Ultimate Flexometer

Das Ultimate Flexometer - manuell oder vollautomatisch

Das System

Als das Goodrich Flexometer definiert wurde, war es noch nicht vorstellbar, eine Kraft elektronisch zu regeln. Die Regelung wurde über eine Waage und Gewichte realisiert.

Das Ultimate Flexometer ist ein Mehrprozessorsystem, das die Regelaufgaben auf die Aktoren verteilt. Da alle Aufgaben und Regelungen über die Software definiert werden können, entfallen manuelle Hubverstellung, Gewicht auflegen, etc.

Jede der maximal 56 Proben im Probenlager des Ultimate Flexometer kann komplett andere Prüfparameter aufweisen. Nicht nur die Prüfung ist vollautomatisch, sondern auch die Handhabung der Proben.

Die Vorteile 

  • Flexometerprüfung nach DIN 53 533; ISO 4666/3; ASTM D 623; BS 9003 part A50
  • Vollautomatisches Prüfen von bis zu 56 Proben mit verschiedenen Prüfparametern
  • Integrierte Höhenmessung
  • Neueste Antriebstechnik, 3-Phasen-Linearmotor
  • Hohe Dynamik, auch für andere Prüfaufgaben geeignet
  • Umweltfreundlich und leise
  • On-line Service über Modem
  • Erweiterungen über Software

Die Proben

In den Normen ASTM D 623 und ISO 4666/3 ist die Probe mit 17,8mm Durchmesser und 25mm Höhe definiert. Die Norm JIS K 6265 erlaubt jedoch eine zweite Probe mit 30mm Durchmesser und 25mm Höhe. Bei verschiedenen Probenformen wird dann die Probenhalterung am Flexometer von Probe zu Probe automatisch umgeschaltet.

Probenlager

Probenkenndaten werden über ein "Laboratory Information and Management System" (LIMS) gesendet oder per Hand eingegeben. Danach wird die Probe in die Eingabestation eingebracht, die beide Größen fasst. Der Handlingarm entnimmt die Probe und befördert sie in das Probenlager, das wie ein Hochregallager organisiert ist. Die Lagerverwaltung übernimmt der PC.

Das Handlingsystem

Das Handlingsystem kann im Kreis sowie auf und ab bewegt werden. Der Probengreifer hat einen Zusatzfinger zum Öffnen der Probenhalterungen. Alle Stationen können vom Handlingsystem angefahren werden: Eingabestation, alle Speicher-, Höhenmess-, Vorwärm-, Prüf- und Ausgabestationen.

Höhenmessstation

Für die Compression-Set-Kalkulation misst das Ultimate Flexometer vor der Prüfung die Höhe h0 und eine Stunde nach der Prüfung die Höhe he. In der Zwischenzeit verbleibt die Probe bei Umgebungstemperatur im Lager. Die Vermessung der Proben in einem exakten Zeitraster gewährleistet absolut vergleichbare Messergebnisse.

Temperaturkammer

In langen Testreihen wurde die Temperaturkammer auf eine gleichmäßige Temperaturverteilung von 135°C optimiert. Generell ist eine vordere Tür für die manuelle Bedienung sowie beim automatischen Handlingsystem eine zusätzliche hintere Tür vorhanden.

Prüftemperatur und Einstichnadel

Die Temperatur wird über die Kontakttemperatur im Zentrum des unteren Probentellers gemessen. Seit 1984 misst DOLI die innere Temperatur mit einem nadelförmigen Temperatursensor, der Einstichnadel. Die innere Temperatur wird direkt am Ende der Prüfung noch im Prüfraum mit der Einstichnadel gemessen.

Optional kann die Einstichnadel so geregelt werden, dass sie während der Prüfung innerhalb der Probe auf der Hälfte der gemittelten Höhe verbleibt.

Ausgabestation

Es gibt zwei Ausgabemöglichkeiten: Ausgabe sofort nach Beendigung der Prüfung oder chargenweise Ausgabe auf Anforderung.

Software 

Der PC dient als Benutzerinterface zum Flexometer. Die Software für das Ultimate Flexometer wurde 2002 komplett neu auf WindowsTM Umgebung entwickelt. Die Datenkommunikation mit LIMS-Systemen wie z.B. ECLIPSE ist realisiert. Die Anzeige der Temperatur- und Deformationsgrafiken sowie deren digitale Werte sind standard und immer verfügbar.

Primär ist das System ein Flexometer (Constant Strain) nach ASTM D 623 und ISO 4666. Das System kann aber, wie bereits erwähnt, auch andere Probenformen verarbeiten. Als Optionen werden folgen: ein Flexometer für 'Constant Stress', verschiedene Prüfkurven, viskoelastische Eigenschaften, etc. Der Schlüssel für die Erweiterung des Ultimate Flexometers ist die Software. Updates und Service können mit dem bereits integrierten Modem weltweit durchgeführt werden.

Der Antrieb

Die Idee war: ein weg- und kraftkontrolliertes System zu entwickeln, bei dem alle Parameter per Software einstellbar sind; das vollautomatisch arbeitet und die Flexometereigenschaften abdeckt.

Folgende Möglichkeiten bestanden:

1. Exzentrischer Antrieb   2. Hydraulische Regelung   3. Linearmotor
      - mechanische Regelung         - hoher Stromverbrauch         + niedriger Stromverbrauch
     + niedriger Stromverbrauch         - Wasserkühlung         + keine Wasserkühlung
     + keine Wasserkühlung         - Ölleckage         + hohe Dynamik
          - lautes Hydraulikaggregat         + elektronische Regelung
          + hohe Dynamik         + umweltfreundlich
          + elektronische Bedienung         + leise

 

Natürlich ist die beste Wahl der Linearmotor mit seiner hohen Dynamik. Die Kraft wird so gewählt, dass der Flexometerstandard von 30Hz und 6,4mm Hub erreicht wird (3,2mm Amplitude). Für weitere Anwendungen sind maximal 50Hz mit 1mm Amplitude möglich.

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