Manuelle Kraftprüfstände sind mechanische Vorrichtungen, die ein Kraftmessgerät aufnehmen und Zug- und Druckprüfungen mit von Hand aufgebrachter Last ermöglichen. Sie sichern die richtige Krafteinleitungsrichtung, eine bessere Wiederholbarkeit als die freihändige Prüfung und mehr Arbeitskomfort. Es gibt sie als Vertikalausführungen (für axiale Zug- und Druckprüfungen) und als Horizontalausführungen (für Prüfungen, bei denen eine waagerechte Lage der Probe günstiger ist, etwa bei Geweben, Kabeln und Drähten). Eingesetzt werden sie in der Qualitätsprüfung in Labor und Werkstatt, wo ein Antrieb nicht erforderlich ist oder das Budget begrenzt bleibt.
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Aufbau
Ein üblicher manueller Prüfstand besteht aus: einem stabilen Grundkörper (aus Aluminium oder Stahl), einer steifen Vertikalsäule (bei Vertikalausführungen) oder einem waagerechten Prüftisch, einem Kraftmessgerät auf dem beweglichen Schlitten oder am festen Ende sowie einem Handantrieb (Spindel mit Mutter, Hebel, Handrad), der den Schlitten bewegt und die Last auf die Probe aufbringt. Das System kann mit einer Teilung versehen sein, die den mechanischen Weg in Millimetern oder Bruchteilen anzeigt. Die Steifigkeit des Prüfstands ist für genaue Messungen entscheidend: Elastische Verformungen der Struktur führen bei weniger nachgiebigen Proben zu Fehlern in der Kraftmessung.
Lasten und Anwendungen
Manuelle Prüfstände decken üblicherweise Lasten bis 500-2500 N ab. Der Handantrieb erfordert einen der Last entsprechenden Kraftaufwand; oberhalb von 1 kN wird er körperlich anstrengend. Die Geschwindigkeit der Lastaufbringung schwankt (sie hängt vom Bediener ab) und ist nicht geregelt: Das schränkt Prüfungen nach Normen ein, die eine bestimmte Prüfgeschwindigkeit verlangen (etwa ISO 6892 für den Zugversuch an Metallen). Manuelle Prüfstände eignen sich daher für qualitative Prüfungen, Vergleichsprüfungen und Vorprüfungen, nicht für förmliche Werkstoffzertifizierungen.
Prüfarten
Manuelle Prüfstände dienen: Zugprüfungen an Federn, Gummibändern und Elastikbändern; Druckprüfungen an Federn und Gummiteilen; Auszugprüfungen an elektrischen Crimpverbindungen (mit eigenem Zubehör); Öffnungs- und Schließprüfungen an Verschlüssen und Kapseln (mit Cap Testern); ergonomischen Prüfungen an Tastern und Bedienhebeln; Auspressprüfungen an eingepressten Bauteilen; Delaminationsprüfungen an Schichtwerkstoffen; Prüfungen der Siegelnahtfestigkeit. Für jede Anwendung gibt es eigenes Zubehör: Klemmen, Haken, Zangen, Dorne und waagerechte Auflagen für Kabel und Drähte.
Wegmessung
Die umfassenderen Prüfstände verfügen über eine Wegmesseinrichtung (optischer Drehgeber, Magnetmaßstab, Mikrometerspindel mit Skalenring), mit der sich Kraft (vom Kraftmessgerät) und Weg (vom Prüfstand) gleichzeitig aufzeichnen lassen. Die verknüpften Kraft-Weg-Daten erlauben das Aufzeichnen von Prüfkurven für weitergehende Auswertungen (Elastizitätsmodul, Dehnung an der Streckgrenze, aufgenommene Energie). Geräte mit PC-Softwareschnittstelle zeigen die Kurve in Echtzeit an und erstellen Prüfberichte.
Auswahlkriterien
Die Auswahl des manuellen Prüfstands richtet sich nach der erforderlichen Höchstlast, der Prüfrichtung (senkrecht oder waagerecht), dem benötigten nutzbaren Hub (bei langen Proben), der mechanischen Steifigkeit (für genaue Messungen an steifen Proben), der Eignung für das verwendete Kraftmessgerät, dem Vorhandensein einer integrierten Wegmessung und dem verfügbaren Zubehör für die jeweilige Anwendung. Bei wiederkehrenden Prüfungen an großen Stückzahlen lohnt es, die Investition in einen motorisierten Prüfstand zu prüfen, der den Bediener entlastet und eine gleichbleibende Geschwindigkeit sichert.
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