DE4000180A1 - Einrichtung zur bestimmung der werkstoffhaerte - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung der Werkstoffhärte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die vorliegende Erfindung findet vorzugsweise bei der Bestimmung von mechanischen Eigenschaften des Metalls von Leistungsreaktorbehältern während der gesamten Reaktorbe­ triebsdauer Anwendung.

Bekannte Verfahren zur Bestimmung von mechanischen Eigenschaften von festen Werkstoffen beruhen auf der Ausnut­ zung experimenteller Abhängigkeiten zwischen den mechanischen Eigenschaften und den Härtewerten der Werkstoffe. In die Oberfläche des zu untersuchenden Erzeugnisses wird ein Hart­ metallelement in Form einer Kugel bzw. eines Kegels bis zur Erzielung eines Eindrucks eingedrückt. Die Werkstoffhärte ergibt sich als das Verhältnis der Eindrückkraft des Prüf­ körpers zur Fläche des erzielten Eindrucks an der Werkstoff­ oberfläche. Anhand des Härtewertes ermittelt man mit Hilfe von experimentellen Umrechnungsformeln die mechanischen Standardeigenschaften: Festigkeitsgrenze, Fließgrenze. Wenn die Bestimmung der Eindruckform durch optische Kontrollmittel nach dem Abheben der an der Werkstoffoberfläche wirkenden Belastung erfolgt, ist die Genauigkeit der Werkstoffhärte­ messung gering, weil nach dem Abheben der an der Werkstoff­ oberfläche wirkenden Belastung die Eindruckform eine Ände­ rung erfährt, was zur Senkung der Genauigkeit der Werkstoff­ härtemessung führt.

Bei automatisch erfolgender Bestimmung der Eindruck­ tiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche können die komplizierten Verhältnisse der Kontaktverformung des Werk­ stoffs während des Eindrückens des Prüfkörpers bei im voraus gewählter Belastung nicht kontrolliert werden, d. h. die Anhängigkeit der Prüfkörperbelastung von der Eindrucktiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberflä­ che und der Belastungsdauer des Prüfkörpers läßt sich dabei nicht kontrollieren. Dieses Verfahren erlaubt es also nicht, feine Prozesse der an der Eindruckfläche stattfindenden Verformung zu untersuchen, was das Aus­ sagevermögen des Verfahrens erheblich verringert.

Allgemein bekannt ist ein automatisches Härteprüf­ gerät (SU P 1 70 721), das einen Kraftmeßbügel enthält, dessen erster Zweig mit einem zusammengesetz­ ten Stock versehen ist, der aus zwei vertikalen beweg­ lichen Teilen besteht, die in den Führungen eines be­ weglichen Innenzylinders verschiebbar angeordnet sind. Der bewegliche Innenzylinder ist in den Führungen eines fest angebrachten Außenzylinders verschiebbar befestigt, wobei der bewegliche Innenzylinder im bezug auf diesen Außenzylinder abgefedert ist. An der Stirnseite des be­ weglichen Innenzylinders ist eine Anschlagscheibe abge­ federt, die einen am unteren vertikalen Teil des zusam­ mengesetzten Stocks befestigten Prüfkörper umfaßt. Die Bewegung des Prüfkörpers in bezug auf die Anschlagschei­ be wird von einer Meßuhr gemessen, die am fest ange­ brachten Außenzylinder befestigt ist und mit dem unte­ ren vertikalen Teil des zusammengesetzten Stocks zu­ sammenwirkt. Die Einrichtung enthält ferner ein Gehäuse, in dem eine eine Spindel besitzende Prüfkörper-Bela­ stungseinheit befestigt ist, und einen Spindelverschie­ bungsantrieb, wobei die Spindel am zweiten Zweig des Kraftmeßbügels befestigt ist.

Die Kontrolle der Hauptbelastung am Prüfkörper ge­ schieht mittels eines Elektrokontaktgebers, der am zwei­ ten Zweig des Kraftmeßbügels befestigt ist und mit dem ersten Zweig desselben zusammenwirkt.

Die Kontrolle der Vorbelastung geschieht mittels eines Elektrokontaktgebers, der zwischen dem ersten Zweig des Kraftmeßbügels und der Spindel des Spindel­ verschiebungsantriebs befestigt ist, die mit dem zwei­ ten Zweig des Kraftmeßbügels zusammenwirkt.

Die bekannte Einrichtung arbeitet automatisch und ermöglicht die Messung der Werkstoffhärte mit ausreichend hoher Genauigkeit, kann aber eine kon­ tinuierliche Registrierung der Belastung und der Ein­ dringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche nicht gewährleisten, was zur Verringerung der Genauig­ keit der Werkstoffhärtemessung führt. Der Einsatz der Einrichtung in radioaktiv bestrahlten Zonen ist problematisch, weil wegen ihrer komplizierten Konstruk­ tion und der im Gehäuse vorhandenen Hohlräume die Des­ aktivierung und Bedienung der Einrichtung erschwert sind. Der operative Zusammen- bzw. Abbau der Einrichtung sowie die Vorbereitung derselben zum Betrieb bei vor­ handener radioaktiven Strahlung sind mit hohen Strahlungs­ dosen für das Bedienungspersonal verbunden. Das Vor­ handensein von zwei koaxial angebrachten Zylindern und eines zusammengesetzten Prüfkörperstocks, die auf der parallelen Reihe der erwähnten Führungen bei jeweils vorhandenen Laufsitzen miteinander zusammenwirken, setzt die Genauigkeit der Werkstoffhärtemessung herab, insbe­ sondere bei verschiedener Orientation der Einrichtung im Raum, wenn die Härte der Vertikalen bzw. geneigten Objekt­ oberflächen bestimmt werden muß. Die Konstruktion der Einrichtung gestattet es nicht, feine Prozesse der Werk­ stoffverformung zu untersuchen.

Allgemein bekannt ist ferner ein tragbares Brinell- Härteprüfgerät (Ju. A. Majorow, F.M. Nikitin "Härte­ prüfgeräte", 1982, Verlag "Maschinostrojenÿe", Moskau, SS. 17-19, 54, 55), das einen in die Werkstoffober­ fläche eindringenden Prüfkörper sowie einen in Form eines Spurlagers ausgeführten Stock enthält, an dessen einer Stirnseite ein Endstück, an dessen anderer Stirn­ seite aber der Prüfkörper starr befestigt ist. Senk­ recht zur Werkstoffoberfläche ist ein Kraftmeßbügel angebracht, an dessen erstem Zweig eine Bohrung vorge­ sehen ist, in der das Endstück des Stockes befestigt ist. Die Einrichtung enthält ferner eine Prüfkörper- Belastungseinheit, die eine Spindel einschließt, die mit einem Antrieb zur Verschiebung desselben mechanisch verbunden und gleichachsig mit dem Stock am zweiten Zweig des Kraftmeßbügels befestigt ist. Die Prüfkörper- Belastungseinheit ist in einem Gehäuse befestigt. Das Endstück des Stockes wirkt mit einem Prüfkörpermesser mit Anzeiger zusammen, der am Gehäuse des Gerätes be­ festigt ist.

Das Gerät enthält ferner Mittel zur Befestigung desselben am Meßobjekt sowie optische Mittel zur Messung des Durchmessers des Prüfkörpereindrucks im Werkstoff, beispielsweise ein Mikroskop. Die bekannte Einrichtung gestattet es, das Endresultat der Verformung der Werk­ stoffoberfläche - den Eindruck, die Kugelkalotte - nicht zu registrieren, was zur Reduzierung des Aussage­ vermögens über die Prozesse der elastischen und plasti­ schen Verformung des Werkstoffs an der Eindruckfläche sowie zur Verringerung der Meßgenauigkeit führt. Das Gerät kann an den Objekten in den Zonen mit starker radioaktiver Strahlung nicht verwendet werden, weil es im automatischen Regime nicht funktioniert und stän­ dige Beachtung seitens des Bedienungspersonals erfordert, was zur Steigerung der empfangenen Strahlungsdosen führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Bestimmung der Werkstoff­ härte zu schaffen, deren konstruktive Ausführung es erlaubt, die Genauigkeit der Werkstoffhärtemes­ sung zu erhöhen, die funktionalen Möglichkeiten der Einrichtung zu erweitern sowie den Betrieb und die Be­ dienung der Einrichtung bequemer zu machen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß die Einrichtung zur Bestimmung der Werkstoffhärte, die einen in die Werkstoffoberfläche eindringenden Prüf­ körper, einen in Form eines Spurlagers ausgeführten Stock, an dessen einer Stirnseite ein Endstück, an des­ sen anderer Stirnseite aber der Prüfkörper starr befe­ stigt ist, einen Kraftmeßbügel, dessen Längssymmetrie­ ebene zur Werkstoffoberfläche senkrecht und an dessen erstem Zweig eine Bohrung vorgesehen ist, in der das Endstück des Stocks befestigt ist, eine Prüfkörper- Belastungseinheit, die eine Spindel einschließt, die mit einem Antrieb zur Verschiebung desselben mechanisch verbunden und gleichachsig mit dem Stock am zweiten Zweig des Kraftmeßbügels befestigt ist, ein Gehäuse, in dem die Prüfkörper-Belastungseinheit befestigt ist, mindestens einen Prüfkörperbelastungsgeber enthält, der mit einem der Zweige des Kraftmeßbügels mechanisch ver­ bunden ist und dessen Fühlglied mit dem anderen Zweig des Kraftmeßbügels zusammenwirkt, erfindungsgemäß eine zusätzliche Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche enthält, die in Gestalt eines Rahmens ausgeführt ist, dessen gegen­ überliegende Leisten den ersten Zweig des Kraftmeßbü­ gels umfassen und entlang der Stockachse verschiebbar jeweils am Spurlager bzw. Stockendstück befestigt sind, wobei an der ersten, zwischen der Werkstoffoberfläche und dem ersten Zweig des Kraftmeßbügels liegenden Rah­ menleiste mit der einen Stirnseite ein ringförmiges Endstück befestigt ist, in dessem Innerem der Prüfkörper mit einem Spalt untergebracht ist, während die andere Stirnseite desselben mit der Werkstoffoberfläche kontaktiert, sowie zusätzlich mindestens einen Geber für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoff­ oberfläche einschließt, der mit dem ersten Zweig des Kraftmeßbügels mechanisch verbunden ist und dessen Fühlglied mit dem Rahmen der Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffober­ fläche zusammenwirkt.

Zweckmäßigerweise ist zur Vereinfachung des Auf­ baus und der Montage der Einrichtung sowie zur beque­ meren Bedienung derselben der Rahmen der Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche auf eine solche Weise in bezug auf den Kraftmeßbügel angeordnet, daß ihre Längssymmetrie­ ebenen zueinander senkrecht sind.

Zweckmäßigerweise sind zur bequemeren Bedienung der Einrichtung in den gegenüberliegenden Rahmenleisten der Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüf­ körpers in die Werkstoffoberfläche Mittenbohrungen vor­ gesehen, in denen Lager angebracht sowie jeweils Spur­ lager und das Endstück des Stocks aufgenommen sind.

Zweckmäßigerweise sind zur Erhöhung der Genauig­ keit der Werkstoffhärtemessung beim Einsatz von minde­ stens zwei Prüfkörper-Belastungsgebern und zwei Gebern für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoff­ oberfläche diese Geber für die Prüfkörperbelastung und für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoff­ oberfläche auf den entgegengesetzten Seiten relativ zur Längssymmetrieebene des Kraftmeßbügels angeordnet.

Es ist denkbar, daß zur Erhöhung der Genauigkeit der Werkstoffhärtemessung, Vereinfachung des Aufbaus, der Montage sowie zur bequemeren Bedienung der Einrich­ tung sie zusätzlich ein erstes auskragendes Element, das an einem der Zweige des Kraftmeßbügels befestigt ist, wobei mindestens in einer Hauptbohrung desselben min­ destens ein Prüfkörperbelastungsgeber starr befestigt ist, ein zweites auskragendes Element, das an dem anderen Zweig des Kraftmeßbügels befestigt ist, wobei in dem­ selben mindestens eine Kontaktfläche vorhanden ist, mit der das Fühlglied mindestens eines Prüfkörperbe­ lastungsgebers zusammenwirkt, ein drittes auskragendes Element, das am ersten Zweig des Kraftmeßbügels befe­ stigt ist, wobei mindestens in einer Hauptbohrung des­ selben mindestens ein Geber für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche starr befestigt ist, sowie ein viertes auskragendes Element enthält, das an der ersten Leiste des Rahmens der Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werk­ stoffoberfläche befestigt ist, wobei mindestens eine Kontaktfläche in demselben vorhanden ist, mit der das Fühlglied mindestens eines Gebers für die Eindring­ tiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche zu­ sammenwirkt.

Es ist denkbar ferner, daß zur weiteren Erhöhung der Genauigkeit der Werkstoffhärtemessung mindestens in einem der auskragenden Elemente eine zusätzliche Boh­ rung vorgesehen ist, in der das eine Ende mindestens einer Führungsachse befestigt ist, deren anderes Ende in einem Lager befestigt ist, das mindestens in einer Peripheriebohrung angebracht ist, die in einer der Lei­ sten des Rahmens der Vorrichtung zur Messung der Eindring­ tiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche vorge­ sehen ist.

Es ist denkbar ferner, daß zur weiteren Erhöhung der Genauigkeit der Werkstoffhärtemessung beim Benutzen von mindestens zwei Führungsachsen diese Führungsachsen auf den entgegengesetzten Seiten relativ zur Längssym­ metrieebene des Kraftmeßbügels liegen.

Es ist denkbar ferner, daß zur weiteren Erhöhung der Genauigkeit der Werkstoffhärtemessung die Einrich­ tung ein zusätzliches elastisches Element enthält, des­ sen gegenüberliegende Seiten an der Spindel der Prüf­ körper-Belastungseinheit auf der Seite der Innenfläche des zweiten Zweiges des Kraftmeßbügels und der zweiten Leiste des Rahmens der Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberflä­ che befestigt sind, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Zweig des Kraftmeßbügels befindet.

Es ist denkbar ferner, daß zur weiteren Erhöhung der Genauigkeit der Werkstoffhärtemessung das elastische Element in Gestalt einer ringförmigen Feder ausgeführt ist.

Es ist denkbar ferner, daß zur Gewährleistung der Fernsteuerungsmöglichkeit der Einrichtung die Prüfkör­ perbelastungsgeber, die Geber für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche sowie der An­ trieb zur Verschiebung der Spindel der Prüfkörper- Belastungseinheit elektrisch ausgeführt sind.

Es ist denkbar schließlich, daß zur Erhöhung der Genauigkeit der Werkstoffhärtemessung die Prüfkörper- Belastungseinheit ein zusätzliches Schneckengetriebe, das mit dem elektrischen Spindelverschiebungsantrieb verbunden ist, einen Kugelschraubtrieb enthält, der mit dem Schneckengetriebe kinematisch verbunden und an der Spindelflanke angebracht ist.

Die vorliegende Erfindung gestattet es dank der angewendeten Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche in Form eines mit dem Spurlager und dem Stockendstück verbundenen Rahmens, Spiele im Laufsitz zu beseitigen, parasitäre elastische Verformungen des Stockes zu verringern, was zur Erhöhung der Genauigkeit der Werkstoffhärtemessung führt und eine Vereinfachung des Zusammenbaues, der Herstellung und der Vorbereitung der Einrichtung auf den Betrieb gewährleistet. Die Einrichtung enthält eine minimale Zahl von Elementen, deren größter Teil gleich­ achsig mit dem Stock und symmetrisch in bezug auf den­ selben angebracht ist, was den Zusammenbau, die Herstel­ lung und die Vorbereitung der Einrichtung auf den Be­ trieb ebenfalls einfacher macht.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit einem in den Abbildungen dargestellten Ausführungs­ beispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht der Einrichtung zur Bestim­ mung der Werkstoffhärte mit deren Befestigungselementen an der Werkstoffoberfläche (Vorderansicht, teilweiser Längs­ schnitt),

Fig. 2 die Gesamtansicht der Einrichtung (Seitenan­ sicht, teilweiser Längsschnitt),

Fig. 3 den Getriebeplan der Einrichtung,

Fig. 4 einen Schnitt nach einer Linie IV-IV von Fig. 2 (Draufsicht),

Fig. 5, 6 und 7 die Vorrichtung zur Messung der Ein­ dringtiefe des Prüfkörpers in Seitenansicht, Draufsicht und in Vorderansicht,

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII von Fig. 2 (Draufsicht),

Fig. 9 ein elektrisches Blockschaltbild der Einrich­ tung zur Bestimmung der Werkstoffhärte.

Die Einrichtung zur Bestimmung der Werkstoffhärte wird an einer Werkstoffoberfläche 1 (Fig. 1) mit Hilfe einer Tragkonstruktion befestigt, die als ein an der Werkstoff­ oberfläche mit Hilfe von zwei bzw. mehr Paaren von Elektro­ magneten 3 befestigtes Gestell 2 ausgebildet ist. An den Stirnseiten der Elektromagneten 3 sind Gleitschuhe 4 befe­ stigt, die in bezug auf einen Tragkörper 5 mittels Federn 6 um eine Achse 7 drehbar abgefedert sind. Am Gestell 2 ist ein beweglicher Schlitten 8 befestigt, der sich über Führungs­ ebenen 9 des Gestelles 2 mit Hilfe von Kugeln 10 bewegt. Die Einrichtung zur Bestimmung der Werkstoffhärte umfaßt einen Prüfkörper 11, der in die Werkstoffoberfläche 1 eingedrückt wird und in Form einer Kugel ausgeführt ist. Die Einrichtung enthält ferner einen Stock 12, der in Form eines Spurlagers 13 ausgeführt ist, an dessen einer Stirnseite der Prüfkörper 11, an dessen andere Stirnseite aber ein Endstück 14 befe­ stigt ist. Das Endstück 14 des Stocks 12 ist mittels einer Längsfeder 15 in einer Bohrung 16 aufgenommen, die in einem ersten Zweig 17 eines Kraftmeßbügels 18 ausgeführt ist, der unmittelbar an der Werkstoffoberfläche 1 liegt. Der Kraftmeßbügel 18 ist auf eine solche Weise angeordnet, daß die Längs­ symmetrieebene des Kraftmeßbügels 18 zur Werkstoffober­ fläche 1 senkrecht ist.

An einem zweiten Zweig 19 des Kraftmeßbügels 18 ist auf einer Achse 20 des Stocks 12 das eine Ende einer Spindel 22 der Prüfkörper-Belastungseinheit starr befe­ stigt und fixiert. Die Prüfkörper-Belastungseinheit enthält einen Spindelverschiebungsantrieb, der in Ge­ stalt eines Elektromotors 23 (Fig. 3) ausgeführt ist, der mit der Spindel 22 über ein Schneckengetriebe 24 verbunden ist. Das Schneckengetriebe 24 enthält eine Schnecke 25, die mit einer Welle 26 des Elektromo­ tors 23 mechanisch gekoppelt ist. Die Schnecke 25 steht mit einem Zahnrad 27 im Eingriff, in dessen Bohrung eine Buchse 28 befestigt ist. Das Zahnrad 27 und die Buchse 28 sind als eine unlösbare Verbindung ausgebil­ det. Die Buchse 28 ist mittels Lagern 29 an einer Innen­ fläche 30 eines Gehäuses 31 abgestützt. An der Flanke der Spindel 22 ist ein Zapfen 32 befestigt, der sich in einer Längsnut 33 bewegt, welche an der Innenflä­ che 30 des Gehäuses 31 ausgeführt ist.

Die Spindel 22 ist in einer Bohrung 34 der Buchse 28 aufgenommen. Zwischen der Innenfläche der Bohrung 34 in der Buchse 28 und der Flanke der Spindel 22, welche als schraubenförmige Oberflächen ausgebildet sind, ist ein Kugelschraubtrieb angeordnet, der einen Satz von Kugeln 35 umfaßt. Das Gehäuse des Elektromotors 23 ist an einer Außenfläche 36 des Gehäuses 31 mittels Befestigungse­ lementen 37 befestigt. Die Welle 26 des Elektromotors 23 ist mittels Lagern 29 an der Innenfläche 30 des Gehäuses 31 ge­ lagert. Die obere Außenfläche 38 des Gehäuses 31 ist in einer Nut 39 (Fig. 1) abnehmbar befestigt, die an einer Innenfläche 40 des Schlittens 8 vorgesehen ist, was mittels einer Anzahl von Winkeln 41 geschieht, deren Flansche 42 jeweils an die Außenfläche 36 des Gehäuses 31 und eine Innenfläche 40 des Schlittens 8 anschließen und an diesen Oberflächen 36, 40 mittels Scheiben 43 und Schraubbolzen 44 befestigt sind.

An einer Innenfläche 45 (Fig. 2) des zweiten Zweiges 19 des Kraftmeßbügels 18 ist ein auskragendes Element 46 be­ festigt, das in Form einer an der Spindel 22 senkrecht zur Achse 20 des Stocks 12 befestigten Platte ausgeführt ist, an deren Enden Spannelemente 47 (Fig. 4) vorgesehen sind. In den Bohrungen 48 der Spannelemente 47 sind mit Hilfe von Siche­ rungsschrauben 49 die Gehäuse von zwei Prüfkörperbelastungs­ gebern 50 eingespannt, die parallel zur Achse 20 des Stocks 12 auf den entgegengesetzten Seiten des Kraftmeßbügels 18 liegen.

Die Einrichtung enthält ferner eine Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoff­ oberfläche, die in Form eines Rahmens 51 (Fig. 2) ausgebildet ist, dessen gegenüberliegende Leisten 52, 53 den ersten Zweig 17 des Kraftmeßbügels 18 umfassen.

Die erste Leiste 52 des Rahmens 51, die sich zwischen der Werkstoffoberfläche 1 und dem ersten Zweig 17 des Kraft­ meßbügels 18 befindet, ist in Form einer Platte mit kegel­ förmiger unterer Oberfläche ausgeführt. In der ersten Leiste 52 des Rahmens 51 ist eine mit dem Stock 12 gleichachsige Bohrung 54 (Fig. 2, 5) ausgeführt. In der Bohrung 54 ist auf der Seite der Werkstoffober­ fläche 1 (Fig. 2) ein ringförmiges Endstück 55 einge­ schraubt, in dessen Innerem der Prüfkörper 11 mit einem Spalt untergebracht ist. Auf der entgegengesetzten Seite der Bohrung 54 der ersten Leiste 52 des Rahmens 51 ist ein Lager 56 befestigt, in dessen Innenbohrung das Spurlager 13 des Stocks 12 angeordnet ist. An der Pe­ ripherie der ersten Leiste 52 des Rahmens 51 sind fer­ ner zwei symmetrisch liegende Bohrungen 57 (Fig. 2, 6) ausgeführt, in denen in Buchsenform ausgebildete La­ ger 58 (Fig. 2) aufgenommen sind, in deren Innenbohrung mit dem einen Ende Führungsachsen 59 befestigt sind, die parallel zur Achse 20 des Stocks 12 liegen. An den Enden der ersten Leiste 52 des Rahmens 51 sind in einem Stück mit dieser Leiste 52 auskragende Elemente 60 (Fig. 2, 5) ausgeführt, an deren Oberfläche Kontaktflä­ chen 61 vorhanden sind. An den unteren Stirnseiten der Kontaktflächen 61 sind Stäbe 62 (Fig. 5) befestigt, die in Bohrungen 63 der auskragenden Elemente 60 aufgenom­ men sind, auf die Stellmuttern 64 ausgeschraubt sind, wobei die auskragenden Elemente 60 an Sicherungs­ schrauben 65 (Fig. 6, 7) anliegen. Die Bohrungen 63, in denen die Stäbe 62 der Kontaktflächen 61 aufgenommen sind, liegen gleichachsig mit dem Stock 12 (Fig. 2). Die erste Leiste 52 (Fig. 5, 6, 7) des Rahmens 51 ist mit der zweiten Leiste 53 mittels einer gebogenen Seiten­ platte 66 verbunden, deren Biegung sich außerhalb der Flanke der ersten Leiste 52 des Rahmens 51 befindet.

Die zweite, zwischen dem ersten Zweig 17 und dem zweiten Zweig 19 (Fig. 2) des Kraftmeßbügels 18 liegende Leiste 53 ist in Form einer Platte ausgeführt, an deren Außenfläche eine Nut 67 (Fig. 2, 5, 6) ausgeführt ist, in der ein in Form einer ringförmigen Feder 68 (Fig. 2) ausgebildetes elastisches Element befestigt ist. In der Nut 67 der zweiten Leiste 52 des Rahmens 51 ist eine Bohrung 69 ausgeführt, in der ein in Form einer Buchse ausgebildetes Lager 70 angeordnet ist. In der Innen­ bohrung des Lagers 70 ist das Endstück 14 des Stocks 12 auf­ genommen. Die ringförmige Feder 68 ist symmetrisch zur Achse 20 des Stocks 12 angeordnet und mit ihren Seiten jeweils an der Spindel 22 seitens der Innenfläche 45 des zweiten Zweiges 19 des Kraftmeßbügels 18 sowie an der zweiten Leiste 53 des Rahmens 51 befestigt. Die eine Seite 71 der ringförmigen Fe­ der 68 ist in einer Nut 73, die an der der Werkstoffoberflä­ che 1 zugekehrten Oberfläche 74 des auskragenden Elements 46 ausgeführt ist, mittels einer Mutter 75 und einer Sicherungs­ scheibe 76 befestigt, die auf die Spindel 22 aufgesetzt sind. Die andere Seite 72 der ringförmigen Feder 68 ist mittels der auf die Spindel 22 aufgesetzten Befestigungsschrauben 77 be­ festigt. An einer Innenfläche 78 des ersten Zweiges 17 des Kraftmeßbügels 18 ist ein auskragendes Element 79 befestigt, das einen Tragkörper 80 mit Vorsprüngen 81 (Fig. 2, 8) ent­ hält, der in Gestalt einer Platte ausgeführt und an der In­ nenfläche 78 (Fig. 2) des ersten Zweiges 17 des Kraftmeßbü­ gels 18 senkrecht zur Achse 20 des Stocks 12 befestigt ist. An den Vorsprüngen 81 (Fig. 8) des Tragkörpers 80 sind Kon­ taktflächen 82 angebracht. An der unteren Stirnseite einer jeden Kontaktfläche 82 (Fig. 1) ist ein Stab 83 befestigt, der in einer Bohrung 84 aufgenommen ist, wobei eine Stell­ mutter 85 auf denselben aufgeschraubt ist. Der Stab 83 ist an einer Sicherungsschraube 86 abgestützt. Auf den Kontaktflä­ chen 82 sind Fühlglieder 87 von Prüfkörperbelastungsgebern 50 abgestützt. Das auskragende Element 79 (Fig. 2) enthält fer­ ner Träger 88, die an den entgegengesetzten Enden des Trag­ körpers ausgeführt sind und unter einem Winkel zur Achse 20 des Stocks 12 geneigt sind. An den Enden der Träger 88 sind Einspannelemente 89 (Fig. 2, 4) ausgeführt, die parallel zur Achse 20 des Stocks 12 liegen. In den Hauptbohrungen 90 der Spannelemente 89 sind mit Hilfe von Sicherungsschrauben 91 (Fig. 4) die Gehäuse von Ge­ bern 92 (Fig. 2) für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche eingespannt, deren Fühl­ glieder 93 mit den Kontaktflächen 61 zusammenwirken, die an den getrennten Elementen 60 vorhanden sind, die an der ersten Leiste 52 des Rahmens 51 ausgeführt sind, die sich zwischen der Werkstoffoberfläche 1 und dem ersten Zweig 17 des Kraftmeßbügels 18 befindet. Im unteren Teil der Träger 88 sind zusätzliche Bohrungen 94 ausgeführt, wobei in jeder vonihnen die Führungsach­ se 59 mit ihrem zweiten Ende starr befestigt ist. Der Tragkörper 80 des auskragenden Elementes 79 ist an der Innenfläche 78 des ersten Zweiges 17 des Kraftmeßbü­ gels 18 mittels einer Mutter 95 befestigt, die auf das Endstück 14 des Stocks 12 aufgeschraubt ist, das in einer Mittenbohrung 96 des Tragkörpers 80 des auskragen­ den Elementes 79 aufgenommen ist.

Die Prüfkörperbelastungsgeber 50 und die Geber 92 für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoff­ oberfläche sind in einen in Fig. 9 dargestellten Strom­ kreis geschaltet. Die Ausgänge der Prüfkörper-Belastungs­ geber 50 und der Geber 92 für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche sind an die Ein­ gänge von zwei Kommutierungseinrichtungen 97, 98 ange­ schlossen. Die Ausgänge der Kommutierungseinrichtun­ gen 97, 98 sind an jeweilige Eingänge von Verstärkern 99, 100 elektrischer Signale angeschlossen. Die ersten Aus­ gänge der Verstärker 99, 100 elektrischer Signale sind an den ersten und zweiten Eingang eines Zweikoordinatenschreibers 101 angeschlossen. Die zweiten Ausgänge der Verstärker 99, 100 sind an die jeweiligen Eingänge von Analog-Digital-Wandlern 102, 103 angeschlossen. Die Ausgänge der Analog-Digital-Wandler 102, 103 sind an die Eingänge einer elektronischen Rechenanlage 104 ange­ schlossen.

Die Einrichtung zur Bestimmung der Werkstoffhärte arbeitet auf die folgende Weise.

Die Einrichtung wird beispielsweise zur Kontrolle des Zustandes des Metalls eines Reaktorbehälters (der Reaktor ist in der Zeichnung nicht abgebildet) einge­ setzt. Die Einrichtung wird mit Hilfe von (in der Zeich­ nung nicht abgebildeten) Lasthubvorrichtungen im Innen­ raum des Reaktorbehälters am ausgewählten Ort für die Messung der Werkstoffhärte, beispielsweise in der Zone der Schweißnaht des Reaktorbehälters, angeordnet.

Im ausgewählten Abschnitt der Werkstoffoberfläche 1 (Fig. 1) wird die Einrichtung durch Einschalten einer (in der Zeichnung nicht mitabgebildeten) Stromversor­ gungsquelle von Elektromagneten 3 fest angebracht, wel­ che Elektromagneten von den Gleitschuhen 4 an die Werk­ stoffoberfläche 1 des Reaktorbehälters mit einer Kraft von bis 10 kN angezogen werden.

Der Prozeß der Werkstoffhärtemessung wird von einem Bedienungsmann mittels eines Steuerpultes über Verbindungskabel mit einer Fernsehkamera ferngesteuert, was durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Einheiten: einen Spindelverschiebungsantrieb, Prüfkörper-Bela­ stungsgeber 50 (Fig. 2), Geber 92 für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche gewährlei­ stet wird.

Die Einrichtung wird in unmittelbarer Nähe vom zu untersuchenden Ort an der Werkstoffoberfläche 1 (Fig. 1) des Reaktorbehälters mit Hilfe des beweglichen Schlit­ tens 8 angeordnet, der über die Führungsebenen 9 des Gestells 2 von einem (in der Zeichnung nicht abgebil­ deten) Elektromotor dieses Schlittens 8 verschoben wird.

Nach der Stillsetzung des beweglichen Schlittens 8 in unmittelbarer Nähe des zu untersuchenden Ortes der Werkstoffoberfläche wird der Elektromotor 23 (Fig. 3) der Prüfkörper-Belastungseinheit eingeschaltet. Die Welle 26 des Elektromotors 23 setzt die Schnecke 25 in Drehung, die mit dem Zahnrad 27 im Eingriff steht, das sich gemeinsam mit der Buchse 28 in den Lagern 28 dreht. Die Welle des Elektromotors 23 läuft mit einer Geschwindigkeit um, die jeweils der Werkstoffhärte entspricht. Eine Drehung der Buchse 28 über denKugel­ schraubtrieb in form eines Satzes von Kugeln 35 gewähr­ leistet eine Längsbewegung der Spindel 22 entlang der Achse 20 des Stocks 12, wodurch der Kraftmeßbügel 18 in Richtung der Werkstoffoberfläche 1 bis zur Berührung mit derselben über das Endstück 55 des Rahmens 51 der Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkör­ pers in die Werkstoffoberfläche verschoben wird. Die Anwendung eines Kugelschraubtriebes in Form eines Sat­ zes von Kugeln 35 ermöglicht die Beseitigung des vor­ handenen Spieles in der beweglichen Verbindung der Außenfläche der Spindel 22 und der Innenfläche der Buchse 28 der Prüfkörper-Belastungseinheit, was even­ tuelle Vibrationen der Spindel 22 unter der Einwirkung des elektrischen Antriebs 23 zur Spindelverschiebung verhindert und eine Erhöhung der Genauigkeit der Werk­ stoffhärtemessung gewährleistet.

Bei weiterer Bewegung der Spindel 22 kommt es zur Berührung des Prüfkörpers 11 (Fig. 2) mit der Werk­ stoffoberfläche 1, worauf man die Belastung an der Werkstoffoberfläche 1 gleichmäßig steigert. Bei gemein­ samer Berührung des Prüfkörpers 11 und des Endstücks 55 des Rahmens 51 der Vorrichtung zur Messung der Eindring­ tiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche mit der Werkstoffoberfläche 1 werden die Nullwerte der Be­ lastung des Prüfkörpers 1 (Fig. 2) und der Eindring­ tiefe des Prüfkörpers 11 in die Werkstoffoberfläche 1 von den Gebern 50 und 92 (Fig. 4) registriert.

Die Tarierung und Einstellung der Geber 50, 92 (Fig. 4) auf die Nullwerte geschieht vor der Durchfüh­ rung der Härtemessung unter Laborbedingungen. Die Ge­ ber 50 (Fig. 1, 8) werden mittels der auf die Stäbe 83 der Kontaktflächen 82 aufgeschraubten Stellmuttern 85 eingestellt, mit deren Hilfe die Kontaktflächen 82 mit den Fühlgliedern 87 dieser Geber 50 in Berührung ge­ bracht werden. Die Geber 92 (Fig. 2, 8) werden mittels Stellmuttern 64 eingestellt, die ihrerseits auf die Stäbe 62 der Kontaktflächen 61 aufgeschraubt sind und die Kontaktflächen 61 mit den Fühlgliedern 93 dieser Geber 92 in Berührung bringen.

Zur genauen Registrierung des Nullwertes der Be­ lastung des Prüfkörpers 11 (Fig. 2) und der Eindring­ tiefe des Prüfkörpers 11 in die Werkstoffoberfläche 1 ist das Endstück 55 des Rahmens 51 auf eine solche Weise ausgeführt, daß die Stirnfläche dieses Endstücks 55 über die Spitze des Prüfkörpers 11 um einen Betrag von 30-50 µm vorsteht, der je nach dem Profil der Werk­ stoffoberfläche 1 und der geometrischen Form des Prüf­ körpers 11 gewählt wird.

Die Fixierung der genauen Anfangslage des Endstückes 55 des Rahmens 51 bei dessen Berührung mit der Werkstoff­ oberfläche 1 in bezug auf die Spitze des Prüfkörpers 11 und parallel zur Werkstoffoberfläche 1 ohne Axial­ spiel des Rahmens 51 wird mit Hilfe eines elastischen Elementes erreicht, das in Form einer ringförmigen Fe­ der 68 ausgeführt ist und das Gewicht des Rahmens 51 kompensiert. Die Steifigkeit der ringförmigen Feder 68 wird derart gewählt, daß das Eindringen des Endstückes 55 des Rahmens 51 in die Werkstoffober­ fläche 1 ausgeschlossen ist.

Die Ausgangssignale der Prüfkörper-Belastungsge­ ber 50 (Fig. 4) und der Geber 92 für die Eindringtiefe des Prüfkörpers 11 in die Werkstoffoberfläche 1 treffen an den Eingängen der Kommutierungseinrichtungen 97, 98 (Fig. 9) an, die die Summierung der elektrischen Si­ gnale vornehmen. Die Ausgangssignale der Kommutierungs­ einrichtungen 97, 98 gelangen über die Verstärker 99, 100 an die Eingänge des Zweikoordinatenschreibers 101 und der Analog-Digital-Wandler 102, 103. Die Analog-Digital- Wandler 102, 103 wandeln die Ausgangssignale der Ge­ ber 50, 92 (Fig. 4) in den Kode der elektronischen Re­ chenanlage 104 (Fig. 9) um. Die Ausgangssignale der Analog-Digital-Wandler 102, 103 treffen an den Eingän­ gen der elektronischen Rechenanlage 104 ein, wobei sie im (in der Zeichnung nicht abgebildeten) Speicherblock eingespeichert werden. Der Zweikoordinatenschreiber 101 zeichnet das Diagramm des Eindringvorganges des Prüf­ körpers 11 (Fig. 2) in die Werkstoffoberfläche 11 in folgenden Koordinaten:
"Belastung des Prüfkörpers 11 - Eindringtiefe des Prüfkörpers 11 in die Werkstoffoberfläche 1′′ auf.

Zunächst werden im Zweikoordinatenschreiber 101 (Fig. 9) die Nullwerte der Belastung des Prüfkörpers 11 (Fig. 2) und der Eindringtiefe des Prüfkörpers 11 in die Werkstoffoberfläche 1 registriert, die der Berührung der Stirnflächen des Prüfkörpers 11 und des Endstüc­ kes 55 mit der Werkstoffoberfläche 1 entsprechen.

Bei weiterem Belastungsanstieg dringt der Prüf­ körper 11 in die Werkstoffoberfläche 1 ein, es findet die Verformung des Kraftmeßbügels 18 und die Zusammen­ wirkung der Fühlglieder 87 (Fig. 1) der Prüfkörper­ belastungsgeber 50, die am zweiten Zweig 19 des Kraft­ meßbügels 18 angebracht sind, mit den Kontaktflächen 82 (Fig. 8) statt, die an den Vorsprüngen 81 des am ersten Zweig 17 (Fig. 2) des Kraftmeßbügels 18 befestigten auskragenden Elementes 70 vorhanden sind. Dadurch werden die laufenden Belastungswerte des Prüfkörpers 11 im Zweikoordinatenschreiber 101 (Fig. 9) sowie im Speicher­ block der elektronischen Rechenanlage 104 kontinuier­ lich registriert.

Beim Eindringen des Prüfkörpers 11 (Fig. 2) in die Werkstoffoberfläche 1 wird der Kraftmeßbügel 18 ver­ formt, und der erste Zweig 17 des Kraftmeßbügels 18 verschiebt die Träger 88 des auskragenden Elementes 79, auf denen die Geber 92 für die Eindringtiefe des Prüf­ körpers in die Werkstoffoberfläche angeordnet sind, über die Führungsachsen 59. Dabei wirken die Fühlglie­ der 93 der Geber 92 mit den an den auskragenden Elemen­ ten 60 der ersten Leiste 52 des Rahmens 51 vorhandenen Kontaktflächen 61 (Fig. 2, 8) zusammen. Dadurch wird erreicht, daß die Werte der Eindringtiefe des Prüfkör­ pers 11 in die Werkstoffoberfläche 1 im Zweikoordinaten­ schreiber 101 (Fig. 9) und im Speicherblock der elektro­ nischen Rechenanlage 104 kontinuierlich registriert werden.

Beim Eindringen des Prüfkörpers 11 (Fig. 2) in die Werkstoffoberfläche 1 und Verformen des Kraftmeßbü­ gels 18 bewegt sich das Spurlager 13 des Stocks 12 in den Lagern 56 der ersten Leiste 52 des Rahmens 51, während die Führungsachsen 59 sich in den Lagern 58 der auskragenden Elemente 60 bewegen, was die Spiele zwischen der Innenfläche der Bohrung 54 in der ersten Leiste 52 des Rahmens 51 und der Außenfläche des Spurlagers 13 des Stocks 12 beseitigt und das Drehspiel des Rahmens 51 verringert. Dies gewährleistet eine gleichmäßige, ohne Schräglauf erfolgende Bewegung der Geber 50, 92 (Fig. 4) entlang der Achse 20 des Stocks 12, erhöht die Stör­ festigkeit der Einrichtung und die Genauigkeit der Werkstoffhärtemessung.

Die paarweise Anordnung der Geber 50, 92 (Fig. 4) auf den entgegengesetzten Seiten des Kraftmeßbügels 18 gewährleistet den Ausgleich der Laufsitzspiele des Spurlagers 13 (Fig. 2) und des Endstücks 14 des Stocks 12 im Rahmen 51, was zur Erhöhung der Genauigkeit der Werkstoffhärtemessung führt.

Während des Eindringens des Prüfkörpers 11 in die Werkstoffoberfläche 1 wird die Anfangslage der Werk­ stoffoberfläche 1 vom Endstück 55 des Rahmens 51 gemel­ det, was den Gebern 92 für die Eindringtiefe des Prüf­ körpers 11 in die Werkstoffoberfläche 1 die Möglich­ keit verschafft, die Werte der Eindringtiefe desselben mit Bezug auf diese Anfangslage dieser Werkstoffober­ fläche 1 zu registrieren, was eine Erhöhung der Genau­ igkeit der Werkstoffhärtemessung gewährleistet. Die Belastung des Prüfkörpers 11 wird bis zum maximalen Belastungsbetrag weitergeführt, der je nach der Härte des zu untersuchenden Werkstoffs gewählt wird, dann wird der Elektromotor 23 abgeschaltet und eine zeitlang die maximale Belastung angelegt, wonach der Elektromo­ tor 23 (Fig. 3) umgesteuert und der Prüfkörper 11 ent­ lastet wird. Das elastische Element in Form der ring­ förmigen Feder 68 (Fig. 2) kompensiert das Gewicht des Rahmens 51, was die Einwirkung des Rahmens 51 auf den zu untersuchenden Werkstoff beseitigt und die Zuverläs­ sigkeit sowie die Genauigkeit der Einrichtung erhöht.

Nach dem Entlasten des Prüfkörpers 11 wird die Einrichtung mit Hilfe des Schlittens 8 von der Werkstoff­ oberfläche 1 weggeführt und zu einem anderen Abschnitt derselben weitergeführt, wo eine nochmalige Messung der Werkstoffhärte vorgenommen wird. Nach der beendeten Messung wird die Einrichtung aus dem Reaktorbehälter entnommen, worauf eine Strahlungskontrolle sowie eine Desaktivierung bis zur Erzielung von zugelassenen Strahlungspegelwerten durchgeführt werden. Die Einrich­ tung gestattet es, den gesamten kinetischen Prozeß der lokalen Werkstoffverformung unter der Einwirkung des Prüfkörpers 11 in drei Stufen zu kontrollieren: aktive Belastung, Verweilung unter der Belastung, Entlastung des Prüfkörpers 11, und gestattet es auch, laufende Werte der plastischen und elastischen Verformung zu registrieren. Die Einrichtung gestattet es auch, eine lokale Werkstoffverformung in einem weiten Belastungs­ bereich bei verschiedenen Verformungsgeschwindigkeiten vorzunehmen, die Besonderheiten der Mikroverformungen zu untersuchen, die Mikro- und Makrokriecheigenschaften der Werkstoffe während ihrer Verweilung unter der Be­ lastung zu registrieren, die elastischen Eigenschaften der Werkstoffe und die Fähigkeit derselben zur Energie­ relaxation während der Verformung anhand des Betrages der bei der Entlastung eintretenden elastischen Rück­ bildung sowie die Verformungsfähigkeit der Werkstoffe abzuschätzen.

Nach der Auswertung der gewonnenen Daten durch die elektronische Rechenanlage 104 (Fig. 9) erhält man Standardhärtewerte nach Brinell, nach Meyer, die Bruch­ festigkeit, die Kriechgrenze, den Wert der gleich­ mäßigen Verformung sowie weitere mechanische Charakte­ ristiken der Werkstoffe, was zur Erweiterung der funk­ tionalen Möglichkeiten der Einrichtung führt.

Die vorliegende Erfindung gestattet es, die Kon­ struktion der Einrichtung zu vereinfachen, die radio­ aktive Bestrahlung des Bedienungspersonals beim Arbei­ ten unter schädlichen Verhältnissen zu vermindern, die in den gefährdeten Zonen, beispielsweise in den Atom­ kraftwerken befindlichen technischen Objekte zu testen, gewährleistet eine schnelle Abnahme der Einrichtung und die Auswechselbarkeit der konstruktiven Einheiten derselben. Die vorliegende Erfindung gestattet es, die funktionalen Möglichkeiten der Einrichtung zu erwei­ tern, die Dicke des aufgetragenen Werkstoffes zu be­ stimmen, Werkstoffe mit niedrigem Reflexionsgrad ihrer Oberfläche (Polymerwerkstoffe) sowie spröde Werkstoffe einer Prüfung zu unterziehen.

Claims (12)

1. Einrichtung zur Bestimmung der Werkstoffhärte mit

• - einem in die Werkstoffoberfläche (1) eindrückbaren Prüfkörper (11);
• - einem Stock (12), der in Form eines Spurlagers (13) ausgeführt ist, an dessen einer Stirnseite ein Endstück (14), an dessen anderer Stirnseite aber der Prüfkörper (11) starr befestigt ist;
• - einem Kraftmeßbügel (18), dessen Längssymmetrieebene zur Werkstoffoberfläche (1) senkrecht ist, wobei an dessen erstem Zweig (17) eine Bohrung (16) ausgeführt ist, die das Endstück (14) des Stocks (12) aufnimmt;
• - einer Prüfkörper-Belastungseinheit, die eine Spindel (22) einschließt, die mit einem Antrieb zur Verschiebung desselben mechanisch verbunden und gleichachsig mit dem Stock (12) am zweiten Zweig (19) des Kraftmeßbügels (18) befestigt ist;
• - einem Gehäuse (31), in dem die Prüfkörper-Belastungs­ einheit befestigt ist;
• - mindestens einem Prüfkörperbelastungsgeber (50), der mit einem der Zweige (19) des Kraftmeßbügels (18) mechanisch gekoppelt ist und dessen Fühlglied (87) mit dem anderen Zweig (17) des Kraftmeßbügels (18) zusammenwirkt,

dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich enthält

• - eine Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche, die in Gestalt eines Rahmens (51) ausgeführt ist, dessen gegenüberliegende Leisten (52, 53) den ersten Zweig (17) des Kraftmeßbügels (18) um­ fassen und entlang der Achse (20) des Stocks (12) verschieb­ bar jeweils am Spurlager (13) und Endstück (14) des Stocks (12) befestigt sind,
• - wobei an der zwischen der Werkstoffoberfläche (1) und dem ersten Zweig (17) des Kraftmeßbügels (18) liegenden ersten Leiste (52) des Rahmens (51) mit der einen Stirnseite ein ringförmiges Endstück (55) starr befestigt ist, in dessen Innerem der Prüfkörper (11) mit einem Spalt untergebracht ist, dessen andere Stirnseite die Werkstoffoberfläche (1) kontaktiert,
  und daß sie ferner zusätzlich mindestens einen Geber (92) für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche enthält, der mit dem ersten Zweig (17) des Kraftmeßbügels (18) mechanisch gekoppelt ist und dessen Fühlglied (93) mit dem Rahmen (51) der Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche zusammenwirkt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rahmen (51) der Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche in bezug auf den Kraftmeßbügel (18) auf eine solche Weise ange­ ordnet ist, daß ihre Längssymmetrieebenen zueinander senk­ recht sind.

3. Einrichtung nach anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in den gegenüberliegenden Leisten (52, 53) des Rahmens (51) der Vorrichtung zur Messung der Eindring­ tiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche Mittenboh­ rungen (54, 69) ausgeführt sind, in denen die Lager (56, 70) aufgenommen und das Spurlager (13) sowie das Endstück (14) des Stocks (12) jeweils angeordnet sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß bei der Anwendung von mindestens zwei Prüfkörperbelastungsgebern (50) und zwei Gebern (92) für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche diese Prüfkörperbelastungsgeber (50) und die Geber (92) für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche auf den entgegengesetzten Seiten in bezug auf die Längssym­ metrieebene des Kraftmeßbügels (18) angeordnet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich enthält

• - ein erstes auskragendes Element, das an einem der Zweige (19) des Kraftmeßbügels (18) befestigt ist, wobei mindestens in einer Hauptbohrung (48) desselben mindestens ein Prüfkörperbelastungsgeber (50) starr befestigt ist;
• - ein zweites auskragendes Element, das am anderen Zweig (17) des Kraftmeßbügels (18) befestigt ist, wobei in demselben mindestens eine Kontaktfläche (32) vorhanden ist, mit der das Fühlglied (87) mindestens eines Prüfkörperbelastungsgebers (50) zusammenwirkt;
• - ein drittes auskragendes Element, das am ersten Zweig (17) des Kraftmeßbügels (18) befestigt ist, wobei min­ destens in einer Hauptbohrung (90) desselben mindestens ein Geber (92) für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche starr befestigt ist;
• - ein viertes auskragendes Element, das an der ersten Leiste (52) des Rahmens (51) der Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche be­ festigt ist, wobei mindestens eine Kontaktfläche (61) in demselben vorhanden ist, mit der das Fühlglied (93) minde­ stens eines Gebers (92) für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche zusammenwirkt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens in einem der auskragenden Elemente (88) eine zusätzliche Bohrung (94) ausgeführt ist, in der das eine Ende mindestens einer Führungsachse (59) befestigt ist, deren anderes Ende in einem Lager (58) befestigt ist, das minde­ stens in einer Peripheriebohrung (57) angeordnet ist, die in einer der Leisten (52) des Rahmens (51) der Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoff­ oberfläche ausgeführt ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß bei der Anwendung von mindestens zwei Führungsachsen (59) diese Führungsachsen (59) auf den entgegengesetzten Seiten in bezug auf die Längssymmetrieebene des Kraftmeßbü­ gels (18) liegen.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich enthält ein elasti­ sches Element, dessen gegenüberliegende Seiten (71, 72) an der Spindel (22) der Prüfkörper-Belastungseinheit seitens der Innenfläche (45) des zweiten Zweiges (19) des Kraftmeßbügels (18) und an der zweiten Leiste (53) des Rahmens (51) der Vorrichtung zur Messung der Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche befestigt sind, die sich zwischen dem ersten Zweig (17) und dem zweiten Zweig (19) des Kraftmeßbü­ gels (18) befindet.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das elastische Element in Form einer ringförmigen Feder (68) ausgebildet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Prüfkörperbelastungsgeber (50), die Geber (92) für die Eindringtiefe des Prüfkörpers in die Werkstoffoberfläche und der Spindelverschiebungsantrieb der Prüfkörper-Belastungseinheit elektrisch ausgeführt sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Prüfkörper-Belastungseinheit zusätzlich ein mit dem elektrischen Spindelverschiebungsantrieb verbundenes Schneckengetriebe (24) sowie einen Kugelschraubtrieb enthält, der mit dem Schneckengetriebe (24) kinematisch verbunden und an der Flanke der Spindel (22) angebracht ist.