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Die Erfindung betrifft einen Eindringhärteprüfer mit einem schwenkbar an einem translatorisch bewegbaren Tragkörper gelagerten Revolver für Eindringkörper und Mikroskopobjektiv zur Beobachtung des vom Eindringkörper geschaffenen Eindruckes auf einem Werkstuck, wobei der Revolver in Stellungen, in denen die Verschieberichtung (Längsachse) des Eindringkörpers bzw. die optische Achse des Objektives mit der Translationsrichtung des Tragkörpers zusammenfallen, feststellbar ist.
Mit solchen Emdringhärteprüfern können Prüfverfahren nach VICKERS, ROCKWELL, BRINELL sowie für KUNSTSTOFF gemäss DIN 51224, 51225, 50103, 50351 und 53456 ausgeführt werden. Als Eindringkörper finden dabei je nach Art des Prüfverfahrens Kegeln, Pyramiden, Kugeln, jedoch auch Doppelkegeln (Grodzinski) Verwendung. Bei einem Eindringhärteprüfer der vorgenannten Art ist der Revolver mit einem Eindringkörper und einem Mikroskopobjektiv ausgestattet, die durch Verschwenken des Revolvers jeweils In Arbeitsstellung gebracht werden können, wobei in der einen Arbeitsstellung die Achse des Eindringkörpers mit der Translationsrichtung des Tragkörpers zusammenfällt und in der anderen Arbeitsstellung des Revolvers, die optische Achse des Mikroskopobjektives mit der Translationsrichtung des Tragkörpers übereinstimmt.
Bei diesen Eindringhärteprüfern muss beim Übergang von einem Prüfverfahren auf ein anderes Prüfverfahren jeweils der Eindringkörper im Revolver gewechselt werden, z. B. eine Kugel durch einen Kegel ersetzt werden, und weiters gegebenenfalls auch das vorhandene Mikroskopobjektiv gegen ein anderes ausgetauscht werden. Hiezu sind Manipulationen am Revolver erforderlich, die relativ zeitaufwendig sind, gegebenenfalls auch ein jeweiliges Nachjustieren von Mikroskopobjektiv und Eindringkörper erfordern. Dies kann störend wirken, wenn derartige Wechsel schnell hintereinander vorgenommen werden müssen, gegebenenfalls an ein und demselben Werkstück Härteprüfungen nach verschiedenen Prüfverfahren ausgeführt werden müssen.
Durch die AT-PS 230 130 wurde ein Eindringhärteprüfer mit einem schwenkbar gelagerten Revolver bekannt, wobei der Revolver mit mehreren Eindringkörpern versehen ist und wobei die Schwenkachse des Revolvers mit der Translationsrichtung des Prüfkörpers einen Winkel von ca. 45. einschliesst. Weiters weist der Revolver zum Festhalten in der jeweiligen Arbeitsstellung eine Rasteinrichtung mit einem unter dem Druck einer Feder stehenden Rastelement auf. Nachteilig bei dieser Art von Eindringhärteprüfern ist die fehlende Prüfmöglichkeit des Eindruckes durch ein Mikroskop in der gleichen Einrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorerwähnten Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden.
Hiezu wird bei einem Härteprüfer der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass erfindungsgemäss in an sich bekannter Weise die Schwenkachse des mit mehreren Eindringkörpern versehenen Revolvers mit der Translationsrichtung (R) des Tragkörpers einen von 90. abweichenden Winkel von z. B. 45. einschliesst, und dass zum Festhalten des Revolvers In der jeweiligen Arbeitsstellung bevorzugt eine Rasteinrichtung vorgesehen ist und dass der Revolver zusätzlich zu den Eindnngkörpern mit mehreren Mikroskopobjektiven versehen ist, z. B. 3 Objektive und 2 Eindringkörper oder 2 Objektive und 3 Eindringkörper aufweist.
Die erfindungsgemässe Ausgestaltung des Eindringhärteprüfers erlaubt es, am Revolver gleichzeitig mehrere Eindringkörper und mehrere Mikroskopobjektive vorzusehen und diese je nach durchzuführendem Prüfverfahren durch einfaches Schwenken des Revolvers in Arbeitsstellung zu bringen. Sobald sich der für das jeweilige Prüfverfahren erforderliche Eindringkörper in der Arbeitsstellung befindet, in der seine Achse mit der Translationsrichtung des Tragkörpers des Revolvers zusammenfällt, kann durch Bewegen des Tragkörpers in Richtung auf das zu prüfende Werkstück der Eindringkörper abhängig von der Last, die auf den Tragkörper wirkt bzw. aufgebracht wird, in das Werkstück eindringen und die erforderlichen Messungen (Eindringtiefe) vorgenommen werden.
Durch Verschwenken des Revolvers kann dann, nachdem der Tragkörper zurückgezogen wurde, ein Mikroskopobjektiv in Arbeitsstellung gebracht werden und der Eindruck des Eindringkörpers visuell geprüft werden, wobei auch eine Darstellung auf einem Bildschirm durchaus möglich ist. Der erfindungsgemäss ausgestaltete Eindringhärteprüfer erlaubt es, dass in einem Ablauf zuerst der Eindringkörper seinen Prüfeindruck setzt und über das der Grösse des Eindruckes zugeordnete Objektiv am Messrevolver die Auswertung sogleich vorgenommen werden kann. Möglich ist dabei eine exakte höhenmässige Lage der jeweiligen Eindringkörper zu den zugeordneten Objektiven, um über diese und der Vertikalbewegung des Messrevolvers die automatische Fokusslerung der Objektive durch eine Regelelektronik zu gewährleisten.
Bedienfehler und Montagefehler werden durch die erfindungsgemä- sse Ausgestaltung des Eindringhärteprüfers auch sehr entscheidend reduziert. Eine vollautomatische Härteprüfung (auch für verschiedene Prüfverfahren) wird ermöglicht
Der Übergang von einem Prüfverfahren auf ein anderes, der im Regelfall einen Wechsel des Eindringkörpers bedingt, kann vollautomatisch erfolgen, wenn, wie in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, am Revolver ein Zahnrad befestigt ist, das über ein motorisch antreibbares Ritzel in Drehung versetzbar ist und wenn in an sich bekannter Weise die Rasteinrichtung ein unter dem Druck einer Feder stehendes, mit Rasten zusammenwirkendes Rastelement aufweist, und wenn die Rasten in einer mit dem Tragkörper des Revolvers fest verbundenen Rastenscheibe angeordnet sind.
Sind insgesamt fünf Geräte
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(Eindringkörper bzw. Mikroskopobjektive) am Revolver befestigt, so sind die fünf Prüfachsen mechanisch indexiert und werden durch entsprechende Software, welche den Motor für den Antrieb des Revolvers betätigt, genau angesteuert. Selbstverständlich kann auch eine automatische Fokussierung des jeweiligen Objektives auf den zu prüfenden Eindruck des Eindringkörpers erfolgen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann in dem Tragkörper des Revolvers ein Teilerspiegel
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pers verlaufender Kanal angeordnet ist, dessen Achse den Teilerspiegel trifft und über den Licht dem Teilerspiegel zuführbar ist, wobei ein Teil des Lichtes einem Bildbetrachter, einer Aufnahmekamera od. dgl. und ein anderer Teil dem Objektiv zuführbar ist.
Der erfindungsgemässe Eindringhärteprüfer kann auch durch geringfügige Abänderungen bereits bestehender Eindringhärteprüfer zu einem erfindungsgemäss ausgestalteten Eindringhärteprüfer umgewandelt werden. Hiezu kann vorgesehen werden, dass der Tragkörper des Revolvers gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Adapters, der vorzugsweise einen Messzapfen für die Eindringtiefe des Eindringkörpers und/oder eine optische Blende trägt, an einer Scheibe od. dgl. befestigt wird, die in oder an einem im Längsschnitt insbesondere glockenförmig ausgebildeten, im Maschinengestell gleitbar gelagerten Führungskörper befestigt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen, Fig. 1 teilweise im Axialschnitt, jenen Bereich eines Eindringhärteprüfers, in dem sich die Eindringkörper befinden, und Fig. 2 teilweise im Schnitt, eine der Fig. 1 zugeordnete Seitenansicht.
In der Zeichnung ist mit 14 ein Revolver bezeichnet, der an einem translatorisch (Pfeilrichtung R) bewegbaren Tragkörper 13 schwenkbar gelagert ist. Auf dem Revolver 14 sind mehrere Eindringkörper 19, von denen nur einer gezeigt ist, und mehrere Mikroskopobjektive (die nicht dargestellt sind) zur Beobachtung des vom Eindringkörper 19 auf einem Werkstück 24 geschaffenen Eindruckes vorgesehen. Die Stellen am Revolver 14, an welchen die Eindringkörper bzw. Mikroskopobjektive angeordnet werden, sind am Aussenmantel des konisch gestalteten Revolvers winkelmässig zueinander versetzt angeordnet. Die Drehachse des Revolvers ist in Fig 1 mit 25 bezeichnet. Bevorzugt ist der Revolver 14 mit drei Objektiven und zwei Eindringkörpern 19 oder mit zwei Objektiven und drei Eindringkörpern versehen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel schliesst die Schwenkachse 25 des Revolvers mit der Translationsrichtung R des Tragkörpers 13 einen von 90'abweichenden Winkel, nämlich 45', ein.
Zum Festhalten des Revolvers 14 in der jeweiligen Arbeitsstellung eines der Objektive bzw. Eindringkörper ist am Tragkörper 13 des Revolvers 14 eine Rasteinrichtung vorgesehen. Diese Rasteinrichtung besitzt ein unter dem Druck einer Feder 46 stehendes Rastelement 8, das in einer Bohrung des Revolvers translatorisch bewegbar gelagert ist. Die Geradführung des Rastelementes 8 wird durch einen in eine Axialnut des Rastelementes 8 eingreifenden Stift 47 gesichert. Die Bohrung für die Aufnahme des Rastelmentes 8 ist durch einen Deckel 9 abschliessbar, der mittels Senkschrauben 48 am Revolver 14 losbar gehalten ist.
Das Rastelement 8 wirkt mit Rasten 23 zusammen, die in einer mit dem Tragkörper des Revolvers 14 fest verbundenen Rastenscheibe 15 zusammenwirken. Zur winkelgenaue Lagesicherung der Rastenschei- be 15 am Tragkörper 13 des Revolvers 14 sind Stifte 54 vorgesehen. Die Befestigung der Rastenscheibe 15 erfolgt am Tragkörper durch Schrauben 52. Zur Betätigung des Revolvers 14 (Drehung um die Achse 25) ist ein Zahnrad 16 vorgesehen, an dem der Revolver 14 mittels Schrauben 53 befestigt ist. Das Zahnrad 16 wird über ein durch ein aus Motor und Getriebe bestehendes Aggregat 63 angetriebenes Ritzel 12 in Drehung versetzt.
Das Zahnrad 16 ist über eine Ausgieichscheibe 59 gegen ein als Nadellager 56 ausgebildetes Drucklager gegen die stillstehende Rastenscheibe 15 abgestützt, wobei zwischen dem Kranz des Nadellagers 56 und der Rastenscheibe 15 noch eine Laufscheibe 57 angeordnet sein kann. An dem Tragkörper 13 des Revolvers 14 ist ein Teilerspiegel 4 befestigt, der eine in Translationsrichtung (R) des Tragkörpers 13 verlaufende Bohrung 20 des Tragkörpers 13 durchsetzt. Diesem Teilerspiegel 4 wird Licht L über einen insbesondere senkrecht zur Translationsrichtung R des Tragkörpers 13 verlaufenden Kanal 21 zugeführt. Die Achse dieses Kanals trifft den Teilerspiegel 4, von dem aus ein Teil T2 des Lichtes einem (nicht dargestellten) Bildbetrachter oder auch einer Aufnahmekamera zuführbar ist. Ein anderer Teil T1 des über den Kanal 21 zugeführten Lichtes L wird dem Objektiv zugeführt.
Zur Befestigung des Teilerspiegel 4 ist eine Schraube 44 vorgesehen, die in einer Bohrung des Tragkörpers 13 des Revolvers 14 angeordnet ist. Der Tragkörper 13 des Revolvers 14 ist an einer Scheibe 5 befestigt, die ihrerseits in oder an einem im Längsschnitt insbesondere glockenförmig ausgebildeten und im Maschinengestell 18 gleitbar gelagerten Führungskörper 6 befestigt ist.
Zwischen dem Tragkörper 13 für den Revolver 14 und der Scheibe 5 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Adapter 1 angeordnet, der dazu dient, den Revolver 14 in einen geeigneten Abstand zum
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glockenförmigen Führungskörper 6 zu bringen. Der Adapter 1 trägt im dargestellten Ausführungsbeispiel Messzapfen 3 für die Eindringtiefe des Eindringkörpers 19 und/oder eine optische Blende 2 zur Abschirmung gegen Streulicht. Der Adapter Ist mittels Schrauben 41 an der Führungshülse 5 fixiert, deren Ende flanschartig ausgebildet ist, und der Tragkörper 13 für den Revolver 14 ist mittels Schrauben 51 am Adapter 1 befestigt.
Zur Führung greift der zylindrische Aussenmantel des glockenförmigen Führungskörpers 6 in eine Bohrung des Maschinengestelles 18 ein.
Am Revolver 14 ist ein Ring 11 aussen angeordnet, welcher mit einem O-Ring ausgekleidet ist, der an der Aussenfläche der Rastenscheibe 15 anliegt. Der Ring 11 überbrückt die Fuge zwischen dem Revolver 14 und der Rastenscheibe 15.
Zur Änderung der Federbelastung der auf das Rastenelement 8 einwirkenden Druckfeder 46 ist ein als Stellschraube 7 ausgebildeter Federteller vorgesehen. Das Werkstück 24 lagert auf einem Tisch 22.