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CH679889A5 - - Google Patents

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Publication number
CH679889A5
CH679889A5 CH79290A CH79290A CH679889A5 CH 679889 A5 CH679889 A5 CH 679889A5 CH 79290 A CH79290 A CH 79290A CH 79290 A CH79290 A CH 79290A CH 679889 A5 CH679889 A5 CH 679889A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
measuring device
pressure
face
indenter
hardness measuring
Prior art date
Application number
CH79290A
Other languages
German (de)
Inventor
Horst-Dieter Vogt
Original Assignee
Textest Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Textest Ag filed Critical Textest Ag
Priority to CH79290A priority Critical patent/CH679889A5/de
Priority to DE19914105115 priority patent/DE4105115A1/en
Priority to GB9105191A priority patent/GB2242982A/en
Publication of CH679889A5 publication Critical patent/CH679889A5/de

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/40Investigating hardness or rebound hardness
    • G01N3/42Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/40Investigating hardness or rebound hardness
    • G01N3/48Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under impulsive load by indentors, e.g. falling ball
    • GPHYSICS
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    • G01N33/36Textiles
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Description

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CH 679 889 A5 CH 679 889 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Härtemessgerät gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige Geräte dienen insbesondere in der Textilindustrie dazu, durch einfache und schnelle Handmessung die Wickelhärte von Schär- und Kettbäumen, Garnspulen oder Gewebewickeln zu messen. Das bei diesen Geräten angewendete Messprinzip basiert darauf, dass der Eindringkörper in der Form einer Kugel oder einer Spitze mittels degressiver Federkraft so weit in den Wickel gepresst wird, bis die inneren Wickelkräfte der Federkraft das Gleichgewicht halten. Die einer bestimmten Eindringtiefe entsprechende Gleichgewichtskraft wird gemessen und als Mass für die Wickelhärte angezeigt. The invention relates to a hardness measuring device according to the preamble of claim 1. Such devices are used, in particular in the textile industry, to measure the winding hardness of warp and warp beams, thread spools or fabric windings by simple and quick manual measurement. The measuring principle used in these devices is based on the fact that the indentor in the form of a ball or a tip is pressed into the winding by means of a degressive spring force until the inner winding forces of the spring force keep the balance. The equilibrium force corresponding to a certain penetration depth is measured and displayed as a measure of the winding hardness.

Es sind bereits gattungsmässig vergleichbare Geräte bekannt, bei denen die Messvorrichtung einen Mikroprozessor aufweist, wobei der über einen Stellungsgeber ermittelte Messwert unmittelbar digital angezeigt werden kann. Ein Nachteil der bekannten Geräte besteht jedoch in der begrenzten Messgenauigkeit, die es nicht zulässt, reproduzierbare Messergebnisse zu erzielen. So kann z.B. das Messergebnis bereits stark verfälscht werden, wenn die Verschiebeachse des Eindringkörpers nicht genau senkrecht auf den Prüfling gerichtet ist. Auch ein zu starkes bzw. zu schwaches Anpressen des Gerätes gegen den Prüfling kann zu falschen Resultaten führen. Devices of a comparable type are already known in which the measuring device has a microprocessor, and the measured value determined via a position transmitter can be displayed directly digitally. A disadvantage of the known devices, however, is the limited measurement accuracy, which does not allow reproducible measurement results to be achieved. For example, the measurement result can already be strongly falsified if the displacement axis of the indenter is not exactly perpendicular to the test specimen. Pressing the device against the test object too strongly or too weakly can also lead to incorrect results.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Härtemessgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem reproduzierbare Messergebnisse von hoher Genauigkeit erreicht werden können. Insbesondere soll das Gerät so konstruiert sein, dass Bedienungsfehler durch falsche Handhabung ausgeschlossen werden. Diese Aufgabe wird erfin-dungsgemäss mit einem Härtemessgerät gelöst, das die Merkmale im Anspruch 1 aufweist. It is therefore an object of the invention to provide a hardness measuring device of the type mentioned in the introduction, in which reproducible measurement results of high accuracy can be achieved. In particular, the device should be designed so that operating errors due to incorrect handling are excluded. This object is achieved according to the invention with a hardness measuring device which has the features in claim 1.

Das der Gehäusestirnseite vorgelagerte, federnde Andruckelement erleichtert das Ausrichten des Gerätes in der Normalrichtung zum Prüfling. Auf diese Weise werden grobe Winkelfehler vermieden. Das Andruckelement bewirkt aber auch, dass die unmittelbare Umgebung der Messstelle flachgehalten wird, so dass eine einwandfreie Referenzebene für die Messung der Eindringtiefe des Eindringkörpers zur Verfügung steht. Der Eindringkörper kann ersichtlicherweise erst dann in den Prüfling eingepresst werden, wenn das Andruckelement zurückgeschoben wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn im unbelasteten Zustand die Distanz zwischen der Stirnseite und der dem Prüfling zugewandten Seite des Andruckelements gleich gross oder grösser ist als das Mass, mit dem der Eindringkörper in der neutralen Position über die Stirnseite hinausragt. The resilient pressure element in front of the housing front makes it easier to align the device in the normal direction to the test object. In this way, gross angular errors are avoided. However, the pressure element also has the effect that the immediate vicinity of the measuring point is kept flat, so that a perfect reference plane is available for measuring the penetration depth of the indenter. The indenter can obviously only be pressed into the test specimen when the pressure element is pushed back. It is particularly advantageous if, in the unloaded state, the distance between the end face and the side of the pressure element facing the test specimen is the same or greater than the dimension with which the indenter protrudes beyond the end face in the neutral position.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil kann erreicht werden, wenn im Gehäuse wenigstens ein Sensor angeordnet ist, der mit der Messvorrichtung in Wirkverbindung steht und der beim Erreichen einer bestimmten Relativlage zwischen Andruckelement und Stirnseite aktivierbar ist, wobei die Messvorrichtung den Messvorgang beim Erreichen dieser Relativlage abbricht oder auslöst, bzw. den ermittelten Messwert erst dann anzeigt. Dadurch wird erreicht, dass das Messergebnis weitgehend unabhängig von der Kraft ist, mit der die Bedienungsperson das Instrument gegen den Prüfling drückt. Erfolgt ein ungenügendes Andrücken, wird der Sensor nicht aktiviert und eine Messung ist nicht möglich. Anderseits bleibt ein Andrücken mit übermässiger Kraft ohne Einfiuss, da der Messvorgang beim Erreichen der einer bestimmten Federkraft entsprechenden Relativlage abgebrochen wird. Alternativ könnte die Messung auch erst beim Erreichen dieser Lage vorgenommen werden. In beiden Fällen erfolgt jedenfalls die Anzeige des Messergebnisses erst beim Erreichen der richtigen Messposition. Dadurch wird verhindert, dass versehentlich falsche Werte abgelesen werden. A further significant advantage can be achieved if at least one sensor is arranged in the housing, which is in operative connection with the measuring device and which can be activated when a certain relative position between the pressure element and the end face is reached, the measuring device interrupting or triggering the measuring process when this relative position is reached , or only then displays the determined measured value. This ensures that the measurement result is largely independent of the force with which the operator presses the instrument against the test object. If there is insufficient pressure, the sensor is not activated and a measurement is not possible. On the other hand, pressing with excessive force remains without influence since the measuring process is interrupted when the relative position corresponding to a certain spring force is reached. Alternatively, the measurement could only be carried out when this position is reached. In both cases, the measurement result is only displayed when the correct measurement position is reached. This prevents incorrect values from being read accidentally.

Der Sensor kann ein Endschalter sein, der durch das Andruckelement selbst aktivierbar ist. Dabei spielt lediglich der zurückgelegte Hub des Andruckelements eine Rolle. Zusätzliche Vorteile können jedoch erreicht werden, wenn der Sensor ein an der Stirnseite angeordneter Drucksensor ist, der durch Berührung mit dem Prüfling aktivierbar ist. Auf diese Weise wird nicht nur sichergestellt, dass das Andruckelement einen bestimmten Weg zurückgelegt hat, sondern auch noch, dass der Prüfling an einer bestimmten Stelle tatsächlich berührt wird. The sensor can be a limit switch that can be activated by the pressure element itself. Only the stroke of the pressure element is important. However, additional advantages can be achieved if the sensor is a pressure sensor which is arranged on the end face and can be activated by contact with the test specimen. This ensures not only that the pressure element has traveled a certain distance, but also that the test object is actually touched at a certain point.

Wenn auf einer durch das Zentrum des Eindringkörpers führenden Linie auf beiden Seiten des Eindringkörpers je ein Drucksensor angeordnet ist, kann sichergestellt werden, dass das Andruckelement linienförmig am Prüfling anliegt, wobei das Gerät in einer Ebene exakt senkrecht aufliegt. Dabei müssen beide Drucksensoren ansprechen, damit eine Messung ausgelöst werden kann. Wird das Gerät schräg auf den Wickel aufgesetzt, so wird nur ein Drucksensor aktiviert und eine Messung ist nicht möglich. If a pressure sensor is arranged on a line leading through the center of the indenter on both sides of the indenter, it can be ensured that the pressure element rests in a line on the test object, the device resting exactly vertically in one plane. Both pressure sensors must respond so that a measurement can be triggered. If the device is placed on the winding at an angle, only a pressure sensor is activated and a measurement is not possible.

Eine wesentliche Erhöhung des Bedienungskomforts kann erreicht werden, wenn auf zwei sich im Zentrum des Eindringkörpers im rechten Winkel kreuzenden Linien auf jeder Seite des Eindringkörpers je ein Drucksensor angeordnet ist. Das Instrument kann auf diese Weise in zwei verschiedenen Richtungen aufgesetzt werden, was besonders bei der Messung der Wickelhärte von Schär- und Kettbäumen und von Gewebewickeln von Vorteil ist, deren Lage nicht verändert werden kann und die unter Umständen schwer zugänglich sind. A significant increase in operating convenience can be achieved if a pressure sensor is arranged on each of two sides of the indenter on two lines crossing at right angles in the center of the indenter. In this way, the instrument can be placed in two different directions, which is particularly advantageous when measuring the winding hardness of warp and warp beams and fabric wraps, the position of which cannot be changed and which may be difficult to access.

Das Andruckelement ist vorzugsweise eine Druckplatte mit einer zentralen Öffnung für das Eindringelement. Alternativ könnte das Andruckelement aber auch eine ring- oder eine hufeisenförmige Platte sein. Die Drucksensoren sind vorzugsweise unter der Druckplatte angeordnet, wobei koaxial zu jedem Drucksensor eine Öffnung in der Druckplatte angeordnet ist. Beim Zurückschieben der Druckplatte dringen die Drucksensoren durch die Öffnungen und werden vom Prüfling aktiviert. The pressure element is preferably a pressure plate with a central opening for the penetration element. Alternatively, the pressure element could also be a ring-shaped or a horseshoe-shaped plate. The pressure sensors are preferably arranged under the pressure plate, an opening being arranged coaxially with each pressure sensor in the pressure plate. When the pressure plate is pushed back, the pressure sensors penetrate through the openings and are activated by the test object.

Das richtige Aufsetzen des Gerätes wird erleichtert, wenn an der Druckplatte Randmarkierungen angeordnet sind, welche die Linie bzw. die Linien markieren, auf denen die Drucksensoren angeordnet sind. Das zu aktivierende Drucksensorenpaar kann auf diese Weise besonders einfach achspar- Correct placement of the device is made easier if edge markings are arranged on the pressure plate, which mark the line or lines on which the pressure sensors are arranged. In this way, the pair of pressure sensors to be activated can be axially

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allei auf die Mittelachse des Wickels ausgerichtet werden. all be aligned with the central axis of the roll.

Weitere Einzelmerkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen und aus der nachfolgenden Beschreibung. Es zeigen: Further individual features and advantages of the invention emerge from the drawings and from the following description. Show it:

Fig. 1 Einen Querschnitt durch ein erfindungsge-mässes Gerät in neutraler Stellung vor dem Anpressen an den Prüfling durch die Ebene B-B gemäss Fig. 5, 1 shows a cross section through a device according to the invention in a neutral position before being pressed against the test specimen through the plane B-B according to FIG. 5,

Fig. 2 das Gerät gemäss Fig. 1 in der ange-pressten Messposition, 2 shows the device according to FIG. 1 in the pressed measuring position,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Ebene A-A gemäss Fig. 5, 3 shows a cross section through the plane A-A according to FIG. 5,

Fig. 4 eine Draufsicht in Richtung C auf das Gerät gemäss Fig. 2, 4 shows a plan view in direction C of the device according to FIG. 2,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die dem Prüfling zugewandte Seite der Druckplatte und Fig. 5 is a plan view of the side of the pressure plate facing the test object and

Fig. 6 einen Teilquerschnitt durch ein alternatives Ausführungsbeispiel. Fig. 6 shows a partial cross section through an alternative embodiment.

Das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Härtemessgerät 1 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 3, in dem ein Eindringkörper 4 in einer Verschiebeachse 43 linear verschiebbar gelagert ist. Der Eindringkörper ist vorzugsweise als Kugel ausgebildet, weil die Kugel bei Garnwickein nicht zwischen die Gam-windungen rutschen kann und weil Gewebewickel nicht verletzt werden können. In bestimmten Anwendungsfällen wäre es aber durchaus denkbar, dass der Eindringkörper als Pyramidenspitze oder dergleichen ausgebildet ist. The hardness measuring device 1 shown in FIGS. 1 to 5 consists of a cylindrical housing 3, in which an indenter 4 is linearly displaceably mounted in a displacement axis 43. The indentor is preferably designed as a ball, because the ball cannot slip between the thread turns when twisted and because the fabric wraps cannot be injured. In certain applications, however, it would be quite conceivable for the indenter to be designed as a pyramid tip or the like.

Am Gehäuse 3 ist mit Hilfe von Schrauben 21 ein Führungsstück 22 angeschraubt, in dem die Halterung und Führung des Eindringkörpers 4 erfolgt. Der Eindringkörper ist zu diesem Zweck an einen Stössel 26 geschraubt, der in den Führungsbüchsen 27 und 29 im Führungsstück 22 verschiebbar gelagert ist. Die Führungsbüchse 29 ist in einer Stellmutter 28 fixiert, welche am Gewinde 30 verstellt werden kann. Zwischen der Stellmutter 28 und einer am Stössel 26 fixierten Bundscheibe 32 ist eine Schrauben-Druckfeder 19 angeordnet, welche den Eindringkörper 4 gegen den Prüfling 2 bzw. gegen den Wickel vorspannt. Eine Anschlagscheibe 31 am Stössel 26 begrenzt dabei den maximal möglichen Hub. A guide piece 22 is screwed onto the housing 3 by means of screws 21, in which the indenter 4 is held and guided. For this purpose, the indenter is screwed to a plunger 26, which is displaceably mounted in the guide bushes 27 and 29 in the guide piece 22. The guide bush 29 is fixed in an adjusting nut 28 which can be adjusted on the thread 30. A helical compression spring 19 is arranged between the adjusting nut 28 and a collar disk 32 fixed to the tappet 26, which prestresses the indenter 4 against the test specimen 2 or against the winding. A stop disc 31 on the plunger 26 limits the maximum possible stroke.

Um ein Verdrehen des Stössels 26 zu verhindern, ist der hohlzylindrische Teil des Führungsstücks 22 mit einem Führungsschlitz 33 versehen. Eine in den Stössel eingeschraubte Schraube 34 trägt einen Wälzkörper 35, der im Führungsschlitz abrollt und der auf diese Weise den Stössel geradeführt. In order to prevent rotation of the plunger 26, the hollow cylindrical part of the guide piece 22 is provided with a guide slot 33. A screw 34 screwed into the plunger carries a rolling element 35 which rolls in the guide slot and which in this way guides the plunger in a straight line.

An der Stirnseite 5 vom Gehäuse 3 ist eine Druckplatte 6 planparallel zur Stirnseite 5 verschiebbar angeordnet. Wie Fig. 4 zeigt, ist die Druckplatte etwa quadratisch ausgebildet. Sie könnte aber auch rechteckig oder rund gestaltet sein. Die Druckplatte ist mit einer topfartigen Halterung 44 verbunden, welche teleskopartig in das Gehäuse 3 einschiebbar ist. Zur Führung dienen dabei Führungsstifte 14, wie aus Fig. 3 sichtbar ist. Die Führungsstifte sind in Führungsbüchsen 18 am Gehäuse 3 geführt und an ihrem Ende mit Anschlägen On the front side 5 of the housing 3, a pressure plate 6 is arranged to be displaceable plane-parallel to the front side 5. 4 shows, the pressure plate is approximately square. But it could also be rectangular or round. The pressure plate is connected to a pot-like holder 44 which can be telescopically inserted into the housing 3. Guide pins 14 are used for guidance, as can be seen from FIG. 3. The guide pins are guided in guide bushes 18 on the housing 3 and with stops at their end

15 versehen, welche den maximalen Hub der Druckplatte 6 begrenzen. Zur Vorspannung der Druckplatte dienen Schrauben-Druckfedern 16, die in zylindrischen Vertiefungen 36 am Gehäuse 3 gelagert sind. 15 provided which limit the maximum stroke of the pressure plate 6. Helical compression springs 16, which are mounted in cylindrical recesses 36 on the housing 3, serve to preload the pressure plate.

Führungselemente und Druckfedern sind so angeordnet, dass die Druckplatte leichtgängig und ohne verklemmen bewegt werden kann. Die Federkraft der Druckplattenbeaufschlagung ist kleiner als die Federkraft, die auf den Eindringkörper wirkt. Guide elements and compression springs are arranged so that the pressure plate can be moved easily and without jamming. The spring force of the pressure plate is less than the spring force that acts on the indenter.

An der Stirnseite 5 unter der Druckplatte 6 bzw. unter der Halterung 44 sind vier Drucksensoren angeordnet, deren Lage insbesondere auch aus Fig. 5 ersichtlich ist. Je ein Sensorenpaar 7a, 7b bzw. 7c, 7d liegt auf einer Linie 12, 13, die durch die Mittelachse 43 des Eindringkörpers 4 führt. Die beiden Linien sind dabei im rechten Winkel zueinander angeordnet. Bei den Drucksensoren handelt es sich um einfache elektrische Schaltkontakte, die auf einen bestimmten Druck ansprechen. Mit Hilfe der Stellmuttern 17 können die Sensoren auf die gewünschte Relativlage justiert werden. On the front side 5 under the pressure plate 6 or under the holder 44, four pressure sensors are arranged, the position of which can be seen in particular from FIG. 5. Each pair of sensors 7a, 7b and 7c, 7d lies on a line 12, 13 which leads through the central axis 43 of the indenter 4. The two lines are arranged at right angles to each other. The pressure sensors are simple electrical switch contacts that respond to a certain pressure. With the help of the adjusting nuts 17, the sensors can be adjusted to the desired relative position.

Am Führungsstück 22 ist mittels Schrauben 25 ein hohlzylindrischer Handgriff 20 befestigt, der einen Teil der Messvorrichtung aufnimmt. Abgeschlossen ist der Handgriff mit einer Kappe 23, die in ein Gewinde 24 am Handgriff eingeschraubt werden kann. Über die Kappe 23 ist auch eine Batterie 39 zugänglich, die als Energiequelle für die Messvorrichtung benötigt wird. A hollow cylindrical handle 20 is fastened to the guide piece 22 by means of screws 25 and holds a part of the measuring device. The handle is closed with a cap 23 which can be screwed into a thread 24 on the handle. A battery 39, which is required as an energy source for the measuring device, is also accessible via the cap 23.

Die Messvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Stellungsgeber 38, mit dessen Hilfe die Relativlage des Stössels 26 und damit natürlich des Eindringkörpers 4 ermittelt wird. Der Stössel ist an seinem Ende mit einer Fahne 37 versehen, die mit dem Stellungsgeber 38 zusammenwirkt. Die Funktionsweise eines derartigen Stellungsgebers ist dem Fachmann bekannt und wird hier daher nicht näher beschrieben. Der Stellungsgeber 38 leitet seine Signale an einen Mikroprozessor 40 weiter, in dem unter bestimmten Voraussetzungen die Verarbeitung und Weiterleitung der Messsignale erfolgt. Der Mikroprozessor aktiviert seinerseits eine Digitalanzeige 41, die hinter einer Anzeigeöffnung 42 am Gehäuse 3 sichtbar ist. The measuring device essentially consists of a position transmitter 38, with the aid of which the relative position of the plunger 26 and thus of the indenter 4, of course, is determined. The plunger is provided at its end with a flag 37 which interacts with the position transmitter 38. The mode of operation of such a position transmitter is known to the person skilled in the art and is therefore not described in detail here. The position transmitter 38 forwards its signals to a microprocessor 40, in which, under certain conditions, the measurement signals are processed and forwarded. The microprocessor in turn activates a digital display 41, which is visible behind a display opening 42 on the housing 3.

Da die Kennlinie der Druckfeder 19 bekannt ist, kann jedem durch den Stellungsgeber 38 ermittelten Federweg die dazugehörige Kraft in Newton zugeordnet werden. Diese Kraft ist das Mass für die Härte des Wickels 2. Der Stromkreis für die Messvorrichtung kann über einen hier nicht näher dargestellten Schalter am Gehäuse 3 oder am Handgriff 20 geschlossen werden, so dass eine Messung nur nach einer Betätigung des Schalters möglich ist. Since the characteristic curve of the compression spring 19 is known, the associated force in Newtons can be assigned to each spring travel determined by the position transmitter 38. This force is the measure of the hardness of the winding 2. The circuit for the measuring device can be closed via a switch (not shown here) on the housing 3 or on the handle 20, so that a measurement is only possible after the switch has been actuated.

Die beiden Drucksensorenpaare 7a, 7b und 7c, 7d stehen derart mit dem Mikroprozessor in Wirkverbindung, dass jeweils beide Drucksensoren ansprechen müssen, bevor die Digitalanzeige 41 ein Messresultat anzeigt. The two pressure sensor pairs 7a, 7b and 7c, 7d are operatively connected to the microprocessor such that both pressure sensors must respond before the digital display 41 shows a measurement result.

Bei einer Härtemessung spielt sich, dargestellt anhand der Fig. 1 bis 4 folgender Vorgang ab: In the case of a hardness measurement, the following process takes place, illustrated using FIGS. 1 to 4:

Zunächst wird der Stromkreis durch Betätigen des Aussenschalters geschlossen, so dass die Messvorrichtung für den Messvorgang bereit ist. Das Härtemessgerät befindet sich dabei in der in First of all, the circuit is closed by actuating the external switch, so that the measuring device is ready for the measuring process. The hardness measuring device is located in the

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Fig. 1 dargestellten neutralen Stellung, in der die Druckplatte 6 um das Mass a über die Stirnseite 5 hinaus vorgespannt ist. In Fig. 3 ist die Wegbegrenzung durch die Anschläge 15 sichtbar. Um das gleiche Mass ragt auch der Eindringkörper 4 über die Stirnseite hinaus. Das Messgerät wird jetzt in Pfeilrichtung X gegen den Wickel 2 gespresst, und zwar so, dass die Mittelachse 43 auf die Achse des Wik-keis gerichtet ist. Die durch die beiden Drucksensoren 7a und 7b führende Gerade 13 verläuft dabei achsparallel zur Wickelachse. Die Markierungen 11 an der Druckplatte 6 erleichtern dabei die Positionierung. Das Gerät könnte aber auch um 90° gedreht werden, so dass die Linie 12 achsparallel zum Wickel verläuft. Die Lage wird jeweils so gewählt, dass die Anzeigeöffnung 42 bequem sichtbar bleibt. Fig. 1 shown neutral position, in which the pressure plate 6 is biased by the dimension a beyond the end face 5. In Fig. 3 the path limitation through the stops 15 is visible. The indenter 4 also projects beyond the end face by the same amount. The measuring device is now pressed against the winding 2 in the direction of arrow X, in such a way that the central axis 43 is directed towards the axis of the wedge. The straight line 13 leading through the two pressure sensors 7a and 7b runs axially parallel to the winding axis. The markings 11 on the pressure plate 6 facilitate positioning. The device could also be rotated by 90 °, so that line 12 runs parallel to the axis of the winding. The position is chosen so that the display opening 42 remains comfortably visible.

Beim Anpressen der Druckplatte 6 gegen die Wickeloberfläche erfolgt zunächst eine Ab-flachung des Wickels, so dass eine Referenzebene 45 gebildet wird (Fig. 4). Beim Zurückschieben der Druckplatte 6 gegen die Stirnseite 5 schiebt sich gleichzeitig der Eindringkörper durch die Öffnung 9 in der Druckplatte. Dabei wird der Eindringkörper 4 aber seinerseits durch den Wickel 2 in Pfeilrichtung Y zurückgeschoben. When the pressure plate 6 is pressed against the winding surface, the winding is first flattened, so that a reference plane 45 is formed (FIG. 4). When pushing back the pressure plate 6 against the end face 5, the indenter is simultaneously pushed through the opening 9 in the pressure plate. The indenter 4 is in turn pushed back by the winding 2 in the direction of arrow Y.

Sobald die Druckplatte 6 genügend weit zurückgeschoben ist, dringen die beiden Sensoren 7a, 7b durch die Öffnungen 10 und werden bei richtiger Haltung des Messgeräts gleichzeitig aktiviert. Die Führungsstifte ragen in dieser Position in das Innere des Gehäuses 3, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. In dieser Relativlage wird der am Stellungsgeber 38 gemessene Weg ermittelt und im Prozessor 40 umgerechnet. Der Eindringkörper 4 ist dabei um das Mass b in den Wickel 2 eingepresst worden, wobei der Federweg c zurückgelegt wurde. Jede weitere Bewegung des Stössels 26 nach dem Ansprechen der beiden Drucksensoren 7a und 7b bleibt ohne Bedeutung für den Messvorgang. Der in der Messposition ermittelte Wert kann jetzt an der Digitalanzeige 41 abgelesen werden. As soon as the pressure plate 6 has been pushed back sufficiently, the two sensors 7a, 7b penetrate through the openings 10 and are activated at the same time when the measuring device is held correctly. In this position, the guide pins protrude into the interior of the housing 3, as can be seen from FIG. 4. In this relative position, the path measured at the position transmitter 38 is determined and converted in the processor 40. The indenter 4 has been pressed into the winding 2 by the dimension b, the spring travel c having been covered. Any further movement of the plunger 26 after the response of the two pressure sensors 7a and 7b remains irrelevant to the measuring process. The value determined in the measuring position can now be read on the digital display 41.

In Fig. 6 ist eine einfachere Variante eines Härtemessgeräts ohne Drucksensoren dargestellt. Die einen Messvorgang auslösende Relativlage zwischen Druckplatte 6 und Stirnseite 5 wird über einen Endschalter 8 ermittelt, der über einen der Führungsstifte 14 aktiviert werden kann. Eine linienför-mige Auflage der Führungsplatte 6 kann dabei jedoch nicht festgestellt werden. Diese etwas einfachere Variante könnte z.B. überall dort eingesetzt werden, wo das Härtemessgerät nicht manuell, sondern maschinell geführt wird, so dass eine Schräglage relativ zum Prüfling auf andere Weise ausgeschlossen werden kann. Der Endschalter erfüllt dabei aber trotzdem die wichtige Funktion, dass erst dann gemessen wird, wenn die Druckplatte 6 mit einer bestimmten Kraft gegen den Prüfling gepresst wird. 6 shows a simpler variant of a hardness measuring device without pressure sensors. The relative position between the pressure plate 6 and the end face 5 which triggers a measuring process is determined via a limit switch 8 which can be activated via one of the guide pins 14. However, a linear support of the guide plate 6 cannot be determined. This somewhat simpler variant could e.g. can be used wherever the hardness measuring device is not guided manually but mechanically, so that an inclined position relative to the test object can be excluded in another way. The limit switch nevertheless fulfills the important function that measurements are only made when the pressure plate 6 is pressed against the test specimen with a certain force.

Claims (13)

PatentansprücheClaims 1. Härtemessgerät (1), insbesondere für die Bestimmung der Wickelhärte von Garn- oder Gewebewickeln (2), mit einem Gehäuse (3), in dem ein Eindringkörper (4) derart linear verschiebbar unter1. Hardness measuring device (1), in particular for the determination of the winding hardness of yarn or fabric windings (2), with a housing (3) in which an indenter (4) is linearly displaceable Federvorspannung gelagert ist, dass er in einer neutralen Position an einer Stirnseite (5) aus dem Gehäuse (3) herausragt, und mit einer Messvorrichtung (38, 40) zum Ermitteln der Eindringtiefe, bzw. der dazu analogen Federkraft des Eindringkörpers in einer Messposition beim Anpressen des Eindringkörpers (4) gegen einen Prüfling, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (3) ein planparallel zur Stirnseite (5) und parallel zur Verschiebeachse (43) des Eindringkörpers (4) verschiebbares Andruckelement (6) angeordnet ist, das den Eindringkörper (4) wenigstens teilweise umgibt und das unter Federvorspannung von der Stirnseite (5) weggespannt ist, wobei die Messposition des Eindringkörpers (4) erst nach dem wenigstens teilweisen Verschieben des Andruckelements (6) gegen die Stirnseite (5) erreichbar ist.Spring preload is mounted so that it protrudes from the housing (3) on one end face (5) in a neutral position, and with a measuring device (38, 40) for determining the depth of penetration, or the spring force of the indenter, which is analogous to this, in a measuring position when Pressing the indenter (4) against a test object, characterized in that a pressure element (6) which can move the indenter (4) and is parallel to the end face (5) and parallel to the displacement axis (43) of the indenter (4) is arranged on the housing (3). 4) at least partially surrounds and which is spring-biased away from the end face (5), the measuring position of the indenter (4) being attainable only after the at least partial displacement of the pressure element (6) against the end face (5). 2. Härtemessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im unbelasteten Zustand die Distanz (a) zwischen der Stirnseite (5) und der dem Prüfling zugewandten Seite des Andruckelements (6) gleich gross oder grösser ist als das Mass, mit dem der Eindringkörper (4) in der neutralen Position über die Stirnseite (5) hinausragt.2. Hardness measuring device according to claim 1, characterized in that in the unloaded state, the distance (a) between the end face (5) and the side of the pressure element (6) facing the test object is the same as or larger than the dimension with which the indentor ( 4) protrudes beyond the end face (5) in the neutral position. 3. Härtemessgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (3) wenigstens ein Sensor (7, 8) angeordnet ist, der mit der Messvorrichtung (38, 40) in Wirkverbindung steht und der beim Erreichen einer bestimmten Relativlage zwischen Andruckelement (6) und Stirnseite (5) aktivierbar ist, wobei die Messvorrichtung die Messung beim Erreichen dieser Relativlage abbricht oder auslöst, bzw. den ermittelten Messwert erst dann anzeigt.3. Hardness measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that in the housing (3) at least one sensor (7, 8) is arranged, which is in operative connection with the measuring device (38, 40) and which reaches a certain relative position between the pressure element (6) and the end face (5) can be activated, the measuring device aborting or triggering the measurement when this relative position is reached, or only then displaying the determined measured value. 4. Härtemessgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Endschalter (8) ist, der durch das Andruckelement (6) aktivierbar ist.4. Hardness measuring device according to claim 3, characterized in that the sensor is a limit switch (8) which can be activated by the pressure element (6). 5. Härtemessgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor wenigstens ein an der Stirnseite (5) angeordneter Drucksensor (7) ist, der durch Berührung mit dem Prüfling aktivierbar ist.5. Hardness measuring device according to claim 3, characterized in that the sensor is at least one on the end face (5) arranged pressure sensor (7) which can be activated by contact with the test specimen. 6. Härtemessgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer durch das Zentrum des Eindringkörpers führenden Linie (13) auf beiden Seiten des Eindringkörpers (4) je ein Drucksensor (7a, 7b) angeordnet ist.6. Hardness measuring device according to claim 5, characterized in that a pressure sensor (7a, 7b) is arranged on a line (13) leading through the center of the indentor on both sides of the indentor (4). 7. Härtemessgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf zwei sich im Zentrum des Eindringkörpers (4) im rechten Winkel kreuzenden Linien (12,13) auf jeder Seite des Eindringkörpers je ein Drucksensor (7a, 7b, 7c, 7d) angeordnet ist.7. Hardness measuring device according to claim 5, characterized in that a pressure sensor (7a, 7b, 7c, 7d) is arranged on two lines (12, 13) crossing each other at right angles in the center of the indenter (4) . 8. Härtemessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Andruckelement eine Druckplatte (6) mit einer zentralen Öffnung (9) für das Eindringelement (4) ist.8. Hardness measuring device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pressure element is a pressure plate (6) with a central opening (9) for the penetration element (4). 9. Härtemessgerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Andruckelement eine Druckplatte (6) mit einer zentralen Öffnung (9) für das Eindringelement ist, dass die Drucksensoren auf einem Umfangsbereich um das Eindringelement angeordnet sind, der kleiner ist als die Breite der Druckplatte, und dass koaxial zu jedem Drucksensor eine Öffnung (10) in der Druck-9. Hardness measuring device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the pressure element is a pressure plate (6) with a central opening (9) for the penetration element, that the pressure sensors are arranged on a circumferential area around the penetration element which is smaller than the width of the pressure plate, and that an opening (10) in the pressure 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 44th 77 CH 679 889 A5CH 679 889 A5 platte angeordnet ist, wobei die Drucksensoren so an der Stirnseite (5) angeordnet sind, dass sie bei entsprechender Relativlage der Druckplatte durch die Öffnungen aktivierbar sind. «-» 10. Härtemessgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Druckplatte (6) Randmarkierungen (11 ) angeordnet sind, welche die Linie I bzw. die Linien (12, 13) markieren, auf denen dieplate is arranged, the pressure sensors being arranged on the end face (5) such that they can be activated through the openings when the pressure plate is in a corresponding relative position. 10. Hardness measuring device according to claim 9, characterized in that edge markings (11) are arranged on the pressure plate (6), which mark the line I or the lines (12, 13) on which the Drucksensoren angeordnet sind.Pressure sensors are arranged. 11. Härtemessgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte an wenigstens zwei Führungsstiften (14) im Gehäuse (3) geführt ist und dass die Führungsstifte Anschläge (15) zur Begrenzung des maximalen Druckplattenhubes aufweisen.11. Hardness measuring device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the pressure plate is guided on at least two guide pins (14) in the housing (3) and that the guide pins have stops (15) for limiting the maximum pressure plate stroke. 12. Härtemessgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (6) mittels wenigstens zwei Schraubendruckfedern (16) vorgespannt ist, die in zylindrischen Vertiefungen (36) an der Stirnseite (5) gelagert sind.12. Hardness measuring device according to one of claims 8 to 11, characterized in that the pressure plate (6) is pretensioned by means of at least two helical compression springs (16) which are mounted in cylindrical recesses (36) on the end face (5). 13. Härtemessgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (6) rechteckig oder quadratisch ausgebildet ist.13. Hardness measuring device according to one of claims 8 to 12, characterized in that the pressure plate (6) is rectangular or square. ?? 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 55
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