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Härteprüfer mit Objektivlinse am Belastungshebel
Es siiid verseliedene
Bauarten von Härteprüfern mit eingebautem Mikroskop bekannt, bei denen der Eindringkörper
unmittelbar am Belastungshebel angebracht ist und senkrecht auf die Ebene der Ilebellagerung
wirkt. Diese Bauart, bei der wegen der Reibung absichtlich auf eine Geradführung
des Eindringkörpers verzichtet wird, wird vornehmlich bei Elärteprüfem mit kleinen
Lasten, den sogenannten Mikrohärteprüfern, angewandt, wobei der Kreisbogen, den
die Eindringspitze bei der Bewegung des Belastnngshebels ausführt, vernachlässigt
wird, da es sich nur um geringe Eindringtiefen im Bereich von Hundertstel- und Tausendstelmill
imetern handelt.
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Die Wechselwirkung von Mikroskop und Eindringkörper kommt bei den
bekannten Geräten auf verschiedene Weise zustande. Bei einer Gruppe von Geräten
verschiedener Hersteller wird das Prüfstück zunächst zur Auswahl der geeigneten
Prüfstelle unter das feststehende Mikroskop und dann unter die Belastungseinrichtung
zur Ausführung des Eindrucks geschoben. Zur Abmessung muß das Prüfstücli unter das
Mikroskop zurückgeschoben werden. Diese Methode ist zeitraubend, außerdem
können
sich kleine Prüfstücke auf dem hin und her schiebbaren Prüftisch leicht verrücken,
so daß der Eindruck nicht an die gewünschte Stelle kommt oder nicht im Gesichtsfeld,
des Mikroskops erscheiiit. Bei einem anderen Gerät wird das gesamte Mikroskop und
die Belastungseinrichtung über das ruhende Prüfstück nacheinander ein- bzw. ausgeschwenkt
Dadurch ergibt sich eine etwas unförmliche Bauart, da die Schwenkeinrichtung besonders
stabil und massiv ausgeführt sein muß. Bei einer anderen Bauform muß das Mikroskop
in der Höhe verschoben werden, damit die Belastungseinrichtung eingeschwenkt werden
kann. Zur Ausmessung des Eindrucks muß die Belastungseinrichtung ausgeschwenkt und
das Mikroskop bewegt und neu fokussiert werden. Schließlich ist eine Ausführung
bekannt, bei der das Prüfstück liegenbleibt und die Belastungseinrichtung und die
Objektive sich auf einer exzentrisch gelagerten Scheibe befinden, die wahlweise
in die Mikroskopachse eingeschwenkt wird.
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Diese Ausführung hat den Nachteil, daß für die Belastungseinrichtung
nur ein sehr beschränkter Raum zur Verfügung steht, der die Höhe der Belastung auf
einige hundert Gramm beschränkt.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Härteprüfer, ähnlich den beschriebenen
Ausführungen, jedoch gekennzeichnet durch die Anbringung des Objektivs unmittelbar
an dem Belastungshebel. Dies hat den Vorteil, die gesamte Belastungseinrichtung,
die den Hauptbestandteil eines Härteprüfers darstellt, konstruktiv so gestalten
zu können, wie es zur Einhaltung der normenmäßig festgelegten Genauigkeit erforderlich
ist. Besonders der Abstand des Eindringkörpers von der Drehachse des Belastungshebels
kann beliebig groß gewählt werden, um die durch den Kreisbogen bedingte Abweichung
von der nach Möglichkeit geradlinig verlaufenden Eindringbewegung möglichst klein
zu halten und um auch Eindrücke mit mehreren Kilogramm Belastung ausführen zu können,
ohne daß sich die Abweichung von der Geraden auswirkt. Außerdem erhält man bei dem
beschriebenen großen Abstand Raum für einen großen Auflagetisch, so daß auch umfangreiche
Prüfstücke aufgelegt werden können. Das Prüfstück bleibt während des gesamten Prüfvorgangs
liegen, und es werden nur einige wenige Handgriffe benötigt. Eindringkörper und
Objektive befinden sich auf einem Schwenkkörper, der unmittelbar am Belastungshebel
gelagert ist, und durch Anschläge, die ebenfalls am Belastungshebel angebracht sind,
in seinen Endstellungen fixiert ist, daß sich entweder das Objektiv in der Wirkungslinie
des fest angebrachten übrigen Teils des Mikroskops befindet iind die Prüfstückoberfläche
oder den Eindruck im Okulargesichtsfeld erscheinen läßt oder daß der Eindringkörper
senkrecht zum Prüfstück steht und auf dieses zur Wirkung kommt.
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Die Zeichnung zeigt ein beispielweises Ausführungsschema, und zwar
ist in der Abb. 1 die Optikstellung und in der :Nl)l). 2 die Eindringstellung dargestellt.
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Wie Abb. 1 zeigt, trägt der an der festen I.agerstelle 1 leicht drehbar
gelagerte Belastungshebel 2 an seinem einen Ende einen Schwenkkörper 3, an dem das
Objektiv 4 und der Eindringkörper 5 angebracht ist. An dem anderen Ende befindet
sich die Schneide 6, an der die Gewichtsstange 7 mit den Gewichten 8 hängt. Das
Prüfstück 9 liegt mit seiner Prüffläche in der Ebene der Lagerstelle 1 auf einem
bei 10 drehbar gelagerten Tisch 11 auf, der durch den Exzenter 12 in seiner Höhenlage
verstellt werden kann und der für den Durchgang des Strahlengangs und der Eintlringkörperspitze
eine kleine Bohrung aufweist. Der Schwenkkörper 3 ist in seinen beiden Endstellungen
durch nicht gezeichnete Anschläge fixiert und wird durch die Stange 13 über den
Umschalthebel 14 in die Endstellungen eingeschwenkt. In der Abb. 1 befinder sich
das Objektiv in der Achse des fest eingebauten übrigen Teils 15 des Mikroskops.
Der Belastungshebel 2 wird in der angehobenen Stellung durch den Exzenter I6 unter
stützt, dessen Abwärtsbewegung durch die ölbremse gedämpft wird. Eine nicht gezeichnete
Lichtquelle beleuchtet über einen Spiegel die Prüffläche, so daß diese vergrößert
auf der Mattscheibe 17 erscheint.
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In der Al>b. 2 ist der Härteprüfer in der Eindringstellung dargestellt.
Die Stange 13 ist nach vorn geschoben und hat den Schwenkkörper bis zum nicht gezeichneten
Anschlag gedreht, so daß der Eindringkörper 5 senkrecht zur Prüffläche steht.
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Durch eine nicht gezeichnete Verbindung der Stange 13 mit dem Exzenter
16 wurde in der Endstellung der Stange 13 der Exzenter 16 freigegeben, so daß die
Belastungsgewichte zur Wirkung kommen. Ein verstellbares Gegenlager 18, das den
Belastungsdruck aufnimmt. sorgt dafür, daß das Prüfstück während der Prüfung seine
Lage nicht verändert.
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Der Prüfvorgang geht in folgender Weise vor sich: Das Prüfstück 9
wird auf den Tisch 11 aufgelegt und der Gegenhalter 18 auf das Prüfstück aufgesetzt.
Das Bild der Prüfstückoberfläche erscheint nun auf der Mattscheibe 17. Die Scharfeinstellung
erfolgt mit dem Exzenter 12.
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An einem außen befindlichen Handgriff wird die Stange 13 nach vorn
gescholen. Hierdurch kommt der Schwenkkörper 3 in die Eindringlage, das heißt, der
Eindringkörper 5 gelangt in senkrechte Stellung.
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Gleichzeitig wird der Exzenter 16 umgelegt, und die Belastungsgewichte
8 kommen über eine Öldämpfung zur Wirkung und verursachen das Eindringen des Eindringkörpers
in das Prüfstück.
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Nach der üblichen Wartezeit wird der Exzenter 16 von Hand wieder hochgestellt,
wodurch der Belastungshebel 2 wieder in die Ruhelage kommt und wobei der Eindringkörper
sich aus dem Eindruck hinausbewegt. Infolge der bereits beschriebenen Verbindung
des Exzenters 16 mit der Schiebestange I3 macht die Schiebestange I3 eine rückläufige
Bewegung und dreht den Schwenkkörper 3 wieder in die Optikstellung. Nun erscheint
das Bild des Eindrucks vergrößert an der Mattscheibe und kann dort mit einer Meßeinrichtung
ausgemessen werden. ler Versuch ist damit beendet,
Die Abb. I und
2 zeigen ein Gerät, bei dem die Belastung von unten erfolgt. Die Erfindung kann
aber auch bei einem Gerät angewendet werden, bei dem unter Verwendung eines einarmigen
Hebels sich die Belastungseinrichtung und die Optik im oberen Teil und das Gegenlager
im unteren Teil des Gehäuses befindet. Die Belastung erfolgt daiin nicht von unten
nach oben, sondern von oben nach unten.