DE1773601C - Vorrichtung fur die zerstorungs freie Werkstoffprüfung von Vorblocken auf einer Walzstraße - Google Patents

Description

Körpers entspricht. Infolge der Keil form ist eine stulenlosc Anpassung an die erforderliche Stärke möglich (USA.-Patentschrift 2 S3 1 9SO).

Diese Vorrichtung macht es jedoch erforderlich, daß einmal das Strahlenbündel geteilt wird und daß zum anderen eine Differentialschaltung vorgesehen werden muß, so daß die ganze Vorrichtung relativ aufwendig ist.

Die <\tx Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der unter Beachtung aller Sicherheitsbestimmungen bezüglich des Umgangs mit Gammastrahlen der Intensitätsbereich der auf die Detektoranordnung auftreffenden Strahlung nach dem Durchgang durch den Vorblock unabhängig von dessen Stärke in einfacher Weise konstant gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Anpassung der S'rahlungsintensität an die Stärke des Vorblocks aus einer Vie'zahl von verschieden starken Schirmplatten aus Metall besteht, die übereinander derart um eine Welle angeordnet sind, daß sie mit dieser in Eingriff bringbar und einzeln oder zu mehreren durch eine gesteuerte Drehbewegung der Welle in die Bahn des Strahlungsbündels oder daraus heraus schwenkbar sind.

Zweckmäßigerweise haben die Platten jeweils eine radiale Ausnehmung in ihren augenförmig um die Welle sitzenden Enden, die axial in eine Ringnut mündet, wobei in axialen Nuten im Umiang der Welle, von denen jeweils eine einer Platte zugeordnet ist, radiale Verbindungsteile zwischen der Eingriffsstellung in der Ausnehmung und der Nut und der Nichteingriffsstellung in der Ringnut und der Nut bewegbar sind.

Dabei sind zweckmäßigerweise die Verbindungsteile mit in den axialen Nuten sitzenden Stäben verbunden, die über das eine Ende der Welle hinaus in eine Betätigungseinrichtung ragen, die mit der Welle schwenkbar ist.

In der Betätigungseinrichtung können dann den einzelnen Stäben zugeordnete hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Kolben-Zylinder-Anordnungen vorgesehen werden, deren Kolben jeweils an einem Stab sitzen und die einseitig entgegen der Wirkung einer zwischen Kolben und Betätigungseinrichtung sitzenden Fedci beaufschlagbar sind

Als vorteilhaft hat sich auch eine Stützwand erwiesen, aus der kreisbogenförmige Führungsschienen vorstehen, auf welchen die den augenförmigen Enden gegenüberliegenden Enden der Platte aufliegen. Dabei kann eine für eine jede Platte in einer Bohrung in der Stützwand angeordnete federvorgespannte Rastkugel vorgesehen werden, die, wenn sich die Platte in der Bahn des Strahlungsbiindels befindet, in eine Vertiefung in der Platte eingreift.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung weist eine Steuerung auf, die bei der Ankunft eines Vorblocks am Strahlungsbündel die ausgewählten Platten aus der Strahlenbahn und nach dem Durchlauf des Vorblocks die ausgelenkten Platten wieder in die Ruhelage in der Bahn des Strahlungsbündels schwenkt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie innerhalb eines strahlungs- und wärmegeschützten Bei-Mchs angeordnet werden kann, fernbedienbar ist, so daß eine Gefährdung der Bedienungsperson durch den Gammastrahlenkegel ausgeschlossen ist, und in beliebige Steuerkreise geschaltet werden kann, so daß sich beispielsweise bei Abwesenheit eines Vorblocks alle Schirmplatten in der Bahn des Strahlungsbiindels befinden und somit fur eine maximale Abschirmung sorgen, was insbesondere bei Strahlungsquellen günstig ist. die in ihrem Strahlungsbehälter in eine Abschirmlage bnr-gbar sind. Der einfache mechanische Aufbau der Vorriehtung gewährleistet eine sichere und dauerhaue Arbeitsweise. Da die Strahlungsintensität an der Detektoranordnung nur geringfügigen Schwankungen ausgesetzt ist, sind für große Intensitätsiinderuiigen erforderliche Umschalteinrichtungen nicht nötig.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch teilweise im Schnitt eine Seitenansicht einer Ausfiihrungsl'orm der Vorrichtung;

so Fig. 2 ist ein Schni längs der Linie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie V-V von Fig. 1;

F i g. 4 ist ein Schnitt längs der Linie Vl-VI von

-5 Fig. 3;

F ie. 5 ist ein Schnitt längs der Linie VII-VlI von Fig. 3;

Fig. 6 ist ein Schnitt längs der Linie VIII-VIII von Fig. 5.

Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung hat eine Gammastrahlungsquelle 1, die aus einem Behälter 1 α mit einer Bleiauskleidung 14 besteht, in deren Innerem das die Strahlung erzeugende radioaktive Isotop, beispielsweise Co 60, so angeordnet ist,

daß beim Messen durch eine geeignete öffnung aus dem Behälter ein Strahlenbündel austreten kann, wobei durch eine entsprechende Einrichtung für die Kompensierung des radioaktiven Zerfalls gesorgt ist. Die Strahlungsquelle 1 ist oberhalb eines Rollganges 2

angeordnet, auf dessen lagefesten Rollen 2', 2" die Vorblöcke mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles A bewegt werden.

Die Strahlungsquelle 1 ist auf der dem Weg der Vorblöcke gegenüberliegenden Unterseite von einer

wassergekühlten, thermischen Abschirmung 12 abgedeckt, während sich über die Oberseite eine Haube 12a spannt. Die Strahlungsquelle 1 ist auf quer zum Rollengang angeordneten Schienen 11 verschiebbar. Ein zwischen der Abschirmung 12 und den Vorblök-

ken angeordneter Puffer 13 dient dazu, uaß die Strahlungsquelle 1 vor falschlaufenden Vorblöcken geschützt wird. Durch geeignete Führungseinrichtungen werden die Vorblöcke in die richtige Lage bezüglich des Strahlenbündels B geführt, wobei die Vorrichtung in der Walzstraße an einer Stelle angeordnet ist. wo der Oberflächenzunder die Meßgenauigkeit nicht beeinflußi. Detektorseitig ist gegenüber dem Vorblock 3 ein Blech 7 angeordnet, das eine öffnung 8 für den Durchlaß und eine Begrenzung de j Strahlenbündels B sowie ein Leitblech 9 hat, auf dessen schräger Platte vom Vorblock 3 abfallender Zunder abgeführt wird, damit er nicht auf die Detektoreinheit 5 fällt, die in einer Grube 10 unter dem Rollgang angeordnet ist.

Am unteren Ende des Behälters 1 α der Strahlungsquelle 1 ist eine Einrichtung 1 b zur Anpassung der Intensität des Strahlenbündels B an die Stärke der zu untersuchenden Vorblöcke 3 angebracht. Diese Einrichtung besteht aus einem Halteteil 38 mit zwei An-

salzen 38o und 38ft, in denen eine Welle 39 gelagert ist, die axiale Nuten 40 aufweist. Am oberen Ende sitzt auf der Welle 39 ein Arm 41, der durch einen Bolzen 42 mit einer hydraulischen Kolbcn-Zylinder-Anordnung 43 verbunden ist, die mittels einer Rückholfeder eine begrenzte Drehung der Welle 39 steuert.

Eine Anzahl beweglicher Schirmplatten 44, 44a... 44/ sind mit ihren augcnförmigcn Enden 44', 44'«... 44'/ «rn die Welle 39 angeordnet. Die Platten 44, 44«...44/ bestehen aus Metall, haben eine unterschiedliche Stärke und sind einzeln, in Gruppen oder insgesamt in den Gang des Strahlenbündel Ii bewegbar, um dessen Intensität abhängig von der Vorblockslärkc so einzustellen, daß die am Detektor 5 empfangene Intensität im wesentlichen konstant ist.

Mit ihrem der Welle 39 gegenüberliegenden Rndc liegen die Platten44. 44«...44/ auf kreisbogenförmigen Führungsschienen 45 einer Stützwand 46 auf. so daß die beiden Linden der Platten gelagert sind. Die Stützwand 46 hat eine Arrcticreinrichtung für die Platten 44, 44 a ... 44/, die aus einer Rastkugel 47 besteht, die durch eine sich an der Stützwand 46 und an der Kugel 47 abstützende Feder 48 in entsprechende Vertiefungen an den Urnfangsfiächen der Platten gedruckt wird. Um bei den übereinander angeordneten Platten die Reibung bei ihrer Bewegung zu vermindern, sind entsprechende rcibungsvermindcrnd wirkende Büchsen 49 zwischen den auiienförmißcn F.ndcn der Platten 44. 44 a . . .44/ vorgesehen (F i g. 3 bis 6).

Jedes der augcnförmigen Enden 44', 44'a ... 44'/ der Platten hat eine radiale Ausnehmung 51. die axial in eine Ringnut 50 in der wellenseitigcn Umfangsflächc der linden vorgesehen ist. In den Axialnutcn 40 der Welle 39 sind axial verschiebbare Stäbe 52 angeordnet, wobei die Anzahl der entsprechenden Axialnutcn 40 und Stäbe 52 der Anzahl der Platten 44, 44 «...44/ entspricht. Jeder Stab 52, der in seiner Länge seiner Platte zugeordnet ist, hat an seinem oberen Ende ein radiales Verbindungsteil 53 und an seinem unteren Ende, das über das Ende der Welle 39 hinausragt, eine Betätigungseinrichtung 54, die zu-

S sammcn mit der Welle 39 umläuft und eine Anzahl von kronenförmig vorgesehenen, kleinen hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnungen 56 aufweist, die von Zylinderköpfen 57 verschlossen sind und mit einer Druckfluidc|uellc durch radiale flexible Lcitungcn 59 verbunden sind. Der Kolben 55 einer jeden hydraulischen Kolben-Zylindcr-Anordnung 55, 56 ist mit einem der verschiebbaren Stäbe 52 so verbunden, daß der Kolben 55 entgegen der Spannung einer Feder 58 wirkt.

Wird ein gewählter Kolben 55 druckfluidbcaufschlagt, so wird der zugeordnete Stab 52 angehoben, so daß das radiale Verbindungsteil 53 aus der radialen Ausnehmung 51 in die Ringnut 50 austritt, so daß eine Mitnahme der zugeordneten Platte bei Drehung

ao der Welle 39 nicht erfolgt. Die nicht druckbcaufschlagtcn Kolben 55 befinden sich durch den von der jeweiligen Feder 58 aufgebrachten Druck in der Lage, in der das radiale Verbindungsteil 53 in der radialen Ausnehmung 51 ruht, so daß bei Betätigung der hydraulischcr Kolben-Zylinder-Anordnung 43, wodurch die Welle 39 in eine Drehbewegung versetzt wird, diese Platten verschwenkt werden, bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus dem Weg des Strahlcnbün-(IcIs Ii heraus, während die Platten, in deren Ringnut 50 die Stäbe 52 mit ihren radialen Vcrbindungsteilcn 53 frei bewegbar sind, im Weg des Strahlcnbündels B bleiben, wobei die Summe ihrer Stärken einschließlich der Stärke des Vorblocks der konstanten Materialslärkc entspricht, bezüglich der die EmpRndlichkcit des Detektors 5 eingestellt ist. Durch eine nach außen führende Bohrung 60 ist der Raum 56a des Zylinders 56, in dem die Feder 58 angeordnet ist, entlüftet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Durchlauf des Vorblocks (B) die ausgelenkten Patentansprüche: Platten (44, 44« ... 44/) wieder in die Ruhelage in der Bahn des Strahlungsbündels (R) schwenkt.

1. Vorrichtung für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung von Vorblöcken auf einer Walzstraße 5

mit einer auf einer Seite des Vorblocks angeord-

neten Gammastrahlungsquelle und wenigstens
einem auf der anderen Seite des Vorblockes befindlichen, zur Strahlungsquelle ausgerichteten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Detektor sowie mit einer Einrichtung zur Anpas- io zerstörungsfreie Werkstoffprüfung von Vorblöcken sung der Strahlungsintensität an die Stärke des auf einer Walzstraße mit einer auf einer Seite des Vorblockes, dadurch gekennzeichnet, Vorblocks angeordneten Gammastrahlungsquelle und daß die Einrichtung zur Anpassung der Strah- wenigstens einem auf der anderen Seite des Vorlungsintensität an die Stärke des Vorblockes aus blocks befindlichen, zur Strahlungsquelle ausgericheiner Anzahl von verschieden starken Schirmplat- 15 teten Detektor sowie mit einer Einrichtung zur Anten (44, 44« ... 44/) aus Metall besteht, die über- passung der Strahlungsintensität an die Stärke des einander derart um eine Welle (39) angeordnet Vorblocks.

sind, daß sie mit dieser in Eingriff bringbar und Es ist bereits eine Vorrichtung zur Untersuchung

einzeln >»ler zu mehreren durch eine gesteuerte von auf der Walzstraße eines Walzwerkes befindli-

Drehbewegung der Welle (39) in die Bahn des 20 chen heißen Rohlingen durch Gammastrahlen be-

Strahlungsbündels (R) oder daraus heraus kannt, die eine Strahlungseinheit und einen thermi-

schwenkbar sind. sehen Schirm oberhalb der Rollenbahn der WaIz-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- straße sowie einen Empfänger unterhalb der lagekennzeichnet, daß die Platten (44, 44« ... 44/) festen Transportrollen für die Prüflinge aufweist. Die jeweils eine radiale Ausnehmung (51) in ihren au- 25 von dem Isotop der Strahlungsquelle emittierte Gamgenförmig um die Welle (39) sitzenden Enden mastrahlung durchdringt den Vorblock und zeigt im (44'. 44'a .. . 44'/) haben, die axial in eine Ring- Vorblock vorhandene Inhomogenitäten als Abweinut (50) mündet, und daß in axialen Nuten (40) chungen der Strahlungsintensität von einem Normim Umfang der Welle (39), von denen jeweils eine wert am Empfänger an (Stahl und Eisen, Bd. 79, einer Platie (44, 44a ... 44/) zugeordnet ist, ra- 30 1959, Nr. 22, S. 1637 bis 1646).

diale Verbindungsteile (i.J) zwischen der Ein- Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß der Strah-

griii'sstellung in der Ausnehmung (51) und der lungsdetektor bzw. Strahlungsempfänger bei unter-

Nut (40) und der Nichteiwgriffsstellung in der schiedlichenVorblockstärken immer der entsprechen-

Ringnut (50) und der Nut (40) bewegbar sind. den Strahlungsintensität beispielsweise durch Aus-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- 35 wechseln des Empfängers angepaßt werden muß. Um kennzeichnet, daß die Verbindungsteile (53) mit dies zu vermeiden, hat man bereits eine einfache Einin den axialen Nuten (40) sitzenden Stäben (52) richtung zur Anpassung der Strahlungsintensität an verbunden sind, die über das eine Fnde der Welle die Stärke des Vorblocks verwendet, die darin be-(39) hinaus in eine Betätigungseinrichtung (^e4) steht, daß, wenn zwei Vorblöcke unterschiedlicher ragen, die mit der Welle (39) schwenkbar ist. 40 Stärke die Meßstrecke durchlaufen, die Detektorein-

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeich- heit der Intensität angepaßt wird, die beim Durchnet durch in der Betätigungseinrichtung (54) vor- gang des dickeren Vorblocks auf sie trifft. Beim gesehene, den einzelnen Stäben (52) zugeordnete Durchgang eines dünneren Vorblocks wird dann ein hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Kolben- Ausgleichsstück in den Strahlengang geschoben, desZylinder-Anordnungen (55, 56), deren Kolben 45 sen Stärke so bemessen ist, daß für beide Vorblöcke (55) jeweils an einem Stab (52) sitzen und die die durchstrahlte Werkstoffdicke gleich ist (Stahl und einseitig entgegen der Wirkung eine^r zwischen Eiscv Bd. 83, 1963, Nr. 10, S. 594 bis 597).
Kolben (55) und Betätigungseinrichtung (54) sit- Diese Maßnahme hat jedoch den Nachteil, daß zenden Feder »'58) beaufschlagbar sind. eine Vielzahl von Ausgleichsstücken vorhanden sein

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden 5° muß, die der einen Längsabmessung des Vorblocks Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Stützwand ganz entsprechen müssen, auf dem Rollengang mit (46), aus der kreisbogenförmige Führungsschienen durchlaufen und relativ nahe, wenn nicht in direktem (45) vorstehen, auf welchen die den augenförmi- Kontakt, an dem Vorblock angeordnet sind, so daß gen Enden (44', 44'a ... 44'/) gegenüberliegen- dem Vorblock dabei sehr viel Wärme entzogen wird.

den Enden der Platten (44, 44a ... 44/) aufliegen. 55 Dies zeigt, daß diese Maßnahmen zum Erreichen

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeich- einer gleichmäßigen durchstrahlten Werkstoffdicke bei net durch eine für eine jede Platte (44, 44a... unterschiedlich starken Vorblöcken sehr aufwendig 44/) in einer Bohrung in der Stützwand (46) an- sind und Zeit sowie Personal erfordern, geordnete, federvorgespannte (48) Rastkugel (47), Weiterhin ist eine Vorrichtung bekannt, bei wetdie, wenn sich die Platte (44, 44« ... 44/) in der 60 eher zwei von der gleichen Röntgenstrahlquelle emit-Bahn des Strahlungsbündels (B) befindet, in eine tierte Strahlungsbündel auf im Abstand zueinander Vertiefung in der Platte (44, 44a ... 44/) ein- angeordnete Detektoren gerichtet werden, die über greift. eine Brücke eine Abgleichsschaltung aufweisen. Im

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Strahlengang des einen Detektors ist der zu unterAnsprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerung, 65 suchende Gegenstand angeordnet, während im Strahdie bei der Ankunft eines Vorblocks (3) am Strah- lengang des anderen Gegenstandes ein keilförmiger lungsbündel (B) die ausgewählten Platten (44, Körper sitzt, dessen Stärke an der Stelle des Strah-44a ... 44/) aus der Strahlenbahn und nach dem lungsdurchganges der Stärke des zu untersuchenden