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Härteprüfvorrichtung zur Durchführung des Tiefenuntersdhiedsmeßverfahrens
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Härteprüfung an Werkstücken, die insbesondere
bei Massenprüfungen eine beschleunigte Durchführung der Messung gestattet. Um solche
Prüfungen durchzuführen, kennt man außer den üblichen Prüfvorrichtungen, die von
Hand bedient werden, auch solche, bei denen der gesamte Prüfvorgang unter Anwendung
einer Vereinigung mechanischer, hydraulischer und elektrischer Organe selbsttätig
durchgeführt wird. Es ist auch bekannt, bei derartigen Prüfvorrichtungen die Meßuhr
so auszubilden, daß sie sich selbsttätig auf den Nullpunkt einstellt. Die vollkommen
automatisch arbeitenden Prüfvorrichtungen dieser Art sind aber in ihrem Aufbau außergewöhnlich
kostspielig und verwickelt, so daß ihre Anwendung nur bei allergrößten Massenfertigungen
wirtschaftlich gerechtfertigt ist. Zudem erfordern solche Geräte wegen ihres empfindlichen
Aufbaus ein entsprechend geschultes Bedienungspersonal. Bei einfacher aufgebauten,
weitgehend selbsttätig arbeitenden Prüfvorrichtungen besteht anderseits der Nachteil,
daß das Meßergebnis jeweils nur während einer kurzen Zeitspanne abgelesen werden
kann, so daß in dieser Hinsicht leicht Fehler vorkommen. Auch eine Signalvorrichtung,
die die Bedienung auf den Zeitpunkt der Ablesung aufmerksam macht, kann hierbei
nicht in vollem Umfang Abhilfe schaffen.
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Nach der Erfindung wird eine mit einem Steuerorgan versehene selbsttätig
arbeitende Härteprüfvorrichtung mit automatischer Nullpunkteinstellung der Meßuhr
geschaffen, die die genannten Nachteile vermeidet und sich durch einen einfachen
und widerstandsfähigen Aufbau auszeichnet. Erreicht wird dies dadurch, daß die Meßuhr
und ihr Taststift derart angeordnet und mit ebenfalls durch das Steuerorgan betätigten
Feststellvorrichtungen versehen sind, daß der eine der beiden Teile der Meßvorrichtung
nach dem Aufbringen der Vorlast und der andere nach dem Wiederabheben der Hauptlast
festgestellt wird, wobei das Meßergebnis nach Beendigung der Prüfung festgehalten
wird, bis beide Teile erst vor erneutem Aufbringen der Vorlast für einen weiteren
Meßvorgang durch das Steuerorgan wieder freigegeben werden. Die erfindungsgemäße
Einrichtung ermöglicht es somit, das Meßergebnis über eine längere Zeitspanne festzuhalten,
so daß die Ablesung auch in der Reihenprüfung keine Schwierigkeiten bereitet und
zu Irrtümern führen kann. Es kann hierbei die Anordnung so getroffen sein, daß die
Meßuhr zusammen mit ihrem Taststift in dessen Bewegungsrichtung verschiebbar gegenüber
dem Maschinenkörper sowie dem Pri fwerkzeug gelagert ist.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen
Ausführungsform schematisch veranschaulicht. Es zeigt Abb. I die Prüfvorrichtung
nach dem Auflegen des Prüfstückes vor Durchführung der Messung, Abb. 2 die Vorrichtung
im Augenblick des Auflegens der Hauptlast.
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In dem Maschinenkörper I ist die Spindel 2, die den Prüftisch 3 zur
Auflage des Prüfstückes 4 trägt, geführt. Zu ihrer Einstellung je nach der Größe
des Prüfstückes dient ein Handrad 5. Das Bewegen der Spindel ist jedoch im vorliegenden
Falle nur zur Vornahme dieser grundsätzlich von der Größe des Prüfstückes abhängigen
Einstellung erforderlich. Bei der Prüfung von Serienteilen ist demnach die Bedienung
des Handrades nur vor der ersten Messung nötig oder nur bei Prüfstücken, bei denen
die Prüffläche in einer Vertiefung des Prüfstückes liegt. Oberhalb des Prüfstückes
4 ist das in üblicher Weise ausgebildete Prüfwerkzeug 6 an einem Führungsstift 7
angeordnet. Nach dem Auflegen des Prüfstückes wird entweder von Hand oder vermittels
eines Elektromotors ein gemeinsames Steuerorgan 8, im vorliegenden Falle eine vierfache
Kurvenscheibe, in Bewegung gesetzt.
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Beim Umlauf dieser Scheibe werden, wie aus Abb. I ersichtlich ist,
zunächst über die Hebeleinrichtungen 9 und 10 die Feststellvorrichtungen II, 12
von Meßuhr I3 und Taststift 14 gelöst. Die Meßuhr I3 ist mit ihren Gehäuseteilen
I5 in der Bewegungsrichtung des Taststiftes 14 in Führungen I6 leicht verschiebbar
gelagert. Beim Weiterbewegen des Steuerorgans 8 wird sodann durch die entsprechende
Kurvenscheibe die Hebeleinrichtung 17, die durch das Vorlastgewicht I8 belastet
ist, freigegeben. Der rechte Teil der Hebeleinrichtung 17 senkt den Führungsstift
7 und damit das Prüfwerkzeug 6 nunmehr unter dieser Vorlast auf das Prüfstück 4
herab, während der linke Teil der Hebeleinrichtung I7 sich anhebt und über den Stift
I9 auch den Taststift I4 anhebt. Der Taststift I steht jedoch in bekannter Weise
mit der Meßuhr I3 durch eine Feder 20 in Verbindung, die so bemessen ist, daß sie
das Gewicht der Meßuhr, ohne eine Relativbewegung zwischen Taststift 14 und der
Meßuhr I3 zu verursachen, trägt. Es wird somit beim Anheben des Taststiftes in gleichem
Maße auch die Meßuhr I3 in ihren Führungen I6 angehoben. Da das Gewicht der Meßuhr
dem Vorlastgewicht I8 entgegenwirkt, ist dieses letztere entsprechend zu erhöhen.
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Wie Abb. 2 zeigt, wird nach dem Freigeben der Hebeleinrichtung 17
des Vorlastgewichtes zunächst die Hebeleinrichtung g freigegeben, so daß sie unter
dem Einfluß einer Feder (nicht dargestellt) sich anhebt und so die Feststellvorrichtung
II und damit die Meßuhr I3 feststellt. Es wird somit die Nullpunktstellung der Meßuhr
selbsttätig bewirkt. Beim weiteren Umlauf des Steuerorgans 8 wird, wie ebenfalls
aus Abb. 2 ersichtlich ist, die Hebeleinrichtung 21, die durch das Hauptlastgewicht
22 belastet ist, freigegeben, wodurch sich der Führungsstift 7 weiter absenkt und
das Prüfwerkzeug 6 entsprechend in das Prüfstück 4 eindrückt. Hierbei wird gleichzeitig
der rechte Teil der Hebeleinrichtung 17, der auf dem Führungsstift 7 aufliegt, abwärts
bewegt, so daß durch den linken Teil der Hebeleinrichtung I7 der Taststift 14 weiter
angehoben wird. Da die Meßuhr 13 jedoch durch die Feststellvorrichtung 1 1 festgehalten
bleibt, wird nunmehr eine Relativbewegung zwischen Meßuhr I3 und Taststift 14 einsetzen
und der Zeiger 23 ausschlagen. Die Abwärtsbewegung der Hebeleinrichtung 21 wird
hierbei in bekannter Weise durch eine Ölbremse od. dgl. in der durch die Prüfvorschriften
bestimmten Weise verzögert, so daß das Eindrücken des Meßwerkzeuges in das Prüfstück
langsamer vonstatten geht als dies der Umlauf des Steuerorgans 8 an sich ermöglichen
würde. Während der weiteren Umdrehung des Steuerorgans 8 wird nun durch die entsprechende
Kurvenscheibe vermittels der Hebeleinrichtung 21 die Hauptlast 22 wieder angehoben.
Infolge der Elastizität des Prüfstückes 4 hebt sich dabei auch der Führungsstift
7 um einen gewissen Betrag wieder an, wodurch der Ausschlag des Zeigers 23 der Meßuhr
13 wieder etwas zurückgeht. In diesem Zeitpunkt des Meßvorganges, also nach dem
Wiederabheben der Hauptlast, wird beim weiteren Umlauf des Steuerorgans 8 nun auch
die Hebeleinrichtung Io freigegeben. Sie hebt sich unter dem Einfluß einer Feder
(nicht dargestellt) an und stellt über die Feststellvorrichtung I2 jetzt auch den
Taststift 14 der Meßuhr I3 fest. Es wird somit das Meßergebnis auf der Meßuhr I3
ebenfalls festgehalten.
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Trotzdem kann die Vorrichtung weiterbedient und dabei das Vorlastgewicht
I8 durch die entsprechende Kurvenscheibe wieder abgehoben werden. Es kann sodann
das Ablegen des Prüfstückes 4 erfolgen, und das Meßergebnis kann entweder hier-
bei
oder während des Ergreifens und Auflegens eines weiteren Prüfstückes abgelesen werden.
Erst während des weiteren Umlaufes des Steuerorgans 8 zur Durchführung einer neuen
Messung, also vor erneutem Aufbringen der Vorlast, werden die Feststellvorrichtungen
II und 12 über die Hebeleinrichtungeng und 10 wieder gelöst und damit das letzte
Meßergebnis wieder gelöscht.
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Es ist auch möglich, das im Ausführungsbeispiel wiedergegebene mechanisch
wirkende Steuerorgan anstatt als Kurvenscheibe als Kurbelwelle od. dgl. auszubilden
oder es als Schaltwalze auszugestalten, um mit deren Hilfe das Auflegen und Wiederabheben
von Vor- und Hauptlast sowie das Feststellen und Wiederfreigeben von Meßuhr undl
Taststift auf elektrischem Wege zu steuern. Ebenso ist es auch möglich, die Aufhängung
der Meßuhr am Taststift mit einer Aufhängung am Gehäuse der Meßuhr zu vertauschen,
wobei dann die Funktionen der Feststellvorrichtungen II und I2 ebenfalls zu vertauschen
sein würden. Es würde dann beim Einwirken der Hauptlast der Taststift festgehalten
und die Meßuhr angehoben werden usw. Wesentlich in allen Fällen ist jedoch, daß
infolge der gemeinsamen Verschiebbarkeit von Meßuhr und Taststift und der Anordnung
und Wirkung des beschriebenen Steuerorgans das Meßergebnis bis zur Durchführung
einer erneuten Messung festge!halten bleibt.
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Durch diese besondere Ausgestaltung der Prüfvorrichtung wird ein ruhiger
und sicheres Ablesen des Meßergebnisses und gleichzeitig ein zeitsparendes Zus ammenfas
sen einzelner Arbeitsvorgänge gewährleistet und damit die Gesamtleistung der Prüfvorrichtung
wesentlich gesteigert.
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PATENTANSPR0CHE: I. Härtepriifvorrichtung zur Durchführung des Tiefenunterschiedsmeß
verfahrens mit durch Steuerorgane automatisch betätigten Belastungsgewichten und
selbsttätiger Nullpunkteinstellung der Meßuhr, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßuhr
(I3) und der Taststift (I4) derart angeordnet und mit ebenfalls durch Steuerorgane
(8) betätigten Feststellvorrichtungen (9, IO, II, I2) versehen sind, daß der eine
der beiden Teile (I3) nach dem Aufbringen der Vorlast und der andere (I4) nach dem
Wiederabheben der Hauptlast (22) festgestellt wird, wobei das Meßergebnis nach Beendigung
der Prüfung festgehalten wird, bis beide Teile (13, I4) erst vor einem erneuten
Aufbringen der Vorlast (I8) für einen weiteren Meßvorgang durch das Steuerorgan
(8) wieder freigegeben werden.