DE2459435C3 - Rockwellhärte-Prüfgerät mit einem Lastübertragungsmechanismus - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rockwellhärte-Prüfgerät mit einem Lastübertragungsmechanismus, der eine gleichmäßige Lastübertragung von einem Lastübertragungshebel auf eine Prüfspitzen-Welle ohne Schwierigkeiten zu erreichen gestatten soll.

Bisher fand ein derartiger Lastübertragungsmechanismus breite Verwendung, bei dem die Lastübertragung vom Lastübertragungshebel zu einem Federträger-Zylinder, der an der Prüfspitzen-Welle vorgesehen ist, durch ein einstückiges Lastübertragungsteil erfolgt, wobei parallel zueinander verlaufende messerscharfe Kanten entlang dem oberen und dem unteren Ende des Lastübertragungsteiles ausgebildet sind. Bei einem derartigen herkömmlichen Lastübertragungsmechanismus ist es schwierig, die messerscharfen Kanten und deren Aufnahmeteile mit einem hohen Grad an Präzision herzustellen. Daher kann sich bezüglich der Last oder der Verschiebung der Prüfspitzen-Welle ein Fehler ergeben, und zwar unter Einwirkung einer exzentrischen, auf die Prüfspitzen-Welle aufgebrachten Last.

Es wurde daher vorgeschlagen, in den Lastübertragungsmechanismus eines Rockwellhärte-Prüfgerätes ein Lastübertragungsteil einzuschalten, das mit einer oberen und einer unteren Messerschneide und einem Universalgelenk zwischen dem Lastübertragungshebel und der Prüfspitzen-Welle versehen ist, wie dies am amtlichen japanischen Patentblatt Nr. 39-16 495 bereits veröffentlicht wurde. Diese Gestaltung bringt jedoch mehrere Probleme mit sich. Eine hohe Präzision ist immer noch erforderlich, um die Parallelität der entlang den oberen und unteren Enden des Lastübertiagungsteiles ausgebildeten Messerschneiden sicherzustellen.

Das Universalgelenk n.uß ebenfalls mit großer Genauigkeit hergestellt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für diese Probleme zur Verfügung zu stellen, d.h. einen Lastübertragungsmechanismus für ein Rockwellhärte-Prüfgerät zu schaffen, der leicht hergestellt werden kann und einen hohen Grad an Lastgenauigkeit vermittelt.

Zur Erfüllung dieser Aufgabe geht der erfindungsgemäße Lastübertragungsmechanismus von folgendem Merkmalen aus: Ein Rockwellhärte-Prüfgerät mit einem Lastübertragungshebel, der schwingend am eigentlichen Rockwellhärte-Prüfgerät gelagert ist, weist eine Prüfspitzen-Welle auf, deren oberer Abschnitt in eine Führungsoffnung eingefügt ist, die in dem Ubertragungshebel ausgebildet ist, und deren unterer Abschnitt in einer Auffangöffnung (Stoppöffnung) in dem eigentlichen Prüfgerät vorgesehen ist. Eine erste Lastfeder ist zwischen einem erweiterten Abschnitt der Prufspitzen-Welle zum Eingriff mit der Auffangöffnung vorgesehen, wobei ein Federträger-Zylinder unter Zurverfügungstellung eines Spiels mit der Prüfspitzen-Welle im Eingriff ist; eine Lastübertragungseinheit ist zwischen der unteren Kante der Führungsoffnung und dem oberen Ende des Federträger-Zylinders angeordnet.

Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lastübertragungseinheit aus einem oberen Übertragungsteil und einem unteren Übertragungsteil besteht, von denen beide hohlzylinderförmig ausgebildet sind und unter Bereitstellung eines radialen Spiels die Prüfspitzen-Welle umfassen, daß am oberen Ende der obere Übertragungüteil mit einer messerscharfen Kante versehen ist, die durch einen Messerschneiden-Aufnahmeteil am unteren Ende der Führungsoffnung unterstützt wird, und zwischen den beiden Übertragungsteilen zwei Kugeln angeordnet sind, die auf einer Linie liegen, die sich horizontal und quer zu der Messerschneide erstreckt.

Die Lastübertragung erfolgt sehr genau durch diese Kugeln und die oberen und unteren Übertragungsteile, ohne daß eine exzentrische Last befürchtet werden müßte. Diese Anordnung erfordert viel weniger Präzisionsarbeit als die herkömmliche Art, bei welcher parallel verlaufende Messerschneiden entlang den oberen und unteren Kanten eines einstückigen Lastübertragungsteiles ausgebildet werden.

Ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal des erfindungsgemäßen Lastübertragungsmechanismus eines Rockwellhärte-Prüfgerätes besteht darin, daß das untere Ende des unteren Übertragungsteiles und das obere Ende des Federträger-Zylinders miteinander in Verbindung gehalten werden, durch ein zweites Paar Kugeln, die auf einer Linie liegen, welche sich horizontal und quer zu der Linie erstreckt, auf der das erste Paar Kugeln angeordnet ist.

Das Vorsehen eines zweiten Paares Kugeln zwischen dem unteren Übertragungsteil und dem Federträger-Zylinder, und zwar quer zu der Linie, auf der die lastübertragenden Kugeln zwischen den oberen und unte-

ren Übertragunjsteilen vorgesehen sind, trägt dazu bei, schwierige Arbeit zu verringern und die Genauigkeit] mit der die Last übertragen wird, zu erhöhen.

Die Erfindung wird an Hand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen nachstehend näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht eines c.-sten Ausführungsbeispieles eines Lastübertragungsmechanismus eines Rockwellhärte-Prüfgerätes,

F i g. 2 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, in Richtung -o des Pfeiles A der F i g. 1,

F i g. 3 eine Ansicht, ähnlich der der F i g. 2, eines weiteren Ausführungsbeispieles,

Fig.4(a) eine Schnittansicht einer Lastübertragungseinheit des herkömmlichen Lastübertragungsmechanismus,

F i g.4(b) eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B der Fig.4(a).

Ein Lastübertragungshebel 2 ist derart angeordnet, daß er in bezug auf das eigentliche Prüfgerät H an einen Anlenkungspunkt 1 schwingend angreift. Das dem Anlenkungspunkt 1 gegenüberliegende Ende des Lastübertragungshebels 2 ist so gestaltet, daß es ein Gewicht 3 aufnehmer, kann.

Der obere Teil einer Prüfspitzen-Welle 6 erstreckt sich durch eine im Lastübertragungshebel 2 vorgesehene Führungsöffnung 4, sowie durch ein Führungsglied 5, das am eigentlichen Prüfgerät H festgelegt ist. Der untere Abschnitt der Prüfspitzen-Welle 6 erstreckt sich durch eine Auffangöffnung 7, die im eigentlichen Prüfgerät ausgebildet ist. Durch diese Anordnung ist die Prüfspitzen-Welle 6 geführt nach oben und unten bewegbar.

Es ist weiterhin ein im Durchmesser größerer Abschnitt 8 auf der Prüfspitzen-Welle 6 vorgesehen, der eine nach unten divergierende konische Oberfläche 8a aufweist, die einer gleichgerichteten konischen Fläche 7 a der Auffavigöffnung 7 entspricht. Eine erste Lastfeder 10 ist zwischen einem oberen Flanschabschnitt 9a eines Federträger-Zylinders 9, der auf der Prüfspitzen-Welle 6 gleitend geführt ist und dem erweiterten Abschnitt 8 angeordnet.

Weiterhin ist zwischen dem unteren Ende der Führungsöffnung 4 im Lastübertragungshebel 2 und dem oberen Flanschabschnitt 9a des Federträger-Zylinders 9 eine Lastübertragungseinheit 5angeordnet.

Diese Lastübertragungseinheit 5 besteht aus einem oberen hohlen Lastübertragungsteil 11 und einem unteren hohlen Lastübertragungsteil 12, die beide zylinderförmig ausgebildet sind und die Prüfspitzen-Welle 6 mit radialem Spiel umfassen. Eine am oberen Ende des oberen Übertragungsteiles 11 ausgebildete Messerschneide 11a wird von einem Messerschneiden-Aufnahmeteil, der am unteren Ende der Führungsöffnung 4 ausgebildet ist, aufgenommen. Zwischen dem oberen Übertragungsteil 11 und dem unteren Übertragungsteil 12, sind ein Paar Kugeln 13 in horizontaler Ebene und Richtung angeordnet, und zwar im rechten Winkel zur Messerkante 11a. Diese Kugeln 13 werden von Vertiefungen aufgenommen, um ihr Hinabfallen zu verhindem.

Eine weitere Messerkante 12a, die am unteren Ende des unteren Übertragungsteiles 12 ausgebildet ist, wird von einem Träger, der am oberen Ende des Federträger-Zylinders 9 ausgebildet ist, aufgenommen.

Um die Rockwellhärte eines Musters 14 zu messen, wird dasselbe zusammen mit einem Mustertisch 16 nach oben eeschoben, und zwar mittels einer Trägerwelle 15, bis das Muster 14 in Berührung mit einer Prüfspitze 17 am untersten Ende der Prüfspitzen-Welle 6 kommt. Durch weiteres Anheben iöst sich die konische Fläche 8a des Abschnitts 8 der Prüfspitzen-Welle 6 von der konischen Fläche 7a in der Auffangöffnung 7.

Daraufhin wird der Zeiger eines Anzeigegerätes, einer Meßuhr od. dgl. 18 auf die Bezugseinteiiung eingestellt, während noch ein geeigneter Abstand zwischen dem unteren Ende des Federträger-Zylinders 9 und dem erweiterten Abschnitt 8 der Prüfspitzen-Welle 6 vorgesehen ist.

Die Meßuhr 18 od. dgl. wird über einen Vergrößerungshebel 19, der am Führungsglied 5 gelagert ist, vom oberen Ende der Prüfspitzen-Welle 6 über eine Schneide betätigt, und zwar ein angelenktes Schiebeglied 20.

Duch Absenken einer Steuerwelle 21, wird der Lastübertragungshebel 2 um den Anlenkpunkt 1 geschwenkt und dadurch das obere Übertragungsteil 11 herabgedrückt. Als Ergebnis davon senken sich die beiden Kugeln !3, das untere Übertragungsteil und der Federträger-Zylinder 9 ebenfalls, wie in F i g. 2 veranschaulicht. Dadurch kommt das untere Ende des Federträger-Zylinders 9 am erweiterten Abschnitt 8 der Prüfspitzen-Welle 6 zur Anlage, und die Steuerwelle 21 wird ve^ranlaßt, sich vom Lastübertragungshebel 2 zu trennen. Dann ist die Prüfspitzen-Welle 6 der Testlast zugeordnet.

Durch Anheben der Steuerwelle 21 in die Ausgangslage, nachdem die Testlast auf diese Weise zugeordnet wurde, wird dieselbe freigesetzt, und nur die Kraft der ersten Feder 10 wirkt auf die Prüfspitzen-Welle 6, wie in F i g. 1 veranschaulicht.

Sodann kann an der Meßuhr 18 die angezeigte Härte abgelesen werden. Das bedeutet, daß die Rockwellhärte durch die Eindrucktiefe der Prüfspitze 17, die auf die Testlast wirkt, bestimmt wird.

Beim herkömmlichen Lastübertragungsmechanismus eines Rockwellhärte-Prüfgerätes wird ein Teil, der der vorbeschriebenen Lastübertragungseinheit S entspricht, in einem Stück hergestellt, wie in den F i g. 4(a) und 4(b) dargestellt. Außerdem sind parallel verlaufende Messerschneiden entlang den oberen und unteren Enden eines derartigen Vollrohr-Teiles (einstückigen Teiles) ausgebildet. Bei dieser Art der Anordnung ist ein hoher Grad an Arbeits- und Montage-Genauigkeit erforderlich, um die Parallelität der beiden Messerkanten und deren Aufnahmenuten sicherzustellen. Wenn eine derartige Präzision nicht vollkommen erreicht wird, wird auf die Prüfspitzen-Welle bei der Lastübertragung eine exzentrische Last aufgebracht, was wiederum Fehler bezüglich der Last und Verschiebungen der Prüfspitzen-Welle hervorrufen kann.

Im Gegensatz dazu ist im Lastübertragungsmechanismus der Erfindung die Lastübertragungseinheit 5 vorgesehen, die in ein oberes (11) und ein unteres Übertragungsteil 12 untergliedert ist, wobei zwischen diesen beiden Teilen ein Paar Kugeln 13 angeordnet sind, wie oben bereits beschrieben. Diese Kugeln 13 sind in einer Richtung angeordnet, die senkrecht zu den Messerschneiden lta an? oberen Ende des oberen Übertragungsteiles 11 verläuft. Daher bewegen sich die oberen und unteren Übertragungsteile 11 und 12 schwingend auf den Kugeln 13, bis die Lasten Fi und Fi, die an beiden Seiten der Messerkante 11a auf dem oberen Übertragungsteil aufgebracht sind, automatisch ins Gleichgewicht kommen, und zwar in bezug auf die Mittelachse zwischen den beiden Kugeln 13, wie aus

F i g. 2 ersichtlich. Dadurch wird eine gleichmäßige Lastübertragung ohne Verursachung einer exzentrischen Last erzielt. Dies verhindert auch, daß die Messerkante 12a des unteren Übertragungsteiles die Aufnahme der Messerkante am oberen Ende des Federträger-Zylinders 9 exzentrisch berührt.

Wie vorstehend aufgezeigt, stellt das erste Ausführungsbeispiel, das in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist, eine sehr genaue Lastübertragung sicher, und zwar auf Grund der beiden zwischen den oberen und unteren Übertragungsteilen 11 und 12 angeordneten Kugeln 13, wobei die Übertragungsteile 11 und 12 die Lastübertragungseinheit 5 bilden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 ist ein weiteres Paar Lastübertragungskugeln 22 zwischen dem unteren Übertragungsteil 12 und dem oberen Ende des Federträger-Zylinders 9 angeordnet. Diese Kugeln sind in einer Richtung angeordnet, die im rechten Winkel zu der des ersten Paares Kugeln 13 liegt.

'5 Die Lastübertragungseinheit 5 dieses weiteren Aus führungsbeispieles weist nur eine Messerkante Ha anoberen Ende des oberen Übertragungsteiles 11 auf, wa; die Arbeitskomplexität in großem Maße verringert Eine gut ausbalancierte Lastübertragung wird durch die lotrecht angeordneten ersten beiden Kugeln 13 und da: zweite Paar Kugeln 22 bewirkt. Es wird keine exzentri sehe Last auf die Prüfspitzen-Welle 6 aufgebracht, wo durch das Auftreten von Fehlern bezüglich der Las und von Verschiebungen der Prüfspitzen-Welle besei tigt wird. Natürlich ist das zweite Paar Kugeln 22 eben falls in Vertiefungen angeordnet, um ihr Herausgleiter zu verhindern.

Wie im einzelnen beschrieben, stellt der Lastübertra gungsmechanismus des Rockwellhärte-Prüfgerätes dei Erfindung eine Ausbildung zur Verfügung, die leich herzustellen ist, eine äußerst präzise Lastübertragunj sicherstellt und es dadurch ermöglicht, die genau« Rockwellhärte zu messen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

#579

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rockwellhärte-Prüfgerät mit einem am eigentlichen Prüfgerät (H) schwingend gelagerten Last-Übertragungshebel (2) und einer Prüfspitzea-Welle (6), deren oberer Teil eine im Übertragungshebel vorgesehene Führungsoffnung (4) durchgreift und deren unterer Teil von einer im eigentlichen Prüfgerät vorgesehenen Auffangöffnung (7) aufgenommen ι ο wird, mit einer ersten Lastfeder (10), die zwischen einem erweiterten Abschnitt (8) der Prüfspitzen-Welle (6) zum Eingriff mit der Auffangöffnung (7) angeordnet ist und einem Federträger-Zylinder (9), der die Prüfspitzen-Welle gleitend umfaßt, sowie einer Lastübertragungseinheit (8), die zwischen der unteren Kante der Fühn^söffnung (4) und dem oberen Cnde des Federträger-Zylinders (9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastübertragungseinheit (S) aus einem oberen Übertragungsteil (11) und einem unteren Übertragungsteil (12) besteht, die beide hohlzylindrisch gestaltet die Prüfspitzen-Welle (6) mit radialem Spiel umfassen, daß der obere Übertragungsteil (11) am oberen Ende mit einer messerscharfen Kante (lla) versehen ist, die von einem am unteren Ende der Führungsoffnung ausgebildeten Aufnahmeteil aufgenommen wird, und zwischen den beiden Übertragungsteilen zwei Kugeln (13) angeordnet sind, die auf einer Linie liegen, weiche sich horizontal und quer zur Messerschneidenkante (lla) erstreckt.

2. Rockwellhärte-Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des unteren Übertragungsteiles (12) der Lastübertragungseinheit (S) und das obere Ende des Federträger-Zylinders miteinander in Berührung gehalten sind, durch zwei Kugeln (22), die auf einer Linie liegen, die sich horizontal und quer zu der Linie erstreckt, auf der die Kugeln (13) zwischen den beiden Übertragungsteilen (11,12) angeordnet sind.