DE3611130A1 - Compression-plate mounting for material-testing machines - Google Patents

Abstract

A compression-plate mounting for compression-testing machines is to have a spherical segment and a spherical socket, the centre point of which lies in the plane of the compression surface. The play-free form fit, required by standards, between spherical segment and spherical socket is obtained according to the invention by the spherical socket having a ring projection on the outside which is overlapped free of play by a retaining ring releasably connected to the spherical segment. The contact surfaces of ring projection and retaining ring are preferably likewise spherical with the same spherical centre point so that the spherical segment can freely settle in the unloaded state.

Description

Die Erfindung betrifft die obere Druckplattenlagerung an Druckprüfmaschinen und -einrichtungen zur Prüfung der Eigenschaftswerte vorzugsweise der Druckfestigkeit an Druckproben, insbesondere Probekörpern aus nichtmetallisch-anorganischem Baustoff, z. B. Beton.The invention relates to the upper pressure plate storage on pressure testing machines and devices for testing the property values, preferably the compressive strength on pressure samples, especially test specimens non-metallic-inorganic building material, e.g. B. Concrete.

Die diesbezügliche DIN 51 233 schreibt in Abschnitt 4.1.2 vor, daß diese obere Druckplattenlagerung zur leichten Einstellbarkeit im unbelasteten Zustand eine Kugelkalotte aufweisen soll. Derartige Kugelkalotten sind bekannt. Des weiteren soll sich neben der freien Einspielbarkeit im unbelasteten Zustand der Winkel der Druckplatte unter Prüfkraft nicht mehr verändern, und zwar auch dann nicht, wenn die Prüfkraft außermittig aufgebracht wird. Um die zentrale Einleitung der Prüfkraft in das Maschinengestell zu gewährleisten, muß der Mittelpunkt der Kugelflächen von Kugelkalotte und Kugelschale in der Ebene der Berührungsfläche der Druckplatte liegen. Die Flächen von Kugelkalotte und Kugelschale sollen auch im unbelasteten Zustand Kraftschluß oder praktisch spielfreien Formschluß haben.The relevant DIN 51 233 writes in section 4.1.2 before that this upper pressure plate storage for easy Adjustable in the unloaded state a spherical cap should have. Such spherical caps are known. Of In addition to the free importability in the unloaded state of the angle of the pressure plate under Do not change the test force anymore, not even then, if the test force is applied off-center. Around the central introduction of the test force into the To ensure machine frame must be the focus the spherical surfaces of the spherical cap and spherical shell in the Level of the contact surface of the pressure plate. The Areas of spherical cap and spherical shell should also be in the unloaded state non-positive or practical have play-free positive locking.

Bei einer aus der DE-PS 31 28 394 bekannten Druckplattenlagerung werden diese Forderungen dadurch erfüllt, daß eine in der Kugelkalotte zentral verschiebbar gelagerte Zylinderbüchse durch einen federnd belasteten Bolzen gegen die Kugelschale gezogen und dort spielfrei kraftschlüssig gehalten wird. Der übrige Teil der Kalottenfläche soll nach überwinden einer Federkraft erst unter Prüfbelastung an der Kugelschale zur Anlage kommen.In one known from DE-PS 31 28 394 Pressure plate storage will meet these requirements met that one centrally in the spherical cap slidably supported cylinder liner by a spring-loaded bolt pulled against the ball cup  and is held there without play. The remaining part of the calotte surface should be overcome after a spring force only under test load on the Spherical shell come to rest.

Eine solche Ausführungsform hat mehrere Nachteile. So ist die Auflagefläche für die Druckplatte durch die Zylinderbüchse unterbrochen. In der Führung der Zylinderbüchse ergibt sich ein Spiel, das die Genauigkeit der Ausrichtung der Druckplatte in die Waagerechte beeinträchtigt. Schließlich stößt eine Dauerschmierung der beiden Kugelflächen auf Schwierigkeiten, weil der im unbelasteten Zustand zwischen den beiden Kugelflächen bestehende Spalt nach außen offen ist.Such an embodiment has several disadvantages. So is the contact surface for the pressure plate through the Cylinder liner interrupted. In the leadership of Cylinder liner results in a game that is accurate the alignment of the pressure plate in the horizontal impaired. Finally, permanent lubrication occurs of the two spherical surfaces on difficulty because of the im unloaded state between the two spherical surfaces existing gap is open to the outside.

Die sich aus diesen Nachteilen ergebende Aufgabe, eine unter allen Betriebszuständen die Forderungen der Norm erfüllende Druckplattenlagerung zur Verfügung zu stellen, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kugelschale außen einen Ringvorsprung aufweist, der von einem mit der Kugelkalotte lösbar verbundenen Haltering spielfrei übergriffen wird. Die Berührungsflächen von Ringvorsprung und Haltering sind ebenfalls Kugelflächen, deren Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt der Kugelkalotte und der Kugelschale zusammenfällt. Eine solche Lagerung erfüllt die Forderung nach spielfreiem Formschluß vollständig. Die Spielfreiheit wird bei der Montage durch einpassen des Halterings an dem den Ringvorsprung nach außen überragenden Flansch der Kugelkalotte erreicht, der für den Haltering eine Zentrierung aufweist. Bei einer solchen Lagerung hat die Druckplatte in Belastungsrichtung überhaupt keine Bewegung mehr auszuführen, weil sie in dieser Richtung zwangsgeführt ist; nach Anlegen der oberen Druckfläche des Probekörpers an der Druckfläche der Druckplatte beginnt unmittelbar das freie Einspielen an die Ausrichtung dieser Fläche und anschließend die Festsetzung der Kugelkalotte, die ein vollflächiges Einleiten der Prüfkraft in den Probekörper ermöglicht.The task arising from these disadvantages, one under the requirements of the standard in all operating states to provide fulfilling printing plate storage, is solved according to the invention in that the Ball shell has an annular projection on the outside, which of a retaining ring detachably connected to the spherical cap is backlash-free. The contact surfaces of Ring projection and retaining ring are also spherical surfaces, their center with the center of the spherical cap and the spherical shell collapses. Such storage meets the requirement for play-free positive locking Completely. The freedom from play is ensured during assembly fit the retaining ring on the ring projection Outstanding flange of the spherical cap is reached, which has a centering for the retaining ring. At a  such storage has the pressure plate in the direction of loading stop moving at all because they're in this direction is positively guided; after creating the top Print area of the test specimen on the print area of the The printing plate immediately begins the free import the orientation of this surface and then the Fixing the spherical cap, which is a full-surface discharge the test force in the test specimen.

Die Befestigung des Halterings am Flansch der Kugelkalotte liegt am Außenrand; die untere Fläche des Kugelkalottenteils ist also in dem die Druckplatte aufnehmenden inneren Abschnitt nicht unterbrochen.The fastening of the retaining ring on the flange of the spherical cap lies on the outer edge; the lower surface of the spherical cap part is in the inner receiving the pressure plate Section not interrupted.

Der Haltering, der spielfrei an dem Ringvorsprung anliegt, bildet gleichzeitig den äußeren Abschluß der Schmiermittelkammer. Es ist vorteilhaft, diese Kammer durch eine am Haltering und am Kugelschalenteil lösbar befestigte Manschette nach außen abzuschließen.The retaining ring, which rests on the ring projection without play, forms the outer end of the Lubricant chamber. It is advantageous to go through this chamber one releasably attached to the retaining ring and the spherical shell part Complete cuff to the outside.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen; sie werden nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt im vertikalen Schnitt in der rechten Hälfte die Befestigung des Halterings 1 am Flansch 2 der Kugelkalotte 3 und in der linken Hälfte die Befestigung der Druckplatte 4 an der Kugelkalotte 3.Further advantageous embodiments are the subject of subclaims; they are explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the drawing. The drawing shows in vertical section in the right half the fastening of the retaining ring 1 to the flange 2 of the spherical cap 3 and in the left half the fastening of the pressure plate 4 to the spherical cap 3 .

Das Kugelschalenteil 5 besitzt einen oberen zylindrischen Abschnitt 6, in dem zentral auch die Bohrung 7 für den (nicht dargestellten) Paßstift und außen die Gewindelöcher 8 für die Befestigung an der Aufnahmeplatte 10 des Maschinengestells 11 vorgesehen sind. Im Bereich der zentralen Bohrung 7 ist die Kugelfläche 9 der Kugelschale 5 ausgenommen, so daß hier keine Berührung stattfindet. Dieser Hohlraum 12 dient der Speicherung von Schmiermittel.The spherical shell part 5 has an upper cylindrical section 6 , in which the bore 7 for the dowel pin (not shown) and the threaded holes 8 for attachment to the mounting plate 10 of the machine frame 11 are provided centrally. In the area of the central bore 7 , the spherical surface 9 of the spherical shell 5 is excluded, so that there is no contact here. This cavity 12 is used to store lubricant.

Unten setzt sich das Kugelschalenteil 5 in einem nach außen ragenden Ringvorsprung 13 fort, dessen Außenfläche 14 ebenfalls kugelig ist und denselben Mittelpunkt 15 wie die Radien des Kugelflächenpaars 9, 16 hat. Die Gegenfläche 17 liegt an einem Haltering 1, der von oben an einen die Kugelkalotte 3 umgebenden und über den Ringvorsprung 13 nach außen vorspringenden Flansch 2 angeschraubt ist. Diesem Haltering 1 ist am Flansch 2 eine Zentrierung 19 zugeordnet. Sowohl zwischen der Unterseite des Ringvorsprunges 13 und der Oberseite des Flanschs 2 als auch zwischen dem Innenumfang des Halterings 1 und dem Außenumfang des oberen Kugelschalenteils 6 ist ein Spalt 18, 20 vorhanden, der ein normgerechtes Pendeln der Druckplatte 3 um mindestens 3° in allen Richtungen zuläßt. Da diese Spalte 18, 20 mit Schmiermittel gefüllt sind, empfiehlt sich als Schutz gegen Verschmutzung eine Manschette 21, die auch die Befestigungsschrauben 22 des Halterings 1 überdeckt. Die Schrauben 23 für die Befestigung der Druckplatte 4 liegen zwischen den anderen Schrauben 22 und erstrecken sich nur durch den Flansch 2, so daß der Haltering 2 Durchgangslöcher 24 für die Schraubenköpfe erhalten muß. At the bottom, the spherical shell part 5 continues in an outwardly projecting ring projection 13 , the outer surface 14 of which is also spherical and has the same center point 15 as the radii of the spherical surface pair 9, 16 . The counter surface 17 is located on a retaining ring 1, which is screwed from above to a surrounding the spherical cap 3 and the annular projection 13 outwardly projecting flange. 2 A centering 19 is assigned to this retaining ring 1 on the flange 2 . Both between the underside of the ring projection 13 and the top of the flange 2 and between the inner circumference of the retaining ring 1 and the outer circumference of the upper spherical shell part 6, there is a gap 18, 20 which allows the pressure plate 3 to swing in accordance with the standard by at least 3 ° in all directions allows. Since these gaps 18, 20 are filled with lubricant, a sleeve 21 , which also covers the fastening screws 22 of the retaining ring 1 , is recommended as protection against contamination. The screws 23 for the attachment of the pressure plate 4 lie between the other screws 22 and extend only through the flange 2 , so that the retaining ring 2 must have through holes 24 for the screw heads.

Bei der Montage der Druckplattenlagerung werden zunächst die Kugelflächenpaare 9, 16 und 14, 17 durch Läppen einzeln eingeschliffen. Durch Abarbeiten der Anlagefläche 25 des Halterings 1 wird dann das Spiel zwischen den Kugelflächen 14, 17 auf Null eingestellt, wonach Haltering 1 und Druckplatte 4 endgültig montiert und das Schmiermittel durch die Manschette 21 gekapselt wird. Diese Reihenfolge des Zusammenbaus wird auch nach jeder Funktionsprüfung nach DIN 51 302 Teil 2 eingehalten.When mounting the pressure plate bearing, the spherical surface pairs 9, 16 and 14, 17 are first individually ground in by lapping. By machining the contact surface 25 of the retaining ring 1 , the play between the spherical surfaces 14, 17 is then set to zero, after which the retaining ring 1 and the pressure plate 4 are finally mounted and the lubricant is encapsulated by the sleeve 21 . This sequence of assembly is also followed after each functional test according to DIN 51 302 part 2.

Claims (8)

1. Obere Druckplattenlagerung an Druckprüfmaschinen und -einrichtungen zur Prüfung der Eigenschaftswerte, insbesondere der Druckfestigkeit von Druckproben, insbesondere Probekörpern aus nichtmetallisch- anorganischem Baustoff z. B. Beton, enthaltend eine mit der Druckplatte verbundene Kugelkalotte und eine die Kugelkalotte aufnehmende, an dem Prüfmaschinengestell abgestützte Kugelschale, wobei der gemeinsame Kreismittelpunkt von Kugelkalotte und Kugelschale in der Ebene der Druckfläche liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelschale (5) außen einen Ringvorsprung (13) aufweist, der von einem mit der Kugelkalotte (3) lösbar verbundenen Haltering (1) spielfrei übergriffen wird. 1. Upper pressure plate storage on pressure testing machines and devices for testing the property values, in particular the compressive strength of pressure samples, in particular test specimens made of non-metallic-inorganic building material z. B. Concrete containing a spherical cap connected to the pressure plate and a spherical shell receiving the spherical cap, supported on the testing machine frame, the common center of the circle of spherical cap and spherical shell lying in the plane of the pressure surface, characterized in that the spherical shell ( 5 ) has an annular projection on the outside ( 13 ), which is overlapped by a retaining ring ( 1 ) detachably connected to the spherical cap ( 3 ) without play. 2. Druckplattenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen (14, 17) von Ringvorsprung (13) und Haltering (1) ebenfalls Kugelflächen sind, deren Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt (15) der Kugelkalotte (3) und der Kugelschale (5) zusammenfällt.2. Pressure plate storage according to claim 1, characterized in that the contact surfaces ( 14, 17 ) of the ring projection ( 13 ) and retaining ring ( 1 ) are also spherical surfaces, the center of which is centered on the center ( 15 ) of the spherical cap ( 3 ) and the spherical shell ( 5 ) coincides. 3. Druckplattenlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (1) an dem den Ringvorsprung (13) außen überragenden Flansch (2) der Kugelkalotte (3) einen Zentrieransatz (19) aufweist.3. Pressure plate mounting according to claim 1 or 2, characterized in that the retaining ring ( 1 ) on the annular projection ( 13 ) projecting outside flange ( 2 ) of the spherical cap ( 3 ) has a centering projection ( 19 ). 4. Druckplattenlagerung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Innenumfang des Halterings (1) und Außenumfang des über dem Ringvorsprung (13) liegenden Kugelschalenteils (6) ein das Schwenken der Kugelkalotte um mindestens 3° zulassender Spalt (20) verbleibt.4. Pressure plate bearing according to claim 1, 2 or 3, characterized in that between the inner circumference of the retaining ring ( 1 ) and the outer circumference of the over the ring projection ( 13 ) lying spherical shell part ( 6 ) a pivoting of the spherical cap by at least 3 ° allowing gap ( 20 ) remains. 5. Druckplattenlagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (20) durch eine am Kugelschalenteil (5) und Haltering (1) lösbar befestigte Manschette (21) geschützt ist.5. printing plate storage according to claim 4, characterized in that the gap ( 20 ) by a on the spherical shell part ( 5 ) and retaining ring ( 1 ) releasably secured sleeve ( 21 ) is protected. 6. Druckplattenlagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (1) am Flansch (2) durch von oben eingesetzte, über den Umfang gleichmäßig verteilte Schrauben (22) befestigt ist. 6. Pressure plate storage according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the retaining ring ( 1 ) on the flange ( 2 ) by screws inserted from above, evenly distributed over the circumference screws ( 22 ). 7. Druckplattenlagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schrauben (22) für die Halteringbefestigung Schrauben (23) zum Tragen der Druckplatte (4) vorgesehen sind.7. pressure plate storage according to claim 6, characterized in that between the screws ( 22 ) for the retaining ring fastening screws ( 23 ) are provided for carrying the pressure plate ( 4 ). 8. Druckplattenlagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (23) für die Druckplatte (4) nur den Flansch (2) durchdringen und in dem Haltering (1) Durchgangslöcher (24) haben.8. Pressure plate mounting according to claim 7, characterized in that the screws ( 23 ) for the pressure plate ( 4 ) only penetrate the flange ( 2 ) and have through holes ( 24 ) in the retaining ring ( 1 ).