzen oder gehärtete Stahlkugeln in das Prüfstück eingedrückt werden. Die Breite oder Tiefe der hervorgerufenen Eindrücke werden ausgemessen und lassen die Härteeigenschaften des zu prüfenden Werkstoffes erkennen. Die bisher zur Verwendung kommenden Prüfgeräte setzen den Werkstoff während des Prüfvorganges über das Prüfwerkzeug unter Spannung, meistens unter Einschaltung eines Hebelsystems oder durch eine Feder. Da diese Prüfspannung zum Teil eine beachtliche Höhe besitzt, tritt bei Wirksamwerden derselben fast regelmäßig ein Setzen des zu prüfenden Werkstoffes ein, da ein geringes Spiel zwischen Werkstück und Auflagefläche sich nicht vermeiden läßt, insbesondere dann nicht, wenn die Oberfläche nicht absolut plan geschliffen ist. Da durch die Prüfspannung die weniger widerstandsfähigen Zwischenschichten zusammengedrückt werden, kommen in die Messungen bleibende Formänderungen mit hinein, die mit dem für die Beurteilung der Werkstoffeigenschaften erzeugten Eindruck nichts zu tun haben, aber trotzdem auf die Prüfergebnisse einen großen Einfluß besitzen.
• Um aber dennoch eine genaue Kenntnis über den Werkstoff zu erhalten, ging man dazu über, aus einer größeren Anzahl von Eindrücken das Mittel zu nehmen. Doch auch hierbei lassen sich Unstimmigkeiten nicht vermeiden, da für jeden neuen Eindruck die Lage des Prüfstüdees geändert werden muß, wodurch die Fehler sich in der Regel wiederholen.
• Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, den Prüfling vor der Prüfung mit einer gewissen Vorlast zu belasten. Letztere soll die durch das Vorhandensein von Graten, Staubteilchen u. a. Ober-Hächenunebenheiten des Prüflings entstehende Aleßfehler beseitigen. Die Vorspannung wird so gestaltet, daß eine elastische Formänderung des Älaschinengestells vor der Messung vorgenommen wird. Es ist jedoch nicht möglich, die Meßfehler sveitgehend zu beseitigen, weil während des Prüfs-organges die Vorspannung und die Prüflast in einer Richtung wirken. Beide zusammen ergeben Unterschiede in den SIeßergebnissen trotz vorhandener Vorspannung.
• Durch den Erfindungsgegenstand wird nun eine Werkstoffprüfmaschine vorgeschlagen. durch welche die bisher unvermeidlichen Fehler völlig ausgeschaltet werden. Bei der Durchführung genauester Werkstoffprüfungen durch Druck- oder Zugbelastung von Prüflingen wird das Neue illsbesondere darin gesehen, daß durch die gesamte in der Prüfeinrichtung verfügbare Last das Gehäuse der Einrichtung ständig unter Spannung gehalten wird und die für die Prüfung notwendige geringere Belastung während des Prüfvorgangs auf den Prüfling übertragen wird, ohne daß die Spannung im Gehäuse eine Veränderung erleidet.
• Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. und zwar zeigt Abb. I eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Abb. 2 eine Vorderansicht der Abb. I, Abb. 3 eine teilweise Seitenansicht, in der die entsprechenden Teile des Hebelsystems fortgelassen sind.
• Wie aus der Zeichnung ersichtlich, befindet sich an jeder Seite des Gehäuses a eine Wange b. Jede Wange ist am Fuß des Gehäuses a befestigt, und zwar derart, daß sie sich in ihrer gesamten Länge und Breite entlang der Gehäusewandung a frei erstreckt. Zwischen den beiden Wangen sind im oberen Teil des Gehäuses zwei voneinander unabgängige Hebelsysteme c und i angeordnet. An dem Hebelsystem c befindet sich ein Gehäuse d, das die Last e trägt. Während der Drehpunkt f in einer Pfanne des Gehäuses a liegt, befindet sich das Widerlager des Hebels c auf einem Kopf g.
• Letzterer ruht mit seinen Schenkeln in einer Nut der beiden Wangen b. Zweckmäßigerweise kann am unteren Ende des Gehänges d eine Oldämpfungh zur Vermeidung von Stößen angeordnet sein.
• Unterhalb des Hebels c befindet sich ein weiterer Hebel i. Hieran wirkt die Prüflast j. Während der Drehpunkt des Hebels i ebenfalls in dem Gehäuse a liegt, ruht das Widerlager des Hebels i auf dem Prüfwerkzeug k.
• Der zu prüfende Gegenstand wird mit Hilfe der Spindel I zunächst unter den Lastkopf g gefahren.
• Während das Prüfwerkzeug k nach oben wandert, wird allmählich die gesamte, sich an dem Hebelarm c befindliche Last auf dem zu prüfenden Gegenstand ruhen. Nach Erreichen der Gesamtspannung wird der Kopf g mit seinen beiden Schenkeln von - den -Auflageflächen der Wangen b abgehoben und liegt nun einerseits gegen das Gehäuse und andererseits gegen das Prüfstück. Durch Heben der Gesamtlast wandert auch die eine bestimmte Prüflast abgreifende Kupplung s; in die Höhe, um beim Absinken der Gesamtlast die Prüflast an das Hebelsystem i anzuklinken, während die Restlast durch die Öl dämpfung h gebremst, langsam in ihre Ausgangsstellung zurückfährt, während vor der Prüfung die gesamte Last auf dem Lastkopf g wirkte, wurde durch Drehen der Spindel I die Last von den Auflageflächen der Wangen abgehoben und wirkte über dem Lastkopf g direkt auf den zu prüfenden Gegenstand. Das in dem Lastkopf verschiebbar angeordnete Prüfwerkzeug k war durch Verdrehen der Spindel I gleichfalls nach oben gewandert und hatte den Hebel i angehoben. Durch den Prüfvorgang wechselt die Prüflast von dem Hebel c auf den Hebel i iiber und erzeugte über das Prüfwerkzeug k den für die Prüfung erforderlichen Eindruck. Die bei Beendigung der Prüfdauer erneut ansteigende Restlast vereinigt sich mit der Prüflast, kuppelt diese bei Erreichen der Vorlast aus und wandert in ihre Ausgangsstellung zurück.
• Der Hebel i ist wieder entlastet und liegt nur noch mit der zur Ausmessung erforderlichen Vorlast auf dem Prüfwerkzeug auf. Da die Gesamtlast wieder an dem Hebelsystem c hängt und über dem Lastkopf g auf dem zu prüfenden Gegenstand wirksam ist, kann die Ausmessung des Prüfeindruckes unter Einwirkung der Gesamtspannung vorgenommen werden. Durch Zurückdrehen der Spindel I folgt der Lastkopf so weit, bis seine Schenkel wieder in den Nuten der Wangen b aufliegen und die Last von dem Prüfstück gewichen ist.
• Da die beiden Hebel systeme c und i einen Drehpunkt am Gehäuse a besitzen und auf. dem Lastkopf g bzw. Prüfwerkzeug k als Widerlager wirken, wird das Gehäuse der Vorrichtung durch die gesamte in der Prüfvorrichtung verfügbare Last ständig unter Spannung gehalten. Vor jeder Prüfung wird zunächst die von der gesamten Last erzeugte Spannung von den Wangen auf das zu prüfende Stück aufgebracht, und es bekommen alle Auflageflächen einen hohen Anpreßdruck, wodurch ein Nachgeben bei dem eigentlichen Prüfvorgang vermieden wird. Da aber die zur Prüfung erforderlichen Kräfte dieser Spannung entnommen werden, wird der Spannungszustand im Gehäuse sowie zwischen den Auflageflächen durch die Prüfung nicht verändert, so daß die ermittelten Werte den tatsächlichen Werkstoffeigenschaften entsprechen und für die Beurteilung des Werkstoffes nicht mehr eine größere Anzahl, sondern ein einziger Eindruck genügt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Werkstoffprüfmaschine für hohe Druck-oder Zugbelastungen von Prüflingen mittels eines zwischen Prüfling und Belastung ein- geschaltetez lebelss stems, dadurch gekennzeichnet, daß durch die gesamte in der Prüfeinrichtung verfügbare Last das Gehäuse der Einrichtung ständig unter Spannung gehalten wird und die für die Prüfung notwendige geringere Belastung während des Prüfvorgangs auf den Prüfling übertragen wird. ohne daß die Spannung im Gehäuse eine Veränderung erleidet.
2. 2. Werkstoffprüfmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse der Werkstoffprüfeinrichtung ein oder zwei Wangen vorgesehen werden, die in bezug auf das Gehäuse ständig entgegengesetzt belastet sind.
3. 3. Werkstoffprüfmaschine nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet. daß in dem Gehäuse der Prüfmaschine zwei voneinander unabhängige Hebelsysteme vorgesehen sind. von denen das eine die für die Prüflast und die Erzeugung der zusätzlichen Spannung im ATaschinengestell erforderlichen Gewichte trägt und das andere Hebelsystem von diesen Belastungsgewìchten einen der Prüflast entsprechenden Teil zu Beginn der Prüfung übernimmt.
4. 4. Werkstoffprüfmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die längs der Seitenwände des Gehäuses sich erstreckenden Wangen am Gehäusefuß befestigt sind, so daß die Seiten und der obere Teil der Wangen frei liegen.
5. 5. Werkstoffprüfmasdline nach Anspruch 3, dadurch gekennzeiclmet, daß die beiden Hebelsysteme ihren Drehpunkt am Gehäuse besitzen, während das Widerlager des die Gesamtlast tragenden Hebelsystems in den Wangen liegt und das Widerlager für das die Prüflast tragende Hebelsystem gegen den Prüfling wirkt.
6. 6. Werkstoffprüfmaschine nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Hebelarme der beiden Hebelsysteme verstellbar ist.