-
Manuell betätigbarer Härteprüfer mi-i: Prüfvorkraft und Prüfgesamtk:raft
Die Erfindung betrifft einen manue'l be:itigbarern Härteprüfur mit Prüfvorkraft
und Prüfgesamtkraft Die bekannten Härteprüfer dieser Art sind derart gebaut, daß
sie einen Fuß zur Auflage auf das Prüfstück und ein äußeres in Bezug auf den Fuß
unter Zwischenschaltung einer Feder bewegliches Gehäuse mit auf beiden Seiten herausragenden
Stützen für die Hände besitzen, auf welche der Druck ausgeübt wird.
-
Das Gehäuse hat einen vorausbestimmten und durch einen Anschlag gegen
den Fuß bedingten Hub. Ein innen angeordneter Flansch bewegt sich starr verbunden
mit einem Bezugsring und wird von einer Schraubenfeder beaufschlagt. Ein Querstück
wird von einer besonderen Schraubenfeder beaufschlagt und kann auf eine den Druck
auf den Eindringkörper übertragende Stangewirken. Das Ganze ist derart angeordnet,
daß der sich ergebende, auf den Bezugsring ausgeübte Druck aus der Differenz zwischen
dem von der auf den Flansch wirkenden Feder ausgeübt« Druck und dem auf das Querstück,
d.h. den Eindrinbgkörpert ausgeübten besteht.
-
Diese Druckkombination der beiden Federn kann zu einer Exzentrizität
des sich ergebenden Drucks führen. Sie ergibt sich daraus, daß der Druck jeder Feder
nicht genau zentrisch zur Achse verläuft, wobei sich diese beiden Exzentrizitäten
summieren, so daß die Resultante schräg zur Achse des Gerätes verläuft, wodurch
das Ergebnis verfälscht wird.
-
Ein weiterer Nachteil besteht aus dem verwickelten Aufbau des Gerätes
selbst und der Schwierigkeit beim Zusamn!enbau desselben infolge der fiotwendigkeit,
die Federn so einzubauen, daß die Exzentrizität ihrer Schübe sich möglichst ausgleicht.
-
Diese Nachteile werden nach der Erfirrdul;g bei einem Härteprüfer
vermieden, der sich iadurch kennzeichnet, daß getrennte Federn die unabhängig voneinander
wirken uni beide von einem gemeinsamen Teil gedrückt werden, dessen Hub von einem
Anschlag bestimmt ist, die auf den Bezugsring wirkende Kraft und die auf den Eindringkörper
wirkende bilaen.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch,
daß die auf den Eindringkörper 2 wirkende Feder 30 eine Kennlinie hat, derart, daß
bei Anderung der Arbeitsstellung des Eindringkörpers 2 längs seiner Achse, je nach
Krümmung des zu prüfenden Stückes,die Gesamtprüflast um zu vernachlässigende Beträge
variiert.
-
Die Erfindung ist nachstehend anhand einer beispielsweisen Ausführungsform
gemäß beiliegender Zeichnung eines Axialschnitts durch einen Härteprüfer eingehender
erläutert.
-
Gemäß der Zeichnung ist ein Fuß 1 des Härteprüfers als Hohlzylinder
ausgebildet und umschließt einen Eindringkörper 2 sowie einen Bezugsring 3. Der
Fuß 1 bildet mit einem Flansch 4 ein Ganzes, der sich nach oben in eine Büchse 5
verlängert.
-
Ein äußeres Gehäuse 6 bewegt sich gegen eine Schraubenfeder 7 in Bezug
auf den Fuß 1, die zwischen dem Gehäuse und dem Flansch 4 angeordnet ist. Das Gehäuse
6 kann einen Hub h ausführen, der durch zwei Anschläge 8 und 9 des Gehäuses 6 und
des Flansches 4 bestimmt ist.
-
Das Gehäuse 6 wird durch Druck der Hände auf zwei Griffe 10 und 11
heruntergedrückt, die auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 6 sitzen.
-
Im Inneren des Härteprüfers befindet sich ein Flansch 12, der sich
unten in zinke Büchse 13 verlängert, die von der Büchse 5 geführt ist; den Bezugsring
3 angeschraubt trägt und sich oben in einen Zylinder 24 verlängert.
-
Der Flansch 12 steht unter dem Druck einer Schraubenfeder 22, die
zwischen dem Flansch und einer Schulter 23 des Gehäuses 6 derart angeordnet ist,
daß sie den Flansch nach unten drückt.
-
Oberhalb des Flansches 12 ist ein an sich bekannter Bügel 14 angeordnet,
der über verschiedene zusammenwirkende Büchse 15 ein Gabelstück 16 trägt, dessen
elastische Arme mit ihren Enden 17 und 18 auf das obere Ende eines Zapfens 19 drücken.
-
Dieser Druck ist mittels eines Ringes 20 einstellbar, der auf zwei
konische Wände der Arme des Gabelstückes 16 wirkt. Auf diese Weise kann die durch
die Enden 17 und 18 auf den Zapfen 19 ausgeübt Reibung verstellt werden. Mit dem
Zapfen 19 ist eine Kugel 26 fest verbunden.
-
Der Zapfen 19, das Gabelstück 16 und alle damit zusammenwirkenden
Teile sind von dem Zylinder 24 umgeben, der über das Gehäuse 6 hinausreicht, und
aufgeschraubt ein zylindrisches Teil 25 trägt, das einen Ring 26' enthält, in dessen
Innerem die Kugel 26 ein Spiel hat, auf welche in bekannter Weise ein mit der Meßuhr
des Gerätes (in der Figur nicht dargestellt; verbundener Taster 27 ruht.
-
Ein oberhalb des Flansches 12 angeordnetes Quersttick 28, das unabhängig
von diesem bewegbar ist, geht durch Oeffnungen 24' des Zylinders 24 und trägt außen
einen umlaufenden Flansch 29, äuf den eine Schraubenfeder 30 wirkt. Letztere sitzt
zwischen der Oberseite des Gehäuses 6 und dem Flansch 29. Der Flansch selbst ruht
in der Ruhestellung auf der Schulter 23 des Gehäuses
6. Die Feder
30 ist axial lang genug, um vernachlässigbar kleine Änderungen der auf den Eindringkörper
2 ausgeübten Last bei Änderung des Hubes desselben aufzuweisen. Solche Änderungen
des Hubes ergeben sich z.B.,wenn die Messung statt auf einer ebenen Fläche auf einer
gekrümmten ausgeführt wirde Das Querstück 28 drückt den Zapfen 19 und die damit
fest verbundene Kugel 26 nach oben gegen die obere Anschlagfläche des Ringes 26'.
-
Vom Querstück 14 erstreckt sich eine Büchse 31 nach unten.
-
Sie ist koaxial im Inneren der Büchse 13 angeordnet. Das untere Ende
der Büchse 34 besitzt eine mit Gewinde versehene Bolirng, in die das Ende 32 des
Eindringkörpers 2 eingeschraubt ist.
-
Im Inneren der Büchse 31 ist eine kleine Stange 73 axial angeordnet,
die unten in einem konkaven Sitz des Endes 32 des Eindringkörpers ruht und mit dem
oberen Ende in eine kegelförmige Höhlung 34 des Querstücks 28 hineinragt. In der
Ruhestellung nimmt die Höhlung 34 das Ende der kleinen Stange 33 mit etwas Spiel
auf.
-
Der Härteprüfer arbeitet wie folgt: Der Fuß 1 wird auf die Probe bzw.
das Prüf stück aufgesetzt, und mit den Händen wird ein Druck auf die Griffe 10 und
11 ausgeübt, wobei dieser Druck weitmöglich in Axialrichtung des Gerätes verlaufen
soll.
-
Durch dieses Herunterdrücken senkt sich in einer ersten Phase mit
seinem Gehäuse 6 das gesamte Gerät, ausgenommen natürlich der Fuß 1 und der Flansch
4, bis die Spitze 2' des Eindringkörpers auf dem Prüfstück aufsitzt und zum Stillstand
kommt, und dadurch die Büchse 31 und das Gabelstück 16 anhält. In der nächsten Phase
senkt sich der Bezugsring 3 unter Bewegung in Bezug auf den Eindringkörper 2. In
dieser Phase, bei der der Eindringkörper 2, das Querstück 14 und das Gabelstück
16 feststehen,
und die übrigen Teile des Gerätes weiter heruiftergehen,
erfolgt ein Gleiten des Gabe stücks 16 auf dem Zapfen 19, so daß auf diesen ein
einstellbarer Druck übertragen wird, der die Vorprüfkraft auf den Eindringkörper
darstellt.
-
Diese zweite Phase endet mit allem Aufliegen des Bezugsringes j auf
die Meßfläche.
-
Bei weiter ausgeübtem Druck wird in einer dritten Phase das Spiel
der Stange 33 im Sitz 34 aufgehoben, und das Querstück 28 erfährt, nach Ablösen
des Flansches 29 von der Schulter 23 nur den Druck der Feder 30 allein, bis zuletzt
das Gehäuse 6 durch Beruhrung der Anschlage 8 und 9 zum Stillstand kommt und der
Flansch 12, der mit dem Bezugsring 3 ein Ganzes bildet, erfährt nur den Druck der
Feder 22 allein. Der Druck der Feder 30 wird über die Stange 33 auf den Eindringkörper
2 übertragen und bildet die Prüfgesamtlast für das Eindringen des Eindringkörpers
in das Material. Der Eindringbewegung des Eindringkörpers folgt der Zapfen 19, und
das Itaß wird über den Taster 27 mit der vorgesehenen Vergrößerung auf die Meßuhr
des Gerätes in üblicher Weise übertragen.
-
Nach Ausführung der Messung wird der durch die Hände auf das Gehäuse
ausgeübte Druck zurückgenommen, so daß sämtliche Teile des Gerätes infolge des Drucks
er Federn in ihre Ausgangsstellung zurückkehren und das Geräte für eine neue Messung
bereitsteht.
-
Zu bemerken ist, daß das Gehäuse 6 der gemeinsame Teil ist, der durch
den über die Anschläge 8, 9 festgelegten Hub auf die Federn 30 und 22 wirkt, die
ihrerseits den jeweiligen Druck unabhängig voneinander auf den Eindringkörper 2
und den Bezugsring 3 ausüben.
-
Eine mit dem Flansch 4 verbundene Schraube 35 durchquert in bekannter
Weise die Büchse 13 und ragt in eine Nut der Büchse 31 hinein, um den Eindringkörper
2 wieder nach unten aus dem Ring 3 herausragend zurückzuführen.