DE19818884C2 - Hardness tester especially for industrial use - Google Patents

Hardness tester especially for industrial use

Info

Publication number
DE19818884C2
DE19818884C2 DE1998118884 DE19818884A DE19818884C2 DE 19818884 C2 DE19818884 C2 DE 19818884C2 DE 1998118884 DE1998118884 DE 1998118884 DE 19818884 A DE19818884 A DE 19818884A DE 19818884 C2 DE19818884 C2 DE 19818884C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hardness
measuring device
indenter
hardness measuring
base frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1998118884
Other languages
German (de)
Other versions
DE19818884A1 (en
Inventor
Michael Hildebrand
Martin Essig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE1998118884 priority Critical patent/DE19818884C2/en
Publication of DE19818884A1 publication Critical patent/DE19818884A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19818884C2 publication Critical patent/DE19818884C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/40Investigating hardness or rebound hardness
    • G01N3/42Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/0202Control of the test
    • G01N2203/0206Means for supplying or positioning specimens or exchangeable parts of the machine such as indenters...

Description

Die Erfindung betrifft ein Härtetestgerät zur schnellen und einfachen Bestimmung der Härte von Prüflin­ gen in einem weiten Härtebereich.The invention relates to a hardness tester quick and easy determination of the hardness of Prüflin in a wide range of hardness.

Für den industriellen Einsatz sind Härteprüf oder Messgeräte erforderlich, die eine schnelle und einfache Bestimmung von Härtewerten von unterschiedlichen Prüflin­ gen ermöglichen. Dies kann Bestandteil der Gütekontrolle sein. Bspw. kann es erforderlich sein, die Härte von O- Ringen bei deren Herstellung, vor deren Auslieferung oder vor deren Einbau zu prüfen. Auch bei anderen aus Kunst­ stoff oder Gummi bestehenden Bauelementen kann es erfor­ derlich sein, deren Härte bei oder nach der Herstellung oder bei deren Einbau zu überprüfen. Hier ist ein Mess­ gerät zu wünschen, das nicht auf ein spezielles Werkstück eingerichtet ist, sondern eine möglichst vielfältige Ver­ wendung zulässt. Bspw. können in der Praxis Messaufgaben an unterschiedlichen Prüflingen auftreten, die in ihren Härtewerten sehr verschieden sind. Die in der ISO 48 nie­ dergelegte Vorschrift zur Bestimmung der Härte von Gummi oder Kunststoff trägt dem Rechnung, indem für unterschiedlich harte Materialien verschiedene Eindring- oder Prüfkörper zugrundegelegt werden. Bspw. wird für eine hohe Härte eine Kugel von einem Millimeter Durchmesser benutzt, während für eine niedrige Härte eine Kugel von fünf Millimetern Durchmesser als Eindringkörper benutzt wird. Für besonders kleine Bauelemente wird eine noch kleinere Kugel von 0,395 Millimetern Durchmesser als Ein­ dringkörper benutzt. Zur Bestimmung der Mikrohärte (klein­ ste Kugel) sind außerdem deutlich geringere Vorspann und Druckkräfte festgelegt als bei den übrigen Prüfverfahren.For industrial use, hardness testing or Gauges required that are quick and easy Determination of hardness values from different test specimens enable gene. This can be part of the quality control  his. E.g. the hardness of O- Wrestling in their manufacture, before delivery or to be checked before installation. Also with others from art existing components or rubber can be used be hard, their hardness during or after manufacture or to check during their installation. Here is a measurement device that is not on a special workpiece is set up, but as diverse a Ver permits. E.g. can perform measurement tasks in practice occur on different test objects, which in their Hardness values are very different. The one in ISO 48 never the specified regulation for determining the hardness of rubber or plastic takes that into account by different hard materials different penetration or test specimens are used. E.g. will for a high hardness a ball of a millimeter in diameter used, while for a low hardness a ball of five millimeters in diameter used as indenter becomes. For particularly small components, there is still one smaller ball of 0.395 millimeters in diameter as a urgent body used. To determine the microhardness (small ball) are also significantly lower leader and Compression forces defined than in the other test methods.

Anhand der Eindringtiefe des Prüfkörpers lassen sich die internationalen Gummihärtewerte (International Rubber Hardness Degrees = IRHD) anhand von vorgegebenen Tabellen bestimmen, die einen nichtlinearen Zusammenhang zwischen den IRHD-Werten und der Eindringtiefe des jeweiligen Prüf­ körpers wiedergeben.Based on the penetration depth of the test specimen, the international rubber hardness values (International Rubber Hardness Degrees = IRHD) based on given tables determine that has a nonlinear relationship between the IRHD values and the penetration depth of the respective test reproduce body.

Außerdem sind in der Praxis andere Härteskalen ge­ bräuchlich. Bspw. können die Härtewerte von Gummi auf ei­ ner anderen Skala als Shore-Härte angegeben werden. Die Shore-Härtewerte werden mit einem nicht kugelförmigen Prüfkörper gemessen.In addition, other hardness scales are used in practice common. E.g. the hardness values of rubber on egg  scale other than Shore hardness. The Shore hardness values are with a non-spherical Test specimen measured.

Mit welchem Prüfkörper der betreffende Prüfling zu messen ist, hängt in hohem Masse von dem erwarteten Härte­ wert ab. In der Praxis kann es dabei vorkommen, dass bspw. aus unterschiedlichen Produktionslinien relativ harte und relativ weiche Gummiteile im Wechsel zu messen bzw. zu prüfen sind. Um den gerätetechnischen Aufwand für die Mes­ sungen möglichst in Grenzen zu halten wird angestrebt, diese Messungen mit ein und denselben Härtemessgerät durchführen zu können.With which test specimen the test specimen in question is closed measure depends largely on the expected hardness worth off. In practice, it can happen that e.g. from different production lines relatively hard and to measure relatively soft rubber parts alternately are checking. To the technical equipment for the measurement the aim is to keep the solutions within limits, these measurements with one and the same hardness measuring device to be able to perform.

Aus der DE 34 24 514 A1 ist eine Vorrichtung zur Härte­ prüfung bekannt, die einen auf die Werkstoffprobe aufsetz­ baren harten Eindringkörper aufweist. Eine Messvorrichtung dient dazu, dessen Eindringen in die Werkstoffprobe unter einer Prüfkraft zu messen. Dazu ist ein mit der Prüfkraft beaufschlagbarer Eindringkörperstempel axial verschiebbar in einem Tastfußrohr und dieses axial verschiebbar in ei­ nem relativ zur Werkstoffprobe heb- und senkbaren Lager­ körper geführt. Ein Tiefentaster misst die Relativver­ schiebung zwischen dem Eindringkörperstempel und dem Tast­ fußrohr. Das Tastfußrohr trägt an dem probenseitigen Ende einen Tastfuß, der beweglich an dem Tastfußrohr gelagert ist.DE 34 24 514 A1 describes a device for hardness known test that puts you on the material sample hard indentor. A measuring device serves to prevent its penetration into the material sample a test force. This is one with the test force pressurizable indenter punch axially displaceable in a probe foot tube and this axially displaceable in egg nem bearings that can be raised and lowered relative to the material sample body guided. A depth probe measures the relative ver slide between the indenter stamp and the probe foot tube. The probe foot tube carries at the sample end a feeler foot, which is movably mounted on the feeler foot tube is.

Aus der DE 40 21 178 A1 ist eine Härtemessvorrichtung mit einem Tisch zur Aufnahme eines Prüflings bekannt. Oberhalb des Tischs ist ein Rahmen mit einem Halteteil vertikal verschiebbar gelagert. Das Halteteil dient dazu, den Prüfling gegen den Tisch zu drücken. Es weist eine zentrale Öffnung auf, die von einem Prüfkörper durch­ griffen ist. Dieser ist vertikal verschiebbar gelagert und an seinem oberen Ende mit einem Gewicht belastbar. Das Gewicht kann mittels eines Elektromotors an- und abgehoben werden, der auf dem Rahmen lagert.DE 40 21 178 A1 describes a hardness measuring device known with a table for receiving a test object. Above the table is a frame with a holding part vertically displaceable. The holding part serves to push the test object against the table. It points  a central opening through by a test specimen is gripped. This is vertically displaceable and loadable at its upper end. The Weight can be lifted and lifted using an electric motor be stored on the frame.

Aus der DE 41 05 115 ist ein Härtemessgerät bekannt, in dessen Gehäuse ein Eindringkörper unter Federvorspannung gelagert ist. Der Eindringkörper durchgreift eine Druck­ platte bei einer entsprechenden Öffnung. Die Druckplatte ist ebenfalls unter Federvorspannung verschiebbar gela­ gert.A hardness measuring device is known from DE 41 05 115, in whose housing is an indenter under spring tension is stored. The indenter penetrates pressure plate with a corresponding opening. The pressure plate is also slidable under spring preload device.

Zur Messung wird das Härtemessgerät mit seiner Druck­ platte gegen den Prüfling gedrückt, so dass die Druckplat­ te gegen die Federvorspannung bewegt wird. Auf diese Weise bildet die Druckplatte rund um den Messpunkt eine Refe­ renzebene. Die Eindringtiefe des Eindringkörpers in das Material liefert den Messwert, der bspw. mit einem Sensor erfasst werden kann.The hardness measuring device with its pressure is used for measurement plate pressed against the test piece, so that the pressure plate te is moved against the spring preload. In this way the pressure plate forms a reef around the measuring point race level. The depth of penetration of the indenter into that Material supplies the measured value, for example with a sensor can be recorded.

Außerdem ist aus der WO 97/39333 eine Messeinrichtung zur Messung einer Eindringtiefe bekannt, bei der ein Sen­ sor dazu eingerichtet ist, die Verschiebung eines Eindringkörpers zu erfassen. Auch ist hier ein Computer­ system zur automatischen Messung vorgesehen, mit dem u. a. die Eingabe von den Eindringkörper charakterisierenden Parametern möglich ist. Mit der Einrichtung wird eine Kraft/Tiefen-Beziehung ermittelt, in dem ein Eindringkör­ per belastet und die Eindringtiefe gemessen wird. Es ist die Bestimmung verschiedener Härten möglich.In addition, WO 97/39333 is a measuring device known for measuring a depth of penetration at which a Sen is set up to shift a Indenter. There is also a computer here System for automatic measurement provided with which u. a. the input characterizing the indenter Parameters is possible. With the establishment a Force / depth relationship determined in which an indentor per loaded and the penetration depth is measured. It is the determination of different hardness possible.

Außerdem ist aus der DE 37 20 625 C2 ein Härteprüfgerät zur Härteprüfung unter Last bekannt. Das Härteprüfgerät weist eine Messsonde in Form eines Handgeräts auf, in dem ein stabförmiger Resonator verschiebbar untergebracht ist. DE 37 20 625 C2 also describes a hardness tester known for hardness testing under load. The hardness tester has a measuring probe in the form of a handheld device in which a rod-shaped resonator is slidably housed.  

Der Resonator ist an seinem freien, aus dem Gehäuse vor­ stehenden Endbereich mit einer Messspitze versehen und gegenüber dem Gehäuse über eine Feder abgestützt. Außerdem ist er mit Ultraschallwandlern verbunden, die an eine ent­ sprechende Erregerschaltung angeschlossen sind. Das Grund­ gerät weist eine Anzeigeeinheit auf, die mit der Messsonde verbunden ist. Dem Grundgerät kann ein Satz von Messsonden mit jeweils einem Speicher für die die jeweilige Messsonde charakterisierenden Kalibrierdaten zugeordnet sein. Ent­ sprechend den Materialeigenschaften des zu prüfenden Mate­ rials ergibt sich eine Änderung der Schwingungen des Reso­ nators, die von der Anzeigeeinheit erfasst und angezeigt werden.The resonator is at its free, out of the housing with a measuring tip and supported against the housing by a spring. Moreover it is connected to ultrasonic transducers connected to an ent speaking excitation circuit are connected. The reason device has a display unit that works with the measuring probe connected is. The basic device can have a set of measuring probes each with a memory for the respective measuring probe characterizing calibration data. Ent speaking of the material properties of the mate to be tested There is a change in the vibrations of the resonance nators captured and displayed by the display unit become.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Härtemess­ gerät zu schaffen, das einen flexiblen Einsatz gestattet.It is therefore an object of the invention to measure hardness to create device that allows flexible use.

Diese Aufgabe wird mit dem Härtemessgerät nach Pa­ tentanspruch 1 oder 21 gelöst.This task is performed with the hardness measuring device according to Pa Claim 1 or 21 solved.

Das erfindungsgemäße Härtemessgerät ist in einen fes­ ten oder unveränderlichen Geräteteil und in einen abnehm­ baren Messkopf unterteilt. Für den praktischen Einsatz gehören zu einem Härtemessgerät mehrere Messköpfe, die gemeinsam einen Satz bilden, mit dem verschiedene Mess­ bereiche abdeckbar sind. Jeder Messkopf ist mit dem übri­ gen Messgerät verbindbar oder bedarfsweise von diesem lös­ bar. Durch einfaches Auswechseln des Messkopfs kann das Härtemessgerät an unterschiedliche Härtebereiche der Prüf­ linge angepasst werden.The hardness measuring device according to the invention is in a fixed ten or unchangeable part of the device and removed in one dividable measuring head. For practical use belong to a hardness measuring device several measuring heads that together form a sentence with which different measuring areas can be covered. Each measuring head is with the rest connectable to or detachable from this measuring device if necessary bar. This can be done by simply replacing the measuring head Hardness measuring device for different hardness ranges of the test linge be adjusted.

Zu einem Messkopf gehören ein Trägerteil, von dem eine Vorbelastungseinrichtung mit einem Fuß getragen ist, dessen Ringfläche zum Vorbelasten des zu prüfenden Materi­ als in einem kreisförmigen Gebiet um den eigentlichen Ein­ dringpunkt herum dient. Die Vorbelastungseinrichtung kann bspw. ein verschiebbar an dem Trägerteil gelagertes Ge­ wicht oder eine Feder sein. Das Gewicht hat den Vorteil, das es die bei der IRHD-Messung geforderte Konstanz der Vorspannkraft auf einfache Weise liefert.A measuring head includes a carrier part, of which a preloading device is carried with one foot, the ring surface for preloading the material to be tested than in a circular area around the actual one urgent point serves. The preloading device can  For example, a Ge slidably mounted on the support member important or a feather. The weight has the advantage that it is the constancy of the IRHD measurement required Provides preload in a simple way.

An dem Messkopf ist ebenfalls der Eindringkörper ver­ schiebbar gelagert. Dieser weist ein Eigengewicht auf, das jedoch nicht die erforderliche Eindringkraft aufbringt. Um diese zu erhalten, ist an dem ortsfesten Grundträger des Härtemessgeräts ein Gewicht verstellbar gelagert, das zur Durchführung der Messung von einem Stellantrieb mit dem Eindringkörper in Wirkverbindung bringbar ist. Bspw. wird es zur Durchführung der Messung auf dem Eindringkörper oder einem mit diesen verbundenen Schaft oder einem Druck­ glied aufgesetzt und ansonsten von diesem abgehoben.The indenter is also ver on the measuring head slidably mounted. This has its own weight, the but does not have the required penetration force. Around To get this is on the fixed base of the Hardness measuring device with adjustable weight, which is used for Carrying out the measurement of an actuator with the Indenter can be brought into operative connection. E.g. becomes it to perform the measurement on the indenter or a shaft connected to it or a pressure limb put on and otherwise lifted off.

Das Belastungswicht ist vorzugsweise mittels einer Linearführung an dem Grundrahmen gelagert und liegt wenn es den Eindringkörper belastet mit einer Planfläche an einer entsprechenden Planfläche an, die an einem mit dem Belastungskörper verbundenen Teil ausgebildet ist. Dadurch wird eine seitliche Entkopplung zwischen dem Belastungs­ gewicht und der Planfläche erreicht, an der es anliegt.The load weight is preferably by means of a Linear guide mounted on the base frame and is it loads the indenter with a flat surface a corresponding plan surface, which is on a with the Load body connected part is formed. Thereby becomes a lateral decoupling between the load weight and the flat surface against which it lies.

Der Messkopf ist mit einer Kodiereinrichtung verse­ hen, die ein Signal abgibt das den verwendeten Messkopf kennzeichnet. Bspw. sind an dem Grundrahmen drei Schalter angeordnet, die von entsprechenden Stiften des Messkopfs selektiv betätigt werden. Die Anzahl der vorhandenen Stif­ te und deren Position kodieren den Messkopf. Anstelle der Stifte können jedoch auch anderweitige Marken und entspre­ chende Leseeinrichtungen verwendet werden. Mit der Kodie­ rung ist es möglich, die Auswerteeinrichtung auf den je­ weils verwendeten Messkopf einzustellen. Bspw. kann es erforderlich sein, die von der Erfassungseinrichtung angegebenen Messsignale messkopfspezifisch aufzubereiten. Bei Messkopfwechsel wird die Anpassung der Auswerteein­ richtung somit automatisch vorgenommen. Fehlbedingungen sind nahezu ausgeschlossen.The measuring head is equipped with a coding device hen, which emits a signal that the measuring head used indicates. E.g. there are three switches on the base frame arranged by corresponding pins of the measuring head be operated selectively. The number of existing stif and their position encode the measuring head. Instead of However, pens can also use other brands and correspond appropriate reading devices are used. With the Kodie tion, it is possible to adapt the evaluation device to each  because used measuring head. E.g. it can be required by the detector prepare the specified measurement signals specific to the measuring head. When changing the measuring head, the evaluation will be adjusted direction automatically made. Malpractice are almost impossible.

Der Messkörper weist ein Trägerteil auf, in dem vor­ zugsweise eine wälzgelagerte Linearführung für den Ein­ dringkörper bzw. eine mit diesem verbundene Welle, ein Stift oder eine Stange angeordnet ist. Diese Lagerung er­ möglicht einen Messaufbau der so reibungsarm ist, dass keine sonstigen Mittel zur Vermeidung von Haftreibung wie bspw. Vibratoren erforderlich sind.The measuring body has a carrier part in the front preferably a roller bearing linear guide for the one urging body or a shaft connected to it Pin or rod is arranged. This storage he possible a measurement setup that is so low in friction that no other means to avoid static friction like For example, vibrators are required.

In dem vorzugsweise als Gehäuse ausgebildeten Grund­ rahmen ist bei eine Ausführungsform ein Messsystem orts­ fest gelagert, das die Erfassungseinrichtung für die Aus­ lenkung des Eindringkörpers bildet. Die Auslenkung wird dann gegen den Grundrahmen und nicht gegen das Vorbela­ stungsgewicht gemessen. Dies wird möglich, wenn zu Beginn der Messung die Position des Vorbelastungsgewichts fest­ gestellt oder eine bestimmte Position des Vorbelastungs­ gewichts eingestellt wird. Bei dem vorliegenden Härtemess­ gerät kann dies erreicht werden, indem der Prüfkörper von unten her so an den Messkopf herangefahren wird, dass er zunächst das Vorbelastungsgewicht und dann auch den Ein­ dringkörper anhebt, wobei der Eindringkörper noch unbelas­ tet ist. Das Messsystem, das mit dem Eindringkörper ver­ bunden ist erfasst mit der Eindringkörperposition somit zugleich die Position des Vorbelastungsgewichts. Hier ist es sowohl möglich an einer erreichten Position zu nullen, als auch eine vorgegebene Nullposition gezielt anzufahren. In the base, which is preferably designed as a housing In one embodiment, the frame is a measuring system permanently stored, which is the detection device for the off steering of the indenter forms. The deflection will then against the base frame and not against the Vorbela weight measured. This becomes possible if at the beginning the position of the preload weight posed or a specific position of the preload weight is set. With the present hardness measurement This can be achieved by using the test specimen from is approached to the bottom of the measuring head so that it first the preload weight and then the on raises the penetrating body, the penetrating body still unloaded is. The measuring system that ver tied is captured with the indenter position at the same time the position of the preload weight. Here is it is both possible to zero at a position reached, as well as to approach a predetermined zero position in a targeted manner.  

Bei dem sich anschließenden Messvorgang, bei dem der Ein­ dringkörper durch Aufsetzen des Belastungsgewichts mit Kraft beaufschlagt wird, wird somit, obwohl gegen die Po­ sition des Grundrahmens gemessen wird, zugleich der Bezug zu dem Vorbelastungsgewicht und dem Fuß hergestellt, was eine normgerechte Messung erbringt.In the subsequent measuring process, in which the on pressing body with the load weight Force is applied, although against the bottom sition of the basic frame is measured, at the same time the reference to the preload weight and the foot made what provides a standardized measurement.

An dem erfindungsgemäßen Härtetestgerät kann auch ein Messkopf mit federbelastetem Eindringkörper, bspw. zur Bestimmung der Shore-Härte verwendet werden. Das Bela­ stungsgewicht wird dazu von dem Stellantrieb in eine in­ aktive Position verfahren. Bei dieser Ausführungsform ist an dem Rahmen ein Positionsschalter oder ein anderweitiges Mittel zur Erkennung wenigstens einer vorgegebenen Positi­ on des Belastungsgewichts vorgesehen.On the hardness tester according to the invention, a Measuring head with spring-loaded indenter, e.g. for Shore hardness determination can be used. The Bela For this purpose, the weight of the actuator is changed into a Move active position. In this embodiment a position switch or other on the frame Means for recognizing at least one predetermined position provided on the load weight.

Vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und ergeben sich aus der Zeichnung und/oder der Beschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ver­ anschaulicht. Es zeigen:Advantageous details of embodiments of the Invention are the subject of subclaims and result itself from the drawing and / or the description. In the Drawing is an embodiment of the invention ver vividly. Show it:

Fig. 1 ein Härtetestgerät in einer schematisierten Gesamtansicht, Fig. 1, a hardness tester in a schematic general view,

Fig. 2 den mechanischen Teil des Härtetestgeräts nach Fig. 1, in einer geschnittenen schematisierten Ansicht, Fig. 2 shows the mechanical part of the hardness tester of FIG. 1, in a sectional schematic view,

Fig. 2a eine schematisierte Ansicht auf den Boden des Grundrahmens des Messkopfs, FIG. 2a is a schematic bottom view of the base frame of the measuring head,

Fig. 3 den Messkopf für das Härtemessgerät nach den Fig. 1 und 2, zur Messung von Gummiteilen großer Härte, in längs geschnittener Darstellung, Fig. 3 shows the measuring head of the hardness tester shown in FIGS. 1 and 2, for the measurement of rubber of high hardness, in longitudinal section,

Fig. 4 den Messkopf nach Fig. 3, in einer Drauf­ sicht, Fig. 4 view the probe of Fig. 3, in a plan,

Fig. 5 einen Messkopf für das Härtemessgerät nach Fig. 2 und für die Verwendung bei Gummibauteilen mitt­ lerer Härte, in längs geschnittener Darstellung, Fig. 5 shows a measuring head of the hardness tester of FIG. 2 and for use in rubber components mitt Lerer hardness, in longitudinal section,

Fig. 6 den Messkopf nach Fig. 5, in Draufsicht, Fig. 6 shows the probe of Fig. 5, in plan view,

Fig. 7 einen Messkopf für das Härtemessgerät nach Fig. 2, zur Messung von Gummibauteilen geringer Härte, in längs geschnittener Darstellung, Fig. 7 shows a measuring head of the hardness tester of FIG. 2, for measuring a low hardness rubber component parts, in longitudinal section,

Fig. 8 den Messkopf nach Fig. 7, in Draufsicht, Fig. 8 shows the probe of Fig. 7, in plan view,

Fig. 9 einen Messkopf für das Härtemessgerät nach Fig. 2, zur Bestimmung der Shore-Härte, in längs ge­ schnittener schematisierter Darstellung, und Fig. 9 shows a measuring head for the hardness measuring device according to Fig. 2, for determining the Shore hardness, in a longitudinally sectioned schematic representation, and

Fig. 10 den Messkopf nach Fig. 9, in Draufsicht. Fig. 10 shows the probe of Fig. 9, in plan view.

Beschreibungdescription

Zu dem in Fig. 1 veranschaulichten Härtetestgerät 1, das zur Härteprüfung oder Messung von aus Gummi bestehen­ den Prüflingen 2 wie bspw. O-Ringen dient, gehören eine mechanische Messeinrichtung 3 und eine Auswerteeinheit 4. Die Auswerteeinheit 4 wird durch einen Computer 5 gebil­ det, an dem als Anzeigeeinrichtung ein Bildschirm 6 und als Eingabeeinrichtung eine Tastatur 7 angeschlossen ist.For the example illustrated in Fig. 1 hardness tester 1, the existence of the test pieces 2 for hardness testing or measurement of rubber such as. O-rings is used, include a mechanical measuring device 3, and an evaluation unit 4. The evaluation unit 4 is formed by a computer 5 , to which a screen 6 is connected as a display device and a keyboard 7 is connected as an input device.

Die mechanische Messeinrichtung 3 weist ein lediglich schematisch angedeutetes Stativ 8 auf, das auf einer Un­ terlage aufstellbar ist. Es trägt einen Tisch 9 mit einer im Wesentlichen horizontalen Auflagefläche 11 für die Prüflinge 2. Die Auflagefläche 11 ist an einer entspre­ chenden Platte 12 ausgebildet, die in Bezug auf den übri­ gen Tisch 9 und das Stativ 8 vertikal verstellbar ist. Dies ist in Fig. 1 durch einen Pfeil 13 angedeutet. Ein entsprechender Stellantrieb ist nicht weiter veranschau­ licht. Der Stellantrieb ist von dem Computer 5 steuerbar, wie durch eine Signalleitung 14 angedeutet ist. Damit kann der Computer 5 die Platte 12 des Tischs 9 gezielt vertikal verstellen.The mechanical measuring device 3 has a stand 8 which is only indicated schematically and which can be set up on a support. It carries a table 9 with an essentially horizontal contact surface 11 for the test objects 2 . The support surface 11 is formed on a corre sponding plate 12 , which is vertically adjustable in relation to the rest of the table 9 and the tripod 8 . This is indicated in Fig. 1 by an arrow 13 . A corresponding actuator is not further illustrated. The actuator can be controlled by the computer 5 , as indicated by a signal line 14 . This allows the computer 5 to specifically adjust the plate 12 of the table 9 vertically.

An dem oberen Ende des vertikal aufragenden Stativs 8 oder in der Nähe desselben ist ein Gerätekopf 15 gehalten, der an seiner Unterseite einen Messkopf 16 trägt.At the upper end of the vertically rising stand 8 or in the vicinity thereof, a device head 15 is held, which carries a measuring head 16 on its underside.

Der Messkopf 16 und der Gerätekopf 15 sind detail­ lierter aus Fig. 2 ersichtlich. Der Gerätekopf 15 weist einen Grundrahmen 17 auf, der einen Innenraum 18 um­ schließt und somit ein Gehäuse bildet. Der Grundrahmen 17 ist bedarfsweise verstellbar, jedoch ansonsten ortsfest an dem Stativ 8 gehalten. An seiner im Wesentlichen flachen Unterseite ist eine Buchse 19 gehalten, die sich mit einem Fortsatz in den Innenraum 18 des Grundrahmens 17 hinein erstreckt. An ihrem äußeren Ende weist die Buchse 19 einen Flansch 20 auf, der flach an der Unterseite des Grundrah­ mens 17 anliegt und mit diesem verschraubt ist. An ihrem in dem Innenraum 18 des Grundrahmens 17 angeordneten Ende der Buchse 19 ist eine Linearführung 21 gehalten. Die Li­ nearführung 21 ist eine Kugelführung, deren geführtes Ele­ ment 22 koaxial zu der Buchse 19 gehalten und bewegbar ist. Das Element 22 ist an seiner Oberseite mit einem Ringflansch 23 versehen oder verbunden, der den Vertikal­ weg des Elements 22 nach unten begrenzt.The measuring head 16 and the device head 15 can be seen in more detail from FIG. 2. The device head 15 has a base frame 17 which closes an interior space 18 and thus forms a housing. The base frame 17 is adjustable if necessary, but is otherwise held stationary on the stand 8 . A socket 19 is held on its essentially flat underside and extends into the interior 18 of the base frame 17 with an extension. At its outer end, the socket 19 has a flange 20 which lies flat against the underside of the base frame 17 and is screwed to it. A linear guide 21 is held at its end of the bushing 19 arranged in the interior 18 of the base frame 17 . The Li nearführung 21 is a ball guide, the guided element 22 is held coaxially to the socket 19 and is movable. The element 22 is provided or connected on its upper side with an annular flange 23 which limits the vertical path of the element 22 downwards.

Zur Erfassung der Vertikalposition des Elements 22 dient eine Erfassungseinrichtung 24, die durch einen in­ duktiven Wegaufnehmer 25 gebildet ist. Der induktive Weg­ aufnehmer 25 ist mit einem Halter 26 unbeweglich mit dem Grundrahmen 17 verbunden. Sein beweglich gelagerter Kern 27 ist mit dem Element 22 starr verbunden. Eine nicht wei­ ter veranschaulichte Leitung führt von dem linearen Weg­ aufnehmer 25 zu einem Analogdigitalwandler 28, der das von dem linearen Wegaufnehmer 25 abgegebene Analogsignal in Digitalsignale wandelt, die über eine aus Fig. 1 ersicht­ liche Leitung 29 dem Computer 5 zugeführt werden.A detection device 24 , which is formed by an inductive displacement sensor 25 , is used to detect the vertical position of the element 22 . The inductive displacement transducer 25 is immovably connected to the base frame 17 with a holder 26 . Its movably mounted core 27 is rigidly connected to the element 22 . A non-white ter illustrated line leads from the linear path pickup 25 to an analog to digital converter 28 which converts the signal from the linear position transducer 25 analog signal into digital signals, which has a ersicht of FIG. 1 Liche line 29 are fed to the computer 5..

In dem Innenraum 18 ist an einer entsprechenden Line­ arführung 31 außerdem ein Belastungsgewicht 32 vertikal verfahrbar gelagert. Das Belastungsgewicht 32 weist eine Aussparung 33 auf, mit der es die Erfassungseinrichtung 24 umgreift. An seiner Unterseite ist es plan ausgebildet, so dass es mit einer entsprechenden Planfläche auf eine Plan­ fläche des Ringflanschs 23 aufsetzbar ist. Koaxial zu die­ sem ist es mit einer Öffnung 34 versehen, durch die der Kern 27 der Erfassungseinrichtung 24 zu dem Element 22 führt.In the interior 18 a load weight 32 is also vertically displaceably mounted on a corresponding line ar guide 31 . The loading weight 32 has a recess 33 with which it engages around the detection device 24 . On its underside, it is flat, so that it can be placed on a flat surface of the ring flange 23 with a corresponding flat surface. Coaxial to this sem it is provided with an opening 34 through which the core 27 of the detection device 24 leads to the element 22 .

Die Linearführung 31 ist vorzugsweise eine Kugelfüh­ rung, mit der das Belastungsgewicht 32 spielarm und nahezu reibungsfrei vertikal (Pfeil 35) führbar ist.The linear guide 31 is preferably a ball guide, with which the load weight 32 can be guided with little play and almost without friction vertically (arrow 35 ).

Um das Belastungsgewicht 32 bedarfsweise von dem Ringflansch 23 abheben zu können, ist in dem Innenraum 18 eine Stelleinrichtung 36 angeordnet, die einen vertikal verfahrbaren Stößel oder Finger 37 aufweist. Die Stellein­ richtung 36 kann elektrisch betätigt sein, wobei sie dann vorzugsweise von dem Computer 5 angesteuert wird. Entspre­ chende Signale können über die Leitung 29 geführt werden. Die Stelleinrichtung 36 stützt sich mit einem Ende an dem Grundrahmen 17 ab. Der Finger oder Stößel 37 liegt mit seiner endseitigen Stirnfläche lose an der unterseitigen Planfläche des Belastungsgewichts 32 an, wenn er dieses vertikal nach oben drückt. Der Stößel 37 kann bedarfsweise so weit nach unten gefahren werden, dass er von der Plan­ fläche abhebt, so dass das Belastungsgewicht 32 mit seinem gesamten Gewicht auf dem Ringflansch 23 lastet.In order to be able to lift the load weight 32 from the ring flange 23 as required, an adjusting device 36 is arranged in the interior 18 , which has a vertically movable plunger or finger 37 . The actuating device 36 can be actuated electrically, in which case it is then preferably controlled by the computer 5 . Corresponding signals can be routed via line 29 . The actuating device 36 is supported at one end on the base frame 17 . The end face of the finger or plunger 37 lies loosely against the lower flat surface of the loading weight 32 when it presses it vertically upward. The plunger 37 can, if necessary, be moved so far down that it lifts off the flat surface, so that the load weight 32 rests with its entire weight on the ring flange 23 .

Zur Fixierung des Belastungsgewichts 32, bspw. zu Transportzwecken, dient eine Transportsicherung 41, die durch eine an der Oberseite des Grundrahmens 17 vorgese­ hene Schraube 42 gebildet wird. Diese ragt mit einem Ende aus dem Grundrahmen 17 heraus und ist dort mit einem Rän­ delgriff 43 versehen. Die Schraube 42 trägt ein mit Innen­ gewinde versehenes Druckstück 44, das gegen die Oberseite des Belastungsgewichts 32 schraubbar ist, um dieses gegen den Ringflansch 23 zu drücken. Ein in dem Innenraum 18 an­ geordneter Schalter 45 erfasst eine Position des Drucks­ tücks 44, in der es maximal von dem Belastungsgewicht 32 entfernt ist, so dass dieses vertikal frei beweglich und der Gerätekopf 15 somit betriebsfähig ist.To fix the load weight 32 , for example for transport purposes, a transport lock 41 is used , which is formed by a screw 42 on the top of the base frame 17 . This protrudes with one end out of the base frame 17 and is provided with a knurled delgriff 43 . The screw 42 carries an internally threaded pressure piece 44 which can be screwed against the top of the loading weight 32 in order to press it against the ring flange 23 . An in the interior 18 to arranged switch 45 detects a position of the pressure piece 44 , in which it is at a maximum distance from the load weight 32 , so that it is freely movable vertically and the device head 15 is thus operational.

Der Messkopf 16 ist von dem Gerätekopf 15 trennbar. Er weist ein Trägerteil 51 auf, das im Wesentlichen rohr­ förmig ausgebildet und mit einem Scheibenflansch 52 verse­ hen ist. Oberhalb des Flanschs 42 erstreckt sich ein rohr­ artiges Ansatzstück 53 in die Buchse 19 hinein. Zur Arre­ tierung des Ansatzstücks 53 dienen eine Rastkugel 54 und eine die Buchse 19 seitlich durchgreifende Klemmschraube 55, die außen mit einem Rändelgriff 56 versehen ist. Die Schraube 55 fasst mit einem endseitigen Kegelzapfen 57 in eine seitliche Bohrung des Ansatzstücks 53 und klemmt mit einer Ringschulter 58 das Ansatzstück 53 fest.The measuring head 16 can be separated from the device head 15 . It has a carrier part 51 , which is essentially tubular and is provided with a disk flange 52 . Above the flange 42 , a tubular extension 53 extends into the socket 19 . For locking the extension 53 serve a locking ball 54 and a laterally penetrating the socket 19 clamping screw 55 , which is provided on the outside with a knurled handle 56 . The screw 55 holds with an end taper 57 in a lateral bore of the end piece 53 and clamped with an annular shoulder 58 the extension 53 firmly.

Das Trägerteil 51 weist außerdem einen sich von dem Scheibenflansch vertikal nach unten erstreckenden rohrför­ migen Fortsatz 61 auf, auf dessen zylindrischer Mantelflä­ che ein Vorbelastungsgewicht 62 vertikal verschiebbar ge­ lagert ist. Zur Hubbegrenzung dient eine relativ breite, jedoch nicht sehr tiefe Ringnut 63 in der Außenfläche des Fortsatzes 61. Eine radial in dem Belastungsgewicht 62 vorgesehene Schraube 64 greift mit einem zylindrischen Zapfen 65 in die Ringnut 63 und begrenzt somit den Hub.The support member 51 also has a vertically downwardly extending from the disc flange rohrför shaped extension 61 , on the cylindrical mantle surface a preload weight 62 is vertically displaceable GE. A relatively wide but not very deep ring groove 63 in the outer surface of the extension 61 serves to limit the stroke. A screw 64 provided radially in the load weight 62 engages with a cylindrical pin 65 in the annular groove 63 and thus limits the stroke.

An seiner Unterseite ist das Belastungsgewicht 62 mit einem im Wesentlichen zylindrischen Fuß 66 versehen, der an seiner Unterseite eine plane ringförmige Druckfläche 67 aufweist. Diese umgibt die Öffnung einer sich axial durch das Trägerteil 51 erstreckenden Bohrung 68, in der ein Eindringkörper 69 axial beweglich gehalten ist. Der Ein­ dringkörper 69 wird bspw. durch eine Kugel festgelegten Durchmessers gebildet. Der Eindringkörper 69 ist an einem Ende einer mittels einer Präzisions-Kugelführung in der Bohrung 68 gelagerten Stange oder einem Stift 71 gehalten, der an seinem anderen Ende ein Anlage- und Übertragungs­ stück 72 trägt. Dieses weist eine sich radial zu der Boh­ rung 68 erstreckende Planfläche auf, an der die Stirnseite des Elements 22 anliegt. Das Anlage- und Übertragungsstück 72 weist außerdem einen solchen Durchmesser auf, dass es an der Stirnfläche des Trägerteils 51 anliegt, bevor der Ringflansch 23 auf einer entsprechenden Stirnfläche der Buchse 19 aufsitzt.On its underside, the load weight 62 is provided with an essentially cylindrical foot 66 , which has a flat, annular pressure surface 67 on its underside. This surrounds the opening of a bore 68 , which extends axially through the carrier part 51 and in which an indenter 69 is held so as to be axially movable. An penetrating body 69 is formed, for example, by a ball of a fixed diameter. The indenter 69 is held at one end of a rod or pin 71 supported by a precision ball guide in the bore 68 , which carries an abutment and transmission piece 72 at its other end. This has a radially to the drilling tion 68 extending plane surface on which the end face of the element 22 abuts. The contact and transmission piece 72 also has a diameter such that it rests on the end face of the carrier part 51 before the ring flange 23 is seated on a corresponding end face of the bushing 19 .

Das insoweit beschriebene Härtemessgerät 1 arbeitet wie folgt:The hardness measuring device 1 described so far operates as follows:

Zum Messen oder Prüfen der Härte eines Prüflings 2 wird dieser zunächst auf der Planfläche 11 des Tischs 9 aufgelegt. Nach Auslösen des Messvorgangs steuert der Com­ puter 5 den Tisch 9 so an, dass die Platte 12 den Prüfling von unten gegen die Planfläche 67 des Messkopfs 16 drückt. Dadurch wird das Vorbelastungsgewicht 62 angehoben. Sobald es einen gewissen Weg zurückgelegt hat setzt auch der Ein­ dringkörper 69 auf dem Prüfling 2 auf. Die Verstellein­ richtung 36 war jedoch vorab so angesteuert worden, dass das Belastungsgewicht 32 in seine obere Position verfahren worden ist, in der es den Eindringkörper 69 nicht belas­ tet. Die Unterseite des Belastungsgewichts 32 liegt nicht auf der Planfläche des Ringflanschs 23 auf. Der Eindring­ körper 69 dringt deshalb unter der geringen Belastung, die von dem Stift 71, dem Element 22 und dem Anker 27 ausgeht, nicht nennenswert des Material des Prüflings 2 ein. Der Computer lässt den Tisch 5 nun so lange seinen Hebevorgang fortsetzen, bis die Erfassungseinrichtung 24 ihren Null­ punkt erreicht hat. Wegen der Übereinstimmung der Verti­ kalposition des Eindringkörpers 69 und des Fuß 66 bzw. seiner Planfläche 67 stimmt der Nullpunkt mit der Position des Vorbelastungsgewichts 62 überein.To measure or test the hardness of a test object 2 , it is first placed on the flat surface 11 of the table 9 . After triggering the measuring process, the computer 5 controls the table 9 in such a way that the plate 12 presses the test specimen against the flat surface 67 of the measuring head 16 from below. This increases the preload weight 62 . As soon as it has traveled a certain distance, the ring body 69 is placed on the test object 2 . The Verstellein device 36 had been controlled in advance so that the load weight 32 has been moved to its upper position, in which it does not load the indenter 69 . The underside of the load weight 32 does not rest on the flat surface of the ring flange 23 . The penetrating body 69 therefore does not penetrate the material of the test specimen 2 to any appreciable extent under the low load which arises from the pin 71 , the element 22 and the armature 27 . The computer lets the table 5 continue its lifting process until the detection device 24 has reached its zero point. Because of the agreement of the vertical position of the indenter 69 and the foot 66 or its flat surface 67 , the zero point coincides with the position of the preload weight 62 .

Nach Ablauf einer Wartezeit gibt der Computer 5 ein Signal an die Verstelleinrichtung 36 zum Absenken des Be­ lastungsgewichts 32. Der Finger 37 fährt nach unten, wo­ durch das Belastungsgewicht 32 auf dem Ringflansch 23 auf­ gesetzt wird. Das Gewicht des Belastungsgewichts 32 lastet nun auf dem Eindringkörper 69. Dessen Verlagerung wird von der Erfassungseinrichtung 24 erfasst und an den Computer 5 gemeldet.After a waiting time, the computer 5 gives a signal to the adjusting device 36 for lowering the loading weight 32 . The finger 37 moves down, where the weight 32 is placed on the ring flange 23 . The weight of the load weight 32 now rests on the indenter 69 . Its displacement is detected by the detection device 24 and reported to the computer 5 .

Aus dem gemessenen Eindringwert bestimmt der Computer den IRHD-Härtewert, bspw. anhand einer abgespeicherten Tabelle. Zwischenwerte können linear oder nichtlinear in­ terpoliert werden.The computer determines from the measured penetration value the IRHD hardness value, for example on the basis of a stored one Table. Intermediate values can be linear or nonlinear be terpolated.

Der Gerätekopf 15 ist wahlweise mit unterschiedli­ chen, aus den Fig. 3 bis 10 ersichtlichen Messköpfen 16 bestückbar. Die Messköpfe 16 der Fig. 3 bis 8 unter­ scheiden sich untereinander lediglich durch die Größe ih­ rer als Eindringkörper 69 verwendeten Kugel und einer Mar­ kierung die diese kennzeichnet. Die Markierung wird bei dem Messkopf 16 nach den Fig. 3 und 4, der zur Messung von harten Gummiteilen eine Kugel 69 von 1 mm Durchmesser aufweist, durch zwei Zapfen 81, 82 gebildet, die auf dem Scheibenflansch 52 angeordnet sind. Zur Kennzeichnung des Messkopfs 16 für mittlere Härten mit einer Kugel 69 von 2,5 mm dient lediglich ein Zapfen 82, während die Position des Zapfens 81 frei bleibt. Bei dem Messkopf 16 nach Fig. 7 und 8 zur Messung von Gummiteilen mit sehr geringer Här­ te wird eine Kugel 69 von 5 mm Durchmesser verwendet, wo­ bei zur Kennzeichnung der Zapfen 81 dient. Die Position des Zapfens 82 bleibt frei. Bei allen drei Messköpfen 16 dient der Zuordnung der Zapfen zu einer vorgegebenen Posi­ tion eine in den Ansatz 53 ausgebildete Axialnut 83, der ein entsprechender Zapfen in der Buchse 19 gegenübersteht.The device head 15 can optionally be equipped with different measuring heads 16 which can be seen from FIGS . 3 to 10. The measuring heads 16 of FIGS . 3 to 8 differ from each other only by the size of their ball used as indenter 69 and a marking that characterizes them. The marking is formed in the measuring head 16 according to FIGS. 3 and 4, which has a ball 69 of 1 mm diameter for measuring hard rubber parts, by two pins 81 , 82 which are arranged on the disk flange 52 . Only a pin 82 is used to mark the measuring head 16 for medium hardness with a ball 69 of 2.5 mm, while the position of the pin 81 remains free. In the measuring head 16 according to FIGS. 7 and 8 for measuring rubber parts with a very low hardness, a ball 69 of 5 mm diameter is used, where the pin 81 is used for identification. The position of the pin 82 remains free. In all three measuring heads 16 , the assignment of the pin to a predetermined position serves an axial groove 83 formed in the projection 53 , which is opposed by a corresponding pin in the socket 19 .

Zur Erfassung der durch die Zapfen 81, 82 vorgenom­ menen Kodierung dienen zwei aus Fig. 2a ersichtliche Schalter 84, 85, die an dem Boden des Grundträgers 17 an entsprechenden Bohrungen angeordnet sind. Dringt ein ent­ sprechender Zapfen 81 und/oder 82 in die betreffende Boh­ rung ein, schließt der jeweilige Schalter 84 und/oder 85. Der Rechner 5 kann daran den verwendeten Messkopf erkennen und wählt die jeweils zur Umrechnung der gemessenen Ein­ dringwerte in Härtewerte geeignete Umrechnungstabelle aus. Bei der Auswertung legt er diese Tabelle zur Messwertum­ formung zugrunde.To detect the coding made by the pins 81 , 82 serve two switches 84 , 85 visible from FIG. 2a, which are arranged on the bottom of the base support 17 at corresponding bores. If a corresponding pin 81 and / or 82 penetrates into the bore in question, the respective switch 84 and / or 85 closes. The computer 5 can recognize the measuring head used by this and selects the conversion table suitable for converting the measured penetration values into hardness values. During the evaluation, he uses this table to convert the measured values.

In Fig. 9 ist ein weiterer Messkopf 16 veranschau­ licht, der der Bestimmung der Shore-Härte dient. Der Mess­ kopf 16 unterscheidet sich von den vorbeschriebenen Mess­ köpfen durch die Form des Eindringkörpers 69, der hier durch einen Kegelstumpf gebildet wird. Die Planfläche 67 des Fuß 66 weist spezifische Abmessungen auf, die von de­ nen der vorbeschriebenen Messköpfe verschieden sind. We­ sentlich ist auch die Erzeugung der Messkraft an dem Ein­ dringkörper 69 mittels einer Feder 86, die in dem Träger­ teil 51 angeordnet ist. Bei Shore-Härtemessungen wird das Belastungsgewicht 32 in seine vertikal obere Position ge­ fahren und ist somit inaktiv. Aufgrund des abweichenden Messverfahrens und der permanenten Eindringkrafterzeugung mittels der Feder 86 ist eine gesonderte Positionserfas­ sung des Vorbelastungsgewichts 62 erforderlich. Dazu dient ein mit dem Vorbelastungsgewicht 62 verbundener Stößel 87, der durch eine dazu vorgesehene Bohrung 88 des Scheiben­ flansch 52 greift. Ein aus Fig. 2 ersichtlicher Präzi­ sionsschalter 89, der einen genau definierten Schaltpunkt aufweist, gibt ein Signal ab, wenn das Vorbelastungsge­ wicht 62 die gewünschte Nullposition erreicht hat.A further measuring head 16 is illustrated in FIG. 9, which serves to determine the Shore hardness. The measuring head 16 differs from the measuring heads described above by the shape of the indenter 69 , which is formed here by a truncated cone. The flat surface 67 of the foot 66 has specific dimensions that are different from those of the measuring heads described above. We are also the generation of the measuring force on an urging body 69 by means of a spring 86 which is arranged in the carrier part 51 . In Shore hardness measurements, the load weight 32 is moved to its vertically upper position and is therefore inactive. Due to the different measuring method and the permanent penetration force generation by means of the spring 86 , a separate position detection of the preload weight 62 is required. For this purpose, a plunger 87 connected to the preload weight 62 is used , which engages through a bore 88 provided in the disk flange 52 . A visible from Fig. 2 Precision switch 89 , which has a precisely defined switching point, emits a signal when the preload weight 62 has reached the desired zero position.

Zur Kennzeichnung des Messkopfs 16 als Shore-Härte­ messkopf dient ein Zapfen 91 auf dem Scheibenflansch 52. Dem Zapfen 91 ist ein aus Fig. 2a ersichtlicher Schalter 93 zugeordnet. Gibt dieser ein Signal ab, schaltet der Rechner 5 automatisch auf die Auswerteprogramme oder Ta­ bellen zur Shore-Härtebestimmung um.For the identification of the measurement head 16 as a Shore hardness measuring head, a pin 91 is on the disk flange 52nd A switch 93 shown in FIG. 2a is assigned to the pin 91 . If this emits a signal, the computer 5 automatically switches to the evaluation programs or tables for determining the Shore hardness.

Ein Härtemessgerät zur Bestimmung von IRHD-Härtewer­ ten und bedarfsweise Shore-Härtewerten weist auswechsel­ bare Messköpfe 16 auf, die mit einer Kodierung 81, 82 ver­ sehen sind. Die Kodierung ist über eine entsprechende Er­ fassungseinrichtung 84, 85 erfassbar und veranlasst eine Auswerteeinrichtung 5 die für den jeweils verwendeten Messkopf 16 geeigneten Auswerteralgorithmen oder Tabellen zu verwenden.A hardness measuring device for determining IRHD hardness values and, if necessary, Shore hardness values has interchangeable measuring heads 16 which are provided with a coding 81 , 82 . The coding can be detected by a corresponding detection device 84 , 85 and causes an evaluation device 5 to use the evaluation algorithms or tables suitable for the measuring head 16 used in each case.

Claims (21)

1. Härtemessgerät (1) zur schnellen und einfachen Bestimmung der Härte von Prüflingen (2), in einem weiten Härtebereich,
mit einem Grundrahmen (17), der ortsfest aufstellbar ist,
mit einem Messkopf (16), der ein Trägerteil (51) auf­ weist, das lös- und auswechselbar mit dem Grundrahmen (17) verbindbar ist,
mit einer Vorbelastungseinrichtung (62), die vertikal linear verschiebbar an dem Trägerteil (51) des Messkopfs (16) gelagert ist,
mit einem Fuß (66) zur Erzeugung einer Vorbelastung an dem Prüfling (2), wobei der Fuß (66) eine ringförmige Anlagefläche (67) aufweist und starr mit der Vor­ belastungseinrichtung (62) verbunden ist,
mit einem Eindringkörper (69), der in Bezug auf das Trägerteil (51) linear verschiebbar gelagert ist,
mit einem Belastungsgewicht (32), das an dem Grund­ rahmen (17) verschiebbar gelagert ist und das mittels ei­ nes Stellantriebs (36) in eine erste Stellung, in der es von dem Eindringkörper (69) getrennt ist, und in eine zweite Stellung verfahrbar ist, in der es auf dem Ein­ dringkörper (69) lastet,
mit einer Erfassungseinrichtung (24), die ein der Relativbewegung zwischen dem Fuß (66) und dem Eindringkör­ per (69) entsprechendes Signal abgibt und an eine Aus­ werteeinrichtung (5) liefert, und
mit einer Kodiereinrichtung (81, 82, 84, 85), die ein den Messkopf (16) kennzeichnendes Signal abgibt und dieses an die Auswerteeinrichtung (5) liefert.
1. hardness measuring device ( 1 ) for quick and easy determination of the hardness of test specimens ( 2 ), in a wide range of hardness,
with a base frame ( 17 ) which can be set up in a stationary manner,
with a measuring head ( 16 ) which has a carrier part ( 51 ) which can be detachably and exchangeably connected to the base frame ( 17 ),
with a preloading device ( 62 ) which is mounted on the support part ( 51 ) of the measuring head ( 16 ) in a vertically linear manner,
with a foot ( 66 ) for generating a preload on the test object ( 2 ), the foot ( 66 ) having an annular contact surface ( 67 ) and being rigidly connected to the preloading device ( 62 ),
with an indenter ( 69 ) which is mounted so as to be linearly displaceable with respect to the carrier part ( 51 ),
with a load weight ( 32 ) which is mounted on the base frame ( 17 ) and which by means of egg nes actuator ( 36 ) in a first position in which it is separated from the indenter ( 69 ), and movable into a second position is in which it rests on an urgent body ( 69 ),
with a detection device ( 24 ) which emits a signal corresponding to the relative movement between the foot ( 66 ) and the indenter ( 69 ) and delivers it to an evaluation device ( 5 ), and
with a coding device ( 81 , 82 , 84 , 85 ) which emits a signal which characterizes the measuring head ( 16 ) and delivers this to the evaluation device ( 5 ).
2. Härtemessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (5) aus dem von der Erfassungseinrichtung (24) abgegebenen Signal die Härte­ werte anhand des von der Kodiereinrichtung (81, 82, 84, 85) erzeugten Signals messkopfspezifisch ermittelt.2. Hardness measuring device according to claim 1, characterized in that the evaluation device ( 5 ) determines the hardness values based on the signal generated by the coding device ( 81 , 82 , 84 , 85 ) from the signal emitted by the detection device ( 24 ). 3. Härtemessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Kodiereinrichtung (81, 82, 84, 85) we­ nigstens einen, vorzugsweise zwei Sensoren (84, 85) auf­ weist, die an dem Grundrahmen (17) angeordnet sind und die dazu eingerichtet sind, an dem Messkopf (16) angeordnete Marken (81, 82) zu erfassen.3. Hardness measuring device according to claim 1, characterized in that the coding device ( 81 , 82 , 84 , 85 ) we at least one, preferably two sensors ( 84 , 85 ), which are arranged on the base frame ( 17 ) and the are set up to detect marks ( 81 , 82 ) arranged on the measuring head ( 16 ). 4. Härtemessgerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Sensoren (84, 85) durch wenigstens ei­ nen, vorzugsweise mehrere elektrische Schalter gebildet sind und dass die Marken (81, 82) an dem Messkopf (16) vorgesehene Schalterbetätigungselemente sind.4. Hardness measuring device according to claim 3, characterized in that the sensors ( 84 , 85 ) are formed by at least one, preferably a plurality of electrical switches and that the marks ( 81 , 82 ) on the measuring head ( 16 ) are switch actuating elements. 5. Härtemessgerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Schalterbetätigungselemente an dem Trä­ gerteil (51) vorgesehene Ausnehmungen oder Vorsprünge sind. 5. Hardness measuring device according to claim 4, characterized in that the switch actuating elements on the carrier part ( 51 ) are provided recesses or projections. 6. Härtemessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Grundrahmen (17) eine Buchse (19) und das Trägerteil (51) ein in die Buchse (19) einführbares Ansatzstück (53) aufweist.6. Hardness measuring device according to claim 1, characterized in that the base frame ( 17 ) has a socket ( 19 ) and the carrier part ( 51 ) has an insert ( 53 ) which can be inserted into the socket ( 19 ). 7. Härtemessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Eindringkörper (69) an dem Trägerteil (51) in einer wälzgelagerten Linearführung gelagert ist.7. Hardness measuring device according to claim 1, characterized in that the indenter ( 69 ) on the carrier part ( 51 ) is mounted in a roller-mounted linear guide. 8. Härtemessgerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass an der Buchse (19) ein Druckelement (22) koaxial zu dem Eindringkörper (69) linear verschiebbar gelagert ist, das an seiner dem Eindringkörper (69) zu­ gewandten Seite eine Anlagefläche für einen mit dem Ein­ dringkörper verbundenen Stift (71) aufweist.8. Hardness measuring device according to claim 6, characterized in that on the bushing ( 19 ) a pressure element ( 22 ) is mounted linearly displaceable coaxially to the indenter ( 69 ), which on its side facing the indenter ( 69 ) has a contact surface for one with an urging body connected pin ( 71 ). 9. Härtemessgerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Stift (71) mit einem vorzugsweise als Ringflansch (72) ausgebildeten Hubbegrenzugsmittel verbun­ den ist, das den Eindringkörper in Ruheposition in einer Position oberhalb der Ringfläche (67) des Fuß (66) hält.9. Hardness measuring device according to claim 8, characterized in that the pin ( 71 ) with a preferably as an annular flange ( 72 ) formed Hubbegrenzugsmittel is the that the indenter in the rest position in a position above the annular surface ( 67 ) of the foot ( 66 ) holds. 10. Härtemessgerät nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubbegrenzungsmittel (72) an sei­ ner Oberseite eine Druckfläche für die Anlagefläche des Druckelements (22) aufweist.10. Hardness measuring device according to claim 8 and 9, characterized in that the stroke limiting means ( 72 ) has a pressure surface for its contact surface of the pressure element ( 22 ) on its upper side. 11. Härtemessgerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Druckelement (22) mit einem Anschlag­ mittel (23) versehen ist, das derart eingestellt ist, dass es nicht an dem ihm zugeordneten Anschlag anliegt, wenn der Eindringkörper (69) entlastet ist, und dass es nur dann an seinem Anschlag anliegt, wenn der Messkopf (16) von dem übrigen Härtemessgerät (15) getrennt ist.11. Hardness measuring device according to claim 8, characterized in that the pressure element ( 22 ) is provided with a stop means ( 23 ) which is set such that it does not abut against the stop associated with it when the indenter ( 69 ) is relieved , and that it only rests against its stop when the measuring head ( 16 ) is separated from the rest of the hardness measuring device ( 15 ). 12. Härtemessgerät nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Druckelement (22) mit einer Planfläche an einer Endfläche des Stifts (71) anliegt, an deren ande­ rem Ende der Eindringkörper (69) gehalten ist.12. Hardness measuring device according to claim 11, characterized in that the pressure element ( 22 ) rests with a flat surface on an end surface of the pin ( 71 ), at the other end of which the indenter ( 69 ) is held. 13. Härtemessgerät nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Druckelement (22) mit dem eine Aufsetz­ fläche aufweisenden Anschlagmittel (23) verbunden ist, auf das das Belastungsgewicht (32) absenkbar ist.13. A hardness measuring device according to claim 12, characterized in that the pressure element ( 22 ) is connected to the attachment means ( 23 ) having a surface on which the load weight ( 32 ) can be lowered. 14. Härtemessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (5) einen Satz Ta­ bellen enthält, die der Umwandlung von gemessenen Ein­ dringtiefen in Härtewerte dienen.14. Hardness measuring device according to claim 1, characterized in that the evaluation device ( 5 ) contains a set of tables which serve to convert measured penetration depths into hardness values. 15. Härtemessgerät nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Auswahl der jeweils verwendeten Zuord­ nungstabelle anhand des von der Kodiereinrichtung abgege­ benen Signals vorgenommen wird.15. Hardness measuring device according to claim 14, characterized records that the selection of the respective assignment used on the basis of the information provided by the coding device level signal is made. 16. Härtemessgerät nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Härtewerte für zwischen Tabellenwerten gelegene Eindringtiefen interpoliert werden.16. Hardness measuring device according to claim 14, characterized records that hardness values for between table values located penetration depths are interpolated. 17. Härtemessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (24) eine induk­ tive Wegmesseinrichtung ist. 17. Hardness measuring device according to claim 1, characterized in that the detection device ( 24 ) is an inductive path measuring device. 18. Härtemessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Erfassungseinrichtung mit einem Analog- Digital-Wandler (28) verbunden ist.18. Hardness measuring device according to claim 1, characterized in that the detection device is connected to an analog-digital converter ( 28 ). 19. Härtemessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass an dem Grundrahmen (17) an der dem Messkopf (16) zugewandten Seite ein Positionssensor (89) angeordnet ist, der ein Signal abgibt, das kennzeichnet, dass das Vorbelastungsgewicht (62) eine Sollposition eingenommen hat.19. Hardness measuring device according to claim 1, characterized in that a position sensor ( 89 ) is arranged on the base frame ( 17 ) on the side facing the measuring head ( 16 ), which emits a signal which indicates that the preload weight ( 62 ) Has assumed target position. 20. Härtemessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Messkopf (16) mit einer Feder (86) zur Belastung des Eindringkörpers (69) versehen ist.20. Hardness measuring device according to claim 1, characterized in that the measuring head ( 16 ) is provided with a spring ( 86 ) for loading the indenter ( 69 ). 21. Härtemessgerät (1) zur schnellen und einfachen Bestimmung der Härte von Prüflingen (2), in einem weiten Härtebereich,
mit einem Grundrahmen (17), der ortsfest aufstellbar ist,
mit einem Messkopf (16), der ein Trägerteil (51) auf­ weist, das lös- und auswechselbar mit dem Grundrahmen (17) verbindbar ist,
mit einer Vorbelastungseinrichtung (62), die vertikal linear verschiebbar an dem Trägerteil (51) des Messkopfs (16) gelagert ist,
mit einem Fuß (66) zur Erzeugung einer Vorbelastung an dem Prüfling (2), wobei der Fuß (66) eine ringförmige Anlagefläche (67) aufweist und starr mit der Vor­ belastungseinrichtung (62) verbunden ist,
mit einem Eindringkörper (69), der in Bezug auf das Trägerteil (51) linear verschiebbar gelagert ist,
mit einem Belastungsgewicht (32), das an dem Grund­ rahmen (17) verschiebbar gelagert ist und das mittels ei­ nes Stellantriebs (36) in eine erste Stellung, in der es von dem Eindringkörper (69) getrennt ist, und in eine zweite Stellung verfahrbar ist, in der es auf dem Ein­ dringkörper (69) lastet,
mit einer Erfassungseinrichtung (24), die die Aus­ lenkung des Eindringkörpers (69) gegen den Grundrahmen (17) misst und ein entsprechendes Signal abgibt sowie an eine Auswerteeinrichtung (5) liefert, und
mit einer Kodiereinrichtung (81, 82, 84, 85), die ein den Messkopf (16) kennzeichnendes Signal abgibt und dieses an die Auswerteeinrichtung (5) liefert.
21. Hardness measuring device ( 1 ) for quick and easy determination of the hardness of test specimens ( 2 ), in a wide range of hardness,
with a base frame ( 17 ) which can be set up in a stationary manner,
with a measuring head ( 16 ) which has a carrier part ( 51 ) which can be detachably and exchangeably connected to the base frame ( 17 ),
with a preloading device ( 62 ) which is mounted on the support part ( 51 ) of the measuring head ( 16 ) in a vertically linear manner,
with a foot ( 66 ) for generating a preload on the test object ( 2 ), the foot ( 66 ) having an annular contact surface ( 67 ) and being rigidly connected to the preloading device ( 62 ),
with an indenter ( 69 ) which is mounted so as to be linearly displaceable with respect to the carrier part ( 51 ),
with a load weight ( 32 ) which is mounted on the base frame ( 17 ) and which by means of egg nes actuator ( 36 ) in a first position in which it is separated from the indenter ( 69 ), and movable into a second position is in which it rests on an urgent body ( 69 ),
with a detection device ( 24 ) which measures the deflection of the indenter ( 69 ) against the base frame ( 17 ) and emits a corresponding signal and delivers it to an evaluation device ( 5 ), and
with a coding device ( 81 , 82 , 84 , 85 ) which emits a signal which characterizes the measuring head ( 16 ) and delivers this to the evaluation device ( 5 ).
DE1998118884 1998-04-28 1998-04-28 Hardness tester especially for industrial use Expired - Lifetime DE19818884C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998118884 DE19818884C2 (en) 1998-04-28 1998-04-28 Hardness tester especially for industrial use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998118884 DE19818884C2 (en) 1998-04-28 1998-04-28 Hardness tester especially for industrial use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19818884A1 DE19818884A1 (en) 1999-11-11
DE19818884C2 true DE19818884C2 (en) 2000-07-13

Family

ID=7865998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998118884 Expired - Lifetime DE19818884C2 (en) 1998-04-28 1998-04-28 Hardness tester especially for industrial use

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19818884C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109917091A (en) * 2019-02-27 2019-06-21 深圳测测科技有限公司 A kind of operation method and system of water hardness numerical analysis

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015008326B4 (en) 2015-07-01 2017-05-24 Ludwig Nano Präzision GmbH Method for hardness measurement

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3424514A1 (en) * 1984-07-04 1986-01-09 Zwick Gmbh & Co, 7900 Ulm DEVICE FOR HARDNESS TESTING
DE3720625C2 (en) * 1987-06-23 1989-03-30 Krautkraemer Gmbh & Co, 5030 Huerth, De
DE4105115A1 (en) * 1990-03-12 1991-09-19 Textest Ag Wound material hardness measurement instrument - has sprung pressure plate at the end face of the housing to regulate position of the penetration body
DE4021178A1 (en) * 1990-07-03 1992-01-09 Krautkraemer Gmbh Measuring hardness using penetrating pointed rod - pushed by force e.g. wt. also used to hold retaining part for sample
WO1997039333A2 (en) * 1996-04-15 1997-10-23 Massachusetts Institute Of Technology Depth sensing indentation and methodology for mechanical property measurements

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3424514A1 (en) * 1984-07-04 1986-01-09 Zwick Gmbh & Co, 7900 Ulm DEVICE FOR HARDNESS TESTING
DE3720625C2 (en) * 1987-06-23 1989-03-30 Krautkraemer Gmbh & Co, 5030 Huerth, De
DE4105115A1 (en) * 1990-03-12 1991-09-19 Textest Ag Wound material hardness measurement instrument - has sprung pressure plate at the end face of the housing to regulate position of the penetration body
DE4021178A1 (en) * 1990-07-03 1992-01-09 Krautkraemer Gmbh Measuring hardness using penetrating pointed rod - pushed by force e.g. wt. also used to hold retaining part for sample
WO1997039333A2 (en) * 1996-04-15 1997-10-23 Massachusetts Institute Of Technology Depth sensing indentation and methodology for mechanical property measurements

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109917091A (en) * 2019-02-27 2019-06-21 深圳测测科技有限公司 A kind of operation method and system of water hardness numerical analysis

Also Published As

Publication number Publication date
DE19818884A1 (en) 1999-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0362616B1 (en) Apparatus and process for measuring the elastic and viscoelastic deformation of the skin
EP3244187B1 (en) Apparatus and method for measuring indentation load deflection of foams and/or mattresses or upholstery, particularly mattresses
DE102006017726B4 (en) Method and device for the comfort evaluation of seat, lying and support cushions, in particular for vehicle seats
DE2657633A1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE HARDNESS OF RUBBER
DE3408554C2 (en) Device for measuring the penetration behavior of a test specimen in a non-destructive substance to be tested
DE10334219B3 (en) Roughness measurement device has roughness sensor, feed device for moving sensor along path over workpiece surface, holder with recess for adjustably holding feed device and test standard on holder
DE2539661C3 (en) Hardness tester
DE19818884C2 (en) Hardness tester especially for industrial use
WO2017054919A1 (en) Device for checking a martindale sample holder with an inserted sample, and arrangement comprising the apparatus and the sample holder
US3123997A (en) cosner
DE19706744A1 (en) Device for measuring viscoelastic properties of bodies
EP3473997B1 (en) Method and device for dynamic load testing
DE3128537C2 (en)
DE102005012365B4 (en) Testing machine for performing an instrumented indentation test
DE4327260C2 (en) Manually operated hardness tester
DE19614906C2 (en) Material testing device
DE102017109667A1 (en) Multiple measuring head for determining hardness values on a specimen
DE3842546C2 (en) Method and device for measuring the hardness of a test specimen
DE202017102686U1 (en) Multiple measuring head for determining hardness values on a specimen
DE102004035246B3 (en) Press testing device, has force sensor to measure force exerted on leaf spring as plunger of press contacts plunger of device, and light sensor with receiver to measure quantity of light based on spring bending to find shut height of press
EP1089065B1 (en) Method and device for calibrating the penetration depth of a hardness tester
DE102005040920B4 (en) Hardness Tester
DE2707873C2 (en) Rockwell hardness tester
DE3918195A1 (en) Method and device for detecting, picking up and measuring the elastic and elastoplastic deformation of a surface of a test-piece arising under the effect of a load
DE3710741A1 (en) Method and device for the computer-controlled determination of the hardness of, in particular, metallic materials

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right