DE2609627C3 - Manuell betätigbarer Härteprüfer - Google Patents
Manuell betätigbarer HärteprüferInfo
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
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Description
Die Erfindung geht aus von einem manuell betätigbaren Härteprüfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
Mit derartigen bekannten Härteprüfern wird die -'» Messung durch Druck der Hände unmitelbar auf
Vorsprünge oder Griffe der Hülle des Gerätes ausgeführt. Die Hülle muß auf die im Inneren des Gerätes
befindlichen Teile einen möglichst zum Eindringkörper koaxialen Druck ausüben, um falsche Meßergeb- .''■
nisse zu vermeiden.
Es ergibt sich jedoch, daß der durch die Hände ausgeübte Druck nur schwerlich vollkommen koaxial zum
Gerät verläuft. Dies ist auf verschiedene Faktoren zurückzuführen, von denen nur einige von der Auf- ji>
merksamkeit desjenigen abhängen, der das Gerät be tätigt. Die häufigste Ursache eines solchen exzentrischen
Druckes ist die nicht zentrische Auflage der Hände auf die vorgesehenen Vorsprünge bzw. Griffe.
Andere Ursachen sind die Neigung der Flächen des η zu prüfenden Stückes und die Notwendigkeit, Messungen
mit geneigtem oder waagerecht angeordneten Gerät auszuführen. Weiterhin ist es dem Bedienenden
nur schwer möglich, einen von ihm nicht axial ausgeübten Druck zu bemerken, und er kann deshalb nicht
feststellen, ob die von ihm ausgeführte Messung genau ist oder nicht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen manuell betätigbaren Härteprüfer der eingangs
genannten Gattung so weiterzuentwickeln, daß auf ihn 4 j
ein solcher Druck zuverlässig ausgeübt werden kann, daß die Druckrichtung in axialer Richtung des Härteprüfers
verläuft. Damit soll also vermieden werden, daß der zur Messung ausgeübte Druck exzentrisch
verläuft, wodurch die Messung verfälscht wird. ->o
Diese Aufgabe ist für einen manuell betätigbaren Härteprüfer der eingangs genannten Gattung mit den
in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst worden.
Danach ist die Greiffläche - bisher als Griffe be- y,
zeichnet - nicht direkt an der Hülle angeordnet, sondern die Greiffläche ist an einem zusätzlichen Außenkörper
vorgesehen. Dieser Außenkörper ist im wesentlichen quer zur Hülle verschiebbar gelagert, so
daß bei nicht axialer Druckeinwirkung auf den Au- ω
ßenkörper dieser Außenkörper zu der Hülle quer verschoben wird. Zur Anzeige der Querverschiebung
sind Anzeigemittel vorgesehen.
Damit wird erreicht, daß bei einer unerwünschten von der axialen Richtung abweichenden Einwirkung
des auf den Härteprüfer manuell aufgebrachten Drucks infolge der nicnt axialen Druckkomponente
eine Querverschiebung zwischen dem Außenkörper und der Hülle hervorgerufen wird, die durch Anzeigemittel
der Bedienungsperson des Härteprüfers angezeigt wird. Diese kann sodann die Druckrichtung so
korrigieren, bis dieser in der axialen Richtung wie gewünscht verläuft und damit die Messung vollständig
durchführen.
Mit der Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 wird bewirkt, daß der Außenkörper auf der Hülle gleiten
kann, wenn er aus seiner Normallage unter der Einwirkung nicht axial angreifender Drücke quer verschoben
wird.
Durch die Maßnahme nach Patentanspruch 3 wird der Querauslenkung bei nicht axialer Druckeinwirkung
eine besonders geringe Reibkraft entgegengestellt.
Zusätzliche vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus Patentanspruch 4.
Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil, das Gerät auf drei verschiedene Weisen zu verenden: Gemäß
einer ersten Weise kann der DrucK jber die seitlichen
Griffe ausgeübt werden und die Härte an der Meßuhr abgelesen werden. Gemäß der zweiten Weise können
die Griffe durch Abnehmen der sie mit der oberen Kalotte verbindenden Teile entfernt, und der Druck
kann -uf die Kalotte selbst ausgeübt werden, wobei
wiederum die Härte an der Meßuhr abgelesen wird Der Druck auf die Kalotte kann mit einer Hand allein
ausgeübt werden, indem das Gerji mit der anderen Hand an seinem Mantel gehalten wird. Auf diese
Weise wird der Härteprüfer auf der Meßfläche gehalten. Der Druck kann aber auch mit beiden Händen
ausgeführt werden. Gemäß der dritten Weise besteht bei besonders schwierigen Meßlagen die Möglichkeit,
daß zwei Bedienungsperronen das Gerät zur Anwendung bringen, von denen die eine das Gerät auf der
Meßfläche festhält und die andere mit den Händen auf die Kalotte drückt.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in oen Patentansprüchen
5 bis 20 angegeben.
Nachstehend sind anhand der Zeichnung zwei bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 3
für eine erste Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie II-II der
Fig. 3,
Fig. 3 eine Schnittansicht nach der Linie III-III der
Fig. 1.
F ig. 4 eine Schnittansicht nach der Linie IV-IV der
Fig. 1,
Fig. 5 verkleinert eine Seitenansicht des Härteprüfers
gemäß Fig. 1 bis 4, gesehe.i von der der Meßuhr
gegenüberliegenden Seite.
Fig. 6 gleichfalls verkleinert eine Draufsicht auf
den Härteprüfer gemäß Fig. 1 bis 5.
Fig. 7 ein Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform
des Hä. tcprüfers gemäß der Erfindung und
Fig. 8 eine Draufsicht auf den Härteprüfer gemäß
Fig. 7.
Gemäß Fig. 1 bis ö besitzt der Härteprüfer gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zusammenhängende
Teile, die miteinander ein Ganzes bilden, das feststeht, wenn das Gerät in Arbeitslage ist.
Dieses Ganze enthält den Fuß 1, der zur Auflage auf die Meßfläche dient und eine zentrale Öffnung 1' für
den Durchgang des Bezugsringes 61 und des Eindringkörpers 63 in nachstehend zu beschreibender
•Weise besitzt, weiterhin einen Flansch 2, der mittels
ill
einer einrastenden Verbindung, z. B. einer Vorrichtung mit Kugel 3, den Fuß 1 hält, zwei Säulen 4 und
5 (Fig. 1 und 3), die sich von dem Flansch 2 erheben, und von denen nur die Säule 5 in Fig. 1 zu sehen ist,
sowie eine Schutzhülle 6, die aus zwei miteinander verbundenen Halbschalen besteht und an der Säule 5
mit einer Schraube 7 (Fig. 4) und am Flansch 2 mit einem Stifte (Fig. 2) befestigt ist.
Die Säulen 4 und 5 besitzen Oben einen kräftigen
Absatz zur Bildung eines Anschlages 9, puf dem eine Scheibe 10 ruht, die hierzu Bohrungen für die Aufnahme
der Säulen besitzt sowie Bohrungen für den Durchgang anderer senkrecht verlaufender Teile.
Die Scheibe 10 dient einer Feder 11 als Auflage, die auf der anderen Seite gegen die Gruppe beweglicher
Teile zur Betätigung des Gerätes wirkt. Diese Gruppe beweglicher Teile enthält einen Halbring 12
init MiiikicCru /:ui AetiJic ues Geiäies vei laufende!
Ebene, der in angemessenem Abstand die Hülle 6 um über IHO" mittels einer nach außen in die Enden 12'
und 12" (Fig. 1 und (S) abgeschrägten Öffnung umgibt, von welchen Abschrägungen in entgegengesetzten
Richtungen zwei Griffe 13 und 14 nach außen ragen und zur Aufnahme des zur Betätigung erforderlichen
Druckes der Hände der Bedienungsperson die- ·?>
nen.
Vom vollen Mittelteil des Halbringes erhebt sich senkrecht und seitlich des Gerätes ein Verbindungsteil,
wie z. B. eine robuste Stange 15, die an ihrem oberen Ende mit der oberen Kalotte 16 des Gerätes in
selbst verbunden ist. Die Verbindung zwischen der Kalotte 16 und der Stange 15 erfolgt durch eine
Schraube 17 mit gerändeltem Kopf 18 und einer Nutünd Zapfenverbindung 19, die eine Drehung zwischen
der Stange und der Kalotte um die Schraube verhin- J>
dert. Die Stange 15 dient darüber hinaus als Gegengewicht zur Meßuhr in nachfolgend beschriebener
Weise.
Die Kalotte 16 besitzt im Zentrum einen Sitz mit durchgehender Bohrung, in dem eine kleine Scheibe ·)<
> 21 aus durchsichtigem Material sitzt. Diese Scheibe besitzt auf ihrer Unterseite einen hervorstehenden,
kreisförmigen, durchsichtigen und vorzugsweise farbigen Rand 22, an dem sich innen eine Ringnut 23
anschließt, die ein Zentralgebiet 24 abgrenzt. Dieses ·>; Gebiet ist kreisförmig und durchsichtig und gestattet
es, eine darunterliegende Bezugsmarke zu sehen, das z. B. als kreisförmige Vertiefung 25 einer kleinen
Scheibe 26 ausgebildet ist, damit die den Härteprüfer bedienende Person während der Messung den Druck in
zentrisch ausüben kann.
Unter der Kalotte 16, und damit mittels Schraube 28 (Fig. 1 und 7) verbunden, ist ein Flamen 27 angeordnet.
Dieser Flansch besitzt auf der Unterseite eine Fläche mit sphärischem Anteil 29, die eine axiale
Bohrung begrenzt, in der ein elastischer Ring 30 festsitzt.
Gegenüber der sphärischen Fläche 29 ist eine zweite von einem mit Außengewinde versehenen Ring
32 getragene sphärische Räche 31 angeordnet. Zwi- ω sehen den sphärischen Flächen 29 und 31 ist eine
Reihe von Kugeln 33 angeordnet, die von einem ringförmigen Käfig 34 gehalten sind, der innen einen
zweiten elastischen Ring 35 trägt, welcher dem elastischen Ring 30 koaxial gegenüberliegt.
Aus der sphärischen Fläche 31 erstreckt sich ein Zapfen 36 axial nach oben. Dieser sitzt in der Mitte
der elastischen Ringe 30 und 35 und trägt oberhalb des Ringes 30 die kleine Scheibe 26, welche die Bezugsmarke
25 trägt, Die sphärischen Flächen 29 und 31 haben ein gemeinsames, auf der Achse des Gerätes,
Vorzügsweise in der Nähe des Auflagepunktes der Spitze des Eindringkörpers auf die Meßfläche liegendes
Krümrriungszentrurft. Auf diese Weise kann die
Kalotte 16 in bezug auf die kleine Scheibe 26 taumeln und dadurch die zeritrische Ausrichtung des Druckes
gestatten, indem der mittlere, durchsichtige Teil 24
mit der Bezugsmarke 25 in Übereinstimmung gebracht wird. Die elastischen Ringe 30 und 35 dienen
dazu, das freie Taumeln der Kalotte 16 zu bremsen und sie zur Mitte hinzuführen.
In einigen Fällen kann das gemeinsame Krümmungszentrum der sphärischen Flächen 29 und 31,
und zwar immer auf der Achse des Gerätes liegend, oberhalb der Griffe 13 und 14 oder oberhalb der
SpuafiSCucii FiuCiici'i selbst liegen, 5G unu uiGSC HäCn
oben konkav sind. Man kann auch vorsehen, daß dieses Krümmungszentrum in unendlicher Entfernung
liegt, so daß die Flächen 29 und 31 eben werden. Grundsätzliche Voraussetzung ist unter anderem auch
nicht, daß die Flächen 29 und 31 konzentrisch sind, sie können nämlich verchiedene Krümmungen aufweisen.
Der obenerwähnte Ring 32 ist in die zentrale Buchse 37 eines becherförmigen Teiles 38 eingeschraubt,
dessen Boden entsprechend jeder der Säulen 4 und 5 eine Bohrung besitzt, die mit einer reibungsarmen
Büchse 39 versehen ist und in der Ruhestellung gegen eine am Ende der jeweiligen
Säule mittels einer Schraube 41 befestigte Schulter 40 stößt.
Die Unterseite des becherförmigen Teiles 38 bildet den oberen Sitz der Feder 11. Die bisher beschriebenen
Teile bilden ein Ganzes, das sich gemeinsam unter dem durch die Bedienungsperson ausgeübten Druck
in axialer Richtung bewegt. Wie aus Fig. 1. 5 und fi
hervorgeht, kann die Bedienungsperson den Druck mit den Händen auf den Griffen 13 und 14 ausüben.
Falls bei einer besonderen Lage der Meßstelle die Ausübung des Druckes auf die Griffe unbequem ist
und auch, falls der Halbring 12 im Wege steht, kann der Druck direkt auf die Kalotte 16 mit einer oder
beiden Händen ausgeübt werden und, falls nötig, kann auch die Schraube 17 herausgeschraubt, und der
Halbring 12 mit der Stange 15 abgenommen werden. Falls der Druck auf die Kalotte nur mit einer Hand
ausgeübt wird, kann das Gerät mit der anderen Hand an der Hülle 6 fest gegen die Meßfläche gehalten werden.
Die Hülle besitzt hierzu besondere Vor ^rünge 42 (Fig. 5), die einen festen Halt erleichtern. Wie
oben erwähnt, kann eine Bedienungsperson auf die Kalotte drücken und eine andere das Gerät an der
Hülle 6 festhalten.
Der becherförmige Teil 38 ist mit einer darunter angeordneten Scheibe 43 mittels der Abstandsstücke
44 (Fig. 1 und 2), von denen nur eines sichtbar ist, in einem geeigneten Abstand fest verbunden. Durch
die Scheibe 43 gehen die Säulen 4 und 5, und sie besitzt mindestens in bezug auf eine derselben eine aus
reibungsarmem Material gebildete Führungsbüchse 45.
Zwischen einem oberen vorspringenden Rand des becherförmigen Teils 38 und einem etwas oberhalb
\_IWI U^IlWlI
» 43 angeordneten F
e»Jni>
Pf* _
der 47, die dazu dient, die Prüflast zu bilden. Dieser Flansch 46 besitzt Bohrungen für den Durchgang der
Säulen 4 und 5 und der Abstandsstücke 44.
IfI einer mit Gewinde versehenen Bohrung im Zentrum
des Flansches 46 ist ein kleiner, röhrenförmiger Zylinder 48 mit seinem Ende eingeschraubt. Er erstreckt
sich axial nnch oben und tritt gleitend in eine axiale Bohrung des becherförmigen Teils 38 ein. >
Oberhalb dieser Bohrung besitzt der kleine Zylinder
48ii>'*nen Anschlag 49* der den Maximätabstand zsvischen
Flansch 46 ürid becherförmigem Teil 38 unter
der Wirkung der Feder 47 bestimmt.
Auf dem kleinen Zylinder 48 ist ein Mit Feder ver- κι
sehenes Endstück 50 eingeschraubt, das einen axialen Sitz 51 besitzt, der das obere Ende der die Last auf
den Eindringkörper übertragenden kleinen Stange 52 aufnimmt. Das Endstück 50 ist verstellbar, um das
Axialspiel der erwähnten kleinen Stange 52 einstellen π zu können.
Mit der Scheibe 43 ist über einen kleinen Stab 53
nine Klink? 54 vprhnnrlen. DieSC wirkt rnjttpU rinp«
am Ende angebrachten Hakens 54' auf einen kleinen Umlenkhebel 55. Dieser Umlenkhebel 55 ist auf dem Ji)
Zapfen 57 schwenkbar angebracht. Dieser ist über eine Büchse 58 mit einem Ständer 59 (Fig. 1. 2 und
3) verbunden.
Der Ständer 59 bildet ein Ganzes mit einem büchsenförmigen
Ansatz 60, der axial in dem Flansch 2 r> gleitet und an dessen Ende der Bezugsring 61 angeschraubt
ist. Dieser letztere ragt über den büchsenförmigen Ansatz 60 hinaus und hat dort einen abnehmenden
Durchmesser mit einer Bohrung am Ende, de"3n Rand die Bezugsfläche 62 bildet. Im Inneren in
des Bezugsringes 61 sitzt der Eindringkörper 63 beweglich und ist durch Verschraubung mit einem kleinen
Rohr 64 verbunden, das im Inneren des büchsenförmigen Ansatzes 60 gelagert ist und sich über diesen
hinaus in eine Führungsbohrung einer Scheibe 70 erstreckt, die später beschrieben wird. In dem kleinen
Rohr 64 ist der untere Teil der Stange 52 angeordnet, deren Ende in einem dafür vorgesehenen Sitz des mit
Gewinde versehenen Ansatzes 63' des Eindringkörpers sitzt, der von dem kleinen Rohr 64 selbst getragen
wird.
Das kieine Rohr 04 besitzt in etwa in der Höhe des Zapfens 57 einen aus reibungsarmem Material bestehenden
Außenring 65, dessen Außenfläche sphärisch ausgebildet ist, und weiter oben einen Auflagering
66 trägt. Dieser liegt an gegen eine mit der Säule 5 fest verbundene Schraube 68 und drückt mittels einer
Feder 67 das kleine Rohr 64 in eine Lage, in der sein unteres, kegelförmiges Ende 69 in einem entsprechenden
Sitz des Bezugsringes 61 ruht, damit der Einclringkörper über die Bezugsfläche 62 dieses Ringes
hinausragt.
Der Ständer 59 ist fest mit einer Scheibe 70 (Fig. 1 und 4) verbunden. Diese Scheibe 70 wird von den
Säulen 4 und 5 geführt und zwar mittels einer Bohrung 70', welche die Säule 4 umgibt und einer offenen Gabelung
70", welche die Säule 5 umfaßt.
Am obenerwähnten Ständer 59 ist das Lager 71 für die Meßuhr angebracht. Es hat die Form einer
Rohrschelle mit den Spannschrauben 71', so daß die Taststangenführung 71" der Meßuhr in horizontaler
Lage und senkrecht zur Achse des Gerätes eingespannt wird. Der Taster 72 wird in der Nullstellung
des kleinen Umlenkhebels 55, wenn dieser durch den Haken 54' der Klinke 54 gehalten wird, so gehalten,
daß ein kleiner Anschlagring 73 gegen das Ende der Taststangenführung 71" gehalten wird. Durch diese
Anordnung kann die Meßuhr C (Fig. 6) außerhalb des Raumbedarfes des Gerätes über seiner Standfläche
untergebracht werden, so daß die Bedienungsperson das Meßergebnis bequem ablesen kann, unabhäiv
gig von der Art und Weise, in der sie mit den Händen
den Druck für die Messung ausübt.
Mit dem kleinen Umlenkhebel 55 sind zwei Plätt^
chen 74 und 75 (Fig. 3) fest verbunden. Diese Plättchen erstrecken sich horizontal in das Gerät hinein
und klemmen den aus reibüngsarmem Material bestehenden Ring 65 zwischen sich ein. Der von den Plättchen
auf diesen Ring 65 ausgeübte Druck läßt sich mittels einer Mutter 76 einstellen. Sie ist auf das mit
Gewinde versehene Ende eines Zapfens 76' aufgeschraubt, wodurch der Druck einer Feder 77 verändert
werden kann.
Um eine spielfreie Berührung zwischen der Bohrung im kleinen Umlenkhebel 55 und dem durch sie
gehenden Zapfen 57 7ii gewährleisten, ist eine kleine
Feder 78 am Hebel 55 vorgesehen, die aus einem einfachen Federstahldraht besteht, der auf dem Zapfen
57 gleitet. Die obenerwähnte Bohrung ist im übrigen derart leicht ausgenommen, daß der Zapfen 57 längs
zweier parallelen Erzeugenden dagegen drückt.
Das kleine Rohr 64 trägt seitlich einen kleinen herausragenden Zapfen 79, der in einer Nut 83 des büchsenförmigen
Ansatzes 60 läuft, um eine Drehung derselben zu verhindern.
Der Härteprüfer gelangt wie folgt zur Anwendung.
Das Gerät wird mit dem Fuß 1 auf die zu prüfende Fläche gestellt, und der zur Messung erforderliche
Druck auf die Griffe 13 und 14 oder auf die Kalotte 16, wie oben erwähnt, ausgeübt. Damit der Druck
axial verläuft, muß so vorgegangen werden, daß die Bezugsmarke 25 in der Mitte des durchsichtigen Teils
21 zu liegen kommt. Dies wird durch entsprechendes Schwenken der Kalotte 16 (dank der gleitenden Verbindung
mittels der sphärischen Flächen 29 und 31 sowie der dazwischenliegenden Kugeln) erreicht.
Unter dem so ausgeübten Druck gleitet die ganze miteinander verbundene Gruppe mit der Kalotte lfc,
dem becherförmigen Teil 38 und der Platte 43 nach unten Ullicl Zuaatiiiiictluf üt~kcn UCl rcücl 11. Diesel
Bewegung folgen der büchsenförmige Ansatz 60 und die Scheibe 70 wegen der Zwischenschaltung einer
Feder 80 (Fig. 2) und eines Druckzapfens 81 zwischen dem büschenförmigen Ansatz 60 und der
Scheibe 43.
Bei dieser Abwärtsbewegung löst sich zunächst der kleine Ring 66 von der Schraube 68, und dann gelangt
der Eindringkörper mit der Meßfläche in Berührung i;nd bleibt stehen. Bei weiterer Abwärtsbewegung gelangt
die Bezugsfläche 62 des Bezugsringes 61 ihrerseits mit der Meßfläche in Berührung, wodurch sich
ein diesbezügliches Zurückweichen des Eindringkörpers und dadurch eine Verschiebung des kleinen Rohres
64 in bezug auf die Plättchen 74 und 75 ergibt entgegen der dadurch auf den Ring 65 ausgeübten
Reibung unter Bildung der Prüfvorkraft bzw. Vorlast des Härteprüfers.
Wenn die Bezugsfläche 62 sich auf die zu prüfende Fläche aufgesetzt hat, wird die vom büchsenförmigen
Ansatz 60, der Meßuhr C und der Scheibe 70 gebildete Gruppe angehalten, wodurch der Haken 54'
der Klinke 54 den kleinen Umlenkhebel 55 freigibt. Bei weiterer Abwärtsbewegung gelangt das obere
Endstück 50 mit dem Ende*derStange^>2 in Berührung,
so daß die Last der Feder 47 darauf einwirkt und auf den Eindringkörper 63 übertragen wird unter
gleichzeitigem Abheben des Anschlags 49 am kleinen Zylinder 48 vom Anschlag gegen den becherförmigen
Teil 38, der weiter nach unten geht, In dieser letzten Phase erfolgt das Eindringen des Eindringkörpers 63
in das zu messende Material, und der kleine Umlenkhebel 55 ist frei, dieser Bewegung getreu zu folgen,
indem er sicli entgegen dem Uhrzeigersinn dreht (in
Fig. 1). Diese Bewegung wird durch die durch die Feder 77 bedingte Reibung der Plättchen 74 und 75 bewirkt.
Der Taster 72 folgt der Bewegung des kleinen Umlenkhebels und bewirkt dadurch die Anzeige
durch die Meßuhr C Die Bewegung der, den Druck der Hände aufnehmenden, beweglichen Teile wird
angehalten, wenn ein Ring 85 (Fig. 1) aus nachgiebigem
Material an dem die Kalotte 31 tragenden Ring 32 gegen den Anschlag 40 stößt. In dieser Stellung
wird die Last über die Säulen 4 und 5 auf den Fuß 1 ühprtraopn, vupjrhp t\[pipr)iop übPrStei°t, die ZUiT! Z1J-sammendrücken
der Federn erforderlich ist.
Die Höhe des Meßuhrträgers 71 kann durch entsprechende Positionierung der Befestigungsschrauben
in ihren Bohrungen 84 (Fig. 2) verstellt werden, die jn Hochrichtung länglich ausgebildet sind. Hierdurch
kann der Hebelarm des kleinen Umlenkhebels verändert und demnach die Vergrößerung der Bewegung
des Eindringkörpers erhöht oder erniedrigt werden.
Der Grund der Verbindung der Klinke 54 über einen kleinen Stab 53 mit dem Flansch 43 besteht darin,
dieser Verbindung eine gewisse Elastizität zu geben, die das Ausklinken des Hakens 54' in bezug auf den
Augenblick der Berührung der Bezugsfläche 62 verzögert, damit evtl. durch stoßartige Berührung erstehende
Erschütterungen die Meßuhr nicht beeinflussen, die durch den kleinen Umlenkhebel 55 noch
blockiert gehalten wird.
Der kleine Stab 53 wird durch zwei Schrauben 86 (Fig. 2) in seiner Stellung gehalten, während die Feder
78 aus Federstahldraht, die das Spiel zwischen dem kleinen Umlenkhebel 55 und dem Zapfen 57 beseitigt,
von einer vom Umlenkhebel selbst getragenen Schraube 82 gehalten wird (Fig. 1).
Naturlich kann die Bedienungsperson wahrend aller
Phasen der Messung den Druck in der oben beschriebenen Weise zentriert halten.
Bei der in Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsform ist die Meßuhr statt an der Seite oben am Gerät angeordnet.
Bezugnehmend auf die Fig. 7 und 8 werden die im Inneren des Härteprüfers liegenden Arbeitsteile
nicht beschrieben, da sie ähnlich den oben beschriebenen oder von anderer an sich bekannter Art sind. Wie
in Fig. 7 gezeigt ist, besitzt der Härteprüfer einen äußeren zylindrischen Mantel 87, der taumelnd auf einem
inneren zylindrischen Teil 88 angebracht ist, der in einem Grundkörper 89 koaxial zur Achse des Eindringkörpers,
d. h. senkrecht zur Meßfläche geführt ist.
Der Mantel 87 weist unten zwei diametral gegenüberliegende Griffe 90 und 91 auf, auf die der Druck
mit den Händen ausgeübt wird. Der Mantel 87 verlängert sich nach oben in einen kreisförmigen Rand 92,
der die Skalenscheibe 93, der an sich bekannten Meßuhr z. B. hydraulischer Art, in einem einen kreisförmigen
Spalt 94 bildenden Abstand umgibt.
Wie gesagt, kann der Mantel 87 urn die Achse des Gerätes taumeln und neigt dazu, in eine vom resultierenden
Druck der Hände auf den Griffen 90 und 91 abhängige Lage zu gelangen. Wenn demzufolge dieser
Druck nicht kuaxial zur Achse des Gerätes und demnach
des Eindringkörpers verläuft, so gelangt der Mantel in eine Lage, in der seine Achse schräg verläuft,
und diese Neigung ist durch die Änderung der Breite des Spaltes 94 ersichtlich, so daß die Bedienungsperson
den Druck so korrigieren kann, daß die Achse des Mantels 87 wieder richtig verläuft, wobei
diese Koaxialität durch gleichbleibende Breite des Spaltes 94 festgestellt werden kann.
Um eine Taumelbewegung des Mantels 87 in bezug auf den inneren Teil 88 zu gestatten, ist letzterer mit
einem ringförmigen Kragen 95 versehen, der seitlich herausragt und eine, vorzugsweise sphärische, obere
Fläche 96 besitzt.
Gegenüber dem Kragen 95 weist der Außenmantel 87 den inneren Kragen 97 auf, mit einer unteren Fläche
98 gegenüber der Fläche 96 des Kragens 95. Die Fläche 98 ist sphärisch gekrümmt, wobei das Krümmungszentrum
mit demjenigen der Fläche 96 übereinstimmt.
Die sphärischen Flächen 96 und 98 weisen vorzugsweise ein Krümmungszentrum auf, das in der Nähe
des Punktes liegt, an dem die Eindringkörperspitze auf das Prüfstück auftrifft.
In einigen Fällen jedoch, z. B. wenn Exzentrizität nicht durch Augenschein festgestellt werden kann, ist
es ratsam, daß das Zentrum der Krümmung, obgleich immer auf der Achse des Eindringkörpers liegend,
oberhalb der Griffe 90 und 91 oder sogar oberhalb jo der sphärischen Flächen 96 und 98 liegt, die dadurch
nach oben konkav werden. Es ist auch möglich, vorzusehen, daß dieses Krümmungszentrum in Richtung
der Achse des Eindringkörpers im Unendlichen liegt, so daß die Flächen 96 und 98 eben werden. Es ist
jedoch keine unumgängliche Voraussetzung, daß die Flächen 96 und 98 konzentrisch sind, da sie verschiedene
Krümmungen aufweisen können.
Zwischen den Flächen 96 und 98 sind Kugeln 99 in ausreichender Anzahl angeordnet und vorzugsweise
auf einem gleichen Kreis durch einen Ringkäfig 100 gehalten. Die Verwendung solcher Kugeln ist
vorzuziehen, da Reibungen durch Gleitbewegung dadurch beseitigt werden, die dem Mantel 87 einen Widerstand
entgegensetzen könnten und dadurch verhindern, der Neigung des ausgeübten Drucks
getreulich zu folgen.
Wie ersichtlich ist, erlaubt diese Anordnung dem Mantel 87 eine Taumelbewegung in bezug auf den
inneren Teil 88 mit einem Spiel, das nur durch die gegenseitige Überlappung begrenzt wird, die ein Austreten
der Kugeln aus der Berührung mit den Flächen 96 und 98 verhindert.
Oberhalb des Kragens 97 ist ein ringförmiger Ansatz 101 an der Meßuhr angebracht, der das Herausrutschen
des Mantels 87 nach oben verhindert.
Wenn die Bedienungsperson mit den Händen auf die Griffe 90 und 91 einen Druck ausübt, und dieser
Druck in bezug auf die Gerätachse nicht genau zentrisch verläuft, so nimmt der äußere Mantel 87 in bezug
auf den inneren Teil 88 eine schräge Stellung ein, derzufolge der obere Rand 92 sich auf einer Seite dem
Umfang der Skala 83 nähert und auf der anderen Seite davon entfernt, so daß die Breite des Spaltes 94 sich
ändert. Dies kann die Bedienungsperson leicht bemerken und durch entsprechenden Druck auf die
Griffe so korrigieren, daß der Spalt wieder eine gleichbleibende Breite hat, wodurch Teil 87 wieder
in die zentrische Lage gebracht wird, um dann die
Messung weiter auszuführen.
Der ringförmige Zwischenraum zwischen dem Käfig
100 und der Außenfläche des Teiles 88 kann durch einen Ring 102 aus elastischem Material geVül'lt sein,
z. B. Schwammgummi. Ebenso kann ein Ring 103 aus Schwammgummi in dem Zwischenraum zwischen dem
äußeren Mantel 87 und der Meßuhrwand vorgesehen sein. Durch dieses elastische Material werden der Käfig
100 und der Mantel 87 in eine mehr oder weniger zentrierte Lage zurückgedrängt ,und wird verhindert,
daß der Mantel selbst bei Handhabung des Gerätes frei taumelt.
Natürlich kann die Kraftübertragung zwischen dem von den Händen betätigten Mantel 87 und dem inneren
koaxial zum Eindringkörper beweglichen Teil in irgendeiner anderen geeigneten Weise erfoigen,
statt durch Kugeln z. B. durch ein Kardangelenk mit einem taumelnd angeordneten Zapfen oder derglei
chen entsprechend dem Aufbau des verwendeten Gerätes.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (20)
1. Manuell betätigbarer Härteprüfer mit einem
in einer Hülle axial verschiebbar gelagerten und ϊ
mit einer Meßuhr gekoppelten Eindringkörper sowie mit mindestens einer Greiffläche, die mit
der Hülle zum Andrücken an die zu messende Oberfläche unter bevorzugt axialer Druckeinwirkung
in Verbindung steht, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:
a) die Greiffläche (Griffe 13, 14; 90, 91) ist an einem zusätzlichen Außenkörper (12,15,16;
87) vorgesehen, der quer zur Hülle (6; 89) verschiebbar gelagert ist, so daß bei nicht π
axialer Druckeinwirkung auf den Außenkörper dieser zu der Hülle quer verschoben wird;
b) in einer Kalotte (16) sind Mittel (21 bis 26; 94) ."ir Anzeige der Querverschiebung angeoiJnet.
■?"
2. Manuell betätigbarer Härteprüfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkörper
eine quer zur Längsachse des Härteprüfers liegende Lagerfläche (z. B. 29)'aufweist,
die mit einer in gleicher Weise orientierten Lager- Ji
fläche (z. B. 31) an der HuKe in Berührung steht.
3. Manuell betätigbarer Härteprüfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Lagerflächen über Kugeln (33) miteinander in Berührung stehen. so
4. Manuell betätigbarer Härteprüfer gemäß Anspruch 1, dadun.h gelt/inzeichnet, daß die
diametral gegenüberliegenden Griffe (13,14) mit einem Körper (12) fest verbu den sind, der unabhängig
vom Gerätemantel (6) ist und diesen um- r> gibt, daß der Körper (12) abnehmbar mit einer
oberen Kalotte (16) verbunden ist, während die Meßuhr (C) seitlich am Gerät außerhalb des von
ihm oberhalb seiner Grundfläche eingenommenen Raumes angeordnet ist. -to
5. Manuell betätigbarer Härteprüfer gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem erwähnten taumelnd angeordneten Aufbau (12,15,16) und den
inneren Teilen, auf weiche er den Druck überträgt, 4 >
zwei gekrümmte, in einem Abstand angeordnete Flächen (29, 31) gegenüberliegen, zwischen welchen
Kugeln (33) angeordnet sind.
6. Manuell betätigbarer Härteprüfer gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die >o
einander gegenüberliegenden Flächen (29, 31) eine sphärische Krümmung mit gemeinsamen
Krümmungszentrum haben, das auf der Achse des Eindringkörpers (2) liegt.
7. Manuell betätigbarer Härteprüfer gemäß >5 Anspruch (S, dadurch gekennzeichnet, daß das
Krümmungszentrum der sphärischen Flächen (29. 31) in der Nähe des Berührungspunktes des Eindringkörpers
(2) mit der zu messenden Fläche liegt.
8. Manuell betätigbaref Häfteprüfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß das Krümmungszentrum
der sphärischen Flächen (29, 31) oberhalb der Teile (13, 14) liegt, auf Welche der
Druck ausgeübt wird.
9. Manuell betätigbaref Härteprüfer gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Krümmungszentrum der sphärischen Flächen (29,
31) oberhalb der letzteren liegt.
10. Manuell betätigbarer Härteprüfer gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden
Flächen (29, 31) eben sind, so daß ihr Krümmungszentrum in Richtung der Achse des Eindringkörpers (2) im Unendlichen
liegt.
11. Manuell betätigbarer Härteprüfei gemäß
Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Flächen (29, 31) verschiedene
Krümmungen haben.
12. Manuell betätigbarer Härteprüfer gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der taumelnd angeordnete Aufbau die Form eines äußeren Mantels (87) hat, der sich oben in eine
kreisförmige Hülle (92) verlängert, welche die Skala (93) der Meßuhr des Gerätes umgibt, jedoch
in einem derartigen Abstand, daß ein ringförmiger Spalt (94) gebildet wird, dessen Breite gleichbleibend
ist.
13. Manuell betätigbarer Härteprüfer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
dem taumelnd angeordneten Aufbau (87) und dem Gerät elastisch nachgiebige Mittel (103)
angeordnet sind, um das freie Taumeln des Aufbaus zu bremsen und ihn in zentrale Stellung zurückzuführen.
14. Manuell betätigbarer Härteprüfer gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
diametral gegenüberliegenden Griffe (13, 14) mit einem Halbring (12) ein Ganzes bilden, der den
Mantel (6) des Gerätes umgibt und dessen offene Enden einen Raum für die seitliche Anordnung
der Meßuhr (C) begrenzen, und daß dieser Halbring mit der oberen Kalotte (16) des Gerätes durch
eine robuste, senkrecht diametral gegenüber der Meßuhr angeordnete Stange (15) verbunden ist,
die das Gegengewicht für die Meßuhr bildet.
15. Manuell betätigbarer Harteprüfer gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stange (15) mit der oberen Kalotte (16) durch eine Schraube (17) und Zapfen- und Nutverbindung
(19) verbunden ist, welche die Drehbewegung in bezug aufein:mder verhindern und das Abnehmen
gestatten.
16. Manuell betätigbarer Harteprüfer gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Kalotte (16) derart ausgebildet ist, daß sie selbst als Auflage für die Hände zur Ausübung
des Druckes dienen kann.
17. Manuell betätigbarer Harteprüfer gemäß einem der Ansprüche 4, 14, 15 oder lf>, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eindringbewegung des Eindringkörpers (2) auf die Meßuhr (C) durch einen
kleinen Umlenkhebel (55) übertragen wird, der auf den Taster (72) der Meßuhr wirkt und
durch eine Klinke blockiert gehalten ist, die den Umlenkhebel nur freigibt, wenn der Eindringkörper
die Eindringbewegung ausübt.
Ib. Manuell betätigbarer Härteprüfer gemäß einem der Ansprüche 4 oder 14 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß für die automatische Nullstellung in Axialrichtung des Eindringkörpers (2)
in bezug auf einen kleinen Umlenkhebel (55), der zur Übertragung der Eindringbewegung des Eindringkörpefs
auf die Taststange der Meßuhr (C) dient, gleitende Teile (65,74,75) vorgesehen sind.
19. Manuell betätigbarer Harteprüfer gemäß
Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Umlenkhebel (55) um einen Zapfen
(57) drehbar ist, der in einer derart angeordneten Ausnehmung aufgenommen ist, daß er mit
zwei Erzeugenden anliegt und durch eine, das Spiel beseitigende Feder (78) angedrückt ist.
20. Manuell betätigbarer Härteprüfer gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die axial bewegten Teile (2) an sich fest von der Basis (1) erhebenden Säulen
(4, 5) geführt sind.
Applications Claiming Priority (2)
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CH314175A CH591075A5 (en) | 1975-03-12 | 1975-03-12 | Manually operated materials hardness tester - has direct reading dial on top of concentric cylinder plunger mechanism |
CH459675A CH593487A5 (en) | 1975-04-10 | 1975-04-10 | Manually operated materials hardness tester - has direct reading dial on top of concentric cylinder plunger mechanism |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2609627A1 DE2609627A1 (de) | 1976-09-23 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JPS51117087A (de) |
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FR (1) | FR2304075A1 (de) |
GB (1) | GB1522532A (de) |
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- 1976-03-12 JP JP2703176A patent/JPS51117087A/ja active Granted
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