DE102012100640B4 - Hardness Tester - Google Patents
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Abstract
Härteprüfgerät mit einem Prüfkörper (12) und einer Halterung (2) für ein Prüfobjekt (3), die mittels eines Antriebs (4) aufeinander zu und voneinander weg verschiebbar sind, und mit einer manuell betätigbaren Steuerung (13) für den Antrieb (4), dadurch gekennzeichnet, dass die manuell betätigbare Steuerung (13) ein aus einer Nullstellung gegen die Kraft einer Feder (14) verstellbares Steuerelement (13) aufweist, wobei das Steuerelement (13) einen Potentiometer (15) oder einen Inkrementalgeber steuert, das/der über eine einstellbare Steuerung (16) den Antrieb (4) steuert.Hardness tester with a test body (12) and a holder (2) for a test object (3), which are displaceable towards and away from each other by means of a drive (4), and with a manually operable control (13) for the drive (4) , characterized in that the manually operable control (13) comprises a control element (13) adjustable from a zero position against the force of a spring (14), the control element (13) controlling a potentiometer (15) or an incremental encoder, the / via an adjustable control (16) controls the drive (4).
Description
Die Erfindung betrifft ein Härteprüfgerät mit einem Prüfkörper und einer Halterung für ein Prüfobjekt, die mittels eines Antriebs aufeinander zu und voneinander weg verschiebbar sind, und mit einer manuell betätigbaren Steuerung für den Antrieb.The invention relates to a hardness tester with a test specimen and a holder for a test object, which are mutually displaceable by means of a drive toward and away from each other, and with a manually operable control for the drive.
Es sind Härteprüfgeräte bekannt, bei denen das Prüfobjekt an der Halterung mit einem Handrad von unten zur Prüfeinheit zugestellt wird. Es ist auch bekannt, die Prüfeinheit von oben mittels Handrad auf das Prüfobjekt zuzustellen, während das Prüfobjekt fix auf einer Halterung bzw. auf einem Tisch aufliegt. Dabei treibt das Handrad direkt eine Gewindespindel an oder es wird ein entsprechendes Hubgetriebe verwendet. Ein Vorteil dieser Konstruktion ist eine sehr feinfühlige Zustellung, da die Drehbewegung direkt in Vorschub umgewandelt wird. Dadurch können Kollisionen leicht vermieden werden und es ist eine genaue Positionierung möglich. Ein Nachteil ist, dass die Betätigung speziell bei langen Verfahrwegen, schweren Prüfeinheiten oder bei vielen Prüfungen anstrengend ist.Hardness testers are known in which the test object is delivered to the holder with a handwheel from below to the test unit. It is also known to deliver the test unit from above by means of a hand wheel on the test object, while the test object rests fixed on a holder or on a table. The handwheel directly drives a threaded spindle or a corresponding lifting gear is used. An advantage of this design is a very sensitive delivery, as the rotary motion is converted directly into feed. As a result, collisions can be easily avoided and it is an accurate positioning possible. One disadvantage is that the operation is particularly strenuous, especially with long travel distances, heavy test units or many tests.
Es sind auch Härteprüfgeräte bekannt, bei denen die Höhenverstellung mit einem elektrischen Antrieb erfolgt. Wird eine Taste oder werden 2-Hand-Tasten gedrückt, fährt die Prüfeinheit mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf oder ab. Die Geschwindigkeit kann hier nicht dynamisch geregelt werden. Vorteile dieser Ausführungsform sind, dass keine Kraftanstrengung nötig ist und schnelle Verfahrgeschwindigkeiten möglich sind. Nachteile sind, dass die Prüfeinheit je nach Geschwindigkeit gefühllos zu bedienen und schwer postionierbar ist und daher eine große Kollisionsgefahr und folglich die Gefahr einer Beschädigung von Optik oder Diamant bzw. Prüfobjekt besteht.There are also hardness testers are known in which the height adjustment is done with an electric drive. If a key or two-handed keys are pressed, the test unit moves up or down at a certain speed. The speed can not be controlled dynamically here. Advantages of this embodiment are that no effort is required and fast traversing speeds are possible. Disadvantages are that the test unit is unfeeling to use depending on speed and hard postionierbar and therefore there is a high risk of collision and consequently the risk of damage to optics or diamond or test object.
Schließlich sind auch elektrische Höhenverstellungen mittels Schiebereglern an einem Display bekannt. Dabei kann die Geschwindigkeit mittels des Schiebereglers dynamisch verändert werden. Dadurch ist eine genauere Positionierung möglich. Die Nachteile dieser Art der Steuerung sind allerdings, dass auch hier die Zustellung oder Positionierung nicht mit viel Gefühl möglich ist und die Steuerung nicht mit Handschuhen bedient werden kann.Finally, electrical height adjustments by means of sliders on a display are known. The speed can be changed dynamically by means of the slider. This allows a more accurate positioning. The disadvantages of this type of control, however, are that even here the delivery or positioning is not possible with much feeling and the controller can not be operated with gloves.
Ein Härteprüfgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 ist aus
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Härteprüfgerät zu schaffen, mit dem eine gefühlvolle und dynamische Bewegungssteuerung möglich ist, die für die Bedienungsperson nicht anstrengend ist.The invention is therefore based on the object to provide a hardness tester, with a sensitive and dynamic motion control is possible, which is not strenuous for the operator.
Diese Aufgabe wird bei einem Härteprüfgerät der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die manuell betätigbare Steuerung ein aus einer Nullstellung gegen die Kraft einer Feder verstellbares Steuerelement aufweist, wobei das Steuerelement ein Potentiometer oder einen Inkrementalgeber steuert, das/der über eine einstellbare Steuerung den Antrieb steuert.This object is achieved in a hardness tester of the type described in the present invention, that the manually operable control comprises a controllable from a zero position against the force of a spring control, wherein the control controls a potentiometer or an incremental, the / via an adjustable control the Drive controls.
Das gegen eine Federkraft verstellbare Steuerelement beeinflusst über die einstellbare Steuerung des Antriebes die Verschiebung von Prüfkörper und Halterung für ein Prüfobjekt aufeinander zu oder voneinander weg. Auf diese Weise ist eine besonders gefühlvolle, dynamische und leichte Bewegungssteuerung möglich.The controllable against a spring force control influenced by the adjustable control of the drive, the displacement of the test specimen and holder for a test object towards or away from each other. In this way, a particularly soulful, dynamic and easy movement control is possible.
Bevorzugt ist das Steuerelement ein Drehknopf, ein Handrad oder dergleichen. Dieses kann beispielsweise an ein Potentiometer angebaut sein und in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine Mittelstellung aufweisen, in die es durch eine Rückstellfeder wieder automatisch gebracht wird, wenn das Steuerelement losgelassen wird. Das Potentiometer kann beispielsweise von der Mittelstellung aus um +/–60° in beide Richtungen gedreht werden. Bei einer Drehung in eine Richtung fährt die Prüfeinheit oder der die Halterung für das Prüfobjekt nach oben, bei einer Drehung in die andere Richtung nach unten.Preferably, the control is a knob, a hand wheel or the like. This may for example be attached to a potentiometer and in a further preferred embodiment have a central position, in which it is brought back automatically by a return spring when the control is released. For example, the potentiometer can be rotated from the center position by +/- 60 ° in both directions. When rotated in one direction, the test unit or holder moves the test object holder upwards, while rotating in the other direction.
Die Geschwindigkeit wird vom Drehwinkel bestimmt. Bei einem kleinen Drehwinkel fährt die Maschine langsam oder sogar sehr langsam, sodass sehr genau positioniert werden kann. Die Geschwindigkeit nimmt dann entweder linear oder vorzugsweise exponentiell mit dem Drehwinkel zu, sodass auch hohe Verfahrgeschwindigkeiten erreicht werden können.The speed is determined by the angle of rotation. With a small rotation angle, the machine moves slowly or even very slowly, so that it can be positioned very precisely. The speed then increases either linearly or preferably exponentially with the angle of rotation, so that even high travel speeds can be achieved.
Das Steuerverhalten des Potentiometers kann durch entsprechende Parameter in der Steuerung einstellbar sein.The control behavior of the potentiometer can be set by appropriate parameters in the controller.
Anstelle eines Potentiometers könnte bei einem drehbaren Steuerelement auch ein einfacher Drehgeber verwendet werden, der die Winkelstellung an die Steuerung des Antriebs weiter gibt.Instead of a potentiometer could be used in a rotatable control and a simple encoder that gives the angular position to the controller of the drive on.
Es sind aber ebenso Steuerelemente in Form eines Schiebers möglich, beispielsweise eines Schiebepotentiometers oder eines linearen Inkrementalgebers, die in eine oder zwei Richtungen gegen eine Federkraft verschiebbar sind.But there are also controls in the form of a slider possible, for example, a sliding potentiometer or a linear incremental encoder, which are displaceable in one or two directions against a spring force.
Derartige Steuerelemente, insbesondere drehbare Steuerelemente wie Drehknöpfe, kleine Handräder oder Stellräder, liegen sehr gut in der Hand und geben ein Feedback durch die Rückstellkraft der Feder. Es ist für die Bedienungsperson kein Kraftaufwand erforderlich, da nicht gekurbelt werden muss. Es ist bei kleinem Drehwinkel oder Schiebeweg eine sehr genaue Positionierung möglich aber auch eine sehr hohe Verstellgeschwindigkeit bei maximalem Drehwinkel bzw. Schiebeweg. Durch die Nullstellung bzw. Mittelstellung ist dies in beide Richtungen möglich und bei Loslassen des Steuerelements bleibt die Maschine selbständig und sofort stehen, was einen sicheren passiven Kollisionsschutz bietet. Außerdem kann die Maschine auch mit Handschuhen bedient werden.Such controls, especially rotatable controls such as knobs, small hand wheels or adjusting wheels, are very good in the hand and give feedback by the restoring force of the spring. There is no effort required for the operator because it does not need to be cranked. It is possible with a small angle of rotation or sliding path a very accurate positioning but also a very high adjustment speed at maximum rotation angle or sliding path. By zeroing or middle position this is possible in both directions and when you release the control, the machine remains independent and immediately stand, which provides a secure passive collision protection. In addition, the machine can also be operated with gloves.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Further preferred embodiments of the invention are the subject of the remaining dependent claims.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Form einer in der angeschlossenen Zeichnung schematisch dargestellten Härteprüfmaschine mit einem erfindungsgemäßen Härteprüfgerät.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention in the form of a hardness testing machine schematically shown in the accompanying drawing with a hardness tester according to the invention.
Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform einer Härteprüfmaschine weist einen Maschinenrahmen
Um das Härteprüfgerät
Auf diese Weise ist für die Bedienungsperson ein unmittelbar fühlbarer Zusammenhang zwischen der Kraft und dem Winkel, mit welcher der Drehknopf
Grundsätzlich wäre es bei der Erfindung denkbar, dass die Verschiebung des Härteprüfgeräts
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