DE2629505C2

DE2629505C2 - Vorrichtung zur Messung der Dicke von nichtmagnetischen Schichten

Info

Publication number: DE2629505C2
Application number: DE19762629505
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr. 5000 Köln Nix
Original assignee: Elektro-Physik Hans Nix & Dr-Ing E Steingroever Kg 5000 Koeln De; Elektro Physik Hans Nix & Dr Ing E Steingroever Kg 5000 Koeln
Current assignee: Elektro-Physik Hans Nix & Dr-Ing E Steingroever
Priority date: 1976-06-30
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1985-05-09
Also published as: DE2629505A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Dicke von nichtmagnetischen Schichten auf magnetischen Unterlagen durch Bestimmung der Haftkraft eines Magneten der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung.

Solche Vorrichtungen werden beispielsweise eingesetzt, um die Dicke nichtmagnetischer Schichten, wie Lacke. Verchromungen. Kunslstoffbeschichtungc-n usw..

auf einer Eisenunterlage zu bestimmen.

Bei einer derartigen bekannten Meßvorrichtung (DE-AS 10 97 147) wird die Achse zum Spannen einer als Meßfeder dienenden Spiralfeder bei Betätigung eines Bedienungshebels durch eine zwischen einem Zahnsegment und einem Ritzel vorhandene Obersetzung von etwa 1 :10 in eine verhältnismäßig schnelle, dabei jedoch ganz in Abhängigkeit vom Niederdrücken des Bedienungshebels ungleichförmige Umdrehung versetzt.

ίο Dies wirkt sich dann beim eigentlichen Meßvorgang entsprechend ungünstig auf die Kraftübertragung von der gespannten Msßfeder auf den Magnettraghebel und damit auf das Abheben des am Magnettraghebel angebrachten Haftmagneten von der zur messenden unmagretischen Schicht aus. Diese Ungleichförmigkeit wird noch dadurch erhöht, daß sich beim Abheben des Magneten von dem Prüfling Zähne, die sich auf der Oberseite des Magnettraghebels befinden, in ein Ritzel eindrücken, das mit einem Zahnrad kämmt, das sich auf der Achse zum Spannen der Meßfeder befindet Die daraus resultierenden Ungenauigkeiten können sich besonders im ungünstigen Falle derart addieren, daß die mittels eines auf der Achse sitzenden Zeigers an der Meßskala festgehaltenen Meßwerte größeren Schwankungen unterliegen. Auch kann die Bedienungsperson bei dieser Meßvorrichtung schon durch eine unterschiedlich schnelle Betätigung dty Bedienungshebels einen starken Einfluß auf das Meßergebnis ausüben.

Ein anderes bekanntes Dickenmeßgerät für unmu-

gnetische Überzüge auf Metalikörpern nach dem Prinzip der Messung der Haftkraft eines Dauermagneten (DE-AS 21 04 137) hat außer zwei auf einer Zentralach se sitzenden Spiralfedern einen Federmotor mit einem mehrstufigen Getriebe sowie ein mit einem Bremsstift zusammenwirkendes Bremsrad zum Abheben eines an einem schwenkbaren Haupthebel sitzenden Dauermagneten von einem Prüfling. Dieses Gerät ist aufgrund seines komplizierten Aufbaues sehr störanfällig und bedarf einer umständlichen Justierung, i-n hinreichend gcnaue, wiederholbare Meßergebnisse zu erzielen.

Bei einem anderen bekannten Geräi (DE-PS 8 69 125) wird die als Meßfeder dienende Spiralfeder durch Drehen der Skalenscheibe solange gespannt, bis der Magnet schlagartig von der Oberfläche der nichtmagnetischen Schicht abgehoben wird. Dieser Haftkraft des Magneten auf der magnetischen Schicht entspricht also eine ganz bestimmte Spannkraft der Spiralfeder und damit eine bestimmte Winkelstellung der Skalenscheibc, so daß nach entsprechender Eichung des Gerätes aus dieser Winkelstellung direkt die Dicke der nichtmagnetischen Schicht abgelesen werden kann.

Die Handhabung eines solchen Gerätes erfordert jedoch Übung und Erfahrung, so daß im allgemeinen der erhaltene Meßwert sehr stark von der Art der Bedienung abhängt. Dies ist jedoch äußerst unerwünscht, da so subjektive Einflüsse in die Messung eingeführt werden, die sogar die Anwendbarkeit eines solchen Gerätes in Frage stellen können.

Da ein solches Gerät nicht nur von Technikern, sondem auch von Kaufleuten, Vertretern. Einkäufern usw. benutzt wird, sollten Bedienungsfehler soweit wie möglich ausgeschlossen und objektive Meßwerte angestrebt werden. Dies läßt sich nur mit einer Vereinfachung der Bedienung erreichen.

Bisher mußte die Bedienungsperson dus Gerat in einer Hand halten und mit dem Zeigefinger bzw. Daumen dieser Hand während der Messung die Skalcnscheibe drehen. Dabei isl es jedoch nicht möglich, das floral

vollkommen unbeweglich und erschütterungsfrei auf der Meßstelle zu halten, wie es unbedingt erforderlich ist, wenn die Dicke der Schicht mit hoher Genauigkeit bestimmt werden solL

Eine weitere Bedingung für eine genaue Messung ist, daß die Bedienungsperson die Drehung der Skalenscheibe sofort beendet, wenn der Magnet von der nichtmagnetischen Schicht abhebt, was jedoch von der Reaktionszeit der Bedienungsperson abhängt, so daß die Skalenscheibe im allgemeinen noch etwas über den genauen Meßpunkt hinaus weitergedreht wird. Dadurch wird jedoch eine zu geringe Schichtdicke angezeigt.

Ein weiterer Nachteil ist, daß die Bedienungsperson den Eindruck hat, den Meßwert selbst einzustellen. Sie wird also die erhaltene Schichtdicke als subjektive Größe ansehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung di.r angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die oben genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll eine solche Vorrichtung geschaffen werden, bei der der Meßvorgang automatisch, schnell und exakt abläuft, ohne daß die Bedienungsperson einen Einfluß auf das Meßergebnis hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst, während in den Ansprüchen 2 bis 8 besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnet sind.

Durch die Einrichtung zur Drehzahlregelung, die eine konstante Drehzahl der Skalenscheibe bewirkt und in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Fliehkraftregler ist, und durch die die Drehung der Skalenscheibe blockierende Klinke, die beim Abheben des Magneten in die Einrichtung zur Drehzahlregelung eingreift, wird mit besonders einfachen Mitteln sichergestellt, daß sich die Skalenscheibe unabhängig von der Federspannung der Meßfeder bzw. von der Drehzahl einer geeigneten anderen Antriebseinrichtung mit konstanter Geschwindigkeit drehen kann, wobei durch die Sperrklinke it. besonders einfacher Weise erreicht wird, daß die Skalenscheibe bei einer bestimmten, einem angezeigten Meßwert entsprechenden Winkelstellung stehen bleibt und damit zu sehr genauen, von der Bedienungsperson nicht zu beeinflussenden Meßergebnissen führt.

Die mil der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere auch auf folgender Funktionsweise der Meßvorriehiung: Das Gerät wird auf die Meßstelle auf der Oberfläche der nichtmagnetischen Schicht aufgelegt. Dann wird die Skalensche^:be mit dem Finger ein Stück nach vonie zu größeren Schichtdicken hin gedreht, wodurch der NSagnet in Berühi ung mit der Oberfläche der zu messenden nichtmagnetischen Schicht kommt. Wenn die Bedienungsperson jetzt die Skalenscheibe freigibt, wird diese durch die Antriebseinrichtung kontinuierlich gegen die Spannkraft der Spiralfeder in Richtung auf die Schichtdicke NuI! gedreht. Im Verlaufe dieser Drehung wird der Gleichgewichtszustand erreicht, in dem die Haftkraft des Magneten gleich der Rückzugskraft der Spiralfeder ist. In diesem Meßpunkt wird der Magnet von der Schicht abgehoben und gleichzeitig unterbricht die Sperrvorrichtung die Drehung der Skalenscheibe, so daß diese stehen bleibt und den Meßwert anzeigt, der bis zur nächsten Messung gespeichert wird.

Während des eigentlichen Meßvorgangs muß also die Bedienungsperson das Gerät nur auf der Meßstelle halten, so daß der oben erwLhnte, auf der Reaktionszeit der BediuMunL'SDcrson beruhende Meßfehler sicher vermieden werden kann. Weiterhin hat die Bedienungsperson auch nicht den Eindruck, selbst den Meßvorgang zu manipulierer, und einen subjektiven Meßwert zu erhalten. Da weiterhin die eigentliche Messung nicht von der Bedienungsperson durchgeführt werden muß, sondern automatisch abläuft, können auch Schichtdicken von Kleinteilen, wie Schrauben, Kugeln, Achsen usw, ohne Spezialhalterungen gemessen werden. Alle Messungen können weitgehend erschütterungsfrei durchgeführt

ίο werden, da die Bedienungsperson die Skalenscheibe nicht mehr drehen muß, und schließlich erfordert der eigentliche Meßvorgang nur wenig Zeit, da die Skalenscheibe mit hoher Geschwindigkeit angetrieben werden kann.

Als Antriebseinrichtung kann beispielsweise ein kleiner Elektromotor verwendet werden, der beim Abheben des Magneten von der nichtmagnetischen Schicht durch die Sperrvorrichtung abgeschaltet wird und damit die Drehung der Skalenscheibe beendet.

Da zur Speisung eines solchen Elektromotors jedoch entweder ein Netzanschluß oder eine i^itterie erforderlich ist, der Vorteil eines solchen Schichtdickenmessers jedoch gerade in der unbeschränkten Handhabung und Einsatzfähigkeit liegt, wird die Antriebseinrichtung zweckmäßigerweise durch eine zweite Spiralfeder gebildet, di■■.- auf der von der ersten Spiralfeder abgewandten Seite der Skalenscheibe liegt und etwas stärker als dis erste Spiralfeder ist. Dadurch kann die Vorrichtung überall und ohne jede zeitliche Beschränkung eingesetzt werden, da weder ein Meßanschluß noch eine Batterie erforderlich ist.

Wenn die Sperrvorrichtung direkt an der Skalenscheibe angreift, sind hohe Kräfte erforderlich, um ihre Drehung zu beenden. Außerdem ist die erreichte Winkelgenauigkeit relativ gering. Zweckmäßigerweise ist deshalb ein Getriebe an die Skalenscheibe angekuppelt, um ihre Drehbewegung um ein Vielfaches, beispielsweise 1 :50, zu übersetzen. Dann sind nur geringe Kräfte erforderlich, um die Drehbewegung der Skalenscheibe zu beenden, wobei der Endpunkt der Drehbewegung und Hie dadurch festgelegte Winkelstellung der Skalenscheibe mit hoher Genauigkeit erhalten werden, was wiederum bedeutet, daß der Meßwert exakt der vorhandenen Schichtdicke entspricht.

Durch den auf der schnell laufenden Achse des Getriebes sitzenden Fliehkraftregler kann sich die Skalenscheibe unabhängig von der Federspannung bzw. der Drehzahl des Elektromotors mit konstanter Geschwindigkeit drehen. Außerdem sollte das Getriebe über einen Freilauf an die Skalenscheibe angekuppelt sein, damit sich der Fliehkraftregler nur dann dreht, wenn die als Antriebseinrichtung dienende Spiralfeder abläuft, t)-so nur während der Messung und dann nicht, wenn diese Spiralleder mit Hilfe der Skalenscheibe aufgezogen wird.

Bei Verwendung eines solchen Getriebes kann die Drehung der Skalenscheibe bei der Messung durch eine Klinke unterbrochen werden, die an einem Ende eines drehbaren Waagfcbilkens angebracht ist, der an seinem anderen Ende den Magneten trägt. Da der Waagebalken beim Abheben des Magneten verschwenkt wird, läßt sich auf diese Weise der Zeitpunkt genau bestimmen, bei dem die Haftkraft des Magneten gleich der Rückzugskraft der ersten Spiralfeder ist. Indem die Klinke in den Fliehk¹ .'.ftregler eingreift, wird das Getriebe und damit die Skalenscheibe blockiert, die dann bei einer bestimmten, einem angezeigten Meßwert entsprechenden Winkelstellung stehen bleibt.

Bei der Vorbereitung der Messung muß der Magnet auf die Meßstelle auf der Oberfläche der nichtmagnetischen Schicht aufgelegt werden. Dies erfolgt durch einen Andrückstift, der von der Bedienungsperson in das Gehäuse geschoben werden muß, wodurch der Waagebalken geschwenkt wird und der Magnet auf der Meßstelle haftet.

Zweckmäßigerweise wird deshalb eine Andrückeinrichtung vorgesehen, die beim Spannen der Skalenscheibe gleichzeitig den Magneten auf die Meßstelle auflegt. Dadurch vereinfacht sich die Bedienung der Vorrichtung weiter, da nun nicht, wie bei der bekannten Vorrichtung nach der DE-PS 8 69 125, zwei Handgriffe erforderlich sind, um sie meßbereit zu machen, nämlich das Verstellen der Skalenscheibe und das Herausdrükken des Magneten.

Diese Andrückvorrichtung kann durch eine an der Skalenscheibe anliegende Ringfeder gebildet werden, die bei der für das -Spannen der zweiten Spiralfeder erforderlichen Drehung der Skalenscheibe an dieser anliegt und aufgrund der entstehenden Reibungskraft von ihr mitgenommen wird, um den Magneten, beispielsweise über den Waagebalken, zu verschwenken und auf die Meßstelle aufzulegen. Bei einer Drehung der Skalenscheibe in der anderen Richtung zieht sich die Ringfeder zusammen, so daß nur geringe Reibungskräfte entstehen und die Drehung der Skalenscheibe bei der Messung praktisch ungehindert ablaufen kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung einer bekannten Vorrichtung zur Schichtdickenmessung schematisch gegenübergestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine bekannte Vorrichtung zur Schichtdickenmessung,

F i g. 2 einen Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ohne die als Meßfeder dienende Spiralfeder und ohne die als Antriebseinrichtung dienende Spiralfeder,

F i g. 3 einen Schnitt durch die Skalenscheibe und den Waagebalken dieser Vorrichtung und

Fig.4 eine Außenansicht der Vorrichtung nach F i g. 2 und 3.

In einem Gehäuse 1 ist ein ausbalancierter Waagebalken 2 an einer Stelle 7 drehbar gelagert. Am vorderen Ende des Waagebalkens 2 ist ein Haftmagnet 3 angebracht, dessen Gewicht durch ein Gegengewicht ausbalanciert werden kann.

Durch eine als Meßfedei dienende Spiralfeder 5 (Fig.3) wird ein Drehmoment auf den Waagebaiken 2 ausgeübt. Das innere Ende der Spiralfeder 5 ist an dem Waagebalken 2 befrstigt, während das äußere Ende der Spiralfeder 5 an einer ebenfalls an der Stelle 7 drehbar gelagerten Skalenscheibe 4 befestigt ist.

Die Skalenscheibe 4 besteht aus einer kreisförmigen Platte 4a, die an ihrem Umfang auf beiden Seiten mit im rechten Winkel vorstehenden Rändern 4b versehen ist Auf einer Seite der Platte 4a ist zwischen den Rändern 4b die Spiralfeder 5 angeordnet

Auf der gegenüberliegenden Seite der Platte 4a befindet sich zwischen den Rändern 4b eine als Antriebseinrichtung dienende zweite Spiralfeder 14, die mit einem Ende am Gehäuse 1 und mit dem anderen Ende an einem Rand 4b der Skalenscheibe 4 angebracht ist Die zweite Spiralfeder 14 hat eine etwa höhere Federkraft als die erste Spiralfeder 5 und wirkt mit ihrem Drehmoment der Spannung der als Meßfeder dienenden Spiralfeder 5 entgegen.

Die Spiralfeder 14 spannt also die Skalenscheibe 4 zu einer Drehung in Richtung auf die Schichtdicke Null vor, so daß die erste Spiralfeder 5 durch sie vollständig gespannt werden kann.

Am Rand 4b der Skalenschcibc 4 liegt das erste Rad ■i eines aus mehreren Rädern bestehenden Getriebes 8 an, so daß die Drehbewegung der Skalenschcibc 4 um cm Vielfaches, beispielsweise 1 :50, übersetzt wird. Die Übertragung der Bewegungsenergie kann entweder durch Reibräder oder durch Zahnräder erfolgen.

ίο Auf der schnell laufenden Achse 8a des letzten Getrieberades 8 sitzt ein Fliehkraftregler 9, so dall sich die Skalenscheibe 4 unabhängig von der jeweils vorliegenden Spannung der zweiten Spiralfeder 14 mit konstanter Geschwindigkeit dreht. Der Fliehkraftregler 9 wird durch eine an der Achse 8a angebrachte, umgebogene Blattfeder 9a gebildet, an deren Enden sich Kugeln 9b befinden. Bei einer Erhöhung der Drehzahl der schnell laufenden Achse 8a wird die Blattfeder 9a nach außen gebogen, so daß die Kugeln 9b in Anlage an das letzte Getrieberad 8 kommen und dieses abbremsen. Bei geringer Drehzahl der Achse 8a berühren die Kugeln 9fc das letzte Getrieberad 8 nicht, so daß sich dieses frei drehen kann.

Der Fliehkraftregler 9 kann durch entsprechende Auswahl der Federkraft der Blattfeder 9;/ eingestellt werden.

Das G-etriebe 8 ist mil der Skalenscheibe 4 über einen Freilauf P gekuppelt, so daß sich der Fliehkraftregler 9 nur dann dreht, wenn die als Antriebseinrichtung dienende zweite Spiralfeder 14 abläuft Der Fliehkraftregler 9 dreht sich also nur während des Meßvorgangs bei der schnellen Drehung der Skalenscheibe 4 und nicht beim Aufziehender zweiten Spiralfeder 14. das mil Hilfe der Skalenscheibe 4 erfolgt.

Der Freilauf 11 wird durch eine über eine Achse geschobene Schraubenfeder gebildet, von der ein Ende mit einer die Schraubenfeder umgebenden Hohlachse verbunden ist.

Beim Ablauf der als Antriebseinrichtung dienenden zweiten Spiralfeder 14 dreht sich die Skalenscheibe 4 gemäß der Darstellung in F i g. 2 gegen den Uhrzeigersinn, so daß die äußere Hohlwelle des Freilaufs 11 mitgedreht wird; dadurch wird die Schraubenfeder des Freilaufs auf der Achse angezogen, so daß sich das Getriebe 8 und damit auch der Fliehkraftregler 9 mitdrehen.

Wenn die Skalenscheiben 4 zum Spannen der Spiralfeder 14 im Uhrzeigersinn gedreht wird, dreht sich die Hohlwelle des Freilaufs 11 ebenfalls in der anderen

so Richtung, so daß die Schraubenfeder von der Achse abgehoben wird. Dadurch wird diese Drehung der *>kalenscheibe 4 nicht auf das Getriebe 8 übertragen.

Der Waagebalken 2 weist an dem Ende, das dem Magneten 3 gegenüberliegt, eine Klinke 10 auf; diese Klinke 10 wird durch das umgebogene Ende des Waagebalkens 2 gebildet.

Die Länge des hinteren Arms des Waagebalkens 2, an dem sich die Klinke 10 befindet, ist so ausgelegt, daß die Klinke 10 in den Fliehkraftregler 9 eingreifen und damit

bo das Getriebe 8 sowie die Drehung der Skalenscheibe 4 blockieren kann. Die Klinke 10 wirkt also als Sperrvorrichtung, die beim Abheben des Magneten 3 von der nichtmagnetischen Schicht die Drehung der Skalenscheibe unterbricht

In dem Rand 4b der Skalenscheibe 4, in dem die zweite Spiralfeder 14 angeordnet ist. ist eine Nut 4causgebildet in der eine Ringfeder 12 liegt; die Ringfeder 12 wird durch einen Federdraht mit nahezu einer ganzen Win-

dung gebildet.

Kin F.nde des Federdrahtes wird durch den Rand 4b aus der Skalenscheibc 4 herausgeführt, so daß ein Arm 13 entsteht. Das andjre Ende des Federdrahtes liegt frei in eier Innenfläche der Nut 4c

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Wird gemäß der Darstellung in Fig. 2 die Skalenscheibe 't gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so wird die mit der Skalenscheibe 4 verbundene, als Antriebseinrichtung dienende zweite Spiralfeder 14 gespannt. Gleichzeitig nimmt der Rand 4b die in der Nrt 4c liegende Ringfeder 12 mit, so daß der Arm 13 gemäß der Darstellung in F i g. 2 gegen die Oberseite des Waagebalkens 2 stößt und damit den linken Arm des Waagebalkens 2 mit dem Magneten 3 nach unten drückt. Dadurch tritt der Magnet 3 aus der Öffnung im Gehäuse 1 aus und kann auf die Meßstelle gelegt werden. Bei dieser Drehbewegung wird die Ringfeder 12 immer weiter «iu'C!"Mnc!crⁿeiiriickt line! !ic*⁷! ΓΡ'* prhrthtprn njiph Λ1Ι-ßen gerichtetem Druck in der Nut 4c. Dadurch entsteht eine relativ große Reibungskraft zwischen der Ringfeder 12 und der Nut 4c, so daß über den Arm 13 ein verhältnismäßig großes Drehmoment auf den Waagebalken 2 übertragen werden kann. Die Größe dieses Drehmomentes kann mittels der Federvorspannung eingestellt werden, mit der die Ringfeder 12 in die Nut 4ceingelegt wird.

Da zwischen die Skalenscheibe 4 und das Getriebe 8 der Freilauf 11 geschaltet ist, dreht sich während dieser Drehung der Skalenscheibe 4 gegen den Uhrzeigersinn der Flif '.ikraftreglerf^nicht.

Läßt die Bedienungsperson nun die Skalenscheibe 4 los. so wird diese von der in der zweiten Spiralfeder 14 gespeicherten Energie angetrieben und dreht sich sehr rasch im Uhrzeigersinn, wobei gleichzeitig die erste, als Meßfeder dienende Spiralfeder 5 gespannt wird. Nun wird auch über den Freilauf 11 das Getriebe 8 angetrieben, so daß sich das letzte Getrieberad mit einer Drehzahl dreht, die über den Fliehkraftregler 9 eingestellt wird.

Diese Drehung der Skalenscheibe 4 bei der Messung wird durch die als Andrückvorrichtung dienende Ringfeder 12 nicht behindert, da die Ringfeder 12 nur am Beginn dieser Drehung solange mitgenommen wird, bis der Arm 13 gegen einen Anschlag 18 stößt. Anschließend wird die Ringfeder 12 zur Mitte der Skalenscheibe 4 hin zusammengedrückt, bis schließlich nur noch ihr anderes Ende in der Innenfläche der Nut 4c schleift. Dadurch entsteht nun auch eine sehr geringe Reibungskraft zwischen der Ringfeder 12 und der Nut 4c, so daß die Drehung der Skalenscheibe 4 während der Messung praktisch nicht behindert wird. Der Arm 13 kann auch eine etwaige Schwenkbewegung des linken Arms des Waagebalkens 2 (F i g. 2) im Uhrzeigersinn nicht behindern.

Wenn die Haftkraft des Magneten 3 auf der Meßstelle gleich der Rückzugskraft der ersten Spiralfeder 5 ist, löst sich der Magnet 3 schlagartig von der Meßstelle und bewegt sich rasch nach oben, so daß gemäß der Darstellung in F i g. 2 der Waagebalken 2 im Uhrzeigersinn um die Achse 7 geschwenkt wird. Dadurch greift die am hinteren Ende des Waagebalkens 2 angeordnete Klinke 10 in den Fliehkraftregler 9 ein, wodurch das letzte Getrieberad 8 und damit die Skalenscheibe 4 bei einer genau definierten Winkelstellung angehalten werden. Nach entsprechender Eichung des Gerätes und insbesondere der Skala der Skalenscheiben 4 entspricht dieser Winkelwert einer bestimmten Dicke der nichtmagnetischen Schicht, die nun an der Skalenscheibe 4 abgelesen werden kann.

Bisher wurde die Anwendung der Vorrichtung unter Bezugnahme auf eine Messung erläutert, bei der die Vorrichtung auf die Oberfläche der nichtmagnetischen Schicht aufgelegt werden konnte. Eine solche Vorrichtung kann jedoch auch als Tischgerät eingesetzt werden, indem an dem Gehäuse 1 ein ausklappbarer Bügel 17 angebracht wird. Dann kann das Gerät, wie in Fig. 4 dargestellt ist, auf einer Fläche mittels des Bügels 17 sowie seines anderen Endes aufgestützt werden. In dieser Lage ragt der Magnet 3 nach oben.

Nun können auch die Dicken von nichtmagnetischen Schichten von Kleinteilen, wie Schrauben, Kugeln, Achsen usw. ohne Spezialhalterung gemessen werden. Die Kleinteile werden mittels eines aufsteckbaren Tellers 16 über der Gehäuseöffnung angeordnet, in der sich der Magnet 3 befindet. Dann wird die Skalenscheibe 4 entgegen dem Uhrzeigersinn ein Stück in Richtung auf größere Schichtdicken hin gedreht, so daß der Magnet 3 aus der Öffnung austritt und an dem Meßobjekt haftet. Gleichzeitig wird die Spiralfeder 14 gespannt. Wenn nun die Skalenscheibe 4 losgelassen wird, läuft der oben beschriebene Meßvorgang ab, das heißt die Skalenscheibe 4 dreht sich selbsttätig bis zu dem Meßwert und bleibt dort stehen. Der Meßwert kann dann abgelesen werden.

Obwohl bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung eine Spiralfeder 14 als Antriebsvorrichtung verwendet wird, kann die Skalenscheibe 4 auch durch ein anderes Antriebsaggregat, beispielsweise einen Elektromotor, angetrieben werden. Dann wird die Sperrvorrichtung zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß beim Abheben des Magneten 3 von der nichtmagnetischen Schicht ein Schalter ausgelöst wird, der den Elektromotor, beispielsweise durch Unterbrechen der Stromzufuhr, abschaltet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Messen der Dicke von nichtmagnetischen Schichten auf magnetischen Unterlagen durch Bestimmung der Haftkraft eines die Schicht berührenden, an einem Hebel drehbar gelagerten Magneten mit einer drehbaren Skalenscheibe und mit einer Spiralfeder, die an einem Ende mit dem Magneten und am anderen Ende mit der Skalenscheibe verbunden ist, mit einer die Skalenscheibe gegen die Spannkraft der Spiralfeder kontinuierlich bis zur Schichtdicke Null drehenden Antriebseinrichtung und mit einer die Drehung der Skalenscheibe beim Abheben des Magneten von der Schicht unterbrechenden Sperrvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Drehzahlregelung, die eine konstante Drehzahl der SkaJenscheibe (4) bewirkt, und durch eine die Drehung der Skalenscheite (4) blockierende Klinke (10), die beim Abheben des Magneten (3) in diese Einrichtung eingreift

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fliehkraftregler (9) auf der schnellaufenden Achse (Sa) eines an die Skalenscheibe (4) gekuppelten Getriebes (8) angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (8) über einen Freilauf (11) an die Skalenscheibe (4) angekuppelt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebseinrichtung für die Skalenscheibe (4) ein Elektromotor vorgesehen ist, der beim Abheben des Magneten (3) abgeschaltet wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Magnet an einem Ende eines ausbalancierten Waagebalkens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des Waagebalkens (2) als Klinke (10) für den Eingriff in den Fliehkraftregler (9) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. gekennzeichnet durch eine Andrückvorrichtung (12, 13,18) für den Magneten (3), die bei der Drehung der Skalenscheibe (4) für die Meßvorbereitung betätigt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückvorrichtung (12, 13, 18) durch eine an der Innenfläche der Skalenscheibe (4) anliegende Ringfeder (12) gebildet wird, deren aus der Skalenscheibe (4) herausragendes Ende mit dem Waagebalken (2) in Eingriff kommt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Messung das freie Ende der Ringfeder (12) gegen einen Anschlag (18) am Gehäuse(l) der Vorrichtung läuft.