DE843316C - Haertemessgeraet - Google Patents

Description

• Härtemeßgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkstoffprüfgerät, insbesondere für die Härteprüfung, bei welchem die Eindringtiefe einer Prüfspitze durch Dessen des von einem Prüfstempel relativ zur unverletzten Oberfläche des Prüfstücks zurückgelegten Weges festgestellt wird. Bei bekannten Härteprilfgeräten dieser Art war bisher der Tiefenmesser, meist eine Meßuhr, mit seinem Halter am Prüfstempel festgelegt und wurde durch auf einen Ubersetzungshebel wirkende Fühlstifte betätigt, welche den Halter svmmetrisch zum Prüfstempel durchsetzten und die unverletzte Werkstoffoberfläche berührten. Diese Geräte hatten aber den Nachteil, daß sie eine sehr große Anzahl von Gelenkstellen und Führungen aufwiesen, welche die Meßgenauigkeit beeinträchtigten.
• Die Erfindung besteht nun darin, daß der die Meßwerte aufnehmende Teil des Prüfgeräts, z. B. eine Meßuhr, an einem Halter befestigt ist, der in Richtung der Achse des Prüfstempels an die unverletzte Oberfläche des Prüfstücks kraftschlüssig angedrückt wird, mit Bezug auf den Pressenständer und den Prüfstempel aber frei beweglich ist.
• Dabei ist es vorteilhaft, den Halter z. B. mittels Federn zur Achse des Prüfstempels parallel zu führen. Infolge dieser Anordnung der Meßuhr an einem Halter, der seine Lage zur unverletzten Oberfläche des Prüfstücks überhaupt nicht ändert, kann die Eindringbewegung des Prüfstempels von diesem unmittelbar abgenommen und auf die Meßuhr übertragen werden, so daß alle bisher erforderlichen Fühlstifte sowie deren Gelenke und Füh- rungen in Wegfall kommen. Dies hat eine Erhöhung der Meßgenauigkeit zur Folge. Dazu kommt, daß der Anpreßdruck des Halters auf den Prüfling gering und konstant gehalten werden kann.
• Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 ein Prüfgerät mit Meßuhr und elektrischem Berührungsanzeiger, Fig. 2 ein Gerät mit Registriervorrichtung und Parallelführungen für den Prüfstempel und den Halter für die Meßvorrichtung.
• In Fig. I ist a das Prüfstück, gegen dessen unverletzte Oberfläche der auf Füßchen b ruhende Halter c durch Federn f oder ein Gewicht od. dgl. kraftschlüssig angedrückt wird. Der Halter c trägt eine Meßuhr d, deren Gewicht durch ein Gegengewicht e ausgeglichen werden kann. Die Prüflast 1> wirkt auf den Prüfstempel g, an dessen unterem Ende sich der Eindringkörper, z. B. eine Kugel, befindet. Das Niedergehen des Stempels g wird entsprechend der Eindringtiefe des Eindringkörpers auf die Meßuhr d durch einen tSbersetzungshebel übertragen, dessen einer Arm i in eine Ausnehmung h des Prüfstempels hineingreift, während der andere, etwas kürzere und gabelförmige Arm k beiderseits des Prüfstempels an dem Halter c auf Schneiden gelagert ist.
• Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Halter c und der Stempel g durch Federn u parallel geführt, die einerseits an dem Halter c bzw. Stempel g, anderseits am Pressenständer befestigt sind. Wie im Fall der Fig. I wird aber auch hier der Halter c in Richtung der Längsachse des Prüfstempels g nur an die unverletzte Oberfläche des Prüfstücks a kraftschlüssig angedrückt, während er mit Bezug auf den Pressenständer und auf den Stempel g frei beweglich ist.
• An Stelle der in Fig. I vorgesehenen Meßuhr d trägt der Halter c hier ein Registriergerät n, welches die Eindringtiefen t bei verschiedenen Belastungen P vorzugsweise zusammen mit der Größe dieser Belastungen aufzeichnet und durch den Vergleich dieser Aufzeichnungen sofort die Gleichförmigkeit oder Ungleichförmigkeit oder, inAbhängigkeit von der Zeit, ein Kriechen des geprüften Werkstoffes erkennen läßt, während dies bisher nur durch den mühsamen Vergleich von an der Meßuhr gewonnenen Zahlenwerten möglich war.
• Die Belastung erfolgt in Fig. 2 durch ein veränderbares Gewicht 1, das an einem im Pressenständer gelagerten Hebel m aufgehängt ist. Dieser ist mit dem Gewicht I und mit dem Prüfstempel g. durch ein schmiegsames Zugmittel (Band oder Drähte) zwecks Erzielung eines gleichbleibenden Ubersetzungsverhältnisses in solcher Weise gekoppelt, daß eine Verschwenkung des Hebels keine Veränderung seiner wirksamen Hebelarme zur Folge hat und somit auf die Größe der Belastung ohne Einfluß ist. Der Prüfstempel g wird dabei vorteilhaft in seiner Halterung mit einem axialen Spiel seiner Mitnehmerflächen r so aufgehängt, daß die Prüflast I erst nach dem Durchlaufen eines kleinen Tothubes s mit dem vorbelasteten Stempel g kraftschlüssig gekoppelt wird. Man kann also den Stempel mit einer geringen Vorlast, z. B. seinem Eigengewicht oder einem Teil desselben, auf das Prüfstück a aufsetzen und während des Durchlaufens des Tothubes s die Nullstellung der Meßuhr d bzw. der Registriervorrichtung n feststellen, ehe die volle Prüflast 2 zur Wirkung kommt.
• Damit man dabei die erste Berührung der Prüfspitze des Stempels g mit dem Prüfstück a und damit die Nullstellung der Meßuhr d oder des Registriergeräts n rasch und genau feststellen kann, ist es vorteilhaft, eine elektrische Warnvorrichtung o vorzusehen, wie sie in Fig. I schematisch dargestellt ist. Diese. rist in einem elektrischen Stromkreis angeordnet, der durch eine in die Halterung des Prüfstempels g eingefugte Isolierschicht p und durch Stützisolatoren q an den Füßchen b des Halters c gegen Massenschluß über den Pressenständer geschützt ist und daher erst geschlossen wird, wenn die Prüfspitze des Stempels g das Prüfstück a berührt. Die Warnung kann dabei, wie dargestellt, durch den Zeigerausschlag eines Anzeigeinstruments oder durch eine optische bzw. akustisch wirkende Signalvorrichtung (Licht- oder Lautsignal) erfolgen. Vorteilhaft ist es, der Prüfspitze z. B. einen Fühlstift voreilen zu lassen, der die Warnung schon kurz vor der ersten Berührung der Prüfspitze mit der Oberfläche des Prüfstücks a auslöst.
• Der Halter c kann erfindungsgemäß auch dazu benutzt werden, eine genau senkrechte Bewegung des Prüfstempels g zum Prüfstück a herbeizuführen. Zu diesem Zweck wird der Halter c mit einer durch mindestens drei Stützpunkte, z. B. die Enden der Füßchen b, bestimmten und zur Achse des Prüfstempels g senkrecht stehenden Auflage versehen und zugleich das Prüfstück a in solcher Weise frei beweglich, z. B. in einer Kugelpfanne v, gelagert, daß seine Oberfläche sich durch den Druck der Halterauflage (Stützfüßchen b) selbsttätig senkrecht zur Stempelachse einstellt.
• Das vorstehend beschriebene Prüfgerät kann natürlich nicht nur zur Prüfung der Härte und Zugfestigkeit von Werkstoffen, sondern auch zur Ermittlung anderer Werkstoffeigenschaften benutzt werden, die sich aus der Eindringtiefe eines Prüfkörpers entnehmen oder ableiten lassen.

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Werkstoffprüfgerät, insbesondere Härteprüfer, mit von der unverletzten Oberfläche des Prüfstücks ausgehender Messung der Eindringtiefe eines Prüfkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß der die Meßwerte aufnehmende Teil des Prüfgeräts, z. B. eine Meßuhr, an einem Halter (c) befestigt ist, der in Richtung der Achse des Prüfstempels (g) an die Oberfläche des Prüfstücks kraftschlüssig angedrückt wird, mit Bezug auf den Pressenständer und den Prüfstempel (g) aber frei beweglich ist.
2. 2. Prüfgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (c) zur Achse des Prüfstempels (g) parallel geführt ist.
3. 3. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Halter (c) eine die Eindringtiefen aufzeichnende Registriervorrichtung (n) ganz oder teilweise angeordnet ist.
4. 4. Prüfgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Registriervorrichtung (n) neben den Eindringtiefen auch die zugehörigen Belastungen aufzeichnet.
5. 5. Prüfgerät nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (c) mit einer durch mindestens drei Stützpunkte (b) bestimmten und zur Achse des Prüfstempels (g) senkrecht stehenden Auflage versehen und das Prüfstück in solcher Weise frei beweglich, z. B. kugelgelenkig, gelagert ist, daß seine Prüffläche sich durch den Druck der Halterauflage selbsttätig senkrecht zur Stempelachse einstellt.
6. 6. Prüfgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die erstmalige Berührung des Prüfkörpers mit dem Prüfstück (a) durch eine Anzeigevorrichtung (o) selbsttätig angezeigt wird.
7. 7. Prüfgerät nach Anspruch I und 6, dadurch gekennzeichnet, daß kurz vor der erstmaligen Berührung des Prüfkörpers mit der Oberfläche des Prüfstücks eine Warnvorrichtung ausgelöst wird.
8. 8. Prüfgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüflast (1) erst nach Durchlaufen eines Tothubes (s) mit dem vorbelasteten Stempel (g) kraftschlüssig gekoppelt wird.

   Angezogene Druckschriften: Man i t ins: >über Härteprüfgeräte« in »Die Meßtechnik«, I936, Heft 9, S. I84 usf.