DE2645911A1

DE2645911A1 - Haertepruefmaschine

Info

Publication number: DE2645911A1
Application number: DE19762645911
Authority: DE
Inventors: Joseph Trevor Sidaway
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-16
Filing date: 1976-10-12
Publication date: 1977-04-28
Also published as: GB1561732A; FR2328190A1; DE2645911C2; US4104901A; FR2328190B1

Description

JOSEPH TREVOR SIDAWAY, 138 Leavale Road/ Norton,
Stourbridge, West Midlands, England

Härteprüfmaschine

Die Erfindung betrifft eine Härteprüfmaschine, mit einer
Abstützung für einen zu prüfenden Gegenstand, einer Prüfspitze, die beim PrüfVorgang einen Eindruck in dem Gegenstand bildet, und einem Mecnanismus zum Andrücken der Prüfspitze gegen den zu prüfenden Gegenstand.

Bei bekannten Härteprüfmaschinen dieser Art ist die Prüfspitze am unteren Ende einer vertikalen Stange befestigt, die allgemein als Prüfspitz^nspindel bezeichnet wird. Der Mechanismus, mittels dessen die Prüfspitze gegen den zu
untersuchenden Gegenstand geprüft werden kann, weist wenigstens einen Hebel auf, der mit der Stange am oberen Ende
derselben verbunden ist. Bei Benutzung der Vorrichtung
überträgt die PrüfSpitzenspindel räch unten gerichtete

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& BOEHMFRT

Kräfte von dem Hebel auf die Prüfspitze.

Bei einer ersten, bekannten Härteprüfmaschine der beschriebenen Art wird der Bereich des Eindruckes dadurch bestimmt, daß eine Dimension, beispielsweise der Durchmesser, des Eindruckes gemessen wird, wobei dies im allgemeinen mittels eines Wegmikroskopes erfolgt, welches in der Härteprüfmaschine vorgesehen ist.

Bei einer anderen bekannten Härteprüfmaschine der beschriebenen Art wird der Tiefenzuwachs des Eindruckes, der durch eine vorgegebene Zunahme der auf die Prüfspitze in Richtung auf den zu prüfenden Gegenstand drückenden Kraft erzeugt wird, bestimmt. Bei dieser Maschinenart ist mit dem oberen Ende der Prüfspitzenspindel ein Mechanismus verbunden, der eine Bewegung der Spindel auf ein Anzeigegerät überträgt und diese Bewegung verstärkt oder vergrößert, so daß die Bewegung des Zeigers, welcher einer sehr kleinen Bewegung der Prüfspitze entspricht, leicht beobachtet werden kann. Eine Fehlerquelle besteht bei mittels dieser Maschine durchgeführten Härtemessungen darin, daß eine vertikale Bewegung der Prüfspitze relativ zur Prüfspitzenspindel unter Belastung stattfindet.

Eine weitere Fehlerquelle, welche bei dieser Maschine von größerer Bedeutung ist, die aber auch bei der zunächst erläuterten Maschine.auftreten kann, ist die Reibung, welche der Bewegung.der Prüfspitzenspindel entgegengesetzt ist, sowie weiterhin die Reibung in dem Mechanismus zum Andrücken der Prüfspitze gegen den zu untersuchenden Gegenstand.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Härteprüfmaschxnen der beschriebenen Art besteht darin, daß derartige Maschinen nicht

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BOEHMERi- & ROEHMERT

dazu verwendet werden können, die Härte innerer Flächen von Werkstücken zu testen, da ja die Prüfspitze direkt an der Prüfspitzenspindel angebracht ist. Um die bekannten Maschinen für derartige Messungen zu verwenden, ist es notwendig, die Maschinen durch Zwischenschaltung eines Schwanenhalses zwischen der Prüfspitzenspindel und der Prüfspitze anzupassen. Allgemein ist eine Anzahl unterschiedlicher Schwanenhälse bei den bekannten Maschinen vorgesehen, um Härtemessungen an unterschiedlichen. Oberflächen von Werkstücken unterschiedlicher Größe und Form zu ermöglichen. Die Verwendung von Schwanenhälsen bei diesen Maschinen bringt aber eine Anzahl von Nachteilen mit sich. Die unsymmetrische Form eines Schwanenhalses resultiert in einer größeren Auslenkung der Maschine, wenn diese belastet ist, als dann, wenn die Prüfspitze direkt an der Spindel angebracht ist. Wird ein Schwanenhals verwendet, so ist es schwierig, eine korrekte Ausrichtung der Prüfspitze mit der Prüfspitzenspindel aufrechtzuerhalten. Große Schwanenhälse, die notwendigerweise schwer sind, erfordern Prüfspitzenspindeln spezieller Form, um die geeignete Befestigung derartiger Schwanenhälse an der Spindel zu ermöglichen. Insbesondere im Falle schwerer Schwanenhälse muß der Mechanismus zum Andrücken der Prüfspitze gegen den zu testenden Gegenstand eingestellt werden, um eine Kompensation hinsichtlich des Gewichtes des Schwanenhalses, welches auf die Prüfspitze einwirkt, zu schaffen. Wenn derartige Einstellungen durchgeführt worden sind und die Maschine nunmehr ohne einen Schwanenhals verwendet v/erden soll, können spezielle Gewichte an dem Mechanismus angebracht werden, um eine Kompensation für das Fehlen des Schwanenhalses zu schaffen, jedoch wird hierdurch die verwendung der Maschine kompliziert. Es liegt auch auf der Hand, daß das Vorsehen einer Vielzahl unterschiedlicher Schwanenhälse

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BORHMRRT & BOF-HMRRT

bei jeder Maschine die Gasamtkosten beträchtlich steigert.

Ein weiterer Nachteil der zuletzt beschriebenen Maschine besteht darin, daß eine fehlerhafte Anzeige des Anstieges der Tiefe des Eindruckes immer dann erfolgt, wenn ein nicht-elastisches Kollabieren des zu prüfenden Gegenstandes an derjenigen Fläche des Gegenstandes erfolgt, welche an der Abstützung abliegt, d.h. also an der Fläche, die der Prüfspitze abgewandt ist. Ein derartiges nicht-elastisches Kollabieren tritt mit hoher Wahrscheinlichkeit immer dann auf, wenn die Fläche des zu prüfenden Gegenstandes, die an der Abstützung anliegt, nicht eine bearbeitete Fläche ist, sondern beispielsweise eine durch Gießen oder Schmieden erzeugte Fläche.

Ein weiterer Nachteil besteht bei den bekannten Härteprüfm.aschinen der beschriebenen Art darin, und zwar sowohl bei Verwendung eines Schwanenhalses als auch dann, wenn die Prüfspitze direkt an der Spindel angebracht ist, daß der Oberflächenbereich des Gegenstandes,an dem die Härte geprüft werden soll, nur begrenzt sichtbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Härteprüfmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden oder weitgehend reduziert sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Prüfspitze an einem Prüfspitzenhebel angebracht ist.

Härtetests an inneren Flächen von Gegenständen und auch an anderen Flächen, die nur schlecht zugänglich sind, können mit der erfindungsgemäßen Härteprüfmaschine besser und leich-

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ter ausgeführt werden als mit den bekannten Maschinen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Prüfspitze durch eine Schraube gegen den Prüfspitzenhebel gezogen ist, welche zwischen der Prüfspitze und dem Hebel einen Kontaktdruck erzeugt, der hinreichend groß ist, um eine merkliche Bewegung der Prüfspitze relativ zu dem Hebel im Betrieb der Maschine zu verhindern.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand, der Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine bekannte

Härtetestmaschine, bei der eine Prüfspitzenspindel Verwendung findet;

Fig. 2 in ähnlicher schematischer Darstellung wie in Fig. 1 eine Härt'etestmaschine nach der Erfindung;

Fig. 3 einen Querschnitt einer Maschine nach der Erfindung, die im wesentlichen wie in Fig. 2 gezeigt angeordnet ist;

eine Vorderansicht der in Fig. 3 gezeigten Maschine;

eine Endansicht eines Prüfspitzenarmes einer weiteren Maschine, die im wesentlichen wie in Fig. 2 gezeigt angeordnet ist;

einen Querschnitt des in Fig. 5 gezeigten Armes;

ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der in Fig. 3 gezeigten Maschine in schematischer Darstellung;

Fig. 8 in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel der in Fig. 3 gezeigten, abgewandelten Maschine, wobei diese Maschine in betriebsbereiter Stellung gezeigt ist; und

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Fig.	4
Fig.	5
Fig.	6
Fig.	7

Fig. 9 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 8 die Teile der Maschine beim Bilden eines Eindruckes.

Die in Fig. 1 gezeigte Maschine weist einen Rahmen 1 auf, der eine Schraubenspindel 2 trägt, die mittels einer manuell drehbaren Mutter 3 gehoben und abgesenkt werden kann. Die Schraubenspindel kann an ihrem oberen Ende ein Werkstück abstützen, dessen Oberfläche der Härteprüfung unterworfen werden soll. Weiterhin weist die Maschine eine Prüfspitzenspindel 5 auf, die oberhalb der Schraubenspindel 2 koaxial mit dieser angeordnet ist und so geführt ist, daß sie Bewegungen in Richtung auf die Schraubenspindel hin und in Richtung von der Schraubenspindel weg ausführen kann. Am unteren Ende der Prüfspitzenspindel 5 ist eine Prüfspitze angebracht, die ein spitzes unteres Ende aufweist, welches mit dem Werkstück 4 in Eingriff kommen kann.

Die in Fig. 1 gezeigte Maschine weist weiterhin einen Mechanismus auf, mittels dessen die Prüfspitze 6 gegen das Werkstück 4 gedrückt werden kann. Dieser Mechanismus weist einen ersten Hebel 7 auf, dessen eines Ende mittels eines Anlenkungspunktes 8 am Maschinenrahmen T gelagert ist. An einer gegenüber dem Anlenkungspunkt 8 geringfügig entlang des Hebels mit Abstand befindlichen Stelle ist der Hebel mit der Prüfspitzenspindel 5 gekoppelt. Der Mechanismus weist weiterhin einen Satz von Gewichten 9 auf, die so angeordnet sind, daß sie von demjenigen Ende des Hebels .7, welches dam Anlenkungspunkt 8 gegenüberliegt, herabhängen können. Normalerweise sind, wie in Flg. 1 gezeigt, die Gewichte 9 durch einen Nocken 10 abgestützt.

Die in Fig. 1 gezeigte Maschine weist weiterhin eine Anzeigeeinrichtung auf, mittels welcher die Größe der verti-

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kalen Bewegungen der Prüfspitzenspindel 5 und der Prüf- · spitze 6 angezeigt werden können. Diese Anzeigeeinrichtung weist einen weiteren Hebel 11 auf, der an einem Ende mittels eines Anlenkungspunktes am Maschinenrahmen 1 gelagert ist. Am gegenüberliegenden Ende ist der Hebel mit einem Zeigerinstrument 12 gekoppelt, welches eine visuelle Anzeige der Bewegungen der Prüfspitzenspindel 5 ermöglicht. Der Hebel 11 ist an einer zwischen seinen Enden gelegenen Stelle mit dem oberen Ende der Prüfspitzenspindel 5 gekoppelt und ist so angeordnet, daß vertikale Bewegungen der Prüfspitzenspindel verstärkt und auf das Zeigerinstrument 12 übertragen werden.

Um die Härte des Werkstückes 4 mittels der in Fig. 1 gezeigten Maschine zu messen, wird die Schraubenspindel 2 solange verstellt, bis die Prüfspitze 6 mit dem Werkstück in Kontakt ist und das Zeigerinstrument 12 die Tiefe Null anzeigt. Die Prüfspitze trägt dann eine vorgegebene Belastung, welche aus dem Gewicht der PrüfSpitzenspindel 5, dem Gewicht des Hebels 7 und irgendwelchen anderen Gewichten besteht, welche aufgebracht werden können, um die erwünschte vorgegebene Last zu ergeben. Dann wird der Nocken 10 gedreht, um die Gewichte auf den Hebel 7 aufzubringen, wodurch auf die Prüfspitze 7 eine zusätzliche Belastung ausgeübt wird. Sobald das Zeigerinstrument 12 anzeigt, daß die Prüfspitzenspindel zur Ruhe gekommen ist, wird der Nocken in seine Ursprungsstellung zurückbewegt, um die zusätzliche Belastung zu entfernen. Die Zunahme in der Tiefe des Eindruckes, welcher durch das zeitweise Aufgeben der zusätzlichen Belastung auf die vorgegebene, ursprüngliche Belastung bewirkt wird, läßt sich dann aus der Ablesung des Zeigerinstrumentes 12 ersehen.

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Die in den Fig. 2 bis 4 gezeigte Maschine weist einen -Rahmen 21 auf, der eine vertikale Schraubenspindel 22 trägt, die relativ zum Rahmen durch eine Mutter'23 verstellbar ist. Arn oberen Ende der Schraubenspindel ist eine Abstützung 24 für ein Werkstück 25, welches geprüft werden soll, vorgesehen. Diese Bauteile können ähnlich oder gleich den entsprechenden Bauteilen der in Fig. 1 gezeigten/ bekannten Härteprüfmaschine sein. Die in den Fig. 2 bis 4 gezeigte Härteprüfmaschine weist weiterhin ebenfalls eine Prüfspitze 26 auf, die ebenfalls ähnlich oder gleich den bekannten Prüfspitzen sein kann. In der in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Maschine ist die Prüfspitze 26 an einem Ende eines Hebels 27 angebracht. An seinem gegenüberliegenden Ende ist der Hebel mit einem Anlenkungspunkt 28 am Rahmen 21 der Maschine gelagert. In dem Fall, daß die Prüfspitze vertikal nach unten auf das Werkstück 25 drücken soll, liegt der Hebel 27 im wesentlichen horizontal, so daß dann, wenn der Hebel sich um den Anlenkungspunkt 28 bewegt, die Prüfspitze 26 sich entlang eines Kreisbogens bewegt, der sehr genau einen vertikalen Weg annähert. Es liegt auf der Hand, daß die Distanz, um welche sich die Prüfspitze bewegt, wenn die Maschine verwendet wird, sehr, klein ist, verglichen mit der Länge des Hebels 27.

Der Anlenkungspunkt 28, der das Lager für den Hebel 27 bildet, ist durch vier flexible Streifen aus Federstahl gebildet. In Fig. 3' sind nur zwei dieser Federstahlstreifen, nämlich 28a und 28b, gezeigt. Typischerweise hat jeder Streifen eine Dicke von 0,071 cm (28/1000"), eine Länge von 3,81 cm (1,5") und eine Breite von 1,59 cm (5/8"). Der Streifen 28a ist vertikal angeordnet, wobei seine breitesten Flächen relativ zur Maschine nach vorne und nach hinten ge-

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richtet sind. Etwas weniger als eine untere Hafte des Streifens ist überlappend mit einer nach hinten weisenden Fläche des Hebels 7 angeordnet, wobei dieser untere Abschnitt des Streifens starr und fest an dem Hebel befestigt ist. Etwas weniger als eine obere Hälfte des Streifens überlappt mit einer nach vorne weisenden Fläche an dem Maschinenrahmen 21. Dieser obere Abschnitt des Streifens ist starr und fest an dem Rahmen der Maschine befestigt. Der Streifen 28a liegt benachbart zu einem seitlicheil Ende de,s Hebels 27. Ein weiteres Ende der Streifen ist in ähnlicher Weise benachbart zum gegenüberliegenden seitlichen Ende des Hebels angeordnet und hat von dem Streifen 28a typischerweise einen Abstand im Bereich von etwa 5,08 cm (2"). Der Streifen 28b ist horizontal angeordnet, wobei er sich über seine Länge in der Maschine von vorne nach hinten erstreckt. Etwas weniger als die vordere Hälfte des Streifens 28b überlappt eine nach oben weisende Fläche des Hebels 27, wobei dieser vordere Abschnitt des Streifens starr und fest an 'dem Hebel befestigt ist. Etwas weniger als die hintere Hälfte des Streifens 28b überlappt eine nach unten weisende Fläche am Rahmen 21, wobei dieser hintere Abschnitt des Streifens starr an dem Rahmen befestigt ist. Der vierte Streifen ist in ähnlicher Weise angeordnet, wobei die horizontalen Streifen zwischen den vertikalen Streifen liegen. Die flexiblen Streifen ermöglichen gemeinsam eine Schwenkbewegung des Hebels 27 relativ zum Rahmen um eine horizontale Achse, welche sich in der Maschine von einer Seite zur anderen erstreckt. Es ist zu beachten, daß der AnIenkungspunkt 28 keinerlei Reibungskräfte bewirkt, die einer derartigen Verschwenkung des Hebels 26 entgegenstünden.

Die in den Fig. 2 bis 4 gezeigte Maschine weist weiterhin

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einen Mechanismus auf, der die Prüfspitze 26 gegen das Werkstück 25 drückt. Dieser Mechanismus weist einen zweiten Hebel 29 auf, an dessen einem Ende ein AnIenkungspunkt 30 am Rahmen 21 der Maschine vorgesehen ist. Auf einem Teil des Hebels 29, der von seinem Anlenkungspunkt entfernt liegt, ist ein Satz von Gewichten 31 aufgehängt. Der Mechanismus weist weiterhin eine Stange 33 auf, die mit dem Hebel 29 an einer Stelle verbunden ist, die zwischen seinen Enden liegt, jedoch dem Anlenkungspunkt 30 näher als dem gegenüberliegenden Ende. Die Stange 33 dient dazu, von dem Hebel 29 auf den Hebel 27 an einer Stelle zwischen der Prüfspitze 26 und dem Anlenkungspunkt 28 eine nach unten gerichtete Kraft zu übertragen.

Zum Abstützen des Hebels 29 ist eine Rolle 50 vorgesehen, welche dazu dient, die Prüfspitze 26 von der durch die Gewichte 31 erzeugten Kraft zu entlasten. In Fig. 3 ist die Rolle 50 mit Abstand von dem Hebel 29 gezeigt, so daß die zusätzliche Belastung auf die Prüfspitze aufgebracht ist. Die Rolle 50 ist durch einen Hebel 51 getragen, der um eine horizontale Achse verschwenkbar ist, wodurch die Rolle aus der in Fig. 3 gezeigten Position in eine andere geschwenkt werden kann, in der sie an der Unterseite eines Endabschnittes des Hebels 29, entfernt von dem Anlenkungspunkt 30, anliegt. Die Bewegung des Hebels 51 ist durch einen Dämpfer 52 gesteuert, welcher die Rate, mit der die Zusatzbelastung auf die Prüfspitze aufgebracht werden kann, begrenzt.

An der Vorderseite der Maschine ist ein Handgriff 53 angeordnet, mittels dessen eine Bedienungsperson einen Nocken oder eine Kurbel 32 drehen kann, deren Bewegung auf den Hebel 51 übertragen wird, wodurch die Rolle 50 in und außer

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Anlage bezüglich des Hebels 29 bewegt wird.

Weiterhin weist die Maschine eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen einer vertikalen Bewegung der Prüfspitze 26 auf. Diese Anzeigeeinrichtung weist einen dritten Hebel 34 auf, der nahe einem Ende einen Anlenkungspunkt 38 am Maschinenrahmen 21 aufweist. Das gegenüberliegende Ende des Hebels 34 ist mit einem Zeigerinstrument 36 verbunden. An dem dem Anlenkungspunkt 35 des Hebels 34 benachbarten Ende ist der Hebel 34 mit dem Hebel 27 an einer zwischen den Enden des letztgenannten gelegenen Stelle verbunden. Der Hebel 34 ist so angeordnet, daß er die Bewegung des Hebels 27 verstärkt und vergrößert, wobei dann diese verstärkte oder "übersetzte" Bewegung auf das Zeigerinstrument 36 übertragen wird.

Die in den Fig. 2 bis. 4 gezeigte Maschine wird in ähnlicher Weise zu der bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Maschine benutzt. Zunächst werden die Gewichte 31 dμrch die Rolle 50 abaestützt_? wobei die Prüfspitze 26 durch eine ursprüngliche Belastung nach unten gedrückt wird, welche aus dem Gewicht des Hebels 27 und einem weiteren Gewicht 37 besteht. Wenn der Nocken 32 gedreht wird, so erfährt die Prüfspitze eine zusätzliche, nach unten gerichtete Last, welche von den Gewichten 31 herrührt. Wenn die Abwärtsbewegung der Prüfspitze aufgehört hat, wird der Nocken 32 in seine Anfangsstellung zurückgebracht, woraufhin die Zunahme der Tiefe des Eindruckes auf" dem Werkstück 25, welche durch die zeitweise aufgebrachte Zusatzbelastung verursacht worden ist, am Zeigerinstrument 36 abgelesen wird.

Es ist zu beachten, daß ein hohles, zylindrisches Werkstück leicht auf der Abstützung 24 abgestützt werden kann, wobei

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die Prüfspitze 26 sich mit einer Innenfläche des Werkstückes in Kontakt befindet.

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist die Prüfspitze 26 an der Unterseite des Hebels 27 angeordnet und an dem Hebel mittels einer Schraube 37a befestigt. Diese Schraube zieht die Prüfspitze gegen die Unterseite des Hebels und erzeugt zwischen dem Hebel und der Prüfspitze einen Kontaktdruck, der wenigstens gleich dem maximalen Kontaktdruck ist, der erhalten würde, wenn sowohl die Ursprüngsbelastung als auch die Zusatzbelastung von dem Hebel auf die Prüfspitze übertragen würden. Diese Anordnung stellt sicher, daß keine vertikale Relativbewegung der Prüfspitze bezüglich des Hebels unter Belastung stattfindet.

In Fig. 5 und 6 sind eine Prüfspitze 40 und ein benachbarter Endabschn.itt eines Hebels 41 eines weiteren Ausführungsbeispieles einer Härteprüfmaschine gezeigt, die im wesentlichen denselben Aufbau und dieselbe Anordnung hat, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Hebel 41 entspricht dem Hebel 27 von Fig. 2. Der Hebel 41 weist einen Drehkopf 42 auf, der an einem weiteren Abschnitt 43 des Hebels so angebracht ist, daß er um eine Längsachse 44 des Hebels drehbar ist. Die Prüfspitze 40 ist an dem Drehkopf 42 befestigt und steht hiervon radial relativ zu der Achse 44 vor. Weiterhin sind an dem Drehkopf 42 bestimmte Komponenten eines optischen Systems der Maschine angebracht. Diese Komponenten weisen eine Objektivlinse 45 auf, die winkelmäßig um die Achse 44 versetzt mit Abstand von der Prüfspitze 40 angeordnet ist. Wird der Drehkopf um die Achse gedreht, so können eine ausgewählte Prüfspitze 40 und die Objektivlinse 45 auf einen zu prüfenden Bereich des Werkstückes gerichtet werden. Der Hebel 41, einschließlich des Drehkopfes 42, is⁴-, hohl ausge-

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bildet, so daß Licht, welches durch die Objektivlinse hindurchgeht, durch einen reflektierenden Spiegel oder ein Prisma 46 durch den Hebel hindurch zu anderen Komponenten (nicht gezeigt) des optischen Systems der Maschine reflektiert wird. Dieses optische System ist in bekannter Weise so angeordnet, daß der Durchmesser der anderen Dimension eines Eindruckes, welcher in dem Werkstück gebildet worden ist, bestimmt werden kann.

In Fig. 7 ist eine Einrichtung gezeigt, welche alternativ zu den Einrichtungen, die in Fig. 2 bis 4 gezeigt sind, die Messung der Tiefe des Eindruckes ermöglicht. In Fig. 7 gezeigte Bauteile oder Elemente, die Teilen entsprechen, die bereits unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 4 beschrieben worden sind, tragen gleiche Bezugszeichen, wobei jedoch jeweils die Ziffer "1" vorgesetzt ist. Die vorstehende Beschreibung ist auch auf das in Fig. 7 gezeigte Ausführungsbeispiel anwendbar, mit _r Ausnahme der nachfolgend erwähnten Unterschiede.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Maschine befindet sich ein Anlenkungspunkt 135 eines Verstärkungshebels 134 auf einem Hauptprüfspitzenhebel 127 an einer Stelle, die derjenigen des Anlenkungspunktes 35 entspricht. Ein Ende des Hebels 134 ist mit einem Zeigerinstrument 136 verbunden, während das andere Ende des Hebels 134 relativ zum Rahmen 21 frei bewegbar ist und einen Fühler 138 trägt, der mit der Oberfläche eines zu testenden Werkstückes 125 in Kontakt steht.

Wenn infolge einer durch die Prüfspitze 126 aufgebrachten Belastung die Oberfläche des Werkstückes 125 relativ zu dem Maschinenrahmen stationär bleibt, d.h., wenn die untere Fläche des Werkstückes nicht kollabiert, ist die Wirkungsweise

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der Maschine dieselbe wie bei der in den Fig. 2 bis 4 ge-> zeigten Maschine, wobei also das Zeigerinstrument 136 nur eine Bewegung der Prüfspitze anzeigt, die auf den Eindruck zurückzuführen ist. Wenn während des Eindrückens eine Abwärtsbewegung der oberen Fläche des Werkstückes 125 relativ zum Maschinenrahmen stattfindet, so ergibt sich eine entsprechende Abwärtsbewegung des Fühlers 1:38. Eine Abwärtsbewegung des Fühlers 138 bewirkt ein Verschwenken des Hebels 134 in einer Richtung, die derjenigen Schwenkbewegung des Hebels, welche durch die Abwärtsbewegung der Prüfspitze 126 erzeugt wird, entgegengesetzt ist. Die Bewegung des Fühlers versucht also, die überschüssige Abwärtsbewegung der Prüfspitze, die durch ein Kollabieren des zu untersuchenden Werkstückes an seiner unteren Fläche bewirkt wird, zu kompensieren. Diese Kompensation ist nicht exakt, da die Verstärkung der Bewegung, des Fühlers 128 von derjenigen der Bewegung der Prüfspitze 126 verschieden ist. Die Kompensation reicht aber für praktische Zwecke aus, wenn der Anlenkungspunkt -134 hinreichend dicht an dem Fühler 138 liegt. Betrachtet man Fig. 7, so ergibt sich, wenn der Abstand von dem Fühler zu dem Anlenkungspunkt 135 gleich a ist und der Abstand von dem Anlenkungspunkt zum anderen Ende des Hebels 134 gleich b ist, die Verstärkung der Bewegung

des Hebels 127 zu -—-—^ , während sich die Verstärkung der

b
Bewegung des Fühlers 138 zu — ergibt. Die Differenz ist

b + a b _ _Λ ^a

In den Fig. 8 und 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Härteprüfmaschine wiedergegeben, um eine bessere Darstellung zu ermöglichen, ist die Einrichtung zur Tiefenmessung in den Fig. 8 und 9 nicht gezeigt. Die in den Ficr. 8 und 9 gezeigten Teile tragen, soweit sie Teilen entsprechen, die bereits unter Bezugnahme auf die

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Fig. .2 bis 4 -beschrieben worden sind, dieselben Bezugszeichen, wobei jedoch die Ziffer "2" vorangesetzt ist. Die vorstehende Beschreibung ist also insoweit anwendbar, wie es sich nicht um nachfolgend beschriebene Unterschiede handelt.

Verglichen mit der in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Maschine weist die in den Fig. 8 bis 9 gezeigte Maschine einen weiteren Hebel 239 auf, der nachfolgend als Klemmhebel bezeichnet wird. An einem Ende des Klemmhebels 239 weist der Klemmhebel einen Anlenkungspunkt 240 am Maschinenrahmen auf. Am anderen Ende des Hebels ist eine Klemme 241 vorgesehen, welche an einem Werkstück 225 angreifen kann. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Klemme auf das Werkstück eine Kraft aufbringen kann, die so betrachtet werden kann, als ob sie an dem Kontaktpunkt zwischen einer Prüfspitze 226 und dem Werkstück wirkte und entlang der Bewegungsbahn der Prüfspitze gerichtet ist. Der Klemmhebel ist mit einem Zusatzbelastungshebel 229 durch eine hydraulische Kolbenzylindereinheit 242 verbunden. Wenn die in Fig. 8 und 9 gezeigte Vorrichtung für die Inbetriebnahme vorbereitet ist, so drückt die Prüfspitze 226 mit der Ursprungslast auf das Werkstück 225. Die Kolbenzylindereinheit 242 ist ausgefahren, so daß die durch Gewichte 231 ausgeübte Last auf den Klemmhebel 239 wirkt, nicht aber auf einen Prüfspitzenhebel 227- Das Werkstück 225 wird auf diese Weise durch die Klemme oder die Backen 241 gegen eine Abstützung 224 gedrückt. Die mechanische Anordnung ist so getroffen, daß die Kraft, welche auf das Werkstück durch die Klemme ausgeübt wird, gleich der zusätzlichen Last ist, die nachfolgend auf die Prüfspitze 226 aufgebracht wird, um so die Tiefe des Eindruckes in dem Werkstück zu erhöhen.

Um auf die Prüfspitze 226 die Zusatzbelastung aufzubringen,

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wird die Kolbenzylindereinheit 242 eingefahren. Die Klemme •241 wird hierdurch von der Last, die durch die Gewichte 231 erzeugt wird, befreit. Es₁ ist zu beachten, daß das Aufbringen der Zusatzbelastung auf die Prüfspitze in keiner Weise durch eine Vergrößerung in der auf das Werkstück auf der Abstützung 224 ausgeübten Druck oder durch irgendein Anwachsen der Belastung, der die Abstützung 224, eine Schraubenspindel 222 und der Maschinenrahmen ausgesetzt sind, begleitet ist. Dementsprechend lassen sich Fehler, die aus einer Deformation dieser Bauteile oder aus einem Kollabieren der unteren Fläche des Werkstückes und einer Zusatzbelastung resultieren, vermeiden. Die Zusatzbelastung wird von der Prüfspitze abgenommen, indem die Kolbenzylindereinheit 242 wieder ausgefahren wird, wodurch eine gleiche Belastung durch die Klemme 241 auf das Werkstück aufgebracht wird.

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ϋ 5 «46

BEZUC-SZSIGHEELISTS (LIST.OF REFERENCE NUMERALS)

1 Rahmen	1	1	16
2 SchTanb(=>n.=?pi ndpi	?	17
5 Mutter	,5	13
4 Werkstück	4	19
3 Prüfspitzenspindel	5	20
6 Prüfspitze	6	21
7 Hebal	7	2?
8 Anlenkungsrmnkt	8	23
9 Gewicht	q	24
10 Nocken	10	?5
11 HPhPl	11	26
i <- 7pi gpri n^frnirpnt-	12	• 27
15	13_	To^ 'Per¹ ^f-^~
14	14	29
15	50
16
17
13
19
20
21 Rahmen
2? Schraubenspindel
25 Mutter
24- Abstützung
2 5 Werkstück
Pf) Prüfern t^p
27 Hebel
28 Anlenkünqspunkt 28a + 28b Verte-r^f-^hiGf
29 Hebel
50 Anlenküngspunkt

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31 Gewicht 31

32 Nocken	37a Schraube	32
33 Stanqe		33
34 Hebel		34
35 Änlenkunqspunkt		35 .
36 Zeiqerinstrument		36
37 Gewicht		37
38 Fühler		38
39		39
40 Prüfspitze		40
41 Hebel		41
42 Drehkopf		42
43 Abschnitt-		43
44 Lärtgsar-hse»		4-4
4y Oh jpkf-i vT i n=5(=>		45
		46
47.		47
48		48
49		49
50 Rolle		50
5-I Hebel		51
52 Dämpfer		52
53 Handgriff		53
54		54
55		55
56 .		. 56.
57		57
58 . . '		58
59		59
60		60
61	61
62	62
63	63
64	64
65	65

- 2 -709817/0301

101	101
102	.102
103	103
104-	104-
105	105
106	106
107	107
108	108
109	109
110	110
111	111
112	112
113	113
114-	114·
115	115
116	116
117	117
118	118
119	119
120	120
121	121
122	122
123	123
124-	124·
125 Werks tu ck	125
126 Prüfspitze	126
^Ic-/ Hebel	127
128	128
129	129
130	130
131	131
132	132
133 ·	133
134- _Hohol	134-
135	135

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136	Zeigerinstrument	136
222	Schraubenspindel	222
224	Abstützung	224
22 5	Werkstück	225
226	Prüfspitze	226
227	Hebel	227
229	Hebel	229
231	Gewicht	231
239	Klemmhebel	239
240	Anlenkungspunkt	24O
241	Klemme	241
242	Kolbenzylindereinheit	242

4 -

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Claims

JOSEPH TREVOR SIDAWAY S 1946 Ansprüche

1. Härteprüfmaschine, mit einer Abstützung für einen zu prüfenden Gegenstand, einer Prüfspitze, die beim Prüfvorgang einen Eindruck in dem Gegenstand bildet, und einem Mechanismus zum Andrücken der Prüfspitze gegen den zu prüfenden Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfspitze (26) an einem Prüfspitzenhebel (27) angebracht ist. * · ■ ■

2. Härteprüfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfspitzenhebel (27) nahe einem Ende einen Anlenkungspunkt; (28) aufweist, wobei die Prüfspitze (26) nahe dem gegenüberliegenden. Ende des Prüfspitzenhebels angebracht ist.

3. Härteprüfmaschine nach Anspruch T oder 2, gekennzeichnet durch eine·· Einrichtung (231) zum Aufbringen einer Zusatzlast auf die Prüfspitze (226), wobei eine Klemme (2AI) zum Aufbringen einer im wesentlichen gleichen Last auf einen auf der Abstützung (224) ruhenden Gegenstand (225) vor dem Aufbringen der Zusatzlasb auf die. Prüfspitze vorgesehen ist»

4. Härteprüfmaschine nach Anspruch 3? gekennzeichnet durch

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eine Einrichtung (242) zum Übertragen der Zusatzlast von' der Klemme (241) auf die Prüfspitze (226).

5. Härteprüfmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme (241) durch einen Klemmhebel (239) getragen ist; und daß die Einrichtung zum übertragen der Zusatzlast eine Kolbenzylindereinheit (242) aufweist, die zwischen dem Klemmhebel und einem Bauteil (229) angeordnet, ist, durch welches die Zusatzlast auf die Prüfspitze (226) übertragen wird.

6. Härteprüfmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung (36) zum-Anzeigen der Größe einer Bewegung des PrüfspitzenhebeIs (27) um seinen Anlenkungspunkt.

7. Härteprüfmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung einen mit dem Prüfspitzhebel (27) und einem Zeiger (36) verbundenen Verstärkungshebel (34) aufweist, der so angeordnet ist, da3 er die Bewegung des Prüfspitzenhebels vergrößert und diese vergrößerte Bewegung auf den Zeiger überträgt.

8. Härteprüfmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungshebel (134) eine mit der Oberfläche eines auf einer Abstützung (124) befindlichen,.durch die Prüfspitze (126) beaufschlagten Gegenstandes (125) in Kontakt bringbaren Fühler (38) aufweist, wodurch die Bewegung der Gegenstandsfläche auf den Verstärkungshebel übertragbar ist.

9. Härteprüfmaschine nach Anspruch 7 oder 8 _s dadurch gekennzeichnet^ daß der Verstärkungshebel (134) mit dem Prüfspitzen-

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.hebel (127) an einer zwischen der Prüfspitze (126) und dem Anlenkungspunkt (128) des Prüfspitzenhebels gelegenen Stelle verbunden ist.

10. Härteprüfmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein optisches System, mittels dessen ein durch die Prüfspitze (40) gebildeter Eindruck nach dem Zurückziehen der Prüfspitze aus dem Eindruck betrachtet werden kann und welches einer, an dem Prüfspitzenhebel (41) angebrachten Reflektor aufweist»

11. Härteprüfmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfspitze (40) und ein Teil (45) des optischen Systems an dem Prüfspitzenhebel (41) so angebracht sind, daß sie relativ zu diesem zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegbar sind, wobei in der ersten Stellung die Prüfspitze einem Testbereich des zu prüfenden Gegenstandes zugewandt ist und in der zweiten Stellung der Testbereich durch'das optische System betrachtet werden kann.

12. Härteprüfmaschine nach.einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet., daß die .Prüfspitze (26) durch eine Schraube (37) gegen den Prüfspitzenhebel (27) gezogen ist, welche zwischen der Prüfspitze und dem Hebel einen Kontaktdruck erzeugt/ der hinreichend groß ist, um eine merkliche Bewegung der Prüfspitze relativ zu dem Hebel im Betrieb der Maschine zu verhindern.

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