Sampleklemmen en testwerktuigen voor materiaaltests

De nadruk bij pneumatische klemmen ligt op snel, herhaalbaar en vooral parallel inklemmen. De volledige klemkracht is van bij het begin beschikbaar zodat de testsnelheid meteen overgedragen wordt naar het sample. Met persluchtklemmen uit de body over wedge reeks blijft de positie van de klemmen constant in de testrichting terwijl het sample wordt ingeklemd. Dit betekent dat de afstand tussen de klemmen niet afhangt van de dikte van het sample.

Voor gebruik in een temperatuurkast worden eenvoudige verlengstukken gebruikt. De pneumatische cilinder bevindt zich buiten de kamer.

Voordelen van body over wedge pneumatische klemmen:

• Deze symmetrisch ontworpen klemmen garanderen een optimale inklemming, of het nu gaat om gevoelige samples of samples met korte inspanlengte.
• De afstand tussen de klemmen wordt niet beïnvloed door de diameter van het sample. Dit is belangrijk bij het bepalen van de exacte nominale verlenging. Insteltijd wordt geminimaliseerd.
• Het gereduceerde gewicht en compacte ontwerp vereenvoudigen manipulaties, verzekeren korte opwarm- en afkoeltijden in de temperatuurkast, en zorgen voor grote mogelijke verplaatsingen.
• Absoluut vaste klemming van bij de start van de test voor samples die snel uit de klemmen glijden.

Hydraulische klemmen worden voornamelijk gebruikt voor testbelastingen boven 50 kN de daarbijhorende hoge klemkrachten (Fmax vanaf 10 kN tot 2.000 kN mogelijk). De contactdruk is nauwkeurig reproduceerbaar.

Werkingsprincipe van hydraulische klemmen

De oliedruk wordt in het hydraulische aggregaat geregeld tot de gewenste druk voor de klemmen. De sturing controleert het openen en sluiten afzonderlijk voor de bovenste en onderste klem.

Met een universeel hydraulisch aggregaat wordt de sluitbeweging onderverdeeld in een sluitfase en een klemfase. Bij het sluiten wordt het sample voor de veiligheid eerst bovenaan ingeklemd. Tijdens de klemfase wordt de volledige klemkracht aangebracht. De klemkracht is gebaseerd op de verwachte treksterkte.

Tweezijdige cilinders
Alle hydraulische klemmen zijn voorzien van dubbelwerkende cilinders. Dit betekent dat de klem ook hydraulisch opent en niet met behulp van een veermechanisme. De druk kan geregeld worden voor sluiten en openen.

In tegenstelling tot enkelwerkende cilinders die openen met behulp van een veermechanisme, verzekeren dubbelwerkende cilinders dat de klem steeds veilig open gaat. Dit is ook zo wanneer het sample verwrongen is of vast zit. Daarnaast is het niet altijd nodig om de klem volledig te openen, aangezien het openen om het even waar onderbroken kan worden via de stopknop. De slag kan bijgeregeld worden in functie van de dikte. Vooral bij dunne samples wordt de testcyclus zo in tijd gereduceerd en is er minder risico op verwonding door inklemmen.

Enkelzijdige hydraulische klemmen worden gebruikt voor het symmetrisch of asymmetrisch inklemmen van samples (bv. voor voor afschuiftests). De dikte van het sample wordt ingesteld met een spindel.

De enkele hydraulische klemmen zijn eveneens beschikbaar met een tandemcilinder om een uniforme krachtverdeling op het monster mogelijk te maken (bijzonder geschikt voor testen op weefsels, textiel en geotextiel).

Voordelen en eigenschappen van enkelzijdige hydraulische klemmen

• Hydraulische klemmen hebben een excentrische zuigervorm met een lange slag, voor een diepliggend klemoppervlak en een brede opening.
• Dankzij de positie van de klemvlakken, klemmen en zuiger kunnen ook korte samples ingeklemd worden.
• Een stuurbare klemdruk verzekert optimale klemming van gevoelige materialen.
• Exact reproduceerbare contactkracht.
• De klemmen kunnen onder drie hoeken in het testsysteem geplaatst worden (0°, 45°, en 90°).
• T-gleuven in het onderste deel van het hoofdlichaam dienen om kleinere krachtcellen, klemmen, tools en testopstellingen te monteren (met uitzondering van hydraulische klemmen type 8392 Fmax 10 kN).
• Prismatische klemvlakken (met V-vormige groef) kunnen gedraaid worden en hebben dus een dubbele functie: Voor zowel ronde als vlakke samples of voor ronde samples met verschillende diameters (gekruiste V-groeven)
• De bovenste en onderste klemmen kunnen afzonderlijk of samen geopend en gesloten worden via de afstandsbediening of de PC.
• De verhouding tussen klemkracht en trekkracht kan individueel aangepast worden om het monster stevig in te klemmen (bij maximale trekkracht is ongeveer dubbel zoveel klemkracht nodig).
• Hydraulische klemmen zijn ontwikkeld voor het optimaal plaatsen van samples.
• Een instelbare aanslag met schaal zorgt ervoor dat het sample perfect verticaal geplaatst en ingeklemd wordt.
• Voor makkelijker centreren kan een centreeraanslag gebruikt worden.
• Om veiligheidsredenen kunnen de samples met een tang in de klemmen geplaatst worden.
  

Dubbelzijdige hydraulische klemmen sluiten steeds symmetrisch ten opzichte van de trek-as. Dit betekent dat het sample precies in de test-as geklemd wordt en dat er niet hoeft bijgeregeld te worden in functie van de dikte.

• De constante klemdruk zorgt voor herhaalbare testresultaten.
• De optimale interactie tussen het hydraulisch aggregaat, de sturing en de testsoftware zorgt voor betrouwbare testresultaten. De kracht-nulsturing voorkomt ongewenste krachten op het sample tijdens het inklemmen.
• De mogelijkheid om kleinere klemmen en testopstellingen aan de grote klemmen te bevestigen met het T-gleufsysteem bespaart tijd. De precieze uitlijning zorgt voor betrouwbare testresultaten.
• De symmetrisch sluitende klemmen besparen tijd doordat er niet hoeft bijgesteld te worden bij variërende dikte van de monsters en zorgen ervoor dat het monster exact in de as van de machine blijft.
• Ook korte samples kunnen geklemd worden dankzij het speciale ontwerp van de klem.
• Snel en makkelijk inbrengen en inklemmen van het sample is mogelijk door ergonomisch en open ontwerp
• Een instelbare centreerstop verzekert precieze testresultaten, zelfs bij hoge aantallen samples.

De body over wedge hydraulische klemmen zijn tweezijdig en worden gebruikt voor symmetrisch klemmen. Positief aangedreven klemvlakken voor reproduceerbaar inklemmen van het sample. Het symmetrische ontwerp en de hoge stijfheid van het lichaam van de klemmen maakt hen ideaal voor tests waarin strikte eisen gesteld worden aan de uitlijning van het sample ten opzichte van de test-as.

Deze klemmen zijn symmetrisch sluitende wigklemmen, die hydraulisch geopend en gesloten worden. Enkel het lichaam aan de buitenzijde beweegt verticaal via de hydraulica. De beweging van het lichaam zorgt dat de wiggen in een horizontaal vlak naar elkaar toe geduwd worden.

Voordelen van body over wedge hydraulische klemmen

• De constante klemdruk zorgt voor herhaalbare testresultaten.
• De optimale interactie tussen het hydraulisch aggregaat, de sturing en de testsoftware zorgt voor betrouwbare testresultaten. De kracht-nulsturing voorkomt ongewenste krachten op het sample tijdens het inklemmen.
• Deze klem is geschikt voor toepassingen waar uitlijning kritisch is, zoals samples die gevoelig zijn voor dwarskrachten.
• Dankzij de parallel sluitende klembeweging (geen differentiële beweging van de klemvlakken) wordt de testsnelheid direct overgedragen aan het sample.
• Snel en makkelijk inbrengen en inklemmen van het sample is mogelijk door ergonomisch en open ontwerp
• Een instelbare centreerstop verzekert precieze testresultaten, zelfs bij hoge aantallen samples.
• Deze klem biedt bijvoorbeeld voordelen bij het testen van composieten omwille van het eenvoudige schoonmaken.
• De hydraulische body over wedge klemmen zijn ook geschikt voor servohydraulische testmachines en worden gekenmerkt door hun gebruiksgemak. In combinatie met een servohydraulische testmachine worden ze aangesloten op de bestaande olievoorziening. Voor gebruik in statische materiaaltestmachines is een klein hydraulisch aggregaat nodig.

Wig-schroefklemmen combineren de mechanische eigenschappen van schroefklemmen en wigklemmen. De dikte wordt geregeld en de voorlast wordt aangebracht met behulp van een schroefsysteem zodat samples niet doorslippen bij het begin van de test.

Eigenschappen van Wig-schroefklemmen

• De hoofdklemkracht wordt veroorzaakt door de wigfunctie.
• De klemkracht is evenredig met de trekkracht (zelfspannend). Zo kan een breed gamma materialen stevig geklemd worden.
• Klembreuk kan vermeden worden door een grote afstand tussen de klemmen met een verlaagde oppervlaktespanning tot gevolg.
• Kleine krachtcellen, werktuigen en testopstellingen kunnen in de grote sampleklemmen geplaatst worden zonder deze te verwijderen (vanaf Fmax 50 kN) met behulp van de tijdbesparende optionele montage-eenheid.
• Makkelijk wisselen van klemvlakken zonder gereedschap
• Wig-schroefklemmen met Fmax 50 kN en hoger kunnen bediend worden met een persluchtmotor. Deze klemmen worden geopend en gesloten met behulp van een pneumatische motor, met bediening gemonteerd op de klem zelf.
• Lage hoogte.
• pneumatische motor; de pneumatische bekrachtiging bevindt zich op de klem zelf
• Reksturing volgens de normen DIN EN ISO 6892-1:2009 en ASTM E8 - 09.

Highlight

Dankzij de omschakelbare synchronisatie kunnen wig-schroefklemmen (Fmax 10kN en hoger) zowel symmetrisch als asymmetrisch klemmen. De asymmetrie is eenvoudig bij te regelen en wordt betrouwbaar behouden, zelfs bij opnieuw inspannen. De klem kan bediend worden met één hand, ook voor asymmetrische samples. De verbinding van het sample bevindt zich zo steeds in de as van de machine.

De tangklem is een tweezijdig sluitende klem. Ze wordt geopend en gesloten via een hefboom. De voorgespannen veer houdt de klem open voor het inbrengen van het sample. Nadat de klem werd gesloten, genereert de voorgespannen veer de benodigde initiële klemkracht. De klemkracht wordt proportioneel hoger naargelang de trekkracht stijgt. Zo wordt de klem automatisch nagespannen bij samples die krimpen.

Tangklemmen worden hoofdzakelijk gebruikt voor het testen van zeer ductiele kunststoffen en elastomeren. Het tangprincipe zorgt voor een sterke verhoging van de klemkracht tijdens een test.

Voordelen en eigenschappen van tangklemmen:

• De klemkracht is evenredig met de trekkracht (zelfspannend)
• Dankzij de laterale bewegingsvrijheid van tangklemmen bevinden deze zich steeds centraal in de trek-as
• Snel en makkelijk inbrengen en inklemmen van het sample is mogelijk door het ergonomisch en open ontwerp
• Door hun hoge temperatuurweerstand en hun lage gewicht, zijn de tangklemmen bijzonder geschikt voor gebruik in temperatuurkasten. Ze zijn makkelijk te bedienen en bereiken snel de testtemperatuur door hun lage massa.

Knevelklemmen zijn zelfspannende sampleklemmen. De klemming gebeurt door beweging van de knelhefboom. Het sample wordt ingebracht door de hefboom op te heffen. Het sample kan rond de knelhefboom of zonder doorbuiging geklemd worden. Knevelklemmen zijn bijzonder geschikt voor kunststoffen bij om het even welke temperatuur.

Eigenschappen van knevelklemmen:

• Door hun lage gewicht en een temperatuurbereik van -15 ... +80 °C is de sampleklem ook geschikt voor gebruik in temperatuurkasten
• Het ontwerp verzekert snel en makkelijk inklemmen van het sample

Voor sampleklemmen met deflectie wordt een krachtreductieboog gebruikt. De kracht in het sample wordt gereduceerd over een spanningsreductieboog. Zo kan de vereiste klemkracht in de pneumatische bedieneenheid gereduceerd worden. De maximale testbelasting varieert van 500 N tot 20 kN

Voordelen van capstanklemmen:

• Met pneumatische inklemming blijft de klemkracht constant en zijn hoge aantallen samples mogelijk.
• Automatische centrering van samples via geleidingsgroeven in de spanningsreductieboog
• De symmetrische gewichtsverdeling zorgt dat het zwaartepunt van de klemmen dicht bij de test-as ligt
• Via de klemmen worden geen transverse krachten overgebracht naar de krachtmeetcel.

De dubbele capstanklem kan gebruikt worden voor het inklemmen van filamentachtige samples met hoge verlenging.. Dit deflectieprincipe veroorzaakt een krachtdifferentieel in twee stappen, waardoor het sample in de meetlengte breekt en niet in de klemmen. Na de deflectie wordt een voorspanningsgewicht aangebracht (niet inbegrepen). In deze fase bewegen alle drie de rollen om de rek onder invloed van het voorspangewicht te compenseren. De drie lengten worden afgeregeld volgens het te testen materiaal. Tenslotte wordt de dubbele streng in de hoogte verstelbare onderste klem gespannen.

Na sluiting worden de deflectierollen vergrendeld. Hierdoor ontstaat wrijving tussen de rollen en het sample, waardoor de trekkracht zachtjes afgebouwd wordt tot de inklemming aan het uiteinde (klem) zodat het sample stevig vastgeklemd zit maar toch niet breekt in de klemmen. Voor de inklemming wordt een klem gebruikt met constante klemkracht, aangezien het sample anders uit de klemmen kan glijden.

De dubbele capstanklem wordt voornamelijk gebruikt voor materialen zoals rubber draden en elastische vezels

Voordelen van de dubbele capstanklem:

• Door het sample rond de spanningsreductierollen te wikkelen, wordt het sample voorzichtig vastgehouden zonder klembreuk.
• De klem verzekert precieze rekmeting op draad met hoge rek
• Door het vermijden van klembreuken wordt tijd bespaard bij het testen

De rollenklem wordt gebruikt voor het testen van stripvormige treksamples. De klemkracht wordt vanzelf opgewekt door het wikkelen van het sample en het uitoefenen van de trekkracht. Voor een precieze rekmeting worden optische extensometers gebruikt.

Voordelen van de rollenklemmen

• De sampleklemmen zijn verkrijgbaar met een maximaal krachtbereik van 2,5 kN tot 250 kN
• Dankzij het ergonomische ontwerp kan het sample snel en makkelijk ingebracht worden in de klemzone (max. klembreedte: 220 mm), vrij toegankelijk van de voorkant
• De sampleklem is ideaal voor samples die gevoelig zijn aan inklemming
• en voor tests in temperatuurkasten (temperatuurbereik: -70 ... +250 °C
• Door de lage hoogte van de sampleklemmen kunnen samples met hoge verlenging getest worden

Vormgesloten krachtoverdracht via schouders of schroefdraad Het sample wordt samen met de passende houder in de klemmen geplaatst. Deze zijn vrij toegankelijk vanaf de voorzijde. Het sample wordt automatisch gecentreerd in de as van de trektest. De sampleklemmen zijn beschikbaar met Fmax 50 kN, 250 kN, 600 kN en 1200 kN. Er kunnen tests uitgevoerd worden op staal, non-ferrometalen en kunststoffen volgens de normen DIN 50125, DIN EN ISO 6892-1, DIN EN ISO 4762, ISO 4017, DIN 6912, DIN EN ISO 898, ASTM E8 en anderen.

Verschillende ontwerpdetails verzekeren een absoluut symmetrische krachtinleiding:

• De anti-speling optie verzekert dat het monster stevig wordt vastgehouden en vermijdt de terugslag bij breuk.
• alle samplehouders omsluiten het sample volledig. Rond de gesplitste houders voor geschouderde samples wordt een steunring geplaatst zodat de helften niet uit elkaar bewegen.
• Symmetrische draagvlakken in de klemmen: de samplehouders worden gesteund door twee symmetrische contactvlakken in de sampleklem.
• De lage hoogte zorgt voor meer testruimte
• Puur mechanische oplossing: geen persluchtsturing of hydraulische eenheid nodig.

De sampleklem is geschikt voor het testen van ringvormige elastomeersamples volgens DIN 53 504, standaard ringvorm 1 & 2. Elke klem is voorzien van horizontaal gemonteerde rollen. Een verend scharnier genereert een autonome draaibeweging. Deze roterende beweging veroorzaakt een vormgesloten krachtoverbrenging. Het veerscharnier springt uit zijn positie wanneer de maximaal toelaatbare verplaatsing overschreden wordt.

Voordelen van de klemmen voor ringvormige samples

• De rollen draaien onafhankelijk tijdens de test door middel van een tandriem of een gewikkelde bladveer en spiraalveer
• Makkelijk plaatsen van het sample op de vrij toegankelijke rollen (tot max. samplebreedte van 80 mm)
• Een bescherming tegen rondvliegende of stuiterende sampleresten is beschikbaar als optie.
• Fmax: 2,5 kN
• Temperatuurbereik: -40 ... +150 °C
• Samples kunnen makkelijk geplaatst worden dankzij de vrij toegankelijke rollen

De sampleklemmen voor trekveren zijn beschikbaar in twee versies, type I met Fmax 50 N voor fijne veerdraad en type II met Fmax 10 kN. De kracht wordt doorgegeven via horizontale steekpennen, beschikbaar in verschillende diameters (voor een maximale veerdraaddiameter tot 6 mm).

Voordelen van de klemmen voor trekveren

• De samples worden eenvoudig gemonteerd via de steekpen, die vrij toegankelijk is langs de voorkant
• Geschikt voor gebruik bij temperaturen van -70 tot +250 °C