Mit einem federbelasteten Eindringk¯rper versehener Härteprüfer zur Bestimmung der HÏrte kleiner K¯rper.
Die Erfindung betrifft einen Härteprüfer zur Bestimmung der HÏrte kleiner K¯rper, z. B. von Gefügebestandteilen, mittels des Eindringverfahrens. Bei diesem Verfahren wird ein federbelasteter Eindringk¯rper, z. B. eine Diamantspitze, in den zu prüfenden Körper eingedrückt und die angewendete Kraft, sofern sie nicht von vornherein bekannt ist, gemessen. Ferner wird die Grösse des Eindruckes gemessen, und zwar wegen seiner Eleinheit mittels eines Mikroskopes.
Bei bekannten, als Mikrohärteprüfer be- zeichneten Vorrichtungen dieser Art sind, soweit bei ihnen Eindringkörper und Mikro- skopobjektive wechselweise vor das zu pr fende Objekt geschaltet werden, bisher kaum zu überwindende Schwierigkeiten dadurch entstanden, dass der notwendige Wechsel zwischen diesen beiden Teilen nicht mit der erforderlichen Genauigkeit durchgeführt werden konnte. Härteprüfungen an Gefüge- bestandbeilen erfordern aber eine hohe Ge nauigkeit, unter Umständen von weniger als 1, u, wenn der mit dem Mikroskop eingestellte Teil nach dem Umschalten vom Eindringk¯rper, z. B. einer pyramidenförmigen Diamantspitze, genau getroffen werden soll.
Die Ungenauigkeit der üblichen Wechselvorrich- tungen, z. B. von Wechselschlitten oder Revolvern, ist vermutlich bedingt durch die bisher für nötig gehaltene gute Fassung der beweglichen Teile, wobei sich aber eine verhältnismässig hohe Reibung ergibt, die durch Schmiermittel herabgesetzt werden muss. Reibung und Schmiermittel verhindern aber augenscheinlich die hier geforderte Genauigkeit der Einstellung. Die Anwendung von Eugelführungen vermindert den Fehler, beseitigt ihn aber nichtinausreichendemGrade.
Die auf dem angedeuteten Prinzip beruhen- den Mikrohärteprüfer konnten cleshalb für kleinste Gefügebestandteile bisher nicht an- gewendet werden.
Vorliegende Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beseitigen. Der mit einem federbelasteten Eindringkorper versehene HÏrte prüfer weist ebenfalls Mittel auf, um ausser der Grosse des Eindruckes auch die Belastung des Eindringkörpers optisch zu messen, wo- bei der Eindringkörper und das für die Ein druckgrossenmessung bestimmte Objektiv mit versetzten Achsen auf einem Schlitten angeordnet sind, der um den Versetzungsbetrag verschiebbar ist. Die Erfindung besteht darin, dass der Schlitten in seiner Führung Spiel hat und die richtige Einstellung des Eindringkörpers und des Objektives nur durch am Schlitten und an den Enden der Schlittenführung vorgesehene Anschläge gewährleistet wird.
In den beiliegenden Zeichnungen istein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemϯen Härteprüfers dargestellt ; es zeigt :
Fig. 1 denselben im Schnitt längs der Linie AB der Fig. 2,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie C-D der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie E-F der Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt lÏngs der Linie G-H in Fig. 1 ;
Fig. 5 und 6 zeigen Anschläge und
Fig. 7 eine Ansicht des Härteprüfers nach Linie K-L in Fig. 2, wobei derselbe auf einem MikroskoptubusE aufgesetzt ist.
Der Eindringkörper 1. beispielsweise ein Diamant, das Messobjektiv 2 und das Ableseobjektiv 3 für die Lastanzeige sind federnd aufgehängt. Als federnde Elemente dienen die Drehstäbe 4 und 5, deren Enden im Schlitten 12 eingespannt sind, der in den Nuten 12a des Gehäuses 13 verschiebbar gelagert ist. Auf diesen Stäben 4 und 5 sind in der Mitte zwischen den beiden Einspannstellen der StÏbe die zwei Hebel 6 und 7 befestigt, die an ihren von den DrehstÏben abgekehrten Enden Zylinderflächen mit dem Radius r (siehe Fig. 1) aufweisen, über welche. die Stahlbänder 8 laufen, und an diesen mit Schrauben 14 befestigt sind. An diesen Stahlbändern ist mittels der Schraube 15 der Träger 9 befestigt. In den Träger 9 sind die oben erwähnten Teile 1-3 eingebaut.
Eine dem Ablesobjektiv zugeordnete Teilung, an der die Grole der Durchbiegung und damit der Druck auf den Eindringkörper gemessen wird, befindet sich a. uf dem Winkel 10. Ein n Umlenkprisma 11 lenkt den waagrechten
Strahlenverlauf durch Reflexion in einesenkrechte Richtung ab. Wenn der Härteprüfer gegen ein oberhalb des Eindringkörpers sich befindliches Objekt 17 (Fig. 7) gedrückt wird, werden die Stäbe 4 und 5 auf Verdrehung beansprucht. Die Verdrehung ist das Mass für die Kraft, mit welcher der Eindringkorper in den zu untersuchenden Gegenstand einge- drückt wird.
Die Grouse der Verdrehung wird an der Teilung des Winkels 10 mittels des Objektives 3, des Prismas 11 und des
Mikroskopokulares 18 abgelesen. In der Be obachtungsstellungverlaufen dieStrahlen vom
Objekt 17 durch das Objektiv 2 gerade nach unten durch den Mikroskoptubus 19 nach. dem
Okular 18. In der Eindruckstellung, also - nach der Verschiebung des Objektives, be findet sich der Diamant 1 genau an der
Stelle, an der sich vorher die optische Achse des Objektives befunden hat.MitdieserBe- wegung rückt auch das Prisma 11 in den
Strahlengang. Es wird jetzt die Skala auf dem Winkel 10 mittels Mess objektiv 3 über das Prisma 11 durch den Tubus 19 des Mikroskopes in das Okular 18 abgebildet.
Der Tubus und das Okular werden also für zwei vollkommen verschiedene, nacheinander erfolgende Abbildungsvorgänge verwendet.
Der Wechsel zwischen dem Eindringkörper 1 und dem Messobjektiv 2 wird durch die Ver schiebung des Schlittens 12 bewirkt. Dieser
Schlitten 12 hat seitlich in seinen Führungen
12a reichliches Spiel. Die Verstellung des
Schlittens 12 erfolgt mittels des Umschalt hebels 20, der auf der Welle 21 sitzt, über die Gabel 22, die über die Stange 23 greift, welche am Schlitten 12 befestigt ist (siehe
Fig. 1-3).-Die Sehutzkappe 24 ist mit den beiden Schrauben 25 auf dem Träger 26 be festigt, der auf dem Schlitten 12 aufge- schraubt ist, so dass die Schutzkappe 24 die
Bewegung des Objektives mitmacht. An dem
Bolzen 28, der am GehÏuse 13 befestigt ist, ist eine Kippfeder 29 eingehängt, die an ihrem andern Ende auf dem Bolzen 30 sitzt.
Der Bolzen 30 ist an der Scheibe 31 befestigt, die auf der Welle 21 festsitzt. Die
Scheibe 31 hat eine Aussparung 32, durch welche der Bolzen 28 greift. Durch diese
Aussparung 32 wird die Drehung der Welle 21 begrenzt. Auf der Scheibe 31 ist mit
Schrauben 33 die Haube 34 befestigt, die einen Griffhebel 35 aufweist. Durch Ver drehen der Haube 34 mit dem Handgriff 35 wird die Welle 21 gedreht und mit ihr auch die Gabel 22, welche den Schlitten 12 ver schiebt. Durch die Feder 29 wird der Hebel
22 in den beiden Umschaltstellungen fest- gehalten.
Durch diese Umschaltung wird der
Schlitten 12 erschoben und in seine beiden
Endstellungen gedrückt, wobei seine An schläge 40, 4 resp. 43, 45 gegen entspre chende, an den Enden der Schlittenfiihrung vorgesehene e Anschläge 39, 41 resp. 44, 46 anschlagen. Die Anschläge 39 und 41 sowie 44 und 46 sind durch Schrauben mit Vierkant gebildet und daher einstellbar. Sie haben abgerundete Anschlagflächen.
Die am Schlitten befindlichen Ansehläge 40 und 42 sowie 43 und 45 haben, wie in Fig. 5 und 6 ersichtlich, zur Führung geneigte Anschlagflache, so dass in den Anschlagstellungen durch die entsprechenden Gegenanschläge stets ein resultierender Druck nach unten ent- steht, damit der Schlitten 12 auf seine F hrungen gedrückt wird, wobei ausserdem durch die mit V-förmigen Nuten versehenen Anschläge 42 und 43 eine bestimmbe seitliche Lage des Schlittens 12 gewährleistet ist.
Die Abst tzpunkte der Anschlagpaare 39 und 40, 41 und 42 auf der einen Seite und 43 und 44 sowie 45 und 46 auf der andern Seite des Schlittens 12 und der Angriffspunkt der Gabel 22 des Hebels 20, dessen Gabelflächen gewölbt sind, und die annähernd in der Mitte des Schlittens je in einem Punkt auf die Stange 23 drücken, bestimmen in den beiden Anschlagstellungen die Lage des Schlittens (Dreipunkt-Einstellung). Es ist infolge der punktf¯rmigen Ber hrung der gewölbten Flächen der Gabel 22 mit der Stange 23 auch möglich, durch Verstellen eines der Anschläge eine horizontale Verdrehung der Einstellung des Schlittens zu bewirken, wobei der Angriffspunkt der Gabelfläche annähernd in der Mitte der Stange bleibt.
Das GehÏuse 13 ist auf seiner Unterseibe mit einer Führung 47 versehen, mit welcher der Härte- prüfer auf den mit einem Opakilluminator 19'versehenen Mikroskoptubus 19 aufgescho- ben wird.