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Vorrichtung zum Festhalten des Hammers von Härteprüfern in der höchsten
von ihm beim Rückprall von dem Prüfstück erreichten Stellung. Bei den bisher verwendeten
Härteprüfvorrichtungen, bei denen die Härte des Prüfstücks durch Messen der Rückprallhöhe
eines aus einer bestimmten Höhe auf das Prüfstück leerabfallenden Fallgewichts oder
Hammers finit harter Spitze gemessen wirrt, muß die Sprunghöhe an der Meßsl:ala
abgelesen werden, wenn der in Bewegung befindliche Hammer beim Rückprall seine höchste
Stellung erreicht hat. Da er dabei nur einen Augenblick stehenbleibt, ist die Ablesung
für Ungeübte sehr schwierig und auch für geübte Beobachter nur möglich, wenn das
Meßergebnis vorher annähernd bekannt ist und der Ablesende auf die Stelle hinblickt,
die der Hammer bei seinem Rückprall voraussichtlich erreicht. Auch dann bleibt die
Ablesung ziemlich ungenau, und die Sprunghöhe des Hammers muß daher sehr groß genommen
werden, um durch Vergrößerung der Teilung der lleßskala die Ablesung zu erleichtern.
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Uni diese Mängel zu vermeiden, müßte der Hammer durch eine Fangvorrichtung
festgehalten werden, wenn er in seiner obersten Stellung seine Bewegungsrichtung
umkehren will. Damit nun der Hammer bei seiner ersten Abwärtsbewegung frei fallen
kann, darf die Fangvorrichtung erst dann wirksam werden, wenn der Hammer nach erfolgtem
Rückprall in aufsteigender Bewegung begriffen ist, und darf auch diese Aufwärtsbewegung
nicht hindern. Man hat nun schon versucht, diese Aufgabe dadurch zu lösen, (laß
man die anfangs in unwirksamer Stellung befindliche Fangvorrichtung durch ein Hilfsfallgewicht,
das gleichzeitig mit (lein Hammer fällt, unmittelbar nach erfolgtem Rückprall in
die Fangstellung bringt. Vermöge einer etwas größeren Fallhöhe des Hilfsgewichts
erfolgt die Einstellung der Fangvorrichtung in die Fangstellung erst dann, wenn
der Hammer sich schon in aufsteigender Richtung bewegt. Um ein genaues Zusammenarbeiten
des Fallhammers mit dein Hilfsgewicht zu erreichen, muß die Fallhöhe des Meßliainmers
sehr klein gewählt werden. (la sonst Störungen eintreten können, die die sichere
Einhaltung der Differenz der Fallwege beeinträchtigen. Infolgedessen kann die Sprunghöhe
nicht unmittelbar am Hammer, sondern erst mit Hilfe einer besonderen Meßvorrichtung
abgelesen werden, wodurch die Vorrichtung erheblich verwickelter und teurer wird,
als wenn man die Sprunghöhe unmittelbar durch die Stellung des Hammers ablesen könnte.
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Gemäß der Erfindung wird nun das Hilfsfallgewicht vermieden und die
Fangvorrichtung unmittelbar durch den Fallhammer, wenn dieser seine unterste Stellung
ini Augenblick des Rückpralls erreicht, in die Fangstellung gebracht und erst wieder
unwirksam gemacht, wenn der Fallhammer durch eine geeignete Hebevorrichtung aus
der Fangstellung in seine Ausgangsstellung zurückgebracht wird. Dabei ist die Anordnung
derart getroffen, (laß ein Festklemmen des Hammers während des letzten Teils seines
Falles vermieden und der Rückprall des Hatnniers durch die Fangvorrichtung nicht
behindert wirrt. Durch die unmittelbare Einwirkung des Hammers selbst auf die Fangvorrichtung
wird nun auf alle Fälle ein genaue Arbeiten der letzteren erzielt, so (1a13 die
Fallhiihe des Hammers unbedenklich so groß genommen werden kann, claß seine Rückprallhöhe
unmittelbar an einer einfachen Skala abgelesen werden kann.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der neuen Vorrichtung in
den verschiedenen Bewegungsphasen beispielsweise dargestellt.
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Abb. r zeigt die Vorrichtung in der Ausgangsstellung im Längsschnitt.
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Abb.2 zeigt die Vorrichtung, wenn der Hammer auf (las Prüfstück auftrifft,
ini Längsschnitt.
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Abb. 3 zeigt den Hammer in der Fangstellung ini Längsschnitt durch
die Vorrichtung. Abb..I ist eine Vorderansicht der Vorrichtung; der Hammer zeigt
die Härte ioo an.
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Abb. 5 zeigt die Vorrichtung im Längsschnitt, wenn der Hammer durch
die Hebevorrichtung in seine Ausgangsstelhing zurückgebracht wird.
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Abb. 6 ist ein Querschnitt durch den oberen Teil der Fallröhre.
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Abb. ; ist ein Querschnitt durch den unteren Teil der Fallröhre mit
der Fangvorrichtung.
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In dein Führungskörper a kann sich der Fallhammer 1> in der im wesentlichen
dreiseitigen Führungsbahn al ohne erhebliche
Reibung auf- und abwärts
bewegen. Der obere Teil der Führungsbahn a.' ist vorn durch eine Glasplatte c abgedeckt.
Zwischen dieser und einer zweiten Glasplatte d liegen die Skalen e, die einen Schlitz
zwischen sich frei lassen, durch den die' Stellung des Hammers sichtbar gemacht
ist. Der untere Teil der Führungsbahn a1 ist vorn durch eine Deckplatte f verschlossen.
Am oberen Ende der Platte f sitzen Lager g, in denen ein Klemmhebel h um seine Zapfen
i schwingbar gelagert ist. Der wagerechte Teil des Klemmhebels h reicht durch eine
Öffnung in die Führungsbahn des Hammers hinein. Er hat hier eine Exzenterfläche
lt-, mit der sich der Klemmhebel an den zylindrischen Schaft b1 des Hammers b anlegen
kann. Diese Exzenterfläche gestattet eine Aufwärtsbewegung des Hammers b, bei einer
Abwärtsbewegung des Hammers legt sie sich rlagegen gegen den Schaft b1 des Hammers,
so (laß der Klemmhebel durch Reibung mitgenommen und nach unten gezogen und der
Hammer festgeklemmt wird (Abb. 3). Ein Gegengewicht lal am Klemmhebel oberhalb der
Lagerzapfen i verlegt den Schwerpunkt des Klemmhebels so weit nach oben, daß er
sich in labiler Gleichgewichtslage befindet. Er kippt dadurch, wenn er angestoßen
wird, immer über seine Mittellage hinweg, entweder in die Klemmstellung (Abb.2 und
3) oder in die Ruhestellung (Abb. z und S).
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Hinter der Führungsbahn a1 liegt im Körper a eine zylindrische Bohrung
a2, in der sich ein Hebekolben k bewegt. Mit einem Mitnehmer k1 reicht der Kolben
k durch den Schlitz a3 im Körper a in die Führungsbahn a1 des Fallhammers b hinein
und greift unter einen geeigneten Anschlag des letzteren, z. B. eine der Steuerscheiben
b3. Der Kolben k wird zweckmäßig durch Luftdruck betätigt. Zu diesem Zweck ist der
Raum unter dem luftdicht schließenden Kolben k durch einen Kanal a.4 mit einem Zylinder
in verbunden, der oberhalb des Körpers a angeordnet ist. In diesem Zylinder 7n bewegt
sich luftdicht ein Kalben n, der in seiner Ruhestellung durch eine Spiralfeder o
nach oben gedrückt wird.
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In der Platte f ist eine Sperrklinke p um den Stift q schwingbar gelagert
und wird (furch eine Feder r nach innen bewegt. Auf (fiese Sperrklinke ß stützt
sich der Hammer b in seiner Ruhestellung (Abb. i) mit einer unteren Steuerscheibe
b2.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Drückt man auf das
vordere Ende der Sperrklinke p, so wird sie zurückgezogen, und der Hammer b fällt
frei abwärts, ereil der Klemmhebel h in seiner Ruhestellung liegt. Unmittelbar,
bevor der Hammer auf das Prüfstiicle s auftrifft, stößt eine fest mit dem Hammer
verbundene obere Steuerscheibe b3 gegen das Ende des Klemmhebels h und wirft ihn
in seine Klemmstellung herum (Abb. 2). Der Schaft b1 des Hammers b ist unterhalb
der oberen Steuerscheibe b3 so weit geschwächt, daß der Klemmhebel h frei herumschlagen
kann und den Hammer während des Restes seiner Abwärtsbewegung nicht festklemmt.
Der. Hammer trifft nun auf (las Prüfstück s auf und springt auf eine bestimmte Höhe
zurück, die von der zu messenden Härte des Prüfstücks abhängt. Der Klemmhebel h
gleitet dabei mit seiner Exzenterfläche h2, ohne den Hammer b erheblich in seiner
Bewegung zu hindern, an dessen Schaft entlang. Sobald jedoch der Hammer b seine
größte Sprunghöhe erreicht hat und im Begriff ist, seine Bewegungsrichtung zu wechseln,
wird der Klemmhebel k nach unten mitgenommen und (furch die Einwirkung der Exzenterfläche
h2 festgezogen. Der Hammer b bleibt daher stehen, und seine Rückprallhöhe kann jetzt
durch die Stellung einer obersten Führungsscheibe b' zur Skala e abgelesen werden
(Abb. 3 und :l.).
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Um den Hammer in seine Ausgangsstellung zurückzubringen, drückt man
den Kolben ra im Zylinder an abwärts. Die Luft unterhalb des Kolbens v wird dadurch
verdichtet und gelangt durch den Kanal a4 unter den Hebekolben k, der dadurch nach
oben bewegt wird und mittels des Mitnehmers k1 auch den Hammer b nach oben führt,
bis die Sperrklinke p wieder unter die untere Steuerscheibe b2 des Hammers eingreift
und ihn in seiner Ausgangsstellung . zurückhält. Bei der Aufwärtsbewegung des Hammers
stößt die mit ihm fest verbundene untere Steuerscheibe b2 an den Klemmhebel h, so
daß dieser wieder in seine Ruhestellung zurückschwingt, in der er den freien Vorbeigang
des Hammers gestattet. Wenn *der Kolben iz losgelassen und durch die Feder o in
seine Ruhestellung zurückbewegt wird, so wird durch die dabei unter dem Kolben n
entstehende Luftverdünnung auch der Kolben k, unterstützt durch sein Eigengewicht,
wieder in seine Ruhestellung zurückgezogen. Die Vorrichtung ist nun zu neuer Betätigung
bereit.
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Die Anordnung des Klemmhebels h könnte auch derart getroffen werden,
daß er in seiner unwirksamen Stellung durch eine Feder gehalten und durch den fallenden
Hammer unter Überwindung der Federwirkung in die Klemmstellung gebracht wird, während
beim Zurückbringen in die Anfangsstellung der Hammer auch den Klemmhebel in die
unwirksame Stellung zurückführt, in der er durch die Feder festgehalten wird.
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Man könnte auch den Klemmhebel durch
eine andere Vorrichtung
ersetzen, beispielsweise eine Kugel, die sich zwischen den Hammerschaft und eine
Schrägfläche legt und so den Hammer festkleinint. Diese Kitgel wird während des
Falles des Hammers durch eine geeignete Vorrichtung in solcher Lage gehalten, ilaß
sie auf den Hammer nicht einwirken kann, und erst durch den fallenden Hammer selbst
in ihre wirksame Stellung und beim Zurückführen des Hainiiiers in die Anfangsste11ung
wieder in die unwirksame Stellung gebracht.
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Wesentlich ist innrer nur, (iaß die Fangvorrichtung erst durch den
fallenden Hammer selbst in die wirksame Stellung und beim Zurückführen des Hammers
in seine Ausgangsstellung wieder in die unwirksame Stellung gebracht wird. so rlaß
sie den freien Fall und den Rückprall des Hammers nicht hindert, ihn (lagegen iin
Atwenhlick der Umkehr seiner Bewegungsrichtung nach Erreichen seiner größten Sprungli@@he
festhält.
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Uli] eine bestiininte Rückprallliöhe zu erreichen. intilite
bisher von Fall zu Fall die Form der Hannnerspitze so lange geändert «erden, bis
sie die gewünschte Rückprallhöhe ergab. Da die Spitze des Hammers h finit Rücksicht
auf möglichste Unveränderlichkeit aus einem Diamanten bestehen inuß, macht das genaue
Ausprobieren jedes einzelnen Hammers sehr viel Arbeit. Bei der neuen Vorrichtung
ist deshalb eine Einrichtung vorgesehen, um die Rückprallhhhe in genügenden Grenzen
regeln zu können. Iin Boden t des Zvlinders iii- sitzt oberhalb des Hammers ein
Druckstift u, der durch eine Feder v nach unten gedrückt wird. Die Spannung (leg
Feder --z@ kann durch eine Schraube w geregelt werden. Sie drückt mittels des Stiftes
i( auf die obere Führungsscheibe 124 des Hammers b, wenn sich dieser in seiner Ausgangsstellung
befindet. und erteilt ilini bei Beginn seiner Abwärtsbewegung eine zusätzliche Geschwindigkeit,
die sich durch die Schraube w genau einstellen läßt. Da (leg Hammer beim Rückprall
stets weit unter der Ausgangsstellung bleibt, kann er heim Rückprall niemals gegen
den Druckstift n stoßen.