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Einrichtung zur selbsttätigen Meßuhr-Nulleinstellung bei Vorlasthärteprüfern
Vorlasthärteprüfer
haben zum Messen der Eindringtiefe des Eindringkörpers irgendein geeignetes, in
der Regel mit dem Maschinenständer fest verbundenes Meßgerät, z. B. eine Meßuhr.
Vorlasthärteprüfer haben ferner in der Regel einen Anschlag, der ebenfalls mit dem
Maschinenständer fest verbunden ist und an dem das zu prüfende Werkstück, der Prüfling,
während der Prüfung angeschlagen wird. Der Umstand, daß die Meßuhr und der Anschlag
beide mit dem Maschinenständer fest verbunden sind, hat nun nicht unbedingt die
Folge, die man wohl erwarten könnte, daß nämlich der Zeigerd Melluhrimmergenan in
einer ganz bestimmten, als Nullstellung zu bezeichnenden Ausgangsstellung steht,
sobald der Prüfling am Anschlag an liegt. Infolge von Unebenheiten an der Oberfläche
des Prüflings oder aus anderen Gründen steht vielmehr der Meßuhrzeiger nach dem
den Beginn des Prüfvorganges bildenden Anschlagen des Prüflings meist nicht genau
auf Null. Es ist vielmehr zumeist erforderlich, das Zifferblatt der Meßuhr um mehr
oder weniger große Beträge so zu verdrehen, daß ihr Zeiger auf Null weist.
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Es hat schon bisher nicht an Vorschlägen gefehlt, das vorerwähnte
Zurechtdrehen des Meßuhrzifferblattes, das im Dauerbetrieb mit Recht als lästig
empfunden wird, zu vermeiden. So wurde vorgeschlagen, zwischen dem Eindringkörper
und der Meßuhr ein nachgiebiges längenveränderliches Glied so einzuschalten, daß
es beim Einbringen des
Prüflinigs von selbst die Länge annimmt,
die der Höhenlage entspricht, in die der Eindringkörper beim Einbringen des Prüflings
kommt und diese Länge infolge irgendwelcher Sperr- und Verriegelungsorgane während
der Prüfung so lange beibehält, bis die Verriegelung nach beendeter Prüfung gelöst
wird. Mit Rücksicht auf Genauigkeit der Prüfung ist zu fordern, daß bei und infolge
der Verriegelung des längenveränderlichen Gliedes keine unkontrollierbaren zusätzlichen
Kräfte auf den Eindringkörper wirken und die vorgeschriebenen genau einzuhaltenden
Prüfdrücke verfälschen können. Es ist ferner wichtig, daß die Verriegelung ohne
Schlupf anspricht und daß sie keinem Verschleiß unterworfen ist bzw. daß etwaiger
Verschleiß sich nicht nachteilig auf ihr Funktionieren auswirkt. Diese Forderungen
wurden von den bis her bekanntgewordenen, mit längenveränderlichem Glied versehenen
Einrichtungen zur selbsttätigen Meßuhr-Nulleinstellung nur sehr unvollkommen erfüllt.
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Ein anderer Vorschlag ging dahin, den Druckstempel zweiteilig zu
machen und an dem den Eindringkörper tragenden Teil einen Mitnehmer gelenkig und
so anzuordnen, daß er im Felde eines Elektromagneten liegt, welch Letzterer am Meßuhrhebel
angebracht ist. Die Bewegung, die die beiden Teile des Druckstempels beim Belasten
und Entlasten gegeneinander ausführen, wird zum Schließen und Öffnen des den Elektromagneten
speisenden Stromkreises benutzt mit der Folge, daß der Meßuhrhebel nach dem Aufbringen
der Vorlast und vor dem Aufbringen der Hauptlast mit dem den Eindringkörper tragenden
Teil des z,','eiiligen Druckstempels gekuppelt wird, bis zum Widerentlasten auf
Vorlast mit diesem gekuppelt bleibt und erst vor der völligen Entlastung auf Null
wieder freigegeben wird, worauf der Zeiger der Meßuhr wieder in seine Nullstellung
geht. Ein Nachteil dieses Vorschlages ist, daß die Kupplung zwischen dem Meßuhrhebel
und dem den Eindringkörper tragenden Teil des zweiteiligen Druckstempels, weil sie
elektromagnetisch bewirkt wird, mit einem die Meßgenauigkeit störenden Schlag gegen
den Meßuhrhebel verbunden ist.
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Gegenüber den bisher bekannten unterscheidet sich die den Gegenstand
der vorliegenden Erfindung bildende Einrichtung zur selbsttätigen Meßuhr-Nulleinstellung
durch äußerste Einfachheit des Aufbaues, größte Widerstandsfähigkeit und Unempfindlichkeit
gegen Verschleiß sowie durch schlupffreies Messen. Sie ist im wesentlichen gekennzeichnet
durch einen Bowdenzug, mittels dessen die nach einem bereits gemachten Vorschlag
zwischen dem Fühlstift der Meßuhr und dem Eindringkörper eingeschaltete Kupplung
betätigt wird, und zwar in der Weise, daß sie nach dem Aufbringen der Vorlast und
vor dem Aufbringen der Hauptlast zwecks Mitnahme des Meßuhrfühlstiftes geschlossen
und nach dem Ablesen des Härtewertes zwecks Freigabe des Meßuhrfühlstiftes wieder
geöffnet wird. Die zwischen dem Fühlstift der Meßuhr und dem Eindringkörper vorhandene
Kupplung besteht erfindungsgemäß aus einer die Achse des Meßuhrfühlstiftes umschließenden,
am Meßuhrhebel befestigten Bügelfeder, an deren einem Schenkel die Hülle und an
deren anderem Schenkel der Draht des Bowdenzuges angeschlossen ist. Nach dem weiteren
und letzten Merkmal der Erfindung greift die erwähnte Kupplung an einem Zylinder
an, der mit dem Meßuhrfühlstift über ein elastisches Glied, z. B. eine Blattfeder
od. dgl., verbunden ist. In den Abbildungen ist der - Erfindungsgegenstand beispielsweise
und schematisch dargestellt.
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In Abb. I bedeutet I eine Bügelfeder, die mit dem Meßuhrhebel 2 fest
und so verbunden ist, daß die Achse des Meßuhrfühlstiftes IO zwischen ihren beiden
Schenkeln hindurchgeht. An den äußeren Enden der Schenkel dieser Feder sind die
Hülle 3 und der Draht 4 (Abb.2) des an sich bekannten Bowdenzuges angeschlossen.
Die Hülle 3 ist mit ihrem anderen Ende fest mit dem Maschinenständer verbunden,
während der Draht 4 an seinem anderen Ende ein Anschluß stück 5 (Abb. 2) aufweist,
das durch irgendwelche, in den Abbildungen nicht gezeigte Steuerorgane automatisch
angezogen wird, sobald die Vorlast aufgebracht ist und ehe die Hauptlast aufgebracht
wird. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß die Bewegung des Anschluß stückes 5
von der Exzenterwelle 6 (Abb. I) abgeleitet wird, mittels deren die Hauptlast, sei
es von Hand, sei es über irgendein motorisch angetriebenes Getriebe, aufgebracht
wird. Durch das Anziehen des Bowdenzuges werden die an der Bügelfeder I befestigten
Einlagen 7 und 8 (Abb. 2) an einen Zylinder g (Abb. I) gepreßt. Letzterer ist gemäß
Abb. I mit dem Fühlstift Io der Meßuhr II verbunden, und zwar unter Zwischenschaltung
irgendeines elastischen Gliedes I2, das die Umformung der Kreisbogenbewegung des
Zylinders 9 in die geradlinige Bewegung des Fühlstiftes IO ermöglicht.
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Der Prüfvorgang spielt sich wie folgt ab. Der Prüfling 13 wird auf
den Prüftisch 14 gelegt und durch Drehen des Griffrades 15 gegen den den Eindringkörper
I6 umschließenden Anschlag 21 gedrückt. Gleichzeitig damit kommt die im wesentlichen
von der Feder 17 herrührende Vorlast zur Wirkung. Der Zeiger der Meßuhr steht auf
Null, weil der Zylinder g von den Einlagen 7 und 8 der Bügelfeder I noch nicht erfaßt
ist, der auf dem MeßuhrfühlstiftIo angebrachte Stellring 18 also zufolge des nach
oben wirkenden Meßdruckes der Meßuhr gegen deren Schaftende gedrückt wird.
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Es ist somit nicht erforderlich, das Meßuhrzifferblatt nach Aufbringen
der Vorlast von Hand auf Null zu stellen.
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Infolge der im weiteren Verlauf des Prüfvorganges einsetzenden Drehung
der Exzenterwelle 6 wird zunächst der Bowdenzug 3, 4 angezogen.
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Dadurch wird der Meßuhrfühlstift IO über die Teile I2, 9, 7, 8 und
I mit dem Meßuhrhebel 2 gekuppelt. Bei der weiteren Drehung der Exzenterwelle 6
wird über den Hebel 19 die Hauptlast, die z. B. von Gewichten oder auch von einer
Feder
herrühren kann, aufgebracht, so daß der Eindringkörper I6
in den Prüfling I3 eindringt. Dabei senkt sich der Meßuhrhebel und zieht den Meßuhrfühlstift
nach unten. Wird nun durch Rückwärtsdrehung der Exzenterwelle die Hauptlast wieder
weggenommen, so bewegt sich der Meßuhrhebel um einen gewissen, hauptsächlich von
den federnden Formänderungen am Prüfeindruck herrührenden Betrag nach oben. Dementsprechend
wandert auch der Meßuhrzeiger etwas zurück und bleibt schließlich, wenn die Maschine
wieder auf Vorlast entlastet ist, auf dem gesuchten Härtewert stehen.
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Hierauf öffnet sich der Bowdenzug und gibt den Zylinder 9 frei, so
daß der Meßuhrzeiger wieder in seine Ausgangsstellung gehen kann. Durch Zurückdrehen
des Griffrades 15 wird die Prüfspindel 20 gesenkt und der Prüfling frei gemacht.
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Damit ist die Prüfung beendet.