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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Messanordnung zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens sowie ein Messsystem zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres, das insbesondere zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist und das eine Messanordnung der vorstehend beschriebenen Art umfasst.
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An Rohre, die für den Transport von unter Druck stehenden Fluiden dienen, wie beispielsweise Erdgas oder Erdöl, und die druckfest sowie gas- und flüssigkeitsdicht miteinander verschraubt werden, sind hohe Anforderungen an die Dichtigkeit zu stellen. Bei solchen OCTG Rohren als Futterrohre oder Steigrohre für Erdöl- oder Erdgas Explorationsbohrungen oder Erdgas oder Erdöl Förderleitungen finden üblicherweise konische Gewinde mit hinterschnittenen Gewindeflanken Anwendung. An die Gewinde schließt sich in der Regel stirnseitig des Rohres eine Dichtlippe an. Sowohl das Gewinde als auch die Dichtlippe müssen höchsten Präzisionsanforderungen genügen. Im Stand der Technik ist es grundsätzlich bekannt, die Gewinde zur Qualitätskontrolle der Rohre optisch zu vermessen.
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Grundsätzlich ist die Vermessung von Außengewinden von Rohren insoweit unproblematisch, als dass das Außengewinde von außen einfach zugänglich ist und sowohl berührungslos als auch mit taktilen Sensoren erfasst werden kann. Schwieriger gestaltet sich die Vermessung von Innengewinden bereits wegen der schlechteren Zugänglichkeit der Innengewinde. Hierbei ist es grundsätzlich bekannt, die Vermessung der Gewinde mittels taktiler Messmittel, beispielsweise mit Gewindelehren oder Tastnadeln, durchzuführen.
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Insbesondere die Innengewindevermessung an Rohren mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser, beispielsweise mit einem Durchmesser von weniger als 100 mm, gestaltet sich schwierig, da die lichte Weite des Rohres nur die Einbringung eines einzigen Sensors ermöglicht. Für die Bestimmung des Innendurchmessers, der zur Abbildung des Gewindeprofils erforderlich ist, ist die Erfassung von wenigstens zwei, idealerweise drei Messpunkten erforderlich. Sollen berührungslos das Innengewinde abtastende optische Sensoren Anwendung finden, bereitet auch der verhältnismäßig geringe Abstand des Sensors zum Gewinde im Inneren des Rohres Probleme.
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Darüber hinaus ist die Innengewindemessung regelmäßig mit der Schwierigkeit behaftet, dass der Innendurchmesser des Rohres nicht immer konzentrisch zum Außendurchmesser ist, insbesondere bedingt durch die Herstellungsweise beispielsweise bei nahtlos hergestellten gewalzten Rohren. Daher ist es für die Innengewindevermessung erforderlich, den Innendurchmesser bzw. die Lage des Innendurchmessers relativ zum Außendurchmesser zu bestimmen.
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Ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur optischen Vermessung des Außengewinde-Profils von Rohren ist beispielsweise aus der
WO 2019/09371 A1 bekannt.
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Aus der
WO 2012/069154 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inspektion des Außengewindes eines Ölfeldrohres bekannt, wobei die Vorrichtung einen auf einem Gestell geführten Sensor umfasst und wobei der Sensor auf einem mit Gewinde versehenen Träger angeordnet ist, dessen Gewinde entsprechend dem Gewinde des Rohres ausgebildet ist und der einen Teil des konischen Gewindes des zu inspizierenden Rohres einfasst. Der Sensor ist als konfokaler Sensor ausgebildet.
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Aus der
WO 2020/232041 A1 ist ebenfalls eine Vorrichtung zur Vermessung von Gewinden an Ölfeldrohren bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Sensoreinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Abstand zwischen dem Sensor und einem Teil des Gewindes des Metallrohres zu vermessen. Der Sensor bzw. die Sensoreinheit ist mit einer Vielzahl von Aktuatoren radial und axial bezüglich des Innengewindes des Metallrohres verstellbar, wobei eine Steuereinrichtung aus einer Vielzahl von Abstandsmessungen ein dreidimensionales Abbild des Innengewindes erzeugen kann. Die Sensoreinheit umfasst einen konfokalen chromatischen Sensor, der an einem Gestänge in das Metallrohr verbracht wird und dort mittels Tastrollen innerhalb des Metallrohres zentriert wird. Nach konzentrischer Ausrichtung der Führungsstange des Gestänges wird der Sensor innerhalb des Metallrohres sowohl translatorisch als auch rotatorisch verstellt, wobei das Gewinde abgetastet wird und mittels der so erhaltenen Messdaten ein dreidimensionales Abbild des Gewindes erzeugt wird.
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Die aus der
WO 2020/232041 A1 bekannte Anordnung ist nicht ohne weiteres für Rohre mit kleinem Innendurchmesser geeignet. Die taktile Zentrierung der Messanordnung ist aufwendig und benötigt verhältnismäßig viel Bauraum. Das Sichtfeld des Sensors ist in einem vorgegebenen Winkel zur Längsachse des Metallrohres ausgerichtet und die Stange, an welcher der Sensor befestigt ist, ist mittels dreier verschiedener Aktuatoren betätigbar, wobei ein Aktuator für die Drehbewegung der Stange um ihre eigene Längsachse, ein Aktuator für eine Rotationsbewegung der Stange um die Längsachse des Metallrohres und ein Aktuator für eine Linearbewegung der Stange innerhalb des Metallrohres, d. h. parallel zur Längsachse des Metallrohres vorgesehen ist. Die Abtastung hinterschnittener und/oder konischer Gewinde ist mit dieser Anordnung schwierig.
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Aus der
CN 112871737 A ist ein berührungslos durchgeführtes sensorbasiertes Vermessungsverfahren für Innengewinde bei Rohren bekannt, bei dem zunächst die Lage der Symmetrieachse des Außengewindes und die Lage der Symmetrieachse des Innengewindes relativ zu der des Außengewindes ermittelt wird. Hierzu wird in der
CN 112871737 A vorgeschlagen, das zu vermessende Rohr unter Verwendung eines in Längsrichtung des Rohrs ausgerichteten Sensors um die eigene Achse zu drehen und dabei den Achsversatz zu messen. Alternativ ist vorgesehen, das Rohr einzuspannen und in einer Zentriereinrichtung durch entsprechende Verstellung der Einspannung die Lage der Achsen zueinander zu bestimmen. Die Erfassung des Innengewindes erfolgt durch Führen des optischen Sensors entlang der zuvor bestimmten Längsachse des Innendurchmessers des Rohres.
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Dieses Verfahren ist verhältnismäßig aufwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Messanordnung und ein System bereitzustellen, die eine optische berührungslose Vermessung des Innengewindes an Rohren, insbesondere an Metallrohren mit einem kleinen Innendurchmesser ermöglichen. Insbesondere soll das Verfahren so ausgestaltet sein, dass es mit nur einem Sensor auf der Innenseite des Rohres durchführbar ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch Bereitstellung eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch Bereitstellung einer Messanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Messsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 13 bereitgestellt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres unter Verwendung einer Messanordnung mit wenigstens zwei Sensoren, wobei die Messanordnung einen ersten inneren Sensor und wenigstens einen zweiten äußeren Sensor umfasst, wobei der erste innere Sensor und der zweite äußere Sensor bezogen auf eine Längsachse des Rohres wenigstens radial mit einem definierten Abstand zueinander angeordnet werden, wobei die Messanordnung bezüglich der Muffe oder des Muffenendes des Rohres so angeordnet wird, dass der erste Sensor die Innenseite der Rohres erfasst und dass der zweite Sensor die Außenseite des Rohres erfasst, wobei das Verfahren umfasst, dass der erste Sensor das Innengewinde wenigstens in einer ersten Messfahrt entlang einer ersten Messstrecke parallel zu einer Längsachse des Rohres abtastet, wobei die Messsignale des zweiten äußeren Sensors den Außendurchmesser des Rohres als Referenz für das Messsignal des ersten Sensors ermitteln, und wobei die erfassten Messwerte mit Mitteln zur elektronischen Datenverarbeitung zwecks Abbildung eines Gewindeprofils gespeichert und/oder verarbeitet werden. Das erfasste Ist-Gewindeprofil wird vorzugsweise in einem weiteren Verfahrensschritt mit einem Soll-Gewindeprofil verglichen, so dass das Rohr bei Maßen außerhalb vorgegebener Toleranzen aussortiert werden kann.
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Der Begriff Innengewinde im Sinne der Erfindung umfasst auch gewindelose Abschnitte der Muffe, insbesondere eine bei OTCG Rohren vorgesehene Dichtlippe.
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Die Vermessung des Innengewindes kann insbesondere mit einem automatisierten Gewindeschneidvorgang einer Werkzeugmaschine gekoppelt sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Verfahren gemäß der Erfindung einen vorzugsweise geschlossenen Regelkreis zwischen der Bearbeitung des Metallrohres und der Gewindevermessung nutzt, wobei in vorteilhafter Art und Weise eine direkte Auswertung und Ableitung von Steuerbefehlen für die Werkzeugmaschine in Abhängigkeit des Vergleichs des erfassten Ist-Gewindeprofils mit einem Soll-Gewindeprofil erfolgt.
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Eine beispielsweise in einer Maschinensteuerung der Werkzeugmaschine vorgesehene Regeleinrichtung zur Auswertung und Ableitung von Steuerbefehlen kann wenigstens einen selbstlernenden Algorithmus zur Ableitung der Steuerbefehle umfassen.
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Grundsätzlich kann vorgesehen sein, das Rohr während einer Messfahrt um seine Längsachse zu rotieren. Bei exakter Drehung des Rohres um seine Längsachse genügen zur Durchmesserbestimmung genau zwei jeweils innen und außen mit definiertem Abstand zueinander angeordnete Sensoren zur Bestimmung der Kontur des Rohres.
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Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist vorgesehen, für die Vermessung des Innengewindes des Rohres einen messtechnischen Bezug zum Außendurchmesser des Rohres herzustellen, sodass das Innengewinde einer Muffe oder eines Rohres mit nur einem einzigen Sensor im Inneren des Rohres vermessen werden kann.
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Zur vollständigen Beschreibung des Innengewindes wird erfindungsgemäß die Gewindefeinstruktur einschließlich der Zahnhöhe, der Zahnbreite, der Flankenwinkel, der Rundungswinkel und der Steigung präzise bestimmt.
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Hierzu kann vorgesehen sein, die exakte Lage des Innengewindes im Raum, d. h. auch die Lage des Innendurchmessers zum Außendurchmesser des Rohres eindeutig und genau festzulegen. Hierzu sind wenigstens drei Messpunkte vorteilhaft. Das lässt sich beispielsweise mit zwei Sensoren realisieren, wenn das Rohr um seine Längsachse rotiert wird.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, einen Innensensor und mehrere Außensensoren vorzusehen, die vorzugsweise mechanisch miteinander verbunden sind und einen präzise definierten radialen Abstand zueinander aufweisen. Der durch die Außensensorik festgelegte Außendurchmesser des Rohres bildet erfindungsgemäß jeweils eine Referenz für das Messsignal des Innensensors. Vorzugsweise umfasst die Messanordnung wenigstens einen dritten äußeren Sensor, der ebenfalls einen definierten radialen Abstand zu den ersten und zweiten Sensoren aufweist und der ebenfalls die Außenseite des Rohres erfasst. Durch die Erfassung dreier Messpunkte am Außenumfang des Rohres ist eine mathematisch exakte Beschreibung der kreisförmigen Mantelfläche des Rohres möglich.
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Das Verfahren ist allerdings auch mit zufriedenstellenden Ergebnissen durchführbar, wenn nur zwei Messpunkte am Außenumfang des Rohres erfasst werden.
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Der innere Sensor und die äußeren Sensoren werden vorzugsweise während einer Messfahrt parallel zueinander in Längsrichtung des Rohres verfahren.
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Die Messanordnung kann so ausgebildet sein, dass der radiale Abstand des inneren und des oder der äußeren Sensoren entsprechend der Konizität der Muffe während einer Messfahrt in Längsrichtung des Rohres verändert wird. Dadurch wird sichergestellt, dass über die Länge einer Messstrecke auf jedem Rohrquerschnitt ein entsprechend großer Abstand der Sensoren zueinander gegeben ist, damit die Messung mit entsprechender Genauigkeit durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann eine Abstandskalibrierung der Sensoren jeweils am Anfang und am Ende einer vorgesehenen Referenzstrecke durchgeführt werden, beispielsweise an einem Referenzobjekt. Während einer Messfahrt an dem zu vermessenden Rohr kann der radiale Abstand der Sensoren zueinander, d.h. der Abstand des inneren Sensors zu demjenigen des wenigstens einen äußeren Sensors verstellt werden. Vorzugsweise ist auch der radiale Abstand der äußeren Sensoren zueinander verstellbar. Dabei können der innere Sensor und/oder der wenigstens eine äußere Sensor radial bewegt werden.
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Die Messanordnung gemäß der Erfindung umfasst vorzugsweise einen bezüglich des Rohres bewegbaren Messkopf. Der Messkopf kann beispielsweise wenigstens zwei am Außenumfang des Rohres anzuordnende Sensoren bzw. Messarme mit Sensoren umfassen, die nach Art einer Gabel oder Zange mittels wenigstens eines Linearanrtriebs zur Variation des Abstandes zwischen dem inneren Sensor und den äußeren Sensoren zueinander verstellt werden.
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Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass in wenigstens einer zweiten Messfahrt das Innengewinde des Rohres entlang einer zweiten zur Längsachse des Rohres parallelen Messstrecke abgetastet wird, wobei die zweite Messfahrt entlang einer Messstrecke mit einem Winkelversatz bezogen auf den Umfang des Rohres durchgeführt wird.
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Die Vermessung des Innengewindes kann über eine Vielzahl voneinander bezogen auf den Umfang des Rohres mit Winkelversatz durchgeführten Messfahrten abgetastet werden. Bevorzugt ist vorgesehen, zwei Messungen jeweils mit einem Winkelversatz von 180° bezogen auf den Umfang des Rohres durchzuführen. Alternativ können drei Messfahrten mit einem Winkelversatz von 120 Grad durchgeführt werden.
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Das Verfahren umfasst bevorzugt den Schritt einer Kalibrierung des radialen Abstandes aller Sensoren zueinander, beispielsweise unter Verwendung eines Referenzobjekts. Das Referenzobjekt kann ein Musterrohr oder Prüfkörper mit Abmessungen definierter Toleranz sein.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, die konische Innenkontur des Rohres parallel abzufahren, indem man einen kalibrierten, feststehenden Messbereich von Innen- und Außensensor im Bereich eines Messfensters des Außensensors verfährt.
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Durch Verdrehen bei gleichzeitiger Messung über den vollständigen oder teilweisen Umfang des Rohres lassen sich beispielsweise durch die Art der Herstellung des Rohres bedingte Strukturen auflösen. Bei nahtlos gewalzten Rohren können sich beispielsweise hexagonale Wanddickenstrukturen zeigen, die auch nach einem Gewindeschnitt noch sichtbar sind und die die Qualität der Muffe und/oder des Rohres beeinträchtigen können.
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Grundsätzlich kann das Verfahren unter Verwendung eines inneren optischen Sensors und unter Verwendung eines oder mehrerer taktilen äußeren Sensoren durchgeführt werden. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass wenigstens die ersten und zweiten Sensoren optische Sensoren sind, die ausgewählt sind aus einer Gruppe von Sensoren umfassend Laserscanner, Sensoren, die zur Laser-Triangulation ausgebildet sind, Lasermikrometer oder Lichtband Mikrometer, telezentrische Messanordnung mit wenigstens einem lichtempfindlichen Sensor, beispielsweise als CMOS oder CCD und wenigstens einer Lichtquelle zum Hinterleuchten eines zu vermessenden Objekts sowie konfokale Wegmesssensoren, insbesondere konfokale chromatische Wegmesssensoren.
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Unter einem optischen Sensor im Sinne der vorliegenden Erfindung ist auch eine Anordnung von mehreren optischen Elementen in einer Messstrecke zu verstehen.
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Erfindungsgemäß kann beispielsweise der erste innere Sensor als konfokaler chromatischer Wegmesssensor ausgebildet sein, wohingegen zwei zweite äußere Sensoren beispielsweise als Lichtschnittsensoren ausgebildet sein können.
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Der innere Sensor kann beispielsweise in Kombination mit einem weiteren optischen Element ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines um wenigstens eine Achse verstellbaren Spiegels, so dass ein länglicher Innensensor im Inneren des Rohres angeordnet sein kann, der sich parallel zur Längsachse des Rohres erstreckt und der mit dem Spiegel eine Abtastung der Innenwand des Rohres im rechten Winkel zur Längsachse des Rohres ermöglicht. Das optische Element kann als sogenannter Galvo-Scanner ausgebildet sein, dessen Spiegel relativ zu der optischen Achse drehbar und schwenkbar ausgebildet ist, sodass wenigstens ein Teilumfang des Innengewindes des Metallrohres optisch gescannt werden kann. Das von dem Spiegel des optischen Elements erfasste Signal wird in der optischen Achse der Anordnung an den Sensor übertragen.
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Die Messanordnung gemäß der Erfindung, die vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist, umfasst zweckmäßigerweise einen ersten optischen inneren Sensor und wenigstens zwei zweite äußere, vorzugsweise optische Sensoren, die mit einem definierten und vorzugsweise kalibrierten Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die Anordnung während einer Messfahrt linear und entlang einer in einer Messachse über eine definierte Messstrecke verfahrbar und um die Messachse drehbar angeordnet ist.
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Der radiale Abstand der Sensoren zueinander ist vorzugsweise einstellbar, weiterhin bevorzugt mittels wenigstens eines elektromotorischen Stellantriebs, sodass insbesondere die Anordnung der zweiten äußeren Sensoren zueinander in Bezug auf den Nenndurchmesser der zu vermessenden Rohre einstellbar ist.
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Ein Messsystem zur Vermessung eines Innengewindes an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres, das zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet, geeignet und bestimmt ist, umfassend wenigstens ein Gestell, das eine optische Bank mit einer Messanordnung der vorstehend beschriebenen Art aufnimmt, wobei die optische Bank und/oder das Gestell wenigstens linear in der Längsachse oder parallel zu einer Längsachse des Rohres mittels wenigstens eines Antriebs verstellbar sind, sowie mit wenigstens einer Datenverarbeitungs- und Datenspeichereinrichtung, mit welcher das Gewindeprofil des Innengewindes teilweise oder vollständig darstellbar ist. Insbesondere ist dabei vorgesehen, das erfasste bzw. gemessene Innengewindeprofil mit Soll-Daten eines in der Datenverarbeitungseinrichtung hinterlegten Referenzmodells zu vergleichen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung des Messprinzips gemäß der Erfindung,
- 2 eine stark vereinfachte prinzipielle Darstellung der Messanordnung gemäß der Erfindung und
- 3 eine Darstellung gemäß 2, bei der die Messanordnung um 180° gedreht ist.
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In 1 ist stark vereinfacht ein Muffenende eines Rohres 1 mit einem Innengewinde 2 dargestellt, welches mit einem ersten inneren Sensor 3 und zwei zweiten äußeren Sensoren 4 abgetastet wird. Das Rohr 1 ist als Metallrohr, beispielsweise als nahtlos gewalztes Metallrohr mit einem konischen Innengewinde ausgebildet und aus Gründen der Vereinfachung nur sehr prinzipiell dargestellt. Der erste innere Sensor 3 und die zweiten äußeren Sensoren 4 sind Teil einer in den 2 und 3 nur schematisch dargestellten Messanordnung und können Bestandteil eines Messkopfs sein, der entlang einer Messachse 6 einer Messstrecke in Richtung des in 1 gezeigten Pfeils parallel zur Längsachse des Rohres 1 verfahrbar ist sowie um die entsprechende Achse drehbar angeordnet ist. Die Begriffe innen und außen beziehen sich in diesem Zusammenhang auf die Lage der Sensoren 3,4 während des Messvorgangs oder in einer messbereiten Stellung in Bezug auf das Rohr 1. Mittels der zweiten äußeren Sensoren 4, die an diametral gegenüberliegenden Seiten des Außenmantels 5 des Metallrohres 1 angeordnet sind, wird der Außendurchmesser des Rohres 1 als Referenz für das Messsignal des ersten inneren Sensors 3 erfasst. Der erste innere Sensor 3 wird während einer Messfahrt entlang der Messachse 6 über eine vorgegebene Strecke in das Rohr 1 hineingefahren und tastet dabei das Innengewinde des Rohres 1 optisch, d. h. berührungslos ab. Bei einer Messfahrt werden der erste innere Sensor 3 und die äußeren Sensoren 4 parallel, d.h. jeweils auf den gleichen Querschnitt des Rohres 1 und radial gegenüberliegend ausgerichtet in Längsrichtung des Rohres 1 verfahren. Die Sensoren 3 und 4 sind in einer in den 2 und 3 schematisch dargestellten Messanordnung mit einem festen axialen und radialen Abstand zueinander angeordnet.
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Wie in 1 andeutungsweise dargestellt ist, kann der erste innere Sensor 3 als konfokaler Sensor mit einem weiteren optischen Element in Form eines Spiegels 7 ausgebildet sein, sodass der Sensor 3 eine in Richtung der Messachse 6 ausgerichtete Strahlungsquelle aufweisen kann, die über den Spiegel 7 in einem einstellbaren Winkel umgelenkt wird, sodass auf verhältnismäßig kleinem Bauraum eine Abtastung des Innengewindes 2 des Rohres 1 möglich ist.
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Der innere Sensor 3 kann allerdings auch als Laserscanner oder auch als ein anders Messgerät zur Erfassung der Innenkontur des Rohres 1 mit einer anderen Messcharakteristik ausgebildet sein.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Messanordnung ist mit zwei Messkanälen ausgebildet. Der Fachmann wird erkennen, dass die Messanordnung mehr als zwei Kanäle aufweisen kann, wodurch die Messgenauigkeit gesteigert wird.
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Die in den 2 und 3 gezeigte Anordnung zeigt beispielsweise zwei diametral gegenüberliegend angeordnete äußere Sensoren 4, die jeweils eine telezentrische Optik mit einem lichtempfindlichen Sensor (Empfänger), beispielsweise einem CMOS oder einem CCD Sensor aufweisen. Gegenüberliegend der lichtempfindlichen Sensoren ist jeweils eine Lichtquelle 8 angeordnet, die eine Projektion eines Teils des Außenmantels 5 des Rohres 1 auf den lichtempfindlichen Sensor 4 erzeugt. Durch die Verwendung von telezentrischen Objektiven wird sichergestellt, dass die von dem jeweiligen Sensor 4 erfasste Projektion unverzerrt und maßstabsgetreu aufgezeichnet werden kann. Über die so erfassten Messdaten der zweiten äußeren Sensoren 4 wird der Außendurchmesser des Rohres 1 in Bezug auf den von dem inneren Sensor 3 ermittelten Abstand zum Innengewinde 2 bzw. zum Innenmantel des Rohres 1 erfasst.
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In einer weiteren Messung, die in 3 schematisch dargestellt ist, wird die Messanordnung um 180° gedreht und der erste innere Sensor 3 tastet das Innengewinde 2 des Rohres 1 in der diametral gegenüberliegenden Stelle in Bezug auf den von den zweiten äußeren Sensoren 4 ermittelten Außendurchmesser des Rohres 1 ab. Alle Sensoren 3,4 haben einen exakt definierten radialen Abstand zueinander, der vor Beginn der Messung vorzugsweise anhand eines Prüfkörpers kalibriert wurde. Die Messanordnung umfassend den ersten inneren Sensor 3 und die zweiten äußeren Sensoren 4, die gemeinsam an einem drehbaren Messkopf angeordnet sind, wurde bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel von der in 2 gezeigten Stellung vollständig in die in 3 gezeigte Stellung gedreht, wobei eine Messung intermittierend jeweils in ausgezeichneten Winkelstellungen oder auch kontinuierlich während der Drehbewegung der Anordnung von Sensoren 3 und 4 erfolgen kann.
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Die gesamte Anordnung ist sowohl in Richtung der Längsachse des Rohres 1 linear hin und her verfahrbar als auch um die Längsachse des Rohres 1 drehbar ausgebildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass sowohl der radiale Abstand als auch der axiale Abstand der Sensoren 3 und 4 zueinander wenigstens während der Messfahrten unveränderbar zueinander festgelegt ist.
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Überschreitet die Konizität des Rohres 1 im Bereich der Muffe ein gewisses Maß, kann es vorteilhaft sein, wenigstens einen der Sensoren 3, 4 während der Messfahrten nachzuführen, d.h. über eine Linearführung definiert radial zu verstellen, um den Messbereich der Sensoren 3,4 zu vergrößern. Der radiale Abstand der zweiten äußeren Sensoren 4 zueinander kann beispielsweise auch zur Anpassung an verschiedene Rohrdurchmesser variabel ausgestaltet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohr
- 2
- Innengewinde
- 3
- erster innerer Sensor
- 4
- zweite äußere Sensoren
- 5
- Außenmantel
- 6
- Messachse
- 7
- Spiegel
- 8
- Lichtquelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2019/09371 A1 [0006]
- WO 2012/069154 A1 [0007]
- WO 2020/232041 A1 [0008, 0009]
- CN 112871737 A [0010]