DE102011013762A1

DE102011013762A1 - Härteprüfgerät

Info

Publication number: DE102011013762A1
Application number: DE201110013762
Authority: DE
Inventors: Robert HÖLL
Original assignee: Qness GmbH
Current assignee: ATM Qness GmbH Austria
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2011-03-12
Publication date: 2011-09-29
Anticipated expiration: 2031-03-13
Also published as: DE102011013762B4; ITMI20110483A1; AT509629A1; AT509629B1

Abstract

Bei einem Härteprüfgerät (4) mit einem Prüfkörper (6, 7, 8, 25) und mit einem Niederhalter (12) ist der Niederhalter (12) am Härteprüfgerät (4) verschwenkbar befestigt.

Description

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. 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 nachdem, 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 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.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Härteprüfgerät so weiterzuentwickeln, dass der Niederhalter entweder einfach entfernt oder angepasst werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Härteprüfgerät der 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.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform 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.
Dieser Vorteil der Erfindung kann alternativ oder zusätzlich noch weiter dadurch verbessert werden, dass 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.
Wenn im Stand der Technik aufgrund einer besonderen Geometrie des Prüfobjekts eine andere Geometrie eines Niederhalters 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 Druckelement die beiden Arme des Niederhalters verbindet.
Da der Niederhalter aus seiner Arbeitsstellung heraus geschwenkt werden kann, ist auch 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 auch in eine dritte Montagestellung, die das Austauschen des Druckelementes erleichtert.
Die Austauschbarkeit des Druckelementes weist den weiteren Vorteil auf, dass das Druckelement, das aus hochwertigerem und somit teurerem 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 gehalten werden können.
Das Verschwenken des Niederhalters kann entweder dadurch bewerkstelligt werden, dass der Niederhalter einen motorischen Schwenkantrieb aufweist oder dass der Niederhalter manuell verschwenkbar ist.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen. Es zeigt:
1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Härteprüfmaschine mit einem erfindungsgemäßen Härteprüfgerät in Schrägansicht,
2 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Härteprüfgerätes teilweise im Schnitt von der Seite,
3 die Ausführungsform von 2 in Schrägansicht von unten,
4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Härteprüfgerätes teilweise im Schnitt mit ausgeschwenktem Niederhalter,
5 die Ausführungsform von 4 in Schrägansicht von unten,
6 die Ausführungsform von 4 teilweise im Schnitt mit eingeschwenktem Niederhalter und
7 die Ausführungsform von 6 in Schrägansicht von unten.
Die in 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 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.
Am Härteprüfgerät 4 ist wenigstens ein Prüfkörper angeordnet, der je nach verwendeter Messmethode beispielsweise ein Prüfkörper für eine Härteprüfung nach Vickers, Brinell 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 Arten von Härteprüfungen verwendet werden. In der Ausführungsform gemäß 2 und 3 ist ein Prüfkopf 5 in Form eines Revolverkopfes dargestellt, 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 7 in der Arbeitsstellung.
Ein Niederhalter 12 ist um eine Achse 13 in Richtung des Doppelpfeils 14 verschwenkbar, wobei er in 2 und 3 in der Arbeitstellung 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 auf, welche 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.
Am dem Druckelement 17 gegenüberliegenden 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.
Zum Verschwenken des Niederhalters 12 ist im in 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ein elektrischer Linearmotor 20 vorgesehen, der einerseits an einer Schwenkachse 21 am Rahmen des Prüfgerätes 4 und andererseits an einer zweiten Schwenkachse 22 an einem Arm 16 des Niederhalters 12 gelagert ist. Der Niederhalter 12 kann somit motorisch von der in 2 und 3 dargestellten 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 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.
Das Härteprüfgerät kann im Übrigen wie aus dem Stand der Technik bekannt ausgeführt sein, so dass es hier nicht näher beschrieben wird.
In den 4 bis 7 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung mit einem manuell verschwenkbaren Niederhalter 12 dargestellt, wobei der Niederhalter 12 in den 4 und 5 in der ausgeschwenkten Wartestellung und in den 6 und 7 in der eingeschwenkten Betriebstellung dargestellt ist.
Bei dem in den 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.
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 Härteprüfgerätes 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.

Claims

Härteprüfgerät (4) mit einem Prüfkörper (6, 7, 8, 25) und mit einem Niederhalter (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (12) am Härteprüfgerät (4) verschwenkbar befestigt ist.
Härteprüfgerät (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper (6, 7, 8, 25) in einer Kraftachse (15) mit einer Prüfkraft beaufschlagbar ist und dass eine Schwenkachse (13) des Niederhalters (12) die Kraftachse (15) schneidet.
Härteprüfgerät (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper (6, 7, 8, 25) in einer Kraftachse (15) mit einer Prüfkraft beaufschlagbar ist und dass der Niederhalter (12) zwei Arme (16) aufweist, welche symmetrisch zu beiden Seiten der Kraftachse (15) am Härteprüfgerät (4) gelagert sind.
Härteprüfgerät (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Niederhalter (12) ein vorzugsweise austauschbares Druckelement (17) angeordnet ist.
Härteprüfgerät (4) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (17) die beiden Arme (16) des Niederhalters (12) verbindet.
Härteprüfgerät (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (12) einen motorischen Schwenkantrieb (20) aufweist.
Härteprüfgerät (4) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der motorische Schwenkantrieb (20) ein linearer Antrieb ist.
Härteprüfgerät (4) nach einem Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (12) manuell (27) verschwenkbar ist.
Härteprüfgerät (4) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Feder (28), gegen deren Kraft der Niederhalter (12) über einen Totpunkt verschwenkbar in eine Arbeitsstellung und in eine Wartestellung verschwenkbar ist.
Härteprüfgerät (4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (20) eine Gasdruckfeder ist.