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Härtegradprüfmaschine. Die Erfindung betrifft Härtegradprüfmaschinen
für feste Körper, welche einen Schlagstift besitzen, der durch eine Vorrichtung
angehoben und wieder freigegeben wird, wodurch er auf den zu prüfenden Gegenstand
auftrifft und sofort wieder zurückprallt. Die Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet
sich vor diesen bekannten Einrichtungen durch die besondere Form einer Auffangvorrichtung
aus, welche ein unbeabsichtigtes wiederholtes Aufschlagen auf den zu prüfenden Gegenstand
verhindert.
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In den Zeichnungen ist Abb. i eine Vorderansicht der Härteprüfmaschine;
Abb.2 eine Seitenansicht derselben.
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Abb. 3 ist ein Schnitt in vergrößertem Maßstabe.
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Abb. 4 zeigt in noch größerem Maßstabe den unteren Teil des Apparates
im Schnitt.
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Abb. 5 veranschaulicht einen Querschnitt nach Linie 5-5 der Abb. 4.
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Abb. 6 ist ein ähnlicher Schnitt nach Linie. 6-6 der Abb. 4.
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Abb. 7 ein solcher nach Linie 7-7 der Abb. .. und Abb. 8 zeigt verschiedene
Einzelteile der Abb. 4 in Richtung des in Abb. 6 eingezeichneten Pfeiles gesehen.
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Der in den Abb. i und 2 gezeichnete Apparat ist auf einer Grundplatte
io, die durch Schrauben i i horizontal einstellbar ist, angeordnet. Ein kleiner
Aniboß 12 ist in die Grundplatte eingelassen, während 13 einen nach rückwärts und
oben ausladenden Arni darstellt, der unter anderem als Träger für eine kurze Welle
14 dient. Auf dieser sitzt ein durch Handrad 16 drehbares Zahnrad 15, durch welches
die Lage des eigentlichen Härteprüfapparates 17 über dem zu untersuchenden Körper
eingestellt werden kann. Dieser Körper wird auf dem Amboß 12 angebracht; eine Zahnstange
18 dient, zusammen mit dem Zahnrad 15, zur richtigen Einstellung des Apparates.
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Die eigentliche Härteprüfmaschine besitzt ein zylindrisches Gehäuse
ig, das fest mit der erwähnten Zahnstange 18 verbunden ist. Auf der einen Seite
ist das Gehäuse ig mit einer Schutzhülse 2o für das Lot 21 versehen, dessen Stellung
sich durch ein Fenster 22 in einem. Schieber 23 beobachten läßt. Auf der anderen
Seite des Gehäuses ig befindet sich ein Rohr 24., in welchem eine später noch zu
beschreibende
Vorrichtung enthalten ist, mittels der ein Zeiger
25 über ein Zifferblatt 26 bewegt wird, das mit einem durch Verbindungsstutzen 28
oben mit dem Gehäuse i9 verbundenen Gehäuse 27 in Verbindung steht. Innerhalb dieses
Stutzens 28 ist eine Stange 29 beweglich angebracht, die an ihrem unteren Ende einen
Halsen 3o besitzt.
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Der Schlagstift 31 ist das wichtigste Ar beitsteil der Erfindung und
besteht aus einem außerordentlich hart gepreßten Stahlbotzcr finit einer Aussparung
32, die am oberen Ende einen Flansch und in der 'Nähe des unteren Endes eine abgesetzte
Schuitcr 33 besitzt.
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Am untersten Ende des Schlagstiftes befindet sich ein Diamant 34 oder
ein sonsiigei Körper von großer Härte.
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Das obere Ende des Schlagstiftes ist voll einer festen Lagerschale
9o umgeben, die eine Führung 35 bildet (Abb. 3). Eine Feder 36 liegt mit ihrem oberen
Ende gegen eine Schulter dieses Lagers und mit ihrem unteren Ende gegen eine Hülse
37 der Anzeigevorrichtun--, all welcher eine Zahnstange 38 angebracht ist. Diese
Hülse 37 wird von der Feder 36 nach unten gegen ein festes hohles Kupplungsglier
39 gedrückt, das finit einer inneren konischem Fläche :4o versehen ist (Abb. d.).
Ferner be sitzt die Hülse 37 an ihrem unteren Ende eine Schulter 41, wie aus Abb.
d. zu ersehen ist.
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Zwischen dem Schlagstift 31 und den, äußeren Kupplungsglied befindet
sich ein inneres be%Yegliches Kupplungsglied von de; Form einer zylindrischen Hülse
d.2, das mit oberen und unteren ringförmigen Schultern 4s und d4 versehen ist, deren
letztere mit Schulter.:15 des äußeren Kupplungsgliedes in Be rührung gebracht werden
kann. Eine Anzahl Kugeln .46 sind in dem inneren Kupplungsglied vorgesehen, von
denen der Schlagstift erfaßt werden kann.
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q.7 ist eine Führungshülse und besitzt einen ringförmigen Absatz q.8,
der mit der Schulter 33 des Schlagstiftes in Berührung gebracht werden kann. Außerdem
besitzt die Hülse einander gegenüberliegende Zapfen 49, dic nach außen durch Schlitze
5,.1 in das bewegliche Kupplungsglied q.2 greifen. Diese Zapfeil .f9 werden voll
den Haken 51 ergriffen, die an der die Anzeigevorrichtung bewegenden Hülse 37 bei
52 angelenkt sind (Abb. 6 und 8) Die Haken 51 sind durch einen Bügel 53 miteinander
verblinden. Durch die hier vorgeseheilen Federn 55 werden die Haken finit det: Zapfen
49 in Eingriff gehalten. Die Hülse 3; besitzt eine Nut 56 (Abb. 5), in der eine
Aus Lösefeder 58 vorgesehen ist, die durch Schrauben an dem äußeren festen Kupplungsglied
befestigt ist. Diese Feder besitzt einen nach innen gerichteten und über den die
Haken verbindenden Bügel 53 greifenden Finger 59. An der die Anzeigevorrichtung
antreibenden Hülse 37 ist eine Zahnstange 6o ange bracht, die mit einem Zahnrad
61 auf der Welle 62 in Eingriff steht, welche letzteres durch ein Handrad 63 (Abb.
3) gedreht werden kann. Die Welle 62 ist in dem Schieber 23 gelagert.
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Wie aus Abb. 3 ersichtlich ist, kämmt die Zahnstange 38 mit einem
an dem Gehäuse i9 gelagerten Zahnrade 68, das seinerseits ntit einer weiteren Stange
69, ciie sich in dein Rohr 24 bewegt, iin Eingriff steht. An dein oberen Ende läuft
die Zahnstange in einem Stift 7o aus, der mit einer Führung 71 in Reibungsschluß
steht. An der Hülse 7 1 befindet sich oben ein Stift 72, der gegen einen an der
Traverse 74 angebrachten Stift 73 schlägt. All (lein anderen Ende der Traverse befindet
sich die vorerwähnte Führungsstange 29. Des weiteren trägt die Traverse 74 einen
Fiüirungsstift 75 finit einer Zahnung 76, welche finit einem auf der Drehachse des
Zeigers 2z befindlichen Zahnrad 77 in Eingriff stellt. eine Schutzhülse 8o umschließt
das untere Ende des Schlagstiftes.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Der zu untersuchende
Gegenstand wird auf deal Amboß 12 gelegt, und die Vorrichtung auf diesen Gegenstand
durch das Zahnrad 15 und Zahnstange 18 (Abb. 2) eingestellt. Hierauf wird das Handrad
63 und dadurch die Welle 62 gedreht, welche durch das Zahnrad 61 und Zahnstange
6o die Hülse 37 bis zu einer gegebenen Höhe nach oben bewegt und dabei die Feder
36 spannt. Die Hülse .47 bewegt sich mit der Hülse 37 zusammen nach oben, indem
ihre Zapfen 49 von den Haken 51 ergriffen werden; der Absatz 48 (Abb. 4) an der
Führungshülse legt sich gegen die Schulter 33 des Schlagstiftes 31, wodurch letzterer
ebenfalls nach oben bewegt, und die Aussparung 32 voll. dem Haken freigegeben wird.
Bei der Aufwärtsbwegung, und zwar bevor der Bügel 53, der Haken 51 den Auslösefinger
59 erreicht, kommt die Mitnehmerhülse 4.7 mit der unteren Schulter d.3 des beweglichen
Kupplungsgliedes 4.2 in Berührung, hebt diese und damit auc?.i die Kugeln 46 aus
ihrer Kupplungslage in der Kammer 40. Die Aufwärtsbewegung setzt sich so lange fort,
bis der Bügel 53 gegen den Auslöser 59 stößt, wodurch die Haken 51 uni ihre Zapfen
52 zum Anschlagen gebracht werden lind dadurch die Mitnehmerhülse 47 freigeben.
Diese fällt nun zusammen mit den. Schlagstift 31 nach unten. Während dieses Falles
reißt die Mitnehmerhülse den Kupp-Illllgsteil 4z und die Kugeln 46 nach unten, da
die Zapfen 49 der Mitnehmerhülse auf die untere Kante 95, der in der Kupplungshülse
vorgesehenen Aussparung 54 auftreffen
(ebb. 8), aber da die Kupplung
nur nach einer Richtung hin als solche wirkt, ist der Schlag-Stift in der Lage,
vollkommen unbehelligt zurückzuprallen. In dem Augenblick jedoch, in dem der Schlagstift
durch seine Schwerkraft wieder zu fallen beginnt, wird diese zweite Abwärtsbewegung
dadurch aufgehalten, daß sich die Kugeln 46 zwischen die konischen Flächen und den
Schlagstift legen. Durch das Anheben der Hülse 37 wird das Zahnrad 68 in dem dem
Uhrzeiger entgegengesetzten Sinne gedreht und bewegt dabei die Zahnstange 69, Stift
7o, die Reibungshülse 71 und den Stift 72 nach unten. Die Traverse 74 fällt ebenfalls
herunter und legt-sich wieder auf die Fläche 96 auf (ebb. 3), wodurch der Zeiger
25 in die Nullage zurückgedreht wird. Hierauf wird das Handrad 63 gedreht, und die
Hülse 37 durch die Feder 36 nach unten bewegt, wobei sich das Zahnrad 68 in die
dein Uhrzeigersinne entgegengesetzte Richtung des Uhrzeigers dreht und dabei die
Zahnstange 69 und den die Hülse 71 tragenden Stift 7 o anhebt. Dadurch, daß der
Stift 72 dann mit dem Anschlagstift 73 in Eingriff kommt, wird die Traverse 74 angehoben,
bis der Haken 3o die Schulter 33 des Anschlagstiftes erfaßt. Das Gewicht des letzteren
verhindert -ein weiteres Anheben der Traverse 74, aber durch die Aufwärtsbewegung
derselben ist, wie leicht verständlich, die Rückprallhöhe durch den Zeiger 25 bereits
angezeigt worden. Eine weitere Aufwärtsbewegung der Zahnstange 69 veranlaßt den
Stift 70, in der Reibungshülse 71 zu gleiten.
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Zusammenfassend: Der Schlagstift wird bis zu einer bestimmten Höhe
angehoben, dann freigegeben, wobei er herunterfällt. Bei seinem Zurückprallen wird
er aufgefangen und in einer von der Höhe des Zurückprallens unabhängigen Stellung
festgehalten. Diese Rückprallbewegung entspricht jeweils der Härte des zu prüfenden
Körpers und ist für jeden Härtegrad des Körpers verschieden. Die darauf folgende,
durch die Feder 36 hervorgerufene Drehung des Zahnrades 68 verursacht eine Aufwärtsbewegung
des Stiftes 75, und eine dementsprechende Bewegung des Zeigers 25, die sich so lange
fortsetzt, bis der Haken 30 den Schlagstift auffängt, worauf die Anzeigevorrichtung
zum Stillstand kommt. Der auf diese Weise angezeigte Wert bleibt ablesbar bestehen,
und zwar so lange, bis ein weiterer. Versuch zur Härteprüfung des Gegenstandes gemacht
wird.
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In Abb. 3 ist eine etwas abgeänderte Form des Schlagstiftes gezeigt,
in der eine Zwischenkammer ioo benutzt wird, welcher den von dem Schlagstift ausgeführten
Schlag auf den zu untersuchenden Gegenstand ausführt.-Es ist aus der Beschreibung
ersichtlich, daß die Rückprallhöhe auf dem Zifferblatt so lange angezeigt bleibt,
bis ein anderer Versuch vorgenommen wird. , Aus diesem Grunde kann die Vorrichtung
von gänzlich ungeübten Personen bedient werden, da sich die Aufzeichnungen über
die Versuche genau ablesen lassen.
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Die Erfindung ist natürlich nicht als auf die gezeichnete und beschriebene
Bauart beschränkt anzusehen, sondern es können innerhalb der durch die nachfolgenden
Ansprüche gesetzten Grenzen vielerlei zweckmäßig erscheinende Änderungen getroffen
werden.