DE2915899A1

DE2915899A1 - Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung von koerpern, die eine vielzahl von die koerper durchsetzenden, parallelen kanaelen haben

Info

Publication number: DE2915899A1
Application number: DE19792915899
Authority: DE
Inventors: Suzuhiko Kondo; Kei Yamada
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1978-04-21
Filing date: 1979-04-19
Publication date: 1979-10-25
Also published as: JPS54139784A; DE2915899C2; GB2021274A; GB2021274B; JPS6253767B2; US4319840A

Description

NGK Insulators, Ltd.
Nagoya City/Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung von Körpern, die eine Vielzahl von die Körper durchsetzenden, parallelen Kanälen haben

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung von Körpern, die mit einer Vielzahl von parallelen, sie durchsetzenden Kanälen ausgestattet sind, wobei dieses Verfahren und die Vorrichtung auf einfache Weise und zuverlässig fehlerhafte Körper herausfinden sollen, indem zugesetzte oder mit "^issen behaftete Kanäle, die etwa Bienenwabenstruktur haben, herausgefunden werden. Diese Körper werden häufig als .Akkumulatoren in Wärmeaustauschern von Boilern oder als Katalysatorträger für die Abgasentgiftung von Maschinen verwendet.

Es kann leicht geschehen, daß bei der Herstellung von Körpern aus keramischem oder ähnlichem Material, die eine Vielzahl sie durchziehender paralleler Kanäle aufweisen, diese Kanäle zum Teil zugesetzt sind, was auf an den Trennwänden der Kanäle im lormvorgang haftengebliebene lOrmmasseruckstande zurückzuführen ist, oder es kann passieren, daß die die einzelnen Kanäle abtrennenden Trennwände aufgrund unterschiedlicher Kontraktion beim Trocknen oder im Brennprozess nach dem Form-

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Vorgang Hisse erhalten. Körper, die eine größere Anzahl zugesetzter Kanäle oder durch Eisse beschädigte Wände aufweisen, stellen Ausschuß dar und sollten bei einem Überprüfungsvorgang nach dem Brennen ausgeschieden werden, da sie als fehlerhaft zu bezeichnen sind und verschlechterte Eigenschaften und mindere Dauerhaftigkeit besitzen. Da diese Kanäle aber sehr eng sind und die sie eingrenzenden Wände sehr dünn, ist es schwierig, durch Überprüfung mit dem Auge Verstopfungen oder Eisse im Mittelbereich der relativ langen Kanäle und Wände festzustellen; nur näher den Enden der Kanäle gelegene Eisse bzw. Verstopfungen lassen sich so ermitteln. Die Untersuchung mit dem Auge ist überhaupt unzuverlässig und stellt eine hohe Beanspruchung für die .Äugen der Prüfer dar. Es ist deshalb äußerst wichtig, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung der Körperwände auf Eisse und der Kanäle auf Verstopfungen zu schaffen, die leicht durchführbar und zuverlässig sind.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung von Körpern zu schaffen, welche eine Vielzahl sie durchziehender paralleler Kanäle aufweisen, das leicht durchführbar und zuverlässig ist und bei dem die Augen von Prüfpersonen nicht ermüden.

Ein derartiges Verfahren besteht darin, daß Lichtstrahlen auf eine Endfläche des Körpers in Richtung axial mit den Kanälen aufgestrahlt werden, wodurch das Bild des Körpers auf einen der gegenüberliegenden Endfläche des Körpers gegenübergestellten Schirm projiziert wird, und daß dann verstopfte Kanäle und von außen nicht sichtbare Eisse mit Hilfe dunkler oder heller Bereiche in dem projezierten Bild ausfindig gemacht v/erden.

Eine Vorrichtung für einen derartigen Inspektionsvorgang v/eist eine Transportvorrichtung auf, die schrittweise angetrieben wird und die Körper mit einem gewünschten Ab-

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stand zueinander trägt, ferner einen Projektor, der Lichtstrahlen auf eine Endfläche der keramischen Körper, die sich auf der Fördereinrichtung "befinden, strahlt, und einen Schirm, der der gegenüberliegenden Endfläche des Körpers vorgesetzt wird. Diese Vorrichtung ist vorzugsweise mit einer Kamera ausgestattet, welche die auf den Schirm projizierten Bilder auf einen Detektor überträgt, um mit diesem defekte Körper herauszufinden.

Die Erfindung wird nun anhand eines in der Zeichnung näher dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Grundriß einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Teilansicht der in der Vorrichtung der Fig. verwendeten Fördereinrichtung mit gestrichelt angedeuteten, daraufliegenden Keramikkörpern;

Fig. 3 ein Projektionsbild eines einwandfreien Keramikkörpers ohne verstopfte Kanäle oder Zwischenwandbrüche;

Fig. 4 ein ähnliches Projektionsbild wie Fig. 3 jedoch mit einigen verstopften Kanälen und einigen^Wandbrüchen;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch einen Keramikkörper in vergrößertem Maßstab zur Erläuterung der Gründe, weshalb von außen nicht sichtbare Bruchstellen in den Trennwänden als helle Bereiche des projezierten Bildes erscheinen.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird und die eine Transport- oder Fördereinrichtung 1 aufweist, die schrittweise voranrückt und eine Anzahl von Körpern 10 trägt, die beispielsweise aus Keramik bestehen und eine Vielzahl sie durchziehender paralleler Kanäle aufweisen. Diese Körper sind mit einem bestimmten Abstand auf die Fördervorrichtung aufgelegt. Die Fördervorrichtung 1 besteht aus einer endlosen Kette 1a,

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die um an den Enden angeordnete Kettenräder herumgeführt ist und durch eine (nicht gezeigte) Antriebsquelle schrittweise angetrieben wird .. Mit der Kette sind Tragplatten mit dem gewünschten Schrittabstand verbunden, auf denen sich Tragelemente 1b in Gestalt kurzer, aufrechtstehender Säulen befinden, die auf der Oberfläche der Tragplatten 1c befestigt sind, so daß die zu unterstützenden Keramikkörper 10 daraufgelegt werden können. Oberhalb der Transportvorrichtung 1 befindet sich ein Projektor, von dem Lichtstrahlen auf die jeweilig ihm gegenüberstehenden Endflächen der Keramikkörper 10 gestrahlt werden, wenn diese bei dem Schrittfcransport vor ihm angehalten werden. Der Projektor 2 ist mit zwei Projektionslampen 2d ausgestattet, die z.B. Lampen für SOtografiezwecke entsprechen. In einem Gehäuse, das mit einer zylindrischen Projektionsöffnung 2b ausgestattet ist, befindet sich außerdem ein Gebläse 2e, und die Öffnung des Projektionszylinders ist mit einer Diffusorplatte 2a, wie etwa einer Mattglasplatte, die bei angehaltener Transportvorächtung einer Kante einer Tragplatte 1c gegenüber steht. Die Lampen 2d sind über einen Spannungsregler 2f an eine Energiequelle angeschlossen, so daß über die Einstellung der ihnen zugeführten Spannung nach Maßgabe von Form und Größe der zu untersuchenden Körper ein klares Bild eingestellt werden kann. Ein Schirm 5 steht in bezug auf die Keramikkörper 10 dem Projektor gegenüber. Der Schirm 3 enthält ebenfalls eine Mattglasplatte 3a, die die Vorderöffnung eines Gehäuses 5a überdeckt, inJäem sich eine später noch zu beschreibende Kamera 5 befindet. Ein Maskiermaterial 3c aus Pappe mit einer öffnung 3b entsprechend der Gestalt der Endfläche das Keramikkörpers 10 ist auf die Oberfläche der Mattglasplatte 3a auf deren dein Keramikkörper abgewandter Seite befestigt. Von den Lampen 2d ausgestrahlte Lichtstrahlen werden von der Diffusorplatte 2a gleichmäßig gemacht und verlaufen durch die Vielzahl paralleler Kanäle im Keramikkörper, so daß dieser einschließlich der Kanäle auf den Teil des Matt-

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glasschirms klar aufprojeziert wird, der nicht vom Maskiermaterial 3c abgedeckt ist.

Ein Detektor 4- dient zur Erkennung von Hissen in den Zwischenwänden der Kanäle oder von Verstopfungsstellen aufgrund einer Beurteilung der Helligkeit oder der Dunkelheit der Bereiche der auf den Schirm 3 aufproj zierten Bilder. Der Detektor 4 ist bei dem Ausführungsbeispiel ein Fernsehempfänger, der es leicht macht, das von einer Fernsehkamera, die mit ihrem Objektiv nahe dem Schirm 3 im Gehäuse 5a untergebracht ist, übertragene Bild zu beobachten. Oberhalb der Transportvorrichtung 1 sind Positionierungsführelemente 1d angebracht, die dazu beitragen, die Keramikkörper 10 genau auf den Tragelementen 1d anzuordnen.

Die zu überprüfenden Keramikkörper haben beispielsweise die Gestalt von Säulenstücken von 125 mm Länge und elliptischem Querschnitt, dessen Hauptachse 170 mm und dessen kleinere Achse 80 mm betragen und die gleichmäßig mit einer Vielzahl von parallelen Kanälen ausgestattet sind, die sich in der Länge von 125 mm mit einem Querschnitt von 1,2 mal 1,2 mm durch die Körper von einer Endwand zur anderen ziehen und durch Trennwände mit einer Dicke von 0,3 mm voneinander getrennt sind. Diese Keramikkörper befinden sich auf den Tragplatten 1c, die schrittweise so vorangefördert werden,daß sie die Körper jeweils zwischen dem Progektor 2 und dem Schirm 3 in Stellung bringen. Während der Stillstandsphase strahlt der Projektor 2 Lichtstrahlen auf eine Endfläche des Keramikkörpers in axialer Richtung der parallelen Kanäle, so daß die Lichtstrahlen durch die Kanäle hindurchtreten und auf dem Schirm ein Bild von der Stirnflächengestalt des Körpers erzeugen.

Mit ander en. Wort en, die von den Projektionslampen 2d ausgehenden Lichtstrahlen sind im wesentlichen gleichmäßig

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und parallel, wenn sie durch die Diffusorplatte 2a hindurchgetreten sind, die vor der Projektionsöffnung 2b des Gehäuses 2c angeordnet ist. Die gleichförmigen Lichtstrahlen werden auf ein Ende des E>ramifckörpers 10 aufgestrahlt und erzeugen auf dem Schirm 3 punktförmige helle Bilder A in Gestalt der den Keramikkörper durchziehenden Kanäle. Die Kanalwände zeichnen sich B*a? auf dem Schirm 3 als dunkles Gittermuster B ab.

Wenn keiner der Kanäle verstopft ist und sich in den Trennwänden kein Riss befindet, erhält man ein produziertes Bild des Keramikkörpers 10 wie es die Fig. 3 zeigt. Bei Verstopfung eines Kanals können gewisse Lichtstrahlen nicht hindurchtreten, so daß dort eine stärkere Lichtabdämpfung erfolgt, wie bei C in Fig. 4 angedeutet. Diese dunklen Punkte C sind dunkler als das Gitter B der Trennwände im Bereich des einwandfreien Keramikkörpers. Wenn die Trennwände Risse aufweisen, stellen sich linienförmige helle Bildbereiche D gem. Fig. 4 ein. Man kann sich dies so erklären, daß Lichtstrahlen, die durch zwei Kanäle 14,15 zwischen den Trennwänden 11,12,13 hindurchtreten, in die Jeweils benachbarten Kanäle 15 bzw.. 14 dort übergehen, wo sich in der Trennwand 12 ein Riss befindet, und dann an den Trennwänden 11 und 13 reflektiert werden. Derart reflektierte Strahlen erhellen die Bereiche des Schirms, die der Trennwand 12, in der sich der Riss 16 befindet, unmittelbar gegenüberliegen, so daß der der Trennwand 12 eigentlich . zugeordnete dunkle Bildbereich hell wird, wie dies bei D in Fig. 5 gezeigt ist. Auf diese Weise können klar projizierte Bilder mit hellen und dunklen Bildbereichen auf der Oberfläche der Mattglasfläche 3a des Schirms 3 auf dem eine Maske 3c unerwünschte helle Lichtstrahlen abschirmt, von der Fernsehkamera 5 erfaßt werden, die im Gehäuse 5a angebracht ist, und an den Detektor 4 weitergeleitet werden, in welchem die Bilder dann in einer gewünschten Vergrößerung auf der Bildröhre des Fernsehempfängers sichtbar gemacht

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werden. Ein Prüfer "beobachtet die so vergrößerten Bilder auf dem Fernsehempfänger und ermittelt auf diese Weise aufgrund der vorhandenen hellen und dunklen I¹Iecken im Bild evtl. vorhandene Ausschußkörper. Im Vergleich zur direkten Überprüfung mit den Augen läßt sich auf dem Fernsehempfänger die Beurteilung aufgrund des vergrößerten Bildes leichter vornehmen, und es können auch in der Mitte der Kanäle vorhandene Verstopfungen oder Wandrisse genauso leicht festgestellt werden, wie Verstopfungen und Risse nahe den Endflächen, so daß eine exakte Überprüfung aller Kanäle stattfindet, ohne daß die Augen der Prüfperson ermüden.

Bei dem beschriebenen Beispiel .wurden als Lichtquellen Fotolampen verwendet. Es lassen sich auch andere Lichtquellen für den Zweck einsetzen, solange sie im wesentlichen parallele und praktisch gleichförmig helle Lichtstrahlen aussenden. So lassen sich Laserstrahlen, die besonders gute Strahleigenschaften besitzen, einsetzen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die auf den Schirm 3 proj'izierten Bilder auf einen Fernsehempfänger des Detektors 4-übertragen, um auf dem Bildschirm einer· Braun¹sehen Röhre ein vergrößertes Bild zu erhalten, das dann von einem Prüfer beobachtet wird. Es ist aber auch möglich, in Abwandlung hierzu den Detektor so zu bauen, daß, wenn auf dem Schirm Projektionsbilder auftreten, die aufgrund von Verstopfungen oder ^Rissen dunkler oder heller sind als ein vorgegebener Wert, !Signale auslösen, wodurch die Transportvorrichtung angehalten oder eine Auswurfvorrichtung bedient wird. So läßt sich eine computergesteuerte Detektoranlage aufgrund der auf den Schirm 3 produzierten Bilder einsetzen.

Nach Beendigung der Überprüfung eines Körpers rückt die !Transporteinrichtung 1 weiter, bis die nächste Transportplatte 1b zwischen Projektor 2 und Schirm 3 gelangt ist, wo sie wieder angehalten wird, um die nächste Überprüfung vorzunehmen.

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Claims

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KGK Insulators, Ltd.
Nagoya City/Japan

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1. Verfahren zur Untersuchung von Körpern, die eine "Vielzahl von sie durchsetzenden, zueinander parallel verlaufenden Kanälen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Oberfläche des Körpers in axialer Richtung der Kanäle Lichtstrahlen aufgestrahlt xirei'den, wodurch auf einen gegenüber der anderen Endfläche des Körpers angeordneten Schirm ein Bild des Körpers projiziert -wird, und daß verstopfte Kanäle oder Risse mit Hilfe von dunklen oder hellen Bereichen in dem Progektorbild ermittelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet;, daß die Lichtstrahlen vor dem Aufstrahlen auf den Körper praktisch gleichförmig gemacht und parallel ausgerichtet werden.

3» Verfahren, nach Anspruch 2₉ dadurch, gekennzeichnet, daß

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die Lichtstrahlen Laserstrahlen sind.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild des Körpers in vergrößerter Form auf einen Empfänger übertragen wird zur Erleichterung

5. Vorrichtung zur Untersuchung von Körpern, die eine Vielzahl sie durchsetzender, paralleler Kanäle aufweisen, gekennzeichnet durch eine intermittierend-angetriebene, die Körper (10) mit Abstand zueinander tragende Fördereinrichtung C1)» einen Lichtstrahlen auf eine Endfläche des jeweiligen Körpers (10) auf der Fördereinrichtung

(1) aufstrahlenden Progektor (2) und einen der gegenüberliegenden Endfläche des Körpers \.1O) gegenübergestellten Schirm (3).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Kamera (5) zum Übertragen der auf den Schirm (3) produzierten Bilder auf einen Detektor (4-) zur Ermittlung defekter Körper.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (5) eine Fernsehkamera und der Detektor (4-) ein Fernsehempfänger sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 s dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor mit Computer ausgestattet und in Proportion zu dem auf den Schirm projiziert en Bild gesteuert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (1) eine endlose Kette aufweist, die um an den Enden der Fördereinrichtung angeordnete Kettenräder geführt ist, und daß Tragplatten v1c) in dem-gewünschten Abstand an der Kette befestigt sind,

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die !Pragelemente in Form von kurzen, aufrechtstellenden -StüVtzsäulen (1t>) aufweisen, welche auf der Oberseite der Tragplatten (Ic) befestigt sind, um die Körper zu unterstützen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß der Projektor (2) in einem Gehäuse (2c) Lampen (2d) und einen Belüfter (2e) aufweist und das Gehäuse (2c) mit einer zylindrischen Projektionsöffnung (2b) ausgestattet ist, in der sich eine Lichtdiffusorplatte (2a) befindet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahlen Laserstrahlen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß dei* Schirm eine Mattglas scheibe und ein Maskiermaterial aufweist, das eine Gestaltung der Endfläche des Körpers entsprechende Öffnung hat und auf der Mattglasscheibe befestigt ist.

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