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  Kraftmesstechnik
 
Moderne Materialprüfung beinhaltet die Erfassung von Auszugs- & Eindruckskräften u.a. als integraler Bestandteil.
SAUTER bietet hierfür ein attraktives Sortiment an verlässlicher Messtechnik. Unsere Messtechnik ersetzt keine traditionellen Materialprüfmaschinen. Durch ihren einfachen und flexiblen Aufbau sind unsere Prüfsysteme für die produktionsbegleitende Prüfung gedacht.
Die SAUTER Kraftmessgeräte und Prüfstände zeichnen sich durch eine einfache und schnelle Bedienbarkeit und hohe Robustheit unter rauen Umgebungsbedingungen aus.
 
Beschreibung exemplarischer Applikationen:
 
  Grabsteintester
In Deutschland, sowie in einer Mehrzahl europäischer Staaten ist eine Standsicherheitsprüfung von Grabsteinen im Frühling, nach dem Auftauen des Bodens vorgeschrieben. Zusätzlich sind Abnahmeprüfungen neu errichteter Grabsteine oft üblich, wenn nicht sogar auch vorgeschrieben. Zielsetzung aller dieser Prüfungen ist die Gewährleistung der Stabilität von Grabsteinen.
     
     
  Kabel-Stecker-Abzugstest
Prüfungen auf Abzugskräfte von Steckern auf Kabeln gehören zur Grundlage qualitativ hochwertiger Kabelkonfektionen. Häufig werden diese Prüfungen prozessintegriert schon in der Verarbeitungstechnik getestet. Jedoch ist es vielfach üblich eine definierte Stichprobe zusätzlich manuell einer Laborprüfung zu unterziehen. In der Regel geschehen solche Prüfungen in der Schnittestelle QS zu Fertigung und zur Entwicklung solcher Produkte. Hier kommt SAUTER Messtechnik häufig zum Einsatz, da die Prüfaufbauten sehr anschaulich aufgebaut sind und Spielraum für Variationen und Simulationen erlauben.
     
     
  Klebetests
Ein klassisches Prüffeld für Zug- und Druckkräfte sind Prüfungen von Klebepunkte und Kontaktstellen. Klebeverbindungen werden typischerweise – wie hier gezeigt – im 180° Winkel abgezogen oder abgeschält. Alternativ wird dei Abschälung im 90° Winkel häufig angefragt. Die Art Klebeverbindungen variiert von Haushaltsklebstoffen, ober Haftstoffen für Handwerk und Industrie, sowie Verbindungslösungen im Bereich der Humanmedizin, insb. in der Zahnmedizin.
     
     
  Konsumverpackungen
Im Bereich der Verpackungen von Nahrungsmitteln, aber nicht nur hier, spielt Kraftmessung eine bedeutende Rolle. Die verpackenden Betriebe sehen sich dem Spannungsfeld ausgesetzt, die Ware auf der einen Seite luftdicht zu verpacken und gegen ungewolltes Öffnen hinreichend stabil und sicher zu verschließen. Andererseits soll die Verpackung durch den Konsumenten möglichst aufwandsarm und natürlich verletzungsfrei geöffnet werden können. Dieser Zielkonflikt lässt oft nur einen engen Korridor an Verschlusskräften bzw. Öffnungskräften zu.
Dies zu überwachen werden Kraftmessprüfungen der mechanischen Eigenschaften entweder prozessintegriert (inline), also in der Fertigung geprüft oder aber es wird – im Wege von Laboruntersuchungen – eine Stichprobe gezogen, die manuell durch Qualitätspersonal geprüft wird.
     
     
  Klett-Haftringe
Befestigungselemente, Halteelemente aller Art, die in gewerblichen, medizinischen oder privaten Verwendungen eingesetzt werden, unterliegen Sicherheitsbestimmungen.
aher sind die mechanischen Eigenschaften mindestens stichprobenartig zu überprüfen, wobei SAUTER Kraftmesstechnik zum Einsatz kommt.
Hier kommt es insb. auf die sachgerechte und kantenfreie Lagerung und Führung der Prüflinge an, um zu vermeiden, dass Soll-Bruchstellen durch den Prüfablauf hervorgerufen werden.
     
     
  Klebung zwischen Holzteile
Leimverbbindung oder Klebeverbindungen zwischen organischen Materialien, wie hier Holz, sind ebenso häufig anzutreffen, wie zur Verbindung von anorganischen Materialien.
Diese Verbindung wird im Schiffbau verwendet.
     
     
  Messung von elastischen Haltebänder auf Zug bis Bruch
Zur Prüfung von dehnbaren Objekten wird regelmäßig nach passender Kraftmesstechnik gesucht. Vielfach wird hier auf Bruchkraft getestet oder es wird per Dauerversuch nach Materialermüdungseffekten gesucht.
Insbesondere die kraftgesteuerte Wegumkehrfunktion für Dauerversuche war eine Herausforderung der sich die Applikationstechniker erfolgreich gestellt haben. Vielfach wird diese Steuerung durch eine Software gefordert, damit eine kontinuierliche Erfassung und Dokumentation der Messdaten möglich ist.
     
     
Variabilität
Durch den modularen Aufbau der SAUTER Kraftmesstechnik, insb. der Prüfstandserie TVM, sind Anbauten bzw. Umbauten möglich und mit überschaubaren Aufwand realisierbar.
Der längste TVM Prüfstand wurde mit einer Holmenlänge von drei Metern ausgeliefert und wurde liegend – also horizontal – betrieben.
Sicherheitstechnik aus der Maschinenrichtinie, wie Lichtschranken, Sicherheitskabinette, sogar Klimaschränke sind applizierbar.
Hier ist ein Bild mit linearer Wegmesstechnik gezeigt, die an einen Prüfstand der TVM Serie angebaut worden ist.
 
  Physio-Aufnehmer
Kraftmesseinrichtungen zur Erfassung muskulärer Kräfte werden von Physiotherapiespezialisten nachgefragt. Diese Messungen dienen vor allem der Kontrolle von Heilungsprozessen sowie der Dokumentation des Muskelaufbaus. Arbeitsunfälle bzw. Sportunfälle sind typische Ursachen für Behandlungen dieser Art.
     
     
  Badesalz
Lösliche Badeessenzen, Salze oder andere Duftstoffe sowie Kosmetika werden häufig auch physischer Qualitätskontrolle unterzogen. Dabei sind Merkmale wie Bruchfestigkeit, Löslichkeit oder Schmelzpunkt sowie Dehnungsverhalten oder Biegefestigkeit von Interesse. Schließlich gehört die Viskosität bzw. die Fließfähigkeit noch zu den häufigen Untersuchungsparametern. Vieles davon wird mit kraftmesstechnischen Apparaten untersucht, aufgezeichnet und dokumentiert.
Dieselbe Applikation wird im Bereich der Pharmazie häufig bei Tabletten getestet, wo auf die Bruchkräfte im Mund abgestellt wird.
     
     
  Kraftmessungen in Binnengewässern
Mithilfe von SAUTER Kraftmesstechnik wird die Soll-Bruchkraft von Seile geprüft, die in der Fischerei auf Binnengewässern eingesetzt werden.
     
     
  Magnetfoile
Analog zur Prüfung von Klebe- und Haftelementen wird die Haftkraft von Magneten oder wie hier abgebildet von Magnetfolie per Zugversuch getestet werden.
     
     
  Einbohrtests in Seifen, Lebensmittel, Laub-Blätter etc.
Prüfungen bei denen mithilfe von Eindringkräften oder Durchdringkräften mechanische Eigenschaften festgestellt sind ebenfalls ein Fall für SAUTER Kraftmesstechnik. Die Ermittlung der Textur als Oberflächenattributes, also dem Kraftaufwand, der mit einem definierten Körper aufgewendet werden muss, um eine Oberfläche zu durchdringen, ist eine gefragte Materialeigenschaft im Verpackungbereich, insb. bei Lebensmitteln, in der Papierherstellen, in der Folienherstellung und sogar in der Biologie wird die Textur von Blättern und Gewebeteilen eingesetzt.
     
     
  Trägerwerkzeug
Mitunter steckt die technische Herausforderung zur erfolgreichen Kraftmessung nicht in Objektaufnahme sondern in der Halterung des Aufnehmers. Diese Trägerwerkzeuge müssen Anforderungen hinsichtlich einfacher Wechselbarkeit oder – wie hier abgebildet – kardanischer Aufhängung ebenso erfüllen, so wie auch universell geeignet zu sein, um verschiedene Arten von Objektaufnehmern ihrerseits aufnehmen zu können.
D iese und andere Aufgaben werden durch die Applikationstechniker in unserer Kraftmesswerkstatt in Balingen professionell und individuell umgesetzt.
     
     
  Die Reste eines künstlichen Zahns ..
Die Variation der Prüfobjekte ist grenzenlos. Im gezeigten Beispiel sind die Reste ein künstlichen Zahnes gezeigt, der auf Bruch zerstörend getestet worden ist.
Fazit: Besser in der Prüfmaschine als im Mund …
     
     
Kraft-/Wegmessung von Folie oder Tape
Häufig wird neben der Spitzenkraft oder der Kraft bei einem bestimmten Ereignis gesucht, nach dem Kraftverlauf in Abhängigkeit einer bestimmten Wegstrecke gesucht. Diese sogenannten Kraft-/Wegmessung nehmen einen großen Stellenwert ein.
Hier ist einmal beispielhaft ein Kraft-/Wegdiagramm eines Tape dargestellt, an dem schön eine charakteristische Kraftkurve erkennbar ist, die sog. Vorpeaks aufweist, sowie den Hauptpeak und sodann wieder abfällt.
Kraft-/Wegmessungen sind grundsätzlich bei allen Testobjekten möglich, die einen Messhub von mehr als 10 mm haben.
 
 
  Wanddickenmesstechnik
 
  Im Bereich der Echtheitsprüfung von Goldstücken mithilfe des SAUTER TD Gold 40 Goldprüfgerätes auf Ultraschallbasis, durften SAUTER die Echtheitsbestimmung einer historischen kanadischen Maple Leaf Münze aus Gold unterstützen, die bei einer Auktionen einen hohen Preis erzielt hat. Selbstverständlich war die Münze echt…