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Gerät zur Prüfung der Härte von Werkstücken o. dgl. Für die Prüfung
der Härte von Materialien, r_. B. gehärteten Teilen aus Stahl o. dgl., gibt es eine
Reihe von Prüfmethoden, wie z. B. das Skleroskopverfahren, bei dem die lZückprallhöhe
eines kleinen Fallgewichtes gemessen wird, oder auch das Kugelschlag-oder das Kugeldruckverfahren,
bei dem die Größe des verbleibenden Eindruckes einen .Maßstab für die Härte des
geprüften Materials gibt. Alle diese Methoden arbeiten
durchaus
genau, wenn den zu prüfenden Gegenständen die richtige Form als Voraussetzung der
Anwendbarkeit dieser Verfahren gegeben werden kann. Dagegen scheiden diese Verfahren
gerade für die wichtigsten und meist vorkommenden Teile aus gehärtetem Stahl, wie
Schneidwerkzeuge u. dgl., fast vollständig aus, da diese Werkzeuge besonders an
den zu prüfenden Schneiden nicht die Form besitzen, die zu einem einwandfreien Resultat
notwendig ist. In der Praxis wird für Schneid- und andere Werkzeuge oder andere
harte Werkstücke in der Regel die Feilprobe angewendet. Dazu dient eine Feile, die
in möglichst gleicher Güte bezogen wird. Es wird dann nach dem Gefühl, je nachdem,
ob die Feile mehr oder weniger odergar nicht angreift, die Härte des Prüfstückes-beurteilt:
Naturgemäß kann eine solche Prüfung nur eine sehr grobe sein und keinen Anspruch
auf Genauigkeit erheben, zumal sie von mehreren Faktoren abhängig ist. Zu diesen
rechnet besonders die an verschiedenen Tagen unterschiedliche Einstellung des Gefühls
des Prüfenden, dann die Ungleichmäßigkeit der Härte der Feile und schließlich auch
der Grad ihrer Abnutzung. Zwei oder mehr verschiedene Prüfende geben, sofern sie
nicht gegenseitig eingearbeitet sind, in der Regel nach ihrem Gefühl auch ein verschiedenes
Maß der Härte bei der Feilprobe an.
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Vorliegende Erfindung gibt nun eine Vorrichtung oder ein Gerät an,
das die Nachteile der bisherigen unsicheren Feilprobe beseitigt und diese zu einer
einwandfreien und zuverlässigen Härteprüfung macht. Die Erfindung wendet zum Vergleichen
bei Ausübung der bekannten Feil- oder Ritzprohe ein Gerät mit gemäß einer bestimmten
Härteskala abgestuften Vergleichskörpern an, die so geformt sind, daß sie sich einwandfrei
mit den eingangs erwähnten anerkannten Prüfverfahren eichen lassen. In dieser Weise
geeichte Prüfstücke werden zweckmäßig so zusammengestellt, daß sie entsprechend
in ihrer Härtestufe einander folgen. Nunmehr kann der Prüfende bei Ausübung der
Feil- oder Ritzprobe an den geeichten Prüfkörpern sein Gefühl einstellen und unmittelbar
folgend das zu prüfende Werkstück vergleichen. Damit ist der Fehler ausgeschaltet,
der auf dem an verschiedenen Tagen ungleichen Gefühl des Prüfenden beruht, ebenso
aber auch die etwa ungleiche Härte der benutzten Feilen, schließlich auch der Grad
ihrer Abnutzung, da der Vergleich mit dem Prüfstück und dem Werkstück so unmittelbar
ist, daß auf dem Gefühl beruhende Irrtümer weitestgehend ausscheiden. Ebenso- können
auch verschiedene Personen gegenseitig ihr Gefühl am Prüfkörpersatz vergleichen.
Selbst unter Verwendung verschiedener Feilen müssen zwei verschiedene Prüfungsausführende,
z. B. an verschiedenen Orten, zu ein und demselben Ergebnis kommen, wenn sie auf
gleiche Weise geeichte Prüfkörper vergleichsweise anwenden.
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Wird nämlich eine Feile von einem Härtegrad benutzt, der höher ist
als der des zu prüfenden Werkstücks, so kann durch abwechselndes Anfeilen des Werkstücks
und der geeichten Prüfkörper gefühlsmäßig einwandfrei bestimmt werden, an welchem
Prüfkörper die Feile ebenso angreift wie am Werkstück oder zwischen welche Prüfkörper
die Härte des Werkstücks einzureihen ist. Die Abstände. zwischen den einzelnen Härtegraden
der Prüfkörper werden nach dem Maße gewählt, wie es die Genauigkeit in der Bestimmung
des Härtegrades erfordert. Demnach läßt sich die Brinell- oder Skleroskophärte einwandfrei
auch an solchen Teilen, Körpern oder Werkstücken ermitteln, die mit dem Schlaghärteprüfer
oder dem Skleroskop selbst unmittelbar überhaupt nicht geprüft werden können. Die
Feilprobe ist von der Form des Werkstückes unabhängig und demnach überall durchführbar.
Es bedarf keiner besonderen Vorbereitung der Prüfkörper wie bei anderen Härteprüfern.
Die Verwendung gleichmäßig harter oder auch scharfer Feilen ist nicht mehr bedingt,
vielmehr können auch stumpfe Feilen mit gleicher Sicherheit zur Härtebestimmung
verwendet werden, weil die tatsächliche Wirkung der Feilen, so wie sie vorhanden
sind, jeweils auf den geeichten Prüfkörpern erprobt werden kann.
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Dieses Prüfverfahren - kann zur Ausschaltung des Gefühls des Prüfenden
noch dadurch weiter vervollkommnet werden, daß nicht Feilen beliebigen Härtegrades
zur Anwen-' Jung kommen, sondern solche, die nur wenig härter sind als das Werkstück.
Diese würden an den härteren Prüfkörpern nicht angreifen. so daß auch ein Prüfender
mit weniger feinem Gefühl einwandfrei fühlt, däß die härteren Prüfkörper und Werkstücke
ausscheiden. Man ist um so mehr auf das Gefühl angewiesen, je größer der Unterschied
Ader- Härte zwischen den Feilen und dem Werkstück ist. Umgekehrt läßt sich durch
eine Feile, die wenig weicher ist als das Werkstück, ein Irrtum hei den weicheren
Prüfkörpern ausschalten. Die weichere Feile wird das Werkstück nicht angreifen,
während mit der härteren das Werkstück angefeilt werden kann. Dessen Härte liegt
also zwischen den Härtegraden dieser beiden Prüffeilen. Die Härte der Prüffeilen
selbst wird aber mit den geeichten Prüfkörpern bestimmt. Auf diese Weise läßt sich
das persönliche Gefühl des die Prüfung Ausführenden vollkommen ausschalten. Zweckmäßig
wird eine Reihe solcher glashart
gehärteter und darauf bei verschiedenen
Temperaturen angelassener Feilen bereit gehalten. Es kommen demnach hier Feilen
zur Anwendung, wie man sie bisher nicht verwendete, da Feilen regelmäßig auf einen
bestimmten Härtegrad gehärtet-werden, damit sie ihren Zweck als Feilen zum Bearbeiten
des Werkstücks erfüllen.
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Anstatt solcher Feilen können auch andere Werkzeuge, z. B. Griffel
oder :adeln zum Ritzen, Anwendung finden. So lassen sich mit Vorteil bei blanken
Oberflächen Nadeln verschiedener Härte anwenden, die den Vorteil haben, daß sie
auf einem Ölstein wieder gewetzt werden können. Auch Schaber und ähnliche Geräte
sind brauchbar. Das -'erfahren läßt sich naturgemäß auch zum Prüfen von weicheren
oder noch härteren Stoffen als Stahl verwenden. Die Prüfkörper können dann nach
oben oder unten in der Härte durch Wahl anderer Materialien entsprechend abgestuft
werden. Wesentlich ist die Anwendung einer geeigneten Reihe verschieden harter Materialien
geeigneter Gestalt, deren Härtegrad durch andere zweckmäßige und bekannte Prüfverfahren
genau festgelegt werden kann.
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Die Herstellung des Gerätes gemäß der Erfindung ist auf verschiedene
Weise möglich. So kann dazu z. B. eine Anzahl aufgereihter \ 'ergleichsscheiLen
a nach Abb. i, ein Satz Vergleichskörper a' nach Abb. 2 und als Zubehör ein Satz
geordneter Feilen, Stichel oder :`adeln g von abgestufter Härte nach ebb. .4 dienen.
In Abb. i sind eine Anzahl Vergleichskörper a, z. B. 6, mit genau bestimmter und
festgelegter Härte in gewünschten Abstufungen aufgereiht, damit sie für die Anwendung
von Feilproben dem Prüfenden zur Hand sind; dieser hält z. B. das Gerät mittel des
Griffs h in der einen Hand und in der anderen die Prüffeile, so daß er bei unmittelbarem
Vergleich mit dem «#Verkstiick die Härte des Werkstücks in der gewünschten Genauigkeit
bestimmen kann. Ebenso könnte das Gerät als ein die Vergleichskörper umschließendes
ausgebildet sein. so daß sie sich von der Feile oder der Nadel bestreichen lasen
(vgl. Abb. 2). Hier sind die einzelnen Vergleichskörper a' in einem Kasten c eingelassen
damit sie ein einheitliche. Gerät bilden. Zweckmäßig sind die Vergleichskörper so
geformt, daß sie sowohl gerade Flächen zum Anfeilen als auch gekrümmte besitzen.
Man zieht nur solche Formen der Prüffläche zum Vergleich heran, die auch das Werkstück
besitzt; somit vermeidet man Trugschlüsse, die dadurch entstehen, daß unter gleichem
Druck ein und dieselbe Feile bei kleinerem Krümmungsradius scheinbar besser angreift
als am größeren. Abb.3 zeigt den Querschnitt eines solchen Vergleichskörpers a."
als Beispiel. Er besitzt z. B. mehr oder weniger scharfe Kanten wie bei d, ebene
Flächen e und verschieden gekrümmte Flächen f .
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Die unterschiedlichen und in bestimmter Reihenfolge gehärteten, als
Zubehör des Gerätes dienenden Feilen g zur vergleichenden Prüfung werden zweckmäßig
ebenfalls in einem Kasten c' angeordnet und genau so wie die Vergleichskörper a'
mit den ihnen entsprechenden Härtegraden bezeichnet, damit ein unmittelbares Ablesen
möglich ist. Die Bezeichnungen könnten naturgemäß nach laufenden Nummern oder auch
unmittelbar durch Eingraben, Einätzen o. dgl. des Härtegrades selbst oder durch
Bezeichnung mittels Farben erfolgen.