DE751715C - Verfahren zum Feststellen von Doppelungen, Lunkern od. dgl., vorzugsweise in Blechrohlingen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Feststellen von Doppelungen, Lunkern od. dgl., vorzugsweise in Blechrohlingen Die Prüfung von Blechen, z. B. von Stanzrohlingen, kann man röntgenographisch oder mittels elektrischer oder magnetischer Wider standsmessungen vornehmen. Falls es sich darum handelt, Doppelungen festzustellen und falls eine sehr große Zahl von Rohlingen in kurzer Zeit vor ihrer Weiterbearbeitung, z. B. Tiefziehprozeß, geprüft werden sollen, so lassen sich diese bekannten Arbeitsverfahren nicht anwenden, da sie entweder nicht schnell genug arbeiten oder den zu suchenden Fehler überhaupt nicht erkennen lassen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren oder die zu seiner Durchführung zu verwendende Einrichtung ermöglicht eine Massenprüfung dadurch, daß sowohl ein Normalstück, d. h.. ein absolut fehlerfreies Stück, und ein Prüfling gleichzeitig zu Schwingungen angeregt werden und daß dem Körperschall entsprechende elektrische Größen beobachtet und miteinander verglichen werden. Es ist zwar be kannt, z. B. Gegenstände aus Glas oder Porzellan zwecks Prüfung anzuschlagen; wenn der Gegenstand klingt, so gilt er als felhlerfrei, andererseits sind seine Schwingungen bei Vorliegen eines Fehlers so stark gedämpft, daß ein Klingen nicht zu hören ist. Die bekannte Methode läßt nur eine subjektive Beobachtung zu, außerdem können so feine Fehler, wie Doppelungen in Blechen nicht aufgefunden werden.
• In den Figuren sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verwendende Einrichtungen schematisch dargestellt.
• In Fig. 1 ist I ein Normalstück, das also als absolut fehlerfrei erkannt ist. 2 ist der Prüfling. Beide Teile sind Stanzteile, also Blechrohlinge, die zu Hülsen od. dgl. gezogen werden können. Beide Teile sind hinsichtlich ihrer Abmessungen gleich, so daß offenbar beide Teile bei Stoßerregung gleiche oder gleichartige- Schwingungen ausführen müssen.
• Es handelt sich also darum, die Anordnung so zu treffen, daß durch die Apparatur beide Teile gleich gedämpft sind, so daß für beide gleiche Zustandsbedingungen gelten. Diese Forderung erfüllt eine Vorrichtung, in die der Prüfling und das Normalstück eingespannt sind. Eine solche Spannvorrichtung besteht aus den Klammern 3, 4, die hinsichtlich ihrer Fassung so profiliert sind, daß sie den z. B. runden Blechteil 1 oder 2 in Richtung seines Durchmessers gut zu halten vermögen. die Klammer 3 mündet in eine Achse 3', die Klammer 4 in eine Achse 4'. Die Teile I und 2 sind also drehbar gelagert, so daß sie bei der gegenläufigen Bewegung aufeinanderstoßen. Sie werden dadurch zu Schwingungen angeregt, die mittels geeigneter Mikrophone 5, 6, z. B. sogenannter Piezokristallgeber, wie sie bei Beschleunigungsmessern verwendet werden. als Körperschall aufgenommen und in elektrische Spannungen ii umgewandelt werden. Das Problem dabei ist, daß einmal die Halteorgane für die beiden drehbaren Teile an gleichartigen bzw. gleichwertigen Stellen angreifen, und daß beide Teile an gleichartigen bzw. gleichwertigen Punkten angestoßen werden und daß schließlich die Mikrophone auch an solchen gleichen Stellen sitzen. Dabei soll aber die Prüfung schnell ohne viele Justierarbeit usw. vorgenommen werden. Zunächst sind die Mikrophone 5, 6 in Haltern 7, 8 gelagert, die um den Rand der Scheibe greifen. Damit die Mikrophone 5, 6 an gleichwertigen Stellen sitzen, sind die Klammern über aufklappbare Gestänge 9, 10 mit den Klammern 3, 4 verbinbar. Das kann z. B. so geschehen, daß das Gestänge mittels Haken in Bohrungen der Klammern eingesteckt wird. Es kann aber auch ein Klappscharnier vorgesehen werden, so daß der Prüfling 2 nur in die Klammer 3, 4 eingesetzt und danach das das Mikrophon 6 haltende Gestänge heruntergeklappt wird, bis der Taststift auf dem Prüfling aufliegt. Bei der Prüfung können diese Teile abgenommen werden. In diesem Fall müssen die Klammern 7, 8 an den Blechrohlingen befestigt werden.
• Bei Anstoß der Teile 1 und 2 werden diese zu Schwingungen angeregt, die als Körperschall mit dem Mikrophon 5, 6 aufgenommen und in elektrische Spannungen umgewandelt werden. In einem Kathodenstrahlenoszillographen ergibt sich z. B. das in Fig. 7 gezeigte Bild. Hat man einen Zweistrahloszillographen, so kann man beide Schwingungen abbilden und miteinander vergleichen. Beim Vergleich der Schwingungsform sind dabei wesentlich und charakteristisch die Anfangsschwingungen, da sich später infolge zahlreicher Reflektionen ein von kleinsten Unterschieden der Körper bzw. der Anschläge bedingter Unterschied der Kurvenverläufe ergibt, der nicht mehr kennzeichnend für die gesuchten Fehlstellen ist. Haben also beide Bilder gleiche Form und Amplitude, so ergibt sich, daß Teil 2 dem Teil 1 entspricht, also fehlerfrei ist. Anstatt die ersten Schwingungen zu beobachten, kann man auch die Dämpfung als Maßstab heranziehen. Man erhält dann Bilder nach Fig. 8- und wird sich dabei nicht auf die Anfang schi-ingungen beschränken.
• Wenn man die Spannungen beider Piezokristallgeber gegeneinanderschaltet, so muß bei Gleichartigkeit beider Rohlinge die resulttierende Spannung Null sein, d.h. es erscheint kein Bild. Nun hat man es auch in der Hand, durch Bestimmen der Amplitude gleich Null oder von Null ausgehend bis zu einem gegebenen Maß abweichend die Prüflinge als gut zuzulassen. Man kann auch die resulttierende Spannung verstärken und als Steuerspannung für Sortiervorrichtungen anwenden.
• Dann werden Relais geschaltet, die den Prüfling auf einem von zwei oder mehr möglichen Wegen einem Sammelbehälter od. dgl. zuführen. Das wird besonders dann in Frage kommen, wenn die Prüfung selbsttätig erfolgt.
• Hierzu eignet sich die Ausführung nach Fig. 4 und 5. Auch hier ist wieder I das Normalstück, 2 ist der Prüfling. Dieser kann selbsttätig in eine an sich feststehende Fassung 11 rollen, aus der er nach beendeter Prüfung durch Neigung der Fassung weiterrollen kann. In der Fassung 1 1 ist der piezoelektrische Geber 5, in der Fassung I2 entsprechend der Geber 6 so eingebaut, daß er sich an der Oberfläche des Prüflings 2 abstützt. Durch eine Schraube 13 kann der Geber relativ zur Scheibe eingestellt werden.
• Für den Geber in der Fassung 12 ist eine solche Einstellbarkeit nicht erforderlich, da das Normalstück ja seinen Platz nicht zu verändern braucht und immer nur der Prüfling gegen einen neuen ausgetauscht wird.
• Die Erregung von Normal stück und Prüfling erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel durch Hämmer 14, 15, die synchron an die Teile 1, 2 anschlagen. Das kann durch ein Nockenschaltgetriebe oder auch elektromagnetisch durch eine Wechselstromspule erzwungen werden. Die periodische oder Dauererre gung hat dabei noch den Vorteil, daß im Gegensatz zu dem einmaligen Anstoß bei der Ausführung nach Fig. 1 ein dauerndes Bild auf dem Lichtschirm der Braunschen Röhre zu sehen ist.
• Ebenfalls mit periodisch ein- und ausgeschalteter Dauererregung arbeitet die Ausführung nach Fig. 6. Hier ist 2 das Normalstück, 1 ist der Prüfling. In diesem ist, übertrieben gezeichnet, eine Doppelung vorhanden.
• An den mit Pfeilen markierten Stellen wird auf beide Scheiben ein gesteuerter Ultraschallgenerator angesetzt und der Körperschall mittels der Mikrophone aufgenommen.
• Ersichtlich muß bei gleichen Laufzeiten infolge von Reflektion usw. an dem eine Doppelung enthaltlendlen Prüfling sich ein anderes Schwingungsbild einstellen als bei dem Normalstück, beispielsweise erkennbar an der nach weniger Wellenzügen bereits- einsetzenden Modulation der aufgenommenen Schwingungen infolge der Überlagerung der einfallenden, mit den an der Doppelung reflektierten Wellenzügen, so daß die Auswertung dieser Zustände, wie zu den Fig. I bis 5 beischrielben, eine Auswahl nach gut oder schlecht zuläßt.

Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Feststellen von Doppelungen, Lunkern od. dgl., vorzugsweise in Blechrohlingen, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl ein Normalstück als auch der Prüfling gleichzeitig zu Schwingungen angeregt werden und daß dem Körperschall entsprechende elektrische Größen beobachtet und miteinander verglichen werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Normalstück und der Prüfling durch Stoßbeeinflussung, beispielsweise durch Zusammenschlagen mit gleichwerti gen (kongruenten) Aufschlagpunkten erregt wurden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Normalstück und Prüfling durch periodisch oder rhythmisch wiederkehrende Stöße erregt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Normal stück und Prüfling dauererregt werden.
5. 5. Einrichtung zur Durchführung dies Verfahrens nach Anspruch I oder 2, gekennzeichnet durch in Drehachsen auslaufende Halteorgane für das Normalstück und den Prüfling und durch je ein gegebenenfalls in durch die Halteorgane be stimmter Lage mittels Klammern oder gleichartiger Befestigungsmittel auf das Normalstück und den Prüfling aufsetzbares Mikrophon, vorzugsweise einen Piezokristallgeber.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der feststehenden Halteorgane, daß darin das Normalstück und der Prüfling lose einsteckbar sind und die Halteorgane gegebenlenfalls zugleich die Piezokristallgeber aufnehmen.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Piezokristallgeber mittels einer Schraubspindel od. dgl. relativ zu dem Normalstück und dem Prüfling bewegbar sind.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Nockenschaltwelrk oder durch elektromagnetische Erregung das Normalstück und der Prüfling mit Hämmern od. dgl. angeschlagen werden.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erregung des Normalstücks und des Prüflings ein Schallgenerator, vorzugsweise ein Überschal lgenerator angeordnet ist.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 5 oder einem der folgenden, dadurch gekenn zeich -net, daß die Piezogeber gegeneinander geschaltet sind und die resultierende Spannung als Wellenzug in einem Kathodenstrahlenrohr sichtbar ist.

    II. Einrichtung nach Anspruch 10, dladurch gekennzeichnet, daß die resultierende Spannung nach Verstärkung zur Steuerung von Sortiereinrichtungen dient.