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DE2655864A1 - Vorrichtung zum gesteuerten aufbringen einer kraft auf einen festkoerper sowie deren anwendungen - Google Patents

Vorrichtung zum gesteuerten aufbringen einer kraft auf einen festkoerper sowie deren anwendungen

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Publication number
DE2655864A1
DE2655864A1 DE19762655864 DE2655864A DE2655864A1 DE 2655864 A1 DE2655864 A1 DE 2655864A1 DE 19762655864 DE19762655864 DE 19762655864 DE 2655864 A DE2655864 A DE 2655864A DE 2655864 A1 DE2655864 A1 DE 2655864A1
Authority
DE
Germany
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measuring
force
tip
test sample
application
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19762655864
Other languages
English (en)
Inventor
Francois Claude Bellouin
Jean Georges Dremierre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe Nationale des Poudres et Explosifs
Original Assignee
Societe Nationale des Poudres et Explosifs
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 Societe Nationale des Poudres et Explosifs filed Critical Societe Nationale des Poudres et Explosifs
Publication of DE2655864A1 publication Critical patent/DE2655864A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01N19/00Investigating materials by mechanical methods
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Description

Vorrichtung zum gesteuerten Aufbringen einer Kraft auf einen Festkörper sowie deren Anwendungen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gesteuerten bzw. geregelten Aufbringen einer Kraft auf einen Festkörper, insbesondere zum Messen der Kraft bei konstanter Verstellungs- oder Verschiebungsgeschwindigkeit ihres Aufbringpunkts oder zum Messen der Verschiebung des Aufbringpunkts bei konstant gehaltener Kraft oder zum Messen der Kraft bei konstanter Verschiebegeschwindigkeit ihres Aufbringpunkts nach Aufbringen einer konstanten Kraft in Gegenrichtung während eines vorhergehenden Zeitintervalls,
Die Erfindung betrifft weiter als Anwendungsbeispiele verschiedene Meßanordnungen, die diese Vorrichtung verwenden, insbesondere ein Eindringgerät oder ein Gerät zur Kessung der Mikrohärte von Werkstoffen.
Herkömmliche Vorrichtungen der oben genannten Art werden meist für Eindringgeräte verwendet. Bekanntlich ist die Mikrohärte eines Werkstoffs,wie eines vulkanisierten Gummis oder eines Propergols,durch die Eindringtiefe einer Abfühlnadel mit stumpfer Spitze in den Werkstoff unter Anlegen oder Aufbringen einer vorgegebenen Kraft während eines vorgegebenen Zeitintervalls bestimmt. Bei Einhalten verschiedener normalisierter Vorschriften läßt sich die Mikrohärte aus der gemessenen Tiefe durch einfache? Ablesen einer Tabelle bestimmen.
Die Durchführung dieses scheinbar einfachen Verfahrens stößt jedoch auf einige wesentliche Durchführungsschwierigkeiten. Wenn die Verschiebung der Abfühlnadel mittels bekannter Geräte,wie ifonparatoren3 genau gemessen werden soll, muß unvermeidlich der Anfang des Eindringens genau bestimmt werden, d, h. der genaue Augenblick, in dem die Abfühlnadel mit dem Werkstoff in Berührung tritt, und wo sie beginnt, die Last auf ihn auszuüben bzw. aufzubringer:. Herkömmliche Geräte arbeiten mit Handbetrieb derart, daß der Bediener mit optischen oder elektrischen Mitteln feststellt, wann die Abfühlnadel zu berühren beginnt, und dann die Last aufbringt. Dies ist zweifellos eine wesentliche Ursache der Nichtreproduzierbarkeit der Messungen, insbesondere ν.οπ berücksichtigt wird., daß die Last ohne Stoß aufgebracht werden muß.
Die Beurteilung durch einen Menschen des Beginns der Berührung der Abfühlnadel mit dem Festkörper ist noch schwieriger, wenn der Werkstoff sehr rauh ist. Üblicherweise wird dann auf ein zylindrisches Druckglied zurückgegriffen, das die Abfühlnadel umgibt und das die Meß-
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probe in Lage hält, wobei jedoch die Spitze unsichtbar ist. Darüber hinaus sind Messungen am äußersten Rand der Meßprobe unmöglich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die insbesondere bei der Anwendung bei einem Eindringgerät die Peststellung des Beginns der Berührung der Abfühlnadel und das Aufbringen der Last auf diese ermöglicht ohne Eingriff des Menschen, um dadurch eine genaue Reproduzierbarkeit der Messungen zu erreichen.
Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum gesteuerten oder geregelten Aufbringen einer Kraft auf einen Festkörper, insbesondere zum Messen der Kraft bei konstanter Verschiebungsgeschwindigkeit ihres Aufbringpunktes oder zum Messen der Verschiebung des Aufbringpunktes bei konstantgehaltener Kraft oder zum Messen der Kraft bei konstanter Verschiebungsgeschwindigkeit ihres Aufbringpunktes nach Aufbringen einer konstanten Kraft in entgegengesetzter Richtung während eines vorgegebenen Zeitintervall, mit einer Meßspitze, die mit dem Pestkörper in Berührung bringbar ist, einer Führung der Meßspitze, einer Aufbringeinrichtung, um mittels der Meßspitze eine kontinuierlich veränderbare Kraft auf den Pestkörper auszuüben, einer zwischen der Meßspitze und der Aufbringeinrichtung befestigten Dynamometer-Zelle zum kontinuierlichen Messen der Kraft, die zwischen der Meßspitze und dem Festkörper ausgeübt wird, wobei die Dynamometer-Zelle mit einem Sender oder Transmitter eines Signals verbunden ist, das die Kraft wiedergibt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufbringeinrichtung ein einen einer Schraubenspindel-Schraubenmutter-Anordnung zugeordneten drehenden Motor aufweisendes Glied enthält, das der Meßspitze eine sich linear mit der Zeit ändernde Verschiebung gibt.
Diese Dynamometer-Zelle ermöglicht es insbesondere,
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-Hf-
' 40'
genau und mit sehr guter Reproduzierbarkeit den Moment festzustellen, in dem die Meßspitze in Berührung tritt, da dadurch die persönliche Beurteilung des Bedieners vermieden wird.
Dabei sind die zwischen der Meßspitze und dem Festkörper wirkenden Kräfte als algebraische Werte zu betrachten, d. h., daß sie sowohl beim Eindringen oder Eindrücken der Meßspitze in den Pestkörper als auch ceim Lösen der Meßspitze vom Festkörper, wie bei einer Messung des Adhäsionsvermögens, anwendbar sind.
Weiter sind die hier in Betracht gezogenen Kräfte nicht nur Einzelkräfte, sondern auch Kräftepaare derart, daß die Verschiebung des Aufbringpunk'ces als Winke !verschiebung aufgefaßt xverden kann.
Die Dynamometer-ZeHe enthält eine Einrichtung zur Übertragung eines die zwischen der Meßspitze und dem Festkörper ausgeübte Kraft darstellenden Signal. Diese ausgeübte Kraft kann nun angezeigt werden oder zu einer beliebigen Weiterverarbeitung verwendet werden.
Gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der einer Schraubenspindel-Schraubenmutter-Anordnung zugeordnete drehende Motor ein elektrischer Schrittmotor. Die Aufbringeinrichtung der Meßspitze enthält darüber hinaus einen elektrischen Impulsgenerator zum Steuern oder Regeln des Motors. Auf diese Weise wird die Rotationsbewegung des Motors in eine Translationsbewegung der Meßspitze umgesetzt.
Vorzugsweise enthält die Schraubenspindel--Schraubenmutter-Anordnung ein Spielausgleichsgliedj um während eines Versuchs oder einer Untersuchung, ohne einen Fahler einzu-
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ΊΑ.
führen ,aufeinanderfolgend Kräfte in entgegengesetzter Richtung aufbringen zu können.
Geralu; einer Weiterbildung der Erfindung, die insbesondere zum Aufbringen einer konstanten Kraft und zürn Messen der Verschiebung des Aufbringpunkts dieser Kraft, um dadurch die Mikrohärte eines Werkstoffs zu messen, bestimmt ist, enthält die Vorrichtung ein auf das von der Dynamometer-Zelle abgegebene Signal ansprecnendes Steuer- oder Regelglied zum Steuern der Aufbrin^einrichtung der Meßspitze und 'jinen Zähler zum Zählen der vom Impulsgenerator abgegebenen Impulse.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung, insbesondere zur Messung einer Kraft bei konstanter Verschiebungsgeschwindigkeit seines Aufbringpunktes, u^ dadurch z. 3. die Dicke eines auf einem Festkörper aufgebrachten Überzugs zu messen, dessen Härte größer als die des Überzugs ist, enthält die Vorrichtung ein automatisches Steuerglied zum automatischen Steuern des Impulsgenerators, um der Meisspitze eine konstante Verschiebungsgeschwindigkeit aufzuzwingen/und ein Rechenglied zum Berechnen der zweiten Ableitung nach der Zeit des von der Dynamometer-Zelle abgegebenen Signals.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, insbesondere zur Messung einer Kraft bei konstanter Verschiebungsgeschwindigkeit seines Aufbringpunktes nach Aufbringen einer konstanten Kraft in entgegengesetzter Richtung während eines vorgegebenen Zeitintervalls, um z. B. das Adhäsionsvermögen eines Werkstoffs zu bestimmen, enthält die Vorrichtung neben den Bauteilen der vorstehenden Weiterbildungen darüber hinaus einen Inverter, um die Betriebsrichtung des Motors zum Verschieben der Meßspitze umzukehren.
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Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 zum Teil schematisch im Teilschnitt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Meßanordnung zum Messen der Mikrohärte eines Werkstoffs,
Fi^. j> ein Blockschaltbild einer Meßanordnung zum Messen der Dicke eines Überzugs,
Fig. 4, 5 Kurvenverläufe zur Erläuterung der Betriebsweise der Meßanordnung gemäß Fig. ^,
Fig. 6 den Kurvenverlauf einer Versuchsmessung mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 7 im Teilschnitt die Meßspitze bei einer Messung des Adhäsionsvermögens.
Gemäß Fig. 1 enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Mechanikteil 1, der mittels Schrauben 2 an einem beliebigen Träger 3 befestigt ist, der seinerseits an einer Mauer oder einer Arbeitstafel befestigt ist.
Die Schrauben 2 greifen in Ringe oder Flanschen H-des Mechanikteils 1 ein, die eine im wesentlichen zylindrische Hülse 5 umschließen, die am Oberende durch einen in der Mitte eine Öffnung 7 aufweisenden Deckel 6 verschlossen ist.
Ein elektrischer Schrittmotor 8 ist am Deckel 6 mittels Schrauben 9 so befestigt, daß sein Wellenstumpf 11 durch die Öffnung 7 in das Innere der'Hülse 5 ragt.
Eine Bohrung 12 einer Schraubenspindel I^ liegt am
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Wellenstumpf 11 an und ist durch Schrauben 14 fixiert, die durch öffnungen 15 der Hülse 5 betätigbar sind. Die Schraubenspindel 13 wirkt mit einem axialen Innengewinde l6 zusammen, das am Oberteil eines Säulenteils I7 angeordnet ist, der frei verschieblich und ohne Spiel in einer Bohrung l8 der Hülse 5 befestigt ist. Der Säulenteil ist durch einen an der Hülse 5 durch Schrauben 21 befestigten Keil 19, der mit einer Längsnut 22 in dem Säulenteil 17 zusammenwirkt, in Drehrichtung unbeweglich oder drehfest.
Eine Dynamometer-Zelle 23 trägt eine Gewindestange 24, die in einen Abschluß 25 eingeschraubt ist, der seinerseits in den Unterteil des Säulenteils 17 eingeschraubt ist. Die Dynamometer-Zelle 23 trägt weiter einen Gewindestab 26, auf dem eine Meßspitze 27 angeschraubt ist, die bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel einen Nadelhalter 28 enthält, in dem eine Abfühlnadel 29 aufgenommen ist.
Die Dynamometer-ZeHe 23 ist schematisch dargestellt und kann von handelsüblicher Bauart sein und soll einen Meßbereich der Größenordnung von 4^ 2 daN besitzen, damit sie sowohl bei Zug als auch bei Druck wirken kann und soll sehr steif sein. Eine solche übliche Dynamometer-Zelle kann die in Frankreich von der Fa. SEDEME hergestellte Zelle vom Typ FC sein. Vor allem soll die Dynamometer-Zelle 23 so ausgebildet sein, daß sie ein elektrisches Signal abhängig von der auf sie ausgeübten Kraft abgibt.
Ein Spielausgleichsglied enthält eine Feder 3I, die zwischen der oberen Innenfläche 32 des Säulenteils 17 und einer auf der Schraubenspindel I3 aufgeschraubten Schraubenmutter 33 eingespannt ist. An der Seite der Schraubenmutter 33 ist ein Ansatz 3^ angeschraubt, der in einen Längsschlitz 35 des Säulenteils 17 eingreift derart, daß die Schraubenmutter 33 drehfest ist.
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Daraus ergibt sich, daß, wenn die Schraubenspindel IjJ in Drehung gesetzt ist, sich das drehfeste Säulenteil YJ und die drehfeste Schraubenmutter j>3 mit der gleichen Geschwindigkeit verschieben#und daß die Feder jjl mit konstantem Wert eingespannt bleibt, was einen Spielausgleich zwischen dem Innengewinde 16 und den Windungen der Schraubenspindel 13 sichert. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schrittweite der Schraubenspindel I3 und die des Schrittmotors 8 derart, daß ein Schritt des Schrittmotors 8 einer Verschiebung von 5 /im der Schraubenspindel 13 entspricht. Die Länge des Längsschlitzes 35 ist so bestimmt, daß eine gute Einstellbarkeit der Spannung der Feder 31 möglich ist.
Ein am Unterende der Schraubenspindel 13 angebrachter Stift 36 verhindert, daß die Schraubenmutter 33 bei falscher Handhabung zufällig verlorengehen bzw. herunterfallen kann.
Schließlich sind die Außenfläche des Säulenteils YJ und die Fläche der Bohrung l8 so gefertigt, daß eine geeignete Führung erreicht ist.
Im Betrieb erlaubt die erläuterte Vorrichtung die kontinuierliche Messung der von der Meßspitze 27 auf eine darunter angeordnete Meßprobe eines Werkstoffs ausgeübten Kraft sowohl bei Zug als auch bei Druck, wobei die Geschwindigkeit des Aufbringpunkts dieser Kraft konstantgehalten wird durch eine geeignete Steuerung des Motors 8 mittels einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung, väe sie weiter unten näher erläutert wird.
Die Vorrichtung ermöglicht auch das Aufbringen einer konstanten Kraft durch eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung,
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wie sie weiter unten erläutert wird,unter Verwendung des von der Dynamometer-Zelle 23 abgegebenen Signals sowie das Messen der Verschiebung des Aufbringpunktes dieser Kraft durch Zählen der Schritte des Motors 8.
Schließlich ermöglicht die Vorrichtung wegen des Spielausgleichsglieds die Durchführung eines Versuchs, der die beiden vorstehend" vereinigt mit zueinander entgegengesetzt ausgeübten Kräften.
Anhand der Fig. 2 wird eine Meßanordnung gemäß der Erfindung zum Messen der Mikrohärte von Werkstoffen näher erläutert, wobei diese Meßanordnung ein erstes Anwendungsbeispiel der bereits erläuterten Vorrichtung ist.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist eine Meßprobe 37 des zu untersuchenden Werkstoffs auf einem Tisch 38 unter der Meßspitze 37 der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet. Ein Impulsgenerator 39 mit drei vorgegebenen Frequenzen steuert den Motor 38 mittels einer Steuerstufe 4l an sich bekannter Bauart.
Beim erläuterten Beispiel betragen die Frequenzen des Impulsgenerators 39 400 Hz, 100 Hz und 10 Hz, was unter Berücksichtigung der obigen Erläuterungen Geschwindigkeiten der Meßspitze 27 von 2 mm/s, 500 /Um/s bzw. 50 /um/s entspricht.
Der Impulsgenerator 39 besitzt 5 Steuereingänge, nämlich einen Eingang GV, damit er seine hohe Frequenz abgibt, einen Eingang PV, damit er seine mittlere Frequenz abgibt, einen Eingang TPV, damit er seine niedrige Frequenz abgibt, einen Eingang C, damit er weiter die Frequenz abgibt, die er gerade abgibt, und einen Eingang S, damit er seine Impulsabgabe beendet.
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Die Steuerstufe 4l enthält einen Zusatzeingang INV, damit sie die Drehrichtung des Schrittmotors 8 invertieren oder umkehren kann, und ist so eingestellt, daß sie den Motor 8 mit tausend Schritten genau ausgehend von dem Moment drehen kann, in dem der Eingang INV betätigt oder ausgelöst wird.
Das Ausgangssignal der Dynamometer-Zelle 23 wirkt auf einen Verstärker 42 einschließlich einer Einstellstufe 43, der ein Signal einerseits an einen Analogausgang 44 und andererseits an eine Kontrolleinrichtung oder einen Monitor 45 abgibt, der drei Vergleicher 46, 47, 48 mit Logikausgang besitzt zum Vergleich des von der Dynamometer-Zelle 23 abgegebenen Kraftsignals F mit drei vorgegebenen Werten FQ> F1 bzw. Fp, die weiter unten näher erläutert werden.
Jeder Vergleicher 46, 47, 48 ist so ausgeführt, daß er lediglich zwei Signale A und B abgeben kann, die AntQ,
worten "ja" und ''nein" auf die Bedingungen F <~ FQ, F > bzw. F /" F2 entsprechen.
Die Signale A der Vergleicher 46 und 48 liegen am Eingang C des Impulsgenerators 39 an, während das Ausgangssignal A des Vergleichers 47 am Eingang S des Impulsgenerators 39 anliegt.
Die Ausgangssignale B der Vergleicher 46 und 47 liegen an den Eingängen der folgenden Vergleicher 47 bzw. 48 an. Darüber hinaus liegt das Ausgangssignal B des Vergleichers 46 am Eingang PV des Impulsgenerators 39 an·
Schließlich liegt das Ausgangssignal B des Vergleichers 48 am Eingang eines vierten Vergleichers 49 an, der das Signal B entweder an den Eingang PV oder den Eingang TPV des Impulsgenerators 39 anlegt, abhängig davon, ob ein Parameter t, der weiter unten näher definiert wird, Null beträgt oder nicht.
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Der Impulsgenerator 39 gibt seine Impulse auch an einen Zähler 50 über ein Genehmigungs-Torglied 51 ab. Der Zähler 50 ist mit einer Anzeige 52 und einem Drucker 53 verbunden und weist einen Eingang RAZl zur Rückstellung auf Null und einen Eingang SC auf, dessen Erregung das Anhalten des Zählers verursacht.
Eine Handstart-Stufe 54 wirkt auf eine Steuerstufe 55, die einerseits mit dem Eingang RAZl des Zählers 50 und andererseits mit einer Folgesteuerstufe 56 verbunden ist, die ausgangsseitig an einem Eingang RAZ2 eines Zeitmeßglieds 57 oder Chronometers anliegt, dessen Auslösung oder dessen Start durch eine Stufe 58 gesteuert ist, die das Signal A des Vergleichers 47 empfängt.
Die Handstart-Stufe 54 wirkt auch auf den Eingang GV des Impulsgenerators 39·
Das Zeitmeßglied 57 wirkt ausgangsseitig auf einen fünften Vergleicher 59, der die vom Zeitmeßglied 57 gemessene Zeit t mit einer Bezugszeit tQ vergleicht und an zwei bestimmten getrennten Ausgangsleitungen ein Signal A abgibt, wenn t > tQ;bzw. ein Signal B abgibt, wenn t *C t . Das ist die gleiche Zeit t, die beim Vergleicher 49 zu berücksichtigen ist.
Das Signal A des Vergleichers 59 liegt parallel am Eingang GV des Impulsgenerators 39 am Eingang INV der Steuerstufe 41 und an einer Steuerstufe 6l, die mit dem Eingang SC des Zählers 50 verbunden ist.
Das Signal B des Vergleichers 59 liegt am Eingang C des Impulsgenerators 39 an.
Schließlich wird das Torglied 51 zur öffnung betätigt durch eine Steuerstufe 62, die ihrerseits auf das Signal B
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des Vergleichers 46 anspricht.
Nun wird die Betriebsweise der erläuterten Meßanordnung an Hanü eines Beispiels näher erläutert, wobei gleichzeitig ein Verfahren zur Verwendung der Meßanordnung bei der Messung der Mikrohärte von Werkstoffen erläutert wird.
Bei Hochlage der Meßspitze 27 wird auf dem Tisch 38 eine Meßprobe 37 des Werkstoffs angeordnet, dessen Mikrohärte gemessen werden soll. Dieser Werkstoff kann ein nachgiebiger Werkstoff, wie ein vulkanisierter Gummi oder ein Propergol, sein; es sei daran erinnert, daß das Meßprinzip der Mikrohärte darin besteht, die Eindringtiefe eines Punkts oder einer Spitze in den Werkstoff bei Aufbringen einer gegebenen Kraft während eines gegebenen Zeitintervalls zu messen.
Durch Betätigen der Handstartstufe 54 wird einerseits durch Erregung des Eingangs 3V des Impulsgenerators 39 der Motor 8 mit hoher Geschwindigkeit bzw. Drehzahl in Gang gesetzt und andererseits über die Steuerstufen 55 und 56 der Zähler 50 bzw.das Zeitmeßglied 57 auf Null ruckgestellt.
Die Meßspitze 27 wird nun zur Meßprobe 37 mit der Geschwindigkeit 2 mm/s abgesenkt. Die Dynamometer-ZeHe unterliegt keiner Kraft derart, daß das Signal F Null beträgt und folglich unter dem Schwellenwert FQ liegt. Der Vergleicher 46 gibt daher das Signal A ab, das den Impulsgenerator 39 anweist foifczufahren^und gibt kein Signal B ab derart, daß das Torglied geschlossen bleibt und die Impulse nicht gezählt werden.
Sobald die Meßspitze 27 mit der Meßprobe 37 in Be-
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rührung kommt, unterliegt die Zelle 23 einer zunehmenden Kraft. Das Erreichen der Berührung wird festgestellt, wenn das Kraftsignal F einen vorgegebenen Wert F„ erreicht, der hier z. B. 0,2 N beträgt- In diesem Augenblick gibt der Vergleicher 46 das Signal B ab, das das Torglied 51 öffnet,und vom Zähler 50 werden nun die Impulse zu zählen begonnen und an der Anzeigevorrichtung 52 angezeigt. Gleichzeitig wirkt das Signal B auf den Eingang PV des Impulsgenerators 39 ein zur Ansteuerung einer mittleren Absenkgeschwindigkeit von 500 /um/s.
Die Meßspitse 27, die hier eine Abfühlnadel 29 mit stumpfer Spitze aufweist, dringt in den Werkstoff ein bis das Kraftsignal F den Bereich der Schwellenwert F und F„ erreicht, die die konstante Kraft definieren, der der Parameter bei dem betrachteten Versuch ist. Die Schwellenwerte betragen hier z. B. 25 N und 24 N derart, daß angenommen werden kann., daß die angelegte oder aufgebrachte konstante Kraft 24,5 N beträgt.
Solange diese Zone nicht erreicht ist., geben die Vergleicher 47 und 48 das Signal B ab, da jedoch das Zeitmeßglied 57 noch nicht ausgelöst ist, beträgt die Zeit t Null. Folglich gibt der Vergleicher 49 das Signal B an den Eingang PV des Signalgenerators 39 ab/und wird weiter mit mittlerer Geschwindigkeit angetrieben.
Sobald der obere Wert F, erreicht ist, gibt der Vergleicher 47 das Signal A ab, wodurch der Schrittmotor 8 über den Eingang S des Impulsgenerators 39 angehalten wird. Gleichzeitig setzt dieses Signal A über die Steuerstufe 58 das Zeitmeßglied 57 in Lauf, dessen gemessene Zeit t ständig mit einer vorgegebenen Zeit t„ verglichen wird, die ein Parameter des Versuchs ist und hier (z. B.) 5 s beträgt.
Wenn das Absenken der Abfühlnadel 29 angehalten ist, 70982 6/1032
entspannt sich der Werkstoff und die auf die Dynamometer-Zelle 23 ausgeübte Kraft verringert sich. Wenn das Signal F unter den unteren Wert Fp des Regelbereichs absinkt, gibt der Vergleicher 48 das Signal B ab, das dem Eingang TPV zugeführt wird, da t nicht mehr Null beträgt, um die Abfühlnadel 29 mit der kleinen Geschwindigkeit von 50 /um/s zu betreiben.
Das sich daraus ergebende Eindringen verursacht von neuem eine Erhöhung des Signals F bis zum Erreichen des Schwellenwerts F1 und verursacht dann wieder das Anhalten des Absenkens.
Dieser Zyklus von Anhalten und Absenken mit kleiner Geschwindigkeit setzt sich fort bis die festgelegte Dauer des Versuches erreicht ist, d. h. bis die Zeit t den Wert t„ erreicht. In diesem Moment gibt der Vergleicher 59 das Signal A ab, das über die Steuerstufe 5I den Zähler 50 anhält und einen Ausdruck am Drucker 53 auslöst. Gleichzeitig steuert das Signal A die Bewegung des Motors 8 auf große Geschwindigkeit bzw. Drehzahl sowie die Richtungsumkehr derart, daß die Meßspitze 29 in eine Höhe angehoben wird, die tausend Schritten, entsprechend 5 mm, entspricht.
Selbstverständlich ist diese Anhebung durch automatische Richtungsumkehr des Motors bei diesem Anwendungsbeispiel nicht umbedingt notwendig zur Durchführung des Versuches, sondern trägt lediglich zur einfacheren Handhabung bei.
Der Zählerstand des Zählers 50 im Augenblick seines Anhaltens bildet die erreichte Eindringung und definiert folglich einen Richtwert für die Mikrohärte.
Dabei ist festzustellen, daß die Berührung der Meßspitze 29 mit dem Werkstoff automatisch beurteilt wird, abhängig von einem objektiven Kriterium/und daß keine per-
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sönliche Beurteilung durch den Bediener erfolgen muß. Andererseits ermöglicht die automatische Überwachung (Steuerung, Regelung) der Absenkgeschwindigkeit einen stoßfreien Kontakt bzw. eine stoßfreie Berührung der Meßspitze 29 mit dem Werkstoff und macht, unabhängig vom Zustand der Oberfläche, jedes zylinderförmige Druckglied überflüssig, wodurch die Vorrichtung sehr nahe den Rändern oder Kanten der Meßprobe betreibbar ist. Schließlich kann, wegen der großen Geschwindigkeit der Untersuchung, durch Verwendung insbesondere eines Tisches 38 mit programmierter Verschiebung eine große Anzahl von Messungen während einer vernünftigen Zeit an verschiedenen zahlreichen Punkten der Meßprobe durchgeführt werden.
Messungen an verschiedenen Rohgummis ergaben die folgenden Ergebnisse:
Art des Rohgummis Mikrohärte jjnm" J
Butyl HT IO66
BR 1220
Butyl 218
Vistanex
0,28
0,23
0,28
0,47
Diese Ergebnisse stimmen mit den für derartige Werkstoffe allgemein angenommenen Werten überein. Derartige Rohgummis werden von den Firmen Esso (I, III, IV) und Shell (II) hergestellt.
Im folgenden wird anhand der Fig. 3 eine Meßanordnung
.erläutert zum Messen der Dicke eines Überzugs/, der einen Werkstoff mit größerer Härte als die des Überzugs bedeckt, wobei
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diese Meßanordnung eine zweite Verwendung der in Pig. I dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt, wobei diese Verwendung in der Messung einer Kraft bei konstanter Verschiebungsgeschwindigkeit seines Aufbringpunktes besteht.
Diese Meßanordnung enthält mehrere Stufen, die mit den anhand Fig. 2 erläuterten identisch sind und die aus Vereinfachungsgründen nicht alle dargestellt sind.
Die Meßanordnung zum Messen der Dicke enthält die bereits erläuterte erfindungsgemäße Vorrichtung, deren Schrittmotor 8 über die Steuerstufe 41 durch einen Impulsgenerator 39a betätigt wird, der mit dem Impulsgenerator 39 identisch sein kann, jedoch insofern einfacher ausgeführt sein kann, als z. B. der Eingang TPV nicht benutzt wird, sondern lediglich die Frequenzen 100 Hz und 400 Hz beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Impulsgenerator 39a ist ausgangsseitig mit dem Impuls-Zähler 50 verbunden.
Die Dynamometer-Zelle 23 wirkt auf den Verstärker 42, dessen Ausgangssignal F auf einen Zweifach-Differentiator 62a wirkt, der ein Signal (d2F/dt2) abgibt, d. h. die zweite Ableitung des Kraftsignals F nach der Zeit.
Der Verstärker 42 gibt auch das Signal F an einen Vergleicher 63 ab, der ein Signal B an den Eingang C des Impulsgenerators 39a abgibt, wenn das Signal F größer als ein vorgegebener Schwellenwert FQ ISt7 und der ein Signal A im gegenteiligen Falle abgibt, um das Torglied 5I zwischen dem Impulsgenerator 39a und dem Zähler 50 zu öffnen.
Der Zweifach-Differentiator 62a berücksichtigt das
2 2 Auftreten von Spitzenwerten des Signals (d F/dt ), das er abgibt,und gibt ausgangsseitig ein Logiksignal ab bei
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Auftreten des zweiten Peaks bzw. der zweiten Spitze. Dieses Logiksignal wird an den Eingang GV des Impulsgenerators 39a, den Eingang INV der Steuerstufe 41 und den Eingang SC des Zählfers 50 angelegt.
Die Hands-tart-Stufe 54 ist mit dem Eingang PV des Impulsgenerators 39a sowie (in Fig. 3 nicht dargestellt, vgl. Fig. 2) mit dem Eingang RAZl des Zählers 50 verbunden.
Im folgenden wird unter weiterer Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 die Betriebsweise dieser Meßanordnung sowie gleichzeitig ein Verfahren zum Messen der Dicke eines Überzugs oder einer Beschichtung erläutert.
Beim beschriebenen Beispiel ist der beschichtete Werkstoff Gummi der Härte 65 Shore A und ist der Überzug ein Gummi der Härte 20 Shore A.
Die Meßprobe 37 wird unter der Meßspitze 27 angeordnet, die hier eine zylindrische Abfühlnadel 29 mit 0,6 mm Durchmesser aufweist.
Durch Betätigung der Handstart-Stufe 5 4 gibt der Impulsgenerator 39a Impulse der Frequenz 100 Hz ab, die über die Steuerstufe 4l und den Schrittmotor 8 das Absenken der Abfühlnadel 29 mit 5OO /um/s bewirken. Die auf die Dynamometer-Zelle 23 ausgeübte Kraft beträgt Nullj der Vergleicher 63 gibt ein Signal B ab, durch das der Impulsgenerator 39 weiter betrieben wird, und gibt kein Signal A ab derart, daß das Torglied 51 gesperrt bleibt, und daß der Zähler 50, der durch die Stufe 54 auf Null rückgesetzt ist, nicht ausgelöst wird.
Sobald die Abfühlnadel 29 die Meßprobe 37 berührt,
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steigt die ausgeübte Kraft steil an und diese Berührung kann objektiv durch das Überschreiten eines Schwellenwertes F0 von 0,2 N oder eines anderen Werts der gleichen Größenordnung erfaßt werden.
Das Überschreiten dieses Schwellenwertes F0 bewirkt das Umkippen oder Umschalten des Vergleichers 63, der von nun an das Signal A abgibt, der das Torglied 5I entriegelt. Auf diese Waise zählt, ausgehend vom Augenblick t, (Fig. 4), in dem diese Überschreitung stattfindet, der Zähler 50 die vom Impulsgenerator 39a abgegebenen Impulse.
Wenn der Oberflächen-Überzug zu einem Augenblick tp durchquert ist, erfolgt das Eindringen entsprechend einer Kraft, die langsamer ansteigt (FIg. 4) derart, daß im
P P Augenblick tp die zweite Ableitung (d F/dt ) einen Peak 64 (Fig. 5) anzeigt, der der Zustandsänderung bei dan Verlauf der Kraft abhängig von der Zeit entspricht.
Bei fortschreitendem Eindringen trifft die Abfühlnadel 29 In einem Augenblick t-, auf den überzogenen oder beschichteten härteren Werkstoff derart, daß der Verlauf der Kraft von neuem den Zustand ändert, woraus sieh ein neuer zweiter Peak 65 im Kurvenverlauf der zweiten Ableitung ergibt. In Flg. 5 sind Absolutwerte der zweiten Ableitung aufgetragen derart, daß die beiden Peaks 64, 65 in die gleiche Richtung zeigen.
Bei Auftreten des zweiten Peaks 65 gibt der Zweifach-Differentiator 62a ein Logiksignal ab, das durch Einwirken auf den Eingang INV der Steuerstufe 4l und den Eingang GV des Impulsgenerators 39 das Anheben der Abfühlnadel 21 mit hoher Geschwindigkeit von 2 mm/s und durch Einwirken auf den Eingang SC des Zählers 50 das Anhalten der Zählung bewirkt. Der Zählerstand des Zählers 50 im Augenblick W gibt daher die zwischen den Zeitpunkten t, und t-, erreichte Eindringung wieder und damit die Dicke des Überzugs.
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Selbstverständlich enthält diese erläuterte Meßanordnung wie die anhand Fig. 2 erläuterte bestimmte Zusatzeinrichtungen wie eine Anzeigeeinrichtung oder einen Drucker, die zur vereinfachten Darstellung nicht wiedergegeben sind.
In Fig. 6 ist ein Ablesediagramm von mittels einer erfindungsgemäßen Meßanordnung durchgeführten Messungen dargestellt für eine Meßprobe, die mit einem vorgegeben unterschiedlichen dicken Überzug bedeckt ist. Die Dicke des Überzugs ist abhängig von der Abszisse des Meßpunkts aufgetragen. In Strichlinien sind die Ergebnisse der durch die erfindungsgemäße Meßanordnung durchgeführten Messungen und in Vollinien die Meßergebnisse, die durch Zerstörung der Meßprobe erhalten sind, dargestellt. Es ist eine hervorragende Übereinstimmung feststellbar, wobei die geringen feststellbaren Abweichungen auf sowohl die eine als auch die· andere Messung zurückgeführt werden können. Es ist festzustellen, daß die erhaltene Genauigkeit in der Größenordnung von 0,1 mm für Dicken zwischen 0,5 und 3 mm liegt.
Diese Meßanordnung kann durch eine Einrichtung, wie sie anhand der Fig. 2 erläutert ist, verbessert werden, bei der das Absenken der Abfühlnadel 29 vor der Berührung mit hoher Geschwindigkeit erfolgt. Sie kann weiter vereinfacht werden durch Unterdrücken der programmierten automatischen Anhebung der Abfühlnadel 29, die nicht die eigentliche Durchführung betrifft, sondern lediglich eine Handhabungsvereinfachtung darstellt.
Im folgenden wird anhand der Fig. 2 und 7 eine Meßanordnung zum Messen des Adhäsionsvermögens eines Werkstoffs erläutert, das eine dritte Verwendung der erfindungsgemäßen anhand Fig. 1 erläuterten Vorrichtung darstellt, wobei diese Verwendung in der Messung einer Kraft mit konstanter Verschiebungsgeschwindigkeit seines Auf-
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bringpunktes besteht nach.dem Aufbringen einer konstanten Kraft während eines vorgegebenen Zeitintervalls in umgekehrter oder Gegenrichtung.
Diese Meßanordnung ist in ihrer Gesamtheit identisch mit der anhand Fig. 2 erläuterten. Ein geringer Unterschied besteht darin, daß eine Meßspitze 27a (Pig. 7) verwendet wird, die einen am Gewindestab 26 der Dynamometer-Zelle verschraubten Block 28a enthält. Dieser Block 28a weist einen Zylinderansatz 29a auf, dessen untere Fläche 29b poliert oder geschliffen ist. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser des Zylinderansatzes 29a 5 mm.
Andererseits ist am Logikausgang 44 vorzugsweise ein Schreiber oder ggf. ein Spitzenwert-Voltmeter angeschlossen.
Die Wirkungsweise dieser Meßanordnung ist im wesentlichen gleich der der Meßanordnung zum Messen der Mikrohärte mit geringen Unterschieden, die lediglich die Betriebsweise und das Meßverfahren kennzeichnen.
Die Meßprobe yj ist auf dem Tisch ^8 befestigt derart, daß sie nicht weggerissen oder weggezogen werden kann. Dann wird die Meßspitze 27 zunächst mit großer Geschwindigkeit abgesenkt, dann mit mittlerer Geschwindigkeit, wenn die Berührung mit der Meßprobe yj einmal erreicht ist, schließlich mit geringer Geschwindigkeit, wenn die ausgeübte Kraft im Regelbereich F,, Fp ist. Die jeweiligen Werte des Schwellenwerts FQ, der die Berührung definiert,und der Kräfte F1 und Fp, die die ausgeübte konstante Kraft definieren, betragen hier wieder (z. B.) 0,2 N, 25 N bzw. 24 N. Gleichzeitig beträgt die Zeitdauer t„, während der diese Kraft angelegt oder aufgebracht wird, vom Augenblick der Berührung hier ebenfalls (z. B.) 5 s.
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Nach Ablauf der Zeltdauer oder des ZeItIntervalls t„ erfolgt wieder das gleiche Anheben mit der Geschwindigkeit von 2 mm/s, jedoch haftet die Meßspltze 2?a an der Meßprobe 37 so an, daß die Dynamometer-ZeHe 23 eine steigende Spannung mißt. Wenn diese Spannung einen ausreichenden Wert erreicht, um das Ablösen oder Trennen zu erreichen, erfolgt dieses und die Dynamometer-ZeHe 23 mist plötzlich eine Kraft Null* Das Ablesen der höchsten Spannung am Schreiber am Logikausgang 44 gibt nun eine Maßzahl für das Adhäsionsvermögen,.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können bestimmte Bauteile der Meßanordnung gemäß Fig. 2, insbesondere der Zähler 50 sowie dessen zugehörige Stufen, weggelassen werden, da sie hier nicht betrieben sind.
Andererseits sind bestimmte Bauteile, die bei den vorher erläuterten Meßanordnungen nur möglieh sind, hler notwendig, nämlich die Möglichkeit, daß die dynamometrisehe Zelle 23 sowohl eine Zugkraft als auch eine Druckkraft messen kann, die automatische programmierte Anhebung der Meßspitze 27a und das Spielausgleichsglied, das zwar nützlieh ist-, venn die ausgeübte Kraft eine konstante Richtung besitzt, das jedoch notwendig wird, wenn die Kraft die Richtung ändert.
Bei 20 °C ausgeführte Messungen auf frische Schnitte: von Rohgummi ergaben folgende Ergebnisse:
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Art des Rohgummis Butyl HT 1066 BR 1220
Butyl 218
Adhäsionsyermögen
asionsy [g/cm2j
2145 2135
205 255 230
1170 1230 1110
Vistanex 80
515 - 395 500 - 610
( I)
(III)
Die Bezeichnungen entsprechen den Handelsbezeichnungen der von den Firmen Esso (I, III, IV) und Shell (II) hergestellten Rohgummis.
Die Ungleichheiten, die bei den Messungen der Meßprobe· II erhalten worden sind, entsprechen einem unregelmäßigen Oberflachenzustand des Schnitte. Andererseits weist die Meßprobe IV eine große Heterogenität auf, die ebenfalls die streuenden Ergebnisse erklärt.
Mit diesen Einschränkungen ist eine hervorragende Reproduzierbarkeit der Messungen feststellbar.
Eine vierte Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 kann in einer Meßanordnung zum Messen der Rauhheit oder Rauigkeit einer Fläche oder der Porosität eines Werkstoffs bestehen. Eine derartige Meßanordnung ist mit der zur Messung des Adhäsionsvermögens identisch,
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mit der Ausnahme, daß die Meßspitze hier ein Sauger ist, der auf der Meßprobe aufliegt oder anliegt, wobei mehr oder weniger erhebliche Lecks bestehen bleiben als Folge der Größe der Rauhheit oder der Porosität und die das Ablösen unter mehr oder weniger großen Zugkräften hervorrufen.
Selbstverständlich sind noch weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung möglich. Beispielsweise sind die in den Blockschaltbildern dargestellten Meßanordnungen auch in äquivalenter Weise aufbaubar. Weiter kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 der Motor 8 auch ein Gleichstrommotor sein, der bei Konstantspannung arbeitet, wobei die Messung der Verschiebung durch Integration des Stroms erreicht wird.
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Claims (1)

  1. Ansprüche
    , 1 ,■ Vorrichtung zum gesteuerten Aufbringen einer Kraft auf einen Festkörper und insbesondere zum Messen der Kraft bei konstanter Verschiebungsgeschwindigkeit ihres Aufbringpunkts oder zum Messen der Verschiebung des Aufbringpunkts bei konstantgehaltener Kraft oder zum Messen der Kraft bei konstanter Verschiebungsgeschwindigkeit ihres Aufbringpunkts nach Aufbringen einer konstanten Kraft in entgegengesetzter Richtung während eines vorgegebenen Zeitintervalls,
    mit einer Meßspitze } die mit dem Festkörper in Berührung bringbar ist, einer Führung der Meßspitze, einer Aufbringeinrichtung, um mittels der Meßspitze eine kontinuierlich veränderbare Kraft auf den Festkörper auszuüben,und einer zwischen der Meßspitze und der Aufbringeinrichtung befestigten Dynamometer-ZeHe zum kontinuierlichen Messen der Kraft, die zwischen der Meßspitze und dem Festkörper ausgeübt wird, wobei die Dynamometer-Zelle mit einem Sender eines Signals verbunden ist, das die Kraft wiedergibt,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Aufbringeinrichtung ein einen einer Schraubenspindel-Schraubenmutter-Anordnung zugeordneten drehenden Motor aufweisendes Glied enthält, das der Meßspitze (27, 27a) eine sich linear mit der Zeit ändernde Verschiebung gibt.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich drehende Motor ein elektrischer Schrittmotor (8) ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine ein Spielausgleichsglied aufweisende Meßeinrichtung
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    zum aufeinanderfolgenden Messen von Zug- und Druck-Kräften in einem Vorgang.
    4. Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 auf eine Meßanordnung zum Messen der Mikrohärte von Werkstoffen.
    5. Meßanordnung zum Messen der Mikrohärte von Werkstoffen nach Anspruch 4,
    gekennzeichnet durch
    einen Impulsgenerator (39) mehrerer wählbarer vorgegebener Frequenzen zum Betreiben des Schrittmotors (8) mit entsprechenden Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen,
    eine Wähleinrichtung zum automatischen Wählen der Frequenz abhängig vom Wert bzw. Pegel des von der Dynamometer-Zelle (23) abgegebenen Signals,
    eine·.Detektor zum automatischen Erfassen der Berührung der Meßspitze (27) mit der Meßprobe (37),
    ein Anhalteglied zum automatischen Anhalten des Schrittmotors (8) nach einer vorgegebenen Zeit, und
    einen Zähler (50) zum Zählen der vom Impulsgenerator (39) abgegebenen Impulse.
    6. Meßanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspitze (27) eine in einem Nadelhalter (28) aufgenommene Abfühlnadel (29) aufweist.
    7. Meßverfähren zum Messen der Mikrohärte von Werkstoffen, insbesondere zur Verwendung der Meßanordnung nach Anspruch oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
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    daß bei ständigem Messen der von einer beweglichen Meßspitze auf eine Meßprobe ausgeübten Kraft,
    die Meßprobe des Werkstoffs auf einem Tisch unter der beweglichen Meßspitze befestigt wird,
    ein schnelles Absenken der Meßspitze bis zu deren Berührung mit der Meßprobe hervorgerufen wird,
    ein Eindringen der Meßspitze in die Meßprobe mit mitt lerer Geschwindigkeit hervorgerufen und gleichzeitig ein Zählen der Zeit ausgelöst wird,
    bei Erreichen eines vorgegebenen Werts, der von der Meßspitze auf die Meßprobe ausgeübten Kraft abwechselnd das Anhalten der Eindringung und das Wiederausüben der Eindringung mit geringer Geschwindigkeit derart ausgeübt wird, daß die ausgeübte Kraft innerhalb eines Bereichs bleibt, der im wesentlichen der genannten vorgegebenen Kraft entspricht, und
    bei Erreichen der vorgegebenen Zeit seit der Berührung der Meßspitze mit der Meßprobe die erreichte Eindringung gemessen wird, die ein Maß für die Mikrohärte des Werkstoffs gibt.
    8. Verfahren nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung zwischen der Meßspitze und dem Werkstoff als dann erreicht gilt, wenn die ausgeübte Kraft etwa 0,2 N beträgt, daß die anschließend ausgeübte im wesentlichen konstante Kraft etwa 25 N beträgt, daß das vorgegebene Untersuchungs-Zeitintervall etwa 5 s beträgt, und daß die Absenk-Geschwindigkeiten der Meßspitze etwa 2 mm/s, 500 /Um/s bzw. 50 /um/s betragen.
    9. Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-auf eine Meßanordnung zum Messen der Dicke eines Überzugs auf einem Werkstoff mit gegenüber dem Überzug größerer Härte.
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    Ή.
    10. Meßanordnung zum Messen der Dicke eines Überzugs auf einem Werkstoff mit gegenüber dem Überzug größerer Härte nach Anspruch 9>
    gekennzeichnet durch
    einen Impulsgenerator (39a) mindestens einer vorgegebenen Frequenz zum Betreiben des Schrittmotors (8),
    einen Detektor zum Erfassen, wenn das von der Dynamometer-Zelle (2j5) abgegebene Signal einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet,
    ein Rechenglied (62a) zum Berechnen der zweiten Ableitung dieses Signals nach der Zeit, ui.d
    ein Zeitmeßglied zum Messen der Zeit zwischen dem Überschreiten des Schwellenwerts und dem Auftreten eines zweiten Peaks im die zweite Ableitung wieaergebenden Signal.
    11. Meßanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspitze (27) einen Zylinder mit einem Durchmesser von etwa 0,6 mm aufweist.
    12. Verfahren zum Messen der Dicke eines Überzugs auf einem Werkstoff mit gegenüber dem Überzug größerer Härte, insbesondere zur Verwendung der Meßanordnung nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Meßspitze in eine Meßprobe aus Überzug-Werkstoff eingesenkt wird, und
    daß die Zeit gemessen wird, die zwischen dem Beginn der Berührung der Meßspitze mit dem Überzug und dem Auftreten des zweiten Peaks in der zweiten Ableitung nach der Zeit der auf die Meßspitze ausgeübten Kraft verstreicht.
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    15. Anwendung der Vorrichtung nach Anspruch 5 auf eine Meßanordnung zum Messen des Adhäsionsvermögens oder der Rauhheit eines Werkstoffs.
    l4. Meßanordnung zum Messen des Adhäsionsvermögens oder der Rauhheit eines Werkstoffs nach Anspruch 15,
    gekennzeichnet durch
    einen Impulsgenerator (59) mehrerer wählbarer vorgegebener Frequenzen zum Betreiben des Schrittmotors (8),
    eine Wähleinrichtung zum automatischen Wählen der Frequenz abhängig vom Wert oder Pegel des von der Dynamometer-Zelle (25) abgegebenen Signals,
    einen Detektor zum automatischen Erfassen des Beginns der Berührung der Meßspitze (27a) mit der Meßprobe (57)* einen Inverter zum automatischen Umkehren der Drehrichtung des Sehrittmotors (8) nach einer vorgegebenen Zeit, und
    ein Meßglied zum Messen der von der Meßspitze (27a) ausgeübten größten Kraft.
    15· Meßanordnung nach Anspruch 14 zum Messen des Adhäsionsvermögens eines Werkstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspitze (27a) zur Berührung mit der Meßprobe (57) eine polierte Fläche (29b) aufweist.
    16. Meßanordnung nach Anspruch 14 zum Messen der Rauhheit eines Werkstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspitze einen Sauger zur Anlage auf der Meßprobe (57) aufweist.
    17. Verfahren zum Messen des AdhäsionsVermögens oder der Rauhheit eines Werkstoffs, insbesondere zur Verwendung der Meßanordnung nach einem der Ansprüche I^ - l6,
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    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Keßspitze während einer vorgegebenen Zeit auf dem Werkstoff unter einer vorgegebenen Kraft aufliegt,
    daß"-anschließend ein Zug auf die Meßspitze ausgeübt wird, um sie mit konstanter Geschwindigkeit in Gegenrichtung zur Aufliege-Richtung der Kraft ausgeübt wird, und daß die höchste Zugkraft beim Lösen der Meßspitze von der Meßprobe erfaßt wird.
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