DE2510203C3 - Attachment stand for a reflected light microscope - Google Patents

Description

Für die zerstörungsfreie Überprüfung von inneren Oberflächen von vorzugsweise zylindrischen Körpern, insbesondere von Zylinderlaufflächen von Verbrennungsmotoren ist es bekannt, zunächst einen Negativabdruck der Feinstruktur der zu untersuchenden Oberfläche auf einem Film anzufertigen und dann den Negativabdruck unter einem Mikroskop zu betrachten (sogenannte Faxfilmmethode, vgl. z. B. B r ο s i η s k y in TZ für praktische Metallbearbeitung, 1968, Nr. 5 oder 1970, Nr. 1). Bei Zylinderlaufflächen sind derartige Untersuchungen u.a. nicht nur zur Erforschung und fertigungsnahen Überwachung der Laufflächenbearbeitung, sondern auch zur Überprüfung des Verschleißzustandes erforderlich. Diese Untersuchungsmethode ist wegen der Anfertigung des Negativabdruckes nicht nur umständlich, sondern setzt bei der Auswertung der Negativabdrucke viel Erfahrung voraus. Wegen des Negativcharakters des Abdruckes sind Erhebungen des Originales Einsenkungen am Abdruck und umgekehrt; im übrigen ist der Negativabdruck eine seitenverkehrte Reproduktion des Originales.For the non-destructive inspection of inner surfaces of preferably cylindrical bodies, It is known, in particular of cylinder running surfaces of internal combustion engines, to first take a negative impression the fine structure of the surface to be examined on a film and then the The negative impression can be viewed under a microscope (so-called fax film method, see e.g. B r ο s i η s k y in TZ for practical metalworking, 1968, No. 5 or 1970, No. 1). Such are the case with cylinder running surfaces Investigations, among other things, not only for research and production-related monitoring of running surface processing, but also necessary to check the state of wear. This research method is not only cumbersome because of the production of the negative imprint, but also relies on the evaluation of the Negative impressions have a lot of experience. Because of the negative character of the imprint, elevations of the Original indentations on the impression and vice versa; otherwise the negative impression is reversed Reproduction of the original.

Zwar ist es auch bekannt, die Innenoberfläche von Hohlkörpern direkt mikroskopisch zu untersuchen. Dazu ist es aber meist erforderlich, den Versuchskörper zu zerstören.It is also known to examine the inner surface of hollow bodies directly under a microscope. To do this, however, it is usually necessary to destroy the test specimen.

Es ist — beispielsweise für die Zwecke d»r Mikrochirurgie - bekannt, den Sirahlengang von Mikroskopen für bestimmte Anwendungsfälle abzuwinkein. Die in der DT-OS 24 Ib 106 gezeigte Sirahlengangabwinklung mittels Spiegeln, die im Sirahlengang hinter dem Tubusobjektiv angeordnet sind, beschränkt die dort gezeigte Str.ihlenabwinklung auf relativ kleine Vergrößerungsgrade, die bei der hier angesprochenen Anwendung auf die Untersuchung von Zylinderlaufbuchse!! unzureichend sind.It is known - for the purposes of microsurgery, for example - that the Sirahlengang from Waving microscopes for certain applications. The Sirahlengangabwinklung shown in DT-OS 24 Ib 106 by means of mirrors, which are arranged in the Sirahlengang behind the tube lens, limited the deflection of the lines shown there to a relatively small degree of magnification, that of the one addressed here Application to the examination of cylinder liner !! are insufficient.

Aufgabe der Erfindung isi es, eine Möglichkeit aufzuzeigen, die innere Oberfläche von Hohlkörpern direkt mikroskopisch untersuchen zu können, ohne den Körper zerstören zu müssen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I genannten Merkmale gelöst.The object of the invention is to show a possibility of the inner surface of hollow bodies to be able to examine directly under the microscope without having to destroy the body. This task will solved according to the invention by the features mentioned in the characterizing part of claim I.

Aufgrund der Abwinklung des Strahlengangcs innerhalb des Tubus des Auflichtmikroskopes und aufgrund der Einführbarkeit des Tubus in einen Objekthohlraum können die meist schwer zugänglichen Flächen ohne weiteres direkt und bei starker Vergrößerung betrachtet werden. Bei vielen Anwendungsfallen, so /. B. bei Verbrennungsmotoren kann das Aufsetzstativ an einer Bezugskante bzw. Fläche des Objektes, z. B. an der Dichtfläche des Motorblockes zum Zylinderkopf aufgesetzt und der bis unterhalb der Aufsetzfläche des Aufsetzstatives reichende Tubus des Mikroskopes in das Innere des Objekthohlraumes, z. B. in das Innere einer Zylinderbohrung gesenkt werden. Die parallel zum unteren Teil des Strahlenganges verlaufende Parallelführung eines Schlittens ermöglicht eine Scharfeinstellung des Mikroskopes ohne das Aufsetzstativ verrücken zu müssen. Die parallel zur Tubusachse verlaufende Höhenverstellmöglichkeit des Auflichtmikroskopes erlaubt es, Oberflächenpartien in unterschiedlicher Tiefenlage relativ zu einer Bezugskante zu untersuchen bzw. reproduziert anzufahren.Due to the bending of the beam path within the tube of the reflected light microscope and due to the fact that the tube can be inserted into an object cavity can view the areas, which are usually difficult to access, directly and at high magnification will. For many applications, see /. B. in internal combustion engines, the stand on a Reference edge or surface of the object, e.g. B. placed on the sealing surface of the engine block to the cylinder head and the tube of the microscope, which extends to below the surface of the stand, into the Interior of the object cavity, e.g. B. be lowered into the interior of a cylinder bore. The parallel to the Parallel guidance of a slide running lower part of the beam path enables focusing of the microscope without having to move the stand. The one running parallel to the tube axis The possibility of height adjustment of the reflected light microscope allows surface areas at different depths to be examined or reproduced relative to a reference edge.

Bei der Untersuchung von rotationssymmetrischen oder axialsymmetrischen, vorzugsweise zylindrischen Hohlflächen ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Objekt und dem Mikroskop vorzugsweise an der Aufstellplatte des Aufsetzstatives eine mit der Drehachse bzw. der Symmetrieachse parallel, vorzugsweise gleichachsig zur Rotationsachse der Hohlfläche sich erstreckende Drehlagerung vorgesehen ist. Die Scharfeinstellung eines mit der Schwenkachse konzentrisch zur Achse des rotationssymmetrischen Hohlkörpers aufgestellten Mikroskopes bleibt beim Verschwenken des Strahlenganges auf Oberflächenpartien anderer Umfangslage weitgehend erhalten, wenn die optische Achse des letzten Teiles des Strahlenganges die Schwenkachse der Schwenklagerung geometrisch schneidet. Um die richtige Aufstellung des Mikroskopes für eine Scharfeinstellung leicht aufzufinden und zu sichern, ist es zweckmäßig, wenn der dem Objekt zugekehrte Teil der Aufstellplatte Zentrierflächen zur austauschbaren und spielarmen Befestigung eines objektbezogenen Orientierungsringes aufweist.When examining rotationally symmetrical or axially symmetrical, preferably cylindrical It is useful if hollow surfaces are preferably located between the object and the microscope Mounting plate of the mounting stand parallel to the axis of rotation or the axis of symmetry, preferably Coaxial to the axis of rotation of the hollow surface extending pivot bearing is provided. The focus one with the pivot axis concentric to the axis of the rotationally symmetrical hollow body Set up microscope remains when pivoting the beam path on other surface areas The circumferential position is largely preserved when the optical axis of the last part of the beam path is the The pivot axis of the pivot bearing intersects geometrically. About the correct setup of the microscope Easy to find and secure for focusing, it is useful when the object facing part of the mounting plate centering surfaces for exchangeable and low-play fastening of a has object-related orientation ring.

Um bestimmte Oberflächenpartien mit dem Strahlengang des Mikroskopes z. B. bei einer wiederholten Untersuchung derselben Oberflächenstelle gezielt ansteuern zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Höhenverstellung und/oder die Schwenklagerung mit einer Skalierung versehen sind.To certain surface areas with the beam path of the microscope z. B. with a repeated Examination of the same surface point to be able to target, it is advantageous if the Height adjustment and / or the pivot bearing are provided with a scale.

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert;dabei zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings explained; thereby shows

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßenFig. 1 is a side view of an inventive

Aufliehtmikroskopes, aufgesetzt auf einen schematised angedeuteten Motorblock,Mounted microscope, placed on a schematised indicated engine block,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Abstellplatte des Aufsetzstatives nach der Schnittlinie 11-11 in I'i g. I undFig. 2 is a plan view of the storage plate of the Aufsetzstod along the section line 11-11 in I'i g. I and

Pig. 3 einen vergrößert dargestellten Radialschnilt durch die Aufstellplatte des Aufsetzstaiives nach der Schnittlinie IU-IH in I"ig. 1 und 2.Pig. 3 shows an enlarged radial section through the mounting plate of the Aufsetzstaiives after the Section line IU-IH in I "ig. 1 and 2.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikroskopes m;¹ Aufsetzstativ umfaßt folgende wesentliche Teile: Tubus 1, auswechselbares Objektiv 2, Umlenkprisma 3, Okular 4, Ablenkprisma 5, Potoaufsatz 6, Beleuchtung 7, Aufsetzplatte 8, Höheneinstellung 9, Orientierungsring 10, Schlitten ί I für Scharfeinstellung, Scharfeinstellung 12. Die Teile 1 bis 7 gehören zum Mikroskop, die Teile 8 bis 12 zum Aufstellstativ.The illustrated embodiment of a microscope according to the invention m; ¹ mounting stand includes the following essential parts: tube 1, interchangeable objective 2, deflecting prism 3, eyepiece 4, deflecting prism 5, photo attachment 6, lighting 7, mounting plate 8, height adjustment 9, orientation ring 10, slide ί I for focusing, focusing 12. Parts 1 to 7 belong to the microscope, parts 8 to 12 to the stand.

Der Tubus 1 erstreckt sich durch eine in der Abstellplatte 8 vorgesehene Durchtrittsöffnung 18 hindurch bis unter die Aufstellebene 13 der Aufsiellplat-Ic 8, und an dem dem Prüfling zugekehrten Ende ist unmittelbar neben dem Objektiv 2 das Umlenkprisma 3 angeordnet. Durch das Umlenkprisna wird die strichpunktiert angcdeuteic optische Achse des Systems beim dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zur Aufstellcbene abgeknickt, so daß Flachen 14, die sich senkrecht zur Aufslellebene erstrecken, unmittelbar betrachtet werden können.The tube 1 extends through a passage opening 18 provided in the storage plate 8 through to the installation level 13 of the Aufsiellplat-Ic 8, and at the end facing the test object, directly next to the objective 2, the deflecting prism 3 is located arranged. Through the Umlenkprisna the dash-dotted angcdeuteic optical axis of the system at illustrated embodiment parallel to the Aufstellcbene bent so that surfaces 14, which extend perpendicular to the Aufslellebene, viewed directly can be.

Bei der dargestellten zu untersuchenden Flüche kann es sich beispielsweise um die Innenoberfläche einer Zylinderbohrung am Motorblock 15 eines Verbrennungsmotores handeln. Das Mikroskop wird dann gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Aufstellplatte 8 auf den Orientierungsring 10 in der Zylinderbohrung aufgesetzt. Durch den in eine Bohrung 25 eingreifenden Stift 8a der Aufstellplatte ist eine gesicherte Umfangslage und durch den Flansch 30 und die Einrastflächen 31 eine genaue relative Radial- und Axiallage des Aufstcllstatives zum Orientierungsring 10 gesichert. Die Umfangslage ist so gewählt, daß der abgewinkelte Strahlengang 24 radial zur Oberfläche 14 steht, also durch das Zentrum des Hohlzylinders 14 verläuft. Durch eine Kunststoffauflage 32 isi der Orientierungsring 10 spielarm und weich und leicht gleitend und vor allem ohne Verkratzungsgefahr an der /11 untersuchenden Oberfläche 14 gefühlt, /war ist im dargestellten Beispiel der Flansch 30 konzentrisch /um Schaftteil 13 des Orienlienmgsringes K), dies ist aber nicht der Regelfall. Vielmehr wird das Aufsel/.Maliv radial so zum Ring 10 orientiert, daß die Tubusachsc 19 in allen Fällen der Durchmesser der Fläche 14 stets die etwa gleiche Entfernung von der zu untersuchenden Oberfläche aufweist. Dann braucht der Verstellweg der Scharfeinstellung 12 nur relativ klein zu sein. An der Umfangsstelle des Sirahlenganges 24 hat der Schaftteil 33 einen axial verlaufenden Schlitz 34, um auch axial hoch gelegene, normalerweise vom Schaft 33 verdeckte Oberflächenpartien untersuchen zu können. Für die gezielte Ansteuerung oder das Wiederauffinden bestimmter Unifangslagen des Statives zur Oberfläche 14 kann um die Abstellplatte 8 herum ein Skalenring Sb gelegt werden, der in seiner Umfangslage zur Abstellplatte definiert und unbeweglich ist. Die Skalierung kann am Ring 86 oder am Rand der Versiellplatte 8 angebracht sein.The illustrated curses to be examined can be, for example, the inner surface of a cylinder bore on the engine block 15 of an internal combustion engine. According to the exemplary embodiment shown, the microscope is then placed with the mounting plate 8 on the orientation ring 10 in the cylinder bore. A secured circumferential position is ensured by the pin 8a of the mounting plate engaging in a bore 25, and a precise radial and axial position of the mounting stand relative to the orientation ring 10 is ensured by the flange 30 and the locking surfaces 31. The circumferential position is selected so that the angled beam path 24 is radial to the surface 14, that is, runs through the center of the hollow cylinder 14. Due to a plastic layer 32, the orientation ring 10 is felt with little play and soft and easily sliding and, above all, without the risk of scratching the surface 14 to be examined, / in the example shown, the flange 30 is concentric / around the shaft part 13 of the orientation ring K), but this is the case not the norm. Rather, the Aufsel / .Maliv is oriented radially to the ring 10 so that the tube axis 19 in all cases the diameter of the surface 14 always has approximately the same distance from the surface to be examined. Then the adjustment path of the focus setting 12 only needs to be relatively small. At the circumferential point of the Sirahlenganges 24, the shaft part 33 has an axially running slot 34 in order to be able to examine also axially high surface areas which are normally covered by the shaft 33. For the targeted control or the retrieval of certain university positions of the stand to the surface 14, a scale ring Sb can be placed around the shelf 8, which is defined in its circumferential position to the shelf and is immovable. The scaling can be attached to the ring 86 or to the edge of the versification plate 8.

Radial zur Mitte der Aufstellplatte 8 ist eine Führung 22 für den Schlitten 11 auf der Aufstellplatte angebracht. Die Verschieberichtung 23 des Schlittens 11 ist parallel zur optischen Achse 24 des Objektivs 2 und geht genau durch die Tubusachse 19. Die Verschieberichtung ist im übrigen parallel zur Aufstellebene 13. Damit kann der Tubus und dessen optische Achse 19 insbesondere aber das Objektiv 2 radial verfahren werden und das Bild der zu untersuchenden Oberfläche 14 scharf eingestellt weiden. Als Antrieb für den Schlitten dient die manuell verdrehbare Verstellschraubc 12.Radially to the center of the mounting plate 8, a guide 22 for the carriage 11 is attached to the mounting plate. The direction of displacement 23 of the carriage 11 is parallel to the optical axis 24 of the objective 2 and goes exactly through the tube axis 19. The direction of displacement is in the rest parallel to the installation plane 13. The tube and its optical axis 19 can, however, in particular the lens 2 are moved radially and the image of the surface 14 to be examined is focused graze. The manually rotatable adjusting screw 12 serves as the drive for the slide.

Der Schlitten weist eine Durchtrittsöffnung 25 für den Tubus 1 auf. Die Durchtrittsöffnung gestattet eine Axialverschiebung des Tubus zur Flöheneinstellung. Die obere Randkante 26 der Durchtrittsöffnung dient als feststehende Marke für die an dem Tubus angebrachte Höhenskalierung. Diese Höhenskalierung dient zum gezielten Ansteuern oder Wiederauffinden einer bestimmten Höhenlage einer Oberflächenpartic.The slide has a passage opening 25 for the tube 1. The passage opening allows one Axial displacement of the tube for flea adjustment. The upper edge 26 of the passage opening serves as a Fixed mark for the height scale attached to the tube. This height scaling is used for targeted control or retrieval of a certain altitude of a surface particle.

Für die Flöheneinslcllung weist der Schlitten 11 eine Haltesäule 27 auf. Auf dieser Flaltesäule ist ein fest mit dem Tubus verbundener Haltcarm 28 auf und ab verfahrbar und mit der Klemmschraube 29 in einer gewünschten Lage festklemmbar.For the fleas containment, the carriage 11 has a Support column 27 on. A holding arm 28 that is firmly connected to the tube is up and down on this folding column movable and clamped with the clamping screw 29 in a desired position.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (6)

25 iO 2ϋ Patentansprüche:25 OK 2ϋ claims: 1. Aufsetzstativ für ein Auflichtmikroskop, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Aufstellplatte (8) mit einer Durchtrittsöffnung (18) für den Tubus (1) des Mikroskops sowie eine vorzugsweise parallel zum letzten angewinkelten Teil (24) des Strahlenganges des Tubus verlaufende Parallelführung (22) eines Schlittens (11) aufweist, wobei das >° Auflichtmikroskop (1 bis 7) an dem Schlitten (11) mittels einer parallel zur Tubusachse (19) sich erstreckenden höhenverstellbarcn Halterung (9, 271. Attachment stand for a reflected light microscope, thereby marked that there is a mounting plate (8) with a passage opening (18) for the tube (1) of the microscope and preferably one parallel guide running parallel to the last angled part (24) of the beam path of the tube (22) of a slide (11), the> ° incident light microscope (1 to 7) on the slide (11) by means of a height-adjustable holder (9, 27) extending parallel to the tube axis (19) ■ bis 29) befestigt ist.■ to 29) is attached. 2. Aufsetzstativ nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aufstellplatte (8) und dem Objekt (15) eine mit der Drehachse rechtwinklig zur Aufstellebene (13) des Aufstellstatives (8 bis 12) sich erstreckende Schwenklagerung (32/14) vorgesehen ist. *°2. Attachment stand according to claim I, characterized in that between the mounting plate (8) and the object (15) one with the axis of rotation at right angles to the plane (13) of the stand (8 to 12) extending pivot bearing (32/14) is provided. * ° 3. Aufsetzstativ nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse (24) des letzten Teiles des Strahlengynges die Schwenkachse der Schwenklagerung (32/14) geometrisch schneidet.3. Attachment stand according to claim 2, characterized in that the optical axis (24) of the The last part of the jet gyne geometrically intersects the pivot axis of the pivot bearing (32/14). 4. Aufsetzstativ nach Anspruch 2 oder 3 zur Untersuchung axialsymmetrischer Hohlflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse der Schwenklagerung (32/14) mit der Symmetrieachse der Hohlfläche (14) zusammenfällt.4. Attachment stand according to claim 2 or 3 for examining axially symmetrical hollow surfaces, characterized characterized in that the pivot axis of the pivot bearing (32/14) with the axis of symmetry the hollow surface (14) coincides. 5. Aufsetzstativ nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Objekt (15) zugekehrte Teil der Aufstellplatte (8) Zentrierflächen (31) zur austauschbaren und spielarmen Befestigung eines objektbezogenen Orientierungsringes (10) aufweist.5. Attachment stand according to one of the preceding claims, characterized in that the dem Object (15) facing part of the mounting plate (8) centering surfaces (31) for exchangeable and low-play Has attachment of an object-related orientation ring (10). 6. Aufsetzstativ nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenverstellung (9) und/oder die Schwenklagerung (32/14) mit einer Skalierung verschen sind.6. Attachment stand according to one of the preceding claims, characterized in that the height adjustment (9) and / or the swivel bearing (32/14) are given away with a scale. 4040