DE743609C - Mechanisches Oberflaechenpruefgeraet - Google Patents

Description

• Mechanisches Oberflächenprüfgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein mechanisches Oberflächenprüfgerät, bei dem die Tastspitze zwischen zwei Beriihrungen mit der Prüffläche eine zur Prüffläche senkrechte Bewegung gleichbleibender Amplitude ausfühfl, nach Patent 740 781, gemäß welchem als Vorrichtung, die der Tastspitze eine zur Prüffläche senkrechte Bewegung gleichbleibender Amplitude erteilt, beispielsweise ein Impulsgeber unter Schutz gestellt ist. Dieser Impulsgeber kann insbesondere aus einer periodischer, beschleunigten und ihre Energie der Tastspitze stoßweise übertragenden Masse bestehen.
• Bei der Verwendung von Tastern mit sehr kleinem Spitzenradius hat sich gezeigt, daß bei Untersuchungen der Oberfläche von Werkstoffen geringer Härte der zulässige spezifische Flächendruck überschritten wird.
• Dies gilt nicht nur für die Untersuchung von Leicht- und Weichetallen, sondern insbesondere auch von Lackschichten.
• Das punktweise Einschlagen der Tasterspitze in eine weiche Oberfläche beeinträchtigt zwar im allgemeinen nicht die spätere Verwendbarkeit des Prüflings, fälscht aber das Meßergebnis. Die Fehler können z. B. auf ein Abgleiten der Tastspitze auf sehr steilen Flanken der Oberflächenrauhigkeiten, auf unterschiedliche Härte oder auf unterschiedlichte Dicke von Oberflächenschichten zurückzuführen sein. Besondere Störungen ergeben sich in den Fällen, in denen die Oberflächenmessung einen Istwert, d. h. Längen- oder Dickenmaß ergeben soll.
• Diese Verwendungsschwierigkeit des Oberflächenprüfgerätes mit gleichbleibender Bewegungsamplitude der Tastspitze wird nun gemäß vorliegender Erfindung dadurch behoben, daß zwischen Anzeigevorrichtung und Tastspitze Steuermittel für die Anzeigevorrichtung eingeschaltet sind, die auf die Abbremsung der Tastspitze durch die Oberfläche ansprechen. Während üblicherweise die Messung bei vollständiger Abbremsung der Tastspitze, also bei größter Eindringtiefe erfolgt, wird hierbei die Anzeigevorrichtung bei der ersten Berührung und damit bei der ersten Bremsung beeinflußt. Dadurch werden die erwähnten Fehlerquellen ausge-. schaltet.
• Die beim Aufsetzen der Tasterspitze auf die Oberfläche auftretende plötzliche Verzögerung kann beispielsweise zur Beeinflussung dektrischer Steuermittel benutzt werden, die den Stromkreis der Anzeigevorrichtung beeinflussen. Hierzu benutzt man zweckmäßig eine mit dem Taster gekoppelte, an der Fallbewegung teilnehmende Masse und sieht zwischen dem Taster und der Masse Kontakte vor, die bei der Verzögerung des Tasters geschlossen werden.
• Es ist zwar bekannt, bei mechanischen Längen- und Dickenmerßvorrichtungen die Meßschraube oder den Taster der art in einen elektrischen Stromkreis zu legen, daß der Strom geschlossen und dadurch ein Signal erzeugt wird, sobald die Meßschraube oder der Taster das zu messende Werkstöck beröhrt. Diese bekannte Methods läßt sich aber ohne weiteres nur beim Messen von elektrisch leitenden Werkstücken anwenden.
• In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist a der Taster, durch den die Oberfläche der Probe b abgetastet wird. Dieser Taster besitzt einen Bund c, unter den das eine Ende des bei d gelagerten doppelarmigen Hebels e angreift.
• Das andere Ende dieses Hebels kann durch Drehen des Klinkenrades f angehoben werden. Nach Ablösung von der Klinke fällt der Hebel herab und überträgt, sobald sein freies Ende unter dem Bund c zur Anlage kommt, stßweise die in ihm steckende kinetische Energie. Diese bewirkt ein Abspringen des Tasters a von der Oberfläche b. BeimWiederaufsetzen der Tasterspitze auf die Oberfäche tritt eine plötzliche Bewegungsverzögerung des Tasters a ein. Der Taster a besitzt nun gemäß der Erfindung eine mit ihm durch die Feder s gekoppelte Klasse a1, die bei plötzlicher Verzögerung des Tasters über die Kontaktplatten r, r1 den Stromkreis t, tJ schließt, so daß die Lichtquelle i der Anzeigevorrichtung aufleuchtet.
• Eine pneumatische Steuerung erhält man, wenn man die Tastspitze als Austrittsöffnung für einen Gasstrahl ausbildet und diese durch die Annäherung der Tastspitze an die Oberfläche auftretende Drucksteigerung zur Steuerung der Anzeigevorrichtung benutzt.
• Wenn man hierbei die Austrittsgeschlvindigkeit des Luftstrahles hinreichend hoch wählt und die druckabhängige Vorrichtung empfindlich genug einstellt, kann man schon die vor dem eigentlichen Aufsetzen der Spitze auf die Oberfläche auftretende Druckänderung zur Betätigung der Anzeigevorrichtung ausnutzen. An sich ist es bekannt, den Druck einer Flössigkeit oder eines Gases als Funktion des Ausstr^2~mquerschnittes zu Meß,- Regel- und Steuerungszwecken zu benutzen.
• Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird eine Hohlspitze lt benutzt, deren feine Bohrung in der Dose z' endet. Diese Dose ist mit einer Gasstromzuführung w und der Membran x versehen. Nähert sich die Hohlspitze u der Oberfläche b, so bewirkt der dabei auftretende Druckanstieg in der dose v einen Kontaktschlußzwischen der Mebran x und der Kontaktplattey y, so daß die Lichtquelle i der Anzeigevorrichtung aufleuchtet.
• Das Gerät arbeitet dann gewissermaßen mit einem Luftpolster zwischen Tastspitze und Oberfläche, so daß jegliche mechanische Beschädigung von Prüfling oder Tastspitze vermieden wird.
• Wenn man die Austrittsöffnung der Tastspitze entsprechend bemißt und die Tastspitze selbst leicht beweglich haltert, so kann man erreichen. daß die Luftaustrittsgeschmindigkeit konstant bleibt und die Tastspitze von einem Luftpolster gleichbleibender Höhe über die Oberfläche getragen wird. In diesem Falle wirken die Oberfächenrauhigkeiten selbst als Differentialimpulsgeber, so daß auf einen zusätzlichen Differenzenimpulsgeber verzichtet werden kann. Der Vorteil dieser Einrichtung besteht darin, daß die Tastgeschwindigkeit lediglich durch die Trägheit des von der Oberflächenbeschaffenheit beeinflußten SIeßsystems eingeschränkt wird.
• Die Einrichtung nach der Erfindung ist sowohl bei Geräten zur Prüfung der Oberflächenrauhigkeit als auch bei Geräten zur Feststellung von Istwerten, z. B. als Längen-, Dicken- und Abstandmesser, anwendbar.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Mechanisches Oberflächenprüfgerät, bei dem die Tastspitze zwischen zwei Berührungen mit der Prüffläche eine zur Prüffläche senkrechte Bewegung gleichbleibender Amplitude ausführt, nach Patent 740781, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anzeigevorrichtung und Tastspitze Steuermittel für die Anzeigevorrichtung eingeschaltet sind, die auf die Abbremsung der Tastspitze durch die Oberfläche ansprechen.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Steuermittel vorgesehen sind, die den Stromkreis der Anzeigevorrichtung beeinflussen.
3. 3. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennieichnet, daß mit dem Taster (a) eine an der Füllbewegung teilnehmende Masse (ai) über eine Feder (s) gekuppelt ist und daß zwischen dem Taster (a) und der Masse (a,) Kontakte (r, r) vorgesehen sind, die bei der Verzögerung des Tasters (a) geschlossen werden.
4. 4. Gerät nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastspitze als Austrittsöffnung (u) für einen Gasstrahl ausgebildet ist, dessen durch die Annäherung der Tastspitze an die Oberfläche auftretende Drucksteigerung zur Steuerung der Anzeigevorrichtung dient.
5. 5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastspitze leicht beweglich gehaltert ist, so daß der Luftstrahl die Tastspitze trägt und als tYbertragungsmittel für die von der Oberflächenrauhigkeit hervorgerufenen Impulse dient. ~~~~~~~~~ Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ...... Nr. 271 021 ; britische Patentschriften Nr. 2 141/1095, 2 994j19o6, I53 958; USA.-Patentschrift ...... Nr. I 553 8I4 ; Schweizer Archiv für angewandte Wissenschaft und Technik, 5. Jhrg., I939, Heft I0, S. 277 bis 293.