DE184817C

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Publication number: DE184817C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-Ja 184817'-KLASSE 21 e. GRUPPE -Yes 184817'- CLASS 21 e. GROUP

Stahlhärtemesser. Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Juli 1905 ab. Steel hardness meter. Patented in the German Empire on July 21, 1905.

Die vorliegende Erfindung hat ein Instrument zum Messen des Härtegrades von Stahl und Eisen zum Gegenstande und bezweckt, eine Abhilfe für die mannigfachen Unzuträglichkeiten zu schaffen, mit denen die bisher üblichen Meß- und Prüfungsverfahren zur Feststellung der Stahlhärte verbunden sind. Bei diesen bekannten Verfahren war man nämlich genötigt, Druck- und ZerreißversucheThe present invention has an instrument for measuring the hardness of steel and iron as an object and aims to provide a remedy for the manifold inconveniences to create, with which the previously usual measurement and testing procedures for Determination of the steel hardness are connected. In these known procedures one was namely forced to try pressure and tear

ίο und dergl. vorzunehmen, es war also hierdurch stets eine Zerstörung des zu untersuchenden Materialstückes bedingt.
. Dieser Übelstand wird nun durch die vorliegende Erfindung vermieden. Die Erfindung gründet sich auf die Beobachtung, daß das Kraftfeld eines Magneten durch Stahl und Eisen von verschiedenen Härtegraden verschieden beeinflußt wird, indem die einzelnen Stahlstücke je nach ihrer Härte mehr oder weniger magnetische Kraftlinien aufnehmen und so das Kraftfeld des Magneten mehr oder minder stark schwächen.ίο and the like. So it was always caused by a destruction of the piece of material to be examined.
. This drawback is now avoided by the present invention. The invention is based on the observation that the force field of a magnet is influenced differently by steel and iron of different degrees of hardness, in that the individual pieces of steel absorb more or less magnetic lines of force depending on their hardness and thus weaken the force field of the magnet to a greater or lesser extent.

Bringt man nun einen eisernen Anker in den Bereich des auf diese Weise geschwächten magnetischen Kraftfeldes, so wird derselbe je nach der Anzahl der durch die Stahlprobe nicht abgeleiteten und deshalb zur Verfügung bleibenden magnetischen Kraftlinien mehr oder minder stark angezogen und deshalb, falls er drehbar gelagert ist, einen verschieden großen Ausschlag zeigen. Dieser Ausschlag des Ankers läßt sich durch eine geeignete Räderübersetzung oder dergl. auf einen Zeiger übertragen, der vor einem mit Gradeinteilung versehenen Zifferblatt spielt, so daß man den Ausschlag des Magnetankers und damit die Härte des zu untersuchenden Stahles unmittelbar in Graden ablesen kann.If you now bring an iron anchor into the area of the weakened in this way magnetic force field, it will be the same depending on the number of passes through the steel sample not derived and therefore remaining available magnetic lines of force or less strongly tightened and therefore, if it is rotatably mounted, one different show a large rash. This deflection of the anchor can be determined by a suitable Gear ratio or the like transferred to a pointer that plays in front of a dial provided with graduation, so that one can determine the deflection of the armature and thus the hardness of the one to be examined Steel can be read directly in degrees.

Es ist nun zwar bereits in Vorschlag gebracht worden, zur Messung der magnetischen Eigenschaften, z. B. der Permeabilität paramagnetischer Materialien, die zu untersuchenden Stücke in einen magnetischen Nebenschlußstromkreis zu bringen und dadurch einen Ausschlag eines zwischen zwei Magnetpolen drehbar gelagerten Magnetankers herbeizuführen, der einerseits von dem durch das zu untersuchende Material geschwächten Magnetfeld und andererseits von einer Gegenfeder beeinflußt wird. Bei diesem bekannten Instrument bestehen jedoch beide Ankerarme aus Weicheisen, so daß also jedem Magnetpol ein aus weichem Eisen bestehender Arm des Ankers gegenübersteht. Mittels eines solchen Ankers ist aber kein genügend großer und bequem meßbarer Ankerausschlag zu erzielen, da die magnetische Wirkung des einen Poles die vom anderen Pol auf den Anker ausgeübte Wirkung beeinträchtigt. Um nun einen großen Ausschlag zu erzielen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Anordnung getroffen, daß nur der dem einen Magnetpol zugekehrte Ankerarm aus Weicheisen herge-It has already been proposed been used to measure the magnetic properties, e.g. B. the permeability paramagnetic Materials, the pieces under investigation in a magnetic shunt circuit to bring and thereby a deflection between two magnetic poles to bring about rotatably mounted armature, on the one hand by the through to material to be examined weakened magnetic field and on the other hand by a counter spring being affected. In this known instrument, however, consist of both anchor arms Soft iron, so that each magnetic pole has a soft iron arm of the Facing anchor. However, such an anchor is not a sufficiently large and to achieve easily measurable armature deflection, since the magnetic effect of one pole affects the effect exerted on the armature by the other pole. To now one To achieve a large deflection, the arrangement is made according to the present invention, that only the armature arm facing the one magnetic pole is made of soft iron

stellt, der andere Ankerteil dagegen aus gegen Magnetismus unempfindlichem Material gefertigt ist.while the other part of the armature is made of material that is insensitive to magnetism is made.

Ein gemäß der Erfindung ausgeführter Stahlhärtemesser ist auf der beiliegenden Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig. ι eine Rückansicht desselben; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B in Fig. i, zeigt jedoch die beweglichenA steel hardness meter designed according to the invention is shown in the accompanying drawing as an exemplary embodiment, namely FIG. 1 shows a rear view of the same; Fig. 2 is a section along the line AB in Fig. I, but shows the movable ones

ίο Teile in Seitenansicht, und Fig. 3 ist eine Vorderansicht des Instrumentes.ίο parts in side view, and Fig. 3 is a Front view of the instrument.

Dieser Stahlhärtemesser besteht aus einem Hufeisenmagneten m, einem dessen Anziehung ausgesetzten Anker α und einem Zeigerwerk, welches die Drehung des Ankers auf den Zeiger \ überträgt. Der Anker α ist innerhalb des Hufeisenmagneten m in der Nähe der Pole ρ desselben derart gelagert, daß er, solange kein anderes Eisen- oder Stahlstück in das Kraftfeld des Magneten gebracht wird, etwa die in Fig. 1 durch voll ausgezogene Linien angegebene Stellung einnimmt. Der Anker α ist durch einen Arm α' mit der in einer Brücke b oder in anderer Weise senkrecht zu ihm gelagerten drehbaren Achse c starr verbunden, so daß diese Achse bei einem etwaigen Ausschlage des Ankers a in Drehung versetzt wird. Die Achse c trägt ein auf sie aufgekeiltes, verhältnismäßig großes Zahnrad d, und dieses greift in einen auf der Zeigerwelle befestigten Trieb t, wodurch die Drehung des Ankers α und der Welle d auf den Zeiger % übertragen wird, der sich vor einem mit Gradeinteilung versehenen Zifferblatt bewegt.This steel hardness meter consists of a horseshoe magnet m, an armature α exposed to its attraction and a pointer mechanism which transfers the armature's rotation to the pointer \ . The armature α is mounted within the horseshoe magnet m in the vicinity of the poles ρ of the same in such a way that, as long as no other piece of iron or steel is brought into the force field of the magnet, it assumes the position indicated in FIG. 1 by solid lines. The armature α is rigidly connected by an arm α ' to the rotatable axis c mounted in a bridge b or in another way perpendicular to it, so that this axis is set in rotation if the armature a deflects. The axis c carries a relatively large gear d keyed onto it, and this engages in a drive t attached to the pointer shaft, whereby the rotation of the armature α and the shaft d is transmitted to the pointer % , which is located in front of a graduated Moving dial.

An dem Anker α greift die Feder f an, die bestrebt ist, den Anker entgegen der Wirkung des Magneten zu drehen, ihn also aus der in vollen Linien gezeichneten Normalstellung zurückzuziehen, falls das Kraftfeld des Magneten m aus irgend einem Grunde eine Schwächung erfährt. Die Feder f ist vorteilhaft eine die Achse c umgebende, am Arm α' des Ankers α exzentrisch angreifende Spiralfeder. Man kann sich natürlich an Stelle einer solchen Spiralfeder auch einer exzentrisch am Ankerarm a' angreifenden, in geeigneter Weise befestigten Schraubenfeder bedienen; doch ist diese Konstruktion nicht so vorteilhaft, da hierbei infolge Drehung des Ankers α eine Änderung des Hebelarmes für die Federkraft eintreten würde.On the armature α engages the spring f , which tries to turn the armature against the action of the magnet, i.e. to withdraw it from the normal position drawn in full lines, if the force field of the magnet m is weakened for any reason. The spring f is advantageously a spiral spring which surrounds the axis c and acts eccentrically on the arm α 'of the armature α. Instead of such a spiral spring, one can, of course, also use a helical spring that acts eccentrically on the armature arm a ' and is fastened in a suitable manner; however, this construction is not so advantageous, since a change in the lever arm for the spring force would occur as a result of the rotation of the armature α.

Um die Empfindlichkeit dieses magnetischen Stahlhärtemessers zu steigern und ihn in jeder beliebigen Lage gleich wirksam zu machen, empfiehlt es sich, den Anker α durch ein Gegengewicht h auszubalancieren, das gegebenenfalls einstellbar auf einem Arm i befestigt ist, der eine Verlängerung des Ankerarmes a' darstellt und sich von der Achse c in zu dem Arme a' entgegengesetzter Richtung erstreckt. Dieser Gegengewichtsarm i ist mit dem Ankerarm a' starr verbunden, so daß er sich mit ihm um die Achse c dreht; der Arm i sowie das Gegengewicht h bestehen jedoch aus nichtmagnetischem Stoff, damit sie nicht durch den ihnen gegenüberstehenden Pol des Magneten beeinflußt werden, da andernfalls die auf den Anker α ausgeübte magnetische Wirkung beeinträchtigt, wenn nicht gar aufgehoben werden würde.In order to increase the sensitivity of this magnetic steel hardness meter and to make it equally effective in any position, it is advisable to balance the armature α with a counterweight h , which is optionally adjustable on an arm i , which is an extension of the armature arm a ' and extends from axis c in the opposite direction to arm a '. This counterweight arm i is rigidly connected to the armature arm a ' so that it rotates with it about the axis c; the arm i and the counterweight h , however, consist of non-magnetic material so that they are not influenced by the opposite pole of the magnet, since otherwise the magnetic effect exerted on the armature α would be impaired, if not canceled out.

Die Gebrauchs- und Wirkungsweise des beschriebenen Stahlhärtemessers gestaltet sich wie folgt. Es wird entweder das zu untersuchende Stahlstück s zur Anlage an dem Magnetpol gebracht oder der Magnet an die zu untersuchenden Stahl - oder Eisenteile einer Maschine oder dergl. gehalten. Hierdurch erfährt das Kraftfeld des Magneten eine je nach der Härte des Stahles mehr oder minder große Schwächung, die von dem Magneten auf den Anker α ausgeübte Anziehungskraft wird also eine entsprechend geringere, und die Feder/ vermag deshalb den Anker a um einen gewissen Ausschlag zurückzudrehen, so daß er beispielsweise die in Fig. ι strichpunktiert gezeichnete Stellung einnimmt. Dieser Ausschlag des Ankers a wird durch die Räder d, t auf den Zeiger \ übertragen, weshalb sich dieser auf einen bestimmten Punkt der Gradeinteilung des Zifferblattes g einstellt und damit den Härtegrad des untersuchten Materialstückes angibt. Wie bereits erwähnt, wird der Ausschlag des Ankers α je nach dem Härtegrade des untersuchten Stahlstückes ein verschieden großer sein, und es wird sich deshalb auch der Zeiger \ für die verschiedenen Stahlhärten verschieden einstellen, für jede einzelne Stahlhärte aber einen bestimmten Standort einnehmen. The use and operation of the steel hardness meter described is as follows. Either the piece of steel s to be examined is brought into contact with the magnetic pole or the magnet is held against the steel or iron parts of a machine or the like to be examined. As a result, the force field of the magnet is weakened to a greater or lesser extent, depending on the hardness of the steel, so the force of attraction exerted by the magnet on the armature α is correspondingly lower, and the spring / is therefore able to turn back the armature a by a certain deflection, so that it assumes, for example, the position shown in phantom in FIG. This deflection of the armature a is transmitted by the wheels d, t to the pointer \ , which is why the pointer is set at a certain point in the graduation of the dial g and thus indicates the degree of hardness of the piece of material being examined. As already mentioned, the deflection of the anchor α will vary in size depending on the degree of hardness of the piece of steel examined, and therefore the pointer \ will also be set differently for the different steel hardnesses, but will occupy a certain position for each individual steel hardness.

Da natürlich auch die Größe der Berührungsflächen zwischen den Magnetpolen und den zu untersuchenden Stahlstücken für. das Versuchsergebnis von Bedeutung ist, so sind die Magnetpole vorteilhaft mit einem keilförmigen Einschnitt k versehen (Fig. 2), derart , daß jeder Pol das zu untersuchende Stahlstück, sei es nun rund oder ebenflächig, in nur zwei Linien berührt.Since, of course, the size of the contact surfaces between the magnetic poles and the pieces of steel to be examined for. the test result is important, the magnetic poles are advantageously provided with a wedge-shaped incision k (Fig. 2), so that each pole touches the steel piece to be examined, be it round or flat, in only two lines.

Der Stahlhärtemesser kann in einem Gehäuse 0 eingeschlossen und in solcher Größe hergestellt werden, daß er bequem in der Tasche mitgeführt werden kann. Es werden jedem Instrument eine Anzahl vorher genau auf ihren Härtegrad untersuchter und geeichter Normalstahlstäbchen beigegeben, mit deren Hilfe das Instrument vor seiner jedesmaligen Anwendung geprüft werden kann, um zu sehen, ob es sich im gebrauchsfertigen Zustande befindet und erforderlichenfalls eineThe steel hardness meter can be enclosed in a housing 0 and in such a size be made so that it can be conveniently carried in your pocket. It will a number of each instrument, carefully examined and calibrated beforehand for their degree of hardness Normal steel chopsticks are added, with the help of which the instrument before its each time Application can be checked to see whether it is in a ready-to-use condition and, if necessary, a

Justierung vorzunehmen. Der Magnet m kann ein permanenter oder ein Elektromagnet sein.Adjustment. The magnet m can be a permanent or an electromagnet.

Claims

Patent-An saying:

Steel hardness meter, characterized with a rotatable within a magnetic field armature that is the one hand, influenced by the weakened by the examined material magnetic field and on the other hand by a return spring, that only the said one magnet pole opposite the armature part ■ (a) made of soft iron, which faces the other pole Part (i) , however, consists of a magnetically insensitive material for the purpose of achieving a large deflection of the armature.

1 sheet of drawings.