IT9083637A1 - Durometro nel quale il sistema ottico sostanzialmente automatico e' assiale e residente e l'assetto penetratore si sovrappone a quello ottico solo ad intervalli - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo: "Durometro nel quale il sistema ottico, sostanzialmente automatico, é assiale e residente e l'assetto penetratole si sovrappone a quello ottico solo ad intervalli"

R I A S S U N T O

Il sistema ottico del durometro, sostanzialmente automatico, apprestante sostanzialmente un microscopio, é assiale, stanziale e residente e incorpora, nel suo seno, un ingranditore di immagine cosiddetto zoom, mentre l'assetto penetratore è preponderantemente localizzato centrifugamente e parzialmente si sovrappone a quello ottico oscillando, ad intervalli, radialmente.

D E S C R I Z I O N E

Forma oggetto della presente invenzione un durometro nel quale il sistema ottico, sostanzialmente automatico, é assiale e residente e l’assetto penetratore si sovrappone a quello ottico solo ad intervalli.

Allo stato attuale della tecnica.i durometri o sono sprovvisti di corredo ottico, per il rilievo dell'impronta prodotta dall· apparecchio e dalla misura o se ne sono provvisti, esso è affatto esteriore e indiretto, quindi inadatto ad adempiere a tutte le funzioni cui è chiamato. Questo succede, in genere, perché si trova difficoltà a far convivere e funzionare, insieme e alternativamente, dispositivi meccanici ed ottici. D’altra parte, i durometri sprovvisti di corredo ottico, forniscono come indicazione di misura, solamente la profondità dell'impronta che, pur rappresentando una grandezza affidabile non è universalmente riconosciuta. Tra i dispositivi di questo tipo più sofisticati vi è quello formante oggetto del brevetto per invenzione industriale N-. 1.175.158. avente per titolo: "Metodo e dispositivo per determinare i carichi da applicare rappresentanti la totalità od una porzione del carico disponibile", a nome del titolare della presente domanda di brevetto. La caratteristica essenziale di tale durometro è che tra l'organo motore o propulsore ed il penetratore viene interposta una cella di carico e che il segnale di detta cella di carico viene utilizzato come valore di confronto da un comparatore, che paragona il valore di detto segnale con un valore preventivamente impostato su un dispositivo atto ad emettere un segnale omogeneo con quello emesso dalla cella di carico, si da poter essere comunicato all'altro polo di confronto del comparatore, il segnale di uscita del comparatore venendo inviato a detto comando, per arrestare l'aumento del carico. In una delle forme di pratica attuazione preferita dell'invenzione, l'organo motore o propulsore è rappresentato da un complesso cilindro-pistone, a doppio effetto, facente capo ad una sorgente di pressione tramite un invertitore e che il mezzo di comando, che riceve il segnale di cessazione dell'aumento del carico, è una elettrovalvola.

Nei durometri attrezzati otticamente, invece, la prova viene condotta sostanzialmente in due fasi. Nella prima fase viene eseguita l'impronta, portando l'utensile penetratore, con pressione, contro il pezzo da provare. Fatto questo, siccome la posizione dalla quale viene tratta è la stessa di quella dell'utensile penetratore, è necessario sostituire all'utensile penetratore un obiettivo, anzi, più obiettivi, in quanto le impronte che si ottengono con i vari penetratori e su pezzi di vario genere e durezza e secondo diverse prove sono, fossanche solo come grandezza, comprese in un campo ampio. Quindi è necessario e ingrandire le immagini di queste impronte, in modo da portarle tutte a grandezze ragionevoli, facilmente leggibili sullo schermo dello strumento, e sostituire, in qualche modo, l'obiettivo, oltre che portarlo, come si è detto, al posto del penetratore. Poi occorreva tenere conto dell'ingrandimento nella effettuazione della misura e nel suo computo. Poiché sovrastante il sito di rilevamento ottico non vi era normalmente posto per il display e per il quadro di misura, esso veniva disassato e in tale luogo disassato, veniva piazzata pure la sorgente luminosa per le necessità di rilievo dell'immagine. Una soluzione tanto raffazzonata importava anche un sistema di misura altrettanto approssimato, quindi essenzialmente manuale, posticcio e privo di garanzie. Inoltre, il percorso breve, assiale, era reso impervio dalla presenza di organi meccanici vitali. Infine, vuoi per motivi di mobilizzazione della testa ottica in alternativa al penetratore o delle lenti a diverso grado di ingrandimento, la messa fuoco doveva essere frequentemente ritarata e comunque non era costante, né veniva effettuata automaticamente.

Scopo della presente invenzione è quello di eliminare gli inconvenienti precitati e di offrire inoltre vari vantaggi. L'inventore, con geniale intuizione, ha concepito un durometro nel quale viene dato passaggio e spazio ad un sistema ottico, sostanzialmente automatico, che è assiale e residente e l'asseto penetratore si sovrappone a quello ottico solo ad intervalli..L'accesso ottico è stato reso possibile da una concezione meccanica tubolare e centrifiga onde far passare centripetamente, nel cavo del tubo e la luce e le immagini. Al mandrino principale, cavo, porta penetratore, è stato applicato un propulsore idraulico anulare, concentrico. La stessa cella di carico, organo essenziale del durometro, concepito secondo il brevetto per invenzione industriale N° 1175158, .è stata allestita anulare, in particolare a forma di campana. Il penetratore è spostabile del tanto necessario a dare transito alla luce e all'immagine. Gli strumenti ottici possono comunque essere installati, incolonnati sopra gli organi forati. In tale posizione può essere installata una telecamera od una apparecchiatura ottica qualsiasi. Secondo una forma preferita, particolarmente vantaggiosa, della presente invenzione, in posizione ottica incolonnata, sopra gli organi incolonnati forati viene installato, in posizione stanziale, un dispositivo ottico pancratico. Il comando che determina la posizione moltiplicativa del dispositivo ottico pancratico è sensorizzato da un encoder che trasmette i segnali di riferimento ad un computer. La fissità dell'apparato ottico pancratico consente di automatizzare, con mezzi semplici, la messa a fuoco, arrestando l’ascesa della tavola porta pezzo, allorché questa raggiunge l'esatta quota di fuoco, tarabile una volta tanto. La lettura di immagine, con gli appositi righelli sottoposti al controllo del computer, lo stesso che controlla le posizioni lineari degli ingrandimenti, risulta garantita al centesimo reale di misurazione diretta e il calcolo automatico della durezza può così comparire sul display, di cui è provvisto il durometro. Quindi l'apparato ottico è sempre montato fisso, sempre in linea e gli ingrandimenti continui sono realizzati nel proprio seno.

Per meglio spiegare le caratteristiche del presente trovato, ci si riferisce agli uniti disegni i quali ne mostrano una possibile forma di pratica attuazione in modo schemadco e solamente esplicativo.

La figura 1 è la vista, prospettica, schematica, di un durometro, secondo la presente invenzione, nel quale il sistema ottico sostanzialmente automatico é assiale e residente e l'assetto penetratore si sovrappone a quello ottico. In questa figura sono state praticate delle spaccature per evidenziare, a diversi livelli, i particolari altrimenti nascosti. In questa figura risulta attivato il penetratore, quindi il durometro è in assetto di esecuzione della prova.

La figura 2 è sostanzialmente una ripetizione della figura 1, ma nell'atto in cui il penetratore ed il porta penetratore sono dislocati radialmente, in modo da dare pieno passaggio e accesso ai rilievi ottici ovvero in pratica all'esame dell'immagine dell'impronta.

Con riferimento alle figure dei disegni, il misuratore di durezza si compone, convenzionalmente, di un penetratole 1, montato su di un portapenetratore 10, il quale, a mezzo di un'asta 11, è collegato al pistone 9 di un gruppo cilindro-pistone 90. Il cilindro 91 del gruppo cilindro-pistone 90 presenta, in corrispondenza delle estremità, una luce di ingresso ovvero di uscita 99 e 93, le quali sono collegate, rispettivamente, a mezzo dei tubi 199 e 193 ad una valvola 3, commutatrice, a cinque vie: 399, 393, 399', 393' e 4'. La via 4' è collegata, tramite il tubo 4, ad una sorgente di alimentazione. Sul tubo 199, in posizione corrispondente a quella della valvola 5, di cui viene parlato in seguito, è applicato un manometro, le cui indicazioni fanno riferimento ad una scala, graduata direttamente in carichi corrispondenti. Sull'asta 11 del pistone è montata una cella di carico 6, debitamente provvista di un display 60, il quale visualizza i carichi corrispondenti alla sollecitazione che è chiamata a trasmettere, vale a dire l'intensità del carico agente sul penetratore 1. Sempre convenzionalmente, il segnale di carico, destinato al display 60, viene comunicato, tramite il conduttore 61, ad un ingresso 71 del comparatore 7, la cui uscita 70 è collegata, a mezzo del conduttore 75, aH'elettromagnete 50 dell'elettrovalvola 5, normalmente aperta. L’altro polo 79 di comparazione del comparatore 7 è collegato al polo 89 di uscita di un reostato 8 o potenziometro, il cui cursore 88 presenta un indice cooperante, con una scala 80, graduata in valori di carico. Il segnale disponibile all'uscita 89 del potenziometro 8 è omogeneo al segnale emesso dalla cella di carico 6 e trasmesso al polo 71 di comparazione del comparatore 7, tanto che, quando i due valori corrispondono, l'uscita 70 del comparatore 7 rende disponibile, sul conduttore 75, un segnale che fa chiudere l’elettrovalvola 5, normalmente aperta, ciò che equivale a far corrispondere il carico impostato col cursore 88, sulla scala 80, al carico effettivo espresso dalla cella di carico 6 e rilevabile dal display 60.

In durometri di questo tipo, come è evidente, l'apparato ottico è completamente assente e quindi esso fornisce solamente una indicazione della profondità di impronta. Altri durometri, provvisti di accessori ottici, li portano applicati all'estemo in maniera complicata e poco funzionale.

Secondo la presente invenzione l'asta 11 ha consistenza tubolare, presentando un foro passante 11 ed è collegata al pistone 9, pure anulare, essendo provvisto di una apertura centrale 9’ ovvero di un gruppo cilindro-pistone 90 pure esso anulare, essendo anche lo stesso cilindro 91, del gruppo cilindro-pistone 90, provvisto di un'apertura centrale 9Γ. Sull'asta 11 del pistone 9 è montata una cella 6 di carico, che come tutti gli organi ad essa coassiali, presenta un foro centrale 6'. Poiché in fase di prova, come indicato nell'assetto di figura 1, il penetratore 1 deve trovarsi in posizione rigorosamente assiale, per poter penetrare nel pezzo 01 da provare, mentre nell'altra posizione, quella di figura 2, si deve dare passaggio all'immagine dell'impronta dal penetratore prodotta, è indispensabile far compiere al penetratore e al portapenetratore, possibilmente in automatico, un movimento. Cioè sostanzialmente in risposta all'eseicitarsi della pressione di carico, quindi alla discesa del penetratore 1 stesso ovvero al disimpegno del penetratore e quindi alla sua salita debbono verificarsi una attivazione del penetratore 1 ed una sua disattivazione. Infatti, il portapenetratore è montato incernierato a mezzo dei perni 60', 60". Esso ha capacità di oscillare in una direzione radiale obbligata, in contrasto con la molla 66, che ha le estremità allacciate ai piuoli 10" e 90". Quindi, quando il penetratrore 1 è nella condizione abbassata di figura 1, il portepenetratore è in completa balia della molla 66, la quale lo porta in perfetta posizione assiale, posizione assiale, vieppiù ribadita dalla pressione di carico esercitata dalla discesa del pistone 9. Viceversa, quando il pistone 9 sale, al termine della prova, il portapenetratore, essendo provvisto di una stampella 19, solidale, questa, naturalmente, incoccia in un apposito arresto 92 e produce ineluttabilmente l'inclinazione del portapenetratore 10 nei modi indicati in figura 2, in contrapposizione alla molla 66. Non appena il pistone 9 ridiscenderà, per la prova successiva, si ripeterà il ciclo e così via con un passaggio, di volta in volta, dalla posizione di figura 1 a quella di figura 2 e vice versa.

Secondo una forma di pratica attuazione preferita, particolarmente vantaggiosa della presente invenzione, in posizione ottica incolonnata parzialmente inserita, sopra gli organi 6, 11, 9, 90 incolonnati, forati, vengono installati, in posizione stanziale: un dispositivo 4 ottico, pancratico nonché un visore 5 attrezzato. Il dispositivo 4 ottico, pancratico è del tipo in cui il movimento rotatorio della ghiera 40, determina la posizione moltiplicativa del dispositivo ottico pancratico stesso sostanzialmente costituito da due complessi 4', 4" che, da tale movimento, vengono mutuamente avvicinati od allontanati. Il dispositivo 4 ottico, pancratico, meglio, il suo organo 40, di comando manuale è sensorizzato da un encoder 880 che trasmette i segnali di riferimento ad un computer 08. La fissità dell’apparato 4 ottico, pancratico, consente di automatizzare e con mezzi semplici la messa a fuoco, arrestando l'ascesa della tavola 00 porta pezzo 01, allorché questa raggiunge l'esatta quota di fuoco tarabile una volta tanto. Infatd, questa funzione può essere agevolmente adempiuta da un tastatore 07 armonico, doppio; vale a dire che, installano a sbalzo, solidale con l'incastellatura 770 del durometro, da una parte, incoccia nella tavola 00 ovvero nel pezzo 01, con il quale entra in contatto senza ostacolare la funzione del penetratomi, il quale lo trapassa attraverso il foro 770’ e dall'altro si piega verso l'alto per interferire con un elettrocomando 779, che interrompe, attraverso 779', la salita della tavola 00 La lettura sul visore 05 dell'immagine 51 con gli appositi righelli 55, 55' elettronici, sottoposti al controllo del computer 8, lo stesso che controlla le posizioni lineari degli ingrandimenti del dispositivo 4 ottico, pancratico, risulta garantita al centesimo di millimetro reale di misurazione diretta e il calcolo automatico della durezza può così comparire sul display, non rappresentato, di cui è provvisto il durometro. Quindi l'apparato ottico è sempre montato fisso, sempre in linea e gli ingrandimenti continui sono realizzati nel proprio seno dal dispositivo 4 pancratico.

Poiché il trovato è stato descritto e rappresentato a semplice titolo indicativo e non limitativo, ben s’intende che potranno essere arrecate numerose modifiche al suo insieme ed ai suoi particolari, senza tuttavia scostarsi dai principi basilari sui quali è fondata la presente invenzione.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Durometro, del tipo in cui tra l'organo motore o propulsore ed il penetratone viene interposta una cella di carico e che il segnale di detta cella di carico viene utilizzato come valore di confronto da un comparatore, che confronta il valore di detto segnale con un valore preventivamente impostato su un dispositivo atto ad emettere un segnale omogeneo con quello emesso dalla cella di carico, sì da poter essere comunicato all'altro polo di confronto del comparatore, il segnale di uscita del comparatore venendo inviato a detto comando, per arrestare l'aumento del carico, sostanzialmente conforme a quanto descritto e rivendicato nel brevetto per invenzione industriale N° 1.175.158. avente per titolo: "Metodo e dispositivo per determinare i carichi da applicare rappresentanti la totalità od una porzione del carico disponibile", a nome del titolare della presente domanda di brevetto, .caratterizzato dal fatto che coassialmente all'asse della colonna dello strumento, in tutti gli organi che la compongono, viene creato un foro ovvero una colonna trasparente, di sezione sostanzialmente costante, utilizzabile otticamente, almeno per il passaggio di luce e immagini prodotte e/o ricevute da apparecchiature installate all’una e/o all'altra e/o all'interno delle sue estremità e nel quale il penetratore è installato in maniera pendolare, per automaticamente oscillare tra la posizione assiale di esecuzione della prova e la posizione evacuata dalla colonna trasparente.
2. 2. Durometro, di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il sistema ottico, sostanzialmente automatico, é installato almeno parzialmente nella colonna dello strumento utilizzabile otticamente almeno per il passaggio di luce e immagini prodotte e/o ricevute da apparecchiature installate alluna e/o all’altra e/o all’intemo delle sue estremità .
3. 3. Durometro, di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il sistema ottico, sostanzialmente automatico, installato almeno parzialmente nella colonna (6’, 9', 11, 91) dello strumento, utilizzabile otticamente almeno per il passaggio di luce e immagini prodotte e/o ricevute da apparecchiature installate all'una e/o all'altra e/o all'interno delle sue estremità, è un dispositivo (4) pancratico, con associato un visore (05) attrezzato.
4. 4. Durometro, di cui alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il dispositivo (4) ottico, pancratico è del tipo in cui il movimento rotatorio di una ghiera (40), determina la posizione moltiplicativa del dispositivo (4) ottico pancratico stesso, sostanzialmente costituito da due complessi (4', 4") che da tale movimento vengono mutuamente avvicinati od allontanati.
5. 5. Durometro, di cui alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l'organo (40) di comando manuale del dispositivo (4) ottico, pancratico è sensorizzato da un encoder (880) che trasmette i segnali di riferimento ad un computer (08).
6. 6. Durometro, di cui alle rivendicazioni dalla 3 alla 5, caratterizzato dal fatto che alla fissità dell’apparato (4) ottico, pancratico, è associata l'automatizzazione con mezzi semplici della messa a fuoco con l'arresto l'ascesa della tavola (00) porta pezzo (01), allorché questa raggiunge l'esatta quota di fuoco, tarabile una volta tanto, ove questa funzione viene adempiuta da un tastatore (07) armonico, doppio, installatto a sbalzo, solidale, con l'incastellatura (770) del durometro, da una parte, incoccia nella tavola (00) ovvero nel pezzo 01 con il quale entra in contatto senza ostacolare la funzione del penetratore (1) il quale lo trapassa, attraverso il foro (770) e dall'altro si piega verso l'alto per interferire con un elettrocomando (779), che interrompe attraverso (779') la salita della tavola (00)
7. 7. Durometro, di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il visore (05) dell'immagine (51) è corredato di righelli (55, 55') elettronici, sottoposti al controllo del computer (08), lo stesso che controlla le posizioni lineari degli ingrandimenti del dispositivo (4) ottico, pancratico.
8. 8. Durometro, di cui alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i righelli (55, 55') elettronici, controllano le posizioni lineari degli ingrandimenti del dispositivo (4) ottico, pancratico al centesimo di mm reale di misurazione diretta e il calcolo automatico della durezza può così comparire sul display di cui è provvisto il durometro.
9. 9. Durometro, di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il sistema ottico sostanzialmente automatico installato, almeno parzialmente, nella colonna (6', 9', 11, 91) dello strumento utilizzabile otticamente almeno per il passaggio di luce e immagini prodotte e/o ricevute da apparecchiature installate all'una e/o all'altra e/o alTintemo delle sue estremità, è una telecamera, una macchina fotografica, un dispositivo di rilievo dell'immagine al raggio laser o simile.
10. 10. Durometro nel quale il sistema ottico sostanzialmente automatico é assiale e residente e l’assetto penetratore si sovrappone a quello ottico solo ad intervalli, di cui alle rivendicazioni precedenti e sostanzialmente conformi a quanto descritto e rappresentato e per gli scopi specificati.