DE29600312U1 - Clamping head for a material testing machine - Google Patents
Clamping head for a material testing machineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Spannkopf für eine Werkstoffprüfmaschine zum Einspannen von Prüfkörpern, der zwei eine Aufnahmeöffnung zwischen sich bildende Schenkel und ein Spannmittel in einem der Schenkel und ein diesem Spannmittel zugeordnetes Gegenlager in dem anderen Schenkel umfaßt.The invention relates to a clamping head for a material testing machine for clamping test specimens, which comprises two legs forming a receiving opening between them and a clamping device in one of the legs and a counter bearing associated with this clamping device in the other leg.
Derartige Spannköpfe sind seit langem bekannt. In dem DE-GM 295 05 374.7 wird eine Bauart beschrieben, die es erlaubt, insbesondere kurze Proben bzw. Prüfkörper mit einer hohen Spannkraft zu spannen. Hierzu sind zwei sich gegenüberliegende Spannköpfe vorgesehen, wobei jeder der beiden Spannköpfe ein Ende des Prüfkörpers spannt. Um die mechanischen Werkstoffeigenschaften des Prüfkörpers unter homogenen, einachsigen Zugspannungen zu ermitteln, bewegen sich die beiden Spannköpfe voneinander weg, bis der Prüfkörper an einer Stelle eingeschnürt und möglicherweise zerstört worden ist.Such clamping heads have been known for a long time. DE-GM 295 05 374.7 describes a design that allows short samples or test specimens in particular to be clamped with a high clamping force. Two opposing clamping heads are provided for this purpose, with each of the two clamping heads clamping one end of the test specimen. In order to determine the mechanical material properties of the test specimen under homogeneous, uniaxial tensile stresses, the two clamping heads move away from each other until the test specimen is constricted at one point and possibly destroyed.
Ein Nachteil des bekannten Spannkopfes besteht darin, daß kurze Prüfkörper für den Einspannvorgang in der Aufnahmeöffnung des Spannkopfes von Hand gehalten werden müssen, um zu erreichen, daß das eine Ende des Prüfkörpers durch das Spannmittel gespannt wird. Dies ist jedoch aus sicherheitstechnischen Gründen nicht zulässig.A disadvantage of the known clamping head is that short test specimens must be held by hand in the receiving opening of the clamping head for the clamping process in order to ensure that one end of the test specimen is clamped by the clamping device. However, this is not permitted for safety reasons.
Für solche Zwecke ist deshalb eine Zange vorgesehen, mit Hilfe derer der Prüfkörper in der Aufnahmeöffnung des Spannkopfes 0 gehalten wird, so daß die Hände der bedienenden Person nicht der Gefahr von Verletzungen ausgesetzt sind. Der Nachteil dieser Zange besteht darin, daß der Prüfkörper in der Zange nicht lagerichtig gehalten und so dieser Prüfkörper nicht lagerichtig im Spannkopf gespannt werden kann. Bei unsachgemä-5 ßer Handhabung der Zange besteht die Gefahr, daß diese während des Einspannvorgangs in das Spannmittel gelangt, wodurch sowohl an der bedienenden Person als auch am Spannkopf selbstFor such purposes, a pair of pliers is provided, with the help of which the test specimen is held in the receiving opening of the clamping head 0 so that the hands of the operator are not exposed to the risk of injury. The disadvantage of these pliers is that the test specimen is not held in the correct position in the pliers and thus this test specimen cannot be clamped in the correct position in the clamping head. If the pliers are handled incorrectly, there is a risk that they will get into the clamping device during the clamping process, which can cause injury to both the operator and the clamping head itself.
Schäden entstehen können.Damage may occur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannkopf für eine Werkstoffprüfmaschine zu schaffen, der ein Einspannen und Entnehmen von Prüfkörpern beliebiger Querschnitte erlaubt, ohne daß der Prüfkörper während des EinspannVorgangs durch eine bedienende Person gehalten wird.The invention is based on the object of creating a clamping head for a material testing machine which allows clamping and removal of test specimens of any cross-section without the test specimen being held by an operator during the clamping process.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich der Aufnahmeöffung des Spannkopfes eine Klemmeinrichtung in derartiger Ausbildung angeordnet oder dort ein- bzw. ansetzbar ist, daß die Klemmeinrichtung den Prüfkörper vor dem Einspannvorgang lagerichtig in der Aufnahmeöffung des Spannkopfes auf der Höhe des Spannmittels hält, wobei die Klemmeinrichtung Klemmelemente zum Festklemmen des Prüfkörpers umfaßt.According to the invention, the object is achieved in that a clamping device is arranged in the area of the receiving opening of the clamping head in such a design or can be inserted or attached there that the clamping device holds the test specimen in the correct position in the receiving opening of the clamping head at the height of the clamping device before the clamping process, wherein the clamping device comprises clamping elements for clamping the test specimen.
Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten den Vorteil auf, daß in einfacher Weise durch bloßes Hineindrücken des Prüfkörpers in die Klemmeinrichtung der Prüfkörper selbsttätig gehalten wird und relativ zum Spannkopf positioniert ist. Dabei ragt der in der Klemmeinrichtung gehaltene Prüfkörper in die Aufnahmeöffnung des Spannkopfes hinein und kann so von den Spannmitteln des Spannkopfes gespannt werden, ohne daß eine bedienende Person während des Spannvorganges sich im Bereich des Spannkopfes aufhalten muß.The invention has the advantage over the known method that the test body is automatically held and positioned relative to the clamping head in a simple manner by simply pushing the test body into the clamping device. The test body held in the clamping device extends into the receiving opening of the clamping head and can thus be clamped by the clamping means of the clamping head without an operator having to be in the area of the clamping head during the clamping process.
• Die Klemmeinrichtung ist vorzugsweise unmittelbar an einem Spannkopf vor dessen Aufnahmeöffung angeordnet.• The clamping device is preferably arranged directly on a clamping head in front of its receiving opening.
0 Bei einer anderen Ausführung des erfindungsgemäßen Spannkopfes ist die Klemmeinrichtung zwischen den sich gegenüberliegenden Spannköpfen angeordnet und dient neben ihrer eigentlichen Funktion, den Prüfkörper lagerichtig zum Spannkopf zu halten gleichzeitig als Richthilfe insbesondere für nicht eben ausge-5 bildete Prüfkörper.0 In another embodiment of the clamping head according to the invention, the clamping device is arranged between the opposing clamping heads and, in addition to its actual function of holding the test specimen in the correct position relative to the clamping head, also serves as a straightening aid, particularly for test specimens that are not flat.
Vorteilhafterweise ist die Klemmeinrichtung - falls dieseAdvantageously, the clamping device - if this
unmittelbar an dem Spannkopf angeordnet ist- lösbar mit dem Spannkopf verbunden. Zusätzlich ist vorgesehen, daß diese Klemmeinrichtung gegenüber dem Spannkopf verschieblich ist, um je nach Querschnitt des Prüfkörpers die mittige Lage zum Spannkopf einstellen zu können, so daß die Klemmeinrichtung zusätzlich die Funktion eines Tiefenanschlags übernimmt und alle Prüfkörper desselben Querschnitts die gleiche Position im Spannkopf einnehmen.is arranged directly on the clamping head - detachably connected to the clamping head. In addition, it is provided that this clamping device can be moved relative to the clamping head in order to be able to adjust the central position relative to the clamping head depending on the cross-section of the test specimen, so that the clamping device also takes on the function of a depth stop and all test specimens of the same cross-section take up the same position in the clamping head.
Die Lagerung der Klemmeinrichtung hierfür ist so ausgebildet, daß zum.Anbringen der Klemmeinrichtung an einen Spannkopf ein Steg, der vorzugsweise mit der Klemmeinrichtung ein einstückiges Teil bildet, in eine Nut an den Enden der beiden Schenkel des Spannkopfes einschiebbar ist. Vorteilhafterweise ist diese Nut an der Innenseite der beiden Schenkel des Spannkopfes vorgesehen. Eine Skala, die an der Klemmeinrichtung angeordnet ist, zeigt die Relativverschiebung der Klemmeinrichtung gegenüber einem ortsfesten Nullpunkt, beispielsweise einer Markierung auf einem der Schenkel des Spannkopfes, an.The mounting of the clamping device is designed in such a way that, in order to attach the clamping device to a clamping head, a web, which preferably forms a one-piece part with the clamping device, can be inserted into a groove at the ends of the two legs of the clamping head. This groove is advantageously provided on the inside of the two legs of the clamping head. A scale arranged on the clamping device shows the relative displacement of the clamping device with respect to a fixed zero point, for example a marking on one of the legs of the clamping head.
Die Klemmelemente sind vorzugsweise in den beiden Schenkeln der Klemmeinrichtung verschieblich und federnd gelagert. Sie sind so zueinander angeordnet, daß die freien Enden der beiden Klemmelemente in den freien Raum zwischen den beiden Schenkeln der Klemmeinrichtung hineinragen. Ferner sind die beiden Klemmelemente zueinander achsengleich abgeordnet.The clamping elements are preferably slidably and spring-mounted in the two legs of the clamping device. They are arranged in such a way that the free ends of the two clamping elements protrude into the free space between the two legs of the clamping device. Furthermore, the two clamping elements are arranged on the same axis as one another.
Weitere Ausgestaltungen von Klemmelementen und deren Anordnung in der Klemmeinrichtung sind vielfältig. Sie haben alle den gemeinsamen Zweck, einen Prüfkörper lagerichtig in der Aufnahmeöffnung des Spannkopfes zu halten.There are many other designs of clamping elements and their arrangement in the clamping device. They all have the common purpose of holding a test specimen in the correct position in the receiving opening of the clamping head.
um das bloße Hineindrücken des Prüfkörpers in die Klemmeinrichtung zu erleichtern, sind an den Enden der Klemmelemente vorzugsweise drehbar gelagerte Rollen vorgesehen. Sie weisen an ihrer Mantelfläche einen hohen Reibungskoeffizienten auf, der bewirkt, daß sich die Rollen während des HineindrückensIn order to make it easier to simply push the test specimen into the clamping device, rollers that are preferably mounted to rotate are provided at the ends of the clamping elements. They have a high coefficient of friction on their outer surface, which means that the rollers rotate during the pushing in
des Prüfkörpers in die Klemmeinrichtung mit der Bewegung des Prüfkörpers mitdrehen und so. den Vorgang der Positionierung des Prüfkörpers unterstützen.of the test specimen in the clamping device rotate with the movement of the test specimen and thus support the process of positioning the test specimen.
Vorteilhafterweise wird der hohe Reibungskoeffizient durch Rändeln der Mantelflächen erreicht. Ebenso ist denkbar, daß die Mantelflächen der Rollen mit einem Gummi ausgestattet sind.The high coefficient of friction is advantageously achieved by knurling the outer surfaces. It is also conceivable that the outer surfaces of the rollers are equipped with rubber.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Spannkopfes ist vorgesehen, daß der Prüfkörper zwischen den Klemmelementen und einem Anschlag festklemmbar ist. Hierzu ist vorgesehen, daß die Klemmeinrichtung einen, in der Gebrauchslage von oben gesehen, U-förmigen Grundkörper umfaßt, an dessen beiden Schenkeln die Klemmelemente und an dessen Grund der Anschlag angeordnet sind.According to an advantageous development of the clamping head according to the invention, it is provided that the test body can be clamped between the clamping elements and a stop. For this purpose, it is provided that the clamping device comprises a U-shaped base body, seen from above in the position of use, on the two legs of which the clamping elements and at the base of which the stop are arranged.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Spannkopfes ist vorgesehen, daß der Prüfkörper mittels eines Magneten in der Klemmeinrichtung gehalten wird.According to a further advantageous embodiment of the clamping head, the test specimen is held in the clamping device by means of a magnet.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Anschlag aus einer Platte besteht, die an dem Grund des Grundkörpers der Klemmeinrichtung lösbar befestigt ist. Die Platte ragt dabei in den von den beiden Schenkeln des Grundkörpers aufgespannten Raum und ist in Abhängigkeit des Querschnittes • des Prüfkörpers zu wählen, so daß der Prüfkörper zwischen den Klemmelementen und dem Anschlag festklemmbar ist.A further advantage of the invention is that the stop consists of a plate which is detachably attached to the base of the base body of the clamping device. The plate protrudes into the space spanned by the two legs of the base body and is to be selected depending on the cross-section of the test body so that the test body can be clamped between the clamping elements and the stop.
Als weitere relative Verstellmöglichkeit ist vorgesehen, daß die Klemmelemente senkrecht zur Spannrichtung des Spannkopfes (Bewegungsrichtung der Spannmittel) entlang der Längserstrekkung der Schenkel der Klemmeinrichtung verschieblich sind, so daß, vergleichbar mit dem plattenförmigen Anschlag, die Klemmeinrichtung auf unterschiedliche Querschnitte des Prüfkörpers einstellbar ist und so der Prüfkörper zwischen den Klemmelementen und dem Anschlag festklemmbar ist.As a further relative adjustment option, the clamping elements are movable perpendicular to the clamping direction of the clamping head (direction of movement of the clamping means) along the longitudinal extension of the legs of the clamping device, so that, comparable to the plate-shaped stop, the clamping device can be adjusted to different cross-sections of the test specimen and the test specimen can thus be clamped between the clamping elements and the stop.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.Further advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims and the following description.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigenThe invention is explained using an embodiment based on drawings. They show
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines schematisch dargestellten Spannkopfes einer Werkstoffprüfmaschine mit einer daran angeordneten Klemmeinrichtung, 10Fig. 1 is a perspective view of a schematically illustrated clamping head of a material testing machine with a clamping device arranged thereon, 10
Fig. 2 . eine Draufsicht auf die Klemmeinrichtung gemäß Fig. 1 teilweise im Schnitt,Fig. 2 . a plan view of the clamping device according to Fig. 1, partly in section,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Klemmeinrichtung entlang einer Linie III-III gemäß Fig. 2.Fig. 3 is a section through the clamping device along a line III-III according to Fig. 2.
Ein Spannkopf 1 {Fig. 1), der an einer Werkstoffprüfmaschine angeordnet ist, besteht im wesentlichen aus einem Grundkörper, der unter Bildung von Schenkeln U-förmig gestaltet ist, wobei je nach Ausführung des Spannkopfes 1 der Abstand der beiden Schenkel voneinander unterschiedlich ist. An dem einen Schenkel befindet sich das (in der Zeichnung nicht dargestellte) Spannmittel und an dem anderen Schenkel, das ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellte Gegenlager, das auf das Zusammenwirken mit dem Spannmittel ausgerichtet ist.A clamping head 1 (Fig. 1), which is arranged on a material testing machine, consists essentially of a base body, which is U-shaped to form legs, whereby the distance between the two legs varies depending on the design of the clamping head 1. On one leg is the clamping device (not shown in the drawing) and on the other leg is the counter bearing, also not shown in the drawing, which is designed to interact with the clamping device.
• Die offene Seite des U-förmig gestalteten Spannkopfes 1 bildet für einen einzuspannenden Prüfkörper 2 die Aufnahmeöffnung 20.• The open side of the U-shaped clamping head 1 forms the receiving opening 20 for a test specimen 2 to be clamped.
0 Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist unmittelbar an der Unterseite vor der Aufnahmeöffnung 20 des Spannkopfes 1 eine Klemmeinrichtung 3 angeordnet.0 In the embodiment shown in Fig. 1, a clamping device 3 is arranged directly on the underside in front of the receiving opening 20 of the clamping head 1.
Diese Klemmeinrichtung 3 (Fig. 2, 3) weist einen in der Gebrauchslage des Spannkopfes 1 von oben gesehen U-förmigen Grundkörper 6 auf, an dessen beiden Schenkeln 7, 8 Klemmelemente 4 angeordnet sind, die in Gebrauchslage den Prüfkörper 2This clamping device 3 (Fig. 2, 3) has a U-shaped base body 6 when viewed from above in the operating position of the clamping head 1, on whose two legs 7, 8 clamping elements 4 are arranged, which in the operating position the test body 2
zwischen sich und einem Anschlag 5 festklemmen.between itself and a stop 5.
Ist der Prüfkörper 2 in seinem Querschnitt größer bemessen als beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, bieten sich zwei Möglichkeiten, damit der Prüfkörper 2 größeren Querschnitts lagerichtig in der Klemmeinrichtung 3 gehalten werden kann. Zum einen ist es möglich, den Anschlag 5, der aus einer mit dem Grund 9 der Klemmeinrichtung 3 lösbar verbundenen Platte 15 besteht, die in den durch die beiden Schenkel 7, 8 der Klemmeinrichtung 3 aufgespannten Raum hineinragt, auszuwechseln und durch eine kürzere Platte zu ersetzen, so daß der Abstand zwischen den Klemmelementen 4 und dem Anschlag 5 vergrößert wird. Zum anderen ist es möglich, die in den beiden Schenkeln 7, 8 der Klemmeinrichtung 3 angeordneten Klemmelemente 4 senkrecht zur Spannrichtung des Spannkopfes 1 entlang den Schenkeln 7,8 zu verschieben.If the test specimen 2 has a larger cross-section than shown in Fig. 2, for example, there are two options for holding the test specimen 2 with a larger cross-section in the correct position in the clamping device 3. On the one hand, it is possible to exchange the stop 5, which consists of a plate 15 detachably connected to the base 9 of the clamping device 3, which protrudes into the space spanned by the two legs 7, 8 of the clamping device 3, and replace it with a shorter plate so that the distance between the clamping elements 4 and the stop 5 is increased. On the other hand, it is possible to move the clamping elements 4 arranged in the two legs 7, 8 of the clamping device 3 perpendicular to the clamping direction of the clamping head 1 along the legs 7, 8.
Ist die lichte Weite zwischen Anschlag 5 und den Klemmelementen 4 eingestellt, so ist der Prüfkörper 2 gegen die Klemmelemente 4, die an ihren Enden 10 drehbar gelagerte Rollen 11 aufweisen, zu drücken, bis die federnd gelagerten Klemmelemente 4 in Richtung eines Pfeils 19 (Fig. 2) nachgeben und der Prüfkörper 2 mit der Drehung der bei den Rollen 11 in den Raum zwischen den Klemmelementen 4 und den Anschlag 5 gelangt.If the clear width between the stop 5 and the clamping elements 4 is set, the test specimen 2 is to be pressed against the clamping elements 4, which have rotatably mounted rollers 11 at their ends 10, until the spring-mounted clamping elements 4 give way in the direction of an arrow 19 (Fig. 2) and the test specimen 2, with the rotation of the two rollers 11, enters the space between the clamping elements 4 and the stop 5.
Durch die Klemmelemente 4 wird der Prüfkörper 2 dann zwischen diesen und dem Anschlag 5 festgeklemmt.The test specimen 2 is then clamped between the clamping elements 4 and the stop 5.
Zur Posititionierung des in der Klemmeinrichtung 3 bereits festgeklemmten Prüfkörpers 2 relativ zum Spannkopf 1 ist eine verschiebliche Lagerung der Klemmeinrichtung 3 in Führungen 21 vorgesehen. Die Führung 21 besteht aus einem mit der Klemmeinrichtung 3 einstückig verbundenen Steg 13, der in eine auf der Innenseite der Schenkel des Spannkopfes 1 vorgesehene Nut 14 eingreift und in dieser gleitet. Die Arretierung der Klemmeinrichtung 3 wird über Halteelemente 12, wie beispielsweise Rändelschrauben, erzielt.In order to position the test specimen 2 already clamped in the clamping device 3 relative to the clamping head 1, a sliding mounting of the clamping device 3 in guides 21 is provided. The guide 21 consists of a web 13 connected in one piece with the clamping device 3, which engages in and slides in a groove 14 provided on the inside of the legs of the clamping head 1. The clamping device 3 is locked using holding elements 12, such as knurled screws.
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Um die relative Lage der Klemmeinrichtung 3 zum Spannkopf 1 bemessen zu können, ist an der Klemmeinrichtung 3 eine Skala
16 vorgesehen, die die relative Verschiebung der Klemmeinrichtung 3 gegenüber einem ortsfesten Punkt, beispielsweise
einem Nullpunkt 17, der an einem der Schenkel des Spannkopfes 1 markiert ist, anzeigt. Daher kann diese Klemmeinrichtung 3
auch als Tiefenanschlag Verwendung finden, so daß jeder Prüfkörper 2 gleichen Querschnitts an der gleichen Stelle vom
Spannmittel des Spannkopfes 1 aufgenommen und gespannt wird.
10In order to be able to measure the relative position of the clamping device 3 to the clamping head 1, a scale 16 is provided on the clamping device 3, which indicates the relative displacement of the clamping device 3 with respect to a fixed point, for example a zero point 17, which is marked on one of the legs of the clamping head 1. This clamping device 3 can therefore also be used as a depth stop, so that each test specimen 2 with the same cross-section is picked up and clamped at the same point by the clamping device of the clamping head 1.
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Die Klemmeinrichtung 3 eignet sich für die Aufnahme von Prüfkörpern 2 beliebiger Querschnitte bestehend aus metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen.The clamping device 3 is suitable for holding test specimens 2 of any cross-section consisting of metallic and non-metallic materials.
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29600312U DE29600312U1 (en) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | Clamping head for a material testing machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29600312U DE29600312U1 (en) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | Clamping head for a material testing machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29600312U1 true DE29600312U1 (en) | 1997-05-07 |
Family
ID=8017837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29600312U Expired - Lifetime DE29600312U1 (en) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | Clamping head for a material testing machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29600312U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103884588A (en) * | 2014-04-16 | 2014-06-25 | 四川材料与工艺研究所 | Curved surface sample tensile property test fixture |
-
1996
- 1996-01-10 DE DE29600312U patent/DE29600312U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103884588A (en) * | 2014-04-16 | 2014-06-25 | 四川材料与工艺研究所 | Curved surface sample tensile property test fixture |
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Legal Events
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| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970619 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990521 |
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| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20020801 |