DE904604C - Method and device for measuring the elongation of a test piece made of rubber under tension or the like. - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Dehnung eines unter Spannung stehenden Probestückes aus Gummi od. dgl.Method and apparatus for measuring the elongation of an under tension standing test piece made of rubber or the like.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zum Messen der Dehnung und der Spannung eines Probestückes aus Gummi od. dgl. und insbesondere auf einen solchen Dehnungsmesser, mit dem hantel- oder streifenförmige Probestücke aus Gummi in einer Schopper-Zugestigkeitsprüfmaschine geprüft werden. The invention relates to a method and an apparatus for measuring the elongation and tension of a test piece made of rubber od. Like. And especially on such a strain gauge, with the dumbbell-shaped or strip-shaped one Rubber specimens are tested in a Schopper tensile testing machine.

Das übliche Verfahren zum Messen der Zugfestigkeit von Gummi besteht darin, daß ein entsprechend geformtes Probestück, das beispielsweise hantelförmig ausgebildet ist, einer sich ständig steigernden Spannung unterworfen wird. wobei die Maximalspannung aufgezeichnet wird, welche erreicht wird, beovr das Probestück reißt. Es wurden Versuche gemacht, auch die Dehnung des Probestückes unter der Zugbeanspruchung zu beobachten. indem das Wachsen des Abstandes zwischen zwei Markierungen auf dem Probestück gemessen wird. I)as Messen und Aufzeichnen der Vergrößerung dieses abstandes ist jedoch schwierig wegen der Biegsamkeit des Probestückes und infolge der Tatsache, daß keine der Markierungen auf dem Probestück, in fester Lage bleibt. The usual method for measuring the tensile strength of rubber is in that a correspondingly shaped test piece, for example dumbbell-shaped is designed to be subjected to a steadily increasing tension. whereby record the maximum stress reached before the specimen rips. Attempts were made, including elongation of the specimen under tensile stress to observe. by growing the distance between two marks on the Sample is measured. I) as measuring and recording the increase in this distance however, is difficult because of the flexibility of the specimen and because of the fact that none of the marks on the specimen remain in a fixed position.

Bei Verwendung des Dehnungsmessers gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten jedoch überwunden, und es wird hierdurch ein Verfahren vorgeschalgen, wodurch kontinuierlich der Abstand zwischen zwei Markierungen auf dem Gummiprobestück gemessen und aufgezeichnet, gewünschteufalls graphisch aufgezeichnet werden kann. Die Verwendung des Dehnungsmessers gemäß der Erwindung ist selbstverständlich nicht auf Gummi- probestücke beschränkt, er kann vielmehr auch ganz allgemein zum Messen und Aufzeichnen von einem sich ändernden Abstand zwischen zwei Punkten verwendet werden, von denen der eine oder beide sich bewegen, bei einem Material, das jeweils geprüft werden soll. When using the strain gauge according to the invention, these Difficulties have been overcome, however, and a method is hereby proposed thereby continuously increasing the distance between two marks on the rubber specimen measured and recorded, if desired, can be recorded graphically. It goes without saying that the use of the strain gauge according to the invention is not on rubber sample pieces limited, it can also be more general for measuring and recording a changing distance between two points be used, one or both of which move, on a material which should be checked in each case.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Messen der Dehnung unter Spannung eines Probestückes aus Gummi od. dgl. vorgeschlagen, das darin besteht, daß mit Hilfe von Hebeln die Bewegung von zwei Punkten auf dem Probestück auf zwei sich verschiebende Kontaktvorrichtungen übertragen wird, von denen jede während der Verschiebung wiederholt einen elektrischen Strom schließt und unterbricht, der einen Elektromagneten in Betrieb setzt, der durch eine entsprechende Armatur und eine Klinke ein Zahnrad antreibt, wobei der Unterschied in den Bewegungen dieser beiden Zahnräder als ein Maß für die Dehnung des Probestückes dient. According to the invention, a method for measuring elongation is provided below Tension of a test piece made of rubber or the like. Proposed, which consists in that with the help of levers the movement from two points on the specimen to two shifting contact devices, each of which is transmitted during the displacement repeatedly closes and interrupts an electric current that sets an electromagnet in operation, which is controlled by a corresponding valve and a pawl drives a gear, the difference in the movements of this both gears serves as a measure of the elongation of the specimen.

Die Übertragung der Bewegung der beiden Punkte auf dem Probestück auf die beiden Schiebekontaktvorrichtungen kann mit Hilfe von zwei leichten Teleskop armen erfolgen, die an dem einen Ende drehbar angelenkt und mit dem anderen Ende an dem zu prüfenden Gummistück befestigt sind, beispielsweise mit Hilfe einer leichten Federklemme, die derart ausgebildet ist, daß sie den Gummi nicht beschädigt. Bei der Schopper-Zugfestigkeitsprüfmaschine wird das hantelförmige Gummiprobestück in einer senkrechten Lage gehalten, und die Spannung erfolgt senkrecht nach unten. Durch diese Bewegung des Gummiprobestückes werden sich also die Teleskoparme in einer senkrechten Ebene bewegen. Diese Teleskoparme liegen ihrerseits auf den Schiebekontaktvorrichtungen auf und bewegen diese nach unten, wobei sich die untere Vorrichtung rascher bewegt als die obere. Der Reibungswiderstand der Schiebekontaktvorrichtungen kann vorteilhaft so eingestellt werden, daß das Gewicht dieser Vorrichtung und das des Teleskoparmes ausgeglichen wird. The transmission of the movement of the two points on the specimen Two light telescopes can be used on the two sliding contact devices arms are made that are pivoted at one end and pivoted to the other end are attached to the rubber piece to be tested, for example with the help of a light Spring clip designed in such a way that it does not damage the rubber. at the Schopper tensile testing machine is the dumbbell-shaped rubber specimen in held in a vertical position, and the tension is applied vertically downwards. With this movement of the rubber specimen, the telescopic arms will move in move in a vertical plane. These telescopic arms in turn lie on the sliding contact devices and move it down, the lower device moving faster than the top. The frictional resistance of the sliding contact devices can be advantageous be adjusted so that the weight of this device and that of the telescopic arm is balanced.

Die Schließung und Unterbrechung des elektrischen Stromes erfolgt zweckmäßig mit Hilfe einer feinen Zahnstange und eines der Zahnform folgenden Ansatzstückes, mit welchem die Schiebekontaktvorrichtung versehen ist. Die sich rascher bewegende untere Kontaktvorrichtung erzeugt und unterbricht den elektrischen Strom häufiger als die sich langsamer bewegende obere Kontaktvorrichtung, und diese Differenz hat eine raschere Drehung des entsprechenden Zahnrades zur Folge. The closure and interruption of the electrical current takes place expediently with the help of a fine toothed rack and an attachment piece that follows the tooth shape, with which the sliding contact device is provided. The faster moving one lower contact device generates and interrupts the electrical current more frequently than the slower moving upper contact device, and has this difference a faster rotation of the corresponding gear result.

Um diese Differenz der Umlaufgeschwindigkeiten dieser Zahnräder auszunutzen, können sie durch Reibung mit zwei Winden verbunden sein, um die eine Schnur herumgewickelt ist, so daß bei einer Drehung der der oberen Markierung des Gummiprobestückes entsprechenden Winde Faden freigegeben wird und bei einer Drehung der Winde, welche der unteren Markierung an dem Gummiprobestück entspricht, Faden aufgewickelt wird. In order to take advantage of this difference in the rotational speeds of these gears, they can be frictionally connected to two winches around which a cord is wound is so that upon rotation the corresponding to the upper mark on the rubber specimen Winch thread is released and upon rotation of the winch, whichever is lower Marking on the rubber specimen corresponds to the thread being wound up.

Durch das kombinierte Ergebnis dieser beiden Arbeitsweisen wird Faden aufgewickelt, und durch eine geeignete Anordnung von Rollen und Fäden kann dieses Ergebnis leicht dazu benutzt werden beispielsweise einen Wagen mit einer Feder über ein Blatt Aufzeichnungspapier zu bewegen.The combined result of these two working methods creates thread wound up, and through a suitable arrangement of rolls and threads this can Result can easily be used for example a carriage with a spring over it to move a sheet of recording paper.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Apparatur zum Messen der Dehnung unter Spannung einer Probe von Gummi od. dgl. vorgeschlagen, welche aus zwei Teleskoparmen besteht, von denen jeder an einem Ende gelagert und an seinem anderen Ende mit einer leichten Federklemme versehen ist, durch die er an dem Gummiprobestück befestigt wird. Jeder dieser Arme liegt auf einer Schiebekontaktvorrichtung auf, welche während des Verschiebens wiederholt einen elektrischen Strom schließt und unterbricht. der einen Elektromagneten in Tätigkeit setzt, welcher eine durch Reibung angetriebene Winde über eine entsprechende Armatur, eine Klinke und ein Zahnrad antreibt. According to a further feature of the invention, an apparatus for Measuring the elongation under tension of a sample of rubber or the like. Proposed, which consists of two telescopic arms, each of which is supported at one end and at its other end is provided with a light spring clip through which it attached to the rubber specimen. Each of these arms rests on a sliding contact device on, which repeatedly closes an electric current during the shift and interrupts. which activates one electromagnet, which one enforces Friction driven winch via a corresponding fitting, a pawl and a Gear drives.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Rusführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. I eine Vorderansicht eines Dehnungsmessers gemäß der Erfindung; Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht desselben; Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht der Schnuranordnung bei einer Sehopper - Zugfestigkeitsprüfmaschine, welche mit einem Dehnungsmesser gemäß der Erfindung ausgestattet ist; Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung. In the drawing is an example of the embodiment of the invention shown, namely Fig. I shows a front view of a strain gauge according to the invention; Fig. 2 shows a side view of the same; Fig. 3 shows a front view the cord arrangement in a Sehopper tensile strength testing machine, which with equipped with a strain gauge according to the invention; Fig. 4 shows a side view the device shown in FIG.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, besteht der auf einem Kugellager und einer Stütze 4 gelagerte Teleskoparm aus einer aus einem Arm 2 ausziehbaren Stange I und einer Federklemme 3. As can be seen from the drawings, it consists of a ball bearing and a support 4 mounted telescopic arm from an extendable arm 2 Rod I and a spring clip 3.

Dieser Teleskoparm liegt auf einer vorspringenden Stange 5 der 5 chiebekontakt vorrichtung auf. Diese besteht aus einer hinteren Gleitplatte 6 und einer vorderen Gleitplatte 7, welche durch Stangen 5 und 8 und Muttern g und 10 miteinander verbunden sind, welche derart eingestellt sind, daß sie sich unter Reibung auf zwei Führungsstangen II verschieben.This telescopic arm rests on a protruding rod 5 of the 5 sliding contact device on. This consists of a rear sliding plate 6 and a front one Sliding plate 7, which are connected to one another by rods 5 and 8 and nuts g and 10 are, which are set so that they are in friction with two guide rods II move.

Auf dieser Schiebekontal<tvorrichtung befinden sich ein einstellbarer Kontakt I2 sowie ein Federkontakt I3, welcher gegenüber der hinteren Schiebeplatte 6 durch eine Isolierplatte 14 isoliert ist und ein Ansatzstück 15 aus Fiber trägt, das gegen eine Zahnstange I6 anliegt.On this sliding control device there is an adjustable one Contact I2 and a spring contact I3, which is opposite the rear sliding plate 6 is insulated by an insulating plate 14 and carries an extension piece 15 made of fiber, which rests against a rack I6.

Wenn sich die Schiebekontaktvorrichtung entlang der Führungsstange bewegt, bewegt sich das Fiberansatzstück in Berührung mit der Zahnstange und wird dabei in Schwingbewegungen auf den Hauptkörper der Schiebekontaktvorrichtung zu und von ihm weg versetzt. Hierdurch wird der Federkontaktarm I3 auf die Schiebekontaktvor richtung zu und von ihr weg gebogen, und der Zwischenraum zwischen dem einstellbaren Kontakt 12 und dem Federkontakt I3 wird abwechselnd geöffnet und geschlossen. When the sliding contact device is along the guide rod moves, the fiber attachment moves into contact with the rack and becomes while oscillating towards the main body of the sliding contact device and moved away from him. This moves the spring contact arm I3 onto the sliding contact bent towards and away from it, and the space between the adjustable Contact 12 and spring contact I3 are alternately opened and closed.

Diese Schiebekontaktvorrichtung betätigt Elektromagneten I7 mit einem Kern 18 und einer Armatur Ig, welche bei 20 angelenkt ist und die eine Klinke und Feder 21 aufweist, welche ein Zahnrad 22 antreibt. Die Armatur 19 wird von dem Kern Ie durch eine Feder 23 entfernt gehalten, und eine Rückbewegung des Zahnrades wird durch eine Sperrklinke und eine Feder 24 verhindert. This sliding contact device actuates electromagnet I7 with a Core 18 and a fitting Ig, which is hinged at 20 and a pawl and Has spring 21 which drives a gear 22. The armature 19 is from the core Ie held away by a spring 23, and a return movement the gear is prevented by a pawl and a spring 24.

Das Zahnrad 22 treibt eine Winde 25 durch eine Metallunterlegschefbe 26 und eine Korkscheibe 27 an. The gear 22 drives a winch 25 through a metal washer 26 and a cork disc 27.

Die Stützend, die Führungsstangen Ii und die Elektromagneten und die Winden sind auf einer Grundplatte 28 angebracht und werden von einem Deckel 29 bedeckt, der zwei Schlitze 30 und 31 besitzt, um eine Bewegung der Teleskoparme und der vorspringenden Stangen 5 zu ermöglichen, und der einen Schalter 32 trägt, um den elektrischen Strom ein- und ausschalten zu können. Die elektrischen Leitungen sind in den Zeichnungen nicht dargestellt. The support, the guide rods Ii and the electromagnets and the winches are mounted on a base plate 28 and are covered by a cover 29 covered, which has two slots 30 and 31 to allow movement of the telescopic arms and the protruding rods 5, and which carries a switch 32, to be able to switch the electric current on and off. The electrical lines are not shown in the drawings.

Der Körper des Instrumentes wird als ein Leiter verwendet, und der Draht des Magneten ist an dem oberen Federkontakt I3 angelötet.The body of the instrument is used as a conductor, and the The magnet wire is soldered to the upper spring contact I3.

Dieser Dehnnngsmesser gemäß der Erfindung ist an den Seitenschienen 33 einer gSchopper-Zugfestigkeitsprüfmaschine mit Hilfe eines Führungskeiles 34 und einer Sperrmutter 35 befestigt. Die Federklemmen 3 an den Teleskoparmen werden an ausgewählten Punkten des hantelförmigen Gummiprobestückes 36, die gewöhnlich 2,5 cm voneinander entfernt sind, befestigt. This strain gauge according to the invention is on the side rails 33 of a gSchopper tensile strength testing machine with the aid of a guide wedge 34 and a lock nut 35 attached. The spring clips 3 on the telescopic arms will be at selected points of the dumbbell-shaped rubber specimen 36, usually 2.5 cm apart.

An einem Ende der unteren Winde 25' ist eine Schnur befestigt, welche um eine Rolle 37 herumgeht, dann zweimal um die obere Winde 25" herumgewickelt ist und schließlich über Rollen 38 geführt ist. Das freie Ende dieser Schnur ist mit einem Ausgleichgewieht 39 belastet. A cord is attached to one end of the lower winch 25 ', which goes around a roller 37, then is wrapped twice around the upper winch 25 " and is finally guided over rollers 38. The free end of this cord is with a balance weight 39 charged.

Die Bewegung der Rolle 37 wird durch ein einfaches Rollen- und Schnursystem auf den Wagen 40 übertragen. Auf diese Weise werden also Dehnungen des Gummiprobestückes als eine waagerechte ewegung des Wagens registriert, und es besteht eine lineare Beziehung zwischen der Verschiebung des Wagens und der Dehnung des Gummiprobestückes. Die jeweils vorliegende Dehnung wird durch die üblichen Mittel als eine waagerechte Bewegung einer Feder an dem Wagen registriert, und somit läßt sich ein Dehnungsdiagramm selbsttätig auf einem entsprechend angebrachten Papierstreifen aufzeichnen. Aus diesem Diagramm lassen sich die physikalischen Eigenschaften des Gummis, wie die Zugfestigkeit, die Dehnung und der Elastizitätsmodul, sofort ablesen. Durch Verwendung des Dehnungsmessers gemäß der Erfindung können diese Dehnungsdiagramme in einfacher Weise durch eine ungelernte Kraft hergestellt werden, wobei jegliche subjektiven Fehler vermieden werden. The movement of the roller 37 is provided by a simple roller and string system transferred to the carriage 40. In this way, the rubber specimen is stretched registered as a horizontal movement of the car, and there is a linear one Relationship between the displacement of the carriage and the elongation of the rubber specimen. The elongation present in each case is calculated by the usual means as a horizontal Movement of a spring is registered on the carriage, and thus a strain diagram automatically record on a correspondingly attached paper strip. the end This diagram shows the physical properties of rubber, such as the Immediately read off tensile strength, elongation and modulus of elasticity. By using of the strain gauge according to the invention can make these strain diagrams in a simpler way Way to be made by an unskilled force, being any subjective Mistakes are avoided.

PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zum Messen der Dehnung eines unter Spannung stehenden Probestückes aus Gummi od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von Hebeln die Bewegung von zwei Punkten des Probestückes auf zwei Schiebekontaktvorrichtungen übertragen wird, von denen jede während der Verschiebung abwechselnd einen elektrischen Strom schließt und unterbricht, der je einen Elektromagneten in Tätigkeit setzt, welcher durch je eine entsprechende Armatur und eine Klinke je ein Zahnrad antreibt, und daß der Unterschied in den Bewegungen dieser beiden Zahnräder als Maß für die Dehnung des Probestückes verwendet wird. PATENT CLAIM: I. Method of measuring the elongation of an under Stress-standing test piece made of rubber or the like, characterized in that with the help of levers the movement of two points of the specimen on two sliding contact devices is transmitted, each of which alternates an electrical one during the shift Current closes and interrupts, each activating an electromagnet, which each drives a gear through a corresponding valve and a pawl, and that the difference in the movements of these two gears as a measure of that Elongation of the specimen is used.

Claims (1)

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließung und Unterbrechung des elektrischen Stromes mit Hilfe einer feinen Zahnstange und eines Ansatzstückes erreicht wird, das auf der Schiebekontaktvorrichtung sitzt. 2. The method according to claim I, characterized in that the closure and interruption of the electric current with the help of a fine rack and an extension piece is achieved that sits on the sliding contact device. 3. Vorrichtung zum Messen der Dehnung unter Spannung eines Probestückes von Gummi od. dgl., gekennzeichnet durch zwei Teleskoparme, von denen jeder an einem Ende angelenkt ist und an seinem anderen Ende eine leichte Federklemme trägt, die an dem zu prüfenden Gummi stück angeklemmt wird, wobei diese Arme auf je einer sich verschiebenden Kontaktvorrichtung aufliegen, welche beim Verschieben abwechselnd einen elektrischen Strom schließt und unterbricht und dabei je einen Elektromagneten in Tätigkeit setzt, der über eine Armatur und eine Klinke sowie ein Zahnrad je eine durch Reibung mitgenommene Winde betätigt. 3. Apparatus for measuring strain under tension on a test piece Od of rubber. The like., characterized by two telescopic arms, each of which is attached to one End is hinged and at its other end carries a light spring clip that is clamped to the rubber piece to be tested, these arms on each one resting contact device, which alternate when moving an electric current closes and interrupts and thereby an electromagnet each in action, which has a fitting and a latch and a gear each one operated winch driven by friction.