DD139044B1 - Pneumatische messduese fuer eine messeinrichtung - Google Patents

Description

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Titel der Erfindung;

Pneumatische Meßdüse für eine Meßeinrichtung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Meßdüse für eine Meßeinrichtung zur automatischen Erkennung von Kantenabplatzungen und/oder Lunkern auf den Oberflächen von zylindrischen Keramiksinterkörpern, wie beispielsweise Peletts für Brennstoffelemente von Kernenergjeanlagen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei der Herstellung von Keramiksinterkörpern treten im Prozeß des Hinterns, Entformens und der anschließenden Bearbeitung durch Schleifen Oberflächenschäden in Form von Lunkern und Kantenabplatzungen auf, die bei der Weiterverarbeitung die Gebrauchseigenschaften der Keramiksinterkörper stark beeinträchtigen können. Eine Erkennung dieser Oberflächenschäden und ein Aussortieren der über ein bestimmtes Maß beschädigten Keramiksinterkörper ist deshalb erforderlich.

Gegenwärtig wird diese Prüfung als Sichtprüfung durchgeführt. Dabei werden die zylindrischen Keramiksinterkörper um die Rotationsachse gedreht und die Mantelfläche und Kanten visuell begutachtet. Die Aussonderung erfolgt nach Vergleich mit Grenzmustern. Die Erkennung der Oberflächenschäden, wie Kantenabplatzungen und Lunker und die Entscheidung über den Grad der Beschädigung ist starken subjektiven Einflüssen unterworfen, die wiederum eine Beeinträchtigung der Qualität bei der Weiterverarbeitung der geprüften Keramiksinterkörper nach sich ziehen kann.

Im V/P 117 735 wird eine Meßdüse für eine Vorrichtung zum pneumatischen Prüfen beschrieben, die nach dem

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Staudruck-Prinzip (statisches Meßverfahren) arbeitet und mit deren Hilfe Kantenausbrüche an vorwiegend aus keramischem Material bestehenden zylindrischen Körpern festgestellt werden können.

Diese Meßdüse besitzt zum Prüfen von Ausbrüchen an den Außenkanten von Voll- und Hohlzylindern die Form einer konkaven Halbkugel und für das Prüfen von Ausbrüchen an den Innenkanten von Hohlzylindern die Form einer konvexen Halbkugel. Der Durchmesser der Halbkugeln verhält sich zum Durchmesser des Prüfkörpers bzw. der Bohrung des Hohlzylinders wie etwa 1,4 : 1. Im Scheitelpunkt der Halbkugeln befindet sich eine Lufteintrittsöffnung. Mit dieser Meßdüse werden Ringspaltveränderungen bedingt durch Unrundheiten und Kantenabplatzungen des Prüflings erfaßt. Eine Selektion der Oberflächenschäden nach Flächengröße und -tiefe ist nicht möglich. Die Ausbrüche an den Kanten der zylindrischen Prüflinge werden nicht einzeln als Fehler, sondern nur in ihrer Gesamtheit summarisch erfaßt. Diese Meßdüse eignet sich nicht zum Erkennen und Erfassen von Oberflächenschäden in Form von Lunkern. Die in der OS 2 G41 702 beschriebene Kontrollvorrichtung dient zum Erfassen von Fehlerstellen, wie beispielsweise Brüche, Spanbildungen und Risse in der Oberfläche von zylindrischen Brennstoffelementen (Pellets). Diese Kontrollvorrichtung umfaßt einen Abschnitt zum Zuführen der Pellets, mit dem der Kontrollvorrichtung die zu kontrollierenden Pellets nacheinander zugeführt werden, einen Vorderabschnitt, mit welchem die Pellets nacheinander zu mehreren Kontrollstationen bewegt werden, mehrere Kontrollstationen, die an jeder Kontrollposition Fehler an den Ecken, an der Mantelfläche und an den Stirnflächen der Pellets feststellen. Es werden Änderungen des Staudruckes eines Sensors erfaßt, die dadurch hervorgerufen werden, daß ein Luftstrahl mit den Fehlerstellen in Berührung kommt. Diese Kontrollvorrichtung arbeitet ebenfalls nach einem statischen Meßverfahren. Sie ermöglicht keine Selektion der

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Oberflächenschäden nach F4ächengröße und -tiefe. Das Erkennen und Erfassen von Oberflächenschaden in Form von Lunkern ist nicht möglich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Meßdüse in einer Meßeinrichtung, mit deren Hilfe eine schnelle, sichere und objektivierte Erkennung von Oberflächenschäden in Form von Kantenabplatzungen und Lunkern an Keramiksinterkörpern möglich ist,

Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, eine pneumatische Meßdüse für eine Meßeinrichtung zu entwickeln, die es ermöglicht, alle Oberflächenschäden über einer bestimmten Flächengröße und Schadstellentiefe zu bestimmen und gleichzeitig symmetrische Abweichungen vom Rechteckquerschnitt des Zylinders, die über ein bestimmtes Maß hinausgehen, zu erkennen.

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Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Meßdüse als planare Reflexdüse (dynamisches Meßverfahren) ausgebildet ist, bestehend aus einem Ausgangskanal und zwei Strahlenkanälen, die in einem gemeinsamen Düsenmund enden und deren Achsen sich in einem Brennpunkt schneiden und der Abstand des Düsenmundes zur zu überprüfenden Oberfläche des Keramiksinterkörpers kleiner ist als der Brennpunktabstand der Reflexdüse.

Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung erfolgt die Speisung über den Ausgangskanal und die Bildung des Ausgangssignals über die beiden, im Düsenmund endenden Strahlkanäle, Die Ausgestaltung der pneumatischen Meßdüse als planare Reflexdüse garantiert die Selektierung der an zylindricchen Keramiksinterkörpern auftretenden Oberflächenfehler in Form von Kantenausbrüchen und Lunkerbildungen über eine bestimmte Flächengröße und Schadstellentiefe und gestattet die Erfassung von symmetrischen Abweichungen vom Rechteckquerschnitt des Zylinders, die über ein bestimmtes Maß hinausgehen. Der Einsatz der Reflexdüse ermöglicht die Objektivierung des Verfahrens zum Prüfen zylindrischer Körper, insbesondere von Keramiksinterkörpern und gestattet des weiteren einen sicheren und schnellen Verfahrensablauf.

Ausführun^sbeispiel

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine planare Reflexdüse im Schnitt Fig. 2: eine Meßeinrichtung mit planaren Reflexdüsen.

Die in Fig. 1 dargestellte planare Reflexdüse 1 besteht aus einem Ausgangskanal 2 und zwei Strahlkanälen 3, die gemeinsam in einem Düsenmund 4 enden. Die Achsen 5 der Strahlkanäle 3 und des Ausgangskaaales 2 schneiden sich im Brennpunkt 6. Der Abstand 7 des Düsenmundes 4

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von der Oberfläche 8 des Keramiksinterkörpers 9 ist kleiner als der Brennpunktabstand 10. Die Wirkungsweise der planaren Reflexdüse 1 in einer Meßeinrichtung zur automatischen Erkennung von Oberflächenschäden an zylindrischen Keramiksinterkörpern 9 wird an Fig. erläutert:

Zur Abtastung der Kanten des Keramiksinterkörpers 9 zwecks Erfassung von Kantenausplatzungen werden an jeder Kante des Prüflings je eine pneumatische planare Reflexdüse 1 in der Nähe der Zylinderkanten fest angeordnet. Zwei planare Reflexdüsen 1 sind in Form eines Düsenpaares zur Erkennung von Oberflächenfehlern in Form von Lunkern in der Nähe der Mantelflächen des zylindrischen Keramiksinterkörpers 9 in axialer Richtung bewegbar angebracht.

Die Ausgangsleitungen der pneumatischen planaren Reflexdüsen 1 werden zur Erfassung von Kantenabplatzungen direkt auf pneumatische Grenzwertschalter 11 geleitet; die des Düsenpaares zur Erkennung von Oberflächenschäden (Lunker) auf einen pneumatischen Differenzdruckschalter 12. Die Ausgangssignale der Grenzwertschalter 11 und des Differenzdruckschalters 12 v/erden über ein ODER-Glied 15 auf einen Binärsignalspeicher 14 gegeben.

Während des Prüfprozesses wird der Prüfling gedreht und das Reflex-Düsenpaar 1 axial dergestalt bewegt, daß auf der Mantelfläche des Prüflings eine spiralförmige Abtastspur entsteht. Die aus den Strahlkanälen 3 der planaren Reflexdüsen 1 austretenden Luftstrahlen werden von der Oberfläche des Prüflings nach außen abgelenkt. Dies ist mit einem Druckanstieg im Inneren der Reflexdüse 1 verbunden, der über den Ausgangskanal 2 abgenommen wird. Beim Vorhandensein einer Kantenabplatzung oder eines Lunkers sinkt der Druck im Ausgangs-

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kanal 2 proportional der Tiefe der Schadstelle. Über die zur Meßeinrichtung gehörenden Grenzwert- bzw. Differenzdruckschalter 11 und 12 entsteht ein Fehlersignal, das bis zum Ende der Messung im Binärsignalspeicher 14 gespeichert wird und der Auswertung dient. Gleichmäßige Abweichungen vom Rechteckquerschnitt des Zylinders, die sich unterhalb einer bestimmten Grenze bewegen, rufen auf Grund der gleichmäßigen Druckänderungen am Eingang des Differenzdruckschalters 12 kein Ausgangssignal hervor. Steigen sie über einen bestimmten Grenzwert an, so werden sie durch den pneumatischen Grenzwertschalter Ilasignalisiert· Die Koordinierung der Bewegung des Reflex-Düsenpaares 1 und der Drehung des Prüflings erfolgt über ein Getriebe 15·

Claims (1)

1. -ϊ- 207892

   Erf indunssanspruch

   , !Pneumatische MeMüse für eine Meßeinrichtung zur automatischen Erkennung von Kantenabplatzungen und/oder Lunkern auf den Oberflächen von zylindrischen KeramiKsinterkorpern, wie beispielsweise Peletts für Brennstoffelemente von Kernenergieanlagen, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßdüse als planare Reflexdüse 1 ausgebildet ist, bestehend aus einem Ausgangskanal (2) und zwei St^ahlenkanalen (3), die in einem gemeinsamen Düsenmund (4-) enden und deren Achsen (5) sich in einem Brennpunkt (6) schneidert und der Abstand (7) des Düserammäes (4) zur zu überprüfenden Oberfläche (8) des KeFamiksinterkörpers (9) kleiner ist als der Brennpunktabstand (10) der Reflexdüse (1).

   Hierzu J Seite Zeichnung