Apparat zum Messen der Schichtdicke von Überzügen auf magnetisierbarer Unterlage
Eine Dickenmessung von Oberflaehenschichten kann man mittels versehiedener Methoden durchführen, wobei die Auswahl eines geeigneten Verfahrens durch die Art des Arbeitsplatzes bestimmt wird. Apparate, deren Anzeige auf Feststellung der Differenz zwischen Gesamtdicke und Dicke der Unter labre beruht und welche nach versehiedenen mechanischen und chemischen Prinzipien arbeiten, setzen eine BaschÏdigung des Aber- zuges voraus. Bestrebungen, eine zerstörungs- freie Schichtdieken-Messmethode zu. entwickeln, führen jedoch meist zu GerÏten, deren Anwendbarkeit, je nach dem gewählten Verfahren, mehr oder weniger beschrÏnkt ist.
Eine magnetische Methode zur Messung der Dicke von Schichten auf magnetisierbaren Unterlagen findet von allen Methoden die breiteste Anwendung. Zwar ist die Anwen dungsmögliehkeit dieses Verfahrens beschränkt, aber weil in der Maschinenindustrie ferromagnetisches Material-Stahl-den meist verwendeten Konstruktionswerkstoff bildet, ist diese Messmethode für ungefähr SOO/o aller in Frage kommenden Fälle geeignet. Das Prinzip der magnetischen Messung wurde mittels versehiedener Me¯verfahren verhältnismässig erfolgreich gelost und führte sowohl zu einer hohen Ablesegenauigkeit der Messergebnisse als auch zu einfacher Bedienung, was f r den Einsatz von nichtgeschulten KrÏften am Arbeitsplatz sehr wichtig ist.
Das Problem einer Arretiermg des Mess- wertes nach der Messung wurde jedoch bei den meisten Messgeräten nicht in zufrieden- stellender Weise gelöst, wodurch selbstver- ständlich die Zuverlässigkeit und Genauigkeit herabgesetzt werden. In manchen Fällen wurde im Interesse der hohen Messgenauigkeit auf eine Arretierung des Messwertes überhaupt verzichtet. Arretierung bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Anzeigewert auch nach Entfernung des Messgeräts vom Prüfling erhalten bleibt.
Da die Messung der Schichtdicke in den genannten Fällen darauf beruht, dass durch eine einstellbare Zugkraft ein Magnet von der Oberfläche des Prüflings abgerissen wird, wobei die Zugkraft im Augenbliek des Abreissens abgelesen werden mu¯, ist die Messung verständlieherweise schwierig und ungenau. Besondere Schwierig- keiten machen dabei Messungen in Hohlräumen, an Werkstüeken von komplizierter Form, wÏhrend des Galvanisierens und über- haupt in allen Fällen, wo das Gerät an Stellen angesetzt werden mu¯, welche eine schlechte Sichtbarkeit der Skala bedingen. In diesen FÏllen f hren auch wiederholte Messungen nur zu sehr ungenauen Ergebnissen.
Der vorliegende Apparat sucht das Pro- blem der Arretierung ohne Herabsetzung der Me¯genauigkeit auf neuartige Weise zu l¯sen.
In bezug auf Genauigkeit kann dieser Apparat den besten Geräten ohne Arretierung gleichgestellt werden, behält dabei aber alle Vorzüge von Messgeräten mit Arretierung, wodurch die Messergebnisse unter den ungün stigsten Bedingungen zuverlässig und genau ermittelt werden können.
Der erfindungsgemässe Apparat eignet sich zur Dickenmessung aller nichtmagnetisierbarer, metallischer, organischer und an dersartiger Überzüge auf magnetisierbarer Unterlage. Er misst die Kraft, die zum Ab- reissen eines Magneten von der Unterlage nötig ist und ist dadurch gekennzeichnet, da¯ sein Messsystem, welches sich aus dem Ma- gneten, einer Feder und einem Gleitkorper zusammensetzt, der mittels eines Stiftes einen Zeiger betätigt, eine arretierte Anzeige des Abreisspunktes ermöglicht.
Die Figuren stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Fig. la zeigt eine Ansicht, Fig. 1b einen Längssehnitt, Fig. lc und Fig. ld Querschnitte längs der Linien A-A bzw. B-B der Fig. lb. Das GerÏt besteht aus dem Korper 1, dem Träger des eigentlichen Messsystems, welches sich axis dem Magneten 2, der Feder 4 und dem Gleitkörper 6 zusammensetzt. Der Stabmagnet 2 ist auf der einen Seite kugelförmig abgerun- det und auf der andern Seite zur Aufnahme der Zugstange 3 abgesetzt. An der Zugstange 3 ist die Messfeder 4 angebracht, welche mittels der Schraube 5 mit dem zylindrischen Gleitkörper 6 verbunden ist.
Dieses Me¯system bewegt sich axial innerhalb des Kör- pers 1 des Messapparates. Im Gleitkorper 6 befindet sieh in Richtung senkreeht wu seiner LÏngsachse ein Stift 7, welcher in zwei gegen berliegenden Nuten 8 des Korpers 1 gleiten kann. Die Enden des Stiftes 7, welche aus den Nuten 8 im Körper 1 herausragen, laufen in einem zweigängigen Innengewinde der Gewindeb chse 9, welche um den Schaft der Sehraube 10 leicht drehbar ist. Diese Sehraube 10 schlie¯t den Körper 1 nach oben ab. Die Gewindeb chse 9 wird durch eine Unterlagscheibe 11 und eine Mutter 12 gegen Herausfallen gesichert.
Die Arretierung des Anzeigewertes bewirkt ein farbiger, durchsichtiger Zeiger 13, welcher sich in einer Nut 14 im Wörper 1 gleitend bewegen kann und mit dem Stift 7 fest verbunden ist. Uni ein Herausfallen des Zeigers 13 aus der Nut 14 zu verhindern, lÏuft diese. in einer Schwalbenschwanzf hrung.
An der Innenseite der Nut 14 befindet sich eine farbige Skala 15, an welcher die Stellung des Zeigers 13 abgelesen werden kann.
Um den Augenblick des Abreissens besser bestimmen zu können, ist die Zugstange 3 mit zwei zueinander kontrastreiehen Farben gefÏrbt, deren ¯bergangslinie 16 während des Gebrauches des Gerätes im Visierloch 17 im untern Teil des K¯rpers 1 siehtbar ist. Auf den. untel Teil des GerÏtes kann die Hülse 18 aufgesetzt werden, welche den Apparat vor Beschädigung schützt und ein praktisches Tragen des Gerätes ermöglieht.
Der Gebrauch des Apparats ist sehr einfach. Zur Messung wird die H lse 18 ent- fernt, der Apparat an der Schraube 1: gefasst und auf die zu messende Stelle des Prüflings aufgesetzt. Durch Linksdrehung der Gewinde büehse 9 wird das Messsystem 2, 3, 4, 5, 6 so verlagert, dass der Magnet 2 am Pr fling anhaftet. Dabei befindet sieh der Zeiger 13 am untern Grenzwert der Skala (höehster Zahlenwert der Skala). Dann wird die Büchse 9 im Uhrzeigersinn gedreht, wobei die farbige Grenzlinie 16 im Visierloeh 17 beobachtet wird. Es wird somit eine Lage des Me¯systems erreicht, bei welcher sich die Haftkraft des Magneten 2 und die Zugkraft der Messfeder 4 das Gleichgewicht halten.
Eine geringe Weiterdrelrung verursacht ein Abreissen des Magneten 2 vom Pr fling.
Selbstverständlich wird im Augenblick des Abreissens die Drehbewegung eingestellt.
Damit endet ebenfalls die Bewegung des Zeigers 13, dessen Kante auf der Skala 15 den Abreisspunkt markiert. Dieser ist somit arretiert und kann nach Abnehmen des Gerätes vom Prüfling an beliebigem Ort abge- lesen und mittcls eines Eichdiagrammes ausgewertet werden.
Zur Erleichterung der Ablesung wird die Färbung des durchsichtigen Zeigers 13 so gewählt, dass zusammen mit der Grundfarbe des vom Zeiger 13 bedeekten Teils der Skala lys 5 eine Mischfarbe entsteht. Die Skala 15 ist in ihrer ganzen Länge sichtbar, jedoch weist der vom Zeiger 13 bedeekte Teil eine andere Färbung auf, so dass die Endkante des Zei gers 13 infolge des Überganges von einer Fär- bung zur ändern klar sichtbar ist.
Die Bestimmung des Augenblickes des Abreissens kann nach dem. Geh¯r bestimmt werclen, da das Zurückspringen der Feder 4 einen gut hörbaren Schlag auf den Gleitkorper 6 ausübt. Der R ckschla ist ebenfalls durch eine leichte Erschütterung zu verspüren. Bei grosseren Schichtdicken sind diese Merkmale allerdings schwach. Zur Erleichterung des Erkennens des Abreissens dient daher das Visierloch 17. Beim Abreissen verschwindet die in diesem sichtbare Farbengrenzlinie 16 auf der Zugstange 3. Deshalb braucht wäh- rend der Messung nur die Grenzlinie 16 im Visierloeh 17 beobachtet zu werden.