DE9318389U1

DE9318389U1 - Elektronisches Prüfgerät zur Bestimmung der Härte

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Publication number: DE9318389U1
Application number: DE9318389U
Authority: DE
Original assignee: HEINRICH BAREISS PRUEFGERAETEB
Current assignee: HEINRICH BAREISS PRUEFGERAETEB
Priority date: 1993-12-01
Filing date: 1993-12-01
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2003-12-02

Description

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29.ll.93/es

Heinrich Bareiss Prüfgerätebau GmbH Breiteweg 1
89610 Oberdischingen

Elektronisches Prüfgerät zur Bestimmung der Härte

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Prüfgerät zur Bestimmung der Härte von Kautschuk, Elastomeren und Kunststoffen nach DIN 53505, mit einer PrüfStempeleinheit nach Shore A und/oder Shore D für den Shore-Härtebereich. Härteprüfgeräte dieser Art sind meist nur für einen Teil des gesamten durch das Shoresystem zu erfassenden Meßbereiches eingerichtet, zum Beispiel nur Shore A oder Shore D. Auf diese Weise sollen exakte und reproduzierbare Meßwerte in diesem begrenzten Bereich erzielt werden.

Der Herstellungsaufwand für solche Prüfgeräte ist noch vergleichsweise hoch. Die Bedienung erfordert spezielle Fachkenntnisse auch bei den gebotenen begrenzten Einsatzmöglichkeiten. Dadurch sind die Betriebskosten dieser Geräte verhältnismäßig hoch, obwohl die Meßgenauigkeit bei vielen Produkten zu wünschen läßt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Herstellungsaufwand zu verringern und die Bedienung bei gleichzeitiger Steigerung der Einsatzmöglichkeiten zu vereinfachen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das Prüfgerät für netzunabhängigen Betrieb mit wiederaufladbaren und daher

auch umweltfreundlichen Batterien ausgestattet. Es ist somit unabhängig von raumfesten Anschlußstellen und kann nach Belieben frei im Raum ausgerichtet und auf unterschiedlichen Bahnen geführt werden. Abmessungen und Gewicht sind gegenüber bekannten Geräten kleiner bzw verringert und erleichtern auch dadurch die Handhabung und Führung der ein geschlossenes Aggregat bildenden Elektronikeinheit.

Zudem lassen sich durch Umschalteinrichtungen die Grenzen der Teilbereiche weitgehend verändern bzw überbrücken. Dies gilt vor allem für die wesentlichen Teilbereiche Shore A und Shore D.

Zu dieser Umschaltung und zur Steuerung verschiedener Tast- und Prüfbereiche sind Tasten vorgesehen, die wieder in einem Tastenfelder zusammengefaßt sind und auf vergleichsweise geringe Schaltkräfte ansprechen.

Solche Tastenfelder oder -gruppen sind an keine Orientierung gebunden, wie sie bei der Verwendung gewichtsbelasteter Prüfstempel üblich und auch erforderlich sind. Die Umschaltmittel sind im stationären wie im örtlich und ausrichtungsmäßig ungebundenen Betrieb die gleichen. Daher ist auch beim Wechsel zwischen stationär und ungebundenem Gerät keine Umstellung erforderlich, was die Einarbeitung vereinfacht und möglichen Bedienungsfehlern entgegenwirkt.

Zum Einsatz vor Ort kann dieses Gerät leicht in einer Tragetasche transportiert bzw umgehängt werden. Ein Sichtfenster, das in der Tragetasche integriert ist, ermöglicht es, das Prüfgerät problemlos zu bedienen und die erzielten Meßergebnisse abzulesen.

Auch Fertigung, Lagerhaltung und Wartung werden erleichtert und verbilligt.

Mit wenigen Handgriffen bzw. durch Drücken der entsprechenden Taste kann man den Meßbereich wechseln, wobei sich zudem der jeweilige Meßbereich auf einer LC-Anzeige der Elektronikeinheit ablesen läßt. So ist zum Beispiel über die Mode-Taste die Prüfzeit sowie untere und obere Meßwertgrenzen einstellbar. Die Betriebsarten Shore A bzw Shore D, die Datenausgabe am PC oder Drucker über die serielle Schnittstelle (V 24 RS 232 C) sowie die Ausgabe der statistischen Auswertung und viele weitere Daten und Zwischendaten lassen sich dort einstellen bzw ablesen und abnehmen.

Zur Auswahl beziehungsweise Bestätigung der verschiedenen Parameter dient eine Select- bzw. Enter-Taste.

Für den Einsatz unter erschwerten Bedingungen empfiehlt sich oftmals eine erneute Feinjustierung, die mit der CAL-Taste vorgenommen werden kann. Die LC-Anzeige erlaubt zudem eine schnelle, sichere und eindeutige Anzeige und Ablesung des Meßergebnisses.

Zur Anzeige des Meßergebnisses läßt sich bei einem erfindungsgemäßen Prüfgerät eine einzeilige LC-Anzeige einsetzen. Das Meßergebnis steht dann gleichzeitig für die weitere Verarbeitung an einem PC bzw. Drucker über eine serielle Schnittstelle zur Verfügung.

Wichtige und sinnvolle Vorgaben werden dabei zweckmäßigerweise über eine Folientastatur eingestellt und abgerufen. Auch die Tasten des Vierer-Tastenfeldes 11 und deren Funktionen sind auf den zugehörigen Tasten angegeben. Die Tastatur kann auch mit wichtigen statistischen Größen wie Mittelwert, Minimal- und Maximalwert, Standartabweichungen, Varianz, CP und CPK ausgestattet sein.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der anschließenden Figurenbe-

Schreibung eines Äusführungsbeispiels festgehalten. Es zeigen

Fig.l eine räumliche Darstellung der durch ein Kabel zusammengeschlossenen Prüfstempeleinheit und Elektronikeinheit,

Fig.2 einen Längsschnitt durch die PrüfStempeleinheit 2 nach Linie II-II in Fig.l, und

Fig.3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig.2.

Das dargestellte Gerät 1 zum Prüfen der Härte des hier als ebene Platte dargestellten Prüfgutes wird vornehmlich gebildet durch eine Prüfstempeleinheit 1, die mit einer Elektronikeinheit 3 durch ein abnehmbares Kabel 8 verbunden ist.

Der Prüfling 7 hat nach Figur 1 eine Anlagefläche 19 zum Ansetzen der grundsätzlich als Handgerät ausgebildeten Prüfstempeleinheit 1.

Diese Prüfstempeleinheit 1 ist hier zylindrisch ausgeführt, obgleich sie jeden anderen geeigneten Querschnitt haben kann. Sie besitzt einen als Stator dienenden Innenzylinder 5, dessen Innenraum durch ein Querschott 6 in zwei axial gestaffelte Hohlräume 53,54 unterteilt ist und das am Kopfstück 45 lösbar durch Schrauben 10 befestigt ist.

Der Innenzylinder 5 geht aus von einer Stützscheibe 65, deren Außendurchmesser a um die doppelte Wandstärke 2b größer ist als sein Innendurchmesser c. Dadurch wird unterhalb des Kopfstückes 45 zwischen beiden Zylindern a,c ein Ringraum 28 begrenzt, der im unteren Teil eine als Druckfeder diendende Schraubenfeder 18 aufnimmt, die den Innenzylinder 5 nach unten gegen den Prüfling 7 drückt.

Zwischen Prüfling 7 und Prüfstempel ist eine Stützscheibe eingefügt, welche die vom Eindringkörper 49 ausgehenden Spannkräfte achsensymmetrisch an das Prüfgerät weiterleitet und dadurch den Prüfstempel mit dem Eindringkörper 49 zur Meßstange 32 bzw zur elektrischen übertreigungseinheit zentriert. Beim Anpressen auf den Prüfling wirkt zunächst das Meßgerät mit seiner Meßfläche 21 auf den Prüfling 7 ein.

Der Außenzylinder 12 und der Zwischenzylinder 13 bilden zusammen mit dem geriffelten Haltering 9 eine axial bewegliche Einheit.

Eine bewährte Innenführung weist nach Fig.3 einen Querstift 30 auf, der radial an der Meßstange 32 befestigt ist und zwischen die Längsführungen des elektronischen Wegaufnehmers 34 eingreift. Da der Kern (Meßstange 32) berührungslos im induktiven Wegaufnehmer 34 axial geführt ist, tritt keine Reibung auf.

Am unteren Ende der mehrkantförmigen Meßstange 32 ist ein zylindrischer Eindringkörper 49 befestigt, der zum Beispiel den Eindringsweg &khgr; zurücklegt, deren Endlage durch zwei Gegenmuttern 40 begrenzt wird. Die Ringmutter 38, die am unteren Ende des Innenzylinders 5 aufgeschraubt ist, dient als Gegenlager für die Druckfeder 18 und gleichzeitig als Führung für den Außenzylinder 12. Dabei ist eine im Innenzylinder 5 befestigte Bundbuchse 44 zur Minderung des Spiels und der Reibung durch Kugelkränze 42 auf der Meßstange 32 gelagert. Diese Meßstange ragt oben in eine obere Höhlung 53 einer Gewindebuchse 43 vor, die mit dem Kernaufnehmer 46 fest verbunden ist.

Nach Fig.l und 2 ist die Elektronik in einem kastenförmiges Gehäuse 16 untergebracht, das auch wenigstens eine auswech-

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seibare und aufladbare Batterie 14 aufnimmt und für unterschiedliche Verwendungen umschaltbar ausgelegt ist,

Im oberen Feld des Kopfstückes 45 der Prüfstempeleinheit 1 ist das Hauptanwendungsgebiet mit "Shore" oder "Shore A/D" der dort genannten Steuerung angegeben.

Der Anpreßdruck nach DIN 53 505 für Shore A 12,5 N bsw für Shore D 50 N wird durch eine integrierte, speziell abgestimmte Druckfeder 18 gewährleistet. Diese für den jeweiligen Meßbereich bestimmte Feder überträgt die oben angeführten Kräfte auf den Außenzylinder 12.

Die Prüfstempeleinheit 1 wird mit der Stützscheibe 65 planparallel im rechten Winkel 63 auf das Prüfgut aufgesetzt.

Beim Anpressen der Prüfstempeleinheit 1 auf den Prüfling 7 wirkt zuerst das Meßgerät mit der Meßfläche 21 auf den Prüfling 7. Beim Erreichen der vorgegebenen Anpreßkraft wird der Außenzylinder 12 so weit auf den Prüfling 7 aufgedrückt, daß dabei die Anpreßkraft von 12,5 N bzw 50 N automatisch erreicht wird.

Auch die Tasten des Vierer-Tastenfeldes 11 und deren Funktionen sind auf den zugehörigen Tasten angegeben.

Gegenüber bekannten Meßverfahren bringt die Erfindung folgende Vorteile:

Der Anpreßdruck bleibt in engen Grenzen konstant und kann vom Bediener nicht beeinflußt werden, sondern wird durch die Druckfeder 18 erreicht.

Genaueste Meßwerte, und dadurch eine sehr gut reproduzierbare Meßwerteraittlung, werden somit auch bei Handmessung erzielt.

Durch die Beseitigung der bisher bestehenden Unsicherheitsfaktoren bei normaler Handmessung ist das Gerät so bedienerfreundlich, daß der Meßvorgang wesentlich vereinfacht und hierdurch eine schnelle Meßfolge ermöglicht wird.

Claims

29.11.93/a/es 35 B 3340 Heinrich Bareiss Prüfgerätebau GmbH Breiteweg 1 89610 Oberdischingen Elektronisches Prüfgerät zur Bestimmung der Härte Schutzansprüche

1) Elektronisches Prüfgerät zur Bestimmung der Härte von Kautschuk, Elastomeren und Kunststoffen nach DIN 53505, mit wenigstens einer Prüfstempeleinheit nach Shore A und/oder Shore D für den Shore-Härtebereich, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgerät mit getrennter PrüfStempeleinheit (1) nach Shore A und/oder Shore D für den Shore-Härtebereich ausgebildet und zur Gewinnung exakter und reproduzierbarer Meßwerte in dem begrenzten Meßbereich für den netzunabhängigen Betrieb mit wiederaufladbaren Batterien (14) eingerichtet ist.

2) Elektronisches Prüfgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Umschalteinrichtungen (11) zum Umschalten zwischen mehreren Meß- oder Leistungs-Teilbereichen wie Shore A oder Shore D.

3) Elektronisches Prüfgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umschaltbaren Meß- oder Leistungs-Teilbereiche (A,D) bis dicht an die Meßbereichsgrenzen bzw über diese hinaus erstreckt sind.

4) Elektronisches Prüfgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltmittel (Vierer-Tastenfeld 11) im stationären wie im örtlich und ausrichtungsmäßig ungebundenen Betrieb die gleichen sind.

5) Elektronisches Prüfgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils eingeschaltete Meßbereich auf einer LC-Anzeige einer Elektronikeinheit (3) angezeigt ist.

6) Elektronisches Prüfgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfzeit sowie der Prüfzeitbereich durch untere und obere Meßwertgrenzen einstellbar vorgesehen sind.

7) Elektronisches Prüfgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswahl bzw. Bestätigung der verschiedenen Parameter eine Select- bzw. Enter-Taste (SEL, Enter) vorgesehen ist.

8) Elektronisches Prüfgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzeilige LC-Anzeige (4) vorgesehen ist.

9) Elektronisches Prüfgerät nach Anspruch 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine serielle Schnittstelle zur Aufnahme und Weiterverarbeitung des Meßergebnisses unmittelbar nach der Stabilisierung der Meßanzeige.

10) Elektronisches Prüfgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikexnheit mit einer Vorrichtung zur statistischen Auswertung der ermittelten Meßwerte ausgestattet ist.

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11) Elektronisches Prüfgerät nach einem "der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfstempeleinheit (1) mit einer Druckfeder (18) ausgestattet ist, die einen konstanten Anpreßdruck nach DIN 53505 für Shore A 12,5 N bzw Shore D 50 N bei axialer Verschiebung des Außenzylinders (12) in Richtung Prüfling bewirkt.

12) Elektronisches Prüfgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenzylinder (12) der PrüfStempeleinheit (1) eine planparallele Auflage der Meßfläche 21 zum Prüfling (7) vorgesehen ist, um dadurch eine Stabilisierung der PrüfStempeleinheit (1) im rechten Winkel zum Prüfgut zu bewirken.