PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19522247B4 15.04.2004
Titel Verfahren zur Herstellung von Proben und Probenspannvorrichtung
Anmelder Hahn, Ortwin, 33100 Paderborn, DE
Erfinder Rohde, Andreas, Dipl.-Wirtsch.-Ing., 33100 Paderborn, DE;
Gieske, Dieter, 33100 Paderborn, DE;
Hahn, Ortwin, Prof. Dr.-Ing., 33100 Paderborn, DE
Vertreter Hanewinkel, L., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 33102 Paderborn
DE-Anmeldedatum 20.06.1995
DE-Aktenzeichen 19522247
Offenlegungstag 02.01.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.04.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.04.2004
IPC-Hauptklasse G01N 3/02
IPC-Nebenklasse G01N 19/04   G01B 5/30   G01B 7/16   G01L 1/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Proben zum Einsatz in Maschinen zur Prüfung der Belastbarkeit von Verbindungen, mit zwei aus den zu prüfenden Materialien gefertigten, je eine Bodenfläche und Seitenwände aufweisenden Probenhälften, wobei jede Probenhälfte aus einem flächigen Materialzuschnitt besteht und die Seitenwände der Probenhälfte von von der Bodenfläche abgewinkelten Abschnitten des flächigen Materialzuschnitts gebildet werden, und die Probenhälften über ihre Bodenflächen, mit den von den abgewinkelten Seitenwänden abweisenden Bodenaußenflächen zueinander weisend, durch ein zu prüfendes Verbindungsmittel miteinander verbunden sind und jede Probenhälfte genau zwei sich gegenüberliegende Halteseitenwände aufweist, welche form- und/oder kraftschlüssig in einer Aufnahmevorrichtung einer Prüfmaschine befestigbar sind.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Einspannen und Halten von Proben in Prüfmaschinen, bestehend aus zwei auf die jeweilige Probenart einstellbaren Schnellspannfuttern zum Einspannen der Proben, daran angeordneten Anschlusssegmenten sowie daran befestigten, die Verbindung zwischen den Anschlusssegmenten und der Prüfmaschine bildenden Anschlussadaptern.

Proben der eingangs genannten Art sind bereits in der DE 195 10 366 C1 enthalten. Hierbei handelt es sich um pyramiden- und kegelstumpfförmige Probenhälften, die über ihre Bodenfläche miteinander mit dem zu prüfenden Verbindungsmittel verbunden sind. Diese Proben dienen als Ein-Element-Proben, mit denen in einer ebenfalls in dieser Schrift vorgeschlagenen Prüfmaschine verschiedene Belastungszustände, wie Kopf-, Scher- und Schälzug gleichzeitig auf das Verbindungsmittel ausgeübt werden können. Hierbei sind verschiedene Belastungsarten, wie z.B. statische Beanspruchung, Zug-, Schwing- oder Stoßbelastungen, möglich. Bei dem Verbindungsmittel handelt es sich hier um überwiegend punktförmige Schweißverbindungen in der Mitte der Probenbodenfläche oder auch über mechanische Verbindungen, wie z.B. Durchsetzfügeelemente oder Nietelemente. Für eine Prüfung von Verklebungen werden bisher im allgemeinen nach der Norm DIN 53281 vorgegebene Proben verwendet. Dabei handelt es sich um zwei einfache rechteckige, längserstreckende Blechstücke, welche teilweise überlappen und flächig mit dem zu prüfenden Verbindungsmittel miteinander verbunden sind. Als sogenannte "Scherzugprobe" werden diese Bleche jeweils einendig übereinandergelegt und dort miteinander verbunden. Sie werden dann in der Prüfmaschine senkrecht zu ihrer Verbindungsstelle, d.h. parallel zur Erstreckungsebene der Bleche, wieder auseinandergezogen. Bei der "Kopfzugprobe" werden die Bleche kreuzweise übereinander gelegt, in der Mitte miteinander verbunden und anschließend in der Prüfmaschine parallel zur Verbindungsstelle, d.h. senkrecht zur Erstreckungsebene der Bleche, auseinandergezogen. Daneben ist noch die sogenannte "Schälzugprobe" bekannt, bei der die Enden der Bleche abgekantet und die abgekanteten Enden flächig voreinander gelegt und miteinander verbunden werden. In der Prüfmaschine wird die Probe parallel zu ihrer Längserstreckung senkrecht zu den zusammengefügten, abgekanteten Flächen auseinandergezogen. Darüber hinaus werden als Prüfkörper auch zwei stumpf voreinandergesetzte, stirnseitig miteinander verklebte Rohre eingesetzt, die dann in der Prüfmaschine auseinandergezogen oder gegeneinander tordiert werden. Hierdurch können einachsige und auch zweiachsige Spannungszustände untersucht werden. Darüber hinaus gibt es Prüfkörper aus zwei stirnseitig miteinander verklebten Wellen. Diese sind jedoch nur für reine Zugbeanspruchungen einsetzbar. Zusätzlich werden außerdem bauteilähnliche Prüfkörper, wie z.B. die Hutprofil-, die Doppelhutprofil- und die H-Probe eingesetzt, um die realen Beanspruchungsverhältnisse, die an einem Verbindungselement innerhalb einer Blechstruktur od. dgl. auftreten, nachzubilden. Dies ist mit den einfach überlappenden Proben nicht möglich, da sich hiermit nur die ausgewählten Belastungszustände, nämlich Kopf-, Scher- und Schälzug, einzeln prüfen lassen und zum anderen die Steifigkeit der einfach überlappenden Proben nicht der von Bauteilen entspricht. Direkte Konstruktionskennwerte für die Dimensionierung und Berechnung von gefügten Bauteilen sind mit derartigen Probenformen nicht ermittelbar.

Eine Vorrichtung zum Test von Klebeverbindungen ist auch aus der US/T 916,005 bekannt. Diese ist allerdings nur für eine einfache Art von Proben geeignet und nur bei Klebeverbindungen einsetzbar. Mit ihr sind auch nicht alle vorgesehen Prüfungen möglich.

Es besteht somit das Problem, dass zwar mit den einfachen Proben schnell Ergebnisse ermittelt werden können, dass diese aber nicht für die Auslegung der Verbindungselemente benutzt werden können. Dagegen ist mit den Ergebnissen, die mit den bauteilähnlichen Proben ermittelt werden, zwar eine gewisse Bewertung des bauteilähnlichen Verhaltens möglich, jedoch ist die Prüfung der Proben aufwendig, teuer und zeitintensiv, und direkt für die konstruktive Auslegung der Fügeelemente nutzbare Kennwerte lassen sich auch mit diesen Prüfkörpern nicht gewinnen.

Die aus der DE 195 10 366 C1 bekannten Proben können zwar auch dazu verwendet werden, um Klebeverbindungen zu testen, jedoch ist bei der Verwendung von Klebestoff, Laminaten oder dgl. als Verbindungsmittel eine erheblich höhere Anzahl von Testreihen erforderlich, da die Klebung auch von Temperatur, Feuchtigkeit und vielen anderen Parametern abhängt. So finden üblicherweise Prüfungen unter Variation der Temperatur zwischen –80° C und +250° C statt. Darüber hinaus müssen Verklebungen auch unter dem Einfluss von verschiedenen Medien, wie z.B. Salzwasser, geprüft werden. Die Probenhälften können flächig über mindestens eine Klebstoffschicht oder über mindestens eine punktweise mechanische Füge- oder Nietverbindung oder eine Schweißverbindung miteinander im überlappenden Bereich verbunden sein. Es sind auch die unterschiedlichsten Kombinationen der verschiedenen Verbindungsarten möglich. Weiterhin können zwischen den Bodenflächen der Probenhälften und/oder an mindestens einer Probenhälfte zwischen den Halteseitenwänden weitere aus den zu prüfenden Materialien gefertigte Probenteile angeordnet sein, welche ebenfalls durch ein zu prüfendes Verbindungsmittel mit mindestens einer Probenhälfte verbunden sind. Dies können z.B. Elemente aus Gummi, Kunststoff oder Bleche sein. Je nach Lage der zusätzlichen Probenteile zwischen den Probenhälften oder innerhalb einer Probenhälfte entstehen unterschiedliche Dreiteilverbindungen, bei denen die Belastung entweder an zwei direkt aneinanderliegenden Teilen oder an den jeweils äußeren Teilen anliegt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vereinfachung und Kostenverringerung bei der Probenherstellung zu erbringen um mit diesen Proben sehr viele verschiedene Testreihen mit den verschiedensten Werkstoffen und auch Kombinationen von Verbindungen, wie Klebung plus Durchsetzfügeverbindungen etc., durchführen zu können und die einzelnen Daten dann für Festigkeitsanalysen von ganzen Baugruppen nach der Finiten-Elemente-Methode verwenden zu können.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass aus einem flächigen Materialstück zur Bildung eines Mehrfachprobenzuschnitts mehrere flächige Materialzuschnitte an Stegen und/oder in flächigen Bereichen aneinanderhängend ausgestanzt und/oder ausgeschnitten werden, und dann zwei Mehrfachprobenzuschnitte mit ihren die Bodenflächen der Probenhälften bildenden Bereichen überdeckend, im Falle einer Klebeverbindung nach Aufbringen von erforderlichen Klebstoffschichten auf die Bodenflächenbereiche, übereinandergelegt und mittels dem zu prüfenden Verbindungsmittel miteinander verbunden werden, und die Halteseitenwände vor oder nach dem Übereinanderlegen und Verbinden der Probenhälften von der Verbindungsfläche weg abgewinkelt werden und anschließend durch Abtrennen der Stege und/oder Durchtrennen an den flächigen Bereichen die einzelnen Proben voneinander gelöst werden.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn zuerst die Halteseitenwände abgewinkelt werden und dann die Mehrfachprobenzuschnitte in einer Zentriereinrichtung, mit den Bodenflächen übereinanderliegend, ggf, nach Auftrag der Klebstoffschichten, miteinander verbunden werden. Hierdurch wird verhindert, dass nach dem Zusammenfügen der Proben beim Abwinkeln der Halteseitenwände Verspannungen in die Probe induziert werden.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn zur Begrenzung der Klebefläche Bereiche der Bodenfläche und/oder der die Probenhälften eines Mehrfachprobenzuschnitts verbindenden Bereiche vor dem Auftragen der Klebstoffschichten abgedeckt werden. Auf diese Weise kann die Größe der Klebefläche variiert werden. Sie liegt üblicherweise zwischen 1 mm2 bis 10 cm2.

Um beim Zusammenfügen der Probenhälften mittels Klebstoff eine gleichmäßige Klebstoffschicht zwischen den Proben zu erzeugen, ist es vorteilhaft, wenn zwischen die Mehrfachprobenzuschnitte vor dem Zusammenpressen in den Stegbereichen zwischen den zusammenhängenden Probenhälften eines Mehrfachprobenzuschnitts, Distanzhalter, wie z.B. Drähte oder dgl., eingelegt werden.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn an mindestens einer Probenhälfte Abschnitte des Materialzuschnitts von der Bodenfläche abgewinkelt werden und sich dadurch zwei sich gegenüberliegende Stabilisierungswände bilden.

Diese Art der Herstellung ermöglicht es, beschichtete bzw. oberflächenveredelte Bleche zu verkleben und den Verbund sehr elegant unter den o.g. Beanspruchungen zu prüfen. Dabei können die Klebeschichtdicken in weiten Bereichen von 0,01 bis 10 mm variiert werden.

Eine weitere Aufgabe ist es, eine Vorrichtung zum sicheren und schnellen Einspannen und Halten von Proben der genannten Art zu schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die eingangs genannte Vorrichtung ein Schnellspannfutter aufweist, welches mindestens zwei sich gegenüberliegende, gegen die Halteseitenflächen der Probenhälfte drückende, oder die Halteseitenwände der Probenhälfte gegen eine im Zentrum des Futters angeordnete, die Probe zentrierende Matrize klemmende Backen aufweist.

Die anschließenden Unteransprüche enthalten eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Vorteilhaft wird ein Überwachungsverfahren zur einfachen, kostengünstigen, schnellen und sicheren Kontrolle und Dokumentation der Belastungsprüfungen der Proben geschaffen, indem außerhalb der Spannfutter mindestens eine Messvorrichtung zum Überwachen des Abstandes zwischen den Spannfuttern und/oder der Verformung der Probe und/oder des Verbindungsmittels angeordnet ist, und dass die Messvorrichtung mindestens eine Kamera und eine Einrichtung zur Bilderkennung, Bildauswertung und/oder Bildspeicherung aufweist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Probe in der Prüfmaschine mit Markierungen über eine Kamera aufgenommen wird, und die aufgenommenen Bilder digitalisiert an einen Rechner zur Bildverarbeitung weitergegeben werden. Um in einem evtl. beengten Raum um die Prüfmaschine eine optimale Einblicksposition zur Aufnahme der Bilder zu haben, oder auch um evtl. über einen Kanal in das Matrizeninnere des Schnellspannfutters zu gelangen und die Innenseiten des Probenbodens beim Versuch zu beobachten, ist es vorteilhaft, einen Lichtleiter, wie z.B. einen Glasfaserstrang zur Aufnahme der Bilder und Weiterleitung bis zur Kamera zu verwenden.

Vorteilhaft werden aus den Lageänderungen der Markierungen, insbesondere deren relativen Lage zueinander, bei der Belastungsprüfung Kennwerte, wie z.B. die Zugfestigkeit, die Schubfestigkeit, die Scherfestigkeit, das E-Modul, das Schubmodul oder die Bruchgleitung, ermittelt. Diese Kennwerte werden in Datenbanken abgespeichert und/oder mit bereits in einer Datenbank vorhandenen Kennwerten verglichen.

Die Auswertung der Lageänderungen der Markierungen sowie die Ermittlung der Kennwerte wird online in einer in der Prüfvorrichtung integrierten Kontrolleinrichtung durchgeführt und die ermittelten Daten dann über eine Schnittstelle an weitere Rechner, an ein Speichermedium und/oder Ausgabeeinrichtungen weitergegeben. Bei dieser Kontrolleinrichtung kann es sich um einen kleinen Rechner, z.B. einen Einplatinenrechner, handeln, welcher selbständig mit einem entsprechenden Programm die Veränderungen der Markierungen auswertet.

Mit dem Verfahren und der Vorrichtung ist es möglich, auf sehr schnelle und einfache Weise jeden einzelnen Belastungstest bis ins Detail zu dokumentieren.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Probe, des Herstellungsverfahrens, der Zentriervorrichtung, der Probenspannvorrichtung und des Überwachungsverfahrens werden im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

1 eine Draufsicht auf einen Mehrfachprobenzuschnitt nach einer ersten Ausführungsform,

2 eine Draufsicht auf einen Mehrfachprobenzuschnitt nach einer zweiten Ausführungsform,

2a eine Draufsicht auf einen Mehrfachprobenzuschnitt mit durchgehenden Bereichen zwischen den Bodenflächenbereichen,

3 eine perspektivische Ansicht einer fertigen Probe nach dem ersten Ausführungsbeispiel in 1, mit einer Klebeschicht als Verbindung,

3a eine Ansicht einer fertigen Probe nach dem ersten Ausführungsbeispiel mit einem zusätzlichen Probenteil zwischen den Probenhälften (3-Blech-Klebeverbindung mit Belastung der äußeren Bleche),

3b eine Ansicht einer fertigen Probe nach dem ersten Ausführungsbeispiel mit einem zusätzlichen Probenteil innerhalb einer Probenhälfte (3-Blech-Klebe-Nut-Verbindung mit Belastung eines äußeren des mittleren Blechs),

3c eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Zentrieren von Mehrfachprobenzuschnitten während des Zusammenfügens,

3d eine Frontansicht der Vorrichtung nach 3c zum Zentrieren von Mehrfachprobenzuschnitten während des Zusammenfügens.

4 schematische Darstellung einer Probe nach einer dritten Ausführungsform als Blockprobe mit einer Verklebung als Verbindungsmittel (die Probenaufnahme, Schnellspannfutter) ist ebenfalls nur schematisch dargestellt,

5 eine Seitenansicht der gesamten Spannvorrichtung mit einer eingespannten Probe mit schräg abgewinkelten Halteseitenwänden in Kopfzugrichtung (die strichpunktierte Darstellung zeigt die relative Lage von Anschlussadaptern und Anschlusssegmenten mit Futtern und Proben in der Scherzugeinspannung), wobei die Schnellspannfutter jeweils halbseitig als Schnitte durch unterschiedliche Schnittebenen dargestellt sind,

6 eine vergrößerte Darstellung der beiden Schnellspannfutter mit eingespannter Probe nach der Ausführung von 1 bis 3 (hier mit quadratischen Bodenflächen) als Schnittzeichnung durch halbseitig jeweils unterschiedliche Schnittebenen,

7 einen Schnitt durch zwei sich gegenüberliegende Backen zur Einspannung einer Probe, nach der Ausführung von 1 bis 3 (hier mit quadratischen Bodenflächen)

8 eine Draufsicht auf einen Backensatz zum Einspannen einer Probe, nach der Ausführung von 1 bis 3 (hier mit quadratischen Bodenflächen)

9 eine Draufsicht auf den Futtergrundkörper,

10 einen Schnitt A-A durch den Futtergrundkörper,

11 eine Draufsicht auf den Spannring zum Spannen der Proben,

12 einen Schnitt durch eine auf eine Basisplatte montierte Matrize zur Aufnahme von Proben mit schräg abgewinkelten Halteseitenwänden mit darin enthaltener Positioniereinrichtung zum Positionieren der Probe,

13 eine Schnittzeichnung durch die Schnellspannplatten entlang der Mittelpunkte der beiden Führungsbolzen und des Spannbolzens,

14 eine Schnittzeichnung durch einen Anschlussadapter mit montiertem Anschlusssegment.

In einer ersten Ausführungsform – 3 – besteht die erfindungsgemäße Probe (Pa) aus zwei aus den zu prüfenden Materialen gefertigten Probenhälften (1a). Diese weisen je eine Bodenfläche (2) und zwei sich gegenüberliegende Halteseitenwände (3a) auf. Jede Probenhälfte (1a) besteht aus einem flächigen Materialzuschnitt (5a), und die Halteseitenwände (3a) sind von von der Bodenfläche abgewinkelten Abschnitten (7a) des flächigen Materialzuschnitts (5a) gebildet, wobei die abgewinkelten Halteseitenwände (3a) jeweils von der anderen Probehälfte (1a) weg weisen.

In einer zweiten Ausführungsform – 2 – weisen die Probenhälften (1b) zwei sich gegenüberliegende, aus von der Bodenfläche (2) abgewinkelten Abschnitten (7b) des Materialzuschnitts (5b) gebildete kürzere Stabilisierungswände (3b) auf. Auch diese Wände sind rechtwinklig zur Bodenfläche abgewinkelt.

Die Bodenfläche (2) kann prinzipiell jede beliebige Form aufweisen, ist aber vorteilhafterweise rechteckig, vorzugsweise quadratisch.

In den Halteseitenwänden (3a) befinden sich Löcher (6a), durch welche die Probe (Pa, Pb) mit der Aufnahmevorrichtung (10a) verstiftet oder verschraubt werden kann.

Eine dritte Ausführungsform der Probe (Pc) wird in 4 schematisch dargestellt. Hierbei besteht jede Probenhälfte (1c) aus einem massiven Materialblock (5c), an welchem die Bodenfläche (2c) und mindestens zwei sich gegenüberliegende, an die Bodenflächen (2c) grenzende form- und/oder kraftschlüssig, zum Probezentrum (Z) zentriert, in eine Aufnahmevorrichtung (10c) einer Prüfmaschine befestigbare Halteseitenflächen (3c) angeformt sind. Auch hierbei ist es am einfachsten, wenn die Seitenflächen (3c) rechtwinklig an die Bodenfläche (2c) angrenzen.

Ebenso wie die Proben (Pa, Pb) der ersten beiden Ausführungsformen kann auch diese Probe (Pc) in den Halteseitenflächen (3c) Löcher (6a) aufweisen, durch welche die Proben (Pc) mit der Aufnahmevorrichtung (10c) verstiftet wird.

In den in den Figuren gezeigten Fällen sind die Probenhälften (1a, 1b, 1c) vollflächig über mindestens eine Klebestoffschicht (V) verbunden. Prinzipiell sind diese Proben aber auch zum Prüfen jeder beliebigen anderen Verbindungsart einsetzbar, so z.B. auch zum Prüfen von Laminat-Verklebungen mit mehreren Klebstoffschichten (Klebschichtdicken: ca. 0,01 bis 10 mm), punktförmigen Schweißverbindungen, von mechanischen Füge- oder Nietverbindungen oder auch von beliebigen Kombinationen solcher Verbindungsmittel.

Zwischen den Bodenflächen (2, 2c) der Probenhälften (1) können außerdem noch weitere aus den zu prüfenden Materialien gefertigte Probenteile (1d, 1e) angeordnet sein. Dies kann z.B. ein weiteres Blechteil (1d) sein, welches zwischen den Probenhälften (1a) beidseitig über Klebstoffe mit den Probenhälften (1a) verbunden ist. So entsteht eine 3-Blech-Klebeverbindung, mit der eine Belastung der jeweils äußeren Bleche prüfbar ist (3a). Eine weitere Möglichkeit besteht darin, z.B. ein Blech (1e) innerhalb einer Probenhälfte (1a) zwischen den Halteseitenwänden (3a) an der Bodenfläche (2) zu befestigen (3b). Bei dieser 3-Blech-Verbindung wird dann die Belastung zwischen einem Außenblech und dem mittleren Blech geprüft. Weiterhin ist es denkbar, bei einer 3-Blech-Verbindung mit zwei außenliegenden Probenhälften (1a) das mittlere Blech (1d) durch eine weitere Vorrichtung während des Prüfvorgangs zu belasten, z.B. seitlich zwischen den Probenhälften (1a) herauszuziehen.

Selbstverständlich sind auch hier die verschiedensten Verbindungsarten bzw. Kombinationen von Verbindungsarten, sowie die Verwendung von unterschiedlichsten Materialien für die Probenteile (1d, 1e), z.B. Gummi, Kunststoff oder dgl., möglich. Ebenso ist es selbstverständlich auch möglich, Proben mit mehr als drei Teilen, z.B. 4-Blech- oder 5-Blech-Proben, herzustellen und zu testen.

Die erfindungsgemäßen Proben (Pa, Pb) nach den ersten beiden Ausführungsbeispielen sind auf folgende Weise besonders günstig herzustellen. Hierbei wird beispielhaft die Verwendung von Klebstoff als Verbindungsmittel angenommen.

Zunächst wird auf einem flächigen Materialstück ein Mehrfachprobenzuschnitt (Ma, Mb) mit mehreren flächigen Materialzuschnitten (5a, 5b), welche an Stegen (4a) und/oder in flächigen Bereichen (4b), vorzugsweise zwischen den Bodenflächen (2), aneinander hängen, ausgestanzt bzw. ausgeschnitten. Dass die einzelnen Materialzuschnitte (5a, 5b) zwischen ihren Bodenflächen noch von flächigen Bereichen zusammengehalten werden, hat beim Verkleben den Vorteil, daß beim Auftragen des Klebers ein mögliches Hochbiegen der Randbereiche der Bodenflächen (2) vermieden wird.

Anschließend werden die Haltewände (3a) jeder Probenhälfte nach oben hin abgewinkelt. Dann erfolgt das Auftragen der Klebstoffschicht, entweder auf die von den Haltewänden (3a) wegweisende Bodenfläche (2) eines der Mehrfachprobenzuschnitte (Ma, Mb), oder auf die Bodenfläche (2) beider Mehrfachprobenzuschnitte (Ma, Mb). Die Bodenflächenbereiche, welche nicht verklebt werden sollen, sowie die Stege (4a) bzw. die flächigen Verbindungsbereiche (4b), zwischen den einzelnen Materialzuschnitte (5a, 5b) der Mehrfachprobenzuschnitte (Ma, Mb), werden während des Auftrages der Klebstoffschicht mit Teflon® oder dgl. abgedeckt.

Anschließend werden die beiden Mehrfachprobenzuschnitte (Ma, Mb), wie in 3c und 3d gezeigt, über die Zentrierbacken (213) in eine erfindungsgemäße Zentriervorrichtung eingelegt. Diese Zentrierbacken (213) sind in einem Rahmen (212) aufeinander zu verschiebbar angeordnet. Durch Zusammenpressen der Backen (213) werden dann die beiden Mehrfachprobenzuschnitte (Ma, Mb) zusammengefügt. Um beim Zusammendrücken eine gleichmäßig definierte Klebstoffschicht (V) zu erhalten, werden vorteilhafterweise vor dem Zusammenpressen zwischen die Mehrfachprobenzuschnitte (Ma, Mb) in den Stegbereichen zwischen den zusammenhängenden Materialzuschnitten (5a, 5b) des Mehrfachprobenzuschnitts (Ma, Mb) Drähte (211) als Distanzhalter gelegt.

Anschließend kann die dann entstandene Mehrfachprobe aus der Zentriervorrichtung entnommen werden. Durch Abtrennen der Stege (4a) bzw. Durchtrennen der flächigen Bereiche (4b) können dann die einzelnen Proben (Pa, Pb) voneinander gelöst werden. Bei durchgehenden flächigen Verbindungsbereichen zwischen den Bodenflächen (2) der Materialzuschnitte (5a, 5b) können je nach Schnitt durch den flächigen Bereich (4b), entweder mittig oder jeweils entlang der Bodenflächen (2), Probenformen (Mb) mit Stabilisierungswänden oder Probenformen(Ma) ohne Stabilisierungswände hergestellt werden. Schließlich können dann ggf. die Stabilisierungswände (3b) jeder Probenhälfte (1b) von der jeweils anderen Probenhälfte (1b) hinweg abgewinkelt werden.

Die dargestellte Vorrichtung zum Einspannen und Halten von Proben (P, Pa, Pb, Pc) in Prüfmaschinen besteht aus zwei Probenspannfuttern (10, 10a, 10c) mit daran angeordneten Anschlusssegmenten (90, 90') sowie daran befestigten, die Verbindung zwischen den Anschlusssegmenten (90, 90') und der Prüfmaschine bildenden Anschlussadaptern (96, 96').

Die Spannbackenfutter (10, 10a, 10c) bestehen jeweils aus einer Basisplatte (40), welche am jeweiligen Anschlusssegment (90, 90') befestigt ist, einer zentrisch auf der Basisplatte (40) befestigten Matrize (20, 20a), einem ringförmig um die Matrize (20, 20a) angeordneten, als Backenschlitten ausgebildeten Futtergrundkörper (50) sowie darauf montierten Backen (30, 30a) und einer den Futtergrundkörper (50) und die Backen (30, 30a) umschließenden Spannringeinheit (60). Wird eine Probe (Pc) nach dem Ausführungsbeispiel in 4 verwendet, so kann auf den Einsatz einer Matrize (20, 20a) verzichtet werden.

Die zur Außenseite des Futters (10, 10a) weisenden Flächen (31) der Backen (30, 30a) laufen konisch in Richtung der Kopfseite (11) des Futters (10, 10a) auseinander. Die Spannringeinheit (60) besteht aus einem vorderen, nahe der Futterkopfseite befindlichen Spannring (61), welcher mit seiner entsprechend konisch ausgebildeten Innenfläche (62) form- und kraftschlüssig an den Backenaußenflächen (31) anliegt, und aus einem hinteren, nahe der Basisplatte (40) befindlichen, über ein Gewinde mit dem Futtergrundkörper (50) verbundenen Spannmutter (66). Spannring (61) und Spannmutter (66) sind über ein Wälzlager (68) miteinander kraftschlüssig verbunden. Die Spannmutter (66) ist an ihrer Außenseite an verschiedenen Stellen mit Bohrungen zum Eingreifen eines Spannhebels versehen. Durch eine Schraubbewegung der Spannmutter (66) in Richtung der Kopfseite (11) des Futters (10, 10a) wird der Spannring (61) in Richtung Futterkopfseite (11) gedrückt. Dabei werden die Backen (30, 30a) aufgrund der Konizität der Backenaußenflächen (31) und der Spannringinnenfläche (62) in ihre Spannstellung nach innen in Richtung Matrizenmantel gedrückt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind in der Innenwandung (62) des Spannrings (61) Aussparungen angeordnet, die als Taschen (63) für die Backen (30, 30a) in der Probenwechselposition dienen. Zum Wechseln der Proben (P; Pa, Pb, Pc) muss bei dieser Ausführungsform die Spannmutter (66) nicht um mehrere Umdrehungen verschraubt werden. Die Spannmutter (66) muss hier lediglich mit dem Bruchteil einer Umdrehung gelöst werden, so dass der Spannring um ca. 45° gedreht werden kann und die Backen (30, 30a) locker in die Taschen (63) des Spannrings (61) zurückgeschoben werden können. Die Trennung von Spannring (61) und Spannmutter (66) über ein Wälzlager (68) hat außerdem den Vorteil, dass beim Spannen keine Drehmomente auf die Probenwände (3a, 3b, 3c) ausgeübt werden und die Probe (P, Pa, Pb, Pc) belastungsfrei eingespannt wird.

Backen (30, 30a) und Matrize (20, 20a) sind durch die Verwendung von Distanzscheiben (J) an der Verbindungsstelle zwischen Futtergrundkörper (50) und Basisplatte (40) sowie Matrize (20, 20a) und Basisplatte (40) zueinander höhenverstellbar, um eine sichere verspannungsfreie Aufnahme von Proben mit verschiedenen Materialdicken zu gewährleisten.

Hierdurch ist auch eine Justage des Probenmittelpunktes entlang der Zentrierachse des Futters (10, 10a, 10c) möglich, um so sicherzustellen, dass immer eine zentrische Krafteinleitung (durch die Mitte der Fügegeometrie) in die Probe (P, Pa, Pb, Pc) beim Versuch einstellbar ist.

Zur Aufnahme von Proben (Pa, Pb) der ersten beiden Ausführungsbeispiele liegen die Außenflächen (21a) der Matrize (20a) parallel zur Zentrierachse des Futters (10a). Die Innenflächen (31a) der Backen (30a) verlaufen ebenfalls entsprechend parallel zur Zentrierachse des Futters (10a).

Zum Einspannen wird die Probe (P, Pa, Pb) bei geöffneten, d.h. voneinander entfernten Backen (30, 30a) und bei in der Prüfmaschine auseinandergefahrenen Spannfuttern (10, 10a) über die Matrize (20, 20a) des einen Futters (10, 10a) gestülpt. Anschließend wird durch langsames Zusammenfahren der Futter (10, 10a) die Matrize (20, 20a) des zweiten Futters (10, 10a) in die andere Probenhälfte (1a, 1b) verbracht. Dabei zentriert sich die Probe (P, Pa, Pb) automatisch selbst. Der entsprechende Sitz der Probe (P, Pa, Pb) wird üblicherweise durch die von der Prüfmaschine registrierte Gegenkraft, welche beim Zusammenfahren der Futter (10, 10a) von den Halteseitenwänden (3a) und/oder Stabilisierungswänden (3b) auf die Matrize (20, 20a) ausgeübt wird, kontrolliert. Um zu verhindern, daß beim Einspannen der Probe (P, Pa, Pb) die Halteseitenwände (3a) und/oder Stabilisierungswände (3b) auseinander gedrückt werden, weisen die Matrizen (20, 20a) zur exakten Positionierung der Proben (P, Pa, Pb) jeweils eine Positionierhilfe (70) in Form einer Anlagefläche (71) für die Probenbodenfläche (2) auf. Für die Versuchsdurchführung in der Spannposition der Futter (10) müssen sich von außen die Anlageflächen (71) von den Probenbodenflächen (2) entfernen lassen. Dies geschieht jeweils über eine an einem von außen bedienbaren Schieber (73) angebrachte schräge Steuerfläche (74), auf welcher ein mit der Anlagefläche (71) verbundener Stößel (75) unter Andruck durch eine Feder (72) abgestützt wird.

Zum Einspannen einer Probe (1c) nach Ausführungsbeispiel in 4 ist keine Matrize (20) nötig. Die Backen (30, 30a) klemmen einfach an der Außenwand (3c) der Probenhälften (1c).

Die Backen (30a), bzw. beim Einsatz von Proben (Pa, Pb) nach einem Ausführungsbeispiel von 1 bis 3 auch die Matrize (20a), weisen koaxial mit den Löchern (6a) in den Haltewänden (3a) oder Halteseiten (3c) der Proben (Pa, Pb, Pc) liegende Löcher (21b, 31b) auf, durch welche die Proben (Pa, Pb) mit den Backen (30a) bzw. auch der Matrize (20a) verstiftet werden.

Für eine Durchführung von Schälzugprüfungen sind vorteilhafterweise die Kopfflächen (32) zweier benachbarter Backen (30) der Spannfutter (10) von einer senkrecht durch die Längsachse des Futters (20) verlaufende Mittelachse ausgehend nach außen hin abgeschrägt. Außerdem ist entsprechend die Kopffläche des Spannrings (61) innerhalb eines Kreissegments (64) von der Mittelachse (33) weg nach außen hin im gleichen Winkel abgeschrägt. Dadurch entsteht zwischen den Kopfflächen (11) der in der Prüfposition aneinanderliegenden Spannfutter (10, 10a) halbseitig ein verbreiterter Spalt (12).

Zur Kontrolle der Verformung der Probe (P, Pa, Pb) und/oder des Verbindungsmittels (V) sind vorteilhafterweise im Inneren der Matrizen (20, 20a) an verschiedenen Stellen, vorzugsweise in jeder Probenhälfte (1, 1a) Messvorrichtungen (80) angeordnet. Eine solche direkte Anordnung der Messvorrichtungen an der Probe (P, Pa, Pb, Pc) hat den Vorteil, dass im Gegensatz zu den bisher üblichen Messvorrichtungen zur Bestimmung des Abstandes zwischen den Spannfuttern (10, 10a, 10c), eine definierte Messung der Probenverformung möglich ist und Einflüsse des Spannfutters (10, 10a, 10c) und der Halterungen nicht berücksichtigt werden.

Weitere, z.B. mechanisch oder auch optisch, elektronisch oder opto-elektronisch arbeitende Meßvorrichtungen sind außerhalb der Probe an der Prüfmaschine angebracht.

Die Meßvorrichtungen (80) sind an eine Steuerung und einen Computer mit Ausgabe- und Speichermöglichkeiten angeschlossen, und die von den Meßvorrichtungen (80) ermittelten Daten können auch on-line zur Steuerung des Antriebs der Prüfmaschine verwendet werden. Weiterhin ist auch eine Kombination mit außerhalb der Spannfutter (10, 10a, 10c) befindlichen, herkömmlichen Meßvorrichtungen zur Überwachung des Abstands zwischen den Spannfuttern (10, 10a, 10c) und der Verformung der Probe (P, Pa, Pb, Pc) oder der Verbindungsstelle möglich.

Zur Anwendung des neuen erfindungsgemäßen Verfahrens zum Überwachen der Verformung einer Probe (P, Pa, Pb, Pc) und/oder eines Probenverbindungsmittels (V) in der Prüfmaschine müssen auf der Probe (P, Pa, Pb, Pc) und/oder auf dem Verbindungsmittel (V), auf Teilen der Prüfmaschine und/oder auf Teilen der Spannvorrichtung, z.B. auf den Backen (30, 30a) Markierungen (200) angebracht werden. Die relative Lage dieser Markierungen (200) zueinander wird während der Belastungsprüfung optisch durch eine Kamera überwacht. Die von der Kamera aufgenommenen Bilder werden digitalisiert und an den Rechner zur Bildverarbeitung weitergegeben. Zum Übermitteln der Bilder an die Kamera ist an schwer zugänglichen Stellen der Einsatz eines Lichtleiters, z.B. eines Glasfaserstrangs vorgesehen.

Aus den Lagedaten der Markierungen (200) werden von einer in die Vorrichtung integrierten Kontrolleinrichtung, z.B. einem Einplatinen-Rechner, die gewünschten Kennwerte ermittelt. Diese Kennwerte werden in einer Datenbank gespeichert und können auch mit bereits schon in der Datenbank vorhandenen Werten verglichen werden. Zum Anschluß an weitere Rechner, Speichermedien und/oder Ausgabevorrichtungen ist an der Kontrolleinrichtung eine entsprechende Schnittstelle vorgesehen.

Bei Verwendung eines entsprechenden Bilderkennungsprogramms bei der Auswertung ist es prinzipiell auch möglich, anstelle extra aufgebrachter Markierungen (200) bereits auf bzw. an der Probe (P, Pa, Pb, Pc) oder dem Verbindungsmittel (V) vorhandene "natürliche" markante Punkte zu nutzen, wie z.B. Ecken, Kanten etc.

In einer vorteilhaften Ausführung der Spannfutterhalterung sind die Anschlußsegmente (90, 90') und die Anschlußadapter (96, 96') mittels Schnellspannbolzen (97) miteinander verbunden. Hierzu weisen die Anschlußadapter (96, 96') einen Spalt (98) auf, in welchen die plattenförmigen Anschlußsegmente (90, 90') formschlüssig eingreifen. Anschlußsegmente (90, 90') und Anschlußadapter (96, 96') weisen entsprechende in der gewünschten Arretierstellung koaxial liegende Bohrungen auf, in welche die Schnellspannbolzen (97) gesteckt werden. Die Schnellspannbolzen (97) werden auf einer Seite des Anschlußsegments (90, 90') jeweils durch einen entsprechend geschlitzten, in an einem Ende der Schnellspannbolzen (97) angeordnete Nuten (97N) eingreifenden Schieber (97S) gehalten, welcher in eine entsprechende Aussparung des Anschlußadapters (96, 96') mit angeformten Nuten (99) formschlüssig einschiebbar ist. Auf der anderen Seite des Anschlußsegments (90, 90') werden die Schnellspannbolzen (97) durch Muttern (97M) festgeklemmt.

Zum Wechseln der Probe (P, Pa, Pb, Pc) ist es vorteilhaft, wenn die Spannfutter (10, 10a, 10c) übereinander angeordnet sind, so daß die Probe (P, Pa, Pb, Pc) einfach auf die Matrize (20, 20a) des unteren Futters (10, 10a, 10c) gelegt und dann von oben das zweite Futter (10. 10a, 10c) hineingefahren werden kann. Hierzu sind die Anschlußadapter (96, 96') auf einer gemeinsamen Achse, der Zugachse, senkrecht übereinander angeordnet.

Um die definiert eingespannte Probe (P, Pa, Pb, Pc) in die für die gewünschte Belastungsrichtung erforderliche Lage bezüglich der Zugachse zu bringen, ohne dabei irgendwelche nicht definierten Kräfte auf die Probe (P, Pa, Pb, Pc) auszuüben, werden vor dem Verdrehen der Probe (P, Pa, Pb, Pc) von der senkrechten Kopfzuglage in die gewünschte Zuglage die Anschlußsegmente (90, 90') durch Schnellspannplatten (91) miteinander verbunden, wobei die Anschlußsegmente (90, 90') und Schnellspannplatten (91) gemeinsam einen stabilen Ring bilden.

Diese Schnellspannplatten (91) bestehen aus zwei übereinander angeordneten, einen Spalt (92S) zwischen sich bildenden Ringsegment-Platten (92). An einer der Platten (92) sind senkrecht zur Plattenebene zwei Führungsbolzen (95) angeordnet, welche in entsprechende Löcher der anderen Platte eingreifen. In der Mitte der Platten (92) ist senkrecht zur Plattenebene ein durchgehender Spannbolzen (94) angeordnet, welcher auf der einen Außenseite der Platten (92) von Muttern gehalten wird und auf der anderen Außenseite der Platten (92) mit einem Exzenterhebel (93) zum Zusammendrücken der Platten (92) versehen ist. Die Platten (92) werden mittels einer zwischen den Platten (92) um den Spannbolzen (94) angeordneten Feder (94F) auseinander gedrückt.

Die Verbindung der Anschlußsegmente (90, 90') erfolgt dann durch Einbringen der jeweiligen gegenüberliegenden Enden der Anschlußsegmente (90, 90') in den von den Schnellspannplatten (91) gebildeten Spalt (92S) und dem anschließenden Zusammenklemmen der Platten (92) über den Exzenterhebel (93).

Zur einfacheren Positionierung der Schnellspannplatten (91) zwischen den Anschlußsegmenten (90, 90') sind an einem der Anschlußsegmente (90) an beiden Enden jeweils Einbuchtungen (90N) angeordnet, in welche einer der beiden Führungsbolzen (95) im geöffneten Zustand der Schnellspannplatten (91) eingebracht wird. Der jeweils zweite Führungsbolzen (95) wird dann gegen das gegenüberliegende Ende des anderen Anschlußsegments (90') gelegt.

Zur einfacheren Drehung des von den Anschlußsegmenten (90, 90') und den Schnellspannplatten (91) gebildeten Rings mit der eingespannten Probe (P, Pa, Pb, Pc) ist am unteren der beiden Anschlußadapter (96) in einem Abstand seitlich vom Anschlußadapter (96) auf beiden Seiten je eine Rolle (100) angeordnet. Auf diesen beiden Rollen (100) ist das untere der beiden Anschlußsegmente (96) gelagert.

Das folgende Beispiel beschreibt einen kompletten Einspannvorgang einschließlich dem Verdrehen der Probe in die sogenannte Scherzugposition:

  • 1. Einlegen einer Probenhälfte (1a, 1b, 1c) auf die Matrize (20) des geöffneten unteren Spannfutters (10, 10a, 10c).
  • 2. Langsames Hineinfahren der zweiten Matrize (20a) in die obere Probenhälfte (1a, 1b, 1c) mittels der Prüfmaschine,
  • 3. Die Backen (30, 30a) beider Futter (10, 10a, 10c) aus den Taschen (63) locker gegen die Außenwandungen (3a) der Probe (P, Pa, Pb, Pc) schieben.
  • 4. Spannring (61) um 45° verdrehen.
  • 5. Mittels Verdrehen der Spannmutter (66) jeweils den Spannring (61) gegen die Backen (30, 30a) drücken und damit die Probe (P, Pa, Pb, Pc) zwischen Backen (30, 30a) und Matrize (20, 20a) einspannen.
  • 6. Verbinden der beiden Anschlußsegmente (90, 90') mittels der Schnellspannplatten (91).
  • 7. Lösen und Entfernen der Schnellspannbolzen (97) zwischen Anschlußsegmenten (90, 90') und Anschlußadaptern (96, 96') .
  • 8. Verdrehen des gesamten von Anschlußsegmenten (90, 90') und Schnellspannplatten (91) gebildeten Rings um 90°.
  • 9. Verbinden der Anschlußsegmente (90, 90') mit den Anschlußadaptern (96, 96') .
  • 10. Entfernen der Schnellspannplatten (91).


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Herstellung von Proben (Pa, Pb) zum Einsatz in Maschinen zur Prüfung der Belastbarkeit von Verbindungen, mit zwei aus den zu prüfenden Materialien gefertigten, je eine Bodenfläche (2) und Seitenwände (3a, 3b) aufweisenden Probenhälften (1a, 1b), wobei jede Probenhälfte (1a, 1b) aus einem flächigen Materialzuschnitt (5a) besteht und die Seitenwände (3a, 3b) der Probenhälfte (1a, 1b) von von der Bodenfläche (2) abgewinkelten Abschnitten (7a, 7b) des flächigen Materialzuschnitts (5a, 5b) gebildet werden, und die Probenhälften (1a, 1b) über ihre Bodenflächen (2), mit den von den abgewinkelten Seitenwänden (3a, 3b) abweisenden Bodenaußenflächen zueinander weisend, durch ein zu prüfendes Verbindungsmittel (V) miteinander verbunden sind und jede Probenhälfte (1a, 1b) genau zwei sich gegenüberliegende Halteseitenwände (3a) aufweist, welche form- und/oder kraftschlüssig in einer Aufnahmevorrichtung (10, 10a) einer Prüfmaschine befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem flächigen Materialstück zur Bildung eines Mehrfachprobenzuschnitts (Ma, Mb) mehrere flächige Materialzuschnitte (5a, 5b) an Stegen (4a) und/oder in flächigen Bereichen (4b) aneinanderhängend ausgestanzt und/oder ausgeschnitten werden, und dann zwei Mehrfachprobenzuschnitte (Ma, Mb) mit ihren die Bodenflächen (2) der Probenhälften (1a, 1b) bildenden Bereichen überdeckend, im Falle einer Klebeverbindung nach Aufbringen von erforderlichen Klebstoffschichten auf die Bodenflächenbereiche, übereinandergelegt und mittels dem zu prüfenden Verbindungsmittel (V) miteinander verbunden werden, und die Halteseitenwände (3a) vor oder nach dem Übereinanderlegen und Verbinden der Probenhälften (1a, 1b) von der Verbindungsfläche weg abgewinkelt werden und anschließend durch Abtrennen der Stege (4a) und/oder Durchtrennen an den flächigen Bereichen (4b) die einzelnen Proben (Pa, Pb) voneinander gelöst werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die Halteseitenwände (3a) abgewinkelt werden und dann die Mehrfachprobenzuschnitte (Ma, Mb) in einer Zentriereinrichtung (210) mit den Bodenflächen (2) übereinanderliegend, im Falle einer Klebeverbindung nach Auftragen der Klebstoffschichten, miteinander verbunden werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung der Klebefläche Bereiche der Bodenfläche (2) und/oder der die Materialzuschnitte (5a, 5b) eines Mehrfachprobenzuschnittes (Ma, Mb) verbindenden Bereiche (4a) vor dem Auftragen der Klebstoffschichten abgedeckt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zusammenfügen der in den Klebebereichen mit Klebstoff beschichteten Mehrfachprobenzuschnitte (Ma, Mb) vor dem Zusammenpressen zwischen die Mehrfachprobenzuschnitte (Ma, Mb) in den Stegbereichen zwischen den zusammenhängenden Materialzuschnitten (5a, 5b) eines Mehrfachprobenzuschnittes (Ma, Mb) Distanzhalter (211) gelegt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Probenhälfte (1b) Abschnitte des Materialzuschnitts (5b) von der Bodenfläche abgewinkelt werden und zwei sich gegenüberliegende Stabilisierungswände (2b) bilden.
  6. Vorrichtung zum Einspannen und Halten von Proben in Zugprüfmaschinen, bestehend aus zwei auf die jeweilige Probenart einstellbaren, jeweils eine Basisplatte (40) aufweisenden Schnellspannfuttern (10, 10a, 10c) zum Einspannen der Proben (P, Pa, Pb, Pc), daran angeordneten Anschlusssegmenten (90, 90') sowie daran befestigten, die Verbindung zwischen den Anschlusssegmenten (90, 90') und der Prüfmaschine bildenden Anschlussadaptern (96, 96'), dadurch gekennzeichnet, dass das Schnellspannfutter (10, 10a, 10c) genau zwei sich gegenüberliegende flächig die Halteseitenwände (3a) der Probenhälfte (1a, 1b) und eine im Zentrum des Futters (10, 10a) angeordnete, die Probe (P, Pa, Pb) zentrierende Matrize (20, 20a) klemmende Backen (30, 30a) aufweist, wobei die Matrize (20, 20a) zur exakten Positionierung der Probe (P, Pa, Pb) eine Positionierhilfe (70) in Form einer Anlagefläche (71) für die Probenbodenfläche (2) beim Spannvorgang aufweist, welche für die Versuchsdurchführung in der Spannposition des Futters (10a, 10b) von außen über eine in der Matrize (20, 20a) und der Basisplatte (40) befindliche Verstellvorrichtung bedienbar von der Probe (P, Pa, Pb) entfernbar ist, wobei die Verstellvorrichtung aus einem auf einer Steuerfläche (47) eines Schiebers (73) abgestützten und mit Federkraft (72) gegen die Steuerfläche (74) gehaltenen Stößel (75) besteht.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfflächen (32, 32a) mindestens zweier benachbarter Backen (30, 30a) mindestens eines Spannfutters (10, 10a) von einer senkrecht durch die Zentrierachse des Futters (10, 10a) verlaufenden Mittelachse (33) ausgehend nach außen hin abgeschrägt sind und die Kopffläche des Spannrings (61) dieses Futters (10, 10a) innerhalb eines Kreissegmentes (64) von der Mittelachse (83) weg nach außen hin abgeschrägt ist, wobei in der Prüfstellung mit eng voreinanderliegenden Spannfuttern (10, 10a) zwischen den Kopfflächen (11) der sich gegenüberliegenden Spannfutter (10) halbseitig ein Spalt (12) vorhanden ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren mindestens einer der Matrizen (20, 20a) mindestens eine Messvorrichtung (80) zum Überwachen der Verformung der Probe (P, Pa, Pb), insbesondere des Probenbodens (2) und/oder des Verbindungsmittels (V), angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass außerhalb der Spannfutter (10, 10a, 10c) mindestens eine Messvorrichtung zum Überwachen des Abstandes zwischen den Spannfuttern (10, 10a, 10c) und/oder der Verformung der Probe (P, Pa, Pb, Pc) und/oder des Verbindungsmittels (V) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung mindestens eine Kamera und eine Einrichtung zur Bilderkennung, Bildauswertung und/oder Bildspeicherung aufweist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Messvorrichtungen an eine Steuerung und einen Computer mit Ausgabe- und Speichermöglichkeiten angeschlossen ist und die von der Messvorrichtung ermittelten Daten online zur Steuerung des Antriebs der Prüfmaschine verwendet werden.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusssegmente (90, 90') und die Anschlussadapter (96, 96') mittels Schnellspannbolzen (97) miteinander verbindbar sind.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusssegmente (90, 90') in der Prüfstellung mit eng voreinanderliegenden Spannfuttern (10, 10a, 10c) mittels Schnellspannplatten (91) miteinander verbindbar sind, wobei die Anschlussegmente (90, 90') und die Schnellspannplatten (91) gemeinsam einen stabilen Ring bilden.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussadapter (96, 96') senkrecht auf einer gemeinsamen Achse übereinander angeordnet sind und am unteren der beiden Anschlussadapter (96), in einem Abstand seitlich vom Anschlussadapter (96), mindestens zwei Rollen (100) angeordnet sind, auf welchen das untere der beiden zwischen den Anschlussadaptern (96, 96') befindliche, mittels der Schnellspannplatten (91) und der eingespannten Proben (P, Pa, Pb, Pc) miteinander verbundenen Anschlusssegmente (90) drehbar um die Mittelachse des von Anschlusssegmenten (90, 90') und Schnellspannplatten (91) gebildeten Rings lagert und in der verdrehten Stellung arretierbar ist.
Es folgen 13 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com