AT509629A1

AT509629A1 - TESTER

Info

Publication number: AT509629A1
Application number: AT5052010A
Authority: AT
Inventors: Robert Ing Hoell
Original assignee: Qness Gmbh
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2011-10-15
Also published as: AT509629B1; DE102011013762B4; ITMI20110483A1; DE102011013762A1

Description

- 1 -- 1 -

Die Erfindung betrifft ein Härteprüfgerät mit einem Prüfkörper und mit einem Niederhalter. Härteprüfgeräte haben üblicherweise einen fix montierten Prüfkopf, an welchem wenigstens ein Prüfkörper bzw. Eindringkörper und wenigstens ein Objektiv angeordnet sind, um den vom Prüfkörper im Prüfobjekt bzw. Werkstück erzeugten Eindruck vermessen zu können. 5 Zusätzlich haben manche Härteprüfgeräte einen Niederhalter, der am Prüfkopf ebenfalls fest montiert ist und der dazu dient, das Prüfobjekt am Maschinentisch festzuhalten, um eine exakte Messung zu ermöglichen. Je nach dem, welche Geometrie das Prüfobjekt aufweist, können Niederhalter aber entweder überhaupt nicht eingesetzt werden oder müssten an die Geometrie angepasst werden, um verwendet werden zu können. Da die 10 Niederhalter aber - soweit vorhanden - fest am Prüfkopf montiert sind, müssen diese entweder umständlich demontiert und anschließend wieder montiert werden, wenn sie stören oder an die Geometrie des Prüfobjekts angepasst werden müssen.The invention relates to a hardness tester with a test specimen and with a hold-down. Hardness testers usually have a permanently mounted test head on which at least one test body or indenter and at least one lens are arranged in order to be able to measure the impression produced by the test specimen in the test object or workpiece. 5 In addition, some hardness testers have a hold-down which is also fixedly mounted to the test head and which serves to hold the test object to the machine table to allow for accurate measurement. However, depending on the geometry of the test object, hold-downs may either not be used at all or would have to be adapted to the geometry in order to be used. However, since the 10 hold-downs are - if available - firmly mounted on the test head, they either have to be dismantled and then remounted when they interfere or have to be adapted to the geometry of the test object.

Es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Härteprüfgerät so weiterzuentwickeln, dass der Niederhalter entweder einfach entfernt oder angepasst werden kann. 15 Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Härteprüfgerät eingangs genannten Art dadurch, dass der Niederhalter am Härteprüfgerät verschwenkbar befestigt ist. Dadurch, dass der Niederhalter schwenkbar am Härteprüfgerät befestigt ist, kann er sehr einfach aus dem Wirkungsbereich des Prüfkopfes, in dem er stören würde oder nicht erforderlich ist, entfernt werden. 20 Eine besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper in einer Kraftachse mit einer Prüfkraft beaufschlagbar ist und dass eine Schwenkachse des Niederhalters die Kraftachse schneidet. Auf diese Weise ist eine sehr gute Krafteinleitung möglich, welche zu präzisen Messergebnissen beiträgt.It is therefore the object of the present invention to develop a hardness tester so that the hold-down can either be easily removed or adjusted. This object is achieved in a hardness tester of the type mentioned above in that the hold-down is attached to the hardness tester pivot. The fact that the hold-down is pivotally attached to the hardness tester, it can be very easily removed from the scope of the test head in which he would disturb or not required. A particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that the test body in a force axis with a test force can be acted upon and that a pivot axis of the blank holder intersects the force axis. In this way, a very good application of force is possible, which contributes to precise measurement results.

Dieser Vorteil der Erfindung kann alternativ oder zusätzlich noch weiter dadurch verbessert 25 werden, der Prüfkörper in einer Kraftachse mit einer Prüfkraft beaufschlagbar ist und dass der Niederhalter zwei Arme aufweist, welche symmetrisch zu beiden Seiten der Kraftachse am Härteprüfgerät gelagert sind, da auf diese Weise eine sehr symmetrische Krafteinleitung möglich ist.This advantage of the invention can alternatively or additionally further be improved by 25, the test specimen in a force axis can be acted upon with a test force and that the hold-down comprises two arms which are mounted symmetrically to both sides of the force axis hardness tester, as in this way very symmetrical application of force is possible.

Wenn im Stand der Technik aufgrund einer besonderen Geometrie des Prüfobjekts eine 30 andere Geometrie eines Niederalters erforderlich war bzw. der Niederhalter verschlissen oder aus anderen Gründen beschädigt war, musste der gesamte Niederhalter ausgetauscht werden. Erfindungsgemäß kann zur Vermeidung des Problems vorgesehen sein, dass am Niederhalter ein vorzugsweise austauschbares Druckelement angeordnet ist, wobei der erfindungsgemäße Niederhalter noch dadurch weiter verbessert werden kann, dass das 35 Druckelement die beiden Arme des Niederhalters verbindet.If, in the prior art, due to a particular geometry of the test object, a different geometry of a lower age was required, or the hold-down was worn or otherwise damaged, the entire hold-down had to be replaced. According to the invention may be provided to avoid the problem that a preferably replaceable pressure element is arranged on the hold-down device, the hold-down invention can be further improved by the fact that the pressure element connects the two arms of the hold-down.

Da der Niederhalter aus seiner Arbeitsstellung heraus geschwenkt werden kann, ist auch φ φ φ φ φ φ φ · der Austausch des erfindungsgemäßen Druckelementes leichter möglich als im Stand der Technik, bei dem der Prüfkörper und/oder das Objektiv beim Austausch stören würden, wenn nicht der gesamte Niederhalter abmontiert wird. Dabei ist es möglich, dass der Niederhalter nicht nur in seine normale Wartestellung geschwenkt werden kann, sondern 5 auch in eine dritte Montagestellung, die das Austauschen des Druckelementes erleichtert.Since the hold-down can be pivoted out of its working position, also φ φ φ φ φ φ φ · replacement of the pressure element according to the invention is easier than in the prior art, in which the test body and / or the lens would interfere with the exchange, if not the entire downholder is removed. It is possible that the hold-down can be pivoted not only in its normal waiting position, but also in a third mounting position, which facilitates the replacement of the pressure element.

Die Austauschbarkeit des Druckelementes weist den weiteren Vorteil auf, dass das Druckelement, das aus hochwertigerem und somit teuerem Material gefertigt und anschließend in der Regel auch noch wärmebehandelt ist, nur so groß wie unbedingt nötig sein muss und daher verschiedene Geometrien (je nach Eindringkörper, Objektiv oder Werkstück) vorrätig 10 gehalten werden können.The interchangeability of the printing element has the further advantage that the printing element, which is made of higher quality and thus expensive material and then usually heat treated, only as large as absolutely necessary and therefore different geometries (depending on indenter, lens or workpiece) in stock 10 can be kept.

Das Verschwenken des Niederhalters kann entweder dadurch bewerkstelligt werden, dass der Niederhalter einen motorischen Schwenkantrieb aufweist oder dass der Niederhalter manuell verschwenkbar ist.The pivoting of the hold-down device can be accomplished either by the hold-down device having a motorized pivot drive or by the hold-down device being manually pivotable.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen 15 Unteransprüche.Further preferred embodiments of the invention are the subject of the remaining 15 subclaims.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen. Es zeigt:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings. It shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Härteprüfmaschine mit einem 20 erfindungsgemäßen Härteprüfgerät in Schrägansicht,1 shows an embodiment according to the invention of a hardness testing machine with a hardness tester according to the invention in an oblique view,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Härteprüfgerätes teilweise im Schnitt von der Seite,2 a first embodiment of a hardness tester according to the invention, partly in section from the side,

Fig. 3 die Ausführungsform von Fig. 2 in Schrägansicht von unten,3 shows the embodiment of Fig. 2 in an oblique view from below,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Härteprüfgerätes teilweise 25 im Schnitt mit ausgeschwenktem Niederhalter,4 shows a second embodiment of a hardness tester according to the invention, partly in section with swung-out hold-down device,

Fig. 5 die Ausführungsform von Fig. 4 in Schrägansicht von unten,5 shows the embodiment of Fig. 4 in an oblique view from below,

Fig. 6 die Ausführungsform von Fig. 4 teilweise im Schnitt mit eingeschwenktem Niederhalter undFig. 6 shows the embodiment of Fig. 4 partially in section with swung-down device and

Fig. 7 die Ausführungsform von Fig. 6 in Schrägansicht von unten. 30 Die Fig. 1 dargestellte Härteprüfmaschine weist einen Maschinenrahmen 1 mit einem Tisch 2 auf, auf welchem Prüfobjekte, im dargestellten Beispiel ein Rohr 3, aufgelegt werden. Unter dem Tisch 2 ist ein Elektromotor angeordnet, der über ein Spindelgetriebe eine vertikal ausgerichtete Gewindespindel antreibt. Mit der Gewindespindel wirkt eine Spindelmutter zusammen, welche mit einem Härteprüfgerät 4 verbunden ist. Das Härteprüfgerät 4 35 ist des weiteren über eine nicht im Detail dargestellte, vertikale Führung am Maschinenrahmen 1 auf und ab, also zum Prüfobjekt 3 hin und von diesem weg, verschiebbar. φ * • φ φ · φ φ φ · φ · φ Φ * ι » · · « · · Φ φφ φφ φφ φφφφ φφ φ - 3 -Fig. 7 shows the embodiment of Fig. 6 in an oblique view from below. The hardness testing machine shown in FIG. 1 has a machine frame 1 with a table 2 on which test objects, in the example illustrated a pipe 3, are placed. Under the table 2, an electric motor is arranged, which drives a vertically aligned threaded spindle via a spindle gear. With the threaded spindle, a spindle nut cooperates, which is connected to a hardness tester 4. The hardness tester 4 35 is further on a not shown in detail, vertical guide on the machine frame 1 up and down, so the test object 3 and away from this, displaced. φ * φ φ * φ φ φ * φ * φ φ * ι »·« · Φ φφ φφ φφ φφφφ φφ φ - 3 -

Am Härteprüfgerät 4 ist wenigstens ein Prüfkörper angeordnet, der je nach verwendeter Messmethode beispielsweise ein Prüfkörper für eine Härteprüfung nach Vickers, Bhnell oder Rockwell sein kann. Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Form und Art der Härteprüfung beschränkt sondern kann für alle möglichen bzw. bekannten Formen und 5 Arten von Härteprüfungen verwendet werden. In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3 ist ein Prüfkopf 5 in Form eines Revolverkopfes dargestelit, an dem sich drei Prüfkörper 6, 7, 8 und drei Objektive 9,10,11 befinden, welche in einem Winkel von 45° zur Drehachse des Prüfkopfes 5 ausgerichtet sind und je nach einzusetzender Prüfmethode in ihre Arbeitsstellung gedreht werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Prüfkörper 10 7 in der Arbeitsstellung.On hardness tester 4 at least one test specimen is arranged, which may be, for example, a test specimen for a hardness test according to Vickers, Bhnell or Rockwell depending on the measuring method used. The invention is not limited to a particular form and type of hardness testing but can be used for all possible or known forms and 5 types of hardness tests. In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, a test head 5 in the form of a turret is shown, on which there are three test bodies 6, 7, 8 and three lenses 9, 10, 11, which are at an angle of 45 ° to the axis of rotation of the test head 5 are aligned and turned depending on the test method to be used in their working position. In the illustrated embodiment, the test body 10 7 is in the working position.

Ein Niederhalter 12 ist um eine Achse 13 in Richtung des Doppelpfeils 14 verschwenkbar, wobei er in Fig. 2 und 3 in der Arbeitsteilung dargestellt ist. Die Achse 13, um welche der Niederhalter 12 verschwenkbar ist, schneidet eine Kraftachse 15, welche gleichzeitig auch eine optische Achse für die Objektive 9 bis 11 ist. Der Niederhalter 12 weist zwei Arme 16 15 auf, weiche über ein Druckelement 17 miteinander verbunden sind, mit welchem das Werkstück 3 gegen den Tisch 2 gespannt wird, bevor die Messung beginnt. Das Druckelement 17 ist mittels Schrauben 18 an den Armen 16 befestigt und kann so auf einfache Weise gegen ein anderes Druckelement ausgetauscht werden, das die jeweiligen Anforderungen besser erfüllt. 20 Am dem Druckelement 17 gegenüber liegenden Ende 19 sind die Arme 16 an einem Rahmen des Prüfgerätes 4 so gelagert, dass die beiden Lager gleich weit von der Kraftachse 15 entfernt und somit symmetrisch zu dieser angeordnet sind.A hold-down 12 is pivotable about an axis 13 in the direction of the double arrow 14, wherein it is shown in Fig. 2 and 3 in the division of labor. The axis 13, about which the hold-down 12 is pivotable, intersects a force axis 15, which is also an optical axis for the lenses 9 to 11 at the same time. The hold-down 12 has two arms 16 to 15, which are connected to each other via a pressure element 17, with which the workpiece 3 is clamped against the table 2, before the measurement begins. The pressure element 17 is fastened by means of screws 18 to the arms 16 and can be exchanged in a simple manner against another pressure element which better fulfills the respective requirements. 20 On the pressure element 17 opposite end 19, the arms 16 are mounted on a frame of the tester 4 so that the two bearings are equidistant from the power axis 15 and thus arranged symmetrically to this.

Zum Verschwenken des Niederhalters 12 ist im in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ein elektrischer Linearmotor 20 vorgesehen, der einerseits an einer Schwenkachse 25 21 am Rahmen des Prüfgerätes 4 und andererseits an einer zweiten Schwenkachse 22 an einem Arm 16 Niederhalters 12 gelagert ist. Der Niederhalter 12 kann somit motorischen von der in Fig. 2 und 3 dargesteilten Betriebsstellung in eine zweite Wartestellung ausgeschwenkt werden. Das Ein- und Ausschwenken des Niederhalters 12 kann über die Betriebssoftware des Härteprüfgerätes steuerbar sein, womit schon bei der Auswahl der 30 Prüfmethode angegeben werden kann, ob mit oder ohne Niederhalter 12 geprüft wird. Das Ein- und Ausschwenken des Niederhalters 12 ist somit auf einfache Weise automatisierbar.For pivoting the hold-down 12, an electric linear motor 20 is provided in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, which is mounted on the one hand on a pivot axis 25 21 on the frame of the test device 4 and on the other hand on a second pivot axis 22 on an arm 16 hold-down 12. The hold-down 12 can thus be swung out of the operating position shown in FIGS. 2 and 3 into a second waiting position. The swinging in and out of the hold-down 12 can be controlled by the operating software of the hardness tester, which can already be specified in the selection of the 30 test method, whether with or without hold 12 is tested. The swinging in and out of the hold 12 is thus automated in a simple manner.

Das Härteprüfgerät kann im übrigen wie aus dem Stand der Technik bekannt ausgeführt sein, so dass es hier nicht näher beschrieben wird.Otherwise, the hardness tester can be designed as known from the prior art, so that it will not be described in detail here.

In den Fig. 4 bis 7 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung mit einem manuell 35 verschwenkbaren Niederhalter 12 dargestellt, wobei der Niederhalter 12 in den Fig. 4 und 5 in der ausgeschwenkten Wartestellung und in den Fig. 6 und 7 in der eingeschwenkten Betriebstellung dargestellt ist. * · • ♦ • · • · * ·♦·4 to 7, an alternative embodiment of the invention with a manually pivotable retainer 12 12 is shown, wherein the hold-down 12 shown in Figs. 4 and 5 in the pivoted-waiting position and in Figs. 6 and 7 in the pivoted operating position is. * · • ♦ • · • · * · ♦ ·

• · · * · * t · · I ·· ·· ·· ···« ·· · - 4 -· · · * · * T · · I ·· ·· ·· ··· «··· - 4 -

Bei dem in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Prüfkopf 23 um eine Achse 24 drehbar, welche zur Schwenkachse 13 des Niederhalters 12 parallel liegt, wobei ein in diesen Figuren sichtbarer Prüfkörper 25 und ein Objektiv 26 im rechten Winkel zur Drehachse 24 des Prüfkopfes 23 ausgerichtet sind. 5 Zum Verschwenken des Niederhalters 12 um dessen Schwenkachse 13 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein manuell betätigbarer Hebel 27 vorgesehen, der am Niederhalter 12 befestigt ist. Um den Niederhalter 12 in zwei Endstellungen, nämlich der Betriebsstellung und der Wartestellung, zu fixieren, ist eine Feder, im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Gasdruckfeder 28, vorgesehen, welche über ein Gelenk 29 am Rahmen des Härteprüfgerä-10 tes 4 und über ein Gelenk 30 an einem Arm 16 des Niederhalters 12 befestigt ist. Beim Verschwenken des Niederhalters 12 von einer ersten Endstellung in die zweite Endstellung wird die Gasfeder zunächst gespannt bis ein Totpunkt überwunden wird, bei dem die Gelenke 29 und 30 sowie die Schwenkachse 13 in einer Ebene liegen, worauf sich die Gasfeder wieder entspannen und den Niederhalter 12 in die zweite Endstellung drücken kann. 15In the embodiment shown in FIGS. 4 to 7, the test head 23 is rotatable about an axis 24, which is parallel to the pivot axis 13 of the blank holder 12, wherein a visible in these figures test body 25 and a lens 26 at right angles to the axis of rotation 24 of Probe 23 are aligned. For pivoting the hold-down 12 about its pivot axis 13, a manually operable lever 27 is provided in this embodiment, which is fixed to the hold-down 12. In order to fix the hold-down 12 in two end positions, namely the operating position and the waiting position, a spring, in the illustrated embodiment, a gas spring 28 is provided, which via a joint 29 on the frame of the hardness tester-10 tes 4 and a joint 30 at an arm 16 of the blank holder 12 is attached. When pivoting the blank holder 12 from a first end position to the second end position, the gas spring is first stretched until a dead center is overcome, in which the joints 29 and 30 and the pivot axis 13 lie in a plane, whereupon the gas spring relax again and the hold-down 12th can push into the second end position. 15

Claims

• • • • * * • • - • 5 • · · • · · · · · · · · · · · ··· 1. 5 2. 3. 10 4. 15 5. 6. 7. 20 8. 9 Hardness tester (4) with a test body (6, 7, 8, 25) and with a hold-down (12), characterized in that the hold-down (12) on the hardness tester (4) is pivotally mounted hardness tester (4) according to claim 1, characterized in that the test body (6, 7,8,25) in a force axis (15) can be acted upon with a test force and that a pivot axis (13) of the blank holder (12) intersects the force axis (15). Hardness tester (4) according to claim 1 or 2, characterized in that the test body (6, 7, 8,25) in a force axis (15) act upon a test load bar and that the hold-down (12) has two arms (16) , which are mounted symmetrically to both sides of the force axis (15) on the hardness tester (4). Hardness tester (4) according to one of claims 1 to 3, characterized in that a preferably exchangeable pressure element (17) is arranged on the hold-down device (12). Hardness tester (4) according to claim 3 and 4, characterized in that the pressure element (17) connects the two arms (16) of the blank holder (12). Hardness tester (4) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the hold-down device (12) has a motorized pivot drive (20). Hardness tester (4) according to claim 6, characterized in that the motorized pivot drive (20) is a linear drive. Hardness tester (4) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the hold-down device (12) is manually (27) pivotable. Hardness tester (4) according to claim 8, characterized by a spring (28), against the force of which the hold-down device (12) can pivot about a dead center into a working position and into a waiting position. 10. Hardness tester (4) according to claim 9, characterized that the spring (20) is a gas spring. 25