DE894008C

DE894008C - Verfahren und Geraet zur Pruefung der Oberflaechenhaerte von Baumaterialien

Info

Publication number: DE894008C
Application number: DESCH6762A
Authority: DE
Inventors: Ernst Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-06-07
Filing date: 1951-06-03
Publication date: 1953-10-22

Description

Verfahren und Gerät zur Prüfung der Oberflächenhärte von Baumaterialien Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zur Prüfung der Oberflächenhärte von Baumaterialien, insbesondere Metall, Beton und Eisenbeton, Konststeinen, keramischen Erzeugnissen usw.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen Prüfhammer auf die zu untersuchende Oberfläche schlagen läßt und die Intensität des Rückpralls dieses Hammers als Maß der Härte ermittelt. D.as Gerät zur Ausübung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß es ein zum Aufsetzen auf die zu untersuchende Oberfläche bestimmtes Gehäuse aufweist, in welchem ein beweglicher, unter dem Einfluß eines Kraftspeichers stehender Prüfhammer gelagert ist, wobei das Gehäuse mit einer Einrichtung zum Feststellen der Rückprallintensität des Hammers versehen ist.
Wie vergleichende Versuche gezeigt haben, läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und Gerät bei geeigneter Ausbildung verhältnismäßig schnell und in einfacher Weise eine für die Praxis ausreichende und zuverlässige Prüfung der Oberflächenhärte von Baumaterialien vornehmen, wobei bei entsprechend ausgebildetem Gerät nach Belieben senkrechte oder waagerechte oder geneigt liegende Flächen unterschiedslos geprüft werden können, wobei die genannte unterschiedliche Lage dieser Fläche höchstens durch eine entsprechende Korrektur für die Zuordnung der Härteskala zu berücksichtigen ist.
Die Härte eines beliebigen Materials, wie mit dem erfindungsgemäßen Gerät gemessen, steht in der Regel in einem bestimmten, experimentell festzustellen den Zusammenhang mit anderen physikalischen Eigenschaften des Materials, so.daß mit der Härtemessung auch letztere, im Rahmen einer gewissen Streuung, bestimmt werden kann. Das Gerät wurde z. B. in einer ersten Form zur Prüfung der Druckfestigkeit von Beton im fertigen Bauwerk entwickelt und hat sich in dieser Anwendung bewährt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend an Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel eines zur Ausübung des Verfahrens geeigneten Gerätes darstellt, näher erläutert.
Fig. I zeigt einen vertikalen Längsmittelschnitt; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie A-A der Fig. I.
Ein als Rohr I ausgebildeter Gehäuseteil ist gemäß Fig. I am linksseitigen Ende mit einem Flansch 2 versehen, der drei Vorsprünge 3 aufweist, die zum Aufsetzen auf die zu prüfende Oberfläche bestimmt sind. Im Rohr I ist ein Prüfhammer 4 längs verschiebbar gelagert. Dieser hat z. B. quadratischen Querschnitt und liegt lediglich mit abgefaßten Eckflächen an der Rohrinnenwandung an. Auf der unteren Seite ist das Rohr I mit einem sich über die ganze Länge erstreckenden Längs schlitz 5 versehen, wogegen auf der gegenüberliegenden Seite sich ein nur auf einen Teil der Rohrlänge erstreckender Längsschlitz 6 angeordnet ist Auf der Außenseite des Rohres I ist ein Schlitten 7 längs verschiebbar gelagert, der einen zum Einstecken eines Fingers bestimmten Griff 8 aufweist. Er ist am rechtsseitigen Ende mit einem durch den Schlitz 5 hindurchgesteckten Halsansatz g versehen, der auf der Innenseite des Rohres mit einer Schulter 10 ausgerüstet ist, welche die längs verschiebbare Führung an den Rohrwandungen bewirkt.
Am linksseitigen Ende ist der Schlitten 7 mit einem Mitnehmer I I versehen, Ider durch den Schlitz 5 hindurchgeführt ist und mit einer Schulter I2 des Hammers 4 in lösbarem Eingriff steht. Zu diesem Zweck ist der Hals g des Mitnehmers etwas länger bemessen, als die Wandstärke des Rohres I beträgt, so daß der Schlitten 7 eine leichte Kippbewegung im Sinn des Pfeiles I3 gegenüber dem Rohr ausführen kann, wodurch der Mitnehmer II aus dem Bereich der Schulter I2 des Hammers 4 herausbewegbar ist.
Mindestens das vordere Ende des Hammers besteht aus gehärtetem Stahl und ist mit einer gewölbten Fläche 14 versehen, welche zum Schlag auf die zu prüfende Oberfläche bestimmt ist. Am hinteren Ende des Hammers ist ein Querstift I5 in einer Querbohrung gelagert, der durch je einen Längsschlitz I6 des Rohres hindurchgeführt ist und auf jeder Seite je eine Rille 17 aufweist, an welcher je eine Zugschraubenfeder I8 angreift, die andererseits am Flansch 2 verankert ist. Neben dem Rohr t ist unmittelbar neben dem Längs schlitz 6 ein Längsstab 19 angeordnet, der einerseits im Flansch 2 und andererseits in dem gegenüberliegenden, am Rohr I angeordneten Endflansch 20 befestigt ist. An diesem Stab 19 ist längs verschiebbar, aber selbsthemmeud ein Zeiger 21 gelagert.
Der Zeiger 21 steht mit einem durch den Schlitz 6 ins Innere des Rohres I geführten Mitnehmer 22 im Eingriff. Dieser Mitnehmer ist durch eine Drehachse 23, welche winkelrecht zur Achse des Rohres I liegt, klinkenartig schwenkbar am Hammer 4 gelagert. Die Klinke sitzt in einer Gabel des hinteren Hammerendes und liegt am Grund dieser Gabel in der in Fig. I dargestellten Lage auf, so daß er von dieser ausgehend nur im Uhrzeigersinn um die Achse 23 schwenkbar ist, nicht aber im Gegenuhrzeigersinn.
An der Außenwand des Rohres I ist neben der Spitze des Zeigers 21 parallel zum Längsschlitz 6 eine Skala 24 angeordnet.
Zum Prüfen der Oberflächenhärte, z. B. einer senkrechten Betonmauer, wird das Gerät in der in Fig. I ersichtlichen waagerechten Lage mit den Ansätzen 3 an der zu prüfenden Stelle der Oberfläche angesetzt. Hierauf wird das Gerät mit der einen Hand am rückwärtigen Handgriff 25 festgehalten und mit der anderen Hand der Schlitten 7 gefaßt, durch Einstecken eines Fingers in die Öffnung 8. Alsdann wird mit dem Daumen dieser Hand ein Druck in Richtung des Pfeiles 26 auf den Mitnehmer 22 ausgeübt, so daß dieser klinkenartig im Uhrzeigersinn um die Drehachse 2 schwenkend ausweicht und unter dem Zeiger 21 hinweggleitet. Gleichzeitig wird der Schlitten 7 in Richtung des Pfeiles 27 in der in Fig. I dargestellten Lage vollständig zurückgeschoben, bis in die mit strichpunktierten Linien angedeutete Lage 7'. Hierbei liegt der Mitnehmer II an der Schulter 12 an, so daß der Hammer 4 diese Bewegung mitmacht, und zwar unter entsprechender Spannung der beiden Zugfedern I8. Am Ende des Rückholhubes wird nun durch Fingerdruck ein Kippen des Schlittens 7 im Sinn des Pfeiles I3 bewirkt, wodurch der Mitnehmer II aus dem Bereich der Schulter I2 des Hammers 4 heraustritt. Dadurch wird dieser freigegeben und schnellt nun unter dem Einfluß der Zugfedern I8 nach vorn. Er prallt infolgedessen mit einer vorbestimmten kinetischen Energie mit der Wölbung 14 auf die zu prüfende Oberfläche an der vorgesehenen Stelle auf.
Je nach der Oberflächenhärte des zu prüfenden Materials prallt der Hammer 4 mit einer entsprechenden Intensität zurück. Diese Intensität wird als Maß für die Härte der zu prüfenden Oberfläche betrachtet. Da der Mitnehmer 22 am Ende des vorerwähnten Schlaghubes durch seirren Schwung wieder in die in Fig. 1 dargestellte normale Stellung gelangt ist, nimmt er bei dem nun erfolgenden Rückprallhub des Hammers 4 den Zeiger 21 mit, so daß der Zeiger 21 am Ende des Rückholhubes des Hammers 4 infolge der Selbsthemmung stehenbleibt. Es kann dann in der Zeigerspitze die Stellung des Zeigers auf der Skala 24 abgelesen werden. Diese Skala gibt dann die gemessene Härte an.
Zum Vornehmen einer neuen Prüfmessung wird der Zeiger 21 wieder in die Ursprungslage zurückgeführt, in welche der Hammer unter dem Einfluß der Federn I8 selbsttätig gelangt ist.
Entgegen der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform kann der Hammer auch in irgendeiner anderen Weise längs verschiebbar geführt sein, z. B. durch seitliche Führungsschienen od. dgl., ohne daß der eine Gehäuseteil als Rohr ausgebildet zu sein braucht.
Ferner kann auch ein anderer Kraftspeicher als der durch die Schraubenfedern 18 gebildete vorgesehen sein, z. B. kann hierfür eine Schwerkraftwirkung verwendet werden. Zu diesem Zweck kann der Hammer etwa mit Hilfe eines Gestänges um eine horizontale Drehachse schwenkbar angeordnet sein, und der Winkel, um welchen das Gestänge sich- nach dem Rückprall bis zum Stillstand dreht, ist ein Maß für die Intensität des Rückpralls.
Man kann aber auch als Kraftspeicher eine pneumatische Druckvorrichtung vorsehen, z. B. dergestalt, daß der Hammer als Kolben ausgebildet und in einem rückwärts geschlossenen Zylinder längs verschiebbar gelagert ist. Durch Verschieben des Kolbens von Hand wird dann eine Luftverdichtung im Zylinder bewirkt, die mit entsprechender elastischer Kraft den Hammer nach Loslassen vorschnellen läßt.
Unter Umständen ist es zweckmäßig, den Hammer unter Zwischenschaltung eines Zwischenstückes, z. B. aus gehärtetem Stahl, auf die zu untersuchende Oberfläche aufprallen zu lassen.
Dieses Zwischenstück kann unmittelbar am Gehäuse angeordnet sein und einerseits die zum Aufsetzen auf die zu untersuchende Oberfläche bestimmte Anlagefläche und andererseits die unmittelbare Aufprallfläche für den Hammer aufweisen.
Hierbei ist das Zwischenstück zweckmäßig abnehmbar starr oder elastisch mit dem Gehäuse verbunden, so daß es z. B. zwecks Anpassung des Schlagkopfes an das zu untersuchende Material gegen ein anderes Zwischenstück auswechselbar ist. Aus dem gleichen Grund kann auch der Hammerkopf starr, aber abnehmbar mit dem Ilammerkörper verbunden sein. Dadurch lassen sich auch verschieden geformte Körper je nach den gegebenen Verhältnissen wahlweise aufsetzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Prüfung der Oberflächenhärte von Baumaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Prüfhammer auf die zu untersuchende Oberfläche schlagen läßt und die Intensität des Rückpralls dieses Hammers als Maß der Härte ermittelt.
2. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß man den Hammer mit vorbestimmter kinetischer Energie gegen die zu untensudiende Ol,erfläche schlagen läßt und die Härte aus der Distanz ermittelt, um welche der Hammer gegen die Wirkung eines Kraftspeichers zurückprallt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Hammer unter Zwischenschaltung eines Zwischenstückes auf die zu untersuchende Oberfläche aufprallen läßt.
4. Gerät zur Ausübung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es ein zum Aufsetzen auf die zu untersuchende Oberfläche bestimmtes Gehäuse aufweist, in welchem ein beweglicher, unter dem Einfluß eines Kraftspeichers stehender Prüfhammer gelagert ist, wobei das Gehäuse mit einer Einrichtung zum Feststellen der Rückprallintensität des Hammers versehen ist.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer (4) unter dem Einfluß mindestens einer Feder steht.
6. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer mit Hilfe eines Gestänges um eine Drehachse schwenkbar gelagert ist.
7. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer längs verschiebbar geführt ist.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer (4) längs verschiebbar in einem als Rohr (i) ausgebildeten Gehäuseteil geführt ist.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer als Kolben ausgebildet und in einem rückwärts geschlossenen Zylinder längs verschiebbar gelagert ist, so daß er unter dem Einfluß eines pneumatischen Kraftspeichers steht.
IO. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (i) einen Längsschlitz (5) aufweist und auf der Außenseite des Rohres ein Schlitten (7) längs verschiebbar angeordnet ist, der mittels eines durch den Schlitz geführten Mitnehmers (11) mit dem Hammer (4) im Eingriff steht, so daß durch Zurückschieben des Schlittens (7) der Hammer (4) entgegen der Einwirkung des Kraftspeichers zurückschiebbar ist.
I I. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (i) einen Längsschlitz (6) aufweist und auf der Außenseite des Rohres ein Zeiger (2I) längs einer Skala (24) verschiebbar ist, der mit einem durch den Schlitz ins Rohrinnere geführten Mitnehmer (22) im Eingriff steht, welcher derart mit dem Hammer (4) gekuppelt ist, daß der Zeiger (2I) die Rückprallbewegung des Hammers (4) mitmacht und in der Endlage dieser Bewegung stehenbleibt, unabhängig von einer etwaigen erneuten Vorschubbewegung des Hammers.
I2. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer (+) mit radialen, dureh Lãngsschlitze (I6) des Rohres (i) nach außen geführten Fortsätzen (I5) versehen ist, an denen die den Hammer t,eeinflussenden, außerhalb des Rohres angeordneten Federn (I8) angreifen.
13. Gerät nach Anspruch IO, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (7) nach hinten kippbar am Rohr (i) angeordnet ist und sein Mitnehmer (11) derart in losem Eingriff mit einer Schulter (I2) des Hammers (4) steht, daß dieser Eingriff durch Kippen des Schlittens (7) aufhebbar ist.
14. Gerät nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (22) für den Zeiger (2I) um eine winkelrecht zur Rohrachse liegende Drehachse (23) schwenkbar am Hammer (4) gelagert ist und in der winkelrecht zur Rohrachse liegenden Stellung gegen Schwenken in der einen Drehrichtung gesichert ist, in der anderen Drehrichtung jedoch klinkenartig ausweichen kann.
15. Gerät nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeiger (21) an einem neben dem Rohr (I) angeordneten Längsstab (I9) verschiebbar, jedoch selbsthemmend geführt ist, so daß er in der jeweiligen Endlage des Rückprallhubes des Hammers (4) stehenbleibt.
I6. Gerät nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsstab (I9) unmittelbar neben dem Längs schlitz (6) liegt und der -Zeiger (21) an der Außenwand des Rohres (I) anliegend den Längsschlitz (6) überbrückt.
17. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Kopf (I4) des Hammers (4) aus gehärtetem Stahl besteht.
I8. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammerkopf starr, aber abnehmbar mit dem Hammerkörper verbunden ist.
19. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse ein Zwischenstück derart angeordnet ist, daß es einerseits die zum Aufsetzen auf die zu untersuchende Oberfläche bestimmte Anlagefläche und andererseits die unmittelbare Aufprallfläche für den Hammer aufweist.
20. Gerät nach Anspruch I9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück starr mit dem Gehäuse verbunden ist.
21. Gerät nach Anspruch I9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück elastisch mit dem Gehäuse verbunden ist.
22. Gerät nach Anspruch I9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück abnehmbar mit dem Gehäuse verbunden ist.
23. Gerät nach Anspruch I9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück aus gehärtetem Stahl besteht.