DE102008035830B4

DE102008035830B4 - Vorrichtung zur Durchführung des Härtetests von Prüflingen

Info

Publication number: DE102008035830B4
Application number: DE102008035830.4A
Authority: DE
Inventors: Franz Fähler
Original assignee: Pharma Test Apparatebau AG; PHARMA TEST APPBAU AG
Current assignee: Pharma Test Apparatebau Ag De
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2021-12-16
Anticipated expiration: 2028-08-01
Also published as: DE102008035830A1

Abstract

Vorrichtung zur Durchführung eines Härtetests und einer Längen-, Breiten- und Höhenmessung eines Prüfkörpers (8) mit einer Druckmesssonde (5), einer Druckplatte (4), einem Anschlagstück (3) und einer Lasermesseinrichtung (6), dadurch gekennzeichnet, dass- auf einer Grundplatte (7) das Anschlagstück (3), Schiebeleisten (10) und eine Spindel (2) zum Verschieben von Ausrichtzangen (14) angeordnet sind,- die Schiebeleisten (10) an ihrem freien Ende durch einen Schieber (9) miteinander verbunden sind,- die Ausrichtzangen (14) muldenartige Öffnungen (15) mit einer Aussparung für die Aufnahme und das Positionieren des Prüfkörpers (8) und einen durch die muldenartigen Öffnungen (15) verlaufenden Messspalt (16) aufweisen,- auf der Grundplatte (7) eine mittels einer Spindel (12) bis zu dem Anschlagstück (3) verschiebbare Tischplatte (1) für den Prüfkörper (8) vorgesehen ist,- die Druckmesssonde (5) mit dem Schieber (9) und der Druckplatte (4) verbunden ist und- die Lasermesseinrichtung (6) zur Längen-, Breiten- und Höhenmessung des Prüfkörpers (8) stationär angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Härtetests von Prüflingen, insbesondere von nicht gleichförmigen Prüfkörpern und von Tabletten.
Zur Prüfung der Härte von Prüflingen und in diesem Zusammenhang zur Bestimmung deren Länge, Breite und Höhe ist es erforderlich, diese in eine gewünschte Position zu bringen und zwischen einem Druckkolben und einem Gegenlager auszurichten.
Zur Prüfung von Tabletten ist aus DE 26 59 461 A1 eine Vorrichtung bekannt, bei der die Tabletten mittels einer geneigten V-förmigen Tablettenzuführungsrinne, die einen Vibrator trägt, zu einer Prüfzone gefördert werden. Dort werden sie nacheinander zwischen zwei drehende Walzen geschoben und durch eine Rollenkette mit nach oben ragenden Stützen entlang eines Walzenpaares fortbewegt und dabei hinsichtlich ihrer Oberfläche optisch abgetastet. Für eine Prüfung der Bruchfestigkeit und Härte von Prüflingen ist eine solche Vorrichtung wegen der fehlenden Positionierung des Prüflings nicht geeignet.
In dem deutschen Gebrauchsmuster DE 297 11 490 U1 wird eine Prüfvorrichtung zum Testen der Härte von Tabletten offenbart, in welcher die Tablette in eine Spindelvorrichtung eingebracht wird. Mit einer elektronischen Messvorrichtung wird die Tablettenhärte bis zum Bruch bestimmt. Dazu muss die Tablette in eine eigens dafür vorgesehene Mulde unter der Spindel manuell eingelegt werden.
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 42 41 985 A1 wird eine Tablettenprüfstation offenbart, in welcher Tabletten über eine Transportrinne auf einen Drehtellergelangen. Der Drehteller transportiert die Prüflinge zu einem Messgerät. Die Ausrichtung der Tablette geschieht über die Ausrichtung der Tablette in der Transportrinne.
Ebenfalls zur optischen Inspektion offenbart die EP 0 528 197 B1 eine Vorrichtung mit einem optischen Erfassungssystem, bei dem zylindrische Tabletten sich drehend an einem Schlitz vorbeigeführt und durch die Abschattung und Streueigenschaften die Umrisse der Tablette ermittelt werden. Auch diese Vorrichtung ist mangels einer definierten Positionierung der Tablette für eine Härteprüfung nicht geeignet.
Zur Durchführung von Härtetests ist eine Vorrichtung bekannt, bei der sich auf einem drehbaren Prüftisch der Prüfkörper befindet und bei der Druckkolben und Gegenlager ortsfest angeordnet sind. Dadurch ist die Richtung der Härtemessung im Raum festgelegt. Der Prüftisch muss daher so lange gedreht werden, bis die Vorzugsachse des Prüfkörpers mit der Bewegungsrichtung des Druckkolbens gegen das Gegenlager übereinstimmt.
Die US 5 555 768 A sieht einen Härtetest mit einem vertikal beweglichen Druckkolben vor, wobei auch hier der Prüftisch gedreht und so der Prüfkörper im Hinblick auf den Druckkolben ausgerichtet wird.
Mit diesen Vorrichtungen verbindet sich das Problem, dass die Positionierung des Prüflings mittels der Drehbewegung des Prüftisches in der Regel mehrfach korrigierende Arbeitsschritte erfordert, da die Prüflinge nicht immer der Drehbewegung des Prüftisches folgen.
Um diese Nachteile zu überwinden, sieht die EP 0 983 495 B1 vor, dass unter Zuhilfenahme von Korrekturdaten, die von den Lagedaten des Prüflings und von der Position von Druckkolben und Gegenlager abhängig sind, Druckkolben und Gegenlager so relativ zum in seiner Lage auf dem Prüftisch unveränderten Prüfkörper verfahren, dass die Richtung des Gegeneinanderdrückens von Druckkolben und Gegenlager mit der Richtung der Vorzugsachse des Prüfkörpers übereinstimmt und das Gegenlager in unmittelbarer Nähe des Prüfkörpers gebracht ist. Mit dem durch diese Vorrichtung bedingten Verfahren verbindet sich ein verhältnismäßig hoher Zeitaufwand.
Um die Härteprüfung sicherer und schneller durchzuführen, beschreibt EP 1 531 317 A1 eine Vorrichtung, die über einen die Prüfkörper aufnehmenden Drehteller verfügt und bei der ein beweglicher Lichtsensor bezüglich des Drehtellers in radialer Richtung über die Prüfkörper verfahrbar ist, um das Vorhandensein von Prüfkörpern und deren Position, Länge und Durchmesser festzustellen. Der Drehteller weist bei dieser technischen Lösung eine Verschiebeeinheit zur Bewegung der Prüfkörper und Positionierung ihrer Hauptachse auf. Mit Hilfe eines Aufgreifmittels kann ein Prüfkörper von dem Drehteller abgehoben und in der Härte-Messstation zwischen zwei vertikal angeordneten beweglichen Backen oder einer beweglichen Backe und einem Anschlag abgelegt werden. Dort werden die Härte und Bruchfestigkeit des Prüfkörpers durch Zusammenfahren der Backen bzw. durch das Fahren der Backe gegen den Anschlag mit einer Druckmesssonde ermittelt. Diese technische Lösung ist an Prüfkörper gebunden, die in Form und Abmessung annähernd gleich sind und erfordert einen verhältnismäßig hohen Messaufwand. Außerdem sind durch das Ablegen des Prüfkörpers in der Härtemessstation Lageveränderungen und daraus resultierende Fehlmessungen und notwendige Wiederholungen der Messungen nicht ausgeschlossen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Längen-,Breiten- und Höhenmessung von Prüfkörpern und zum Härtetest von Prüfkörpern in Tabletten- und in nicht gleichmäßiger Form bereitzustellen, mit der die Prüfkörper mit hoher Genauigkeit positioniert und die entsprechenden Parameter in höherer Messgeschwindigkeit ermittelt werden können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Härtetests und einer Längen-, Breiten- und Höhenmessung eines Prüfkörpers mit einer Druckmesssonde, einer Druckplatte, einem Anschlagstück und einer Lasermesseinrichtung gelöst, bei der auf einer Grundplatte, das Anschlagstück, Schiebeleisten und eine Spindel zum Verschieben von Ausrichtungszangen angeordnet sind und die Schiebeleisten an ihrem freien Ende durch einen Schieber miteinander verbunden sind. Die Ausrichtzangen weisen muldenartige Öffnungen mit einer Aussparung für die Aufnahme und das Positionieren des Prüfkörpers und einen durch die muldenartigen Öffnungen verlaufenden Messspalt auf. Auf der Grundplatte ist eine mittels einer Spindel in Richtung des Anschlagstückes verschiebbare Tischplatte für den Prüfkörper vorgesehen. Die Druckmesssonde ist mit dem Schieber und der Druckplatte verbunden und die Lasermesseinrichtung zur Längen-, Breiten- und Höhenmessung des Prüfkörpers ist stationär angeordnet.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbindet sich der besondere Vorzug einer sicheren und genauen Positionierung von Prüfkörpern unterschiedlicher Geometrie. Lageveränderungen des Prüfkörpers sind ausgeschlossen, so dass die Gefahr von Fehlmessungen oder der Wiederholung von Messungen nicht gegeben ist. Unterschiedliche Aufnahmestationen, die an die Größe und Form des Prüflings angepasst sind, sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht erforderlich. Der Einsatz einer stationären Lasermesseinrichtung und der damit verbundene Verzicht des Überfahrens des Prüflings mit einem Laser ermöglicht eine deutlich höhere Messgeschwindigkeit gegenüber dem Stand der Technik.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Ausrichtzangen mittels eines mit der Spindel verbundenen Schrittmotors auf- und zufahrbar sind.
Gemäß weiteren Ausführungsformen ist der Abstand der Aussparungen der muldenartigen Öffnungen der Ausrichtzangen frei programmierbar und ist die Anordnung mit einer automatischen Zuführung von Prüflingen in die muldenartige Öffnung verbunden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Druckmesssonde und die Lasermesseinrichtung mit einer Messwerterfassungs- und -auswerteeinheit verbunden sind.
Im Folgenden soll die Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen

1 - die erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Darstellung in der Ausgangslage mit eingelegtem Prüfkörper;
2 - die erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Darstellung mit im Winkel von 90° zur Druckplatte positioniertem Prüfkörper;
3 - die erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Darstellung in der Phase der Vorbereitung für die Druckpositionierung des Prüfkörpers;
4 - die erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Darstellung mit einem an dem Anschlagstück positionierten Prüfkörper;
5 - die erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Darstellung in der Phase des Härtetests des Prüfkörpers;

Aus 1 ist der konstruktive Aufbau der Vorrichtung zu entnehmen. Auf der Grundplatte 7 sind beidseitig die Schiebeleisten 10, das Anschlagstück 3 und die Spindel 2 angeordnet. Mit Hilfe eines hier nicht dargestellten Schrittmotors sind mittels der Spindel 2 die Ausrichtzangen 14 auf- und zufahrbar. Die Ausrichtzangen 14 weisen im geschlossenen Zustand eine muldenartige Öffnung 15 mit einer Aussparung für die Aufnahme und Positionierung des Prüfkörpers 8 auf. In Richtung ihrer Verschiebbarkeit besitzen die Ausrichtzangen 14 einen durch die muldenartige Öffnung 15 verlaufenden Messspalt 16 für die in dieser Höhe stationär angeordnete Lasermesseinrichtung 6. Deutlich ist zu sehen, dass in die muldenartige Öffnung 15 ein nicht gleichförmiger Prüfkörper eingelegt ist.
Auf der Grundplatte 7 lagert eine mittels der Spindel 12 in Richtung der Spindel 2 bis zu dem Anschlagstück 3 verschiebbare Tischplatte 1 auf der sich der Prüfkörper 8 befindet.
Die freien Enden der beidseitig angeordneten Schiebeleisten 10 sind mit dem Schieber 9 verbunden. In Aussparungen des Schiebers 9 und der Druckplatte 4 ist die Druckmesssonde 5 angeordnet. Der Schieber 9, die Druckmesssonde 5 und die Druckplatte 4 sind mittels der Spindel 11 auf dem Tisch 1 verschiebbar.
Hier nicht dargestellt ist, dass die Druckmesssonde 5 und die Lasermesseinrichtung 6 mit einer Messwerterfassungs- und -auswerteeinheit verbunden sind.
2 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung nach Positionierung des nicht gleichförmigen Prüfkörpers im Winkel von 90° zur Druckplatte 4. Nach Positionierung des Prüfkörpers 8 können mit Hilfe der Lasermesseinrichtung 6 dessen Höhe und Breite erfasst werden.
Zur Vorbereitung der Druckpositionierung des nicht gleichförmigen Prüfkörpers 8 werden mittels der Spindel 2 die Ausrichtzangen 14 bis über die Breite der Druckplatte 4 aufgefahren. Dieser Zustand wird durch 3 wiedergegeben. Vorzugsweise an der Grundplatte 7 ist die Aufnahme 13 für die Spindel 12 angeordnet.
4 zeigt die Positionierungsphase des nicht gleichförmigen Prüfkörpers 8, der zunächst durch Verschieben des Tisches 1 am Anschlagstück 3 positioniert wurde.
Im geöffneten Zustand der Ausrichtzangen 14 werden mittels der Spindel 11 die Druckplatte 4 und die mit ihr verbundene Druckmesssonde 5 an das freie Ende des nicht gleichförmigen Prüfkörpers 8 herangefahren. Das Erreichen dieses Zustandes gibt 5 wieder.
Der nicht gleichförmige Prüfkörper 8 ist zwischen dem Anschlagstück 3 und der Druckplatte 4 positioniert. Nunmehr kann die Länge des nicht gleichförmigen Prüfkörpers erfasst und danach mit dem Härtetest begonnen werden.
Bezugszeichenliste

1: Schiebetisch
2: Spindel
3: Anschlagstück
4: Druckplatte
5: Druckmesssonde
6: Lasermesseinrichtung
7: Grundplatte
8: Prüfkörper
9: Schieber
10: Schiebeleiste
11: Spindel
12: Spindel
13: Aufnahme für Spindel
14: Ausrichtzange
15: muldenartige Öffnung
16: Messspalt

Claims

Vorrichtung zur Durchführung eines Härtetests und einer Längen-, Breiten- und Höhenmessung eines Prüfkörpers (8) mit einer Druckmesssonde (5), einer Druckplatte (4), einem Anschlagstück (3) und einer Lasermesseinrichtung (6), dadurch gekennzeichnet, dass - auf einer Grundplatte (7) das Anschlagstück (3), Schiebeleisten (10) und eine Spindel (2) zum Verschieben von Ausrichtzangen (14) angeordnet sind, - die Schiebeleisten (10) an ihrem freien Ende durch einen Schieber (9) miteinander verbunden sind, - die Ausrichtzangen (14) muldenartige Öffnungen (15) mit einer Aussparung für die Aufnahme und das Positionieren des Prüfkörpers (8) und einen durch die muldenartigen Öffnungen (15) verlaufenden Messspalt (16) aufweisen, - auf der Grundplatte (7) eine mittels einer Spindel (12) bis zu dem Anschlagstück (3) verschiebbare Tischplatte (1) für den Prüfkörper (8) vorgesehen ist, - die Druckmesssonde (5) mit dem Schieber (9) und der Druckplatte (4) verbunden ist und - die Lasermesseinrichtung (6) zur Längen-, Breiten- und Höhenmessung des Prüfkörpers (8) stationär angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtzangen (14) mittels eines mit der Spindel (2) verbundenen Schrittmotors auf- und zufahrbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Aussparungen der muldenartigen Öffnung (15) der Ausrichtzangen (14) frei programmierbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer automatischen Zuführung von Prüfkörpern (8) in die muldenartige Öffnung (15) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmesssonde (5) und die Lasermesseinrichtung (6) mit einer Messwerterfassungs- und -auswerteeinheit verbunden ist sind.