DE2917668C2

DE2917668C2 - Halteanordnung zur mechanischen Prüfung von Kunststoffrohren

Info

Publication number: DE2917668C2
Application number: DE19792917668
Authority: DE
Inventors: Ferdinand 6000 Frankfurt Mehr; Karl-Friedrich Osten
Original assignee: MAIN-GASWERKE AG 6000 FRANKFURT DE
Current assignee: MAIN-GASWERKE AG 6000 FRANKFURT DE
Priority date: 1979-05-02
Filing date: 1979-05-02
Publication date: 1983-07-28
Also published as: DE2917668A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Prüfung von Kunststoffrohren und deren Schweißverbindungen mit einer feststehenden und einer beweglichen Spannvorrichtung zwischen denen das zu prüfende Werkstück verspannt ist

Zur Prüfung von Werkstücken sind die verschiedensten Prüfverfahren bekannt, die sich in zwei Gruppen unterteilen lassen, nämlich in die nichtzerstörende Prüfung und die zerstörende Prüfung. Zur nichtzerstörenden Prüfung gehört beispielsweise das Ultraschallverfahren und der Zeitstanzinnendruckversuch nach DIN 16 963, Teil 5.

Für die Beurteilung der Schweißnähte von vorzugsweise Kunststoffrohren kann jedoch auf eine zerstörende Prüfung nicht verzichtet werden, da keines der bisher bekannten Prüfverfahren vollständige Aussagen über die zur Verwendung des Werkstoffes erforderlichen &o Daten gibt.

Hierzu werden Zerreißmeßproben-Messungen durchgeführt, bei denen ein Rohrstreifen, d. h. ein Schnitt durch die Wandung in Achsrichtung unter Einschluß eines Teiles der zu prüfenden Schweißnaht, M verwendet wird. Die Anfertigung eines derartigen Rohrstreifens zur Durchführung einer Zerreißmessung ist sehr aufwendig und gibt kein vollständiges Ergebnis

über die Festigkeit der gesamten Schweißnaht

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur mechanischen Prüfung von Kunststoffrohren vorzuschlagen, mit denen die Festigkeit der gesamten Schweißnaht in einfacher und schneller Weise geprüft werden kann.

Die Lösung diesr Aufgabe besteht darin, daß bei der eingangs genannten Vorrichtung eine hydraulisch betätigte Kolbenstange zentrisch durch das in den Spannvorrichtungen eingespannte und zu prüfende Rohr geführt und mit einer auf Rollen gelagerten Haltevorrichtung verbunden ist, welche ihrerseits mit der beweglichen Spannvorrichtung verschraubt ist

Durch diese Maßnahme ist es möglich, die gesamte Schweißnaht eines Rohres auf ihre Festigkeit zu überprüfen, da ein ganzes Kunststoffrohrstück mit einer Schweißnaht der Zerreißprobe unterworfen wird.

Die Enden des zu prüfenden Rohres sind mit Hilfe von Spannschalen verspannbar und die Spannvorrichtungen sind hydraulisch betätigbar ausgebildet, wobei der Hydraulikmotor sowohl die Spannvorrichtungen, als auch den der Betätigung der Kolbenstange dienenden Druckzylinder beaufschlagt Mit Hilfe dieser Maßnahme wird neben der vereinfachten Handhabung der Vorrichtung eine höhere Sicherheit gewährleistet, da erst nach vollständiger Verspannung der Rohrenden und nach Ausübung des hierfür erforderlichen hydraulischen Druckes eine Umschaltung auf den Druckzylinder zur Betätigung der Kolbenstange erfolgen kann.

Um die Möglichkeit zu geben, Rohrabschnitte unterschiedlicher Längen der Zerreißmessung unterwerfen zu können, ist die Kolbenstange der Vorrichtung auswechselbar ausgebildet Eine leichte Montage und Demontage der Kolbenstange von der Haltevorrichtung wird gemäß Weiterbildung der Erfindung dadurch gewährleistet, daß die Kolbenstange mittels eines Stahlriegels mit der Haltevorrichtung zur Übertragung von Druckkräften verriegelt ist

Die Haltevorrichtung ist vorteilhaft auf Schienen rollengelagert, wobei ein Rollenyaar oberhalb und ein weiteres unterhalb der Schienen verläuft Mit dieser Maßnahme werden Nachgiebigkeiten der Prüfeinrichtung innerhalb und außerhalb der Versuchslänge ausgeschlossen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung dargestellt ist, näher erläutert

Die Rohrprobe 1 mit ihrer Schweißverbindung ist an ihren Enden mit einer feststehenden Spannvorrichtung 2 und einer beweglichen Spannvorrichtung 3 über Spannschalen 8 verspannt Die Betätigung der Spannvorrichtungen zu 3 erfolgt über einen nicht näher dargestellten zentralen Hydraulikmotor, welcher ebenfalls den hydraulischen Druckzylinder 4 versorgt. Mit dem hydraulischen Druckzylinder 4 ist die Kolbenstange 5 lösbar verbunden, weiche axial durch die Spannvorrichtungen zu 3 und damit durch die Rohrprobe 1 geführt und am Ende mit der Haltevorrichtung 9 ebenfalls lösbar verbunden ist. Zur Herstellung der Verbindung zwischen der Kolbenstange 5 und der Haltevorrichtung 9 dient ein Stahlriegel 6 mit einer U-förmigen Ausnehmung, die in eine entsprechende Nut in der Kolbenstange 5 geschoben wird. Mit Hilfe dieser Maßnahme erfolgt eine günstige Druckverteilung von der Kolbenstange 5 auf die Haltevorrichtung, welche über Schraubbolzen 12 mit der beweglichen Spannvorrichtung 3 verschraubt ist. Die Haltevorrichtung 9 ist auf einer Schiene 10 mit Hilfe der Rollen 7 und

11 beweglich gelagert, so daß damit Nachgiebigkeiten der Prüfeinrichtung innerhalb und außerhalb der Versuchslänge ausgeschlossen sind. Die Rollen 7 und 11 sind vorzugsweise kugelgelagert, so daß keine Reibungsverluste auftreten, weiche das Meßergebnis verfälschen würden.

Die Kolbenstange 5 ist leicht austauschbar ausgebildet, so daß Rohrproben unterschiedlicher Länge einer Zerreißprobe unterworfen werden können. Um auch Rohrproben uniarschiedlicher Durchmesser prüfen zu können, sind auch die Spannschalen 8 austauschbar. Diese bestehen jeweils aus zwei Teilen und weisen eine sägezannförmige Ober- bzw. Innenfläche auf. Die Verspannung der Rohrprobe 1 in den Spannschalen 8 mit Hilfe der beiden Spannvorrichtungen 2 und 3 erfolgt mit einem Druck von etwa 200 bar und nach Erreichen dieses Druckes wird der Hydraulikmotor auf den Druckzylinder 4 geschaltet, derart, daß die Kolbenstange 5 mit gleichmäßiger Druckzunahme beanschlagt wird und die Haltevorrichtung 9 bewegt Die Druck- und Längenänderungswerte werden durch eine nicht näher dargestellte Schreibvorrichtung in Form eines Kraft-Längenänderungsdiagrammes dargestellt unö der Versuch wird bis zum Zerreißen der Probe 1 durchgeführt Danach steht ein vollständiges Kraft-Längenänderungsdiagramm zur Verfügung, aus dem zu jedem Zeitpunkt der Dehnung die herrschende Belastungskraft an der Schweißstelle ermittelt werden kann. Dieses gewonnene Diagramm ist daher äußerst aussagekräftig.

Die Vorrichtung ist derartig ausgebildet, daß die Kraft auf die zu prüfende Schweißnaht zentrisch aufgebracht wird und es traten keine Reibungskräfte auf, die das Meßergebnis verfälschen könnten. Damit wird ein Optimum an Gütesicherung erreicht und darüber hinaus wird durch eine Prüfung mit Hilfe dieser Vorrichtung eine relativ schnelle Aussage über das Verhalten während einer einachsigen Belastung sowie der Festigkeit der Schweißverbindung erreicht Durch die konstruktive Anordnung ist ferner ein mobiler Einsatz bei geringem Aufwand möglich, z. B. eine ständige Überwachung von Baustellen im Kunststoff-Rohrleitungsbau.

Durch die Vorrichtung nach der Erfindung ist eine Bewegungsmöglichkeit der Rohrproben in der Spannvorrichtung während des Zugversuches ausgeschlossen, so daß auch dadurch keine Verfälschungen auftreten können. Die gemessene Arbeitskrati der druckbeaufschlagten Kolbenfläche entspricht daher der Zugbelastung bzw. der Spannung der Schweißverbindung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Halteanordnung zur mechanischen Prüfung von Kunststoffrohren und deren Schweißverbindungen, mit einer feststehenden und einer beweglichen Spannvorrichtung, zwischen denen das zu prüfende Werkstück verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulisch betätigte Kolbenstange (5) zentrisch durch das in den Spannvorrichhingen (2,3) eingespannte und zu prüfende Rohr (t) geführt und mit einer auf Rollen (7) gelagerten Haltevorrichtung (9) verbunden ist, welche ihrerseits mit der beweglichen Spannvorrichtung (3) verschraubt ist. '?

2. Halteanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des zu prüfenden Rohres mit Hilfe von Spannschalen (8) verspannbar sind.

3. Ha'»eanordnung nach Anspruch 1 oder 2,20 dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen (2, 3) hydraulisch betätigbar ausgebildet sind, wobei der Hydraulikmotor sowohl die Spannvorrichtungen (2, 3) als auch den der Betätigung der Kolbenstange (5) dienenden Druckzylinder (4) beaufschlagt

4. Halteanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (5) auswechselbar ausgebildet ist.

5. Halteanordnung nach Anspruch 1 oder einen der voranstehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (5) mittels eines Stahlriegels (6) mit der Haltevorrichtung {") zur Übertragung von Druckkräften verriegelt ist.

6. Halteanordnung nach A- sprach 1 oder einem der voranstehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (9) auf Schienen (10) rollengelagert ist, wobei ein Rollenpaar (7) oberhalb und ein weiteres (11) unterhalb der Schienen (10) verläuft.

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