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Führung für den Eindringkörper eines Härteprüfers
Bei Härteprüfern,
besonders bei Mikro- und Kleinhärteprüfern, ist die Genauigkeit des Prüfvorganges
nicht zuletzt von der Führung des Eindringkörpers abhängig. Dabei ist zunächst auf
die spielfreie Lagerung des Eindringkörpers zu achten, da von dieser die Treffsicherheit
abhängig ist, mit der der Eindringkbrper auf eine bestimmte Stelle des Prüflings
gebracht werden soll. Ebenso wichtig ist es, zur Erzielung einwandfreier Meßergebnisse
den Eindringkörper mit möglichst geringer Reibung auf den Prüfling zu führen. So
wird beispielsweise bei älteren Einrichtungen der Eindringkörper in einem Tubus
zwischen Kugeln geführt. Diese Führungen lassen ein seitliches spielfreies Lagern
des Eindringkörpers bei einem gleichzeitigen Minimum an Reibung nicht zu. Entweder
liegen dabei die Kugeln lose in ihren Lagern, wodurch der Eindringkörper seitliches
Spiel bekommt, oder sie werden an die Bahnen gedrückt und die Reibung damit erhöht.
Diese Erscheinungen sind auch bei geneuester Passung dieser Führungen nicht zu vermeiden,
weil dieselben schon durch die Ausdehnung der Lagerkörper hervorgerufen, werden.
Da der Eindringkörper bei den älteren Einrichtungen von mehr als drei Kugeln geführt
wird, kommen die übrigen Kugeln überhaupt nicht oder nur zeitweise, je nach der
Beanlspruchung des Eindringkörpers, zur Wirkung, d. h. die Kugeln werden in dem
einen
Fall vom Eindringkörper mitgenommen und bilden damit eine
zusätzliche Belastung des Eindringgewichts. Im anderen Falle bleiben die Kugeln
un berührt, womit eine Entlastung des Eindringgewichts herbeigeführt wird. Ein weiterer
Nachteil bei den bekannten Kugelführungen ist die Verwendung eines Kugelkäfigs,
der durch seine Reibung an den Lagerteilen Veränderungen des Endring; gewichts hervorruft.
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Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß der Eindringkörper
an einer mindestens eine offene Kugelhahn enthaltenden Führungsebene durch Zug-
oder Druckmittel gehalten wird, die senkrecht zur Führungsebene mit prall tisch
gleichbleibender Kraft wirken. Durch diese Maßnahme kann sich eine Ausdehnung der
Lagerkörper nicht mehr schädlich -auf die Führung auswirken Eine vorteilhafte Ausführung
der Lagerung wird im weiteren der Erfindung dadurch erreicht, daß der Eindringkörper
auf drei Kugeln geführt wird, von denen zwei zwischen mindestens einem Paar prismatischer
Nuten und die dritte zwischen einer parallel zu den vorhergehenden Nuten liegenden,
ebenfalls prismatischen Nut und einer ebenen Fläche liegt. Die hierdurch zustande
kommende Dreipunktlagerung des Eindringkörpers bewirkt, daß alle Kugeln gleichmäßig
belastet und somit unter gleichen Bedingungen rollen können. Die Führung nuten (Kugelbahnen)
sowie die Kugeln müssen glatt, hart und möglichst unempfindlich gegen äußere zersetzende
Einflüsse sein. Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kugelbahnen
und die Kugeln oder nur die Bahnen aus Glas od. dgl. glasartigen Stoffen bestehen.
Dabei erübrigt sich die bei anderen Kulgelführungen erforderliche Schmierung, die
durch Verdickung oder durch Verbindung mit Fremdkörpern (Staub) die Fiihrung in
ihren Feinbewegungen hindert. Der an der cEer Kugelhahn gehaltene Eindringkörper
ist zur Vermeidung seitlichen Druckes oder von Hemmungen nach seiner Spitze ausbalanciert
und ruht auf einer waagerechten Auflage mit der Möglichkeit seitlichen Spiels.
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Da sich der senkrecht geführte Eindringkörper beim Prüfvorgang nach
oben bewegt, können die Kugeln in der Ausgangsstellung des Eindringkörpers auf Auflagen
ruhen, von denen sie sich beim Eindringvorgang mit dem Eindringkörper abheben.
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Hierdurch erübrigt sich ein besonderer Kugelkäfig mit seinen bereits
aufgeführten Nachteilen.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform der den Ein dringkörper an der Kugelbahn
haltenden Mittel wird dadurch erreicht, daß als Zugmittel ein in dem festen Teil
(Träger) zwischen Spitzen gelagerter Gewichts'hebel verwendet wird, der mittels
eines Seils den Eindringkörper an die Kugelbahn heranzieht. Zum Schutz des Eindringkörpers
ist derselbe von einem an dem Trägerteil angebrachten Mantel umgeben, womit in erster
Linie die Führung vor Beschädigungen geschlitzt wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel.
dargestellt, und zwar zeigt Abt. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Teil eines
mit Vorlast arbeitenden Härteprüfers mit direkter Eindringtiefenmessung, Abb. 2
eine Draufsicht mit einem Querschnitt der Führung, Abb. 3 eine Ansicht der Kugelbahn
bei abgenommenem Eindringkörper.
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Anl der Stirnseite des Trägers I ist der Eindringkörper 2 mittels
der Glasbahn 3, 4, 5 und 6 und der Kugel 7, 8 und 9 senkrecht geführt. Die beiden
Eugeln 8 und 9 liegen zwischen den prismatische Nuten bildenden Glasbahnen 3 und
4, während die Kugel 7 zwischen der ebenfalls eine prismatische Nut bildenden Glasbahn
5 und der ebenen Glasbahn 6 liegt. Die Kugeln 7, 8 und 9 ruhen auf dem die Auflagen
bildenden Rahmen IO. Der Eindring-- körper 2 sitzt auf der von der Kugel II der
Pfanne 12 und dem Ansatz I3 gebildeten Auflage. In dem Träger 1 ist der Gewichthebel
I4 zwischen den Spitzen ins und I6 gelagert, Das Seil I7 ist mit dem einen Ende
anl dem Gewichtbebel 14 und mit dem anderen Ende an dem Eindringkörper 2 befestigt.
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Letzterer trägt die in seiner Achse angeordnete Teilung Is, die in
Verbindung mit der optischen Einrichtung 19 die Eindringtiefe des Eindringkörpers
2 in das Objekt 20 anzeigt. An dem Träger I ist der den' Eindringkörper 2 umgebende
Schutzmantel 21 angebracht. Über dem die Vorlast bildenden Eindringkörper 2 ist
das die Hauptlast bildende Gewicht 22 angeordnet.
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Durch Absenken des Trägers I oder Hebung des Objekts 20 wird der
Eindringkörper 2 sich zunächst mit seiner Spitze auf das Objekt 20 setzend von der
aus der Kugel II, der Pfanne In und dem Ansatz I3 bestehenden Auflage gehoben. Der
Gewichthebel 14 hält dabei den Eindringkörper 2 mittels des Seiles I7 mit leichter,
praktisch gleicher Kraft an der offenen Kugelbahn. Die dadurch gleichmäßig belasteten
Kugeln 7, 8 und 9 werden bei Bewegung des Eindringkörpers 2 von dessen Auflage mit
hochgenommen und liegen nun ohne Berührung mit dem Rahmen IO zwischen den Glasbahnen
3, 4, 5 und 6. Auf diese Weise werden alle schädlichen Reibungen weitgehendst aufgehoben.