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Härteprüfer Der vorliegende Härteprüfer gehört zur Gruppe der Rockwellhärteprüfer.
Die bisher bekannten Prüfeinrichtungen dieser Art sind infolge der Reibung, die
beim Aufbringen der Haupt- und Zusatzbelastungen auftritt, hinsichtlich der Genauigkeit
und Empfindlichkeit in gewissem Grade mangelhaft. Dies hat seinen Grund darin, daß
bei diesen Prüfeinrichtungen die Kolbenstange o. dgl., die auf dem einen Ende den
Eindruckkörper trägt und auf dem anderen Ende zur Aufnahme der Eindruckbelastung
ausgebildet ist, im allgemeinen entweder durch ein langes mit ihr in Berührung stehendes
Rohrstück oder durch zwei oder mehrere mit ihr in Berührung stehhende Rohrstücke
bzw. durch eine Reihe konzentrischer Glieder geführt ist.
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Bei solchen Härteprüfern wird ein erheblicher technischer Fortschritt
dadurch erzielt, daß die Reibung, die die erforderliche Empfindlichkeit beeinträchtigt,
auf ein Mindestmaß verringert wird. Dies wird .erfindungsgemäß dadurch ermöglicht,
daß in bekannter Weise die Berührungsflächen zwischen dem Kolben in der Nähe des
Eindruckkörperendes und dem Kopf der Maschine so ausgebildet sind, daß die genannten
Flächen nur dann als Führung für den Kolben wirken," wenn der Eindruckkörper unwirksam
ist oder wenn er mit dem Prüfstück nicht in Berührung steht und der den Kolben tragende
Druckbolzen an seinem' dem Prüfstück abgewendeten Ende eine kurze, als Schneide
zu bezeichnende Führung hat. Die den Druckbolzen an seinem dem Prüfstück benachbarten
Ende haltende Führung kann z. B. in ebenfalls bekannter Weise darin bestehen, daß
das untere Ende des Kolbens mit einem ringförmigen Kopf versehen ist, der erheblich
kleiner ist als die Bohrung der Kolbenhülse. Dieser ringförmige Kopf hat einen kegeligen
Ansatz, der mit einer Kegelfläche der Bohrung in Eingriff treten kann, so daß der
Kolben zentriert wird, bevor eine Prüfung stattfindet. Der Kolben wird dabei starr
in seiner Mittellage gehalten und Reibung vermieden.
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In den Zeichnungen, die eine der vielen möglichen Ausführungsformen
der Erfindung beispielsweise veranschaulichen, zeigt Abb. i den vorderen Teil des
Kopfstückes eines gemäß der Erfindung ausgeführten Härteprüfers teils in Seitenansicht,
teils in senkrechtem Schnitt; Abb. - ist ein teilweiser Axialschnitt, der das Kolbenglied
und die zugehörigen Teile nach Anwendung der Vorlast, aber vor Anwendung der Hauptlast
veranschaulicht.
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Abb.3 zeigt in entsprechender Darstellungsweise die Teile nach Anwendung
der Hauptlast.
Das Kopfstück 2o besteht aus einem unteren waagerechten
Steg 22 sowie aus zwei aufrecht stehenden Wangenteilen 23, die am vorderen Ende
'mit einem aufwärts gerichteten Fortsatz 25 versehen sind. Das vordere Ende des
Steges 22 ist mit einer senkrechten Bohrung 29 versehen, die eine Kolbenhülse 3o
aufnimmt; der obere Endteil 31 dieser Hülse ist mit Gewinde versehen. Eine weite,
axiale, durch die Hülse gehende Bohrung 32 weist am unteren Ende einen kleinen,
schräg abwärts verlaufenden Sitz 33 auf. Ein mit Innengewinde versehener Sperring
3q., der auf den Gewindeteil 31 geschraubt wird und sich auf den Steg 22 aufsetzt,
hält die Hülse fest.
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Der untere Teil 36 der Kolbenstange 35 ist in der Hülse
30 in senkrechter Richtung beweglich, ohne - dabei in Berührung mit der Hülsenwandung
zu treten. De'r Kolbenkörper 36 weist eine schräg nach unten verlaufende ringförmige
Schulter 38 auf, die auf den Sitz 33 paßt, sowie ferner einen Ansatz qo, der mit
einer nach unten offenen Bohrung und einer seitlichen Gewindebohrung versehen ist.
Ein in die nach unten offene Bohrung eingefügter Eindruckkörper ,43, der mit dem
auf dem Träger 12 befindlichen Prüfstücke in Eingriff treten kann, wird durch eine
in die Gewindebohrung eingeschraubte Klemmschraube 44 festgehalten.
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Wenn der Eindruckkörper 43 angehoben ist, steht das Kolbenglied 35,
36 nur mit dem Eindruckkörper selbst und mit den Führungsmitteln für das obere Ende
des Kolbengliedes sowie mit der Vorlastfeder in Berührung.
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Die erwähnten Führungsmittel enthalten einen Block 50 (Fig. i), der
mit aufwärts gerichteten Enden 51 an dem Fortsatz 25 befestigt ist. Der Block 5o
besitzt einen waagerechten Zwischenteil 52 mit einer weiten Öffnung 53, die an ihrem
unteren Ende einen vorspringenden ringförmigen Ansatz mit abgerundeten Kanten 53'
hat. Der Zweck der abgerundeten I,#anroe 53' von geringem Durchmesser ist der, einen
kleinen Spielraum beim Wechsel der Stellung des Eindruckes des Kolbengliedes zu
ermöglichen, ohne ein Klemmen der Stange 35 in der Öffnung 53 zu veranlassen. Ein
Anzeigehebelzapfen 54 ist quer zu dem Kopf 5o durch die aufwärts gerichteten Teile
51 und den Fortsatz 25 geführt. Er trägt einen Anzeigehebel55, der durch eine Stange
63 mit der in dem Gehäuse 61 enthaltenen Meßvorrichtung in Verbindung steht. Eine
an dem Hebel 55 angebrachte Stellschraube 58, die an ihrem unteren Ende mit
einer Ausnehmung versehen ist, stützt sich auf eine in das zugespitzte obere Ende
der Kolbenstange 35 eingelassene kleine Stahlkugel 6o'. Das Kolbenglied ist bei
seiner Abwärtsbewegung ausschließlich durch den Eingriff des oberen Endes der Stange
35 mit der Kante 53' sowie durch den Eingriff des Eindruckkörpers mit dem Prüfstück
geführt.
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Nachstehend wird die Einrichtung zum Aufbringen der Vor- und Hauptlast
bei angehobenem Prüfstück beschrieben.
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Eine Buchse 75, die lose auf der Stange 35, und zwar für gewöhnlich
unmittelbar oberhalb des Kolbenkörpers sitzt, ist mit einer unteren Fläche 77 versehen,
die rechtwinklig zu ihrer Achse liegt und zeitweilig auf der Fläche 37 ruhen kann.
Die zylindrische Verdickung 78 .der Buchse 75 hat einen größeren Durchmesser als
der Körper 36, sie wird aber von der Hülse 30 nicht berührt. Zwischen dem
Kolbenkörper und der durch die zylindrische Verdickung 78 gebildeten Schulter 79
ist eine Vorlastfeder 8o angeordnet, die den Kolbenkörper und die Buchse für gewöhnlich
etwas voneinander entfernt hält. Ein rohrförmiges Zwischenstück 85, das auf der
Stange 35 ohne Berührung mit ihr und der Hülse sitzt, ist an' den Enden mit einander
gegenüberliegenden Schneiden 86, 87 versehen. Die unteren Schneiden 87 ruhen in
Kerben 88 auf der Oberseite der Buchse 75.
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Ein Hauptlasthebelgo, der zwischen den Wangen 23 in deren Längsrichtung
angeordnet ist, ist am vorderen Ende mit seitlichen Lagerzapfen gi versehen, deren
obere Lagerschneiden mit in derselben Achse liegenden Lagerhülsen 92 in Eingriff
stehen. Das vordere Ende des Hebels go ruht in der Nähe der Lagerzapfen auf den
oberen Schneiden86 des Rohrstückes 85; es ist mit einer senkrechten Bohrung 93 versehen,
die die Kolbenstange 35 ohne Berührung mit ihr durchläßt. Am hinteren Ende des Hebels
go ist die Hauptlast aufgehängt.
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Außerhalb des Kopfes 22 ist am hinteren Teil des Härteprüfers ein
Hubhebel ioo angeordnet. Er endet in der Nähe des vorderen Endes des Kopfes, und
zwar oberhalb des hinteren Endes des Lasthebels go. Eine Spindel 105, die
durch den Kopf 2o unter dem vorderen-Teil des Lasthebels durchgeht, trägt auf dem
einen Ende eine Handkurbel (nicht dargestellt) und auf dem anderen Ende einen Kurbelarm
107. Der letztere ist mit einem Hubzapfen io8 versehen, der eine Rolle iog trägt,
die unter den Hubhebel ioo greift, so daß beim Drehen der Handkurbel in der Vorwärtsrichtung
der Hubzapfen im wesentlichen bis in seinen Totpunkt sich bewegt, wodurch der Hub-
und der Lasthebel angehoben werden. Das Prüfstück wird dabei etwas gegen den Eindrucldiiörper
gehoben, wodurch dieser sowie der Kolbenkörper gehoben werden, bis der letztere
den Sitz 33 verläßt und
fast in Berührung mit der Achse tritt. Dadurch
wird die Zusatzlastfeder zusammengedrückt und die Zusatzlast zur Wirkung gebracht.
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Die Rückwärtsbewegung der Handkurbel ermöglicht dem Lasthebel, sich
zu senken und das Stück 85 mit den Doppelschneiden abwärts zu drücken, wodurch auch
die Buchse 75 gegen den Kolbenkörper gepreßt und die Hauptlast aufgebracht und somit
der Eindruckkörper in das Prüfstück gepreßt wird.
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Wenn der Kolbenkörper angehoben wird und von seinem Sitz 33 frei kommt,
so steht das Kolbenglied 35, 36 zwischen dem Eindruckkörper und der Kante 53' nur
mit der Buchse 75 und der Feder 8o in Berührung. Deshalb ist das Kolbenglied, wenn
es in dieser Weise freigegeben ist, vor Senkung des Hauptlasthebels völlig außer
Berührung mit dem Sitz 33, der Hülse 30, dem Hebel 55 sowie mit irgendeinem anderen
Bauteil, abgesehen von der Kante 53', dem Eindruckkörper und der Hilfslastfeder.
Nachdem die Hauptlast zur Einwirkung gebracht ist, steht das Kolbenglied nur mit
der Zusatzlastfeder 8o, der Buchse 75, der Schraube 58 und der Kante 53' in Berührung.