DE19744104A1 - System for determining expansion, especially of small samples - Google Patents

Abstract

The system has two sample holders (12,13), each having a pair of mutually spaced pins (15,16), to hold a sample (11) mounting. The pins are arranged on a line perpendicular to the tension direction (14,140), so that two tips (17,18) of a displacement sensor (19) can be connected to the sample, on an imaginary line, engaging centrally-located imaginary pressure points.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung einer Dehnung insbesondere kleiner Proben, umfassend zwei Probenhalter, zwischen denen die zu untersuchende Probe aufgespannt und befestigt über den Probenhalter einer Zugkraft unterworfen wird.The invention relates to a device for detection an elongation, especially of small samples, comprising two sample holders, between which the sample to be examined The specimen is clamped and fastened over the specimen holder is subjected to a tensile force.

Wegaufnehmer-Systeme kommen in der vielfältigsten Form in Versuchen zum Einsatz. Die bisher bekannten Vorrich­ tungen eignen sich nur bedingt oder überhaupt nicht für die Bestimmung von Zugeigenschaften von Werkstoffen und dem Verhalten von Bauteilen aus derartigen Werkstoffen, wenn diese Werkstoffe beispielsweise mittels neu ent­ wickelter Schweißverfahren verbunden bzw. Schweißungen an diesen vorgenommen werden. Diese neueren Schweißver­ fahren sind beispielsweise das Laser- und das Explosi­ onsschweißen, bei denen Schweißnähte mit relativ kleinen Abmessungen erzeugt werden, beispielsweise mit einer Schweißnahtbreite von kleiner als 3 mm. Bei der Verwen­ dung von bisher gebräuchlichen Standardproben zur Zugeigenschaftsbestimmung werden jeweils Gefügebereiche erfaßt, die bereits in die Wärmeeinflußzone oder den Grundwerkstoff hineinreichen, so daß eine Differenzie­ rung der Eigenschaft der unterschiedlichen Gefügebe­ reiche (Grundwerkstoff, Wärmeeinflußzone, Schweißgut) nicht möglich ist. Das gleiche Problem besteht auch bei der eindeutigen Bestimmung von Wärmeeinflußzonen-Eigen­ schaften. Bei der Bewertung von Schweißnahtfehlern mit den heute zum Teil genaueren Bewertungskonzepten ist die Genauigkeit der angenommenen Werkstoffeigenschaften für die Qualität einer Versagensanalyse von entscheidender Bedeutung.Transducer systems come in a wide variety of forms used in experiments. The previously known Vorrich are only partially suitable or not at all for the determination of tensile properties of materials and the behavior of components made of such materials, if these materials, for example, by means of new ent connected welding processes or welds be made on these. This newer welding Driving are, for example, the laser and the explosion  ons welding, where welds with relatively small Dimensions are generated, for example with a Weld seam width of less than 3 mm. When using of standard samples used up to now The determination of tensile properties is in each case structural areas detected that already in the heat affected zone or Insert the base material so that there is a difference tion of the properties of the different structures rich (base material, heat affected zone, weld metal) not possible. The same problem exists with the clear determination of heat-affected zones create. When evaluating weld seam defects with the evaluation concepts, some of which are more accurate today, is Accuracy of assumed material properties for the quality of a failure analysis is crucial Meaning.

Für die Lösung in diesem Zusammenhang bestehender Probleme ist momentan die Verwendung von mit "Miniflach­ zugproben" bezeichneten Proben die Methode, die bezüg­ lich des Meß- bzw. Versuchsaufwandes im Vergleich zu anderen Versuchsanordnungen für diese Zwecke mit ver­ tretbarem Aufwand tatsächlich praktiziert wird und somit den momentanen Stand der Technik darstellt.For the solution in this context existing Problems are currently the use of with "mini flat tensile specimens "designated specimens the method related to Lich the measurement or test effort compared to other experimental arrangements for these purposes with ver reasonable effort is actually practiced and thus represents the current state of the art.

Die Durchführung von Zugversuchen mit der sogenannten Miniflachzugprobe zeigt jedoch erhebliche praktische Probleme. So sind beispielsweise die dafür im Rahmen der Werkstoffprüfung herangezogenen gebräuchlichen Proben­ halter und Meßvorrichtungen (oft auch als Meßclipse bezeichnet) für solche kleinen Probenabmessungen nicht vorgesehen und damit auch nicht heranziehbar. Aus diesem Grunde wurde bisher für Dehnungsmessungen kleiner Proben die Verlängerung, d. h. die Dehnung meist als sogenannte Querhauptänderung einer Prüfvorrichtung/Dehnungsvorrich­ tung gemessen, auf jeden Fall aber bislang nie an der Probe direkt gemessen, mit der Folge, daß aufgrund der erheblichen Abweichung von der Nennmeßlänge die daraus resultierenden Ergebnisse für Streck-/Dehngrenzen sowie Dehnungen allgemein verfälscht wurden. Zudem sind die erwähnten sogenannten Miniflachzugproben aufgrund ihres kleinen Prüfquerschnittes sehr empfindlich in bezug auf eine unbeabsichtigte Torsion und plastische Verformung, so daß die Einspannung/Einhängung der Probe in eine Prüfvorrichtung bzw. in einen Maschinenrahmen einer Prüfvorrichtung in der Regel mit einer speziellen Vorrichtung und zudem mit großem zeitlichen Aufwand erfolgen muß, was aber dennoch keinen vollständigen Schutz vor unbeabsichtigter Verformung bietet. Zusam­ menfassend kann gesagt werden, daß bei den im Stand der Technik bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren zur Erfassung einer Dehnung kleiner Proben die erreichbare Meßqualität stark eingeschränkt wird und die ermittelten Zugeigenschaften mit erheblichen Ungenauigkeiten behaf­ tet sind mit dem Ergebnis, daß die Ausbeute und die Verwendbarkeit daraus resultierender Meßergebnisse sehr stark eingeschränkt ist.Carrying out tensile tests with the so-called Mini pull test, however, shows considerable practicality Problems. For example, they are part of the Material testing of common samples used holders and measuring devices (often also as measuring clips not) for such small sample dimensions provided and therefore not applicable. For this So far, the reason for strain measurements of small samples the extension, d. H. the stretch mostly as a so-called Cross head change of a test device / stretching device  measured, but in any case never so far Sample measured directly, with the result that due to the considerable deviation from the nominal measuring length the resulting resulting results for yield and elongation limits as well Strains were generally falsified. They are also mentioned so-called mini flat specimens due to their small test cross-section very sensitive to an unintentional torsion and plastic deformation, so that the clamping / hanging of the sample in a Test device or in a machine frame Test device usually with a special Device and also with a lot of time must be done, but this is not complete Offers protection against accidental deformation. Together To sum up, it can be said that in the state of the Previously known devices and methods for Detection of an elongation of small samples the achievable Measurement quality is severely restricted and the determined Train properties with considerable inaccuracies tet with the result that the yield and the The resulting measurement results are very usable is severely restricted.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Zugeigenschaften kleiner Proben, insbesondere sogenannter Miniflachzugproben, wie sie für den schmalen Bereich von Schweißnähten, die mittels Laser, Elek­ tronenstrahl, Plasma, Diffusions- und Explosionsschwei­ ßung und anderen neueren Schweißverfahren hergestellt werden, mit hoher Genauigkeit erfaßbar sind und eine hohe Ausbeute und eine hohe Verwendbarkeit von Messungen derartiger Proben erreicht werden kann, wobei die Vorrichtung verhältnismäßig einfach aufgebaut sein soll und somit auch verhältnismäßig kostengünstig bereit­ stellbar sein soll, so daß sie auch in großer Zahl zur Messung entsprechender Proben herangezogen werden kann und daß bei der Auswertung der Messungen weitgehend auf bisherige Auswerteverfahren zurückgegriffen werden kann.It is therefore an object of the present invention to To create device of the type mentioned with the tensile properties of small samples, in particular so-called mini flat tensile tests, such as those for the narrow Range of welds that are made by laser, elec electron beam, plasma, diffusion and explosion welding and other newer welding processes be detectable with high accuracy and a high yield and high usability of measurements such samples can be achieved, the Device should be relatively simple and thus also relatively inexpensive ready  should be adjustable, so that they are also available in large numbers Measurement of appropriate samples can be used and that largely when evaluating the measurements previous evaluation methods can be used.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Probenhalter jeweils ein Paar voneinander beabstan­ deter Stifte zur haltenden Aufnahme der Probe aufweisen, die jeweils auf einer Linie rechtwinklig zur Zugrichtung angeordnet sind, wobei zwei Spitzen eines mit der Probe verbindbaren Wegaufnehmers auf jeweils auf einer ge­ dachten Linie im wesentlichen mittig sich befindenden gedachten Andruckpunkten greifen.The object is achieved according to the invention in that the sample holders are each one pair apart have pins for holding the sample, each on a line perpendicular to the direction of the train are arranged, two tips one with the sample connectable displacement sensor on a ge thought line essentially in the middle grip imaginary pressure points.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht im wesentlichen darin, daß aufgabengemäß eine sehr genaue Messung kleiner Proben möglich ist, die nicht von vorrichtungsspezifischen Meßfehlern, wie bisher im Stand der Technik, behaftet ist, da gemäß der erfindungsge­ mäßen Lösung trotz der sehr kleinen Dimensionen der Probe die Messung direkt an der Probe über eine defi­ nierte Meßlänge erfolgt, und die Probe quasi freischwe­ bend in der Meß- bzw. Dehnungsdimension gehalten wird, d. h. nicht an die Probenhalter jedenfalls in bezug auf den für die Dehnungsmessung relevanten Teil der Probe zur Anlage kommt, und aufgrund der kraftbeaufschlagten Anlage des Wegaufnehmers über die Spitzen des Wegaufneh­ mers an die Probenhalter gedrückt wird.The advantage of the solution according to the invention is essential in the fact that a very precise task Measurement of small samples is possible, which is not of device-specific measurement errors, as previously in the state the technology is afflicted, since according to the Invention moderate solution despite the very small dimensions of the Sample the measurement directly on the sample via a defi Niert measuring length takes place, and the sample quasi free floating bend is kept in the measurement or strain dimension, d. H. not to the sample holder at least in relation to the part of the sample relevant for the strain measurement comes to the plant, and due to the power Position of the displacement sensor over the tips of the displacement sensor mers is pressed against the sample holder.

Zudem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache Weise in ein Prüfgestänge einer Standarddehnungsvor­ richtung eingesetzt werden, so daß ein sehr steifes Prüfsystem gewährleistet ist. Eine unbeabsichtigte plastische Verformung der bestimmungsgemäß kleinen Proben ist somit ausgeschlossen.In addition, the device according to the invention can be simple Way into a standard expansion rod direction are used, so that a very stiff Test system is guaranteed. An unintended one  plastic deformation of the intended small Sampling is therefore excluded.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Bereich der Probenhalter im wesentlichen zwischen den beiden Stiftpaaren derart hinterschnitten ausgebil­ det, daß die Probe in diesem Bereich nicht an dem jeweiligen Probenhalter anliegt. Faktisch wäre es möglich, daß bei der Grundversion der Vorrichtung die Probe, die mit ihren Schultern auf den jeweiligen Stiftpaaren aufgespannt bzw. befestigt ist, über zwi­ schen Probe und Probenhalter auf die Stifte geschobene Abstandsringe beabstandet zum Probenhalter gehalten wird. Um aber daraus gegebenenfalls resultierende Ungenauigkeiten, die das Meßergebnis negativ beeinflus­ sen können, auf alle Fälle auszuschließen, ist der besagte Bereiche hinterschnitten ausgebildet, was auf einfache Weise beispielsweise durch Abfräsung der entsprechenden Bereiche der Probehalter realisiert werden kann.In an advantageous embodiment of the invention the range of sample holders is essentially between undercut the two pairs of pins in this way det that the sample in this area is not on the respective sample holder is present. In fact it would be possible that in the basic version of the device Sample that with their shoulders on each Pin pairs is clamped or fastened, via zwi specimen and specimen holder pushed onto the pins Spacer rings held at a distance from the sample holder becomes. But in order to possibly result from it Inaccuracies that negatively affect the measurement result to exclude in any case is the said areas formed undercut what on simple way, for example by milling the corresponding areas of the sample holder realized can be.

Die bestimmungsgemäß bei der Erfindung insbesondere zu verwendenden Miniflachzugproben werden in der Praxis üblich in unterschiedlichen Meßlängen verwendet. Um auf einfache Weise die erfindungsgemäße Vorrichtung auch auf unterschiedliche Meßlängen einstellen zu können, sind vorteilhafterweise die Schenkel des Wegaufnehmers mit lösbar mit diesen verbindbaren weiteren Spitzen verseh­ bar, wobei vorteilhafterweise die weiteren Spitzen an Befestigungselementen angeordnet sind und die Befe­ stigungselemente im Querschnitt schwalbenschwanzförmig ausgebildete Vorsprünge aufweisen, die in entsprechend schwalbenschwanzförmig ausgebildete Führungen in den Schenkeln des Wegaufnehmers lösbar einführbar sind. Die schwalbenschwanzförmigen Führungen in den Schenkeln der Wegaufnehmer und die schwalbenschwanzförmig ausgebil­ deten Vorsprünge der Befestigungselemente gewährleisten einerseits ein sehr schnelles Austauschen dieser zu­ sätzlichen Spitzen und gewährleisten andererseits aufgrund ihrer sehr gut realisierbaren Passungseigen­ schaften einen präzisen und somit die Messung nicht verfälschenden festen Sitz.The intended use of the invention in particular Mini flat tensile specimens are used in practice Usually used in different measuring lengths. In order to the device according to the invention is also simple to be able to set different measuring lengths advantageously with the legs of the displacement sensor detachably provided with these connectable further tips bar, the other tips advantageously Fasteners are arranged and the befe reinforcement elements in cross section dovetail-shaped have trained projections in corresponding dovetailed guides in the Legs of the transducer are releasably insertable. The dovetail guides in the thighs of the  Displacement transducers and the dovetail shape ensure the protrusions of the fasteners on the one hand a very quick exchange of these too additional tips and guarantee on the other hand due to their very easy to fit make a precise and therefore not the measurement adulterating tight fit.

Um zu gewährleisten, daß die Spitzen des Wegaufnehmers fortwährend mit gleichbleibender Kraft auf die entspre­ chenden gedachten Punkte auf der Probe gedrückt und dort gehalten werden und um gleichzeitig für einen fortwäh­ rend gleichmäßigen Druck der Probe zur fortgesetzt guten Anlage an den Probenhaltern zu sorgen, werden die Spitzen des Wegaufnehmers mittels schraubendruckfederar­ tig ausgebildeter Spannelemente über die Schenkel auf die Punkte der Probe gedrückt.To ensure that the tips of the displacement sensor continuously with the same force on the correspond appropriate imaginary points on the sample and pressed there be kept and at the same time for a perpetual rend even pressure of the sample to continue good Attachment to the sample holders, the Tips of the displacement sensor using a helical compression spring trained clamping elements on the legs pressed the points of the sample.

Um dabei fortwährend sicherzustellen, daß die Spitzen fortwährend quer zur Zugrichtung im rechten Winkel auf die Punkte auf der Probe gedrückt werden, d. h. keine Kraftkomponente unter einem anderen Winkel als dem rechten Winkel entsteht, greifen die Andruckschenkel der Spannelemente durch in den Schenkeln des Wegaufnehmers ausgebildete schlitzförmige Öffnungen hindurch.In order to constantly ensure that the tips continuously at right angles to the direction of the train the points on the sample are pressed, d. H. none Force component at an angle other than that right angle arises, grip the pressure leg of the Clamping elements through in the legs of the displacement sensor trained slot-shaped openings.

Um sicherzustellen, daß bei Aufnahme der Untersuchungen bzw. der Messungen der Proben die Spitzen des Wegauf­ nehmers einen vordefinierten Abstand voneinander haben, wie es in bestimmten Standards verlangt wird, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrich­ tung der Abstand der Spitzen beider Schenkel des Weg­ aufnehmers mittels einer Kalibrierungseinrichtung einstellbar. To ensure that when the investigations begin or the measurements of the samples the peaks of the path have a predefined distance from each other, as required in certain standards is according to a further advantageous embodiment of the Vorrich the distance between the tips of both legs of the path sensor using a calibration device adjustable.  

Obwohl grundsätzlich verschiedene geeignete Möglich­ keiten denkbar sind, die Kalibrierung des Spitzenab­ standes des Wegaufnehmers einzustellen und auch gegebe­ nenfalls den Abstand zu Überprüfen, ist es weiterhin vorteilhaft, die Vorrichtung derart auszugestalten, daß die Kalibrierungseinrichtung parallel voneinander beabstandete Stifte aufweist, die in entsprechende Öffnungen auf den Schenkeln des Wegaufnehmers lösbar eingreifbar sind. So kann auf einfache Weise ein Abstand der beiden Spitzen festgelegt und gegebenenfalls auch überprüft werden.Although there are various suitable possibilities the calibration of the tip position of the displacement transducer and also given if necessary to check the distance, it is still advantageous to design the device such that the calibration device in parallel has spaced pins that fit into corresponding Openings on the legs of the displacement sensor are detachable can be intervened. So a distance can be easily of the two peaks fixed and possibly also be checked.

Schließlich ist die Kalibrierungseinrichtung vorteil­ hafterweise derart ausgestaltet, daß der Abstand der Stifte der Kalibrierungseinrichtung einstellbar ist, beispielsweise über eine vom Äußeren der Kalibrierungs­ einrichtung handhabbare Stellschraube bzw. Stellmutter, die bei geeignet eingestelltem Abstand mittels eines lösbaren Arretierungsmittels feststellbar und lösbar ist.Finally, the calibration device is advantageous designed so that the distance of the Pins of the calibration device is adjustable, for example, one from the outside of the calibration device-adjustable adjusting screw or adjusting nut, the at a suitably set distance using a releasable locking means ascertainable and releasable is.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die nach­ folgenden schematischen Zeichnungen anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels eingehend beschrieben. Darin zeigen:The invention will now be described with reference to the following schematic drawings using an Ausfü Example described in detail. In it show:

Fig. 1 in der Draufsicht eine Miniflachzugprobe, wie sie typischerweise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird, Fig. 1 in a plan view a Miniflachzugprobe, as is typically used with the inventive device,

Fig. 2 in der Seitenansicht die Miniflachzugprobe gemäß Fig. 1 aufgespannt und befestigt auf den Probenhaltern der Vorrichtung in einer ty­ pischen Meßstellung und Fig. 2 in the side view of the mini flat tensile specimen of FIG. 1 clamped and attached to the sample holder of the device in a typical measuring position and

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung die Vorrichtung gemäß Fig. 2 mit einer Kalibrierungseinrichtung und einer alternativen Beabstandungsmöglichkeit bzw. Ersatzspitze für den Wegaufnehmer in teilweise auseinandergezogener Darstellung. Fig. 3 is a perspective view of the device according to Fig. 2 with a calibration device and an alternative Beabstandungsmöglichkeit or replacement tip for the position transducer in partially exploded view.

Zunächst wird Bezug genommen auf Fig. 1, in der eine typische Flachzugprobe dargestellt ist, wie sie bei der Vorrichtung 10 verwendet wird. Die Darstellung der Miniflachzugprobe 11 gemäß Fig. 1 ist stark vergrößert. Eine reale Dimension in der Praxis ist beispielsweise: Probenbreite = 2 mm, Probendicke = 0,5 mm, Anfangsmeß­ länge = 5 mm. Die Probe 11 liegt während der Dehnungs­ messung auf zwei voneinander beabstandeten Paaren von Stiften 15, 150 bzw. 16, 160 auf. Das Stiftpaar 15, 150 liegt auf einer gedachten Linie 152, während das Stift­ paar 16, 160 auf einer gedachten Linie 162 liegt. Die gedachten Linien 151, 161 sind rechtwinklig zur Zug­ richtung 14, 140 ausgebildet und entsprechen der An­ fangsmeßlänge, auch als L₀ definiert, wobei der Abstand der Linien 151, 161, und somit auch die Anfangsmeßlänge, in Zugrichtung variabel ist innerhalb des Bereichs, der durch die Position der Mittelpunkte der Stifte 15 und 16 bzw. 150 und 160 eingeschlossen wird. Die maximale Meßlänge ergibt sich dadurch, daß sich die gedachte Linie 151 zwischen den Mittelpunkten des Stiftpaares 15, 150 befindet, und die gedachte Linie 161 sich zwischen den Mittelpunkten des Stiftpaares 16, 160 befindet. Die gedachten Andruckpunkte 110, 111 der Spitzen 17, 18 liegen auf den Kreuzungspunkten der Linien 151, 161 mit der Zugrichtungslinie 14, 140. Reference is first made to FIG. 1, in which a typical flat tensile test is shown, as is used in the device 10 . The representation of the mini flat tensile specimen 11 according to FIG. 1 is greatly enlarged. A real dimension in practice is, for example: sample width = 2 mm, sample thickness = 0.5 mm, initial measuring length = 5 mm. The sample 11 lies on the two spaced-apart pairs of pins 15 , 150 and 16 , 160 during the strain measurement. The pair of pins 15 , 150 lies on an imaginary line 152 , while the pair of pins 16 , 160 lies on an imaginary line 162 . The imaginary lines 151 , 161 are formed at right angles to the train direction 14 , 140 and correspond to the initial measuring length, also defined as L ₀ , the distance of the lines 151 , 161 , and thus also the initial measuring length, being variable in the train direction within the range, which is enclosed by the position of the centers of the pins 15 and 16 or 150 and 160 . The maximum measuring length results from the fact that the imaginary line 151 is between the centers of the pair of pins 15 , 150 and the imaginary line 161 is between the centers of the pair of pins 16 , 160 . The imaginary pressure points 110 , 111 of the tips 17 , 18 lie on the intersections of the lines 151 , 161 with the train direction line 14 , 140.

Fig. 2 zeigt in der Seitenansicht die Vorrichtung 10 in an sich vollständiger Form, wobei der Übersichtlichkeit wegen die eigentliche Dehnungsvorrichtung bzw. das Prüfgestänge, an dem die Vorrichtung 10 in der Deh­ nungsvorrichtung eingesetzt und befestigt ist, wegge­ lassen ist. Die nicht dargestellte Dehnungsvorrichtung übt auf die Vorrichtung 10 bei dem bestimmungsgemäßen Meßvorgang entgegengesetzt wirkende Zugkräfte 14, 140 aus, wie aus den Figuren insgesamt ersichtlich. Die Vorrichtung 10 umfaßt zwei Probenhalter 12, 13, an denen die im Zusammenhang mit Fig. 1 schon beschriebenen Stiftpaare 15, 150 bzw. 16, 160 befestigt sind. Der Bereich 120, 130 der Probenhalter 12, 13, der im we­ sentlichen zwischen den beiden Stiftpaaren 15, 150 bzw. 16, 160 liegt, ist hinterschnitten ausgebildet. Dadurch wird erreicht, daß eine aufgebrachte Probe 11 in diesen Bereichen 120, 130 nicht an dem jeweiligen Probenhalter 12, 13 anliegt, was insbesondere deutlich aus der Darstellung gemäß Fig. 2 ersichtlich ist. Die Probe 11 liegt lediglich mit ihren jeweiligen Schulterteilen auf den zu den Bereichen 120, 130 benachbarten Bereichen auf den jeweiligen Probenhaltern 12, 13 auf. Fig. 2 shows the side view of the device 10 in a complete form per se, the clarity because the actual expansion device or the test linkage, to which the device 10 is inserted and attached in the expansion device, wegge. The stretching device, not shown, exerts tensile forces 14 , 140 on the device 10 during the intended measuring process, as can be seen from the figures as a whole. The device 10 comprises two sample holders 12 , 13 , to which the pin pairs 15 , 150 and 16 , 160 already described in connection with FIG. 1 are fastened. The area 120 , 130 of the sample holder 12 , 13 , which is essentially between the two pin pairs 15 , 150 and 16 , 160 , is undercut. It is thereby achieved that an applied sample 11 does not rest on the respective sample holder 12 , 13 in these areas 120 , 130 , which is particularly clearly evident from the illustration according to FIG. 2. The sample 11 lies only with its respective shoulder parts on the areas adjacent to the areas 120 , 130 on the respective sample holders 12 , 13 .

In der Meßstellung der Vorrichtung 10 greift ein Weg­ aufnehmer 19 mittels seiner an seinen freien Schenkeln angeordneten Spitzen 17, 18 auf die Oberfläche der Probe 11 bzw. kommt mit den Spitzen 17, 18 längs der Zuglinie mit der Probe 11 in den schon erwähnten Punkten 110, 111 in Kontakt, und zwar jeweils mittig auf der Linie 151, 161, vergleiche dazu auch fig. 1. Anders als bei bruch­ mechanischen Untersuchungen mittels bekannter Wegauf­ nehmersysteme, bei denen auf der Probe kleine Löcher oder Körnungen in einem sogenannten δ₅-Abstand angeord­ net sind, ist aufgrund der erfindungsgemäß insbesondere zu untersuchenden Miniaturflachzugproben 11 eine Körnung oder sogar Löcher nicht vorgesehen, da diese dazu führen würden, daß künstlich Sollbruchstellen erzeugt würden, die das Meßergebnis verfälschen würden. In the measuring position of the device 10 , a path transducer 19 grips the surface of the sample 11 by means of its tips 17 , 18 arranged on its free legs or comes with the tips 17 , 18 along the traction line with the sample 11 in the points 110 already mentioned , 111 in contact, centered on line 151 , 161 , see also fig. 1. In contrast to fracture mechanical examinations by means of known displacement sensor systems, in which small holes or grain sizes are arranged on the sample at a so-called δ ₅ distance, a grain size or even holes is not provided due to the miniature flat tensile specimens 11 to be examined according to the invention since these would lead to the creation of artificially predetermined breaking points which would falsify the measurement result.

Bei der Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung wird der dortige Wegaufnehmer 19, an dem an seinen freien Schen­ keln 190, 191 die Spitzen 17, 18 angeordnet sind, über die Schenkel 190, 191 mittels schraubendruckfederartig ausgebildeter Spannelemente 23, 24 über die Spitzen 17, 18 in den gedachten Punkten 110, 111 auf die Probe 11 mit einer derart hohen vorbestimmten Kraft gedrückt, daß während der Dehnungsversuche die Spitzen 17, 18 fort­ während an ihrem Ort auf der Probe 11 verbleiben, den sie zu Beginn des Versuchs auf vorbestimmbare Weise bzw. in einem vorbestimmbaren Abstand 25 voneinander einge­ nommen haben. Dieser Abstand 25 entspricht auch einem Abstand 25, wie er zu Beginn einer Untersuchung mit der Vorrichtung 10 mittels einer noch weiter unten be­ schriebenen Kalibriereinrichtung 26 einstellbar ist.In the device 10 according to the invention, the local transducer 19 , on which at its free legs 190 , 191 the tips 17 , 18 are arranged, via the legs 190 , 191 by means of helical compression springs 23 , 24 via the tips 17 , 18th in the imaginary points 110 , 111 pressed onto the sample 11 with such a high predetermined force that during the stretching tests the tips 17 , 18 continue to remain in place on the sample 11 , which they at the beginning of the test in a predeterminable manner or have taken at a predetermined distance 25 from each other. This distance 25 also corresponds to a distance 25 , as can be set at the beginning of an examination with the device 10 by means of a calibration device 26 described below.

Die Andruckelemente 230, 240 der Spannelemente 23, 24 greifen durch in den Schenkeln 190, 191 des Wegaufneh­ mers 19 ausgebildete schlitzförmige Öffnungen 196, 197 hindurch. Damit ist sichergestellt, daß quer zur Zug­ richtung 14, 140 keine von 90° verschiedenen Kraftkom­ ponenten, die den Andruck der Spitzen 17, 18 auf die Probe 11 gewährleisten sollen, entstehen können, d. h. eine Verfälschung des Meßergebnisses durch diese Maß­ nahme ausgeschlossen ist.The pressure elements 230 , 240 of the tensioning elements 23 , 24 engage through slot-shaped openings 196 , 197 formed in the legs 190 , 191 of the Wegaufneh mers 19 . This ensures that transverse to the train direction 14 , 140 none of 90 ° different Kraftkom components, which are intended to ensure the pressure of the tips 17 , 18 on the sample 11 , can occur, ie a falsification of the measurement result by this measure is excluded.

Der Wegaufnehmer 19, der hier in modifizierter Form Verwendung findet, ist in der Fachwelt als sogenannter δ₅-Wegaufnehmer bekannt und braucht deshalb hier auch bezüglich seiner elektrischen bzw. elektronischen Form bzw. Wirkungsweise nicht weiter beschrieben zu werden.The displacement transducer 19 , which is used here in a modified form, is known in the art as a so-called δ ₅ displacement transducer and therefore need not be described further here either with regard to its electrical or electronic form or mode of operation.

Auf der im wesentlichen dem Wegaufnehmer 19 gegenüber­ liegenden Seite der Vorrichtung 10 ist noch ein weiterer Wegaufnehmer 27 vorgesehen, der ebenfalls die Längenän­ derung der Probe 11 unmittelbar an den Probenhaltern 12, 13 in Zugrichtung 14, 140 erfaßt, wobei auch derartige Wegaufnehmer 27 an sich im Stand der Technik bekannt sind und ebenfalls hier bezüglich ihrer Funktion nicht weiter beschrieben zu werden brauchen. Die von dem Wegaufnehmer 19 und die vom Wegaufnehmer 27 erzeugten elektrischen bzw. elektronischen Signale werden auf an sich bekannte Weise ausgewertet und in für den Ver­ suchsverlauf jeweils signifikante Werte umgewandelt, die Aufschluß über das Zugverhalten der zu untersuchenden Probe 11 geben.On the substantially opposite the transducer 19 side of the device 10 , a further transducer 27 is provided, which also detects the change in length of the sample 11 directly on the sample holders 12 , 13 in the direction of pull 14 , 140 , such displacement transducers 27 per se are known in the prior art and also do not need to be described further here with regard to their function. The electrical or electronic signals generated by the displacement sensor 19 and the displacement sensor 27 are evaluated in a manner known per se and converted into values that are significant for the course of the test and provide information about the tensile behavior of the sample 11 to be examined.

Um sicherzustellen, daß die Vorrichtung auch schnell an unterschiedliche laterale Längen und Meßlängen der Probe 11 angepaßt werden kann, weisen die Schenkel 190, 191 des Wegaufnehmers 19 Führungen 192, 193 auf, die hier im Querschnitt schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind. In diese Führungen 192, 193 können wiederum gesonderte Spitzen 20, 21 eingesetzt werden, vergleiche Fig. 3, die auf Befestigungselementen 22 angeordnet sind. Die Befestigungselemente 22 sind im Querschnitt ebenfalls derart ausgebildet, daß sie in die Führungen 192, 193 in den Schenkel 190, 191 des Wegaufnehmers 19 eingesetzt werden können, wobei diese Befestigungselemente 22 bei den in den Fig. 2 und 3 gezeigten Darstellungen schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind. Eine schwalben­ schwanzförmige Ausbildung der Führungen 192, 193 bzw. der Vorsprünge 220 hat den Vorteil, daß eine derart ausgebildete Führung bzw. ein Vorsprung dieser Art hohe Passungsgenauigkeiten mit geringen Toleranzen ermög­ licht, so daß ein Passungsspiel weitgehend ausgeschlos­ sen ist. In die Führungen 192, 193 eingesetzt können die Befestigungselemente 22 mittels einer Rändelschraube 221 auf den Schenkeln 190, 191 des Wegaufnehmers 19 befe­ stigt. In order to ensure that the device can also be quickly adapted to different lateral lengths and measuring lengths of the sample 11 , the legs 190 , 191 of the displacement transducer 19 have guides 192 , 193 , which here are designed in the form of a dovetail in cross section. Separate tips 20 , 21 can in turn be inserted into these guides 192 , 193 , see FIG. 3, which are arranged on fastening elements 22 . The fastening elements 22 are also designed in cross-section such that they can be inserted into the guides 192 , 193 in the legs 190 , 191 of the displacement transducer 19 , these fastening elements 22 being dovetail-shaped in the representations shown in FIGS. 2 and 3. A dovetail-shaped design of the guides 192 , 193 or the projections 220 has the advantage that such a guide or a projection of this type enables high accuracy of fit with small tolerances, so that a clearance is largely excluded. Inserted into the guides 192 , 193 , the fastening elements 22 can be fixed by means of a knurled screw 221 on the legs 190 , 191 of the displacement sensor 19 .

Mittels einer Kalibrierungseinrichtung 26, vergleiche Fig. 3, ist der Abstand der Spitzen 17, 18 des Wegauf­ nehmers 19 einstellbar, und zwar vor dem Beginn der eigentlichen Untersuchung bzw. Messung, d. h. bevor die Spitzen 17, 18 mittels der Andruckelemente 23, 24 auf die Oberfläche der Probe 11 auf die gedachten Punkte 110, 111 gedrückt werden. Der Abstand 25 der Spitzen 17, 18 ist somit mittels der Kalibrierungseinrichtung 26 einstellbar, und zwar dadurch, daß die Kalibrierungsein­ richtung 26 beispielsweise parallel voneinander beab­ standete Stifte 260, 261 aufweist, die in entsprechende Öffnungen 194, 195 auf den Schenkeln 190, 191 des Wegaufnehmers 19 lösbar eingreifbar sind. Mittels eines von außen betätigbaren Stellelements 262 kann die Kalibrierungseinrichtung 26 bezüglich ihres Abstandes 25 der Stifte 260, 261 eingestellt werden, und es kann mittels des Arretierelements 263 dieser Abstand fixiert werden. Die Kalibrierungseinrichtung 26 dient somit nicht nur der Überprüfung des Abstandes 25 der Spitzen 17, 18 und der Festlegung des Abstandes 25 der Spitzen 17, 18, sondern kann auch für eine Neueinstellung bzw. Neufestlegung des Abstandes der Spitzen 17, 18 verwendet werden und natürlich auch zur Überprüfung und Festlegung des Abstandes 25 dann, wenn weiter voneinander beabstan­ dete Spitzen 20, 21 eingesetzt werden. By means of a calibration device 26 , see FIG. 3, the distance between the tips 17 , 18 of the displacement sensor 19 is adjustable, specifically before the start of the actual examination or measurement, ie before the tips 17 , 18 by means of the pressure elements 23 , 24 the surface of the sample 11 is pressed onto the imaginary points 110 , 111 . The distance 25 of the tips 17 , 18 is thus adjustable by means of the calibration device 26 , namely in that the calibration device 26 has, for example, parallel spaced pins 260 , 261 , which in corresponding openings 194 , 195 on the legs 190 , 191 of Travel sensor 19 are releasably engageable. By means of an actuating element 262 which can be actuated from the outside, the calibration device 26 can be adjusted with respect to its distance 25 between the pins 260 , 261 , and this distance can be fixed by means of the locking element 263 . The calibration device 26 is thus not only used to check the distance 25 between the tips 17 , 18 and to determine the distance 25 from the tips 17 , 18 , but can also be used for readjusting or redefining the distance between the tips 17 , 18 and of course also to check and determine the distance 25 when further spaced tips 20 , 21 are used.

BezugszeichenlisteReference list

1010th

Vorrichtung
contraption

1111

Probe
sample

110110

Andruckpunkt
Pressure point

111111

Andruckpunkt
Pressure point

1212th

Probenhalter
Sample holder

120120

Bereich
Area

1313

Probenhalter
Sample holder

130130

Bereich
Area

1414

Zugkraft/Zugrichtung
Traction / direction

140140

Zugkraft/Zugrichtung
Traction / direction

1515

Stift
pen

150150

Stift
pen

151151

Linie
line

152152

Linie
line

1616

Stift
pen

160160

Stift
pen

161161

Linie
line

162162

Linie
line

1717th

Spitze
top

1818th

Spitze
top

1919th

Wegaufnehmer
Displacement transducer

190190

Schenkel
leg

191191

Schenkel
leg

192192

Führung
guide

193193

Führung
guide

194194

Öffnung
opening

195195

Öffnung
opening

196196

Öffnung
opening

197197

Öffnung
opening

2020th

Spitze
top

2121

Spitze
top

2222

Befestigungselement
Fastener

220220

Vorsprung
head Start

221221

Rändelschraube
Thumbscrew

2323

Spannelement
Clamping element

230230

Andruckschenkel
Pressure leg

2424th

Spannelement
Clamping element

240240

Andruckschenkel
Pressure leg

2525th

Abstand
distance

2626

Kalibrierungseinrichtung
Calibration device

260260

Stift
pen

261261

Stift
pen

262262

Stellelement
Actuator

263263

Arretierungselement
Locking element

2727

Wegaufnehmer
Displacement transducer

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Erfassung einer Dehnung insbesondere kleiner Proben, umfassend zwei Probenhalter, zwischen denen die zu untersuchende Probe aufgespannt und befe­ stigt über den Probenhalter einer Zugkraft unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenhalter (12, 13) jeweils ein Paar voneinander beabstandeter Stifte (15, 150; 16, 160) zur haltenden Aufnahme der Probe (11) aufweisen, die jeweils auf einer Linie (152, 162) rechtwinklig zur Zugrichtung (14, 140) angeordnet sind, wobei zwei Spitzen (17, 18) eines mit der Probe (11) verbindbaren Wegaufnehmers (19) auf jeweils auf einer gedachten Linie (151, 161) im wesentlichen mittig sich befindenden gedachten Andruckpunkten (110, 111) greifen.1. Device for detecting an elongation, in particular small samples, comprising two sample holders, between which the sample to be examined is stretched and BEFE subjected to a tensile force via the sample holder, characterized in that the sample holders ( 12 , 13 ) each have a pair of spaced pins ( 15 , 150 ; 16 , 160 ) for holding the sample ( 11 ), which are each arranged on a line ( 152 , 162 ) perpendicular to the direction of pull ( 14 , 140 ), two tips ( 17 , 18 ) one with the transducer ( 19 ) which can be connected to the sample ( 11 ) grasp imaginary pressure points ( 110 , 111 ) located essentially in the middle on an imaginary line ( 151 , 161 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (120, 130) der Probenhalter (12, 13) im wesentlichen zwischen den beiden Stiftpaaren (15, 150; 16, 160) derart hinterschnitten ausgebildet ist, daß die Probe (11) in diesem Bereich (120, 130) nicht an dem jeweiligen Probenhalter (12, 13) anliegt.2. Device according to claim 1, characterized in that the area ( 120 , 130 ) of the sample holder ( 12 , 13 ) is substantially undercut between the two pairs of pins ( 15 , 150 ; 16 , 160 ) such that the sample ( 11 ) does not abut the respective sample holder ( 12 , 13 ) in this area ( 120 , 130 ). 3. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (190, 191) des Wegaufnehmers (19) mit lösbar mit diesem verbindbaren weiteren Spitzen (20, 21) versehbar sind.3. Device according to one or both of claims 1 or 2, characterized in that the legs ( 190 , 191 ) of the displacement sensor ( 19 ) can be provided with further tips ( 20 , 21 ) which can be releasably connected to this. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Spitzen (20, 21) an Befestigungsele­ menten (22) angeordnet sind, wobei die Befestigungsele­ mente (22) im Querschnitt schwalbenschwanzförmig ausge­ bildete Vorsprünge (220) aufweisen, die in entsprechend schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Führungen (192, 193) in den Schenkeln (190, 191) des Wegaufnehmers (19) lösbar einführbar sind.4. The device according to claim 3, characterized in that the further tips ( 20 , 21 ) on Befestigungsele elements ( 22 ) are arranged, wherein the Befestigungsele elements ( 22 ) in cross-section dovetailed projections ( 220 ) which are in correspondingly dovetail-shaped trained guides ( 192 , 193 ) in the legs ( 190 , 191 ) of the displacement sensor ( 19 ) are releasably insertable. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen (17, 18) des Wegaufnehmers (19) mittels schraubendruckfederartig ausgebildeter Spannelemente (23, 24) über die Schenkel (190, 191) auf die gedachten Andruckpunkte (110, 111) der Probe (11) gedrückt werden.5. The device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the tips ( 17 , 18 ) of the displacement sensor ( 19 ) by means of helical compression spring-like clamping elements ( 23 , 24 ) on the legs ( 190 , 191 ) on the imaginary pressure points ( 110 , 111 ) of the sample ( 11 ) can be pressed. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckschenkel (230, 240) der Spannelemente (23, 24) durch in den Schenkeln (190, 191) des Wegauf­ nehmers (19) ausgebildete schlitzförmige Öffnungen (196, 197) hindurchgreifen.6. The device according to claim 5, characterized in that the pressure legs ( 230 , 240 ) of the clamping elements ( 23 , 24 ) through in the legs ( 190 , 191 ) of the Wegauf taker ( 19 ) trained slot-shaped openings ( 196 , 197 ) pass through. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Spitzen (17, 18) beider Schenkel (190, 191) des Wegauf­ nehmers (19) mittels einer Kalibrierungseinrichtung (26) einstellbar ist.7. The device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the distance between the tips ( 17 , 18 ) of the two legs ( 190 , 191 ) of the Wegauf taker ( 19 ) by means of a calibration device ( 26 ) is adjustable. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierungseinrichtung (26) parallel vonein­ ander beabstandete Stifte (260, 261) aufweist, die in entsprechende Öffnungen (194, 195) auf den Schenkeln (190, 191) des Wegaufnehmers (19) lösbar eingreifbar sind. 8. The device according to claim 7, characterized in that the calibration device ( 26 ) parallel from one another spaced pins ( 260 , 261 ) which in corresponding openings ( 194 , 195 ) on the legs ( 190 , 191 ) of the displacement sensor ( 19 ) are releasably intervenable. 9. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (25) der Stifte (260, 261) der Kalibrierungseinrichtung (26) einstellbar ist und mit einem Arretierungselement (263) fixierbar ist.9. The device according to one or both of claims 7 or 8, characterized in that the distance ( 25 ) of the pins ( 260 , 261 ) of the calibration device ( 26 ) is adjustable and can be fixed with a locking element ( 263 ).