DE19902415B4

DE19902415B4 - Einprägungs hardness tester

Info

Publication number: DE19902415B4
Application number: DE19902415A
Authority: DE
Inventors: Kumar Balram Bhatia
Original assignee: National Research Development Corp of India
Current assignee: National Research Development Corp of India
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1999-01-22
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2019-01-23
Also published as: DE19902415A1

Abstract

Härteprüfgerät mit einer Meßuhr (21), die durch eine Schraubenfeder (25) belastet ist, und mit einer Kraftmeßeinrichtung (23), die einen Grundkörper (28) mit einem Druckfuß (32) mit einer Öffnung (33) besitzt, aus der ein Prägestift (34) herausragt, wobei der Grundkörper (28) einen aufwärts gerichteten Kragen (29) besitzt, der mit der Meßuhr (21) verbunden ist und auf dem ein Gehäuse (36) verschiebbar ist, ferner mit mindestens einem Paar von Schraubenfedern (38), die sich entlang einer Mittenebene erstrecken und in gekrümmtem Zustand in der Weise eingebaut sind, dass durch die Wirkung der Krümmung und der Lage eine konstante Last erzeugt wird, die auf den Grundkörper (28) ausgerichtet ist.Hardness tester with one dial gauge (21), which is loaded by a coil spring (25), and with a force measuring device (23), which is a basic body (28) with a pressure foot (32) with an opening (33) possesses, from which an embossing pin (34) protrudes, wherein the main body (28) an upward Collar (29) which is connected to the dial gauge (21) and on which a housing (36) slidable, further comprising at least one pair of coil springs (38) extending along a center plane and in a curved state are built in such a way that by the action of the curvature and the Able to generate a constant load on the body (28) is aligned.

Description

Die Erfindung betrifft ein aus Teilen zusammengesetztes Einprägungs-Härte-Prüfgerät mit einer Kraftmeßeinrichtung zur Erzeugung einer konstanten Last zwischen einem Druckfuß des Prüfgeräts und der Oberfläche der zu prüfenden Probe.The The invention relates to a composite of parts embossing hardness tester with a force measuring device for generating a constant load between a pressure foot of the tester and the surface the one to be tested Sample.

Stand der Technik ist ein solchen Einprägungs-Härte-Prüfgerät nach der indischen Patentschrift 172 840 , dessen Gegenstand einschließlich der damit verbundenen Nachteile am Ende der Beschreibung beschrieben ist.Prior art is such a stamping hardness tester according to the Indian Patent 172,840 , the subject of which, including the associated disadvantages, is described at the end of the description.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bauweise eines Einprägungs-Härte-Prüfgeräts anzugeben, durch das die Nachteile des bekannten Einprägungs-Härte-Prüfgeräts vermieden werden. Insbesondere soll eine konstante Last zwischen dem Druckfuß des Einprägungs-Härte-Prüfgeräts und der Meßprobe erzeugt werden.Of the Invention is based on the object, an improved design to specify a stamping hardness tester, by avoiding the disadvantages of the known embossing hardness tester. Especially To generate a constant load between the pressure foot of the embossment hardness tester and the test sample become.

Weiterhin sollen die Federbelastungen des Prägestifts und des Druckfußes unabhängig voneinander gemacht werden.Farther should the spring loads of the embossing pin and the pressure foot independently be made.

Weiterhin sollen nach Erreichen der Hauptprägelast (nach DIN 53505 und der US-ASTM D 2240) durch Eindrücken des Prägestiftes in die Probe die Anpreßkraft des Druckfußes von 1 kg/5 kg an die Probe erreicht und unter Erzeugung einer ausreichenden Anpreßkraft an die Probe aufrecht erhalten werden, wobei gleichzeitig die Prägekraft konstant bleibt.Farther should after reaching the main load (according to DIN 53505 and US ASTM D 2240) by pressing of the embossing pin into the sample the pressure of the pressure foot of 1 kg / 5 kg to the sample and producing sufficient contact pressure are maintained on the sample, at the same time the stamping force remains constant.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.The solution The object is achieved according to the invention by the features of the claim 1.

Vorteilhaft stützt sich dabei ein Ende jeder Schraubenfeder an einem Deckel der Kraftmeßeinrichtung und das jeweils andere Ende am Grundkörper ab.Advantageous supports this is an end of each coil spring on a cover of the force measuring device and the other end from the base body.

Mit dem Erfindungsgegenstand ist der Prägestift in der Lage, die Härte von Werkstoffen wie Gummi, weichen und harten Kunststoffen und gewickelten Textilballen zu messen. Durch die Meßeinrichtung mit einer Konstantlast-Feder und mit einem Prägestift, der sich aus dem Druckfuß heraus erstreckt, wird gewährleistet, daß beim vollen Anpressen des Prägestiftes an die Probe gemäß den Normen (DIN 53505 und US-ASTM D 2240) keine weitere Relativbewegung zwischen dem Druckfuß und dem Prägestift erfolgt, daß das Gerät als zusammengesetzte Baugruppe nur unter der Federkraft nach den genannten Prüfvorschriften arbeitet und daß nur die Konstantkraft-Feder verformt wird, die eine konstante Kraft von 1 kg/5 kg gemäß den Normen erzeugt. Im Zusammenhang damit bewegt sich die Anordnung des Druckfußes zusammen mit dem Prägestift in den Körper der Konstantkraft-Meßeinrichtung unabhängig davon, in welcher zusammengepreßten Stellung diese in Abhängigkeit von der Härte der Probe in diese bewegt wird. Unabhängig davon, wie weit die Kraftmeßeinrichtung mit der Meßuhr von der Probe weg bewegt wird, bewegt sich die Konstantkraft-Meßeinrichtung ohne Behinderungen und Beeinflussungen. Dies gewährleistet, daß die Aufbringung einer konstaten Kraft nicht die Aufbringung einer Hauptkraft des Prägestiftes auf die Probe verfälscht, die konstant bleibt. Auf diese Weise bewegt sich nur die Druckfußanordnung in den Grundkörper unter einer konstanten Kraft von 1 kg/5 kg, bedingt durch die Konstantkraft-Federn, die innerhalb der Kraftmeßeinrichtung angeordnet sind, so daß die Hauptbelastung des Prägestiftes nicht negativ beeinflußt wird.With Subject of the subject invention, the embossing pin is capable of the hardness of Materials such as rubber, soft and hard plastics and wound To measure textile bales. By the measuring device with a constant load spring and with a stamping pen, which emerges from the pressure foot extends, ensures that that at full pressing of the embossing pin to the sample according to the standards (DIN 53505 and US-ASTM D 2240) no further relative movement between the pressure foot and the embossing tool done that Device as assembled assembly only under the spring force after said Test specifications works and that only the Constant force spring is deformed, which has a constant force of 1 kg / 5 kg according to the standards generated. In connection with this, the arrangement of the pressure foot moves together with the embossing pin in the body the constant force measuring device regardless of in which compressed position these in dependence from the hardness the sample is moved into it. Regardless of how far the force measuring device with the dial gauge is moved away from the sample, the constant force measuring device moves without disabilities and influences. This ensures that the application a constant force not the application of a main force of embossing pin falsified to the test, which remains constant. In this way, only the Druckfußanordnung moves in the body under a constant force of 1 kg / 5 kg, due to the constant force springs within the force measuring device are arranged so that the main load of the embossing pin not negatively affected becomes.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.advantageous Embodiments of the subject invention will become apparent from the Dependent claims.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der 1 und 2 näher beschrieben, 3 zeigt vergleichsweise den Stand der Technik.An embodiment of the subject invention is described below with reference to the 1 and 2 described in more detail, 3 comparatively shows the state of the art.

1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Prüfgerät 20 mit einer Meßuhr 21, die einen Zeiger 22 aufweist, der durch eine federbelastete Spindel 24 bewegt wird, die mit einer Kraftmeßeinrichtung 23 verbunden ist. Die Belastung der Spindel 24 erfolgt durch eine Schraubenfeder 25. Derartige Merkmale eines Prüfgerätes sind bekannt. 1 shows a longitudinal section through a tester 20 with a dial gauge 21 holding a pointer 22 characterized by a spring-loaded spindle 24 is moved, with a force measuring device 23 connected is. The load of the spindle 24 done by a coil spring 25 , Such features of a tester are known.

Die Kraftmeßeinrichtung 23 besitzt einen oberen Deckel 26 mit einer integral angeformten Buchse 27, die sich abwärts in die Kraftmeßeinrichtung 23 erstreckt. Der Deckel 26 ist in einem Abstand von einem Grundkörper 28 angeordnet, der einen Kragen 29 besitzt, der sich innerhalb der Kraftmeßeinrichtung 23 aufwärts erstreckt. Der Kragen 29 besitzt einen Führungsschlitz 30 für die Aufnahme eines Stiftes 31, der von der Buchse 27 des Deckels 26 gehalten wird. Dies ermöglicht eine Relativbewegung zwischen dem Deckel 26 und dem Grundkörper 28, wobei diese Relativbewegung durch die Bewegung des Stiftes 31 in dem Schlitz 30 gesteuert wird.The force measuring device 23 has an upper lid 26 with an integrally molded socket 27 descending into the force measuring device 23 extends. The lid 26 is at a distance from a body 28 arranged, a collar 29 owns itself within the force measuring device 23 extends upward. The collar 29 has a guide slot 30 for taking a pen 31 from the socket 27 of the lid 26 is held. This allows a relative movement between the lid 26 and the body 28 where this relative movement is due to the movement of the pin 31 in the slot 30 is controlled.

Ein Gehäuse 36 dient zum Schutz des Deckels 26. Der Grundkörper 28 besitzt einen Druckfuß 32 mit einer Mittelöffnung 33. Ein Prägestift 34 ragt mit einem vorgegebenen Standardmaß von 2,5 mm aus der Öffnung 33 hervor. Der Prägestift wird von einem Prägeschaft 35 gehalten. Der Kragen 29 wird an der Meßuhr 21 durch eine Stellschraube 37 gehalten.A housing 36 serves to protect the lid 26 , The main body 28 has a pressure foot 32 with a central opening 33 , A stamping pen 34 protrudes with a default standard dimension of 2.5 mm from the opening 33 out. The embossing pencil is made by a milling shop 35 held. The collar 29 is on the dial gauge 21 by a set screw 37 held.

Gemäß der Erfindung ist innerhalb der Kraftmeßeinrichtung 23 eine Schraubenfeder 38 mit konstanter Last vorgesehen. Zum besseren Verständnis der Schraubenfeder 38 dient 2, die einen schraubenförmigen Abschnitt 38 mit geradlinigen Armen 40 zeigt, die sich von beiden Enden eines Abschnitts 39 in Haltefinger 41 erstrecken. Der Haltefinger 41 des einen Endes drückt gegen den Deckel 26. Der Haltefinger am anderen Ende der Schraubenfeder 38 drückt gegen den Grundkörper 28.According to the invention is within the force measuring device 23 a coil spring 38 with con constant load provided. For a better understanding of the coil spring 38 is 2 which has a helical section 38 with straight-lined arms 40 shows, extending from both ends of a section 39 in holding fingers 41 extend. The holding finger 41 one end presses against the lid 26 , The retaining finger at the other end of the coil spring 38 pushes against the main body 28 ,

Obwohl 2 ein spezielles und besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer Schraubenfeder 38 zeigt, ist es ebenfalls möglich, eine gewickelte Feder zu verwenden, wie sie in einer Uhr verwendet wird, und deren eines Ende frei ist.Even though 2 a special and particularly advantageous embodiment of a coil spring 38 shows, it is also possible to use a wound spring, as used in a watch, and one end of which is free.

Die Schraubenfeder 38 befindet sich in einer gekrümmten Stellung, so daß durch die Auslenkung eine konstante Last erzeugt wird. Es wurde gefunden, daß eine solche konstante Last durch die gekrümmte Form der Schraubenfeder 38 und durch ihre vertikale, jedoch im Winkel zur Hauptachse des Prägeschaftes 35 gewählte Lage erzeugt wird. Obwohl die Federn 38 den Prägeschaft 35 nicht berühren, verlaufen die Arme 40 tangential zu diesem Prägeschaft 35.The coil spring 38 is in a curved position, so that the deflection generates a constant load. It has been found that such a constant load by the curved shape of the coil spring 38 and by their vertical, but at an angle to the main axis of the embossing 35 selected location is generated. Although the springs 38 the embossing business 35 do not touch, run the arms 40 tangential to this stamping shop 35 ,

Mehrere bestimmte Vorteile werden durch das erfindungsgemäße Prüfgerät gegenüber dem Stande der Technik erzeugt. Einer dieser Vorteile ist, daß der Prägestift 34 sich um 2,5 mm aus dem Druckfuß 32 heraus erstreckt, was den Normvorschriften entspricht. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß durch die Schraubenfeder 38 eine konstante Last erzeugt wird, die bei den senkrechten Federn nach dem Stand der Technik nicht möglich war. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die erfindungsgemäße Kraftmeßeinrichtung nicht wie ein fester Block wirkt.Several particular advantages are generated by the tester according to the invention over the prior art. One of these advantages is that the embossing pin 34 by 2.5 mm from the pressure foot 32 out, which complies with the standards. Another advantage is that by the coil spring 38 a constant load is generated, which was not possible with the vertical springs of the prior art. Another advantage is that the force measuring device according to the invention does not act like a solid block.

3 zeigt vergleichsweise den Stand der Technik gemäß dem indischen Patent 172 840 : Gezeigt ist ein Eindruck-Prüfgerät 1 mit einer Meßuhr 19 und mit einer Spindel 2, die sich in eine Buchse 12 erstreckt, die in einer Kappe 7 eines Grundkörpers 5 angeordnet ist. Die Buchse 12 besitzt einen Flansch 15, der an der Innenfläche der Kappe 7 anliegt, wobei der besagte Flansch eine Stützfläche für ein Ende einer Schraubenfeder 2 aufweist. Der Grundkörper 5 besitzt eine Nut 13, in die ein Anschlagstift 8 eingreift. Das untere Ende des Grundkörpers besitzt einen Druckfuß 4 mit einem Loch 17, in dem ein Prägestift 3 verschiebbar angeordnet ist. An der Spindel 2 greift eine Kalibrierfeder 10 an, die sich auf einer Einstellmutter 18 abstützt, durch die die Bewegung des Prägestifts 3 einstellbar ist. 3 shows comparatively the prior art according to the Indian Patent 172,840 : Shown is an impression tester 1 with a dial gauge 19 and with a spindle 2 which is in a socket 12 that stretches in a cap 7 of a basic body 5 is arranged. The socket 12 has a flange 15 attached to the inner surface of the cap 7 is applied, said flange has a support surface for one end of a coil spring 2 having. The main body 5 has a groove 13 into which a stop pin 8th intervenes. The lower end of the body has a pressure foot 4 with a hole 17 in which a stamping pen 3 slidably arranged. At the spindle 2 engages a calibration spring 10 on, referring to an adjusting nut 18 supported by the movement of the embossing pin 3 is adjustable.

Damit sind mehrere Nachteile verbunden: Einer davon ist der, daß der Prägestift 3 bündig zum Druckfuß 4 angeordnet ist, wohingegen eine DIN-Norm vorschreibt, daß der Prägestift 3 um ein Maß von 2,5 mm vorsteht. Ein weiterer Nachteil liegt in der Schraubenfeder 2, die in einer gekrümmten Form eingebaut ist. In der Praxis wurde festgestellt, daß die Schraubenform der Feder keine konstante Belastung erzeugt. Ein weiterer, daraus hervorgehender, Nachteil der Schraubenfeder 2 ist der, daß beim Anheben des Druckfußes 4, das erfolgt, um den Prägestift 3 vorstehen zu lassen, eine weitere Aufwärtsbewegung durch den in die Nut 13 eingreifenden Anschlagstift 8 verhindert wird. In einem solchen Zustand wird jedoch die Schraubenfeder 2 überflüssig bzw. wirkungslos, und die Kraft-Meßeinrichtung wirkt wie ein fester Körper. Ein zusätzlicher Nachteil beruht darauf, daß die Enden der Schraubenfeder 2 die Neigung zum Verrutschen haben.This involves several disadvantages: One of them is that the embossing pin 3 flush with the pressure foot 4 whereas a DIN standard prescribes that the embossing pin 3 projects by a dimension of 2.5 mm. Another disadvantage is the coil spring 2 , which is installed in a curved shape. In practice, it has been found that the helical shape of the spring does not generate a constant load. Another, resulting from this, disadvantage of the coil spring 2 is that when lifting the pressure foot 4 That is done to the embossing pin 3 to project a further upward movement through the groove 13 engaging stop pin 8th is prevented. In such a state, however, the coil spring 2 superfluous or ineffective, and the force-measuring device acts like a solid body. An additional disadvantage is due to the fact that the ends of the coil spring 2 have a tendency to slip.

2020: Prüfgerättester
2121: Meßuhrdial gauge
2222: Zeigerpointer
2323: Kraftmeßeinrichtungforce measuring device
2424: Spindelspindle
2525: Schraubenfedercoil spring
2626: Deckelcover
2727: BuchseRifle
2828: Grundkörperbody
2929: Kragencollar
3030: Führungsschlitzguide slot
3131: Stiftpen
3232: Druckfußpressure foot
3333: Mittelöffnungcenter opening
3434: Prägestiftembossing tool
3535: Prägeschaftembossing shaft
3636: Gehäusecasing
3737: Stellschraubescrew
3838: Schraubenfedercoil spring
3939: Abschnittsection
4040: Armepoor
4141: Haltefingerholding fingers

Claims

Hardness tester with a dial gauge ( 21 ), which by a coil spring ( 25 ) and with a force measuring device ( 23 ), which is a basic body ( 28 ) with a pressure foot ( 32 ) with an opening ( 33 ), from which a stamping pin ( 34 protruding), wherein the main body ( 28 ) an upwardly directed collar ( 29 ), which with the dial gauge ( 21 ) and on which a housing ( 36 ) is displaceable, further comprising at least one pair of coil springs ( 38 ) which extend along a center plane and are installed in a curved state in such a way that a constant load is generated by the action of the curvature and the position, which is applied to the base body (FIG. 28 ) is aligned.

Hardness tester with a dial gauge ( 21 ), which by a coil spring ( 25 ) is loaded, and with a force measuring device ( 23 ), which is a basic body ( 28 ) with a pressure foot ( 32 ) with an opening ( 33 ), from which a stamping pin ( 34 protruding), wherein the main body ( 28 ) an upwardly directed collar ( 29 ), which with the dial gauge ( 21 ) and on which a housing ( 36 ) is displaceable, further comprising at least one wound clock spring, one end of which is free and which is installed in such a way that a constant load is generated, which on the base body ( 28 ) is aligned.

Hardness tester according to claim 1, characterized in that one end of said coil spring ( 38 ) against a part of the force measuring device ( 23 ) and the other end of the coil spring ( 38 ) against the main body ( 28 ).

Hardness tester according to claim 1, characterized in that said helical spring ( 38 ) has a coiled portion, to which at both ends straight arms ( 40 ), whose respective free ends are holding fingers ( 41 ).

Hardness tester according to claim 1, characterized in that said coil springs ( 38 ) at an angle to a milling shop ( 35 ) extending the embossing pin ( 34 ) wearing.

Hardness tester according to claim 1 or 2, characterized in that the force measuring device ( 23 ) a housing ( 36 ), that from lid ( 26 ) extends downwards.

Hardness tester according to claim 1 or 2, characterized in that the upwardly directed collar ( 29 ) of the basic body ( 28 ) a guide slot ( 30 ), in which a guide pin ( 31 ), which is in a socket ( 27 ) of the lid ( 26 ) is held.