LU82982A1 - Elektrodynamischer schallwandler - Google Patents

Description

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Elektrodynamischer Schallwandler | * Die Erfindung betrifft einen elektrodynamischen Schall-wandler 1 j zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung mit Hilfe von Ultraschall bei Relativbewegung zwischen Werkstück und Prüfkopf ( i längs der Werkstückoberfläche.

Zwischen dem Prüfl<^>pf und dem Werkstück muß bei genauer Prüfung ein kleiner, möglichst konstanter Luftspalt eingehalten sein. Bei Unebenheiten der Werkstückoberfläche ergeben sich Schwierigkeiten. Es ist bekannt, den gesamten Prüfkopf auf Rollen abzustützen, die auf der Werkstückoberfläche laufen. Mit dieser Ausführung ist der Ausgleich von Unebenheiten und die Konstanthaltung des Luftspaltes bei langsamen Relativgeschwindigkeiten durchaus möglich. Bei hohen Relativgeschwindigkeiten oder schnell hintereinander folgenden Unebenheiten versagt die bekannte Vorrichtung, weil die Rollen nur noch von Erhebung zu Erhebung springen und der gesamte Prüf-köpf durch seine träge Masse zu viel Zeit braucht, tun sich auch

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auf die Vert iefungen ausreichend einzustellen. Die bekannte j Vorrichtung versagt auch unabhängig von der Geschwindigkeit | der Relativbewegung, wenn dicht aufeinanderfolgende Uneben- ! j heiten auftreten und die Entfernung der Abstandhalter vonein- j i y i - 4 - i |

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- k - ' i ander in Bewegungsrichtung gesehen in der Größenordnung der j Länge der Unebenheiten liegt. j

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung i zu schaffen, die auch bei schnellen Bewegungen zwischen i

Prüfköpf und Werkstück in Verbindung mit dicht aufeinander- j i folgenden Unebenheiten in der Lage ist, den geforderten Ab- j stand zwischen Prüfkopf und Werkstück herzustellen und diesen auch unabhängig von der Geschwindigkeit sicherstellt, wenn die Entfernung der Abstandhalter des Prüfkopfes voneinander j ; in Bewegungsrichtung gesehen in der Größenordnung der Länge ‘ der Unebenheiten liegt. j i * i

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend dem kenn- zeichnenden Teil des Hauptanspruches gelöst.

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Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ! i beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung ! dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

i t S Die Spule des großen Elektromagneten 11 ist im Gehäuse 12 i gelagert. Dieses Gehäuse wird durch die Rollen 13 und 14 so ! 5 j gegenüber dem Werkstück 22 abgestützt, daß ein Spalt 23 zwischen dem Werkstück 22 und dem Kern 15 verbleibt. Der l / - 5 -

Kern 15 bildet mit seiner Längsachse ebenfalls die Achse der Spule des großen Elektromagneten 11. Der Kern 15 ist im Elektromagneten 11 durch die Führungen 19 und 20 so gelagert , daß er in Richtung seiner Längsachse verschieblich ; ist. Der Kern kann direkt in den Führungen 19 und 20 ge- * i lagert sein, oder aber, wie gezeichnet, in einem als Hülse j ausgebildetem Gehäuse 16 sitzen. Das Gehäuse l6 besteht aus nicht magnetischem Werkstoff. Das Gehäuse l6 wird durch die Rollen 17 und 18 gegenüber dem Werkstück 22 abgestützt und j ί gegen dieses durch die zwischen dem Kern 15 und dem Werk- ! stück 22 bestehenden, magnetischen Anziehungskräfte, die i in ihrer Größe mehr als das 10-fache der Gewichtskraft des j

Kernes betragen, gedrückt. Der Druck kann auch noch zu- } t sätzlich durch die Druckfeder 21 verstärkt oder bei anderen

Betriebsbedingungen durch eine Zugfeder geschwächt werden. j

Die Druckfeder 21 drückt gegen einen in das Gehäuse 16 | eingeschraubten Deckel 2k. Anstelle der Rollen 17 und 18 ! kann der Abstand des Kernes 15 auch durch eine genau unter- ! halb der Längsachse des Kernes 15 sitzende Gleitkufe 26 i oder eine kleine Kugel eingehalten sein. Beim Abheben des ' i gesamten Prüfkopfes vom Werkstück 22 schlägt der über- j » I stehende äußere Rand des Deckels 2k gegen die obere Kante ‘ f f ! der Führung 19» wodurch das Gehäuse 16 am Herausrutschen ) i ! aus der Spule des großen Elektromagneten 12 gehindert ist.

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Die flache Hochfrequenzspule 25 ist auf der ebenen Stirnfläche des hülsenartigen Gehäuses 16 aufgeklebt oder durch ' geeignete andere Mittel befestigt.

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Claims (3)

1. g * 1. Elektrodynamischer Schallwandler zur Werkstoffprüfung mit fr Relativbewegung zwischen Prüfkopf und Werkstück, mit einem auf die Werkstückoberfläche zugerichteten, ein Magnet- ' feld erzeugenden großen Elektromagneten, in dessen Längsachse ein durchgehender stabförmiger Kern enthalten ist, dessen auf das Werkstück weisendes Ende aus der Wicklung des großen Elektromagneten herausragt und an dessen Stirnseite eine kleine Spule zur Erzeugung von elektromagnetischen Schwingungen sitzt, wobei der große Elektromagnet beweglich in Richtung zur Werkstückoberfläche aufgehängt ist und durch auf der f Werkstückoberfläche aufstehende Abstandhalter, wie z.B. Rollen oder Gleitkufen, in einem gleichen Abstand zur Werkstückoberfläche gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (15) in der Spule des großen Elektromagneten (11) in Achsrichtung verschieblich gelagert ist und durch mindestens einen auf der Werkstückoberfläche aufstehenden Abstandhalter, wie z.B. eine Rolle (17» lB) oder Gleitkufe, in konstantem Abstand zu dieser gehalten ist und durch ein Kräfte erzeugendes Mittel (2l) während des Betriebes gegen das Werkstück (22) gedrückt ist.
2. / - 2 - --------_J 2. i 4 2. i Elektrodynamischer Schallwandler nach Anspruch 1, dadurch 1 gekennzeichnet, daß die Entfernung zwischen dem Abstandhalter '4 ' (17, 18) des Kernes (15) und der. Längsachse des Kernes (15) - kleiner ist als die Entfernung zwischen dem Abstandhalter (13, * ♦ I 14) des großen Elektromagneten (ll) und der Längsachse des i Kernes (1?)·
3. 3. Elektrodynamischer Schallwandler nach Anspruch 2, dadurch I verlängerten j gekennzeichnet, daß der Kern (15) durch einen auf der/Langs- ! achse des Kernes (15) liegenden Abstandhalter gehalten ist. j i 4. ! Elektrodynamischer Schallwandler nach den Ansprüchen 1 bis 3» i dadurch gekennzeichnet, daß die kleine Spule (25) an der sich : verjüngenden, der Werkstückoberfläche zugewandten Stirnseite | des Kernei an einer ebenen Stirnfläche eines den Kern umge- i benden hülsenartigen Gehäuses (16) befestigt ist. . 5. * Elektrodynamischer Schallwandler nach den Ansprüchen 1 bis 4, ! dadurch gekennzeichnet, daß das Kräfte erzeugende Mittel der l * große Elektromagnet (ll) ist. i ; 6. • Elektrodynamischer Schallwandler nach den Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Kräfte erzeugende Mittel eine ; : , / Λ fi » i i Feder (21 ist. 1; J v \ ____________\ Λ A ? \ , - 3 - ;