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Pr├╝fungen an F├Ąden, Garnen und Zwirnen

DIN EN ISO 2062, DIN EN 12562, DIN 53835-2, -3, ISO 11566
 

Die physikalischen Eigenschaften dieser textilen Vormaterialien werden in erster Linie anhand von Zugversuchen ermittelt. Die Probenvorbereitung erfolgt gem├Ą├č den Anforderungen der jeweiligen Norm.

ZwickRoell verf├╝gt ├╝ber geeignete Pr├╝fmaschinen und passende Extensometer, vor allem aber ├╝ber zweckm├Ą├čige Probenhalter und Backeneins├Ątze sowie die bew├Ąhrte Pr├╝fsoftware testXpert, welche einen verl├Ąsslichen Pr├╝fablauf garantieren.

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  • Branchenbrosch├╝re: Textil PDF 4 MB

Zugpr├╝fung an N├Ąhgarn nach DIN EN ISO 2062

Zugversuche an N├Ąhgarn werden nach DIN EN ISO 2062 durchgef├╝hrt. Im vorliegenden Beispiel werden Schraub-Probenhalter verwendet, und die Dehnung wird ├╝ber den Traversenweg gemessen. Die Pr├╝fung wird in einem typischen Kraft-Dehnungsdiagramm wiedergegeben.

Die Einspannl├Ąnge betr├Ągt 250 mm oder 500 mm. Von der Einspannl├Ąnge ist die Pr├╝fgeschwindigkeit abh├Ąngig. Bei 250 mm Einspannl├Ąnge wird 250 mm/min verwendet und bei 500 mm Einspannl├Ąnge die ben├Âtigten 500 mm/min. Es werden hier die H├Âchstzugkraft, die feinheitsbezogene H├Âchstzugkraft sowie die maximale Dehnung ermittelt.

Zugpr├╝fung an Aramidgarn nach DIN EN 12562

Zugversuche an Aramidgarn werden nach DIN EN 12562 durchgef├╝hrt. Es werden Umlenk-Probenhalter daf├╝r verwendet. Die Pr├╝fung wird in einem typischen Kraft-Dehnungsdiagramm wiedergegeben.

Durch die Kraftabbaukurve kann man von einer definierten Einspannl├Ąnge w├Ąhrend des Versuches ausgehen, so dass keine direkte L├Ąngen├Ąnderungsaufnahme w├Ąhrend des Versuches erforderlich ist.

Durch die Verwendung einer Kraftabbaukurve wird die Zugkraft vor der Endklemmung reduziert. Die Probe wird sicher gehalten und dadurch werden Klemmbr├╝che vermieden. Die Pr├╝fung kann normgerecht durchgef├╝hrt werden. Der Bruch sollte hier in der freien Einspannl├Ąnge und nicht auf den Umlenkkurven entstehen.

F├╝r eine h├Âhere Messgenauigkeit und ohne Einfluss der Klemmung kann hier ein L├Ąngen├Ąnderungs-Messsystem eingesetzt werden. Ein mechanisches Messsystem ist nur einsetzbar, wenn keine Gefahr der Besch├Ądigung bei Probenbruch entsteht.

Elastisches Verhalten an Elastogarn nach DIN 53835-2,-3

Die Pr├╝fung nach dieser Norm dient zur Beurteilung des elastischen Verhaltens von Monofilamenten aus Elastofasern durch wiederholte Zugbeanspruchung zwischen konstanten Dehngrenzen. Diese Norm ist f├╝r alle Filamentgarne aus Elastofasern einsetzbar, die um mehr als 300 % Dehnung haben.

Pr├╝fungen an Elastogarnen werden nicht bis Bruch, sondern zwischen definierten Dehngrenzen (in diesem Fall 0 % bis 300 % Dehnung ausgehend von der Einspannl├Ąnge 100 mm) mit 5 Zyklen belastet. Dabei wird die Probe mit 500 mm/min zwischen dem Belastungspunkt (300 % Dehnung) und dem Entlastungspunkt (0 % Dehnung) bewegt. An den Umkehrpunkten sollte keine Verz├Âgerung stattfinden, um die Ergebnisse nicht zu verf├Ąlschen.

Es werden hier die Restkraft im 5. Zyklus und die Restdehnung sowie die Verformung der Elastogarne ermittelt. Im vorliegenden Beispiel werden Feder-Schraub-Probenhalter f├╝r die Pr├╝fung verwendet. Die Pr├╝fung wird in einem typischen Kraft-Dehnungsdiagramm wiedergegeben und die Dehnung ├╝ber den Traversenweg gemessen.

Zugversuch am Zweifachzwirn nach DIN EN ISO 2062

F├╝r die Pr├╝fung von Zweifachzwirn nach EN ISO 2062 werden pneumatische Umlenkprobenhalter verwendet. Die Dehnung wird ├╝ber den Traversenweg gemessen. Die Pr├╝fungen werden in einem typischen Kraft-Dehnungsdiagramm wiedergegeben. Bedingt durch die hier eingesetzten Radien der Umlenkkurven kann hier nur eine Einspannl├Ąnge von 500 mm genutzt werden.

Durch die Kraftabbaukurve kann man von einer definierten Einspannl├Ąnge w├Ąhrend des Versuches ausgehen, so dass keine direkte L├Ąngen├Ąnderungsaufnahme w├Ąhrend des Versuches erforderlich ist.

Durch die Verwendung einer Kraftabbaukurve wird die Zugkraft vor der Endklemmung reduziert. Die Probe wird sicher gehalten, und dadurch werden Klemmbr├╝che vermieden.

Die Pr├╝fung kann normgerecht durchgef├╝hrt werden. Der Bruch sollte hier in der freien Einspannl├Ąnge und nicht auf den Umlenkkurven entstehen.

F├╝r eine h├Âhere Messgenauigkeit und ohne Einfluss der Klemmung kann hier ein L├Ąngen├Ąnderungs-Messsystem eingesetzt werden. Ein mechanisches Messsystem ist nur einsetzbar, wenn keine Gefahr der Besch├Ądigung bei Probenbruch entsteht.

Zugversuch an Multifilamentgarn nach DIN EN ISO 2062

Die glatte und zur Drehung neigende Beschaffenheit von Multifilamentgarn stellt einen erh├Âhten Anspruch an den Pr├╝faufbau. In diesem Fall wird das Material in Seil-Probenhalter eingespannt und die Dehnung wird ├╝ber ein optisches Langwegmesssystem erfasst, da der Traversenweg als Bezugsgr├Â├če f├╝r die Dehnung nicht genau definiert werden kann. F├╝r diesen Versuch wird die Norm DIN EN ISO 2062 angewendet.

Die Erzeugung der Spannkraft erfolgt bei diesem Probenhalter durch Umschlingung und zus├Ątzliche Schraub-, Keil- oder hydraulischer Endklemmung. Durch ein- oder mehrmalige Umschlingung auf der Kraftabbaurolle wird die Zugspannung weitgehend durch Reibschluss abgebaut. Je nach Material werden hier Rollendurchmesser zwischen ├ś 30 mm - ├ś 250 mm verwendet.

Zugversuch an Monofilamente nach ISO 11566

F├╝r die Pr├╝fungen an Monofilamenten nach ISO 11566 werden einzelne Fasern von einem Kohlenstoff-Multifilamentgarn von einem Gewebe oder einer Stapelfaser gepr├╝ft.

Hierzu wird die Probe mit Hilfe eines Papierrahmens in den hier gezeigten Feder-Schraub-Probenhalter eingespannt. Die Monofilamente sind sehr klein und ├Ąu├čerst sensibel zum Klemmen und sehr schwierig im Handling. Aus diesem Grund wird der Papierrahmen, welcher mittig mit einem definierten Loch pr├Ąpariert ist, als Verst├Ąrkung eingesetzt. Auf diesem Papierrahmen wird das Filament aufgeklebt. Nach dem Trocknungsprozess des Klebers kann die Probe dann in den Probenhalter eingespannt werden. Der Papierrahmen wird vor dem Start der Pr├╝fung durchtrennt und anschlie├čend die Pr├╝fung gestartet. Hier k├Ânnen sehr kleine Kr├Ąfte im Bereich von 0,04 - 5 N entstehen. Die Dehnungsermittlung wird ├╝ber den Traversenweg bestimmt.

Zugversuch an Rowings

Bei der hier gezeigten Pr├╝fung wird das Rowingmaterial in einem 270┬░ Umlenkprobenhalter eingespannt und bis Bruch gepr├╝ft. Die Pr├╝fungen werden mit einem typischen Kraft-Wegdiagramm wiedergegeben.

Durch die Verwendung einer Kraftabbaukurve wird die Zugkraft vor der Endklemmung reduziert. Die Probe wird sicher gehalten, und dadurch werden Klemmbr├╝che vermieden. Die Pr├╝fungen k├Ânnen normgerecht durchgef├╝hrt werden. Der Bruch sollte hier in der freien Einspannl├Ąnge und nicht auf den Umlenkkurven entstehen.

F├╝r eine h├Âhere Messgenauigkeit und ohne Einfluss der Klemmung muss hier ein L├Ąngen├Ąnderungs-Messsystem eingesetzt werden. Ein mechanisches Messsystem ist nur einsetzbar, wenn keine Gefahr der Besch├Ądigung bei Probenbruch entsteht. In den meisten F├Ąllen wird ein optisches Messsystem daf├╝r eingesetzt.

Zugversuch mit dem Doppel-Umlenk-Probenhalter

Bei diesem Umlenkprinzip entsteht ein Kraftgef├Ąlle in zwei Stufen, welches den Bruch der Probe in der Messl├Ąnge ohne Gleiten der Probe an der unteren Rolle und ohne Klemmbr├╝che entstehen l├Ąsst. Es wird hierf├╝r ein einfacher Zugversuch f├╝r die Berechnung der maximalen Kraft sowie der maximalen Dehnung genutzt. Die Pr├╝fungen werden in einem typischen Kraft-Dehnungsdiagramm wiedergegeben.

Bei dem Doppel-Umlenk-Probenhalter wird die Probe als Schlinge ├╝ber die mit dem Kraftaufnehmer verbundene Rolle gelegt. Danach wird sie ├╝ber eine untere Rolle gef├╝hrt und dann wiederum ├╝ber eine dritte, h├Âhenverstellbare Rolle. Nach dem Umlenken des Doppelfadens wird ein definiertes Vorspanngewicht angeh├Ąngt. Alle drei Rollen sind in dieser Phase beweglich, um die L├Ąngen├Ąnderung, die durch das Anh├Ąngen des Vorspanngewichtes entsteht, auszugleichen.

Die Abstimmung der drei L├Ąngen wird dabei dem zu pr├╝fenden Werkstoff angepasst. Schlie├člich wird der Doppelfaden im ebenfalls h├Âhenverstellbaren Probenhalter eingespannt.

Nach dem Schlie├čen des Probenhalters erfolgt die Arretierung der Umlenkrollen. Dadurch entstehen zwischen den Rollen und der Probe Reibungskr├Ąfte, die das Rutschen der Probe vermeiden. Der Rollendurchmesser ist so dimensioniert, dass die auftretende Reibung keinen nennenswerten Einfluss auf das Messergebnis hat.

Zum Spannen des Doppelfadens wird ein Probenhalter mit konstanter Spannkraft eingesetzt, da bei den zu pr├╝fenden Werkstoffen meistens ein Herauskriechen aus der Spannfl├Ąche auftritt.

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