DE896728C

DE896728C - Hydraulic hardness tester with built-in microscope

Info

Publication number: DE896728C
Application number: DEW7503A
Authority: DE
Inventors: Paul Praeger; Karl Rumrich
Original assignee: OTTO WOLPERT WERKE GmbH
Current assignee: OTTO WOLPERT WERKE GmbH
Priority date: 1951-12-23
Filing date: 1951-12-23
Publication date: 1953-11-16

Description

Hydraulischer Härteprüfer mit eingebautem Mikroskop Härteprüfer mit Gewichtshebel und eingebauter Optik zur Messung der Eindrücke sind Ibekannt.Hydraulic hardness tester with built-in microscope hardness tester with Weight levers and built-in optics for measuring the impressions are known.

Nachteilig sind hierbei jedoch die verhältnismäßig schweren Belastungsgewichte zur Erzielung des Prüfdruckes von 3000 kg und deren dynamische Wirkung bei rascher Arbeitsweise. Ebenfalls ungünstig wirkt sich die mechanisch betätigte Umschaltvorrichtung für die Optik aus, welche mittels einer Druckfeder schlagartig ein- und ausgeschaltet wird und im Dauerbetrieb Lösungen an den Gewinden verursacht. Es sind auch Härteprüfer mit eingebauter Optik und Federbelastung bekannt, die den Nachteil haben, daß der Weg des Druck stempels, den er unter nahezu gleicher Belastung zurücklegen muß, beschränkt ist, zumal wenn mit einer erheblichen Aufbiegung des Gehäuses unter der Prüfbelastung gerechnet werden muß.The disadvantage here, however, are the relatively heavy loading weights to achieve the test pressure of 3000 kg and its dynamic effect at faster Way of working. The mechanically operated switching device also has an unfavorable effect for the optics, which suddenly switched on and off by means of a compression spring and causes loosening of the threads in continuous operation. There are also hardness testers known with built-in optics and spring loading, which have the disadvantage that the Path of the pressure stamp, which it has to cover under almost the same load, is limited, especially if with a significant deflection of the housing under the Test load must be expected.

Die hydraulischen Härteprüfer dagegen haben den unbestrittenen Vorteil, daß auch bei rascher Prüfweise keine Stöße und Schwingungen auftreten und große Eindringwege unter gleicher Belastung zurückgelegt werden können. Der Einsatz dieser Bauart in den Prüflaboratorien und Betrieben steht jedoch weit hinter den oben angeführten Konstruktionen von Härteprüfern zurück, da die hydraulischen Härteprüfer bisher keine eingebaute Projektionsoptik mit selbsttätiger Umschaltung von Optik und Eindringkörper besaßen und die Eindrücke nachträglich mit einem Mikroskop ausgewertet werden mußten. The hydraulic hardness testers, on the other hand, have the undisputed advantage that even with rapid testing no shocks and vibrations occur and large Penetration paths can be covered under the same load. The use of this However, the type of construction in the test laboratories and factories is far behind the ones listed above Constructions of hardness testers back, since the hydraulic hardness testers up to now no built-in projection optics with automatic switching of optics and indenter possessed and the impressions had to be evaluated afterwards with a microscope.

Die nachfolgend beschriebene Erfindung betrifft einen hydraulischen Härteprüfer mit eingebauter Projektionsoptik und erlaubt, die Umschaltung von Optik und Eindringkörper ebenfalls hydraulisch und völlig selbsttätig zu betätigen, ohne daß durch den Schaltvorgang unliebsame Schläge entstehen. The invention described below relates to a hydraulic one Hardness tester with built-in projection optics and allows the switching of optics and indenter also to operate hydraulically and completely automatically, without that the switching process causes unpleasant knocks.

Der Prüfdruck wird in bekannter Weise durch eine Preßpumpe, die von Hand oder Motor ange- trieben >.vird, aufgebracht. Der Arbeitskolben besitzt eine durchgehende Bohrung für die Aufnahme eines Mikroskopes. An der dem Prüfstück zugekehrten Seite des Arbeitskolbens ist eine drehbare Ums chwenkvorrichtung angeordnet, die einmal den Eindringkörper und ein andermal das Objektiv des Mikroskop es in Arbeitsstellung bringt. Erfindungsgemäß ist in dem Arbeitskolben eine zylindrische Bohrung mit einem kleinen Druckkolben angebracht, der die selbsttätige Drehung der Umschaltvorrichtung durch die zuerst eingepumpte Druck: flüssigkeit über einen Schwenkhebel ausführt und denl Eindringkörper in die Prüflage bringt. The test pressure is in a known manner by a press pump, which is from Hand or motor drove> .vird, upset. The working piston has a through hole to accommodate a microscope. At that The side of the working piston facing the test piece is a rotatable swivel device arranged, once the indenter and another time the objective of the microscope puts it in working position. According to the invention, a cylindrical piston is in the working piston Bore with a small plunger attached, which allows the automatic rotation of the Switching device by the pressure pumped in first: liquid via a swivel lever executes and brings the indenter into the test position.

Das weiterhin geförderte Ö1 bewirkt Idas Eindringen des Prüfstempels in den Prüfkörper bis zu einem bestimmten Höchsbdruck, der z. B. durch eine bekannte gewichtsbelastete Regeleinrichtung konus stant gehalten wird. Nach einigen Sekunden erfolgt die Entlastung über ein Rücklaufventil, und nun sorgt ein über dem kleinen Druckkolben angebrachtes Rückschlagventil dafür, daß der Eindringkörper zunächst noch in der Prüfstellung verbleibt. Bei völliger Entlastung wird der Arbeitskolben über eine Druckfeder in die Anfangsstellung zurückgeführt, in der ein im Boden des Arbeitskollbens angebrachter Stift das Rückschlagventil öffnet, so daß der Druck in dem kleinen für die Umschwenkung vorgesehenen Zylinder entweicht und der kleine Druckkolben mit der Schwenkvofrichtung wieder die Anfangs lage einnimmt. The oil that continues to be promoted causes Ida's penetration of the test stamp in the test body up to a certain maximum pressure, the z. B. by a known weight-loaded control device is kept conically stant. After a few seconds the relief takes place via a return valve, and now one takes care of the little one Plunger-mounted check valve for that the penetrator first still remains in the test position. When the load is completely removed, the working piston returned to the initial position via a compression spring, in which a in the bottom of the Working piston attached pin opens the check valve, so that the pressure escapes in the small cylinder provided for the pivoting and the small one Pressure piston with the Schwenkvofrichtung again assumes the initial position.

Der Prüfvorgang wird an Hand der schematischen Zeichnung und Beschreibung beispielsweise näher erläutert. The test procedure is based on the schematic drawing and description for example explained in more detail.

Es zeigt Abb. I einen Schnitt durch den neuen Härteprüfer mit der Umschwenkvorrichtung in der Ausgangsstellung, Abb. 2 wie oben, mit der Umschwenkvorrichtung während des Eindringvorganges. Fig. I shows a section through the new hardness tester with the Swiveling device in the starting position, Fig. 2 as above, with the swiveling device during the penetration process.

Der Härteprüfer besteht aus einem Zylindergehäuser, Arbeitskolben 13 und Überlasturigsschutz mit Kontrollgewichten und Manometer. Die. beiden letztgenannten Einrichtungen sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Der Druckraum 8 wird durch die Kolben- und Zylinderwandung und durch die im Zylindergehäuse 5 (befindliche Stopfbüchse 3 abgedichtet. Durch den Arbeitskolben I3 führt eine Bohrung 2'2, an deren oberem Teil das Okular und Okularprisma2 eingeschraubt ist und an der unteren offenen Seite des Arbeitskolbens die Umschwenkvorrichtung 20 mit dem Objektiv 19 und dem Eindringkörper I6 drehbar gelagert ist. Erfindungsgemäß befindet- sich in dem Arbeitskolben I3 die zylindrische Bohrung mit dem Kolben 10 und der Kolbenstange I2, die auf den durch Ndie Feder 15 kraftschlüssig anliegenden Schwenkhebel 14 drückt. The hardness tester consists of a cylinder housing, working piston 13 and overload protection with control weights and manometer. The. the latter two Facilities are not shown in the drawing. The pressure chamber 8 is through the piston and cylinder wall and through the cylinder housing 5 ( Stuffing box 3 sealed. A bore 2'2 leads through the working piston I3 the upper part of which the eyepiece and eyepiece prism2 is screwed in and the lower part On the open side of the working piston, the swiveling device 20 with the objective 19 and the penetrator I6 is rotatably supported. According to the invention is located in the working piston I3 the cylindrical bore with the piston 10 and the piston rod I2, which presses on the pivot lever 14, which is force-locked by means of the spring 15.

Weiterhin, ist ein Rückschiagventil 9 über dem Kolben 10 eingebaut, das mittels des in dem Zylinderboden befestigten Anschlagstiftes 7 bei entsprechender Arbeitskolbenstellung geöffnet wird.Furthermore, a check valve 9 is installed above the piston 10, that by means of the stop pin 7 fastened in the cylinder base with the corresponding Working piston position is opened.

In der Ausgangsstellung nach Abb. I befindet sich die Umschwenkvorrichtung 20 mit dem Objektiv 19 in der Meßstellung, in der die Oberfläche des im bestimmten Abstand herangeführten Prüfstückes, beleuchtet durch die Lichtquelle I8 und vergrößert durch das Objektiv Ig und das Okular mit Prisma 2, auf der Mattscheibe I erscheint. Nun spielt sich erfindungsgemäß der Prüfvorgang wie folgt ab: Das Ventil 2'3 wird geschlossen und die Druckflüssigkeit durch das Zuleitungsrohr 4 in den Zylinder 8 gepumpt. Der- erzeugte Druck wählt zuerst den geringeren Widerstand und drückt den Kolben in mit Ider Kolbenstange 12 gegen den Schwenkhebel 14 nach unten. Dadurch wird die Umschwenkung durchgeführt, und der Eindringkörper 16 kommt jetzt in Arbeitsstellung. Der weitere Zufluß der D(ruckflüssigkeit drückt nun den Arbeitskolben I3 mit dem Eindringkörper I6 in das Prüfstück I7, dabei wird der Härteeindruck erzeugt und die Druckfeder 6 gespannt. Alsdann kann nach Öffnen des tETentils 23 die Vruckflüssigkeit entweichen, und der Arbeitskoiben I3 wird durch die Feder 6 zurückbewegt. Sobald der Druck der Preßflüssigkeit in dem Zylinderraum 8 nachläßt, schließt sich das Rückschllagventil g und beläßt den kleinen Druckkolben IO in der ausgefahrenen Stellung und somit den Eindringkörper in der Prüfstellung. Gelangt der Arbeitskolben 13 in die Anfangslage, wird der Stift 7 wirksam und drückt gegen die Kugel des Rückschlagventils 9. Die in dem kleinen Zylinderraum I I aufgespeicherte Druckflüssigkeit kann nun entweichen, und die an dem Schwenkhebel 14 angebrachte Zugfeder I5 bringt den kleinen Druckkolben IO und' die Schwenkvorrichtung 20 wieder in die -Meßstell'ung nach Abb. I, in der der erzeugte Eindruck vergrößert an der Mattscheibe erscheint. The pivoting device is in the starting position according to Fig. I. 20 with the lens 19 in the measuring position in which the surface of the particular Distance of the test piece brought up, illuminated by the light source I8 and enlarged through the objective Ig and the eyepiece with prism 2, appears on the focusing screen I. According to the invention, the test process now takes place as follows: The valve 2'3 is closed and the pressure fluid through the supply pipe 4 into the cylinder 8 pumped. The pressure generated first selects the lower resistance and pushes the piston in with the piston rod 12 against the pivot lever 14 downwards. Through this the pivoting is carried out, and the penetration body 16 is now in the working position. The further inflow of pressure fluid now presses working piston I3 with the Penetrator I6 into the test piece I7, the hardness impression is generated and the compression spring 6 tensioned. Then after opening the TETentils 23 the pressure fluid escape, and the working piston I3 is moved back by the spring 6. As soon the pressure of the pressing fluid in the cylinder space 8 decreases, this closes Check valve g and leaves the small pressure piston IO in the extended position and thus the indenter in the test position. When the working piston reaches 13 in the initial position, the pin 7 becomes effective and presses against the ball of the check valve 9. The pressure fluid stored in the small cylinder space I I can now escape, and the tension spring I5 attached to the pivot lever 14 brings the little one Pressure piston IO and 'the swivel device 20 back in the -Meßstell'ung according to Fig. I, in which the impression created appears enlarged on the focusing screen.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Hydraulic hardness tester with a built-in microscope, characterized in that the known tilting device for lens and indenter is hydraulically operated.

2. Hydraulic hardness tester according to claim I, characterized in that that the working piston has a cylindrical bore (11) for receiving a pressure piston (Io), which at the beginning of the pressure increase of the pressing fluid, the pivoting device actuated and brings the indenter into the test position, which this as a result of a in the cylindrical bore (11) mounted check valve (9) until shortly before The end of the experiment is maintained until it is returned to the starting position by a spring returned working piston (13) with the check valve against a stop (7), which opens this valve and the press liquid from the cylinder (11) can escape, so that the penetrating body out of the test axis and the lens can swing in.