DE7011446U - Vorrichtung zur kontinuierlichen ultraschallpruefung von metallischen werkstuecken, insbesondere langgestreckten walzwerkserzeugnissen. - Google Patents

Description

Vorrichtung zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von metallischen Uerkstücken, insbesondere langgestreckten Ualzuerkserzeugnissen

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung von metallischen Uerkstücken, insbesondere langgestreckten Ualzuerkserzeugnissen mit Hilfe einer oder mehrerer kardanisch aufgehängter Prüfköpfe, uobei die Uerkstücke kontinuierlich an dem oder den Prüfköpfen vorbeigeführt uerden.

Für die Prüfung von Uerkstücken mittels Ultraschall sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen das Prüfgut, insbesondere langgestreckte Ualzuerkserzeugnisse, an einem feststehenden Prüfkopf vorbeigeführt uerden. Solche Anlagün sind in dem Buch "Uerkstoffprüfung mit Ultraschall" von Dr. 3osef und Dr. Herbert Krautkrämer, erschienen 1961, Springer-Verlag, Berlin, auf den Seiten 341 - 345 beschrieben. In diesen Vorrichtungen uerden meist Prüfköpfe veruendet, an denen Rollen vorgesehen sind, die gagen die Oberfläche des Prüflings anliegen, uobei ein vorgegebener Abstand zuischen Prüfkopf und Prüfgut-Oberflache eingehalten uird. Diese Vorrichtungen sind unter erheblichem Aufuand hergestellt und dementsprechend teuer, ohns genaue Prüfergebnisse zu geuährleisten, ueil insbesondere dann Schuierigkeiten auftreten, uenn die Prüfgut-Oberfläche Unebenheiten oder Krümmungen aufweist.

In der DAS 1 295 882 uird eine Vorrichtung zur Prüfung von Werkstücken mittels eines Ultraschall-Prüfkopfes beschrieben, bei uelcher der Prüfkopf in einem Block eingelagert ist, der aus einer Grundplatte mit wenigstens drei Durchbrüchen besteht. Durch diese Durchbrüche uird eine Flüssigkeit derart gepresst, daß der Prüfkopf auf dem Prüfgut schwimmt. Diese Vorrichtung eignet sich jedoch nur zur Prüfung von großen flächigen Gütern wie zum Beispiel Blechen oder Brammen. Darüber hinaus werden eventuelle Unebenheiten der Prüfgut-Oberflache nicht berücksichtigt wodurch die Genauigkeit der Prüfergebnisse zweifelhaft wird.

Bei einer anderen bekannten Prüfungsart mittels Ultraschall werden die Ualzuerkserzeugnisse von Hand abgeschaJLt. Dieses Verfahren ist zeitraubend, erfordert eine entsprechend eingearbeitete Arbeitskraft und bietet keine Gewähr für einwandfreie Fohlerfreiheit des geprüften Gutes, da durch Unachtsamkeiten des Prüfers Fehlerstellen übersehen werden können.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bsi der die vorgenannten Nachteile beseitigt sind und die ein kontinuierliches Prüfen mittels Ultraschall ermöglicht, die billig herzustellen ist und mit größtmöglicher Genauigkeit arbeitet, derart, daß die Uerkstücke auf die vom Besteller vorgegebenen zulässigen oder aber auszusondernden Fehler besser als bisher geprüft werden können.

Diese Aufgabe uird neuerungsgemäß in erster Linie dadurch gelöst, daß der bzu. die Prüfköpfe mittels einer Hebelmechanik und mit einem vorgegebenen, vorzugsweise variablen Anpreßdruck gegen das Uerkstück gedrückt uird, bzu. gedrückt uerden.

Einem uei teren neuerungsgemäßen Merkmal zufolge ist die

Hebelmechanik federnd gelagert, so daß sich der kardanisch

aufgehängte Prüfkopf senkrecht, automatisch zur Prüfgut-Oberfläche einstellt.

Nach einem ueiteren neuerungsgemäßen Merkmal uird der vorgegebene Anpreßdruck pneumatisch eingestellt.

Einem ueiteren neuerungsgemäßen Merkmal zufolge sind je nach Art des zu prüfenden Werkstückes mehrere Prüfköpfe vorgesehen.

Nach der Neuerung sind mehrere gegeneinander versetzte Prüfköpfe mit jeueils gesonderter Hebelmechanik versehen.

Die kardanisch aufgehängten PrüfköpfG uerden neuerungsgemäß mittels Schnellspannvorrichtung ausgetauscht.

Ein ueiteres neuerungsgemäßes Merkmal ist darin zu sehen, daß der oder die Prüfköpfe autonatisch bei Annäherung des Werkstückes über optische oder elektrische Sonden, die in der Zuführeinrichtung vergesehen sind, in Prüfstellung gebracht und angepreßt uerden.

Bei beendetem Vorbeilauf des Werkstückes wird der zbu. uerden die Prüfköpfe neuerungsgemäß über optische oder elektrische Sonden an der Auslaufseite der Transporteinrichtung entkoppelt und mittels des üebelgestells in R11h R R f.R11 uΠQ nphr ^Λ. C h t ^

Die neuerungsgemäße Vorrichtung soll anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert und beschrieben uerden, dabei zeigt

Fig. 1 eine Ansicht schräg von vorne auf die neuerungsge— mäße Vorr⁴ ^htung,

Fig. 2 eine Teilansicht von vorne auf die neuerungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 3 eine Seitenansicht im Schnitt auf die neuerungsgemäße Vorrichtung, während

Fig. 4 eine Ansicht schräg von oben auf die Kardanaufhängung mit Grundplatt una Prüfkopf wiedergibt.

Die neuerungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Block 1, bestehend aus 2 sich mit Abstand gegenüberliegenden Platten und 3, die durch seitliche Verstrebungen 4 miteinander verbunden und stabilisiert sind. In dem Bock 1 ist der Prüfmechanismus derart eingebaut, daß das Werkstück 5 mittels einer Transporteinrichtung, vorzugsweise einem \J—Rollgang, an dem Prüfkopf 6 vorbeigeführt uerden kann. Der Prü^koof

steckt in einer Bohrung der Grundplatte 7, welche vorzugsweise aus verschleißfestem Stahl hergestellt ist und in der Kardanauf hängung8 beueglich ann- ;;■ -r!net ist. Der Prüfkopf 6 uird zusammen rnjLt, usr ururiupiacoc υ,Iu der Kardanaufhängung ο von der Hebelmechanik 9 bewegt und an die Oberfläche des Werkstückes 5 von dem Pneumatik- bzw. Hydraulikzylinder 10 angepreßt. An beiden Seiten neben der Hebelmechanik 9 sind Luftdüsen 11, 11' angeordnet, die dazu dienen, das Werkstück 5 in bekannter Weise zu trocknen^..wobei die Strömungsgeschwindigkeit der Luft von einem Druckminderventil 12 variiert bzw. verändert werden kann. Darüberhinaus sind die Luftdüsen 11, 11' getrennt voneinander mit Hilfe der Ventile 13 und 13' zu sperren bzw. zu öffnen. Hit Hilfe des Druckminderventiles 14 wird der Anpreßdruck des Pneumatik- bzw. Hydraulikzylinders für die Hebelmechanik 9 vorbestimmt. Flit Hilfe der Schrauben 15, 15' ist die Kardanaufhängung zusammen mit der Grundplatte 7 und dem Prüfkopf 6 derart verstellbar, daß sich die Prüfspur jeweils in der Mitte des Werkstückes befindet. Hinter den Druckminderventilen 12, 14 ist im Bock 1 eine Wanne 16 vorgesehen, die zur Aufnahme des beim Prüfvorgang notwendigen Koppelmediums dient. Soll die Hebelmechanik 9 von dem Pneumatik- bzw. Hydraulikzylinder 10 in Prüfposition gebracht werden, so wird die Jafür notwendige Schaltung von dem Magnetventil 17 auf der Platte 2 über den Schaltkasten 18 nach einem Impuls von einer Sonde 19 vorgenommen. In Fig. 3 ist eine Hebelmechanik 20 angedeutet, die, wie zuvor beschrieben, mit einem zweiten Prüfkopf vorgesehen ist und mit deren Hilfe das Versetzen der Schallrichtung um 90° ermöglicht wird.

Fig. 4 zeigt eine mögliche Form der Kardanaufhängung 8,
uobei die Grundplatt-e 7 von der Schnellspann vorrichtung 21 gehalten ist. In der Mitte der Grundplatte 7 ist eine Bohrung vorgesehen, welche den Prüfkcpf 5 aufnimmt. Dabei ist die Bohrung derart ausgebildet, daß das Koppelmedium bei 22 vor dem Prüfkopf 6 in Prüfrichtung des zu prüfenden Werkstückes 5 austreten kann, um den Kontakt zwischen
Prüfkopf 6 und Werkstück 5 zu gewährleisten.

Je nach Ausführung^form und Art des Antriebes für die Zu- bzw. Abführeinrichtung des zu prüfenden Werkstückes kann eine Antriebswelle duroh den Bock 1 bei 23 hindurchgeführt werden. Auf beiden Seiten des Bockes 1 sind dafür in den Platten und 3 am oberen Ende Bohrungen vorgesehen, weiche mit Dichtungsmitteln versehen sind, um ein Austreten des KopDolmediums an diesen Stellen zu vermeiden.

Im Prüfbock 1 sind alle zur Steuerung notwendigen Geräte für die mechanischen, pneumatischen und elektrischen Vorrichtungen untergebracht.

Es empfiehlt sich, bei Betrieb der neuerungsgemäßen Vorrichtung als Koppelmadium beruhigtes Wasser zu verwenden, um die durch mögliche Blasenbildung auftretenden Störungen zu vermeiden. Zur Prüfung von unterschiedlichen Profilen des zu prüfenden Uerkstückes wird vorgeschlagen, verschiedene Prüfkopfmodifikationen vorzusehen, welche leicht und schnell in entsprechend bearbeiteten Grundplatten eingesetzt und

dar ι isammen i.i der Kardanaufhängung eingebaut werden kö. 11 .^r η .

Die -.'or. der Prüfvorrichtung festgestellten Materialfehler kennen mittels Kathodenstrahloszillografen oder einer anderen geeigneten Vorrichtung sichtbar gemacht uerden.

Der Prüfkopf besteht aus einem an sich bekannten Uandler, der nach dem Prinzip der magnetostriktion Schuingern, z.B. Bariurntitanat oder Quarzkristallen usu. arbeitet.

Der Prüfablauf bsi dei neuerungsgemäßen Vorrichtung erfolgt vollautomatisch und eine Sortierung in "gut" und "schlecht" ebenfalls. Das Werkstück, welches negative Ultraschallbefunde während der Prüfung aufweist, wird automatisch selektiert und getrennt uon dem Material ohne Befund abgelegt und oder lagegerecht gekennzeichnet.

Schutzansprüche

Claims (8)

Schiftzansprüche

1. Voi^'chtung zur kontinuierlichen Ultraschallprüfung won metallischen Werkstücken, insbesondere langgestreckten Walzuerkserzeugnissen mit Hilfe einer oder mehrerer kardanisch aufgehängter Prüfköpfe, uobei die Werkstücke kontinuierlich an dem oder den Prüfköpfen v/orgeführt uerden, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h net, daß der bzu. die Prüfköpfe (6) mittels einer He&eimechanik (9) und mit einem vorgegebenen, vorzugsweise variablen Anpreßdruck gegen das Uerkstück (5) gedrückt uird bzu. gedrückt uerden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dip Hebelmechanik (9) federnd gelagert ist, so daß sich der Prüfkopf automatisch senkrecht zur Werkstoffoberfläche einstellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je nach Art der zu prüfenden Werkstücke (5) mehrere Prüfköpfe (6) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß mehrere, gegen jinander versetzte (z.B. um 90 Grad versetzte) Prüfköpfe mit jeueils gesonderter Hebelmechanik vergehen sind.

5. Uorrichtung nach Anspruch 1, d^urch gekennzeichnet, daß die kardanisch aufgehängten Prüfköpfe niittels Schnellspannv. orrichti ng (21) ausgetauscht werden.

6. Uorrichtung nach nnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Anpreßdruck pneumatisch eingestellt ird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Prüfköpfe automatisch bei Annäherung des Werkstückes über optische oder elektrische Sonden (19) in Prüfstellung gebracht und angepreßt uerden.

8. Vorrichtung nach Anspruchi, 2, 5, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bzu. die Pri. "köpfe bei beendetem Uorbeilauf des Werkstückes (5) über optische oder elektrische Sonden (19) entkoppelt und mittels der Hebßlmechanik (9) in Ruhestellung gebracht werden,