DE3120896C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Schichtdickenmesser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem derartigen bekannten Schichtdickenmesser (DD-PS 26 527) befindet sich der Haftmagnet am unteren Ende einer Zugstange, die an ihrem oberen Ende über eine Meßfeder mit einem Gleitkörper verbunden ist, der mittels eines quer zur Längsachse des Gerätes angeordneten Stiftes in parallelen Längsschlitzen im Inneren des Gehäuses längsverschiebbar geführt ist. Für die Längsverschiebung des Gleitkörpers ist das bleistiftförmige Gehäuse des Schichtdickenmessers in seinem oberen Teil mit einer gegenüber dem unteren Gehäusekörper drehbaren Hülse mit einem doppelgängigen Innengewinde ausgebildet, in das die Enden des Stiftes eingreifen, der mittels des Gleitkörpers mit dem eigentlichen Meßsystem verbunden ist, das aus der Meßfeder, der Zugstange und dem Haftmagneten besteht. Der bleistiftförmige Körper des Gerätes wird durch ein Verschlußstück nach oben abgeschlossen, in dem sich ein Druckknopf mit einer Feder befindet, an welchem eine die Längsschlitze im Inneren des Gehäuses aufweisende Hülse befestigt ist, in deren Innerem wiederum das eigentliche Meßsystem angeordnet ist.

Dieses bekannte Gerät hat einen komplizierten Aufbau und erfordert aufgrund der gegenseitigen Verdrehung der beiden Gehäuseteile für genaue Messungen, bei denen eine Messung des absoluten Dickenwertes der zu messenden Schicht erforderlich ist, zumindest eine zweihändige Bedienung.

Ebenso ist es bei einem anderen bekannten magnetischen Schichtdickenmesser (US-PS 26 25 585), bei dem das Gehäuse ebenfalls aus zwei mittels eines Gewindes durch Drehen gegeneinander axial verschiebbaren Gehäuseteilen besteht und für eine genaue Messung von Schichtdickenwerten noch ein zusätzlicher vorkalibrierter Vergleichskörper erforderlich ist, der einerseits sehr genau hergestellt werden muß und zum anderen den Meßvorgang insbesondere bei einer Messung von absoluten Dickenwerten sehr erschwert. Für unterschiedliche Anwendungen ergeben sich jeweils unterschiedliche Kalibrierungen der Vergleichskörper, und es kann auch nicht eine einzige Skala für alle Gebrauchslagen verwendet werden. Bei diesem bekannten Schichtdickenmesser geht insbesondere das hohe Gewicht der Tragstange für den Haftmagneten in die Meßergebnisse bei Messungen in verschiedenen Lagen, zum Beispiel über Kopf, stark fehlerhaft ein. Daher muß das Gerät jeweils in der gewünschten Gebrauchslage mit dem Vergleichskörper kalibriert werden. Es ergeben sich jeweils verschiedene Kalibrierungen und Meßwerte. Eine einzige Skala für alle Gebrauchslagen ist nicht möglich.

Im Gebrauch muß das Gehäuse des Gerätes mit der einen Hand festgehalten werden und dann mit der anderen Hand die die andere Gehäusehäfte bildende äußere Trommel gedreht werden, und zusätzlich muß noch ein über das äußere Ende des Gehäuses hinausragender Taststift betätigt werden, was zur Folge hat, daß dieses Gerät eigentlich nur für den Einsatz in der Serienproduktion als Tester für einen einstellbaren Wert geeignet und kein Meßgerät ist. Für eine genaue Messung von Schichtdickenwerten wird immer ein Vergleichskörper nötig sein.

Bei den bekannten Schichtdickenmessern mit bleistiftförmigem Gehäuse ergeben sich ferner durch ein unterschiedliches Aufsetzen der Geräte auf die zu messende Schicht aufgrund der Zweihandbedienung zur gegenseitigen Verdrehung der Gehäuseteile unterschiedliche Meßwertresultate, und es ist auch äußerst schwierig, die Stellung der Ablesemarke genau im Augenblick des plötzlichen Abreißens des Haftmagneten von der Meßfläche an der Meßwertskala abzulesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schichtdickenmesser der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine Handhabung und Meßwertspeicherung mit Einhandbetätigung in einfacher und zuverlässiger Weise möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Dadurch, daß der Schichtdickenmesser einen an der Gehäuseaußenseite axial bewegbar geführten Schieber hat, kann er entweder mit der rechten oder mit der linken Hand auf die zu messende Schicht aufgesetzt werden, wobei der Schieber zwischen Zeige- und Mittelfinger erfaßt und so lange am Gehäuse verschoben wird, bis der Haftmagnet von der Meßfläche hörbar abreißt, um den Schieber augenblicklich anzuhalten und den auf diese Weise entsprechend der Stellung des Schiebers gegenüber der Meßwertskala gespeicherten Meßwert genau abzulesen. Besonders genaue Meßwertergebnisse lassen sich bei einfachster Handhabung des Gerätes dadurch erzielen, daß die Gleitmuffe unter Friktionswirkung bewegbar ist. Die Friktion übt dabei keinerlei negativen Einfluß auf das Meßergebnis aus. Das Meßgerät steht vielmehr beim Messen ruhig auf der Meßfläche auf, was nicht nur zu einer höheren Meßgenauigkeit, sondern auch zu jederzeit reproduzierbaren Meßergebnissen führt. Während des Meßvorganges befindet sich das Meßsystem bei diesem Gerät vollkommen geschützt im Gehäuse. Es werden dadurch Beschädigungen der Oberfläche des Haftmagneten vermieden, und außerdem läßt sich die Meßfeder nicht überziehen. Darüber hinaus wird durch die Längsverschiebung des Schiebers an dem Gehäuse auch eine Querbewegung des Magneten über dem Meßobjekt während des Abziehens vermieden. Dadurch kann die Meßstelle genau eingehalten werden, und es tritt kein Verschleiß an der Magnetkuppe des Haftmagneten auf.

Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 14 gekennzeichnet. So kann eine Spreizung der Meßwertskala des Gerätes und damit eine höhere Meßgenauigkeit des Gerätes dadurch erreicht werden, daß die Meßfeder eine vorgespannte Schraubenzugfeder ist. Zur Justierung des Schiebers gegenüber der Meßwertskala kann die Meßfeder weiterhin mit der Innengewindemuffe, an der ihr oberes Ende befestigt ist, längeneinstellbar verbunden sein. Die Innengewindemuffe kann mit einem axial verstellbaren Gewindestift für die Veränderung der Spannung der Meßfeder ausgebildet sein. Um den Schieber sicherer zu erfassen und eine Einhandbedienung in beiden Meßrichtungen zu ermöglichen, weist dieser zumindest an einem Teil seines Umfanges seitliche Griffmulden auf.

Die an der Außenseite des Gehäuses angeordnete Meßwertskala kann sich auf einem an der Gehäuseaußenseite lösbar befestigten Skalenstreifen aus Metall oder Kunststoff befinden, der zweckmäßig in eine Längsnut außerhalb des die Gehäusewandung durchsetzenden Führungsschlitzes eingelegt ist. Hierdurch ist es in einfacher Weise möglich, das Meßgerät lediglich durch Auswechseln der Meßwertskala an die unterschiedlichsten Anwendungsfälle anzupassen, zum Beispiel an unterschiedliche Einheiten, wie µm, ¹/₁₀₀ mm, mils oder ¹/₁₀₀₀ inch.

Die Ablesung der Meßwerte kann dabei noch dadurch erleichtert werden, daß der Schieber zumindest im Ablesebereich an einem seiner beiden Enden einen angefasten Umfangsrand aufweist. Der Schieber kann aber auch eine Ableseöffnung mit einer Ablesemarke über der Meßwertskala haben, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in der Ableseöffnung eine Ableselupe mit einer strichförmigen Ablesemarke angebracht sein kann.

Um ein Verrutschen des Gerätes zusätzlich zu verhindern und auch die senkrechte Stellung beim Messen zu erleichtern, kann die Öffnung für den Haftmagneten am unteren Ende des Gehäuses von einem ringförmigen Antirutschbelag umgeben sein.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schichtdickenmesser für Einhandbedienung in Ansicht in der Meßstellung auf einer Meßfläche,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Meßgerät beim Aufsetzen auf eine Meßfläche,

Fig. 3 einen weiteren Längsschnitt durch das Meßgerät ähnlich Fig. 2, jedoch im Augenblick des Abreißens des Haftmagneten von der Meßfläche,

Fig. 3a einen Längsschnitt durch eine gegenüber Fig. 1 bis 3 abgewandelte Ausführungsform eines weiteren Schichtdickenmessers,

Fig. 4 eine Teilansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform eines derartigen Meßgerätes und

Fig. 4a eine Teilansicht noch einer weiteren abgewandelten Ausführungsform eines solchen Gerätes.

Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 bis 3 handelt es sich um einen magnetischen Schichtdickenmesser 1 in Bleistiftform, der zum Messen der Dicke unmagnetischer Schichten 2 auf ferromagnetischen Unterlagen 3 nach dem Haftkraftprinzip dient. Bei einem derartigen Schichtdickenmesser ist die Haftkraft eines Dauermagneten auf der zu messenden Schicht 2 ein Maß für die Schichtdicke. Der Haftmagnet 4 ist in einem rohrförmigen Gehäuse 5 an einer Meßfeder 6 aufgehängt und liegt mit seiner kalottenförmig ausgebildeten Magnetkuppe 7 in der Meßstellung in einer Öffnung 8 am unteren Gehäuseende derart frei, daß er in der in Fig. 2 gezeigten Meßstellung gerade mit der zu messenden Schicht 2 in Oberflächenberührung kommt. Der Magnet kann selbst eine angeschliffene Kuppe besitzen, aber auch einen Pol aus ferromagnetischem Werkstoff, zum Beispiel in Kugelform und/oder aus einem Werkstoff mit geringer Sättigungsmagnetisierung nach DBP 21 07 076 haben.

Am Gehäuse 5 ist außerdem eine in Schichtdicken geteilte Meßwertskala 9 angebracht, an der die Haftkraft der Magneten 4 in Schichtdickenwerten abgelesen werden kann.

Wie in der Zeichnung weiterhin zu erkennen ist, ist die Meßfeder 6 an dem von dem Haftmagneten 4 entgegengesetzten Ende 6 a an einer Innengewindemuffe 13 befestigt, die mittels eines zur Seite ragenden Stiftes 11 mit einer an dem Gehäuse 5 entlang der außenliegenden, versenkt angeordneten Meßwertskala 9 verschiebbar geführten Schieber 10 verbunden ist. Der Schieber 10 ist an der Gehäuseaußenseite des Schichtdickenmessers entlang einem die Gehäusewandung durchsetzenden Längsschlitz 12 für den Stift 11 unter Friktionswirkung axial bewegbar.

Die Meßfeder 6 ist zweckmäßig eine vorgespannte Schraubenzugfeder, die mit dem Schieber 10 längeneinstellbar verbunden ist, und die Innengewindemuffe 13 ist mit einem axial verstellbaren Gewindestift 14 für die Veränderung der Spannung der Meßfeder 6 ausgebildet.

Zweckmäßig besteht der das Gehäuse 5 ringförmig umschließende Schieber 10 aus einem geeigneten formbeständigen Kunststoff und weist vorzugsweise zwei parallel zueinander angeordnete innenliegende Friktionsringe 15, 15 a auf, die das Gehäuse 5 eng umschließen und aus einem geeigneten gummielastischen Material bestehen. Der Schieber 10 besitzt außerdem zumindest zwei einander gegenüberliegende, einen Teil seines Umfanges einnehmende Griffmulden 16 a, 16 b, und an der Außenseite des Gehäuses 5 ist parallel zu dem seitlich davon angeordneten Längsschlitz 12 für den Schieber 1 0 die Meßwertskala 9 angeordnet, die auf einem an der Gehäuseaußenseite lösbar befestigten Skalenstreifen aus Metall oder Kunststoff angebracht ist, der zweckmäßig in eine zum Führungsschlitz 12 parallele Längsnut eingelegt sein kann.

Wie in Fig. 1 bis 3 zu erkennen ist, weist der Schieber 10 an seinem als Ablesemarke dienenden oberen Ende 10 a einen angefasten Umfangsrand 10 b auf. Der Schieber 10 kann aber auch, wie in Fig. 4 gezeigt ist, eine Ableseöffnung 17 mit einer Ablesemarke 17 a über der Meßwertskala 9 haben, wobei zur Erleichterung des Ablesens in der Ableseöffnung 17 eine Ableselupe mit einer strichförmigen Ablesemarke 17 a angebracht sein kann.

Fig. 4 zeigt noch eine andere Ausführungsform des Schiebers 10, bei der die Ableseöffnung 17 von zwei gegeneinander versetzten kreisförmigen Öffnungen 17 b gebildet wird, die einander derart überschneiden, daß die beiden Schnittstellen der kreisförmigen Öffnungen ein Paar von einander gegenüberliegenden Spitzen zum Ablesen der Meßwertskala 9 bilden.

Die Öffnung 8 am unteren Ende des Gehäuses 5 ist von einem ringförmigen Antirutschbelag 18 umgeben, der als flanschartiger Rand an einer in die Gehäuseöffnung eingesetzten Muffe 19 aus Gummi oder Kunststoffmaterial ausgebildet ist, die zugleich als Anschlag für einen hervorspringenden Umfangsrand 20 des Trägers 21 für den Haftmagneten 4 ausgebildet ist, der auch zur Befestigung der Meßfeder 6 dient und zu diesem Zweck an seinem dem Haftmagneten 4 gegenüberliegenden Ende einen Zapfen 22 aufweist, der genau passend in das untere Ende der Meßfeder 6 eingeschoben ist.

Bei der in Fig. 3a gezeigten abgewandelten Ausführungsform des Meßgerätes kann die Reibberührung zwischen dem Schieber 10 und dem Gehäuse 5 entweder entsprechend den Wünschen des Benutzers oder zum Ausgleich von Verschleiß eingestellt werden.

Bei dieser Ausführungsform steht der Gewindestift 14 nicht über das obere Ende der Innengewindemuffe 13 hervor, sondern ist mit seinem oberen geschlitzten Ende 14 a innerhalb der Innengewindemuffe 13 versenkt angeordnet. In das obere Ende der Innengewindemuffe 13 ist eine Halteschraube 25 mit einem zylindrischen Schraubenkopf eingesetzt, die mit ihrem Gewindeschaft durch eine Bohrung in einem in wesentlichen zylindrischen Friktionskörper 26 hindurchragt, der aus einem elastisch zusammendrückbaren Material, wie Gummi oder flexibler Kunststoff, besteht und einen solchen Durchmesser hat, daß er, wenn die Halteschraube 25 in das obere Ende der Innengewindemuffe 13 eingeschraubt ist, zusammengedrückt wird und sich radial nach außen dehnt, um auf diese Weise jede gewünschte Friktionswirkung an der Innenseite des Gehäuses 5 zu erzeugen.

Als weitere Einzelheit zeigt Fig. 3a eine Anschlaghülse 27 im Inneren des Gehäuses 5, die in das Gehäuse im Preßsitz eingefügt ist und dazu dient, die Aufwärtsbewegung des Trägers 21 mit dem Haftmagneten 4 zu begrenzen, wenn der Haftmagnet 4 von der Meßfläche freikommt. Die Anschlaghülse 27 verhindert, daß der Haftmagnet 4 so weit nach oben schnellt, daß er die Meßfeder 6 zusammendrückt und dadurch die Anzeigegenauigkeit des Meßgerätes verändert.

Am oberen Ende des Gerätes befindet sich ein Halteclip 23 zum Festklemmen an der Jacken-, Manteltasche oder dergleichen. Bei allen gezeigten Ausführungsformen ist das Gehäuse 5 am oberen Ende durch einen Stopfen 24 oder dergleichen verschlossen, der auch bei Einhandbetätigung zum Niederhalten des Gerätes mit dem Daumen dient, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Claims (14)

1. Magnetischer Schichtdickenmesser in Bleistiftform zum Messen der Dicke unmagnetischer Schichten auf ferromagnetischen Unterlagen, bei dem die Haftkraft eines in einem rohrförmigen Gehäuse an einer Meßfeder aufgehängten und in der Meßstellung in einer Öffnung am unteren Gehäuseende teilweise freiligenden Dauermagneten oder Dauermagnetsystems auf der zu messenden Schicht ein Maß für die Schichtdicke ist, mit einer Meßwertskala, an der die Haftkraft des Magneten in Schichtdickenwerten abgelesen werden kann, wobei die Meßfeder an dem von dem Haftmagneten entgegengesetzten Ende mit einer Innengewindemuffe verbunden ist, die mittels eines zur Seite ragenden Stiftes in einem Längsschlitz am Gehäuse axial verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz (12) die Gehäusewandung durchsetzt und daß der Stift (11) mit einem an dem Gehäuse (5) entlang einer außenliegenden Meßwertskala (9) unter Friktionswirkung axial bewegbar geführten Schieber (10) verbunden ist.

2. Schichtdickenmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfeder (6) eine vorgespannte Schraubenzugfeder ist.

3. Schichtdickenmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfeder (6) mit der Innengewindemuffe (13) längeneinstellbar verbunden ist.

4. Schichtdickenmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innengewindemuffe (13) mit einem axial verstellbaren Gewindestift (14) für die Veränderung der Spannung der Meßfeder (6) ausgebildet ist.

5. Schichtdickenmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (10) mindestens einen innenliegenden, das Gehäuse (5) eng umschließenden Friktionsring (15, 15 a) aus gummielastischem Material aufweist.

6. Schichtdickenmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (10) zumindest an einem Teil seines Umfanges seitliche Griffmulden (16 a, 16 b) hat.

7. Schichtdickenmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Meßwertskala (9) auf einem an der Gehäuseaußenseite lösbar befestigten Skalenstreifen aus Metall oder Kunststoff befindet.

8. Schichtdickenmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (10) einen zumindest im Ablesebereich an einem seiner beiden Enden angefasten Umfangsrand (10 b) aufweist.

9. Schichtdickenmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (10) eine Ableseöffnung (17) mit einer Ablesemarke (17 a) über der Meßwertskala (9) aufweist.

10. Schichtdickenmesser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ableseöffnung (17) eine Ableselupe mit einer strichförmigen Ablesemarke (17 a) angebracht ist.

11. Schichtdickenmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (8) am unteren Ende des Gehäuses (5) von einem ringförmigen Antirutschbelag (18) umgeben ist.

12. Schichtdickenmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindestift (14) für die Veränderung der Spannung der Meßfeder (6) mit seinem oberen geschlitzten Ende (14 a) in der Innengewindemuffe (13) versenkt angeordnet ist, und daß in das obere offene Ende der Innengewindemuffe (13) eine Halteschraube (25) eingesetzt ist, die mit ihrem Gewindeschaft einen etwa zylinderförmigen Friktionskörper (26) aus einem elastisch zusammendrückbaren Material gegen die Innenwandung des Gehäuses (5) andrückt.

13. Schichtdickenmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Gehäuses (5) eine Anschlaghülse (27) zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Haftmagneten (4) angeordnet ist.

14. Schichtdickenmesser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableseöffnung (17) am Schieber (10) aus zwei gegeneinander versetzten kreisförmigen Öffnungen (17 b) besteht, die einander derart überschneiden, daß die beiden Schnittstellen der kreisförmigen Öffnungen ein Paar von einander gegenüberliegenden Spitzen zum Ablesen der Meßwertskala (9) bilden.