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Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Härte von stahförmigen
Werkstücken mit kreisförmigem Querschnitt Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren
zum Bestimmen der Härte runder Werkstücke. Ebenso wie bei anderen bekannten Härteprüfverfahren
wird. hierbei am Prüfstück ein bleibender Eindruck erzeugt.
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Bei den bisherigen Verfahren zum Bestimmen der Härte durch Erzeugen
von Eindrücken, z. B. nach B r i n e 11 oder R o c k -well, muß das Prüfstück eine
ebene oder praktisch ebene Fläche von gewisser -Größe besitzen. Aus diesem Grunde
ist es nicht möglich, die Härte bei dünnen runden Prüfstücken, beispielsweise bei
Drähten, nach den bekannten Verfahren zu bestimmen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich dagegen zur Bestimmung
der Härte dünner runder Prüfstücke. Diese werden dabei in ihrer natürlichen Gestalt,
also ohne Anschleifen einer Planfläche, geprüft. Der Leitgedanke der Erfindung geht
davon aus, daß bei stabförmigen Prüfstücken mit kreisförmigem Querschnitt, jedoch
verschiedener Dicke aber gleicher Härte Eindrücke von gleicher Tiefe erzeugt werden,
wenn der auf einen schneiderartigen, senkrecht zur Längsachse des Prüflings darauf
aufgesetzten Prüfstempel wirkende Druck in einem bestimmten, Verhältnis zum Durchmesser
des Prüfstückes ,einstellt wird. Die hierbei erhaltene Eindrucktiefe ergibt somit
einen von der Größe des Prüfstückquerschnitts unabhängigen Wert.
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In den Abbildungen ist eine ebenfalls den Gegenstand der Erfindung
bildende Vorrichtung zur Ausübung dies erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt und Abb. 2 die Vorderansicht der Härteprüfvorrichtung
in schematischer Darstellung.
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Bei der in den Abb. i und 2 beispielsweise dargestellten Vorrichtung
ist a der Auflagebock oder Abstützbock für das Prüfstück. Dieser ist in der Bohrung
einer Spindel b so gehalten, daß er einer Höhenbewegung der Spindel folgen kann,
gegen eine Drehbewegung aber durch den Stift :c gesichert ist. Die Spindel b sitzt
in der Spindelmutter d, die drehbar, aber gegen Höhenbewegung gesichert, angeordnet
ist. Die Spindelmutterd ist mit einem Handgriff e und einem Zeiger f versehen. -
Durch Drehen der Spindelmutter an dem Handgriff e kann der Auflagebocka für die
verschiedenen Stärken der Prüfstücke in seiner Höhenlage nach einer Skala g eingestellt
werden. Die Schraubelt dient zur Feststellung der Spindelmutter d mach erfolgter
Einstellung. Die Spindel b ist mit einem Handgriff i versehen.
Mit
diesem Handgrig, dessen Bewegung durch Anschläge begrenzt ist, kann die Spindel
h hin und her gedreht und hierdurch der Auflagebock a begrenzt auf und ab bewegt
werden. Über der Auflage a befindet sich der geradlinig geführte, schneidenartig
ausgebildete Prüfstempell. Dieser steht mittels der Pendelstütze k und des HebeIs
m in Kontakt mit dem Fühler der Meßuhr n. Auf dem Hebel o ist in bekannter Weise
das Belastungsgewicht p für den Stempel l verschiebbar angeordnet. Von dem Hebel
o aus wird in bekannter Weise der Gewichtsdruck durch das Verbindungsglied g auf
den Hebel m übertragen, so d.aß der Gewichtsdruck, wie an sich bekannt, in großer
Übersetzung auf die Pendelstütze k bzw. den Prüfstempel l einwirkt. Mit der
Spindelmutter d sind zwei Rillenkurvenscheiben r, r1 fest verbunden. An diesen Rillenscheiben
sind zwei in den Rillen geführte dünne Drähte s; s1 mit einem ihrer Enden befestigt,
während das andere Ende dieser straft gespannten Drähte mit dem Gewicht p verbunden
ist. Beim Drehen der mit den Rillenscheiben r, r1 verbundenen Spindehnutt:er
d wird .einer der Drähte s, s' in den Rillen aufgewickelt und der'andere abgewickelt.
Je nachdem nun die Spindehnuttar d nach rechts oder nach links gedreht wird, wird
das Gewicht p auf dem Hebel o vor- oder zurückgeschoben, so daß also mit der Höheneinstellung
der Auflage a für ein bestimmtes Prüfstück mittels: der Spindelmutterd das Gewichtp
zwangsläufig in die Stellung geschoben wird, in der es dem für dieses Prüfstück
abgestimmten Druck auf den Prüfstempel L ausübt. Die Einrichtung kann auch so ausgeführt
werden, daß in bekannter Weise die Höheneinstellung der Auflage a und die Einstellung
des Gewichtes p voneinander getrennt .erfolgen. In diesem Falle müßte, wie bei den
bekannten Einrichtungen, der Gewichtshebel o mit einer besonderen Skala versehen
sein. Ebenso wie bei diesen bekannten Härteprüfern kann durch Drehe des Kurbelgriffes
1l, der mit einem Hubnocken t in Verbindung steht, der Gewichtshebel o abgestützt
werden; so- daß das Gewicht p nicht mehr auf den HebeI nz und den Stempel l einwirkt.
Wenn- der Gewichtsdruck auf diese Weise abgestellt ist, bleibt trotzdem ein gewisser
-als Vorlast wirkender Druck auf dem Stempel i bestehen, der in an sich bekannter
Weise durch das Eigengewicht des Hebels m erzeugt wird: Die Unabhängigkeit des,
Hebels m von dem Hebel o wird bei der Wirkung des Hebels m ' als Vorlast dadurch
erreicht, daß die Schneiden zt des Heb:eIs o sich von den Schneidlagern v, die beiderseitig
in Langlöchern des gabelförmigen Verbindungsgliedes g angeordnet sind, abheben.
Um beim Freigeben des Gewichtshebels 0 eine Stoßwirkung zu vermeiden, ist in bekannter
Weise eine Ölbremse tv angebracht.
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Zur Durchführung der Prüfung wird der Auflagebock a vor dem Auflegen
des Prüfstückes durch Drehung der Spindehnutter d so in der Höhe eingestellt, daß
die Hebelm und o beim späteren Hochheben des Auflagebockes a bzw. beim Aufdrücken
des Stempels L sich immer in möglichst waagerechter Lage befinden. Diese Einstellung
geschieht in einfacher Weisse nach der Skala g durch Einstellen des Zeigers/ auf
die Durchmesserzahl des jeweiligen Prüfstückes, -womit, wie schon gesagt, gleichzeitig
die richtige Einstellung des Gewichtes u bewirkt wird. Das stabförmige Prüfstück
wird so aufgelegt, daß seine Längsachse und die Prüfschneide sich kreuzen. Alsdann
wird der Auflagebock a durch Schwenken des Handgriffes! in die Höhe bewegt. Hierdurch
wird in bekannter Weise das Prüfstück gegen den Prüfstempell angedrückt, wobei der
Stempel zurückgedrängt und der Hebel m etwas angehoben wird. In diesem Zustande
übt in bekannter Weise der Stempel L nur den Druck auf das Prüfstück aus, der durch
das Eigengewicht des Hebels m erzeugt wird. Der Stempel l steht also, wie
meist üblich, unter Vorlast. Dann wird in ebenfalls bekannter Weise der Zeiger der
Meßuhr,tt auf Null eingestellt und hiernach der Gewichtshebel o durch Umlegen des
Kurbelgriffes 1l freigegeben.
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Aus den bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen -Eindrucktiefen
kann in an, sich bekannter Weise die Härte des Prüflings in Brinell-, Rockwell-
oder anderen Einheiten bestimmt werden, nämlich unter Benutzung einer Umrechnungszahl
oder einer versuchsmäßig ermittelten Kurve.