CH283099A - Verfahren und Gerät zur Prüfung der Oberflächenhärte von Baumaterialien. - Google Patents

Description

  



  Verfahren und Gerät zur Prüfung der Oberflächenhärte von Baumaterialien.



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein   Gerät zur Prüfung der Oberflächenhärte    von   Baumaterialien, insbesondere Metall,    Beton und Eisenbeton, Kunststeinen, keramischen Erzeugnissen usw. Das Verfahren    gemäss der Erfindung zeichnet sich dadurch    aus,   dass man einen Prüfhammer auf die zu       untersuchende Oberfläche schlagen lä#t und    die Intensität des   Riiekpralls    dieses Hammers   als Ma# der Härte    feststellt.

   Das Gerät zur Ausübung dieses Verfahrens weist ein zum Aufsetzen auf die zu untersuchende Ober  Hache    bestimmtes Gehäuse auf, in welchem ein beweglicher, unter dem Einfluss eines Kraftspeichers stehender Prüfhammer gelagert ist, wobei das Gehäuse mit einer Einrichtung zum Feststellen der Rüekprallinten  Mtät    des Hammers versehen ist.



   Wie vergleichende Versuche gezeigt haben,   lässtsiehmitdemerfindungsgemässen    Verfahren und Gerät bei geeigneter Ausbildung verhältnismässig schnell und in   einfaeher    Weise eine für die Praxis ausreichende und zuverlässige Prüfung der Oberflächenhärte von   Baumaterialien vornehmen, und zwar    können bei entsprechend   ausgebildetem Ge-      ra,    t nach Belieben senkrechte oder waagrechte oder geneigt   liegende Fläehen untersehiedlos    geprüft werden, wobei die genannte unterschiedliche Lage dieser Fläche höchstens durch eine entsprechende Korrektur für die Zuordnung der Härteskala zu berücksichtigen ist.



   Die Härte eines Materials steht in der Regel in einem bestimmten experimentell festzustellenden Zusammenhang mit ändern physikalischen   Eigensehaften    des Materials, so   dal'.    mit der   Härtemessung auch letztere-    im Rahmen einer gewissen Streuung-bestimmt werden können. Das Gerät kann zum Beispiel auch zur Prüfung der   Druekfestig-    keit von Beton im fertigen Bauwerk verwendet werden.



   Ein Beispiel des   erfindungsgemässen Ver-    fahrens wird nachstehend an Hand der beiliegenden Zeichnung, die ein Ausführungs bei, spiel eines zur Ausübung des Verfahrens geeigneten Gerätes darstellt, näher erläutert.



   Fig.   1    zeigt einen vertikalen   Längsmittel-    schnitt durch das Gerät.



   Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie A-A der Fig. 1.



   Ein als Rohr   1    ausgebildeter Gehäuseteil ist gemäss Fig.   1    am linksseitigen Ende mit einem Flansch 2 versehen, der drei Ansätze 3 aufweist, die zum Aufsetzen auf die zu prüfende Oberfläche bestimmt sind. Im Rohr 1 ist ein   Prüfhammer    4   längsversehiebbar ge-    lagert. Dieser hat zum Beispiel quadratischen Querschnitt und liegt lediglich mit durch Ab  kantung gebildeten Eckflächen    an der Rohrinnenfläche an. Auf der untern Seite ist das Rohr 1 mit einem sich über die ganze Länge erstreckenden Längssehlitz 5 versehen, wogegen auf der gegenüberliegenden Seite sieh ein nur auf einen Teil der Rohrlänge er   streckender Längsschlitz    6 angeordnet ist.



  Auf der Aussenseite des Rohres 1 ist ein Schlitten 7 längsversehiebbar gelagert, der eine zum   Einsteeken    eines Fingers bestimmte Öffnung   8    aufweist. Er ist am rechtsseitigen Ende mit einem durch den Schlitz 5 hin  durchgesteckten    Hals 9 versehen, der auf der Innenseite des Rohres mit einer Schulter   10    ausgerüstet ist, welche die Führung an der Rohrwandung bewirkt.



   Am linksseitigen Ende ist der Schlitten 7 mit einem Mitnehmer 11 versehen, der durch den Schlitz 5 hindurchgeführt ist und an einer Schulter 12 des Hammers 4 anliegt.



  Zur Aufhebung der Anlage ist der Hals 9 des Mitnehmers etwas länger bemessen, als die Wandstärke des Rohres   1    beträgt, so dass der Schlitten 7 eine leichte Kippbewegung im Sinne des Pfeiles 13 gegenüber dem Rohr ausführen kann, wodurch der Mitnehmer 11 aus    dem Bereich der Schulter 12 des Hammers 4 :    herausbewegbar ist.



   Mindestens das vordere Ende des Hammers besteht aus gehärtetem Stahl und ist mit einer Wölbung   14    versehen, welche zum Schlagen auf die zu prüfende Oberfläehe bestimmt ist. Am hintern Ende des Hammers ist ein Querstift 15 in einer Querbohrung gelagert, der beidseitig durch je einen   Längs-    schlitz 16 des Rohres   hindurehgeführt    ist und auf jeder Seite je eine Rille 17 aufweist, an weleher je eine   Schrauben-Zugfeder    18 angreift, die anderseits am Flansch 2 verankert ist. Ausserhalb des Rohres   1    ist unmittelbar neben dem Längssehlitz 6 ein Längsstab 19 angeordnet, der einerseits im Flansch 2 und anderseits in dem gegenüberliegenden, am Rohr   1    angeordneten Endflansch 20 befestigt ist.

   An diesem Stab 19 ist längsversehiebbar, aber selbsthemmend, ein Zeiger 21 gelagert.



   Der Zeiger 21 liegt an einem durch den Schlitz 6 aus dem Innern des Rohres 1 hinausgeführten Mitnehmer 22 an. Dieser Mitnehmer ist durch eine Drehachse 23, welche   winkelrecht    zur Achse des Rohres 1 liegt, klinkenartig schwenkbar am Hammer 4 gelagert. Der Mitnehmer sitzt in einer Gabel des hintern Hammerendes imd liegt am Grunde dieser Gabel in der in Fig.   1    dargestellten Lage auf, so dass er von dieser ausgehend nur im Uhrzeigersinn um die Achse   23 schwenk-    bar ist, nicht aber im Gegenuhrzeigersinn.



   An der Aussenfläche des Rohres 1 ist neben der Spitze des den Sehlitz überbrückenden Zeigers 21 parallel zum Längssehlitz 6 eine Skala   24    angeordnet.



   Zum Prüfen der   Oberfläehenhärte,    zum Beispiel einer senkrechten Betonmauer, wird das Gerät in der in Fig.   1    ersiehtliehen   waag-    rechten Lage mit den Ansätzen 3 an der zu prüfenden Stelle der Oberfläehe   angeset. zt.   



  Hierauf wird mit der einen Hand das Gerät am rückwärtigen Handgriff   25    festgehalten und mit der andern Hand der Schlitten 7 durch Einsteeken eines Fingers in die Offnung 8 gefasst. Alsdann wird mit dem   Dau-    men dieser Hand ein   Truck    in   Riehtung    des Pfeiles 26 auf den Mitnehmer 22' ausgeübt, so dass dieser klinkenartig im Uhrzeigersinn um die   Drehaehse    23   sehwenkend    ausweicht und unter dem Zeiger 21 hinweggleitet.   Gleich-    zeitig wird der Schlitten 7 in Richtung des Pfeiles 27 in die in Fig.   1    strichpunktiert dargestellte Lage 7' vollständig zurückgeschoben.



  Hierbei liegt der Mitnehmer 11 an der   Schul-    ter 12 an, so dass der Hammer 4 diese Bewegung mitmacht, und zwar unter entspreehender Spannung der beiden Zugfedern 18. Am Ende des   Rüekholhubes    wird nun durch Fingerdruck ein Kippen des Schlittens 7 im Sinne des Pfeiles 13 bewirkt, wodurch der Mitnehmer 11 aus dem Bereich der Schulter 12 des Hammers 4 heraustritt. Dadurch wird dieser freigegeben und   sehnellt    nun unter dem Einfluss der Zugfedern 18 nach vorn.



  Er prallt infolgedessen mit einer vorbestimmten kinetischen Energie mit der Wölbung 14 auf die zu prüfende Oberfläche an der vorgesehenen Stelle auf. Je nach der Oberfläehenhärte des zu prüfenden Materials prallt der Hammer 4 mit mehr oder weniger grosser Intensität t zurück. Diese Intensität wird als Mass für die Härte der zu prüfenden Oberfläche betrachtet.

   Da der Mitnehmer   22    am Ende des vorerwähnten   Schlaghubes    durch seinen Schwung wieder in die in Fig.   1    dargestellte normale Stellung gelangt ist, nimmt er bei dem nun erfolgenden   Rückprall-    hub des Hammers 4 den Zeiger 21 mit, wobei der Zeiger 21 am Ende des   Rückholhubes    des Hammers 4 infolge der Selbsthemmung   stehenbleibt.    Es kann dann an der Zeigerspitze die Stellung des Zeigers auf der Skala 24 abgelesen werden. Diese Skala gibt die gemessene Härte an.



   Zum Vornehmen einer neuen Prüfmessung wird der Zeiger 21 wieder in die   Ursprungs-    lage   zurüekgeführt,    in welche der Hammer unter dem Einfluss der Federn 18 selbsttätig gelangt ist.



   Statt wie bei der in der   Zeichnung dar-    gestellten Ausführungsform kann der Hammer auch in irgendeiner andern Weise   längs-    versehiebbar geführt sein, zum Beispiel durch seitliche Führungssehienen oder dergleiehen, ohne dass ein Teil des Gehäuses als Rohr ausgebildet zu sein braucht.



   Ferner kann auch ein anderer Kraftspeicher als der durch die Sehraubenfedern 18 gebildete vorgesehen sein, zum Beispiel kann unmittelbar eine Sehwerkraftwirkung hierfür verwendet sein. Zu diesem Zweeke kann zum Beispiel der längsverschiebbare Hammer unter dem Einfluss eines senkrecht schwenkbaren Winkelhebels stehen, der mit dem nach unten gerichteten Schenkel mit dem Hammer in Eingriff steht, wogegen der   winkelrecht    dazu liegende Schenkel ein Übergewicht trägt, welches   s als Kraftspeìeher für    den   Hammervorschub    dient.



   Es kann jedoch auch unter Ausschaltung eines solehen Winkelhebels statt eines   längs-    verschiebbaren Hammers ein Hammer gewählt sein, der am Gehäuse mit Hilfe eines Gestänges um eine Drehachse   sehwenkbar    ist, wobei das Gewicht des Hammerkopfes als Kraftspeicher wirksam sein kann.



   Man kann aber auch als Kraftspeicher eine pneumatische Druckvorrichtung vorsehen, zum Beispiel dergestalt, dass der Hammer als Kolben ausgebildet und in einem rückwärts geschlossenen Zylinder längsverschiebbar gelagert ist. Durch Versehieben des s Kolbens von Hand wird dann eine   Luftver-    dichtung im   Xylinder    bewirkt, die mit ent  sprechender    elastischer Kraft den Hammer nach Loslassen   vorschnellen    lässt.



   Unter Umständen ist es zweckmässig, den Hammer unter Zwischenschaltung eines Zwi  schenstückes,    zum Beispiel aus gehärtetem Stahl, auf die zu untersuchende Oberfläche aufprallen zu lassen. Dieses Zwischenstück kann unmittelbar am Gehäuse angeordnet sein und einerseits die zum Aufsetzen auf die zu untersuchende Oberfläehe bestimmte Anlagefläehe und anderseits die unmittelbare   Aufprallfläche    für den Hammer aufweisen.



  Hierbei ist das Zwischenstück zweckmässig abnehmbar starr oder elastisch mit dem Gehäuse verbunden, so dass es zum Beispiel zwecks Anpassung des   Schlagkopfes    an das zu untersuchende Material gegen ein anderes Zwisehenstüek auswechsel. bar ist. Aus dem gleiehen Grunde kann auch der Hammerkopf starr, aber abnehmbar mit dem Hammerkörper verbunden sein. Dadurch lassen sich auch   versehieden    geformte   Rörper    je nach den gegebenen Verhältnissen wahlweise aufsetzen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : I. Verfahren zur Prüfung der Ober flächenhärte von Baumaterialien, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Prüfhammer auf die zu untersuchende Oberfläche schlagen lässt und die Intensität des Riickpralls dieses Hammers als Mass der Härte feststellt.

   II. Gerät zur Ausübung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es ein zum Aufsetzen auf die zu untersuchende Oberfläehe bestimmtes Gehäuse aufweist, in welchem ein beweglicher, unter dem Einfluss eines Kraftspeichers stehender Prüfhammer gelagert ist, wobei das Gehäuse mit einer Einrichtung zum Feststellen der Rückprallintensität des Hammers versehen ist.

   UNTERANSPRÜCHE : 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man den Hammer mit vorbestimmter kinetiseher Energie gegen die zu untersuchende Oberfläche schlagen lä#t und die Härte aus der Distanz ermittelt, um welche der Hammer gegen die Wirkung eines Kraftspeichers zurückprallt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man den Hammer unter Zwischenschaltmg eines Zwischen- stüekes auf die zu untersuchende Oberfläche aufprallen lä#t.

   3. Gerät nach Patentansprueh II, dadurch gekennzeichnet, dass der Hammer unter dem Einfluss mindestens einer Feder steht.

   4. Gerät nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Sehwerkraft zur Wir- kung der hraftspeieherung ausgenützt ist.

   5. Gerä t nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hammer um eine Drehachse schwenkbar gelagert ist.

   6. Gerät naeh Patentansprueh II, dadurch gekennzeichnet, dass der Hammer längsverschiebbar geführt ist.

   7. Gerä nach Unteransprueh 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hammer in einem als Rohr ausgebildeten Gehäuseteil geführt ist.

   8. Gerät nach Unteransprueh 7, dadureh gekennzeichnet, dass der Hammer als Kolben ausgebildet und in einem rückwärts ge- sehlossenen Zylinder verschiebbar ist, so dass er unter dem Einfluss eines pneumatischen Kraftspeichers steht.

   9. Gerät nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr einen Längssehlitz aufweist und auf der Aussenseite des Rohres ein Schlitten längsverschiebbar angeordnet ist, der mittels eines durch den Schlitz geführten Mitnehmers am Hammer anliegt, so dass durch Zurückschieben des Schlittens der Hammer entgegen der Einwirkung des Kraftspeichers zurücksehiebbar ist.

   10. Gerät nach Unteranspruch 7, dadureh gekennzeichnet, dass das Rohr einen Längsschlitz aufweist und auf der Aussenseite des Rohres ein Zeiger längs einer Skala verschiebbar ist, der an einem durch den Schlitz aus dem Rohrinnern hinausgeführten Mitnehmer anliegt, welcher derart mit dem Hammer gekuppelt ist, dass der Zeiger nur im Sinne der Rückprallbewegung des Hammers von diesem mitgenommen wird.

   11. Gerät nach Unteransprüchen 3 und 7, dadureh gekennzeichnet, dass der Hammer mit radialen, durch Längsschlitze des Rohres nach au#en geführten Fortsätzen versehen ist, an denen die den Hammer beeinflussendeen, ausserhalb des Rohres angeordneten Federn angreifen.

   12. Gerät naeh Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sehlitten naeh hinten kippbar am Rohr angeordnet ist und sein genannter Mitnehmer derart an einer Schulter des Hammers anliegt,. da# diese Anlage durch Kippen des Sehlittens aufhebbar ist.

   13. Gerät nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeielnet, dass der Mitnehmer für den Zeiger um eine winkelrecht zur Rohraehse liegende Drehaehse schwenkbar am Hammer gelagert ist und in der winkelreeht zur Rohrachse liegenden Stellung gegen Schwenken in der einen Drehrichtung gesichert ist, in der andern Drehrichtung jedoch klinkenartig ausweiehen kann.

   14. Gerät nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeiger an einem neben dem Rohr angeordneten Längsstab ver sehiebbar, jedoch selbsthemmend geführt ist, um in der jeweiligen Endlage des Rückprallhubes des Hammers stehenznbleiben.

   15. Gerät naeh Unteranspruch 14, da- durch gekennzeiehnet, dass der Längsstal) neben dem Längssehlitz liegt und der Zeiger den Längssehlitz an der Au#enfläche des Rohres überbrückt.

   16. Gerät nach Patentansprueh II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Kopf des Hammers aus gehärtetem Stahl besteht.

   17. Gerät nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, da# der Hammerkopf . starr, aber abnehmbar mit dem Hammerkorper verbunden ist.

   18. Gerät nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwisehenstüek angeordnet ist, das einerseits mit einer zum Aufsetzen auf die zu untersuchende Ober fiäehe bestimmten Anlagefläche und anderseits mit einer Aufprallfläche für den Hammer versehen ist.

   19. Gerät nach Unteranspruch 18, dadurch g dass das Zwischenstück starr mit dem Gehäuse verbunden ist.

   20. Gerät nach IJnteranspruch 18, dadurch @ dass das Zwischenstück eiastiueh mit dem Gehäuse verbunden ist.

   21. Gerät nach Unteranspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück abnehmbar mit dem Gehäuse verbunden ist.

   22. Gerät nach Unteranspruch 18, dadvrch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück aus gehärtetem Stahl besteht.