DE1056859B - Einrichtung zur Herstellung eines Roentgenbeugungspolardiagramms von annaehernd ebenen Probestuecken - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Herstellung eines Röntgenbeugungspolardiagramms von annähernd ebenen Probestücken, wie sie zur Materialprüfung mittels Röntgenstrahlen verwendet werden, insbesondere auf eine Einrichtung zur selbsttätigen Aufzeichnung der mittels eines Röntgenstrahlgoniometers bestimmten Meßgrößen.

Bei Durchleuchtungsanlagen für Großgußteile, die mit Röntgenstrahlen arbeiten, ist es bereits bekannt, den Prüfling in zwei senkrecht zueinander liegenden Richtungen zu verschieben.

Es sind auch registrierende Röntengoniometer bekannt, bei denen eine ebene Probe sowohl in sich, als auch um eine in ihrer Ebene gelegene Achse gedreht wird. Die Aufzeichnung erfolgt dabei auf einem Registrierstreifen. Weiterhin sind Einrichtungen zur Erzeugung eines Röntgenstrahlpolardiagramms bekannt. Bei diesen Einrichtungen sind jedoch die Proben stabförmig ausgebildet, so daß aus dem zu untersuchenden Material Streifen herausgeschnitten und dann rundgedreht werden müssen. Da die Oberfläche sehr sorgfältig bearbeitet sein muß, ist dies mühevoll und zeitraubend und daher nicht für Massenuntersuchungen geeignet. Es ist ferner ein Verfahren zur Bestimmung der Struktur einer flachen Probe mittels eines Röntgenstrahlgoniometers bekannt, bei welchem ein Geigerzähler verwendet wird und bei welchem die Probe in sich gedreht und um eine in ihrer Ebene liegende Achse geschwenkt wird. Bei diesen Verfahren ist der Einfluß der Absorption bei den verschiedenen Drehbewegungen derart, daß für die angestrebten Untersuchungen eine Korrektur nicht erforderlich ist.

Durch die Erfindung wird eine Einrichtung geschaffen, die es erlaubt, schnell und einfach direkt ein quantitatives Polardiagramm des Beugungsbildes einer zu untersuchenden, ebenen Probe zu erhalten. Dabei werden durch die Einrichtung gemäß der Erfindung die bei dieser Art von Untersuchungen auftretenden geometrischen Fehler, die sich bei verschiedenen Einfallswinkeln der Strahlen gegenüber der Probenebene infolge unterschiedlicher Absorption ergeben, automatisch kompensiert. Die Einrichtung arbeitet automatisch und benötigt kein geschultes Personal zur Bedienung. Die Einrichtung zeichnet je nach Wunsch das Diagramm für nur einen oder zwei Quadranten der Probe auf. Hierdurch wird die für eine Untersuchung notwendige Zeitdauer auf ein Viertel oder auf die Hälfte der für ein vollständiges Polardiagramm erforderlichen Zeitdauer abgekürzt. Durch die Einrichtung wird ein direkt verwertbares Polardiagramm der Materialprobe in stereographischer Projektion auf einem kreisförmigen Registrierpapier hergestellt.

Gemäß der Erfindung ist eine Einrichtung zur Her-

Einrichtung zur Herstellung
eines Röntgenbeugungspolardiagramms
von annähernd ebenen Probestücken

Anmelder:
General Electric Company,
Schenectady, N.Y. (V.St.A.)

Vertreter: Dr.-Ing. Ε. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. Oktober 1953

Alfred Hollis Geisler, Schenectady, Ν. Y. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

stellung eines Röntgenbeugungspolardiagramms von annähernd ebenen Probestücken mit einer Anlage zur Erzeugung eines gebündelten Röntgenstrahles, einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Drehung des Probe-Stückes um eine erste Achse und zur schrittweisen Schwenkung um eine zweite, zur ersten senkrechten Achse, einer Meßvorrichtung zur Umwandlung der durch das Probestück gebeugten Röntgenstrahlen in ein proportionales elektrisches Signal und einer Registriervorrichtung zur Registrierung der elektrischen Signale, gekennzeichnet durch Mittel, die bei einer schrittweisen Schwenkung der Probe um einen vorbestimmten kleinen Winkel um die zweite Achse gleichzeitig die Proportionalitätskonstante zwischen der Intensität der auf die Meßvorrichtung auffallenden gebeugten Röntgenstrahlen und dem erzeugten elektrischen Signal derart verändern, daß die durch die Schwenkung der Materialprobe um die zweite Achse geänderte Absorption der Röntgenstrahlen kompensiert wird.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In den Zeichnungen stellt dar

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 eine Darstellung verschiedener zugehöriger Schaltungen,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Einzelheit der Einrichtung,

909 509,219·

Fig. 4 eine schematische Darstellung verschiedener Bestandteile der Einrichtung und

Fig. 5 eine schematische Darstellung für ein Beispiel der Aufzeichnung der gewonnenen Meßwerte.

Der allgemeine Aufbau der Einrichtung ist am besten an Hand der Fig. 4 zu erläutern. Mit 1 ist eine Röntgenanlage bezeichnet, die aus einer Röntgenstrahlungsquelle zur Erzeugung eines konzentrierten Bündels und einer Anzeigevorrichtung für Röntgenstrahlen, beispielsweise einem Geigerzähler, besteht. Dieser liefert ein elektrisches Signal, dessen Amplitude direkt der Intensität der von der Anzeigevorrichtung empfangenen Röntgenstrahlen proportional ist. Da die Einzelheiten einer solchen Einrichtung an sich bekannt sind, ist hierzu keine weitere Beschreibung nötig.

Mit 2 ist eine Einrichtung bezeichnet, welche das Signal von dem Geigerzähler empfängt und mit Hilfe eines Nachlauf-Potentiometers od. dgl. einen Schreibstift einer Registriervorrichtung in die entsprechende Stelhing auf dem Registrierstreifen bringt. Man kann hierzu bekannte Registriervorrichtungen benutzen.

Mit 3 ist eine Einrichtung zur Korrektur des vom Geigerzähler an die Registriereinrichtung gelieferten Signals bezeichnet, welche die Absorptionsfehler kompensiert, die durch die Schwenkung der Materialprobe um die zweite Achse entstehen, wie noch genauer erläutert werden wird.

Alit 4 ist die Steuereinrichtung für den Polardiagrammschreiber bezeichnet, welche Signale für die Betätigung des Druckteils des Schreibers in Abhängigkeit von den Signalen der Registriereinrichtung erzeugt. Diese Steuereinrichtung enthält eine Anordnung von bekannten Relais, die in den übrigen Figuren daher nur schematisch dargestellt ist.

Mit 5 ist der Polardiagrammschreiber bezeichnet, der weiter unten noch im einzelnen erläutert werden wird.

Mit 6 ist das Goniometer bezeichnet.

Im folgenden werden zunächst die Einzelheiten des Polardiagrammschreibers erläutert. Dieser Schreiber ist mit einem horizontal angeordneten, in Fig. 1 jedoch nicht dargestellten Drehtisch ausgerüstet, auf welchem ein kreisförmiges Registrierblatt 10 liegt, dessen Rand mit einer Gradeinteilung 11 versehen ist. Das Registrierblatt 10 ist auf dem Drehtisch mittels einer Mutter 12 befestigt, welche auf einen Schraubenbolzen in der Mitte des Drehtisches aufgeschraubt wird. Der Drehtisch wird mittels eines umsteuerbaren Motors M' (Fig. 2) angetrieben, dessen Wirkungsweise weiter unten noch erläutert werden wird.

Ein mit 15 bezeichnetes Traggestell trägt eine Druckeinrichtung. Der Druckvorgang wird mittels eines mit 16 bezeichneten Druckkopfes bewerkstelligt. Dieser Druckkopf besteht aus einem L-förmigen Träger 17, der auf zwei parallelen Führungsstangen 19 und 20 verschiebbar angeordnet ist, die durch Bohrungen in einem der Schenkel des L-förmigen Trägers hindurchlaufen. Eine Antriebswelle 18 durchsetzt eine Bohrung in dem anderen Schenkel des Trägers 17.

Die Welle 18 und die Führungsstangen 19 und 20 sind in den Platinen 21 und 22 gelagert und laufen parallel zueinander in einem festen Abstand von der Ebene des Drehtisches. Der Träger 17 wird gegen die Platine 22 mittels eines an diesem befestigten Zugseiles 24 gezogen, dessen anderes Ende an einer mittels einer Feder vorgespannten Rolle 23 befestigt ist. Dieses Zugseil 24 läuft über Umlenkrollen 25 und 26, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Im Träger 17 ist ein Stift 27 gelagert, der in eine Bohrung im Träger 17

ausweichen kann und durch eine Feder normalerweise aus dem Träger 17 herausgedrückt wird, so· daß er sich in der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet. Das obere Ende des Stiftes 27 verjüngt sich aus einem weiter unten noch zu erläuternden Grunde nach oben. Der Stift 27 dient als Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Trägers 17 längs der Welle 18 und der Führungsstangen 19 und 20, da nämlich der Stift 27 an einem von mehreren Ringwulsten 28 auf einer

ίο Welle 29 anschlägt. Jeder dieser Ringwulste 28 ist an seiner hinteren Stirnfläche 30 abgeschrägt und besitzt ferner eine Nut 31. Die Nuten 31 in den Wülsten 28 sind gegenüber dem jeweils benachbarten Wulst um 45° versetzt, so daß bei einer Drehung der Welle 29 um 45° in Richtung des Pfeiles jeweils eine neue Nut 31 in Richtung des Anschlagstiftes 27 kommt, so daß dieser durch die betreffende Nut hindurchtreten kann. Das durch eine Feder vorgespannte Seil 24 bewegt dann den Träger 17 mit seinem Stift 27 in Radial-

ao richtung des kreisförmigen Registrierblattes nach innen, bis der Stift 27 an dem nächsten Wulst 28 anschlägt. Mit Hilfe dieser Einrichtung durchläuft der Träger 17 eine Anzahl von Stellungen vom Rande des Registrierblattes 10 an in Radialrichtung des Drehtischs nach innen. Die Welle 29 wird um Winkel von je 45° von einem Elektromagneten 113 gedreht. An dem Träger 17 befindet sich ein Griff 32 zum Rückstellen des Trägers bis zum Rand des Registrierblattes. Beim Rückstellen des Trägers 17 treffen die abgeschrägten hinteren Stirnflächen der Wülste 28 auf den sich verjüngenden Anschlagstift 27 und drücken diesen herab.

Das Drucken der Registriermarken geschieht mittels eines drehbaren achteckigen Druckkörpers 33, welcher acht verschiedene Stellungen einnehmen kann. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel werden nur sieben der acht verschiedenen Stellungen für den Druck benutzt. Auf jeder der sieben Flächen ist eine Drucktype 34 od. dgl. angebracht, welche einen Registrierpunkt oder eine Registriermarke in einer vorbestimmten Farbe druckt. Die achte Stellung dient für Rückstellzwecke. Die Drucktypen 34 können aber auch so ausgebildet sein, daß einzelne Ziffern oder Zeichen an Stelle verschiedenfarbiger Punkte gedruckt werden. Der Druckkörper 33 ist an zwei Hebeln 35 und 36 und über diese Hebel an einem Rahmen befestigt, welcher um die Welle 18 drehbar ist und mit seinen Teilen 37 und 38 beiderseits am Träger 17 anliegt, so daß sich der Rahmen mit dem Träger 17 längs der Welle 18 verschiebt. An einer Scheibe 39 sind Stempelkissen 40 befestigt, von denen jedes mit einer anderen Druckfarbe getränkt ist und die mittels Zahnräder 41 bis 44 jeweils auf die zugehörige Drucktype 34 eingestellt werden. Das Zahnrad 41 dreht sich gleichzeitig mit dem achteckigen Druckkörper 33, und die Scheibe 39 wird durch die Zahnräder 42 bis 44 im Übersetzungsverhältnis 1 :1 mit dem Druckkörper 33 angetrieben. Jede Drucktype 34 wird somit jeweils von einem gesonderten Stempelkissen 40 mit Druckfarbe eingefärbt.

Die Einstellung einer Drucktype 34 geschieht durch schrittweises Drehen der Welle 18 mittels eines Elektromagneten 45, welcher über eine Kupplung 46, 47 die Welle in acht verschiedene Stellungen einstellen kann. Bei Erregung des Magneten 45 wird zunächst die Kupplung 46, 47 eingerückt, so daß die Welle 18 um 45° gedreht wird. Mittels eines Unterbrechungskontaktes und eines auf der Scheibe 48 befestigten Nockens 50 wird der Erregerstrom des Magneten 45 nach einer Drehung der Welle 18 um 45° unter-

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brachen, so daß der Kupplungsteil 46 von dem anderen Kupplungsteil 47 gelöst wird und der Magnet dann unerregt bleibt, bis der erste Kupplungsteil vermöge einer (nicht dargestellten) Feder in seine Anfangslage zurückwandert. Der Kupplungsteil 46 trägt einen Betätigungsarm 51, welcher zwischen einem Nocken 49 und dem Nocken 50 der Scheibe 48 hindurchreicht und diese Nocken abwechselnd berührt. Der Magnet 45 wird über einen Schaltkontakt 52 erregt, dessen einer Kontaktteil an einer Blattfeder 53 befestigt ist, die normalerweise den Schaltkontakt 52 geschlossen hält. Die Blattfeder 53 ist an der Stelle 54 durchgebogen, so daß durch den Nocken 50 der Schaltkontakt 52 geöffnet werden kann, wodurch der Magnet 45 stromlos wird. Die Nockenscheibe 48 ist auf der Welle 18 drehbar und schleift an Teilen des nicht dargestellten Gehäuses derart, daß sie bei einer Drehung der Welle 18 in ihrer jeweiligen Stellung bleibt. Bei Beginn eines Arbeitszyklus ist der Schaltkontakt 52 geschlossen, und der Magnet 45 ist erregt. Die Kupplungsteile 46 und 47 rasten ein, und die Welle 18 wird durch den Magneten 45 um 45° gedreht. Der Arm 51 berührt sodann den Nocken 49 und dreht die Scheibe 48, bis der Nocken 50 die Blattfeder 53 an der Stelle 54 berührt, wodurch der Schaltkontakt 52 geöffnet und der Magnet 45 entregt wird. Die Kupplungsteile 46 und 47 kommen außer Eingriff, und der Magnet 45 geht in seine Anfangslage zurück. Der Schaltkontakt 52 bleibt sodann durch den Nocken 50 geöffnet, bis der Arm 51 seinerseits den Nocken 50 berührt und ihn in seine Anfangsstellung zurückbewegt, in welcher sich der SchaItkontakt 52 wieder schließt. Wenn der Magnet 45 wieder erregt wird, wiederholt sich der beschriebene Vorgang. Die Welle 18 dreht sich also jeweils in Schritten von 45° in einer Richtung.

Die Welle 18 besitzt auf einem Teil ihrer Länge eine Nut 55. Am Druckkopf 16 ist ein Zahnradgetriebe 56 bis 58 angebracht, welches die Drehbewegung der Welle 18 auf den Druckkörper 33 überträgt, da ein am Zahnrad 56 befestigter Stift in der Nut 55 gleitet. Mittels einer Klinke und eines Klinkenrades 59 wird ein Rückwärtsdrehen des Druckkörpers 33 verhindert, und außerdem wird hierdurch jede der Drucktypen 34 in die richtige Druckstellung gebracht.

Wie bereits erwähnt, ist der ganze Druckkopf 16 um die Welle 18 schwenkbar. Der Druckkopf 16 wird durch eine Feder 60 in die Arbeitsstellung (d. h. in eine Stellung, in welcher die unterste Drucktype 34 das Registrierpapier 10 berührt) gebracht. Gegen die Kraft dieser Feder wird das Druckwerk mittels einer angeflachten Welle 61 nach oben gedrückt. Die Anflachung dieser Welle 61 berührt einen Stift 62, der an einem Hebel 63 befestigt ist, welcher starr mit den Hebeln 35 und 36 verbunden ist. Der Berührungspunkt zwischen dem Stift 62 und der Welle 61 liegt exzentrisch zu der Achse der Welle 61, so daß, wenn die Welle 61 sich in der richtigen Richtung ein wenig dreht, die Feder 60 das Druckwerk nach abwärts zieht und die unterste Drucktype 34 das Registrierpapier 10 berührt und eine Markierung auf das Registrierpapier druckt. Die Welle 61 wird mittels eines radial zu ihr verlaufenden Hebels 64 geschwenkt, an dem eine Blattfeder 65 angreift. Diese Blattfeder ist an Haltern 66 und 67 befestigt. Die Blattfeder 65 greift an dem Hebel 64 über einen Stift 68 an. Die Blattfeder 65 und eine weitere Spiralfeder 69 wirken der Feder 60 entgegen und ziehen den Druckkopf von dem Registrierpapier 10 fort. Der Hebel 64 wird durch

einen Elektromagneten 70 nach unten gezogen und zwar gegen die Kraft der Blattfeder 65 und der Spiralfeder 69, so daß die WelleSl sich etwas dreht und die Feder 60 den Druckkörper 33 nach unten bewegt, bis die unterste der Drucktypen 34 das Registrierblatt 10 berührt.

Mittels eines Schalters 72 wird die ganze Vorrichtung nach Vollendung der Messung selbsttätig stillgesetzt. Zu diesem Zweck ist an einem durch eine ιο· Feder vorgespannten Druckstab 73 ein verstellbarer Hebel 74 angebracht, welcher bei Berührung durch den Träger 17 den Druckstab 73 in Längsrichtung verschiebt, so daß mittels des Schalters 72 die Speiseleitung für die gesamte Vorrichtung unterbrochen wird.

Ein federnder Bügel 75;, welcher an dem Druckkopf 16 befestigt ist, dient dazu, das Registrierblatt 10 an derjenigen Stelle, an der es unter dem Druckkopf vorbeiläuft, auf den Drehtisch anzudrücken, so Die elektrische Schaltung und die zugehörigen Bestandteile der Vorrichtung sind an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert.

Über Leitungen 100 und 101 ist ein Motor M (Fig. 2) an das Stromnetz angeschlossen. Dieser Motor dreht einen Halter 102 für die zu untersuchende Materialprobe mittels einer Schnecke 103 um eine erste Achse. Der Halter 102 ist mit wenigstens einem Schaltstift 104 ausgerüstet, der einen normalerweise offenen Schalter 105 schließt. Der HaI-ter 102 kann aber auch mit zwei derartigen Schaltstiften 104, die gegeneinander um 180° versetzt sind, ausgerüstet sein oder auch mit vier derartigen Schaltstiften 104, die um 90° gegeneinander versetzt sind, wie in Fig. 2 punktiert angedeutet ist. Der Halter 102 ist außerdem noch um eine zweite, zur ersten senkrechte Achse um Winkel von jeweils 5° schwenkbar. Zu diesem Zweck dient ein Elektromagnet 106, welcher an eine Spannungsquelle mittels Leitungen 109, 110 angeschlossen ist. Durch den Schalter 105 werden Leitungen Ill_j 112 mit einer Leitung 107 verbunden, so daß über die Leitung 112 der bereits an Hand der Fig. 1 erwähnte Magnet 113, der ebenso ausgebildet ist wie der Magnet 45., erregt wird und der Druckkopf 16 somit auf die um je 5° verschiedenen Schwenkwinkel der Probe eingestellt wird. Der Magnet 113 ist mit einer ähnlichen Kupplung ausgerüstet wie der Magnet 45. Über eine Leitung 114 wird der Magnet 113 mit einer Leitung 108 verbunden. Leitungen 115 und 116 verbinden eine Magnetspule 117 eines gewöhnlichen Schrittschalters mit den Leitungen 112 und 108.

Leitungen 121 und 122 sind einerseits an den Geigerzähler und an das Meßinstrument der Röntgenanlage 1 angeschlossen. Andererseits liegt die Leitung 121 an einer Eingangsklemme der Registriereinrichtung 2, und die Leitung 122 an dem Drehpunkt 123 eines beweglichen Schaltarmes 124 eines Schrittschalters. Über diesen Schaltarm 124 wird die Leitung 122 mit einer Leitung 125, die an der anderen Eingangsklemme der Registriereinrichtung 2 angeschlossen ist, über die Kontakte 126,129,132,135 usw., ferner über die Widerstände 127, 130, 133, 136 usw. und schließlich über die Leitungen 128, 131, 134, 137 usw. verbunden, und zwar der Reihe nach, indem bei Erregung der Magnetspule 117 der Schaltarm 124 von einem der erwähnten Kontakte auf den nächsten fortgeschaltet wird. Jeder der erwähnten Widerstände bewirkt eine Korrektur der Intensität des vom Geigerzähler gelieferten Signals. Diese Korrektur dient zur Berücksichtigung der durch die Schwenkung der Material-

probe um die zweite Achse hervorgerufenen Intensitätsänderungen, da in den verschiedenen Schwenkstellungen der Materialprobe innerhalb derselben die Röntgenstrahlen verschieden lange Wege durchlaufen. Dadurch wird der Meßbereich der Registrieranordnung 2 derart geändert, daß die Schreibfeder auf dem Registrierstreifen für vergleichbare Intensitäten bei verschiedenen Werten des Schwenkwinkels um die zweite Achse der Materialprobe die gleiche Lage einnimmt.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, wird eine Schreibfeder oder ein Schreibstift 171 mittels eines Fadens 172, der über Rollen 173 bis 176 läuft, verstellt. Der Faden ist an einer Trommel 177 befestigt, die auf einer Welle 178 sitzt. Die Stellung der Schreibfeder wird mittels einer Nachlaufeinrichtung 179, die mit einem Schleifkontakt arbeitet, gesteuert. Derartige Nachlaufsysteme sind für Registrierinstrumente an sich bekannt. Die Welle 178 treibt ferner eine Walze 180 an, welche aus sieben oder mehr gleichartigen Scheiben besteht, auf deren Umfang sich je ein Nocken 181 befindet. Jeder Nocken 181 wirkt mit einem verschiebbaren Stift 182 zusammen, der einen ihm zugeordneten, normalerweise offenen Schalter 186 bis 192 schließt, wenn der Nocken 181 den zugehörigen Stift 182 anhebt.

Die Registriereinrichtung ist sowohl für die Durchführung des Druckvorganges als auch für den Antrieb des Drehtisches an die gleiche Stromquelle angeschlossen.

Leitungen 201 und 202 speisen die Druckeinrichtung. Die Leitung 201 liegt am einen Ende einer Spule 203 des zur Einstellung auf acht verschiedenen Stellungen dienenden Magneten 45, der bereits in Verbindung mit Fig. 1 erwähnt wurde. Die Leitung 202 ist jeweils mit der einen Klemme der Schalter 186 bis 192 über Leitungen 204 bis 210 verbunden. Der Magnet 45 wirkt, wie bereits an Hand der Fig. 1 erläutert w^rurde, auf die Welle 18, so daß diese bei jeder Erregung des Magneten über die Kupplung 46, 47 sich um 45° dreht. Die Welle 18 treibt ihrerseits einen Drehkörper 211 beispielsweise im Uhrzeigersinn an. Ferner wird über die Welle 18 der Druckkörper 33 in der an Hand der Fig. 1 beschriebenen Weise angetrieben. Der Drehkörper 211 besitzt am Umfang sieben Kontaktstellen 212 bis 218. die um 45° gegeneinander versetzt sind, wobei zwischen den Kontaktstellen 212 und 218 ein Winkel von 90° besteht. Zwischen den beiden Kontaktstellen 212 und 218 ist eine Nut 219 angebracht, die einen etwas größeren Zentriwinkel besitzt als die Kontaktstellen 212 bis 218. Der Drehkörper 211 ist ferner mit einem Kontaktfinger 220 ausgerüstet, der zum Anschluß dieses Drehkörpers an die Spule 203 über eine Leitung 222 und über eine Leitung 221 dient, zwischen denen der an Hand der Fig. 1 bereits erwähnte Schaltkontakt 52 liegt. Dieser Schaltkontakt ist normalerweise geschlossen. Wie bereits an Hand der Fig. 1 erläutert wurde, wird dieser mittels der Nockenscheibe 48 geöffnet. Die Schalter 186 bis 192 sind mit Kontakten 223 bis 229 über Leitungen 230 bis 236 und über ein gewöhnliches Relaissystem verbunden, das in Fig. 2 durch die punktierte Linie 4 a angedeutet ist. Dieses Relaissystem hat die Aufgabe, die für die Betätigung des Magneten 45 erforderliche Gleichsprnnung über den Drehkörper 211 an diesen anzuschließen und zwar mit Hilfe der ebenerwähnten von einer kleineren Spannung betätigten Relais, welche über die Schalter 186 bis 192 gesteuert werden. Ein achter Kontakt 238 dient zur Rückstellung des Drehkörpers 211 und liegt über eine Leitung 239, über den Elektromagneten 70 (vgl. auch Fig. 1) sowie über eine

Leitung 241 und die Leitung 202 an Spannung. Die Kontakte 223 bis 229 und 238 sind auf dem Umfang des Drehkörpers 211 gleich weit voneinander entfernt und, mit Ausnahme des sich mit der Nut 219 deckenden Kontaktes 229, sind alle diese Kontakte in Dekkung mit einem entsprechenden Gegenkontakt auf dem Drehkörper 221. Eine Antriebsspule 242 eines Zeitverzögerungsschalters 245 von an sich bekannter Ausbildung ist über Leitungen 243 und 244 an die Leitungen 239 und 241 zu einem später noch zu erläuternden Zweck angeschlossen. Die Kontakte des Verzögerungsschalters 245 liegen über Leitungen 246 und 247 zwischen den Leitungen 243 und 241.

Die Schaltung, welche sich auf den Antrieb des Drehtisches und des Registrierpapiers bezieht, wird über Leitungen 250 und 251 aus dem Stromnetz gespeist. Der über den Schalter 105 gespeiste Magnet 113 dreht die Welle 29 jeweils um Schritte von 45°, wie an Hand der Fig. 1 erläutert wurde. Mit dieser Welle dreht sich ein Kontaktfinger 252, der über die Leitung 250 an Spannung liegt. Um diesen Kontakt 252 herum sind acht in gleichen Abständen angebrachte Gegenkontakte 253 bis 260 derart angeordnet, daß diese bei Drehung der Welle 29 nacheinander vom Kontaktfinger 252 berührt werden. Dabei sind je zwei durch je einen anderen Gegenkontakt getrennte Gegenkontakte 253, 255, 257 und 259 über eine Leitung 261 miteinander verbunden, und die dazwischenliegenden Gegenkontakte 254, 256, 258 und 260 sind über eine Leitung 262 miteinander verbunden. Die Leitungen 261 und 262 sind Klemmen 265 und 266 eines Polwechselschalters 267 über Leitungen 263 und 264 angeschlossen. Leitungen 270 und 271 verbinden den Mittelanschluß des Schalters 267 mit dem umsteuerbaren Motor M', und die Leitung 251 stellt die dritte Leitung für den Motor M' dar. Die Motoren M und M^r werden so bemessen oder so übersetzt, daß bei einer vollen Umdrehung des Materialprobenhalters 102 durch den Motor M ebenfalls eine volle Umdrehung des Drehtisches durch den Motor M' stattfindet.

Die beschriebene Einrichtung wirkt in folgender Weise:

Nach Auflegen eines neuen Registrierblattes 10 auf den Drehtisch wird der Druckkopf 16 in seine Anfangsstellung am äußeren Rand des Registrierpapiers gebracht. Der Halter 102 wird dann auf den ersten Teilwinkel von 5° eingestellt. Der Halter 102 dreht sich sodann um die erste Achse, bis der Stift 104 den Schalter 105 öffnet. Das Goniometer und das Registriergerät werden gleichzeitig in Betrieb gesetzt. Der Polwechselschalter 267 wird auf eine Drehung des Drehtisches im Uhrzeigersinn eingestellt.

Die gebeugten Röntgenstrahlen, welche den Geigerzähler treffen, erzeugen in ihm ein Signal proportional der Intensität, welche von den beiden Einstellwinkelu der Materialprobe im Goniometer abhängt und wel ches über die Leitungen 121, 122 dem Registriergerät 2 über die Intensitätskorrektureinrichtung zugeleitet wird. Der Schaltarm 124 befindet sich in seiner Anfangsstellung auf dem Kontakt 126. Die Widerstände 127, 130, 133 usw. sind so eingestellt, daß sie bei den Schwenkungen der Materialprobe von jeweils 5° das vom Geigerzähler kommende Signal korrigieren, welches der Registriereinrichtung 2 zugeleitet wird. Der Antrieb für die Schreibfeder 171 der Registriereinrichtung 2 dreht die Welle 178 entsprechend dem korrigierten Signal, und die Nocken 181 betätigen die Schalter 186 bis 192.

Wenn man annimmt, daß der sich drehende Kontaktfinger 252 den Kontakt 253 gerade berührt, so-

Claims (1)

wird der Speisestromkreis des Motors M' über die Leitung 250, diesen drehbaren Kontaktfinger 252, den Kontakt 253, die Leitung 263, die Klemme 265, den Schalter 267, die Leitung 270, die Wicklung des Motors M' und die Leitung 251 geschlossen. Hierbei 5 wird derMotorM'so angetrieben, daß der Drehtisch sich im Uhrzeigersinn dreht. Unter der Annahme, daß der Schalter 188 durch den zugehörigen Stift 182 geschlossen ist und daß der Drehkörper 211 in seiner Anfangsstellung steht, d. h. daß die Nut 219 dem Kontakt 238 gegenübersteht, fließt Strom durch die Leitung 232, den Kontakt 225, den Drehkörper 211, den Kontakt 220, die Leitung 221, den geschlossenen Schaltkontakt 52, die Leitung 222, die Spule 203 und die Leitung 201. Der Elektromagnet 45 wird erregt und dreht den Drehkörper 211 um 45° im Uhrzeigersinn. Wenn der Elektromagnet 45 voll erregt ist, öffnet sich der Schaltkontakt 52, so daß der Erregerstromkreis der Spule 203 unterbrochen wird und der Magnet in seine Anfangslage zurückkehrt. Der Drehkörper 211 bleibt jedoch in seiner neuen Lage, da die Kupplungsteile 46 und 47 sich trennen. Wenn der Elektromagnet 45 in seine unerregte Stellung zurückgekehrt ist, gibt der Arm 51 die Blattfeder 53 frei, so daß die Kontakte 52 sich wieder schließen. Da der Kontakt 225 noch in Berührung mit dem Gegenkontakt auf dem Drehkörper 211 steht, wird der Elektromagnet 45 von neuem erregt, und der beschriebene Vorgang wiederholt sich so oft, bis die Nut 219 schrittweise bis zum Kontakt 225 gewandert ist. Wenn in dieser Stellung der Elektromagnet 45 wieder entregt wird und der Schaltkontakt 52 sich schließt, bleibt der Erregerstromkreis des Elektromagneten 45 zwischen dem Kontakt 225 und dem Drehkörper 211 geöffnet. Zu Beginn des Arbeitszyklus lag der Kontakt 238 der Nut 219 gegenüber, und der Erregerstromkreis war daher an dieser Stelle unterbrochen. Nach der ersten Erregung des Elektromagneten 45 wurde dieser Stromkreis durch den Kontakt 238 an der Stelle 218 und im weiteren Verlauf an den Stellen 217, 216, 215 bzw. 214 geschlossen, so daß die Leitung 201, die Spule 203, die Leitung 222, der Schaltkontakte 52, die Leitung 221, der Kontaktfinger 220, der Drehkörper 211, der Kontakt 238, die Leitung 239, der Elektromagnet 70, die Leitung 241 und die Leitung 202 den oben angegebenen Stromkreis überbrücken. Bis der erstgenannte Stromkreis durch die Nut 219 an der Stelle 225 geöffnet wird, fließt durch den Elektromagneten 70 kein zu seiner Betätigung ausreichender Strom. Wenn der Kreis zur Einstellung des Druckkörpers geöffnet wird und der Schalterkontakt 52 geschlossen bleibt, ist ein ausreichender Strom zur Betätigung des Elektromagneten 70, d. h. zur Abwärtsbewegung des Druckkopfes 16 und zum Druck der eingestellten Letter oder einer Markierung in der entsprechenden Farbe vorhanden. Der Verzögerungsschalter 245 ist normalerweise offen, jedoch schließt sich dieser Schalter kurz nach der Betätigung des Elektromagneten 70 und stellt eine unmittelbare Verbindung der Leitungen 239 und 241 unter Überbrükkung des Elektromagneten 70 her, so daß der Druckkopf 16 wieder in seine obere Stellung zurückkehrt. Da der Strom für den Elektromagneten 45 jetzt über die Leitung 239 verläuft und dabei der Elektromagnet 70 durch den Schalter 245 überbrückt ist, fließt ein ausreichender Strom, so daß der Magnet 45 wieder schrittweise erregt wird, bis die Nut 219 in ihre Anfangsstellung am Kontakt 238 zurückgekehrt ist und dabei den Erregerkreis öffnet sowie eine Rückstellung des Verzögerungsschalters bewirkt. Der vollständige Arbeitszyklus kann dann wieder beginnen, wenn der Schalter 188 oder ein anderer der Schalter 186 bis 192 geschlossen wird. Wegen der verschiededenen Intensitäten der Signale werden jeweils andere der Schalter 186 bis 192 geschlossen, so daß der Druckkörper 33 sich auf eine jeweils andere Stellung einstellt und verschiedene Zeichen bzw. verschiedenfarbige Markierungen auf das Registrierblatt druckt. Ist nur ein Stift 104 auf der Scheibe 102 aufgesetzt, so führt die Materialprobe eine volle Umdrehung aus. Hierbei hat sich auch das Registrierpapier einmal vollständig gedreht und durch Schließen der Schalter 186 bis 192 wurden auf dem Papier die Registrierungen vorgenommen. Der Schalter 105 wird sodann durch den Stift 104 geschlossen, der Elektromagnet 106 erregt und der Materialprobenhalter 102 um seine zweite Achse ein wenig geschwenkt, beispielsweise um 5°. Gleichzeitig wird die Spule 117 des Schrittschalters erregt, der Kontaktarm 124 in eine neue Lage gebracht, beispielsweise vom Kontakt 126 zum Kontakt 129. Hierdurch wird das Signal des Geigerzählers entsprechend dem Widerstand 130, d. h. entsprechend der neuen wirksamen Dicke der Materialprobe korrigiert. Gleichzeitig wird der Magnet 113 erregt und die Welle 29 um 45° gedreht, wodurch der Druckkopf 16 in Radialrichtung des Registrierpapiers verschoben wird. Gleichzeitig wandert der Kontaktfinger 252 beispielsweise vom Kontakt 253 auf den Kontakt 254. Der Drehsinn des Motors M' wird nun umgekehrt, so daß nunmehr ein Stromkreis über die Leitung 250, den Kontaktfinger 252, den Kontakt 254, die Leitung 262, die Leitung 264, die Klemme 266, den Schalte267, die Leitung271, den MotorM' und dieLeitung251 besteht. Im Bedarfsfalle kann der Drehtisch während des ganzen Meßvorgangs kontinuierlich in derselben Richtung angetrieben werden, wenn man die Polwechselschaltereinrichtung 252 bis 262 fortläßt und die Leitung 250 unmittelbar an eine der Klemmen des Polwechselschalters 267, beispielsweise an die Klemme 266, anschließt. Zu diesem Zweck ist beispielsweise ein Umschalter vorgesehen, an dessen Mittelkontakt die Leitung 250 liegt und dessen eine Außenklemme am Kontakt 252 und dessen andere Außenklemme an die Klemme 266 angeschlossen werden. Diese letztere Schaltung ist zur Vereinfachung des Schaltbildes nicht dargestellt. Der Zweck der Änderung der Drehrichtung des Motors M' besteht darin, die Meßwerte in einem oder in zwei Quadranten des Registrierpapiers aufzuzeichnen, wenn vier oder zwei Stifte 104 benutzt werden. Wenn man nur einen Stift 104 benutzt, läuft das Registrierpapier 10 gleichförmig in einer Richtung um. Aus Fig. 5 ist eine schematische Darstellung des Registrierpapiers 10 ersichtlich, auf welchem der Weg, längs dessen die Registrierpunkte liegen, bei Benutzung von vier Stiften 104, die um 90° gegeneinander versetzt sind, durch eine punktierte Linie angedeutet ist. Eine derartige Art der Aufzeichnung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Materialprobe eine vierfache Symmetrie besitzt. Bei Benutzung von nur zwei Stiften 104, die diametral einander gegenüberliegen, erstreckt sich der Registrierweg über zwei Quadranten des Registrierpapiers. Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Herstellung eines Röntgenbeugungspolardiagrammes von annähernd ebenen Probestücken mit einer Anlage zur Erzeugung eines gebündelten Röntgenstrahles, einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Drehung des Probestückes um eine erste Achse und zur schrittweisen

909 509'/21i