DE102010038973A1

DE102010038973A1 - Zuführeinrichtung für eine Ultraschallprüfanlage

Info

Publication number: DE102010038973A1
Application number: DE102010038973A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: GE Sensing and Inspection Technologies GmbH
Current assignee: Baker Hughes Digital Solutions GmbH
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-08-05
Publication date: 2012-01-26
Also published as: CN102985817A; US20140190262A1; CN102985817B; EP2596345A1; EP2596345B1; WO2012010487A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zuführeinrichtung für eine Ultraschallprüfanlage, mit Mitteln zum Transport eines Prüflings (7), insbesondere eines Rohres, in einen Ultraschallprüfraum der Ultraschallprüfanlage aufweisend wenigstens eine Führungseinheit (1) für den Prüfling mit wenigstens einem, bevorzugt drei, noch bevorzugter sechs elastisch vorgespannten Widerlagern (2), die an einer Mantelfläche (8) des Prüflings (7) über ein Anlageteil (4) anliegen, um den Prüfling beim Transport zu führen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zuführeinrichtung für eine Ultraschallprüfanlage.
Führungsvorrichtungen für das Führen von Prüflingen in Ultraschallprüfanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Patentschrift DE 19931350 B4 offenbart zum Beispiel eine Prüfvorrichtung für die Ultraschallprüfung von Stangenmaterial, bei der Führungsmittel an beiden Stirnflächen des rohrförmigen Behälters vorgesehen sind. Die Führungsmittel sind so für eine Führung der zu prüfenden Stange ausgelegt, dass die zu prüfende Stange im Wesentlichen konzentrisch zur Zylinderachse angeordnet ist. Die Führungsmittel können aus zwei halbringförmigen Teilstücken aufgebaut sein.
Des Weiteren ist aus dem Gebrauchsmuster DE 7933989 U1 eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung länglicher Prüfstücke mit Ultraschallimpulsen bekannt, bei der eine gegenseitige Führung von Prüfstück und Prüfkammer durch Führungsbuchsen erreicht wird.
Die genannten Druckschriften weisen den Nachteil auf, dass bei einer Veränderung der Querabmessung der Prüflinge die Führungsbuchsen ausgetauscht werden müssen.
Da es bei der Ultraschallprüfung zu fehlerhaften Ergebnissen kommt, wenn die Prüflinge während der Prüfung nicht zentriert in den Ultraschallprüfraum der Ultraschallprüfanlage zugeführt werden, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine einfache und zuverlässige Zuführeinrichtung bereitzustellen. Desweiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine zuverlässige Ultraschallprüfung von Prüflingen mit sich änderndem Querschnitt zu ermöglichen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Zuführeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Ultraschallprüfanlage nach Anspruch 11 und einem Verfahren. zur Ultraschallprüfung nach Anspruch 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
Die Erfindung betrifft eine Zuführeinrichtung für eine Ultraschallprüfanlage mit Mitteln zum Transport eines Prüflings, insbesondere eines Rohres, in einen Ultraschallprüfraum der Ultraschallprüfanlage. Die erfindungsgemäße Zuführeinrichtung weist wenigstens eine Führungseinheit mit wenigstens einem, bevorzugt drei, noch bevorzugter sechs elastisch vorgespannten Widerlagern auf. Die Widerlager liegen an der Mantelfläche des Prüflings über Anlageteile an und führen den Prüfling während des Transports.
Die erfindungsgemäße Zuführeinrichtung hat den Vorteil, dass durch sie der Prüfling zentriert in den Ultraschallprüfraum zugeführt wird und so die Ultraschallprüfung zuverlässige Ergebnisse liefern kann.
Erfindungsgemäß können die Widerlager gleichmäßig in Umfangsrichtung der Mantelfläche des Prüflings angeordnet sein. Um eine optimale Verteilung des Gewichts des Prüflings auf die Widerlager zu erreichen, ist es aber auch denkbar, dass die Widerlager unsymmetrisch in Umfangsrichtung der Mantelfläche verteilt sind; hierbei ist es insbesondere vorteilhaft wenn die Mehrheit der verwendeten Widerlager unterhalb des Prüflings angeordnet sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind als Mittel zur elastischen Vorspannung des Widerlagers in Richtung Prüfling eine Feder, bevorzugt eine Blattfeder und/oder ein Gummipuffer vorgesehen. Bevorzugt kann dieses Mittel individuell vorgespannt werden, beispielsweise durch eine Gewindeverstellmöglichkeit. Hierdurch ist es möglich die Widerlager unsymmetrisch vorzuspannen, beispielsweise die auf der unteren Seite der Mantelfläche des Prüflings anliegen, stärker vorzuspannen als die Widerlager, die an der oberen Hälfte der Mantelfläche anliegen.
Für die vorliegende Erfindung werden bevorzugt Federn aus Federstahl, wie z. B. der Federstahl 38Si7, verwendet. Es ist aber auch denkbar andere Materialien mit einer noch höheren Elastizitätsgrenze einzusetzen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weisen die Widerlager ferner Dämpfungsmittel auf. Dämpfungsmittel dämpfen die Rückstellbewegung des Widerlagers. Die Dämpfungseigenschaft ist beispielsweise eine dem verwendeten Gummimaterial immanente Eigenschaft.
Bevorzugt wird als elastisches Rückstellmittel ein Gummipuffer verwendet, das einen in Belastungsrichtung sich ändernden Querschnitt aufweist. Der Gummipuffer kann konisch, bevorzugt parabelförmig ausgebildet sein.
Als Material für den Gummipuffer eignen sich besonders Naturkautschuke. In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Gummipuffer eine Shore-Härte von etwa 55. Denkbar ist aber auch jedes andere Material zu verwenden, welches ein elastisch dämpfendes Verhalten aufweist.
Um die Oberfläche des Prüflings bei der Führung durch die Ultraschallprüfanlage nicht zu beschädigen, ist das Anlageteil vorzugsweise so zu konstruieren, dass eine möglichst geringe Flächenpressung vorliegt. Dies kann u. a. durch eine möglichst große Kontaktfläche zwischen dem Anlageteil und dem Prüfling erreicht werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Anlageteil aus einem härteren Material als der Prüfling gebildet, hierfür eignen sich besonders Materialien mit einer Rockwell Härte von mindestens 60 HRC, vorzugsweise mindestens 64 HRC. Denkbar ist aber auch ein Anlageteil aus Kunststoff zu verwendet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Anlageteil eine Auflauffläche auf. Eine Auflauffläche meint eine zur Transportrichtung geneigte Fläche des Anlageteils, um beispielsweise wenigstens beim Einführen des Prüflings ein Verschwenken des Anlageteils entgegen der Vorspannung zu bewirken.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung können die Anlageteile Doppelkeilkörper, bevorzugt unsymmetrische Doppelkeilkörper, sein. Durch die Verwendung von Doppelkeilkörpern als Anlageteile werden zwei Auflaufflächen definiert und es besteht die Möglichkeit den Prüfling nicht nur in einer Richtung, sondern in beide Richtungen zuzuführen beziehungsweise zu transportieren. Dies ist besonders von Vorteil, wenn der Prüfling hin- und herverfahren werden muss, weil beispielsweise eine Stelle des Prüflings erneut mit Ultraschall untersucht werden muss. Der Prüfling muss nicht mehr komplett aus der Ultraschallprüfanlage herausgeführt und anschließend erneut zum Eingang der Ultraschallprüfanlage transportiert werden. Der Prüfling kann einfach an die zu untersuchende Stelle zurückbewegt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Ultraschallprüfung von Stäben und Rohren. Vorzugsweise werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Rohre mit einem in Längsrichtung sich ändernden Querschnitt, hierbei besondere Rohre mit verdicktem Ende, besonders bevorzugt Upset-Endrohre, untersucht. Durch die elastischen Eigenschaften passt sich das oder die Widerlager optimal den unterschiedlichen Durchmessern der Prüflinge an und positionieren die Prüflinge zentrisch in der Ultraschallprüfanlage. Denkbar ist es aber auch andere achssymmetrische Prüflinge, wie beispielsweise einen 6-Kant oder einen 9-Kant mit dem Ultraschallprüfverfahren zu untersuchen.
Die Prüflinge bewirken in der vorliegenden Erfindung das Verschwenken der Widerlager. Es werden daher keine externen Antriebe, wie z. B. Motoren benötigt, die die Ausfallanfälligkeit der Ultraschallprüfanlage erhöhen.
Prüflinge mit verschiedensten Durchmessern bzw. Querschnitten können mit der erfindungsgemäßen Ultraschallprüfanlage untersucht werden. Die zu untersuchenden Rohre können einen Durchmesser von wenigen Zentimetern, bevorzugt kleiner als 50 mm, insbesondere kleiner als 80 mm aufweisen.
Eine Ultraschallprüfanlage bei der die erfindungsgemäße Zuführeinrichtung außerhalb des Ultraschallprüfraums liegt, ist als besonders vorteilhaft anzusehen. Zum einen ermöglicht dieser Aufbau einen leichteren Zugang zu den einzelnen Elementen der Ultraschallprüfanlage. Zum anderen wird der Ultraschallprüfraum ausschließlich zur Ultraschalluntersuchung verwendet, wodurch die Prüfung zuverlässigere Ergebnisse liefert.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhang der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt sind. Es zeigen:
1: schematische Darstellung der erfindungsgemäßen, in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigten Zuführeinrichtung;
2: eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Zuführeinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform.
Die Figuren zeigen schematische Darstellungen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Zuführeinrichtung für eine Ultraschallprüfanlage weist wenigstens eine Führungseinheit (1) bevorzugt mit elastisch vorgespannten Widerlagern (2), die an einer Mantelfläche (8) des Prüflings (7) über ein Anlageteil (4) anliegen, auf. Die Anlageteile (4) können in einer bevorzugten Ausführung als Doppelkeile (4) ausgebildet sein. Der Doppelkeil (4) ist in 2 symmetrisch aufgebaut, er besitzt zwei gleichgroße Auflaufflächen (6). Neben dem Anlageteil (4) weisen die Widerlager (2) eine Blattfeder (3) und einen Gummipuffer (5) auf. Der Gummipuffer (5) ist kegelförmig und weist eine Shore-Härte von 55 auf. Durch die Blattfeder (3) und den Gummipuffer (5) werden die Widerlager (2) elastisch vorspannt. In der 2 ist erkennbar, wie die Widerlager (2) auf der Mantelfläche (8) des Prüflings (7) aufliegen. Wird der Prüfling (7) in Pfeilrichtung transportiert, dann gleiten die Widerlager (2) mit den Auflaufflächen (6) der Anlageteile (4) über die Mantelfläche (8). Erreicht der Prüfling (7) mit seinen verdickten Enden (9) die Widerlager (2), so werden diese nach außen gedrückt und entgegen die Vorspannung verschwenkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19931350 B4 [0002]
DE 7933989 U1 [0003]

Claims

Zuführeinrichtung für eine Ultraschallprüfanlage, mit Mitteln zum Transport eines Prüflings (7), insbesondere eines Rohres, in einen Ultraschallprüfraum der Ultraschallprüfanlage aufweisend wenigstens eine Führungseinheit (1) für den Prüfling mit wenigstens einem, bevorzugt drei, noch bevorzugter sechs elastisch vorgespannten Widerlagern (2), die an einer Mantelfläche (8) des Prüflings (7) über ein Anlageteil (4) anliegen, um den Prüfling beim Transport zu führen.
Zuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Widerlager (2) gleichmäßig in Umfangsrichtung der Mantelfläche (8) des Prüflings (7) verteilt sind.
Zuführeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageteil (4) im Wesentlichen keilförmig ist.
Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageteil (4) ein Doppelkeilkörper, bevorzugt ein unsymmetrischer Doppelkeilkörper ist.
Zuführeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageteil (4) aus Metall gefertigt ist.
Zuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageteil (4) aus Kunststoff gefertigt ist.
Zuführeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageteil (4) wenigstens eine Auflauffläche (6) aufweist.
Zuführeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageteil (4) eine Härte von mindestens 64 HRC aufweist.
Zuführeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager ein Dämpfungsmittel aufweist.
Zuführeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (2) als Mittel zu dessen elastischer Vorspannung eine Feder, beispielsweise eine Blattfeder (3), und/oder ein Gummipuffer (5) aufweist.
Zuführeinrichtung nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Gummipuffer (5) eine Änderung des Querschnitts in Belastungsrichtung aufweist; bevorzugt konisch, besonders bevorzugt parabelförmig ausgebildet ist.
Ultraschallprüfanlage aufweisend eine Zuführeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
Ultraschallprüfanlage nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung außerhalb des Ultraschallprüfraums angeordnet ist.
Ultraschallprüfanlage nach einem der beiden vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Gummimanschette zur Abdichtung des Ultraschallprüfraums vorgesehen ist.
Verfahren zur Ultraschallprüfung, bei dem im ersten Schritt der Prüfling (7) in einen Ultraschallprüfraum einer Ultraschallprüfanlage unter Verwendung der Zuführeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 zugeführt wird und in einem intermediären oder gleichzeitigen Schritt der Prüfling mit Ultraschall geprüft wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfling (7) ein Rohr mit einem in Längsrichtung sich ändernden Querschnitt ist.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr ein Upset-Endrohr ist.