EP2291605A1 - Ansatzwegaufnehmer zur messung der längenänderung einer probe und diesen verwendendes messverfahren - Google Patents

Ansatzwegaufnehmer zur messung der längenänderung einer probe und diesen verwendendes messverfahren

Info

Publication number
EP2291605A1
EP2291605A1 EP09765593A EP09765593A EP2291605A1 EP 2291605 A1 EP2291605 A1 EP 2291605A1 EP 09765593 A EP09765593 A EP 09765593A EP 09765593 A EP09765593 A EP 09765593A EP 2291605 A1 EP2291605 A1 EP 2291605A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sample
rotation
measuring
length
change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09765593A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Dahlem
Jan Kuhnke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer Intellectual Property GmbH
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer MaterialScience AG filed Critical Bayer MaterialScience AG
Publication of EP2291605A1 publication Critical patent/EP2291605A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/30—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. mechanical strain gauge

Definitions

  • the present invention relates to a batch taker for use in mechanically measuring the change in length of a sample by drawing. It further relates to a method for measuring the change in length of a sample by means of such a batch receiver, a system for measuring the change in length of a sample with such a batch picker, and the use of such a batch pick-up.
  • the lug buffers are backlash-free and very movably mounted to provide extremely stiff and backlash-free travel in the direction of the length change to be measured.
  • the contact force of the Ansatzaufaufhhmer to the sample should be as low as possible, so that the strain and fracture behavior of notch-sensitive samples remains largely unaffected.
  • the storage of the neck jack and its sensor system is very susceptible to overloading, such as may occur when samples break during stretching and the specimen remnants jump back uncontrollably and strike against the neck trailers.
  • the measuring position of the cutting pieces, in which they are directed against each other at each pair of measuring probes with their measuring cutting edges, is determined by a force-dependent holding device which allows the cutting pieces to pivot about their pivot axis for a given size of a pivoting moment acting on them.
  • sensors which have very small knurled Messingröllchen with an integrated ratchet mechanism in which due to their structural design high forces are transmitted to the probe.
  • the ratchet mechanism is very complex and has no continuous transmission characteristic due to the detent and dead centers distributed around the circumference.
  • Known optical Wegaufhehmer avoid the risk of mechanical damage, but have the disadvantage that the strain range can not be reliably mapped to over 1000%, since the necessary marking of the samples is problematic.
  • the invention therefore proposes a Ansatzwegaufsacrificing for use in the mechanical measurement of the change in length of a sample by drawing, comprising a rotationally symmetrical body connected to a neck finger, wherein the body is rotatably mounted, the axis of rotation of the body is also the geometric axis of rotation of the body and the body Having around its axis of rotation formed peripheral surface, with which the sample can be contacted.
  • the adjustably mounted Ansatzwegetzsacrificing designed according to the invention comprises a connecting finger connected to a rotationally symmetrical body.
  • the rotationally symmetrical body is preferably formed by a complete rotation of its profile cross-section about its geometric axis of rotation.
  • the rotationally symmetrical body such as a roller or cylindrical body, inaccurately clamped samples, the probability of slippage and thus measurement errors.
  • the surface of the body with which this touches the sample be suitably designed or made of a suitable material.
  • Suitable materials for the surface of the body or for the body as a whole may for example be selected from the group comprising stainless steel, aluminum and / or polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • the body preferably has a diameter of> 10 mm to ⁇ 50 mm, particularly preferably of> 15 mm to ⁇ 40 mm, very particularly preferably of> 20 mm to ⁇ 30 mm.
  • the distance between the lug transducer and the sample remains the same at all times of the measurement, even when the body has been rotated after tearing a sample.
  • the positive effect of this invention is achieved in particular by the constant large and constant distance of the Ansatzwegaufêt axis to the sample.
  • the rotationally symmetric shape of the body also ensures that, at the moment of rupture of the sample, it can not get caught on the body and therefore no harmful amount of energy can be transferred from the recoiling sample to the necking transducer or to the measuring transducer system.
  • the static friction of the body is overcome and this is smoothly rotated. This converts most of the energy directed against the lobe pickup into rotational energy, thus protecting the lug picker and the metering system from damage.
  • Resetting and adjusting the body to its measuring position is not necessary geometrie employment because the, facing the sample, profile cross-section remains unchanged, and thus the distance between the axis of rotation of the body and sample remains unchanged.
  • the Ansatzwegaufêt is mounted so that the axis of rotation of the body is perpendicular to the direction of stretching of the sample.
  • the axis of rotation of the body may, for example, be arranged congruent with the central axis of the lug catcher, parallel to the central axis of the lug catcher or at an angle to the central axis of the lug catcher.
  • the body is in the form of a roller whose peripheral surface is convex.
  • the peripheral surface, with which the body can contact the sample is curved convex or convex to the outside.
  • a convex or convex configuration there is no line contact between the body and the sample, but a nearly point-like contact. This increases the accuracy of the
  • Peripheral surface of the body then no edges, so that a notch effect in the sample and thus a falsification of the measurement results is avoided.
  • the body is connected to the necking medium by a bearing.
  • the bearing By virtue of the bearing, the body is not only pivotable but rotatably mounted, so that the body can rotate about its geometric axis of rotation and thus can not catch a torn, back-fasting sample on the body.
  • the storage of the body is preferably designed without play, thereby ensuring accurate measurement results.
  • tapered or needle bearings made of suitable materials can be used.
  • a bearing without rolling elements for example in the form of a sleeve or as an integral part of the body itself, of a suitable, lubricious material, such as PTFE, can be used.
  • a suitable, lubricious material such as PTFE
  • the rotational resistance of the body is adjustable by a friction clutch. Due to the adjustable rotation friction is ensured with continuous movement, due to the change in length of the sample, a take away the Ansatzwegetzhehmers. With jerky movement of the sample, for example, at the moment of tearing, the static friction of the roller is overcome and the body is rotated smoothly. As a result, most of the energy directed against the body and the neck-way susceptor is converted to rotational energy, thus protecting the neck-hopper and the measuring system from damage.
  • the friction clutch is designed in the form of an adjustable spring-slip ring system.
  • the body is equally rotatable in both directions of rotation. Elaborate coupling parts, such as a ratchet, are not needed.
  • the axis of rotation of the body is spaced to the central axis of the lug finger.
  • the attachment finger can be arranged further apart from the sample, so that the risk of damage to the attachment finger and the measurement system is further reduced.
  • the present invention further provides a method for measuring the change in length of a sample by drawing in a stretching direction, wherein at least one Ansatzwegillerhehmer according to the present invention with the peripheral surface of the rotationally symmetrical body contacts the sample and wherein the Ansatzwegillerillon is mounted so that the axis of rotation of the body is perpendicular to the direction of stretching of the sample.
  • the inventive method thus relates to the measurement of the change in length of a sample, wherein the change in length over lying on the sample Ansatzaufêt, which are tracked upon expansion of the sample.
  • the tracking of the receiver absorbs the measured values from which the expansion path is calculated.
  • the stretching direction of the sample is also the direction in which the two remainders of the sample snap back when the sample breaks at the end point of the expansion. Characterized in that the axis of rotation of the body is perpendicular to the direction of stretching, the linear movement of the sample residues can be converted into a rotation of the body when hitting the body of the Ansatzaufêts. As a result, damage is avoided, as already described above.
  • At least one pair of oppositely disposed tab pathway hoppers contacts the sample with their respective peripheral surfaces of the rotationally symmetric bodies. Furthermore, the Ansatzwegaufhehmer are mounted so that the respective axes of rotation of the body are perpendicular to the direction of stretching of the sample. In a pair of the paired lobes, they are on opposite sides of the sample.
  • the subject of the present invention is a system for measuring the change in length of a sample by stretching, comprising a necking path absorbent according to the present invention.
  • a system may be, for example, a commercially available apparatus for measuring the change in length of samples, in which the conventional approach path collectors, which are designed, for example, as measuring cutting edges, have been replaced by the approach pathway absorbers according to the present invention.
  • the Ansatzwegaufhehmer are mounted so that the axis of rotation of the body perpendicular to Stretching the sample is.
  • At least a pair of oppositely disposed tab pathway heaters according to the present invention are configured with their respective peripheral surfaces of the rotationally symmetric bodies for contacting the probe. Furthermore, the Ansatzwegaufhehmer are mounted so that the respective axes of rotation of the body are perpendicular to the stretching direction of the sample. In a pair of the paired lobes, they are on opposite sides of the sample.
  • Fig. 1 a schematic view of a Ansatzweg Stammhehmers invention
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of an arrangement of FIG
  • Fig. 1 shows a schematic view of a Ansatzwegaufhehmers invention.
  • the Ansatzwegaufhehmer 10 has an approach finger 12, at the end facing the sample, a body 14 is arranged, which can touch a sample 16 with its peripheral surface 24.
  • the geometric axis of rotation 20 of the body 10 corresponds to its axis of rotation 18, which lies on the central axis 34 of the neck finger 12.
  • the body 14 is supported by a ball bearing 26 so that it can rotate about its axis of rotation 18.
  • the rotational resistance of the body 14 is adjustable by a spring-Schleif ⁇ ng system.
  • a pressure spring 30 is biased, which exerts a spring force on a pressure ring 32 and is pressed against the body 14.
  • Fig. 2 shows a schematic perspective view of an arrangement of Ansatzwega ⁇ f societyn for measuring the change in length of a sample, as practiced in the inventive method.
  • the illustrated Ansatzwegetzhehmer 10 are each arranged in pairs on both sides of the sample 16 at two measuring points on the sample 16.
  • the roller-shaped body 14 of the Ansatzwegaufhehmer 10 touch the sample 16 each with its convex peripheral surface 24. Due to the spherical configuration of the peripheral surface 24 this results in an approximately punctiform contact.
  • the axis of rotation of the body 14 is simultaneously the central axis of the lug finger 12 and the axis of rotation of the body 14, whereby the peripheral surface 24 is formed.
  • the axis of rotation of the body 14 is perpendicular to the drawing direction 22.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ansatzwegaufnehmer zur Verwendung bei der mechanischen Messung der Längenänderung einer Probe durch Verstreckung. Sie betrifft weiterhin ein Verfahren zur Messung der Längenänderung einer Probe mittels eines solchen Ansatzwegaufhehmers, ein System zur Messung der Längenänderung einer Probe mit einem solchen Ansatzwegaufhehmer sowie die Verwendung eines solchen Ansatzwegaufhehmers zur Messung der Längenänderung einer Probe. Der Ansatzwegaufhehmer umfasst einen Körper, mit dem die Probe kontaktiert wird. Erfindungsgemäß ist der Körper drehbar gelagert und so angeordnet, dass bei einem Reißen der Probe diese den Körper in Rotation versetzt. Dadurch, dass die Probe beim Reißen den Körper in Rotation versetzt, wird nur eine geringe Energiemenge auf den Ansatzwegaufhehmer übertragen, der somit nicht Überlastet oder beschädigt wird.

Description

Ansatzwegaufhehmer zur Messung der Längenänderung einer Probe und diesen verwendendes Messverfahren
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ansatzwegaufhehmer zur Verwendung bei der mechanischen Messung der Längenänderung einer Probe durch Verstreckung. Sie betrifft weiterhin ein Verfahren zur Messung der Längenänderung einer Probe mittels eines solchen Ansatzwegaufnehmers, ein System zur Messung der Längenänderung einer Probe mit einem solchen Ansatzwegaufhehmer sowie die Verwendung eines solchen Ansatzwegaufnehmers.
Bei mechanischen Längenänderungsmessverfahren, wobei ein Ansatzwegaufhehmer die Probe kontaktiert, sind die Ansatzwegaufhehmer spielfrei und sehr leicht beweglich gelagert, um in Richtung der zu messenden Längenänderung eine extrem steife und spielfreie Wegübertragung zu gewährleisten. Die Anpresskraft der Ansatzwegaufhehmer an die Probe soll möglichst gering sein, damit das Dehnungs- und Bruchverhalten kerbempfindlicher Proben weitestgehend unbeeinflusst bleibt.
Daher ist die Lagerung der Ansatzwegaufhehmer und ihres Messaufnehmersystems sehr empfindlich gegen Überlastungen, wie sie beispielsweise auftreten können, wenn Proben bei der Verstreckung reißen und die Probenreste unkontrolliert zurückschnellen und gegen die Ansatzwegaufhehmer schlagen. Dies führt besonders bei der Prüfung von extrem elastischen und energiereichen Materialien wie beispielsweise Elastomeren zu teilweise erheblichen Schäden, sowohl an den Ansatzwegaufhehmern, als auch an dem gesamten Mess-System.
Aus DE 7804241 Ul ist ein Längenänderungsaufnehmer zur Messung der Längenänderung von auf Zug oder Druck beanspruchten Proben bekannt. Dieser weist zwei Paare von verstellbar gelagerten Messfühlern auf, die mit Maßschneiden am vorderen Fühlerende direkt an die Probe ansetzbar sind und die stattfindende Abstandsänderung zwischen beiden Messfühlerpaaren zur Erzeugung eines entsprechenden Mess-Signales übertragen. Hierbei befinden sich die Mess-Schneiden an Schneidenstücken, die schwenkbar am vorderen Ende der Messfühler gelagert sind, wobei die Schwenkachse der Schneidenstücke im wesentlichen senkrecht zur Richtung der zu messenden Abstandsänderung orientiert ist. Die Mess-Stellung der Schneidenstücke, in welcher sie an jedem Messfühlerpaar mit ihren Mess-Schneiden gegeneinander gerichtet sind, ist durch eine kraftabhängige Haltevorrichtung festgelegt, welche die Schneidenstücke bei vorgegebener Größe eines auf sie wirkenden Schwenkmoments um ihre Schwenkachse verschwenken lässt.
Nachteilig bei einer derartigen Ausgestaltung des Längenänderungsaufnehmers ist, dass die Mess- Schneiden gegen ihre Haltevorrichtung schwenken können und dann die auftretenden Kräfte auf den Messfühler übertragen werden und diesen beschädigen können. Schäden können auch darin bestehen, dass die Schneidenstücke nicht mehr zurückschwenken können und somit die Anlage manuell repariert und eingestellt werden muss. Dieses führt in einem automatisierten analytischen Laboratorium zu Kapazitätsausfällen, gerade wenn bei einem über Nacht angesetzten Messlauf die Anlage stillsteht und die Proben bis zum nächsten Morgen nicht untersucht werden können.
Des Weiteren sind Messfühler bekannt, die sehr kleine gerändelte Messingröllchen mit einem integrierten Ratsche-Mechanismus aufweisen, bei denen aufgrund ihrer konstruktiven Ausgestaltung hohe Kräfte auf die Messfühler übertragen werden. Darüber hinaus ist der Ratschen- Mechanismus sehr aufwändig und hat, auf Grund der am Umfang verteilten Einrast- und Todpunkte, keine kontinuierliche Übertragungs-Charakteristik. Bekannte optische Wegaufhehmer vermeiden die Gefahr einer mechanischen Beschädigung, haben aber den Nachteil, dass der Dehnungsbereich bis über 1000% nicht zuverlässig abgebildet werden kann, da die notwendige Markierung der Proben problematisch ist.
Wünschenswert wären daher Ansatzwegaufnehmer, bei denen eine bei der Verstreckung gerissene und zurückschnellende Probe zu geringeren oder gar keinen Schäden an dem Ansatzwegaufnehmer oder dem Messaufnehmersystem führt. Wünschenswert wäre auch ein Verfahren zur Messung der Längenänderung einer Probe, bei dem energiereiche Elastomerproben automatisiert und mit weniger Störungen vermessen werden können.
Erfindungsgemäß vorgeschlagen wird daher ein Ansatzwegaufnehmer zur Verwendung bei der mechanischen Messung der Längenänderung einer Probe durch Verstreckung, umfassend einen mit einem rotationssymmetrischen Körper verbundenen Ansatzfinger, wobei der Körper drehbar gelagert ist, die Drehachse des Körpers auch die geometrische Rotationsachse des Körpers ist und der Körper eine um seine Rotationsachse gebildete Umfangsfläche aufweist, mit welcher die Probe kontaktiert werden kann.
Der erfindungsgemäß ausgestaltete, verstellbar gelagerte Ansatzwegaufnehmer umfasst einen mit einem rotationssymmetrischen Körper verbundenen Ansatzfinger. Der rotationssymmetrische Körper wird dabei vorzugsweise durch eine vollständige Rotation seines Profilquerschnittes um seine geometrische Rotationsachse gebildet. Dadurch, dass der Körper um seine geometrische Rotationsachse drehbar gelagert ist, wird vor jedem wiederholten Messvorgang der Aufwand für die Justage und/oder Reparatur der Ansatzwegaufnehmer vermieden, da ein Rotieren des Körpers bei einem Reißen der Probe keinen Einfluss auf die Positionierung des Ansatzwegaufnehmers hat.
Darüber hinaus wird durch den rotationssymmetrischen Körper, beispielsweise eines rollen- oder walzenförmigen Körpers, bei ungenau eingespannten Proben die Wahrscheinlichkeit des Rutschens und damit von Messfehlern reduziert. Zur Vermeidung eines Rutschens des Ansatzwegaufnehmers kann die Oberfläche des Körpers, mit der dieser die Probe berührt, in geeigneter Weise ausgestaltet sein oder aus einem geeigneten Werkstoff bestehen. Geeignete Materialien für die Oberfläche des Körpers oder für den Körper insgesamt können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend Edelstahl, Aluminium und/oder Polytetrafluoroethylen (PTFE). Der Körper weist vorzugsweise einen Durchmesser von >10 mm bis <50 mm, besonders bevorzugt von >15 mm bis <40 mm, ganz besonders bevorzugt von >20 mm bis <30 mm auf.
Dadurch, dass der Körper rotationssymmetrisch ausgebildet ist, bleibt der Abstand zwischen dem Ansatzwegaufnehmer und der Probe zu jeder Zeit der Messung gleich, selbst wenn der Körper nach dem Reißen einer Probe gedreht wurde. Der positive Effekt dieser Erfindung wird insbesondere durch den konstant großen und gleichbleibenden Abstand der Ansatzwegaufnehmer-Achse zur Probe erreicht.
Somit wird ein direkter Kontakt zwischen Probe und Ansatzwegaufnehmer oder Messaumehmersystem vermieden.
Durch die rotationssymmetrische Form wird des Körpers wird auch erreicht, dass in dem Moment des Reißens der Probe diese nicht mit dem Körper verhaken kann und somit keine schädliche Energiemenge von der zurückschnellenden Probe auf den Ansatzwegaufnehmer oder auf das Messaumehmersystem übertragen werden kann.
Von der zurückschnellenden Probe wird die Haftreibung des Körpers überwunden und dieser ruckfrei in Rotation versetzt. Dadurch wird der größte Teil der gegen den Ansatzwegaufnehmer gerichteten Energie in Rotationsenergie umgesetzt und somit der Ansatzwegaufnehmer und das Messaumehmersystem vor Beschädigung geschützt. Ein Rückstellen und Justieren des Körpers in seine Messposition ist geometriebedingt nicht nötig, da der, der Probe zugewandte, Profilquerschnitt unverändert bleibt, und somit der Abstand zwischen Drehachse des Körpers und Probe unverändert bleibt. Vorteilhafterweise wird der Ansatzwegaufnehmer so angebracht, dass die Drehachse des Körpers senkrecht zur Verstreckungsrichtung der Probe steht.
Die Drehachse des Körpers kann beispielsweise deckungsgleich mit der Mittelachse des Ansatzfϊngers, parallel zu der Mittelachse des Ansatzfϊngers oder aber in einem Winkel zu der Mittelachse des Ansatzfϊngers angeordnet sein.
Durch die besondere Ausgestaltung des Ansatzwegaufnehmers ist dieser auch für die Prüfung von Proben mit sehr großen Längenändεrungen, beispielsweise 1000% oder höher, und/oder hohen gespeicherten Energien bei der Dehnung geeignet. Darüber hinaus ist der Ansatzwegaufnehmer besonders gut geeignet, um in einer automatisierten Probenprüfung eingesetzt zu werden, da ein erfindungsgemäß ausgestalteter Ansatzwegaufnehmer nicht vor jedem Messvorgang neu justiert werden muss. Der automatisierte Betrieb wird weiter dadurch unterstützt, dass die Verringerung des Schadensrisikos am Ansatzwegaufhehmer oder Messaufhehmersystem zu längeren Standzeiten der Messanlage fuhrt.
In einer Ausfiihrungsform des Ansatzwegaufhehmers ist der Körper in Form einer Walze ausgebildet, deren Umfangsfläche konvex gewölbt ist. Hierunter ist zu verstehen, dass die Umfangsfläche, mit der der Körper die Probe kontaktieren kann, ballig oder konvex nach außen gewölbt ist. Durch eine ballige oder konvexe Ausgestaltung besteht zwischen Körper und Probe kein Linienkontakt, sondern ein nahezu punktförmiger Kontakt. Dieses erhöht die Genauigkeit der
Messergebnisse, insbesondere bei großen Längenänderungen. Darüber hinaus weist die
Umfangsfläche des Körpers dann keine Kanten auf, so dass eine Kerbwirkung in der Probe und damit eine Verfälschung der Messergebnisse vermieden wird.
In einer weiteren Ausführungsform des Ansatzwegaufhehmers ist der Körper mit dem Ansatzfmger durch eine Lagerung verbunden. Durch die Lagerung ist der Körper nicht nur schwenkbar, sondern drehbar gelagert, so dass der Körper um seine geometrische Rotationsachse rotieren kann und somit eine gerissene, zurückschnellende Probe nicht an dem Körper verhaken kann. Die Lagerung des Körpers ist vorzugsweise spielfrei ausgelegt, um dadurch präzise Messergebnisse zu gewährleisten. Zur Lagerung können beispielsweise Kegel- oder Nadellager aus geeigneten Werkstoffen verwendet werden. Des Weiteren kann eine Lagerung ohne Wälzkörper, beispielsweise in Form einer Hülse oder als integraler Bestandteil des Körpers selbst, aus einem geeigneten, gleitfähigen Werkstoff, beispielsweise PTFE, verwendet werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Lagerung in Form eines Kugellagers ausgeführt ist.
In einer weiteren Ausführungsform des Ansatzwegaufhehmers ist der Drehwiderstand des Körpers durch eine Reibkupplung einstellbar. Durch die einstellbare Drehreibung ist bei kontinuierlicher Bewegung, bedingt durch die Längenänderung der Probe, ein Mitnehmen des Ansatzwegaufhehmers gewährleistet. Bei ruckartiger Bewegung der Probe, beispielsweise in dem Moment des Reißens, wird die Haftreibung der Rolle überwunden und der Körper ruckfrei in Rotation versetzt. Dadurch wird der größte Teil der gegen den Körper und den Ansatzwegaufhehmer gerichteten Energie in Rotationsenergie umgesetzt und somit der Ansatzwegaufhehmer sowie das Mess-System vor Beschädigung geschützt.
Hierbei ist es bevorzugt, dass die Reibkupplung in Form eines einstellbaren Feder-Schleifring- Systems ausgeführt ist. Dieses bedeutet, dass der Drehwiderstand des Körpers eingestellt werden kann, wobei manuell über eine Stellschraube, die auf der Mittelachse des Ansetzfingers körperseitig angeordnet ist, eine Andruck-Feder vorgespannt wird, die wiederum einen Andruck- Ring gegen den Körper presst und somit den Drehwiderstand erzeugt. Der Körper ist gleichmäßig in beide Rotationsrichtungen drehbar. Aufwändige Kupplungsteile, wie beispielsweise bei einer Ratsche, werden nicht benötigt. In einer weiteren Ausfuhrungsform des Ansatzwegaufhehmers ist die Drehachse des Körpers zu der Mittelachse des Ansatzfingers beabstandet. Dadurch kann, insbesondere bei hoch elastischen und stark verlängerbaren Werkstoffen, der Ansatzfinger weiter von der Probe beabstandet angeordnet werden, so dass die Gefahr einer Beschädigung des Ansatzfingers sowie des Mess-Systems weiter reduziert wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Messung der Längenänderung einer Probe durch Verstreckung in eine Verstreckungsrichtung, wobei mindestens ein Ansatzwegaufhehmer gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Umfangsfläche des rotationssymmetrischen Körpers die Probe kontaktiert und wobei der Ansatzwegaufnehmer so angebracht wird, dass die Drehachse des Körpers senkrecht zur Verstreckungsrichtung der Probe steht.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft folglich die Messung der Längenänderung einer Probe, wobei die Längenänderung über an der Probe liegende Ansatzaufnehmer, welche bei Ausdehnung der Probe nachgeführt werden. Die Nachführung der Ansatzaufhehmer liefert die Messwerte, aus welchen der Ausdehnungsweg errechnet wird.
Die Verstreckungsrichtung der Probe ist bei einem Reißen der Probe am Endpunkt der Ausdehnung auch gleichzeitig die Richtung, in der die beiden Reste der Probe zurückschnellen. Dadurch, dass die Drehachse des Körpers senkrecht zur Verstreckungsrichtung steht, kann die Linearbewegung der Probenreste beim Auftreffen auf den Körper des Ansatzaufnehmers in eine Rotation des Körpers umgewandelt werden. Hierdurch werden Beschädigungen vermieden, wie bereits vorstehend geschildert.
In einer Ausführungsform des Verfahrens kontaktiert mindestens ein Paar von einander gegenüber angeordneten Ansatzwegaufhehmern gemäß der vorliegenden Erfindung mit ihren jeweiligen Umfangsflächen der rotationssymmetrischen Körper die Probe. Weiterhin sind die Ansatzwegaufhehmer so angebracht, dass die jeweiligen Drehachsen der Körper senkrecht zur Verstreckungsrichtung der Probe stehen. In einem Paar der paarweise angeordneten Ansatzwegaufhehmer befinden sich diese auf gegenüberliegenden Seiten der Probe.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich auch ein System zur Messung der Längenänderung einer Probe durch Verstrecken, umfassend einen Ansatzwegaufhehmer gemäß der vorliegenden Erfindung. Solch ein System kann beispielsweise eine handelsübliche Apparatur zur Messung der Längenänderung von Proben sein, bei dem die herkömmlichen Ansatzwegaufhehmer, welche beispielsweise als Mess-Schneiden ausgebildet sind, durch die Ansatzwegaufhehmer gemäß der vorliegenden Erfindung ersetzt wurden. Vorteilhafterweise sind in diesem System die Ansatzwegaufhehmer so angebracht, dass die Drehachse des Körpers senkrecht zur Verstreckungsπchtung der Probe steht.
In einer Ausfuhrungsform des Systems sind mindestens ein Paar von einander gegenüber angeordneten Ansatzwegaufhehmern gemäß der vorliegenden Erfindung mit ihren jeweiligen Umfangsflächen der rotationssymmetrischen Körper zur Kontaktierung der Probe eingerichtet. Weiterhin sind die Ansatzwegaufhehmer so angebracht sind, dass die jeweiligen Drehachsen der Körper senkrecht zur Verstreckungsπchtung der Probe stehen. In einem Paar der paarweise angeordneten Ansatzwegaufhehmer befinden sich diese auf gegenüberliegenden Seiten der Probe.
Ebenfalls ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung eines Ansatzwegaufhehmers gemäß der vorliegenden Erfindung zur Messung der Längenänderung einer Probe durch Verstrecken.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 : eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ansatzwegaufhehmers
Fig. 2: eine schematische perspektivische Ansicht einer Anordnung von
Ansatzwegaufhehmern zur Messung einer Längenänderung einer Probe
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ansatzwegaufhehmers. Der Ansatzwegaufhehmer 10 weist einen Ansatzfinger 12 auf, an dessen der Probe zugewandtem Ende ein Körper 14 angeordnet ist, der mit seiner Umfangsfläche 24 eine Probe 16 berühren kann. Die geometrische Rotationsachse 20 des Körpers 10 entspricht dabei seiner Drehachse 18, die auf der Mittelachse 34 des Ansatzfingers 12 liegt.
Der Körper 14 ist dabei durch ein Kugellager 26 gelagert, so dass er um seine Drehachse 18 rotieren kann. Der Drehwiderstand des Körpers 14 ist dabei durch ein Feder-Schleifπng-System einstellbar. Über eine Stellschraube 28 wird eine Andruck-Feder 30 vorgespannt, die eine Federkraft auf einen Andruck-Ring 32 ausübt und gegen den Körper 14 gepresst wird.
Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Anordnung von Ansatzwegaυfnehmern zur Messung der Längenänderung einer Probe, wie es auch im erfindungsgemäßen Verfahren praktiziert wird. Die dargestellten Ansatzwegaufhehmer 10 sind jeweils in Paaren beidseitig der Probe 16 an zwei Mess-Stellen an der Probe 16 angeordnet. Dabei berühren die walzenförmigen Körper 14 der Ansatzwegaufhehmer 10 die Probe 16 jeweils mit ihrer ballig ausgebildeten Umfangsfläche 24. Aufgrund der balligen Ausgestaltung der Umfangsfläche 24 kommt es hierbei zu einem annähernd punktförmigen Kontakt.
Die Drehachse des Körpers 14 ist gleichzeitig die Mittelachse des Ansatzfingers 12 und die Rotationsachse des Körpers 14, wodurch die Umfangsfläche 24 gebildet wird. Die Drehachse des Körpers 14 steht erfindungsgemäß senkrecht zur Verstreckungsrichtung 22. Dadurch, dass die durch eine Rotation gebildete Umfangsfläche 24 die Probe kontaktiert, ist die Raumlage des Ansatzaufhehmers 10 festgelegt.
Bei einer Verstreckung der Probe 16 in Verstreckungsrichtung 22 kommt es zu einer Längenänderung, der die Ansatzwegaufhehmer 10 folgen und somit ein messtechnisches Erfassen der Längenänderung ermöglichen. Die Probe 16 wird dabei bis zum Reißen verstreckt. Nach dem Reißen schnellen die beiden Stücke der Probe 16 an den Körpern 14 der Ansatzwegaufhehmer 10 vorbei zurück auf ihre ursprüngliche Länge.

Claims

Patentansprüche
1. Ansatzwegaufhehmer zur Verwendung bei der mechanischen Messung der Längenänderung einer Probe (16) durch Verstreckung, umfassend einen mit einem rotationssymmetrischen Körper (14) verbundenen Ansatzfinger (12), dadurch gekennzeichnet, dass
der Körper ( 14) drehbar gelagert ist,
die Drehachse (18) des Körpers (14) auch die geometrische Rotationsachse (20) des Körpers (14) ist, und
der Körper (14) eine um seine Rotationsachse (20) gebildete Umfangsfläche (24) aufweist, mit welcher die Probe (16) kontaktiert werden kann.
2. Ansatzwegaufnehmer nach Anspruch 1, wobei der Körper (14) in Form einer Walze ausgebildet ist, deren Umfangsfläche (24) konvex gewölbt ist.
3. Ansatzwegaufnehmer nach Anspruch 1, wobei der Körper (14) mit dem Ansatzfinger (12) durch eine Lagerung verbunden ist.
4. Ansatzwegaufhehmer nach Anspruch 3, wobei die Lagerung in Form eines Kugellagers (26) ausgeführt ist.
5. Ansatzwegaufhehmer nach Anspruch 1, wobei der Drehwiderstand des Körpers (14) durch eine Reibkupplung einstellbar ist.
6. Ansatzwegaufhehmer nach Anspruch 5, wobei die Reibkupplung in Form eines einstellbaren Feder-Schleifring-Systems ausgeführt ist.
7. Ansatzwegaufhehmer nach Anspruch 1, wobei die Drehachse (18) des Körpers (14) beabstandet zu der Mittelachse (34) des Ansatzfingers (12) ist.
8. Verfahren zur Messung der Längenänderung einer Probe (16) durch Verstreckung in eine Verstreckungsrichtung (22),
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Ansatzwegaufhehmer (10) gemäß Anspruch 1 mit der Umfangsfläche (24) des rotationssymmetrischen Körpers (14) die Probe (16) kontaktiert, und wobei
der Ansatzwegaufhehmer (10) so angebracht wird, dass die Drehachse (18) des Körpers (14) senkrecht zur Verstreckungsrichtung (22) der Probe (16) steht.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei mindestens ein Paar von einander gegenüber angeordneten Ansatzwegaufhehmern gemäß Anspruch 1 mit ihren jeweiligen Umfangsflächen (24) der rotationssymmetrischen Körper (14) die Probe (16) kontaktiert und wobei die Ansatzwegaufhehmer (10) so angebracht sind, dass die jeweiligen Drehachsen (18) der Körper (14) senkrecht zur Verstreckungsrichtung (22) der Probe (16) stehen.
10. System zur Messung der Längenänderung einer Probe (16) durch Verstrecken, umfassend einen Ansatzwegaufhehmer (10) gemäß Anspruch 1.
11. System gemäß Anspruch 10, wobei mindestens ein Paar von einander gegenüber angeordneten Ansatzwegaufhehmern gemäß Anspruch 1 mit ihren jeweiligen Umfangsflächen (24) der rotationssymmetrischen Körper (14) zur Kontaktierung der Probe (16) eingerichtet sind und wobei die Ansatzwegaufhehmer (10) so angebracht sind, dass die jeweiligen Drehachsen (18) der Körper (14) senkrecht zur Verstreckungsrichtung (22) der Probe (16) stehen.
12. Verwendung eines Ansatzwegaufhehmers (10) gemäß Anspruch 1 zur Messung der Längenänderung einer Probe (16) durch Verstrecken.
EP09765593A 2008-06-17 2009-06-16 Ansatzwegaufnehmer zur messung der längenänderung einer probe und diesen verwendendes messverfahren Withdrawn EP2291605A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008028403A DE102008028403A1 (de) 2008-06-17 2008-06-17 Ansatzwegaufnehmer zur Messung der Längenänderung einer Probe und diesen verwendendes Messverfahren
PCT/EP2009/004302 WO2009153013A1 (de) 2008-06-17 2009-06-16 Ansatzwegaufnehmer zur messung der längenänderung einer probe und diesen verwendendes messverfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2291605A1 true EP2291605A1 (de) 2011-03-09

Family

ID=40943743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP09765593A Withdrawn EP2291605A1 (de) 2008-06-17 2009-06-16 Ansatzwegaufnehmer zur messung der längenänderung einer probe und diesen verwendendes messverfahren

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110088481A1 (de)
EP (1) EP2291605A1 (de)
JP (1) JP2011524529A (de)
KR (1) KR20110031281A (de)
CN (1) CN102066870A (de)
DE (1) DE102008028403A1 (de)
WO (1) WO2009153013A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104142267B (zh) * 2013-05-09 2017-08-25 深圳市工勘岩土工程有限公司 岩土抗拉试验装置
CN104567769A (zh) * 2013-10-18 2015-04-29 中铁九局集团工程检测试验有限公司 锚杆拉拔试验位移测定支架
DE102014118359A1 (de) 2014-12-10 2016-06-16 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Rotoranordnung für eine Schleifringbaugruppe und Drehkupplungsanordnung mit einer solchen Rotoranordnung
CN109100108A (zh) * 2018-10-19 2018-12-28 齐齐哈尔四达铁路设备有限责任公司 大轴重正位检测装置
KR102510698B1 (ko) * 2021-09-03 2023-03-17 한국생산기술연구원 금속 판재의 인장 시험 장치
CN119738441B (zh) * 2025-03-06 2025-06-20 浙江正泰电器股份有限公司 一种双金属挠度的测量设备

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2650432A (en) * 1949-01-26 1953-09-01 Monsanto Chemicals Rolling contact extensometer
US2756590A (en) * 1954-02-16 1956-07-31 Goodyear Tire & Rubber Device to record elongation under load
US2857758A (en) * 1954-06-14 1958-10-28 Goodrich Co B F Tensile testing apparatus
US2910778A (en) * 1957-03-01 1959-11-03 Tinius Olsen Testing Mach Co Instrumentation for strain testing
US3129583A (en) * 1960-06-10 1964-04-21 Union Carbide Corp Extensometer for tensile testing of non-rigid materials
US3425131A (en) * 1967-04-20 1969-02-04 Nasa Extensometer
US3600939A (en) * 1969-08-18 1971-08-24 Aerojet General Co Extensometer and attachment
US4160325A (en) * 1977-11-04 1979-07-10 Instron Corporation Extensometer
DE7804241U1 (de) 1978-02-14 1978-05-24 Zwick Gmbh & Co, 7900 Ulm Längenänderungsaufnehmer zur Messung der Längenänderung von auf Zug oder Druck beanspruchten Proben
JPS6055005B2 (ja) * 1978-02-18 1985-12-03 株式会社島津製作所 材料試験機における試験片伸び測定装置
DD221007A1 (de) * 1983-12-19 1985-04-10 Thueringer Ind Rauenstein Veb Verfahren zur differenzdehnungsmessung in der werkstoffpruefung
US4624144A (en) * 1984-05-23 1986-11-25 Tinius Olsen Testing Machine Co. For testing machines, improvements in determining rupture point and setting gauge length
CA1282259C (en) * 1986-12-22 1991-04-02 John Van Der Kuur Extensometer
US5083465A (en) * 1990-12-24 1992-01-28 General Electric Company Probe for an extensometer
JP3122929B2 (ja) * 1996-04-30 2001-01-09 株式会社東洋精機製作所 引張試験機における接触式標線追跡装置。
DE19845732C2 (de) * 1998-10-05 2002-02-28 Zwick Gmbh & Co Zugprüfmaschine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2009153013A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008028403A1 (de) 2009-12-24
KR20110031281A (ko) 2011-03-25
JP2011524529A (ja) 2011-09-01
WO2009153013A1 (de) 2009-12-23
US20110088481A1 (en) 2011-04-21
CN102066870A (zh) 2011-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2291605A1 (de) Ansatzwegaufnehmer zur messung der längenänderung einer probe und diesen verwendendes messverfahren
EP2096424B1 (de) Betätigungsvorrichtung zum Prüfen von Drehmomentschlüsseln
DE102016012536B4 (de) Prüfmaschine und Werkzeug hierfür
AT509629A1 (de) Härteprüfgerät
WO2015113734A1 (de) Molch und molchscheibe für einen molch
EP2483658A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur durchführung von härtetests an tabletten
DE102013106470A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen einer Komponente eines Wälzlagers
DE102011119209A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung des Schubmoduls von textilen Halbzeugen
WO2019110051A9 (de) Anordnung für ein messsystem zum messen an einem messobjekt und verfahren zum messen an einem messobjekt mittels eines messsystems
DE3623977C2 (de)
DE102013111256B4 (de) Vorrichtung zur Messung der Lichtstreuung und Verfahren zum Prüfen einer Empfangsoptik
DE102015008192A1 (de) Prüfkörper zum Untersuchen von Kollisionen eines Roboters
DE112017005342T5 (de) Messvorrichtung und Verfahren zum Messen des Spiels in einem Kugelgelenk
DE2127676C3 (de) Einrichtung zur zerstörungsfreien Messung der Schichtdicke einer von einer Veränderung der Oberflächenstruktur betroffenen Schicht eines Körpers
WO2009040162A1 (de) Sonde und vorrichtung zum optischen prüfen von messobjekten
DE102016003043B4 (de) Messgerät zum Einmessen von Rotationskörper-Makrogeometrie
EP2921818B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln des Abstands eines Lichtstrahls von einem Punkt auf einer Körperoberfläche mittels eines Lichtsensors
DE202010012386U1 (de) Vorrichtung zur Messung des Innendurchmessers eines Rohres
DE202005001659U1 (de) Schweißzange mit Sensorbauteil
DE4022522C2 (de)
DE202012103693U1 (de) Präzisionsmessvorrichtung zum Bestimmen eines Längenmaßes
DE102011018214A1 (de) Kanalrohrinspektionseinrichtung
AT351779B (de) Vorrichtung zum messen der profilradien von waelzlager-laufringen
DE3204817A1 (de) Druckdichte durchfuehrung fuer mess-, regel- und steuergeraete o.dgl.
DE102011103578B4 (de) Verfahren zur Ermittlung der Rückstellkräfte von aus der Ebene heraus gebogenen biegeschlaffen Strukturen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20110117

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA RS

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20110311

D18D Application deemed to be withdrawn (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20130226

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: BAYER INTELLECTUAL PROPERTY GMBH

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20150106