DE7147884U - Dickenmeßgerat - Google Patents

Description

Elcometer Instrumente Limited. Fairfield Road. Droylsden. Lancashire (Großbritannien) ' . '

"Dickenmeßgerät"

Beanspruchte Priorität der britischen Patentanmeldung 60 410/70 vom 19· Dezember 1970

Die Neuerung bezieht sich auf ein Dickenmeßgerät in Form eines Handgeräts mit einem Gehäuse, einem daran drehbar angebrachten, ausbalancierten, magnettragenden Arm, einer von Hand betätigbaren Einrichtung zur Bewegung des Magneten in Richtung einer Schicht, deren Dicke gemessen «erden soll, und mit einer von Hand betätigbaren Einrichtung für eine federnde Belastung des Armes in einer der magnetischen Anziehung an der Oberfläche entgegengesetzten Richtung und mit einer Einrichtung zur Ermittlung einer derartigen Belastung·

Derartige Instrumente werden zur Messung der Dicke einer nichtmagnetischen Schicht auf einer magnetischen Oberfläche in der

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Weise verwendet, daß die magnetische Anziehung gemessen wird, die durch die Schicht als Funktion des Unterbrechungs- bzw. AbrißpusRtes einer derartigen Anziehung erhalten *ird«, Bas Gerät kann leicht in einer Hand gehalten und mit einer Hand bedient werden· Der Ausdruck "Schicht" wird nachstehend allgemein für einen Überzug gebraucht, der nicht notwendigerweise mit der Oberfläche verbunden ist; wenn von der Betätigung "mit Fingern" die Bede ist, gehört auch der Daumen dazu·

Gemäß der Neuerung ist ein Dickenmeßgerät zum Messen der Dikke einer nichtmagnetischen Schicht auf einer magnetischen Oberfläche mit einem Gehäuse, einem daran drehbar angebrachten, ausbalancierten, magnettragenden Arm, einer von Hand betätigbaren Einrichtung zur Bewegung des Magneten in Richtung der zu messenden Schicht und mit einer von Hand betätigbaren Einrichtung für eine federnde Belastung des Arms in'einer der magnetischen Anziehung an der Oberfläche entgegengesetzten Sichtung vorgesehen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die von Hand betatigbare Belastungseinrichtung eine Skala zur Ermittlung einer Belastung in Verbindung mit einer in bezug zu dem Gehäuse einstellbaren Bezugsmarke trägt«

Die mit Fingern betatigbare Einrichtung zur Bewegung des Magneten weist auch die mit Fingern betatigbare Belastungseinrichtung auf«

Vorzugsweise weist das Gerät auch eine weitere Bezugsmarke auf ₉ die fest auf des Gehäuse angebracht 1st und mit der Skala zusammenwirkt·

Weitere Vorteile, Merkmale and Einzelheiten der Neuerung werden anhand einer Ausfulirungsform in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den ψ"** * Agenden Zeichnungen Im **1ι ¹Ί^<Μ*1. ^ηΜ* er— läutert· Es zeigen:

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Τ%ς» 1 eine Seitenansicht einer Aueführungsform eines Dick« neßgerätes gemäß der . Neuerung, bei dem eine Seite des Gehäuses und bestimmte Teile entfernt sind, um den im Inneren untergebrachten Mechanismus zu zeigen;

Hg· 2 einen Teil einer Schnittansicht des in figur 1 dargestellten Geräts; und

Hg· 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Geräts·

Das in den Zeichnungen dargestellte Gerät weist einen zweiteiligen Gerätekörper oder ein zweiteiliges Gehäuse 9a, 9b auf, in dessen Mitte sich ein Lager für einen Drehzapfen 12 eines drehbaren Meßkörpers 7, der auf einer Stirnseite radial verlaufende Teilungsstriche aufweist (figur 1), befindet· Zwischen dem Boden des drehbaren Meßkörpers 7 und dem Gehäuseteil 9a liegen eine scheibe to, ein Magnetrückfuhrarm 3t eine Federschei- -

sich eine gewölbte Scheibe 6, dia, nie nicht dargestellt, auf einem kleinen DrehzapfEi 12a am inneren Ende des Drehzapfens 12 gehaltert ist* Die gewölbte Scheibe 6 weist einen Vorsprung oder AiSbatz 6a auf, an dem das äußere Ende einer Spiralfeder angebracht ist· Das innere Ende der Spiralfeder ist mit der Nabe eines magnettragenden Arms 2 verbunden, an dessen einem Ende ein Magnet 1 und an dessen anderem Ende ein einstellbares Ausgleichsgewicht 8 angebracht ist« Die Nabe des Magnetarms 2 weist einen Stutzen anf, der auf einer Seite in dem Deckel 9b und anf der anderen Seite in dem Drehstapfen 12 gelagert ist· Der Magnetruckfulirkwrper weist einen Arm 3 mit einem gebogenen Ende Ja anf, das mit dem magnettragenden Arm 2 in Eingriff kommt, wenn dieser in der einen Richtung bewegt wird, und das an dem Gehäuse 9a, 9b anschlägt, wenn er in der anderen Richtung bewegt wird, um die RSckf9hrbewegung zu begrenzen· An der Verbindungsstelle zwischen den Gehäuseteilen 9a und 9b ist ein Schlitz ausgebildet, durcfi. den der Band der geeichten Scheibe 7 für die Betätigimg von Band mittels eines oder Singers soweit vorsteht, daft die auf einer Seite angebrachte

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leneinteilung sichtbar ist, die Bit einer fest eingebauten Anzeige- oder Ablesemarke IiO am Gehäuse 9a, 9b zusaawenwirttfc·

Bei der Handhabung des Geräts zwingt eine Drehung der Scheibe mittels des Daumens oder sines fingers in Gegenrichtung des Uhrzeigers, wie durch einen Pfeil A in der figur 3 dargestellt ist, den Magnetrjickführarm durch Reibung Kittels der unterlag* scheiben Jt und 10 in Berührung Mit dee magnettragenden An Z₉ um den Magneten 1 in Berührung alt der Oberfläche der Schicht zu bringen, deren Dicke' gemessen «erden soll, und entlastet zugleich teilweise die Spiralfeder 11. Demzufolge bewegt beim weiteren Prüfvorgang eine langsame Drehung der Scheibe 7 in Gegenrichtung (im Uhrzeigersinn) den Magnetrückftihrarm 3 durch Reibungsmitnahme_s bringt ihn außer Singriff mit dem magnettragenden Arm Z und beginnt zur gleichen Zeit, die Spiralfeder 11 in einer solchen Richtung zu spannen, daß sie eine zusätzliche Abhebekraft auf den .Magneten ausübt· nach einer korsen kommt der Arm 3 mit dem Gehäuse und Anschlägen in Eingriff· Durch eine weitere Drehung der Skalenscheibe in Richtung des Uhrzeigers wird die Nullmarke auf der Scheibenskala mit der Anzeige- oder Ablesemerke dO zur fluchtung gebracht bzw* auf diese ausgerichtet, wodurch die Spiralfeder auf einen uezugswert gespannt worden ist*

Sine weitere Drehung des Meßkörpers 7 i» Uhrzeigersinn sp&7At ' schließlich den Arm Z genügend, um die magnetische Ansiehung an der zu prüfenden Schicht zu unterbrechen, wobei die Bewegung des magnettragenden Arms gehört oder gefühlt werden kann· Die Stellung des geeichten Meßkörpers 7 an diesem Punkt ergibt eine Anzeige bzw· Ablesung, die eine Funktion der Dicke der zu messenden Schicht ist· Die Ablesung wird in bezog auf die Ablese» -marke JfO auf dem Gehäuseteil 9a vorgenommen· Die Skalesischeibe an dem Heßkörper 7 kann um 355° in jeder Richtung gedreht den; eine Drehung im Ohrzeigersinn 1st durch einen inwgM der Skalenscheibe begrenzt» der mit dem TnhBnp« in Eingriff kommt· wenn die Skalea3sheibe vollständig Im BUrselgersian gedreht wird« ist dl« Spiralfeder 11 vollständig «Bfgewlck*lt,

und wenn die Skalenscheibe voll in Gegenrichtung des Uhrzeigers gedreht ist, ist die Spiralfeder vollständig abgewickelt. Wenn eine Ablesung vorgenommen worden ist, bringt eine kleine Drehung der Skalenscheibe im Uhrzeigersinn, beispielsweise um 15 » den Rückführarm 3 in Eingriff mit dem Arm 2 und bringt den Magneten wieder in Eingriff mit der Oberfläche für die Wiederholungsprüfung bei einer anschließenden Drehung der Skalenscheibe im Uhrzeigersinn.

Die Ablesung kann dann schnell nachgeprüft werden oder es können verschiedene Ablesungen durch Umkehren der Drehrichtung der Scheibe durchgeführt werdon, bis der Magnet wieder an der Oberfläche anliegt, was nur einen kleinen Drehwinkel erfordert, worauf die Scheibe wieder im Uhrzeigersinn langsam gedreht wird, bis aufgrund der Spannung der Spiralfeder wieder eine magnetische Unterbrechung erfolgt; die vorhergehende Bewegung des Meßkörpers hat also die Spiralfeder während der Wiederherstellung des magnetischen Kontaktes teilweise entlastet·

Demzufolge besteht das ganze Prüfungsverfahren in einer einzigen Tätigkeit, nämlich dem Drehen des Meßkörpers, am dadurch einen Kontakt des Magneten mit der zu prüfenden Schicht herzustellen und zu unterbrechen«

Die Lage der Nullmarke auf Jer Skala oder die Lagd, in die der Meßkörper durch Verdrehen gebracht worden ist, wenn die Belastung der Spiralfeder an dem Bezugswert liegt, ist bestimmt durch die Eichung des Gerätes mit Hilfe einer nicht beschichteten Oberfläche; die Nullmarke wird auf diesen Punkt auf der Skala gegenüber der Ablescaarke JfO eingestellt, wenn der Magnet während der Drehung des Meßkörpers 7 in Uhrzeigersinn von der Oberfläche abhebt· '

Die Lage des Nullpunktes auf der Anzeigeekala zeigt eine Schichtstärke von Null an ttnd liegt der Aazeigeaarke $0 gegenüber, wenn der Magnet von der Oberfläohe abhebt* Gewünechtenfalls kann

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aber auch das Gerät zur Messung der Dicke einer nichtmagnetischen Schicht auf eine? Oberfläche verwendet werden, deren magnetische Eigenschaften sich von denen der zur Eichung verwendeten Oberfläche unterscheiden· Beispielsweise kann die zur Eichung verwendete Oberfläche auf einen Stahlkörper aufgebracht sein, und die zu prüfende Schicht auf einem Körper aus einem anderen Stahl aufgebracht sein· Die Oberflächen der geprüften Schichten können auch abweichende Eigenschaften, beispielsweise bezüglich der Rauhigkeit, aufweisen· In jedem dieser Fälle können sich Fehler derart einstellen, daß die auf der Skalenscheibe angezeigte Schichtdicke sich von der tatsächlichen Schichtdicke unterscheidet· Aus diesem Grund ist eine verschiebbare Anzeige- oder Ablesemarke 21 an einem Verlänge?ungsarm 20 der gewölbten Scheibe 5 vorgesehen· Der Arm 20 kann von Hand im Uhrzeigersinn oder in der Gegenuhrzeigerrichtung, wie erforderlich, verschoben werden, um eine einstellbare Anzeige- oder Ablesemarke zu schaffen· Wenn die Oberfläche abweichende magnetische Eigenschaften besitzt, wie oben erwähnt, dann wird eine weitere Eichung anhand einer Probe des Oberflächenmaterials durchgeführt, und der Arm 20 so verschoben, daß die Marke 21 mit der Skalenablesung in dem Zeltpunkt, zu dem der Magnet abhebt, zur Flüchtling gebracht ist·

In ähnlicher Weise kann eine erneute Eichung an Proben bekannter Dicke von unterschiedlichen Schichten durchgeführt werden·

Vorzugsweise wird die Eichung etwa bei dem Wert der zu messenden Schichtdicke durchgeführt. Wenn dann das Gerät verwendet wird, um die Schichtdicke einer großen Anzahl ähnlicher oder gleicher Schichten zu überprüfen, kann die Eichung mit einer auf die Grundfläche gelegten Unterlage bzw· Auflage durchgeführt werden, die etwa die Dicke der zu messenden Schicht hat· In diesem Fall wird dann die Skalenscheibe so eingestellt, daß am Unterbrechungs- bzw· Abrißpunkt die Marke J|O oder 21 gegenüber dem Punkt auf der Skala liegt, der der Unterlagen- oder Auf la-

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gendicke entspricht« Die Unterlagen bzw· Auflagen können aus Kunststoff, beispielsweise PTFE, oder einem anderen geeigneten magnetischen Material hergestellt sein·

In einigen Fällen kann die Marke 40 weggelassen werden; in diesem Fall wird die Sichung, wenn erforderlich, mit der Marke durchgeführt« . .

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Claims (1)

1. Schutzansprüche

   1. Dickenaießgerät zum Messen der Dicke einer nichtmagnetiechen Schicht auf einer magnetischen Oberfläche mit einem Gehäuse, einem daran drehbar angebrachten, ausbalancierten, magnettragenden Arm, einer von Hand betätigbaren Einrichtung zur Bewegung des Magneten in Richtung der zu messenden Schicht und mit einer von Hand betätigbaren Einrichtung für eine federnde RaI afitung des Arms in einer der magnetischen Anziehung an der Oberfläche entgegengesetzten Richtung, dadurch g e k e η η — zeichnet, daß die von Hand betätigbare Belastungseinrichtung (7) eine Skala zur Ermittlung einer Belastung in Verbindung mit einer in bezug zu den Gehäuse (9a, 9b) einstellbaren Bezugsmarke (IjO) trägt*

   2. äeräii nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, dag die von Hand betätigbare Einrichtung zur Bewegung des Magneten (1) auch die von Hand betätigbare Belastungseinrichtung aufweist«

   3· ' Gerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nit der von Hand betätigbaren Belastungseinrichtung (7) ein Magnetrückführarm (3) durch Reibung verbunden ist, der bei Drehung der von Hand, betätigbaren Belastungseinrichtung (7) in der einen Bewegungsrichtung mittels eines Anschlags mit den ausbalancierten, nagnettragenden Arm (2) in Eingriff kommt und den Magneten in Berührung mit der Schicht bringt, um die Abhebebewegung des Rückführteils in der anderen Richtung zu begrenzen·

   lf· Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die von Hand betätigbare Belastungseinrichtung (7) eine geeichte Skalenscheibe aufweist, um die Belastung des Ame (2) mit Hilfe der Bezugsnaxke (l|0) an-

   zuzeigen, und daß ein zweiter Arn in Form C3S Magnetrückftihrarme (3) durch Reibung mit der Skalenscheibe verbunden ist«

   5. Gerät nach Anspruch k_f dadurch gekennzeichnet, daß die Skalenscheibe geeicht ist, so daß unmittelbar die Messung der Dickeneinheiten ^ Jr ein gegebenes ünterla?- genmetal·. ablesbar ist·

   6· Gerät nach einem der vorhergehenden Ancyoriiche, dadurch gekennzeichnet, daft ein Reibungsteil einen Teil der Reibungsverbindung zwischen dem BQckfOhrteil und der von Hand betätigbaren Belastungseinrichtung bildet, und daß die Bezugsmarke von dem Reibungsteil getragen und mit diesem wäh- rend der Einstellung der Belastung verschiebbar 1st·

   7· Gerät nach einem der' vherghenden Ansprache,, dadurch gekennzeichnet , doB eine «eitere Bezugsmarke (21) In bezug zu dem Gehäuse fest angebracht let und mit der SlEaIa zusammenwirkt« ' -

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