DE3235513A1

DE3235513A1 - Strahlungsabschirmanordnung fuer ueberzugsdicken-messvorrichtung

Info

Publication number: DE3235513A1
Application number: DE19823235513
Authority: DE
Inventors: Boris N. 14150 Tonawanda N.Y. Ivasyuk; Boris B. 14216 Buffalo N.Y. Joffe; Jerry J. Spongr
Original assignee: Twin City International Inc
Current assignee: Twin City International Inc
Priority date: 1981-09-22
Filing date: 1982-09-22
Publication date: 1983-04-07
Also published as: US4467198A; JPS5863897A

Description

NAOHQEr -^

Köln, den 20. September 1982 vA.

Anmelderin: TWIN CITY INTERNATIONAL INC. |

^! Mein Zeichen: T 35/10

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Strahlungsabschirmanordnung für Überzugsdicken-Meßvorrichtung j

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j I

Die Erfindung bezieht sich auf Uberzugsdicken-Meßvorrichtun- ι

! gen, die mit der Technik einer Strahlungs-Rückstrahlung arbei- : ten. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Abschirm- ^! anordnung zur Verwendung bei solchen Vorrichtungen, um eine Be-| , dienung vor der Strahlung zu schützen, die beim Betrieb dieser I ; Vorrichtungen von diesen ausgeht. ;

j Verschiedene Arten von überzügen werden im allgemeinen auf

I kleine elektronische Teile, wie zum Beispiel Verbinder, Kontak-j te für Verbinder und dergleichen, aufgebracht. Wegen der bei j diesen Anwendungen kritischen Natur der Überzugsdicke muß die-

■ se Dicke mit einem hohen Grad von Genauigkeit bestimmt werden. Es wurde nun gefunden, daß die Anwendung einer Betastrahlungs-Rückstrahlung die für die genaue Messung dieser Dicken notwendige Genauigkeit ergibt. Als Folge hiervon wurden zahlreiche Vorrichtungen entwickelt, um die Technik der Betastrahlungs-Rückstrahlung auf die Messung der Überzugsdicke von verschie-

i denen Arten von elektronischen Teilen, wie zum Beispiel auf ] gedruckten Schaltungsplatten, und auch in anderen Anwendungen

■ anzuwenden. Zum Beispiel zeigt die ÜS-PS 3 529 158 eine Bau-

: art einer tragbaren Sonde, bei der ein Basisglied eine Führung ! zum Ausrichten des Gliedes mit der zu messenden Fläche auf-

■ nimmt, wobei die Führung dann von dem Glied entfernt und durch ί einen Meßkopf ersetzt wird. Die US-PS 3 720 833 zeigt eine andere Bauart einer tragbaren Sonde, bei der ein unter Feder-

I druck stehender und von dem Probenggehäuse getragener Such-I kopf durch eine Nockenanordnung in dem Gehäuse zurückgezogen 35/10 |_wird nach Maßgabe des Absenkens der Meßprobeneinheit in Arila-_

■'" i

ge mit dem Werkstück.

j Obgleich die bei dieser Technik der Messung der Betastrahlungs- \

Rückstreuung verwendete Strahlung auf einem verhältnismäßig !

niedrigen Niveau liegt und obwohl die Eindringkraft der Beta- j

strahlung wesentlich niedriger als die der Gammastrahlung ist, j

gibt es Zeiten, bei denen es notwendig oder erwünscht ist, in ■

Verbindung mit einer solchen Vorrichtung eine gewisse Abschir- ,

mung vorzusehen, um die Bedienung von solchen Vorrichtungen i nur einem Minimum von Betastrahlung auszusetzen. ·

ι Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt damit in der Aus- ;

bildung einer Abschirmanordnung zur Verwendung mit Meßvorrichtungen, die ihrerseits die Technik der Betastrahlungs-Rückj strahlung verwenden. ]

ι ^:

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der

■ Ausbildung einer Abschirmanordnung für solche Vorrichtungen, i

bei denen sich die Abschirmung gegenüber einer öffnung, durch
! welche die Strahlung durchtritt, einfach ausrichten läßt. ;

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der

Ausbildung einer Strahlungs-Abschirmanordnung für solche Vor- *

richtungen, wobei die Abschirmung ausreicht, um die Strahlung \

bis auf einen vorgegebenen Bestrahlungspegel abzuschwächen. ^;

Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in
ί - - -

j der Ausbildung einer Abschirraanordnung für solche Vorrichtungen, bei denen mehrere Abschirmungen vorgesehen sind, um die _; ι während verschiedener Phasen des Meßvorganges auftretende
, Streustrahlung auf ein Minimum abzusenken.

ι *

Kurz gefaßt und gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Abschirmanordnung in einer Vorrichtung zum
Messen der Überzugsdicke durch die Technik der Betastrahlungs-

Rückstrahlung vorgesehen, wobei die Vorrichtung ein beweglij ches Gehäuse enthält, das eine Strahlungsquelle und eine öff-35/10 i nung, durch die die Strahlung durchtreten kann, aufweist, wo- '

:. - ■ - 323551J

- a.

bei die Abschirmanordnung eine erste Abschirmung enthält, die über die öffnung und in Anlage mit dem Gehäuse angelegt wird, wobei diese Abschirmung aus einem geeigneten Material besteht und ausreichende Dicke aufweist, um den Durchtritt der Betastrahlung durch diese Abschirmung zu unterbinden. Die erste Abschirmung läßt sich zurückbewegen, damit die Strahlung durch die öffnung durchtreten und auf die Oberfläche des den überzug aufweisenden Teiles, dessen Dicke gemessen werden soll, auftreffen kann. Es ist noch eine zweite Abschirmung vorgesehen, die, wenn eine Messung gerade nicht vorgenommen wird, in eine abdeckende Beziehung zu der öffnung gebracht werden kann und die, wenn gerade eine Dickenmessung durchgeführt werden soll, ; aus dieser abdeckenden Beziehung herausgenommen werden kann.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben.₉In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer überzugsdicken-Meßvorrichtung unter Verwendung der Technik der Betastrahlungs-Rückstrahlung und mit Darstellung einer er-, findungsgemäßen Abschirroanordnung,

; Fig. 2 eine Aufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung,

Fig. 3 ein Querschnitt, teilweise weggebrochen, durch den Ein«- j , Schlußmechanismus der in den Figuren 1 und 2 gezeigten ι Vorrichtung zur Darstellung der Innenteile der Antriebsj einrichtung zum Bewegen des die Isotopen enthaltenden ! Gehäuses und zum Bewegen einer schwenkbaren Abschirmung ; in die und aus der Betriebsstellung,

' Fig. 4 eine Teilansicht, teilweise im Schnitt, zum Darstellen der Einrichtung zum Halten entweder einer Einschlußabschirmung oder alternativ eines Eichstandards unter der Strahlungsöffnung,

j
35/10 LJE¹Ig..._ 5 ein ^uerschnitt entlang der, Schnittlinie..^. -.5, in

BAD ORIGINAL

und ._M

Fig. 6 ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 6-6 in Fig. 2. I

In den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 wird eine über- ! zugsdicken-Meßvorrichtung gezeigt, die derjenigen sehr ähnlich i 1st, die in der parallellaufenden Patentanmeldung mit der Be- !

zeichnung: "Überzugsdicken-Meßvorrichtung¹¹ - US-Patentamts-Ak- t

tenzeichen: 257.975 - Anmeldetag: 24. April 1981 - gezeigt und beschrieben ist. Diese Anmeldung gehört der gleichen Anmelderin wie die vorliegende Patentanmeldung. Durch Bezug wird sie hier- ! ! durch in die Offenbarung dieser Anmeldung eingeschlossen. Die- : j ser US-Patentanmeldung entspricht die deutsche Patentanmeldung i ! P 32 16 305.3. .

• Gemäß der Darstellung in Fig. 1 enthält die Vorrichtung eine j Basis 10, auf der der Einschlußmechanismus 11 und eine Stell- i anordnung 12 für ein zu bewegendes Teil angeordnet ist. Diese _: j Anordnung kann eine Halterung sein, die das den überzug auf- · weisende Teil, dessen Dicke bestimmt werden soll, abstützt. Alternativ kann gemäß der Darstellung auch eine Halterung 13 ; auf einem auf der Basis 10 befestigten X-Y-Schlitten 14 ange- ' ordnet sein. Der X-Y-Schlitten kann, falls erwünscht, von einer im Handel leicht erhältlichen Bauart sein und sollte die : Halterung 13 in miteinander einen rechten Winkel einschließenden Richtungen verschieben können, um damit eine richtige Anordnung des Teiles für die folgende Messung zu ermöglichen. Zu- ; sätzlich könnte auch ein Drehschlitten, ein magnetischer Halterungshalter, wie er in der oben genannten parallellaufenden Patentanmeldung offenbart ist, oder auch irgendeine andere Bauart j einer Stellvorrichtung verwendet werden.

In dem Einschlußmechanismus 11 ist ein an einer Steuerwelle 15 befestigter Betätigungshebel 15a verschwenkbar angeordnet. Der j Sinn der Welle 15 liegt in einem Anheben und Absenken eines Isotopengehäuses 16, das in einem Gehäuselager 17 angeordnet ist, das seinerseits von einer Welle 18 getragen wird, die in den 35/10 LEinschlußmechanismus Π edJitrJJtfc__un.d_verdrehbar von diesem ge-

halten wird. Der Zusammenhang zwischen dem Betätigungshandgriff i 15a und der Welle 18 wird im folgenden noch im einzelnen be- { ; schrieben. Gemäß der Darstellung enthält das Gehäuselager 17 ; noch eine nockenartige, sich drehende Verriegelung 19, die das j Isotopengehäuse 16 fest in seiner Lage gegenüber der Lagerung J 17 hält. !

; In dem Isotopengehäuse 16 befindet sich ein (nicht gezeigtes) ! Isotop. Dieses bildet eine Quelle der Betastrahlung. Die Strah- ! lungs*quelle ist in dem unteren Bereich des Gehäuses 16 an einer j I (nicht gezeigten) öffnung angeordnet. Oberhalb der Strahlungs- J ι quelle befindet sich ein (nicht gezeigter) Strahlungsdetektor, j j ι

j Bei diesem kann es sich zum Beispiel um ein übliches Geiger- | ι Müller-Zählrohr zum Feststellen der Strahlungs-Rückstrahlung ' I ι

i handeln. Der Ausgang des Geiger-Müller-Rohres kann an eine j

(nicht gezeigte) geeignete Darstellungsanordnung angeschlossen ! : sein, wobei es sich um ein Standard-Meßgerät bekannter Bauart | handelt,oder, falls erwünscht, kann es sich auch um eine direk-

t te digitale Anzeige handeln. Für Fachleute ist dies ohne wei-

teres verständlich.

Der Einschlußmechanismus 11 enthält eine Verstelleinrichtung. i Hierzu gehört eine in dem Einschlußmechanismus 11 befestigte ^! Einstellschraube 20. Auf diese ist ein Einstellkragen 21 aufgeschraubt. Entlang der Achse der Einstellschraube 20 läßt sich dieser zum Ausbilden eines Vertikalanschlages für das Gehäuselager 17 anheben und absenken. Obgleich er normalerweise nicht I verwendet wird, wenn sich die Vorrichtung im Meßbetrieb befini det, kann der Einstellkragen auch zur richtigen Ausrichtung ei-I nes (nicht gezeigten) Einstellmikroskopes verwendet werden, das j zum Erleichtern der Anordnung der zu messenden Teile unmittel-I bar unter der Mittelachse des Isotopengehäuses 16 statt des Gehäuses 16 in dem Lager 17 angeordnet werden kann. Die Verwen- ! dung eines solchen Einstellmikroskopes wird auch in der oben genannten parallellaufenden Patentanmeldung beschrieben. I

ι An dem Einschlußmechanismus 11 ist noch ein Stützarm 22 ver-

35/10 schwenkbar befestigt. Er läßt sich unter das Isptopengehäuse

16 verschwenken. Bei der Darstellung in Fig. 1 befindet sich der Stützarm 22 unter dem Isotopengehäuse 16 und trägt eine Verschluß-Abschirmung 23. Diese läßt sich über das Ende des Isotopengehäuses 16, in dem die öffnung ausgebildet ist, schieben. Die Abschirmung 23 enthält auch einen Basisabschnitt, der über dem Ende des Isotopengehäuses 16 liegt und damit die öffnung abdeckt. Vorzugsweise enthält derjenige Abschnitt der Verschluß-Abschirmung, der über der öffnung in dem Isotopenge- ; häusee 16 liegt, einen Strahlungsschirm in Form einer Scheibe, j Diese kann aus Metall oder irgendeinem anderen geeigneten Mate-! rial bestehen, das die Strahlung, die sonst aus der öffnung in _f dem Isotopengehäuse 16 austreten würde, genügend abschwächt. Der Stützarm 22 enthält auch ein gleitbares Joch 24, das so

ausgebildet ist, daß es Über einem nach außen verlaufenden . Flansch der Verschluß-Abschirmung 23 liegt und diese in ihrer Lage gegenüber dem Stützarm 22 hält. Das gleitbare Joch 24 läßt; sich auch nach hinten verschieben und ermöglicht eine Entfernung des Gehäuses 16 mit der Verschluß-Abschirmung 23, die sich; zu der öffnung in abdeckender Beziehung befindet, falls dies I erwünscht tt. Zusätzlich kann der Stützarm 22 auch noch ein , (nicht gezeigtes) Eichstandard tragen, das eine bekannte Dicke des zu messenden Überzuges aufweist und das die Form einer von dem Stützarm 22 getragenen überzogenen Scheibe aufweist und das zum Eichen der Anzeigevorrichtung unter das Isotopengehäuse 16 verbracht werden kann. Die Bewegung des Stützarmes 22 unter das Isotopengehäuse 16 und von diesem weg erfolgt mit einem Steuerknopf 25. Dieser ist in der nachstehend noch zu be-: schreibenden Weise angeschlossen. Die Verschiebung kann aber auch auf andere Weise erfolgen.

In Fig. 1 wird noch eine andere Abschirmeinrichtung gezeigt. Diese enthält eine teilweise Umschließung 26, die zwischen dem Isotopengehäuse 24- und dem Operator für die zusätzliche Schwächung der Streustrahlung angeordnet ist. Damit ergibt sich eine Abschirmung für den Operator für diejenigen Zeiten, in denen sich das Isotopengehäuse 16 nicht mit dem Abschirmarm 30 in Kontakt befindet und die Abschirmung 23 nicht an ihrer Stelle ist, zu welchen Zeiten _S treu strahlung aus der Meß ζ one aus t re-

ten kann. Die Umhüllung 26 kann auf einer Seite eine Öffnung 30a aufweisen. Damit kann ein weiterer von dem Einschlußmechanismus 11 getragener Arm durchgeschwenkt werden. Sie kann aus einer Anzahl von verschiedenen Stoffen bestehen, solange wie diese zum Abstoppen der Streustrahlung ausreichen. Obgleich das genaue Material von der Art des verwendeten Isotopen abhängt, das die Stärke der anzutreffenden Strahlung beeinflußt, hat es sich gezeigt, daß Metalle oder Kunststoffe zum Ausbilden der gewünschten Strahlungsabschirmung ausreichen. Obgleich es nicht wesentlich ist, daß die Umhüllung 26 transparent ist, da die Messung auch ohne Beobachtung des Teiles, dessen Uberzugsdicke bestimmt werden soll, durch den Operator erfolgen kann, hat sich eine Transparenz ale wünschenswert herausgestellt, so daß eine Beobachtung des Teiles während des Meßvorganges erfolgen kann. Abhängig von der Stärke der Strahlungsquelle würden sich transparente Kunststoffe, wie Plexiglas, Lexan und dergleichen, eignen. Das gleiche würde auch für übliches Fensterglas gelten, obgleich das letztere wesentlich schwerer als die vorgenannten Stoffe ist.

Die Umhüllung 26 verläuft über die Vorderw-seite der Vorrichtung und entlang von zwei Seiten der Vorrichtung und trägt eine Welle 27, die in einem Lagerblock 28 abgestützt wird, der j seinerseits an dem Einschlußmechanismus 11 befestigt ist. Die Welle 27 ermöglicht ein Verschwenken der Umhüllung 26 in die

und aus der Betriebsstellung in bezug auf die Meßzone und er- ; möglicht damit das Herauenehmen oder Einsetzen der zu messenj den Teile. Eine Anschlagwelle 29 kann zum Begrenzen der RückwärtsverSchiebung der Umhüllung 26 vorgesehen werden.

Eine weitere Strahlungsabschirmung kann noch vorgesehen werden und während der Zeit, bei der eine Messung nicht stattfindet, zwischen die öffnung in dem Isotopengehäuse 16 und der Halterung 13 eingeschoben werden. Eine solche zusätzliche Abschirmung kann mit einem Abschirmarm 30 gebildet werden, der mit einer Welle 31, wie diese in Flg. 2 gezeigt wird, schwenkbar an dem Einschlußmechaniemus 11 befestigt ist. Wie im Falle des Stützarmes 22 ist der Abschirmarm 30 so angeordnet, daß er

in bezug auf die in dem Isotopengehäuse 16 vorgesehene öffnung in eine abdeckende Lage hinein und aus einer solchen heraus ge- ', schwenkt werden kann, wobei der Arm 30 durch die in der Umhül- ^! lung 26 vorgesehene öffnung 30a während der Zeit, während derer eine Messung stattfindet, in eine in Fig. 2 in ausgezogenen Lij nien dargestellte Außenlage geschwenkt werden kann und in eine j gegenüber der öffnung in dem Gehäuse 16 untere Lage, wie sie in I Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt ist, wenn das Isoto-) pengehäuse 16 nach dem Durchführen einer Messung in seine obere Stellung zurückgezogen wurde. Wie es in Fig. 5 deutlicher dargestellt ist, befindet sich der Abschirmarm 30 in einer Ebene, in der er gegenüber der Ebene, in der der Stützarm 22 angeordnet ist, nach oben verschoben ist. Zusätzlich ist der Abschirmarm i 30, der aus jedem geeigneten Material, wie zum Beispiel Alumii nium, bestehen kann, mit einem Abschirmelement versehen, wobei I es sich um eine Stahlscheibe handeln kann. Diese ist in dem Abj schirmarm 30 angeordnet und befindet sich damit in abdeckender Beziehung zu der öffnung im Gehäuse 16, um die aus dieser austretende Strahlung, wenn sich das Isotopengehäuse 16 in einem Abstand von der Halterung 13 befindet, effektiv abzublocken.

Die Antriebseinrichtung, mit der der Abschirmarm 30 in seine j j Arbeitslage gegenüber dem Isotopengehäuse 16 geschwenkt und j : auch aus dieser wieder herausgeschwenkt wird, wird in Fig. 3 i j gezeigt. Gemäß der Darstellung tritt die Welle 31, auf der der I Abschirmarm 30 befestigt ist, in den Einschlußmechanismus 11 ; ein, verläuft in diesem und endet in einem Kegelrad 32, das mit ; einem Kegelrad 33 kämmt, das seinerseits von einer mit der WeI- j Ie 31 einen rechten Winkel einschließenden Welle 34 getragen j wird. Die Welle 34 ist ihrerseits drehbar in einem Auge 35 ge- t lagert und trägt an ihrem anderen Ende ein weiteres Kegelrad 36,; das sich seinerseits mit dem Kegelrad 37, das von der Welle 15 _; getragen wird, in Antriebsverbindung befindet. Wenn dann der I Betätigungshebel 15 - bei Blickrichtung auf Fig. 1 - in Gegen-

I Uhrzeigerrichtung bewegt wird, dreht sich die Welle 31 - bei • Blickrichtung auf Fig. 3 - in Uhrzeigerrichtung und bewegt da- : I mit den Abschirmarm 30 aus seiner Betriebsstellung weg vom Iso-35/10 j topengehäuse 16₁ Obgleich hier ein Zahnrad-Getrlebezug gezeigt ι

[ und beschrieben wurde, können auch andere Antriebseinrichtungen ! zum Verschieben des Schwenkarmes 30 in und aus dessen Betriebsstellung verwendet werden, wie zum Beispiel Bänder, Gelenke, Servomotore und dergleichen.

Die innere Anordnung zum Bewegen des Gehäuselagers 17 in und außer Eingriff mit der Halterung 13 wird in Fig. 5 gezeigt. Mit der Welle, auf der der Betätigungshebel 15a sitzt, ist eine Nokjkenrolle 37 verbunden, die mit einem Nockenstößel 38 in Anlage liegt, der seinerseits auf der Welle 18 sitzt. Wenn dann die ! Steuerwelle 15 - bei Blickrichtung auf Fig. 5 - in Gegenuhrzei-

■ gerrichtung gedreht wird, drückt die Nockenrolle 37 den Nocken- « stößel 38 nach oben, bis sich die Nockenrolle 37 genügend weit ; nach links gedreht hat. Dann bewirken das Gewicht der Welle 18 ^s und des Gehäuselagers 17, daß die Anordnung vertikal nach unten

absinkt. Die Sinkgeschwindigkeit des Gehäuselagers 17 wird mit ι einer Dämpfungseinrichtung 39 (siehe Fig. 3) geregelt. Bei die-

■ ser handelt es sich im wesentlichen um eine pneumatisch betrie- ; j bene Kolben-Zyllnderanordnung mit einem Nadelventil, das den Austritt der Luft aus dem Zylinder regelt. Damit wird die Absinkgeschwindigkeit des Gehäuselagers 17 geregelt und ein sanf- j

'. ter Kontakt zwischen dem Isotopengehäuse 16 und demjenigen Teil,j dessen Uberzugsdicke gemessen werden soll, sichergestellt. Ob- ,

ι wohl im vorliegenden von einer Anordnung aus einer Nockenrolle !

und einem Nockenstößel gesprochen wurde, liegt es für Fachleu- te auf der Hand, daß bei Bedarf auch andere Einrichtungen zum

Bewegen des Gehäuselagers 17 verwendet werden können. i

, In Fig. 5 wird auch ein Querschnitt der Abschirmung 23 gezeigt.

Diese kann gegebenenfalls aus einem Kunststoff bestehen und i auch eine innere Strahlungsabschirmung 40 enthalten.

j i Gemäß der Darstellung in Fig. 5 sind auch Einrichtungen zum Hal-j

ten des Stützarmes 22 in seiner Stellung vorgesehen, so daß die-< ser unter dem Isotopengehäuse 16 liegt. Gemäß der Darstellung 1st ein Begrenzungsarm 41 an der Welle 42 befestigt, an der auch der Stützarm 22 befestigt ist, so daß der Begrenzungsarm mit J einem Anschlagglied 43 in Anlage gerät, an dem zur sicheren HaH₁

terung des Begrenzungsarmes 41 in dessen Lage ein Magnet 44 vor- ^!gesehen werden kann.

, Die Antriebsverbindung zwischen dem Steuerknopf 25 und dem Stützj-,arm 22 kann die in Fig. 6 gezeigte Form aufweisen, wobei der , Steuerknopf 25 an einer Welle 45 befestigt ist, die ihrerseits ein Kegelrad 46 trägt, das seinerseits mit einem Kegelrad 47 kämmt. Dieses wird seinerseits von der nach oben verlaufenden j Welle 42 getragen, an der der Stützarm 22 befestigt ist.

Bei der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform ist ein ; X-Y-Schlitten 14 vorgesehen. Er enthält zwei Mikrometer-Ein- ·

i Stellvorrichtungen. Die Mikrometer-Hülsen haben eine Länge, die j

über die Umhüllung 26 hinausgeht und durch diese durchtritt. |

Zum Ausbilden einer zusätzlichen Sperre gegen die Strahlung j j kann wahlweise an den Mikrometerhülsen noch eine innere Abschir-i

!mung 48 vorgesehen werden, die die erforderlichen Nuten 49 und j !50 abdeckt, die in der Umhüllung 26 vorgesehen sind, und deren

Verschwenken nach hinten zuläßt. Bei Verwendung eines Isotops ι

I mit einer verhältnismäßig niedrigen Energie kann die Abschir- j

ι mung 48, falls erwünscht, weggelassen werden.

I Im Betrieb kann die für das Teil 13 vorgesehene Halterung gegenüber der Achse des Isotopengehäuses 16 mit der in der oben ge-I nannten parallellaufenden Mikroskopanordnung richtig angeordnet iwerden. Nach diesem richtigen Anordnen der Halterung und ihres i zugehörigen Teiles wird das Mikroskop von der Gehäuselagerung ¹17 abgenommen und der Einstellkragen 21 wird gedreht, so daß er sich entlang der Einstellschraube 20 nach unten bis in eine Stellung bewegt, in der er eine Berührung des Isotopengehäuses 16 mit dem zu messenden Teil nicht mehr verhindert. Die Abschirmung 26 wird in eine Stellung zwischen der Meßzone und der Be-I dienung bewegt. Das Isotopengehäuse 16, das eine geeignete j Strahlungsquelle enthält und eine Abschirmung 23 trägt, kann ! in dem Gehäuselager 17 angeordnet und mit der Verriegelung 19 I an einer Aufwärtsbewegung gegenüber diesem gehindert werden. An idieser Stelle wird der Bedienungshandgriff 15a zum Anheben des 35/10 j Lagers 17 in seine hintere Stellung verschoben. Der Stützarm 22

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I wird unter Verwendung des Steuerknopfes 25 und des Joches 24 un-

I ter das Isotopengehäuse 16 verbracht und, falls er sich nicht

in seiner hinteren Lage befindet, von der Achse des Isotopengejhäuses 16 nach hinten wegbewegt.

! Nachdem sich der Stützarm 22 in seiner Stellung unter dem Gehäu-J se 16 befindet, wird der Bedienungshebel 15a nach vorne ver- ; bracht und bewirkt ein Absenken des Gehäuses 16,bis sich die j Abschirmung 23 mit dem Stützarm 22 in Berührung befindet. Das I ^leitbare Joch 24 wird nach vorne in eine Stellung in Eingriff , mit der Umhüllung 23 gebracht, so daß es auf dessen Rand auf- !liegt. Der Bedienungshandgriff 15 wird dann nach hinten verschoj ben, um die Gehäuselagerung 17 noch einmal anzuheben. Darauf I wird die Abschirmung 23 vom Isotopengehäuse 16 abgetrennt und ; vom Stützarm 22 zurückgehalten. An dieser Stelle kann der Stütz-j arm 22 durch Drehen des Steuerknopfes 25 aus dem Weg herausge- , schwenkt werden, so daß er sich damit neben dem Einschlußmecha- ! nismus 11 befindet. >

j Nach dem Anheben des Gehäuselagers 17 in seine obere Stellung j liegt der Abschirmarm 30 unter der Öffnung in dem Isotopengehäujse 16. Zur Vornahme einer Dickenmessung wird der Betätigungs- !handgriff 15a so gedreht, daß sich der Arm in Richtung auf die I Bedienung bewegt, worauf die Nockenrolle 37 den Nockenstößel 38 _: ■nach oben drückt. Nachdem der Nockenstößel 38 auf diese Weise ! angehoben wurde, mit der Folge, daß sich das Gehäuselager 17 und, dann auch das Isotopengehäuse 16 seinerseits ähnlich nach oben j Verschoben haben, bewirkt eine weitere Bewegung der Steuerwelle ■ 15, daß der Abschirmarm 30 sich unter dem Isotopengehäuse 16 • nach außen bewegt,und eine weitere Bewegung der Welle 15 verschiebt dann die Nockenrolle 37, so daß sie vom Nockenstößel 38 im wesentlichen entfernt wird, wobei die Vertikalbewegung des t Nockenstößel 38 durch die Dämpfungseinrichtung 39 abgebremst ;

ί I

wird. Die Absenkbewegung des Isotopengehäuses 16 geht im wesent-j !lichen langsam vor sich, um die Aufprallkraft zwischen dem Gehäuse und dem Teil mit dem überzug, dessen Dicke gemessen werden !soll, auf ein Minimum herabzusetzen. Nach dem Absenken des Ge-35/10 thJLuselagers_.lI_Ms~ia_seine untere Stellung, An der..sich, die_in.

dem Isotopengehäuse 16 befindliche öffnung mit dem überzogenen iTeil in Kontakt befindet, mißt das Meßrohr die Strahlungs-Rück- j

, strahlung und führt einer (nicht gezeigten) Anzeigevorrichtung ! ; ein geeignetes Signal zu, damit die Bedienung die auf dem Teil j j befindliche Uberzugsdicke feststellen kann.

ι Ί

j Nach Vornahme der Dickenmessung wird der Betätigungshandgriff ■ in einer Richtung weg von der Bedienungsperson bewegt und die : Nockenrolle 37 mit dem Nockenstößel 38 in Anlage gebracht. Da- ! durch wird dieser bei einer Drehung der Welle 15 angehoben. Bei j diesem Anheben des Nockenstößels 38 werden die Welle 18 und das i Gehäuselager 17 zur gleichen Zeit angehoben,und wegen der Ge-¹ triebeverbindung zwischen dem Abschirmarm 30 und der Steuerwel- ■ ί Ie 15 beginnt sich der Abschirmarm 30 nach innen in Richtung auf i die Achse des Isotopengehäuses zu bewegen, und sobald dieses I Isotopengehäuse 16 seine oberste Lage erreicht hat, befindet ^! J sich der Abschirmarm 30 unmittelbar unter diesem. Eine weitere j Bewegung des Betätigungshandgriffes 15a nach hinten in seine Exj tremlage bewirkt, daß die Nockenrolle 37 mit der Vertiefung in dem Nockenstößel 38 in Anlage gerät. Dies bewirkt wiederum, daß sich das Isotopengehäuse 16 langsam nach unten bewegt, so daß ι die in diesem vorgesehene öffnung von dem Abschirmarm 30 abgedeckt wird, so daß sich eine Abschirmung gegen die Streustrahi lung während der Zeit ergibt, in der keine Bestimmung der Uberzugsdicke stattfindet.

Während die vorgenannten Operationen stattfinden, bildet die Umhüllung 26 eine zusätzliche Abschirmung zwischen der Meßzone ; und der Bedienungsperson, so daß die Strahlung, der die Bedie- : I nungsperson sonst vielleicht ausgesetzt sein könnte, weiter bis ; ι auf ein Minimum herabgesetzt wird. Daraus ergibt sich, daß die ! vorliegende Erfindung eine Abschirmanordnung darstellt, mit der drei voneinander getrennte Abschirmeinrichtungen ausgebildet und während der verschiedenen Betriebsphasen der Vorrichtung ι verwendet werden. Die erste Abschirmung ist die Abschirmung 23, . die sich in ihrer Lage über der in dem Isotopengehäuse 16 bej findlichen öffnung sowohl vor als auch nach ihrem Einsetzen in _; r 35/10 '.das.Gehäuselager_J-7 befinden kann. Nach dem Abnehmen der Ab-

schirmung 23 verhindert der Abschirmarm 30 eine Streustrahlung, | wenn eine Messung nicht stattfindet. Zusätzlich bilden die Um- j hüllung 26 und die wahlweise vorgesehene innere Abschirmung 48 ) eine zusätzliche Abschirmung, die eine Strahlung während der kurzen Zeitabschnitte schwächen, die zwischen dem Lösen des Ab- ί schirmarmes 30 vom Isotopengehäuse 16 liegen. Das heißt, daß j sich bei jeder Betriebsphase der Vorrichtung mindestens eine ; Strahlungsabschirmung in ihrer Lage zwischen der Bedienungsper- ; son und der Strahlungsquelle befinden.

Während verschiedene bestimmte Aueführungsformen der vorliegen- : den Erfindung erläutert und beschrieben wurden, liegt es für Fachleute auf der Hand, daß verschiedenartige Abweichungen ohne Verlassen des Geistes und des ümfanges der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, und es ist beabsichtigt, daß alle diese Änderungen und Abweichungen, die in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen, in den beifolgenden Patentansprüchen abgedeckt werden.

Leerseite

Claims

NAOHQEREICHT

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Köln, den 20. September 1982 vA.

Anmelderin: TWIN CITY INTERNATIONAL INC.

Mein Zeichen: T 35/10

Patentansprüche

überζugsdicken-Meßvorrichtung zum Messen der Dicke eines Überzuges auf überzogenen Teilen, wobei diese Vorrichtung eine in einem geeigneten Gehäuse angeordnete Strahlungsquelle aufweist und dieses Gehäuse mit einer öffnung versehen ist, durch die die Strahlung durchtritt und auf die überzogene Oberfläche auftreffen kann, um eine Rückstreuung oder -strahlung dieser Strahlung zu bewirken, und mit einer Einrichtung zum Feststellen und Messen der Rückstrahl-Strahlung und mit einer Einrichtung zum Abstützen und Einrichten eines Teiles zum Messen von dessen Uberzugsdicke, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschirmeinrichtung zwischen dem Gehäuse und einer Bedienungsperson vorgesehen ist, wobei diese Abschirmeinrichtung die Strahlung schwächt, mit einer ersten Abschirmung, die neben dem Gehäuse anordbar ist und dessen öffnung abdeckt, und mit einer zweiten von der Vorrichtung getragenen Abschirmung, die zwischen dem Gehäuse und einer Bedienungsperson anordbar ist, wenn die erste Abschirmung die öffnung gerade nicht abdeckt.

2. Überzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- j kennzeichnet, daß die erste Abschirmung eine entfernbare Ab- , deckung in Form einer Verschluß-Abschirmung umfaßt, die über \ der in dem Gehäuse vorgesehenen öffnung anordbar ist, wobei diese Abschirmung ein in ihr angeordnetes Abschirmelement ; aufweist, das die öffnung abdecken kann und damit den Durchtritt von Strahlung durch diese verhindert.

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3. Uberzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschluß-Abschirmung über das Ende des Gehäuses, in dem die öffnung angeordnet ist, schiebbar ist, und das Gehäuse unter Reibung erfaßt, um mit diesem eine lösbare Reibungspassung einzugehen.

4. Überzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die öffnung aufweisende Gehäuse in der j Meßvorrichtung abgestützt wird und die Vorrichtung Einrich- j tungen trägt, um das Gehäuse in Richtung auf die und in Rich-j tung weg von der ein Teil haltenden Halterung zu verschieben.

5. Uberzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- I kennzeichnet, daß die Vorrichtung Einrichtungen zum Abnehmen j der Verschluß-Abschirmung von dem Gehäuse trägt.

6. Uberzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Entfernen ein bewegliches Glied zum Aufnehmen des Verschlusses und eine Einrichtung zum Zurückhalten des Verschlusses in dem beweglichen : Glied aufweist.

7. Uberzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Einrichtung zum Entfernen mit Hilfe ■ von in der Vorrichtung getragenen Mitteln aus der Entfernung von Hand in eine den Verschluß aufnehmende Stellung bewegbar ' und auch aus dieser Stellung wegbewegbar ist.

8. Überzugsdioken-Meßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bewegen des Gehäuses ein von der Vorrichtung getragenes, von Hand verschiebbares Glied umfaßt und dieses Glied über einen Getriebezug an die Einrichtung zum Entfernen angeschlossen ist. ;

9. Uberzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abschirmung bewegbar von der Vorrichtung getragen wird und in eine die öffnung abdeckende Stellung hinein .und _auch-aua dieser _S,tellung_heraua be-

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wegbar ist. '

10. überzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge- j kennzeichnet, daß die Bewegung der zweiten Abschirmung mit der Bewegung des Gehäuses koordiniert ist, so daß sich die j zweite Abschirmung gegenüber der öffnung in einer diese abdeckenden Stellung befindet, wenn sich die Vorrichtung nicht in Meßlage befindet, und daß die zweite Abschirmung sich in ' einer die öffnung nicht abdeckenden Position befindet, wenn ;

sich die Vorrichtung in Meßlage befindet. >

j 11. Überzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge- '< kennzeichnet, daß die zweite Abschirmung betrieblich mit ^: der Einrichtung zum Bewegen des Gehäuses verbunden ist.

12. Überzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ges kennzeichnet, daß die Verbindung über einen Getriebezug er- ! folgt.

!13. Überzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gej

kennzeichnet, daß die Vorrichtung eine dritte zwischen dem Gehäuse und einer Bedienung der Vorrichtung angeordnete Abschirmung aufweist.

■14. Überzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Abschirmung von der Vorrichtung getragen wird.

15. Überzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Abschirmung in eine die Vorrichtung abdeckende Lage hinein und auch aus dieser Lage heraus schwenkbar ist.

16. Überzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Abschirmung aus einem transparenten Material hergestellt ist, um eine Beobachtung des Teiles während des Meßvorganges zuzulassen.

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j 17. Überzugsdicken-Meßvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Abschirmung öffnungen zur Aufnahme eines das Teil in seine Lage bringenden Systems aufweist.

! 18. Verfahren, um die Streustrahlung auf ein Minimum herabzusetzen, der eine Bedienungsperson von einer Vorrichtung zum ι Messen der Dicke mit Hilfe der Messung von Strahlungs-Rückstrahlung ausgesetzt ist, wobei die Vorrichtung ein eine

' öffnung aufweisendes und eine Strahlungsquelle enthaltendes Gehäuse mit einem überzogenen Teil in Berührung bringen

; kann, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
ι a) Anordnung eines eine öffnung aufweisenden und eine Strahlungsquelle enthaltenden Gehäuses, wobei dieses Gehäuse ein über der öffnung liegendes Abdeckglied aufweist, das eine Strahlungsabschirmung bildet,

; b) Anordnung des Gehäuses in einer überzugsdicken-Meßvorrichtung einschließlich einer Vorrichtung,

c) Anheben des Gehäuses gegenüber der Basis, um das Entfer- : nen gegenüber dem Abdeckglied zu ermöglichen,

d) Einlegen einer zweiten Abschirmung in abdeckender Beziehung zu der in dem Gehäuse vorgesehenen öffnung,

e) Anordnen eines Teiles unter dem Gehäuse,

f) leichtes Anheben des Gehäuses um einen ausreichenden Abj stand, um eine seitliche Verschiebung der zweiten Ab-

schirmung zuzulassen,

g) seitliches Verschieben der zweiten Abschirmung gegenüber der Achse des Gehäuses um einen ausreichenden Abstand,
um das Gehäuse freizugeben _t

h) Verschieben des Gehäuses in Anlage mit dem Teil,

i) Bestimmen der Dicke des Überzuges auf dem zu messenden

Teil und
j) Verschieben des Gehäuses aus der Berührung mit dem Teil und gleichzeitiges Bewegen der zweiten Abschirmung in

eine Abdecklage mit dem Teil.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß

eine dritte Abschirmung zwischen der Bedienungsperson und

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der Meßzone der Vorrichtung eingelegt wird, um die Streustrahlung während derjenigen Zeitspanne aufzufangen, die
zwischen der Abnahme der zweiten Abschirmung von der öff-

' nung und ihrer sich anschließenden Wiederanordnung in einer

\ die öffnung abdeckenden Beziehung liegt.

20. Meßvorrichtung zum Messen der Dicke von Materialien/ wobei
die Vorrichtung eine in einem Gehäuse angeordnete Strahlungquelle aufweist und das Gehäuse mit einer öffnung versehen
ist, durch die Strahlung durchtreten und in das zu messende
Material eintreten kann, mit Einrichtungen zum Messen der
Strahlung nach deren Rückstreuung von dem Material, und mit
Einrichtungen zum Abstützen und Anordnen eines Teiles relativ zu der öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschirmeinrichtung zwischen der öffnung und einer Bedienungsperson vorgesehen ist, die Abschirmeinrichtung die Strahlung schwächen kann und eine erste Strahlungsabschirmung
aufweist, die lösbar von dem Gehäuse getragen wird und die
öffnung abdeckt, und Einrichtungen von der Vorrichtung ge- ι tragen werden zum Aufnehmen und Halten der ersten Abschir- j

, mung und mit Einrichtungen, um eine Relativbewegung zwi- :

sehen dem Gehäuse und diesen * Aufnahme- und Halteeinrich- j

■ tungen zu bewirken, um ein Entfernen der Abschirmung von i

dem Gehäuse zu gestatten. j

21. Meßvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorrichtung einen zweiten Strahlungsschirm aufweist,; der zwischen der öffnung und einer Bedienungsperson angeord-j net ist, wobei dieser zweite Strahlungsschirm dann in Be- j trieb geht, wenn die erste Abschirmung von dem Gehäuse weg- · genommen wird.

22. Meßvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daßi die zweite Abschirmung einen größeren Teil der Fläche um
die öffnung umfaßt. j

23. Meßvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daßl 35/10 die, zweite Abschirmung_.ams„eln.em polymeren Material mit ί

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Sperreigenschaften besteht, um die Strahlung bis auf eine vorgegebene Höhe ausreichend zu schwächen.

24. Meßvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abschirmung transparent ist.

25. Meßvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß; die zweite Abschirmung Öffnungen enthält, durch die Teile I der Vorrichtung hindurchragen, und wobei die Vorrichtung zu-j satzliehe Abschirmeinrichtungen trägt, um die Fläche der j Offnungen im wesentlichen zu blockieren, wenn sich die zwei-j te Abschirmung in Betriebsstellung befindet. I

26. Meßvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daßi

die Vorrichtung einen von dieser beweglich getragenen 'drit- | ten Strahlungsschirm enthält zur Zwischenlage über der uff- j nung zu Zeiten, wenn die erste Abschirmung von der Öffnung j abgenommen wird und sich das Gehäuse nicht in Meßstellung befindet.

j 27. Meßvorrichtttung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,

■ daß die dritte Abschirmung aus der Entfernung und manuell

in ihre Lage relativ zu der Öffnung bewegbar und auch aus

j dieser Lage heraus bewegbar ist.

i
28. Meßvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,

j daß die dritte Abschirmung mit der Bewegung des Gehäuses ί gekoppelt ist, so daß die dritte Abschirmung über der Öffnung angeordnet wird, wenn sich das Gehäuse nicht in Meßstellung befindet und das Gehäuse die erste Abschirmung nicht trägt.