DE1946510A1

DE1946510A1 - Anlage zur automatischen Beseitung von Fehlern in Halbzeug aus metallischen Werkstoffen

Info

Publication number: DE1946510A1
Application number: DE19691946510
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Foerster
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-09-13
Filing date: 1969-09-13
Publication date: 1971-03-18
Also published as: FR2070644A5; US3676959A

Description

Anmelder: Dr. Friedrich Förster 7410 Reutlingen Grathwohlstr. 4

Anlage zur automatischen Beseitigung von Fehlern in Halbzeug aus metallischen Werkstoffen

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Beseitigung von Fehlern in Halbzeug aus metallischen Werkstoffen, die dazu dienen soll, in rationeller Weise die Weiterverarbeitung des Halbzeuges zu einem einwandfreien Endprodukt vorzubereiten. Unter Fehler soll in die- . sem Zusammenhang und im folgenden Text jede Art von Inhomogenitäten wie Risse, Lunker, Schlackeneinschlüsse und dergleichen verstanden werden, deren Auftreten im Halbzeug dazu führen kann, daß die weitere Verarbeitung des Halbzeuges, wie etwa Walzen, Ziehen und dergleichen zu unbrauchbaren Produkten oder zu solchen minderwertiger Qualität führt. Weiterhin soll unter Beseitigen eines Fehlers eine Behandlung der Fehlerstelle verstanden werden, die geeignet ist zu verhindern, daß im Zuge der Weiterverarbeitung des Halbzeuges Qualitätsminderungen oder gar Ausfälle des Endproduktes aus Fehlern des Halbzeuges entstehen.

So wird beispielsweise bereits eine Schlackenzeile geringer Länge beim Ziehen eines Drahtes auf ein Vielfaches der ursprünglichen Länge vergrößert. Durch die hohe Beanspruchung des Werkstoffes beim Ziehvorgang kann dabei ein gefährlicher Riß beträchtlicher Länge entstehen, der die Qualität des Drahtes entscheidend vermindern oder sogar die ünbrauchbarkeit des entsprechenden Drahtstückes gur Folge haben kann.

Es sind Anordnungen bekannt geworden, bei denen langgestreckte ferromagnetische Prüfteile, wie etwa Knüppel aus Stahl, von einem Strom durchlaufen werden, wobei ein Längsfehler des Prüfteiles an der Fehlerstelle einen magnetischen Streufluß austreten läßt, der auf einem mit der zu prüfenden Oberfläche des Prüfteils in Kontakt gebrachten magnetischen Speicherband aufgezeichnet wird und bei Abtastung des Speicherbandes mit einer magnetfeld.empfindlichen Sonde einen elektrischen Fehlerimpuls zur Folge hat, der seinerseits auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre dargestellt wird. Das Verfahren, auf dem die oben genannten Anordnungen beruhen, wird im Folgenden als Magnetographieverfahren bezeichnet. Eine solche Anordnung kann z.B. so arbeiten, daß die Breite ,eines zu prüfenden knüppeis in verschiedene, beispielsweise vier Zonen aufgeteilt wird, daß für jede dieser Zonen eine eigene Markiervorrichtung vorgesehen ist, und daß beim Auftreten eines Fehlers die jeweilige Markiervorrichtung an der Fehlerstelle eine Markierung auf dem Knüppel anbringt, Eine solche Markierung kann z.B. in dem durch eine Spritzpistole hervorgerufenen Farbstrich bestehen, dessen Länge der Länge des Fehlers entspricht.

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Weiterhin sind Anordnungen bekannt, bei denen das zu prüfende Halbzeug eine Spulenanordnung durchläuft, die von einem Wechselstrom geeigneter Frequenz gespeist wird und in dem zu prüfenden Halbzeug Wirbelströme erzeugt, deren besondere Art der Rückwirkung auf die Spulenanordnung an der Stelle von Fehlern Rückschlüsse auf das Vorhandensein und die Größe von Fehlern erlaubt. Solche Anordnungen sind bekannt in Verbindung mit Markiervorrichtungen, die an der Stelle eines Fehlers einer bestimmten vorgewählten Größe eine Markierung hinterlassen, deren Ausdehnung der des Fehlers entspricht.

Weiterhin sind Anordnungen bekannt, bei denen das zu prüfende Halbzeug von einer umlaufenden Wirbelstromsonde abgetastet wird, wobei wiederum durch die Sonde in dem zu prüfenden Halbzeug Wirbelströme erzeugt werden, deren Rückwirkung auf die Sonde das Vorhandensein von Fehlern anzeigt und die Steuerung einer Markiervorrichtung ermöglicht.

In den genannten Fällen war es möglich, je nach Größe der Fehler zu entscheiden, ob das markierte Teil zurückgewiesen v/erden sollte oder ob der Fehler durch eine lokale Behandlung der Fehlerstelle, eventuell zu einem späteren Zeitpunkt und vor der weiteren Verarbeitung des Halbzeuges beseitigt werden sollte. Ein solches Beseitigen von Fehlern kann beispielsweise im Ausschleifen des Fehlers mit Hilfe einer von Hand bedienten Schleifscheibe bestehen. Das Beseitigen von Fehlern, vielfach als Putzen bezeichnet, geschah bisher durchweg manuell.

Dieser Art der Fehlerbeseitigung haften verschiedene Mängel an. Zunächst stellt sie einen zusätzlichen Arbeitsgang im Zuge der Fertigung dar, der wegen der manuellen Durchführung u. ü. erhebliche Zeit in Anspruch nimmt. Bei einem Knüppel aus Stahl z. B. gilt es, nacheinander vier verschiedene Seiten dieses Körpers zu putzen, wobei jeweils die Lage des Körpers zu verändern ist. Nachteilig wirkt sich weiterhin aus, daß aus organisatorischen Gründen die Putzerei vielfach nicht im Zuge der natürlichen Fertigungsstraße liegen kann, so daß zusätzliche Transportprobleme entstehen. Weiterhin hängt es von der Zuverlässigkeit des Putzers ab, ob tatsächlich alle markierten Stellen sauber geputzt werden. Sehr bedenklich ist es auch, es der Beurteilung des Putzers zu überlassen, bis in welche Tiefe sich die Fehlerbeseitigung erstrecken soll, da in vielen Fällen die Fehler selbst optisch nicht erkennbar sind.

Aus der Erkenntnis der genannten Mängel ergab sich die Aufgabenstellung für diese Erfindung. Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Anlage zur Beseitigung von Fehlern in Halbzeug aus metallischen Werkstoffen vorgeschlagen, bestehend aus einer zerstörungsfreien Prüfeinrichtung mit ein oder mehreren Prüfkanälen, die jeweils einer bestimmten Zone des zu prüfenden Halbzeuges zugeordnet sind und die in der Lage sind, beim Auftreten eines Fehlers im Halbzeug, sobald und solange die Größe des Fehlers eine bestimmte, vorgewählte Höhe überschreitet, einen Fehlerimpuls abzugeben, aus pro Prüfkanal je eine Speichereinrichtung, aus wenigstens einer Einrichtung zur Beseitigung von Fehlern, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Prüfkanäle mit den

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Eingängen der Speichereinrichtung verbunden sind, daß die
Fehlerirnpulse an einer dem Fehlerort zugeordneten Stelle des
Speicherträgers eingespeichert werden, daß die Speichereinrichtungen abgefragt werden, daß beim Abfragen der Speichereinrichtungen die Einrichtungen zur Beseitigung von Fehlern
durch das Auftreten gespeicherter Fehlerimpulse an der Fehlerstelle in Tätigkeit gesetzt werden und selbsttätig die Fehler im Halbzeug beseitigen.

Es ist dabei belanglos, welche Art von Speicher benutzt werden soll. Im einfachsten Falle, wie noch an Hand eines Beispieles erläutert, kann das Halbzeug selbst den Speicher darstellen, wenn nämlich die Fehlerinformation als Markierung,
etwa als Farbsignal, auf das Halbzeug aufgebracht wird. In
jedem Falle wird es sich bei den eingespeicherten Fehlersignalen um digitale Signale handeln, deren Auftreten oder Nichtauf treten die An™ bzw. Abwesenheit von Fehlern bestimmter
Größe im Halbzeug angibt. Auch die Art der Putzeinrichtung ist an sich völlig beliebig. Jedoch werden je nach Wahl der Putzeinrichtung gewisse Spielarten der Erfindung mit mehr oder
weniger großem Vorteil angewandt werden.

Der Gebrauch der Erfindung ist auch nicht an eine bestimmte
Art von Halbzeug gebunden, vielmehr kann die Erfindung sowohl bei Knüppeln mit rechteckigem Querschnitt als auch bei Halbzeugen runden oder beliebigen Querschnitts vorteilhaft angewandt werden.

An Hand einiger Beispiele, die durch die Fig. 1 bis 5 ergänzt werden sollen, wird ira folgenden die Wirkungsweise der Erfindung näher erläutert.

Figur 1 zeigt eine Anlage zur Beseitigung von Fehlern aus einem Knüppel, bei der als Speichereinrichtung elektronische
Schieberegister benutzt werden.

Figur 2 zeigt eine Anlage zur Beseitigung von Fehlern aus einem Knüppel, bei der als Speichereinrichtung ein magnetisches Speicherband benutzt wird.

Figur 3 zeigt eine Anlage zur Beseitigung von Fehlern aus einem Knüppel, bei der ebenfalls als Speichereinrichtung ein
magnetisches Speicherband benutzt wird, bei der aber die Fehlerbeseitigung zu einem beliebigen Zeitpunkt und an einem beliebigen Ort durchgeführt werden kann.

Figur 4 zeigt eine Anlage zur Beseitigung von Fehlern aus einem Knüppel, bei der als Speicherträger Farbmarkierungen auf
dem Knüppel dienen.

Figur 5 zeigt eine Anlage zur Beseitigung von Fehlern aus einem Knüppel, bei der nur eine einzige Schleifscheibe zur Fehlerbeseitigung eingesetzt wird.

Zunächst soll das zu benutzende zerstörungsfreie Prüfverfahren nach Figur 1 ein solches der Magnetographie sein und der Prüfung von Knüppeln dienen. Ein zu prüfender Knüppel 2 wird durch

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einen in Längsrichtung fließenden Strom aufmagnetisiert. Längs-risse 4 im Knüppel 2 schneiden das sich über den Umfang des Knüppels ausbildende Magnetfeld 6 und lassen an der Fehlerstelle Streufluß 8 austreten. Ein endloses magnetisches Speicherband 10, dessen Breite etwa der Breite einer Knüppelseite 12 entspricht, wird so mit der Oberfläche des Knüppels 2 in Berührung gebracht, daß beim Längstransport des Knüppels 2 das Speicherband 10 über der sich fortbewegenden Knüppelseite 12 abrollt, so daß nach und nach alle Punkte der Knüppelseite mit dem Speicherband in Kontakt kommen. Auf diese Weise erfolgt eine fortlaufende Speicherung der von Fehlern ausgehenden Streuflüsse.

Das Speicherband wird an einer - in Laufrichtung des Bandes 10 gesehen - vor der Berührungsstelle zwischen Speicherband 10 und Knüppel 2 gelegenen Linie 14 auf seiner ganzen Breite von einer umlaufenden Abtastscheibe 16 berührt, die mit einer an der Peripherie der Scheibe 16 sitzenden magnetischen Sonde 18 ausgestattet ist, und die von einem Motor 17 angetrieben wird. Vor der Abtastscheibe 16 - wiederum in Laufrichtung des Speicherbandes IO gesehen - läuft das Speicherband 10 an einer Entmagnetisierungsspule 34 vorbei, die die gespeicherten Signale des Bandes 10 auslöscht und das Band 10 für die nächste Einspeicherung von Signalen freimacht. Die Sonde 18 ist über einen Rotierübertrager 19 mit der Auswerteeinheit 20 verbunden, in der die Fehlersignale zunächst verstärkt und demoduliert werden und die als letzte Stufe eine Triggerstufe enthält, die bei überschreiten einer bestimmten vorgewählten Höhe des Fehlersignals die Anwesenheit eines entsprechenden Fehlers durch einen Fehleranzeigeimpuls an ihrem Ausgang anzeigt. Der Ausgang der Auswerteeinheit 2O ist verbunden mit dem Eingang 26 eines elektronischen Kanalumschalters 21.

Auf der Scheibe 16 sind vier Permanentmagnete 22, 23, 24 und 25 angebracht, die beim Vorbeilaufen an der feststehenden Spule in dieser einen Impuls erzeugen. Die Abstände der Permanentmagnete 22, 23, 24 und 25 voneinander entsprechen den Breiten der Zonen 30, 31 32 und 33 auf der Knüppelseite 12. Es ist dafür gesorgt, daß der erste Permanentmagnet 22 die Spule 27 in dem Moment erreicht, in dem die Sonde 18 den Rand des Speicherbandes Io erreicht, also beim Beginn des der Zone 30 entsprechenden Bereichs am Speicherband 10.

Der hierbei in Spule 27 induzierte und im Verstärker 28 verstärkte Impuls gelangt zum Eingang 29 des Kanalumschalters 21. Eine Zählschaltung des Kanalumschalters 21 bewirkt, daß Fehlerimpulse vom Eingang 26 des Kanalumschalters zum Ausgang 36 gelangen, daß also Eingang 26 und Ausgang 36 miteinander verbunden sind.

Erreicht die Sonde 18 den der Zone 31 entsprechenden Bereich des Speicherbandes 10, so erfolgt gleichzeitig durch Permanentmagnet 23 der nächste Impuls in Spule 27, der nach Durchlaufen des Verstärkers 28 die Zählschaltung des Kanalschalters so fortschaltet, daß jetzt Ausgang J8 mit dem Eingang 26 verbunden ist.

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Nach Abtastung des der letzten Zone 33 entsprechenden Bereiches des Speicherbandes 10, bei der Eingang 26 mit Ausgang 42 des Kanalumschalters 21 verbunden war, beginnt ein neuer Zählzyklus, so daß der nächstfolgende Impuls am Eingang 29 des Kanalumschalters 21, der ja den Beginn einer neuen Abtastperiode einleitet, wiederum Ausgang 36 mit Eingang 26 verbindet.

Auf diese Weise sind den Zonen 30,31, 32 und 33 die Ausgänge 44, 46, 48 und 50 des Kanalumschalters 21, oder kurz gesagt vier Prüfkanäle zugeordnet.

Die Ausgänge 44, 46, 48 und 50 des Kanalumschalters 21 sind verbunden mit Speiehereinrichtungen 44, 46, 48 und 50, die im Falle des Beispiels als sog. Schieberegister ausgeführt v/orden sind. Diese Schieberegister besitzen eine Anzahl η hintereinander geschalteter Speicherzellen, die binäre Signale, in unserem Falle mit der Information "Fehler" oder "kein Fehler", aufnehmen können. Diese Information wird nun in einem bestimmten Takte, der der Fortbewegung des Knüppels 2 entspricht, von Speicherzelle zu Speicherzelle weitergegeben. Die Ausgänge der letzten Speicherzellen eines jeden Schieberegisters sind mit je einer Einrichtung zur Fehlerbeseitigung 52, 54, 56 oder 58 verbunden. Die Einrichtungen zur Fehlerbeseitigung sind - in der Transportrichtung des Knüppels gesehen - in einem bestimmten Abstand von der Prüfstelle 60 nebeneinander und den jeweils zugehörigen Zonen 30, 31, 32 und 33 des Knüppels 2 gegenüber angeordnet.

Der Einfachheit halber sei angenommen, daß die Prüfstelle der Berührungsstelle des Knüppels 2 mit dem Speicherband 10 entspricht, was jedoch nur solange zutrifft, wie die Bandlänge zwischen der genannten Berührungsstelle und der Linie genügend klein bleibt. Den Abstand A von der Prüfstelle 60 bis zu den Einrichtungen zur Fehlerbeseitigung 52, 54, 56 und 58 denkt man sich in η Abschnitte unterteilt. Eine von dem sich fortbewegenden Knüppel 2 angetriebene Scheibe 62 besitzt auf ihrem Umfang Permanentmagnete 64, deren Abstand voneinander jeweils der Länge eines solchen Abschnittes Λ entspricht. Den Permanentmagneten gegenüber befindet sich η eine stationäre Induktionsspule 66, an deren Klemmen also nach jeder Fortbewegung des Knüppels um einen Abschnitt A

. η

ein Induktionsimpuls erscheint. Die Klemmen der Induktionsspule sind mit dem Taktimpulseingang eines jeden Schieberegisters verbunden. Auf diese Weise werden, wie schon oben erwähnt, die Informationen in einem Takte, der den Abschnitten A des sich bewegenden Knüppels entspricht, von Speicher-

zelle zu Speicherzelle weitergegeben. Die Fehlerinformation läuft sozusagen synchron mit dem sich fortbewegenden Knüppel, oder anders gesagt mit dem sich fortbewegenden Fehler und gelangt so gleichzeitig mit dem Fehler an den Ort der Fehlerbeseitigung. Die Information "Fehler" am Ausgang der letzten Speicherzelle eines Schieberegisters betätigt die jeweilige Einrichtung zur Fehlerbeseitigung und zwar solange, wie ein solches Signal ansteht. Hat also ein Riß eine Länge, die sich über mehrere Abschnitte A erstreckt, so bleibt die Einrichtung

zur Fehlerbeseitigung solange im Einsatz bis ein fehlerfreier Abschnitt erscheint. 10 9 8 12 2 Ck9Ji 3

Im Falle des Beispiels sind als Einrichtungen zur Fehlerbeseitigung Schleifscheiben 68, 70, 72 und 74 vorgesehen, die oberhalb der jeweiligen Zone 30, 31, 32 und 33 des Knüppels angebracht sind und betätigt durch die Ausgabesignale der Schieberegister auf den Knüppel abgesenkt werden, um die Fehlerstelle zu beseitigen.

Sind weitere Triggerstufen vorgesehen, die eine andere Einstellung der Fehlerschwelle aufweisen, d.h. auf eine andere Fehlergröße ansprechen, so kann mit verschiedenen, der jeweiligen Fehlergröße entsprechenden Einsatztiefen der Schleifscheibe gearbeitet werden. In der Praxis wird in vielen Fällen eine einzige Einstellung der Einsatztiefe als ausreichend angesehen .

Wegen ihrer großen Abmessungen lassen sich die Schleifscheiben am Ort der Fehlerbeseitigung nicht unmittelbar nebeneinander, sondern nur in Transportrichtung des Knüppels gegeneinander versetzt anbringen. Daher ist nur die vorderste Schleifscheibe an die letzte oder n-t Speicherstelle des ihr zugehörigen Schieberegisters angeschlossen. Die nächstfolgende ist um ein ganzzahliges Vielfaches a der Abschnitte A zurückversetzt und muß

deshalb, damit die Informationsausgabe im richtigen Moment erfolgt, an die (n-a)te Speicherzelle des ihr zugehörigen Schieberegisters angeschlossen sein. Ebenso wird mit allen folgenden Schleifscheiben verfahren.

In einigen Fällen werden Knüppel an allen vier Seiten gleichzeitig geprüft. Es ist leicht möglich, in solchen Fällen auch eine gleichzeitige Fehlerbeseitigung an allen vier Seiten durchzuführen. Im Falle des obigen Beispieles muß dann an allen vier Seiten eine Schleifscheibenanordnung der beschriebenen Art vorgesehen sein. Man hat bei einer solchen Anlage den großen Vorteil, daß der Knüppel nach einem Durchlauf in normaler, gleichmäßiger Bewegung in einer Richtung die Anlage voll geputzt verläßt.

Weiterhin können nach einer entsprechenden Modifizierung des Prüfverfahrens auch die Fehler in Rundmaterial gemäß der Erfindung beseitigt werden. In diesem Falle ist der Umfang des Halbzeugquerschnittes in mehrere Zonen aufgeteilt, denen außer je einem Prüfkanal auch jeweils eine Speichereinrichtung und eine dazugehörige Einrichtung zur Fehlerbeseitigung zugeordnet sind.

Selbstverständlich können an die Stelle des im Beispiel benützten Magnetographie-Verfahrens zur Fehlerfeststellung beliebige zerstörungsfreie Prüfverfahren gesetzt werden, wie etwa Wirbelstrom- oder Streuflußprüfverfahren mit umlaufender Sonde bei zu prüfendem Rundmaterial oder mit hin und her schwingender Sonde bei zu prüfendem Vierkant- oder Flachmaterial.

Die Erfindung ist nicht an die im Falle des ersten Beispiels gewählte Art der Speichereinrichtung in Form von Schieberegistern gebunden. Es kann unter Umständen vorteilhaft sein, statt dessen nach Figur 2 für jeden Prüfkanal 36, 38, 4O und 42 eine Spur eines magnetischen Speicherbandes 88 zu benutzen.

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In diesem Falle wird die Fehlerinformation des jeweiligen Prüfkanals 36, 38, 40 oder 42 über einen entsprechenden Eingabekopf 70, 72, 74 oder 76 in eine Spur des Speicherbandes 88, das in seiner Ablaufgeschwindigkeit von der Transportgeschwindigkeit des Knüppels 2 gesteuert wird, eingespeichert. Die Steuerung der Ablaufgeschwindigkeit des Speicherbandes 88 kann durch rein mechanische Übertragung der Rotation einer vom Halbzeug angetriebenen Rolle 86 bestehen. Sehr empfehlenswert ist auch die Anwendung einer sog. elektrischen Welle. In beiden Fällen müssen Transportgeschwindigkeit des Halbzeuges und Ab laufgeschwindigkeit des Bandes nicht notv/endig gleich, aber zueinander proportional sein. Wenn h eine bestimmte Strecke des Halbzeugtransportes, s die ihr entsprechende Strecke des Bandablaufs, v,die Halbzeuggeschwindigkeit und ν die Bandgeschwindigkeit Bedeuten, so ist

h .v_h= s . v_s

In einem bestimmten Abstand s von den Eingabeköpfen des Speicherbandes 88 befinden sich Ausgabeköpfe 78, 80, 82 und 84, die die eingespeicherte Fehlerinformation abfragen und damit die Einrichtungen zur Fehlerbeseitigung 52, 54, 56 und 58 steuern. Dieser Abstand s hängt vom Abstand A der Fehlersonden zum Ort der Fehlerbeseitigung ab und ergibt sich aus der obigen Formel

^vs

Eine interessante Variante des Einsatzes eines Speicherbandes zur Durchführung dieser Erfindung wird in Figur 3 gezeigt und liegt darin begründet, daß alle Fehlerinformationen, die im Speicherband 88 festgehalten sind, zu einem beliebigen Zeitpunkt und an einem beliebigen Ort abgerufen werden können. Das Halbzeug kann zusammen mit dem alle Fehlerinformationen enthaltenden Speicherband an einen anderen Ort verlagert werden und in einer dort eingerichteten Putzerei von seinen Fehlern automatisch befreit v/erden. Dazu benötigt man eine Einrichtung zum Transport des Halbzeuges,(im Bild nicht gezeigt), eine Ablaufeinrichtung für das Speicherband 88 mit Ausgabeköpfen 78, 80, 82 und 84 und Einrichtungen zur Beseitigung von Fehlern 52, 54, 56 und 58. Wie im vorher beschriebenen Falle wird auch hier die Ablaufgeschwindigkeit des Bandes über eine Rolle 86 von der Transportgeschwindigkeit des Halbzeuges gesteuert. Der Ort der Fehlerbeseitigung ergibt sich wiederum sinngemäß aus der obigen Formel.

Eine ebenfalls recht interessante Möglichkeit zur Realisierung der Erfindung wird in Figur 4 gezeigt und besteht darin, daß das Halbzeug selbst als Träger der Speicherinformation benutzt wird. In diesem Falle besteht ebenso die Möglichkeit, die Fehlerbeseitigung zu einem beliebigen Zeitpunkt und an einem beliebigen Ort durchzuführen. Darüber hinaus entfällt die Notwendigkeit eines besonderen Trägers der Speicherinformation. Man geht davon aus, daß im Zuge eines zerstörungsfreien Prüfverfahrens ein Halbzeug mit Färbmarkierungen versehen wurde, die die Fehlerinformation enthalten, die also anzeigen, daß an den markierten Stellen ein Fehler einer bestimmten vorwählbaren Mindestgröße vorliegt. Prüfung und Markierung kann in einer Anzahl von beispielsweise vier Kanälen durchgeführt werden, die den vier Zonen 30, 31, 32 und 33 des Halbzeuges entsprechen. Als Objekt soll in diesem Bei-

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spiel wiederum eine Seite 12 eines Knüppels 2 aus Stahl gewählt werden. An einer Stelle innerhalb der Transportbahn des Knüppels 2, gegenüber der Oberfläche der zu putzenden Knüppelseite 12 und jeweils einer Zone 30, 31, 32 oder 33 dieser Knüppelseite 12 zugeordnet, befinden sich vier lichtempfindliche Empfänger, die Photodioden 90, 92, 94 und 96. Eine Lichtquelle 98 beleuchtet die gegenüber den Photodioden gelegene Oberfläche der Knüppelseite 12. Befindet sich dort eine Farbmarkierung, so gelangt von ihr reflektiertes Licht in eine Photodiode und ruft dort ein Signal hervor. Zum Schutz gegen fremdes Streulicht kann die Photodiode mit einem Filter versehen sein, das bevorzugt von der Farbmarkierung reflektiertes Licht durchläßt. Die Signale der Photodioden dienen zur Steuerung von vier den Photodioden zugeordneten Schaltverstärkern 91, 93, 95 und 97 mit nachgeschalteten Einrichtungen zur Beseitigung von Fehlern, den Schleifscheiben 52, 54, 56 und 58. Erscheint also unter der Photodiode 92 die Farbmarkierung 100, so tritt nach einer kleinen Verzögerung, die der Laufzeit des Fehlers von der Photodiode 94 bis zur Schleifscheibe 56 entspricht, die Schleifscheibe 56 in Betrieb und bearbeitet die Stelle so lange, wie eine Farbmarkierung unter der Photodiode vorliegt.

Vielfach besteht der Wunsch, daß die Farbe mit bloßem Auge nicht sichtbar sein soll. In diesem Falle wird statt normaler Farbe . eine organische, schnell verdunstende Flüssigkeit verwendet, in die fluoreszierende Partikel eingelagert sind. Anstelle der normalen Lichtquelle 98 wird eine Ultraviolettlampe benutzt. Wenn man weiterhin noch Lichtempfänger benützt, deren spektrale Empfindlichkeit für ultraviolettes Licht ein Maximum hat und eventuell zusätzliche UV-Filter vor den Lichtempfängern vorsieht, so erreicht man einen hohen Grad von Unempfindlichkeit gegenüber störendem Streulicht.

Bisher war immer von Schleifscheiben zur Beseitigung von Fehlern die Rede. Fehlerbeseitigung gemäß der Erfindung ist selbstverständlich auch durch die Benützung anderer Mittel möglich, wie etwa durch Ausmeißeln oder Ausfräsen. Als sehr vorteilhaft soll noch das Ausflammen der Fehlerstellen mit Brennern, wie sie vom Schweißen her bekannt sind, genannt werden. Hier wird durch den Ausgang einer Speichereinrichtung die Gaszufuhr und die Zündung einer Beennflamme gesteuert. Eine sehr schnelle Steuerung ist möglich, so daß auch kleine Fehlerstellen bei relativ hohen Transportgeschwindigkeiten sauber beseitigt werden können.

Statt der Verwendung von chemischen Flammen kann in gleicherweise. eine örtliche Plasmaerhitzung zum Ausschmelzen der Fehler gebraucht werden.

Schließlich soll noch eine Variation der Erfindung angegeben werden, die es ermöglicht, mit nur einer Putzeinrichtung, z. B. einer Schleifscheibe, die von einer Anzahl von Prüfkanälen gelieferten Fehlerinformationen auszunützen. Bei einer solchen Anlage nach Figur 5 kann beispielsweise die gespeicherte Fehlerinfor-, mation in Form von Farbmarkierungen vorliegen, die wie in einem früheren Beispiel von einer zerstörungsfreien Prüfeinrichtung in vier Markierungsspuren, die vier Prüfzonen entsprechen, auf eine zu putzende Knüppelseite 12 aufgetragen wurden. Die Anordnung zur Fehlerbeseitigung besteht aus einer Schleifscheibe 102, die quer zum Knüppel jeweils in einer Prüfzone entsprechenden Abständen verlagert werden kann, die weiterhin in Längsrichtung des Knüppels 2 hin und her bewegt werden kann, so daß eine zonenweise

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Fehlerbeseitigung möglich ist, aus vier als Lichtempfänger wirkenden Photodioden 104, 106, 108 und 110, die den vier Zonen 26, 30 und 32 der Knüppelseite 12 gegenüberliegend angebracht sind und gleichzeitig sowie auf etv/a gleicher Höhe mit der Schleifscheibe 102 in Längsrichtung des Knüppels 2 hin und her bewegt werden, aus Beleuchtungseinrichtungen 112', 114, 116 und 118, die die den Photodioden gegenüberliegenden Abschnitte der Prüfteilzonen beleuchten aus je einem Antrieb zur Längsbewegung 116 und zur viuerbewegung 118, aus Lichtschranken 120 und 122, die die Impulse zur Umsteuerung der Längsbewegung geben und aus einer elektronischen Steuereinrichtung 124, die den Bewegungsablauf und die Betätigung der Schleifscheibe 102 steuert. Die Schleifscheibe 102 befindet sich in der äußersten linken Zone, wenn der Antrieb 116 den Schlitten 126, der die in Längsrichtung beweglichen Teile trägt, in Bewegung setzt. Die Schleifscheibe ist über die Steuereinrichtung mit der Photodiode gekoppelt, in deren Zone sie sich befindet, also zunächst mit der linken Photodiode 104. Beim Auftreten einer Fehlermarkierung 128 tritt die Schleifscheibe in Funktion und beseitigt vorliegende Fehler. Durch die am Ende des Knüppels angebrachte Lichtschranke 120 wird die Längsbewegung beendet, die Querbewegung eingeleitet und die Umkehr der Längsbewegung vorbereitet. Die während der Längsbewegung aufgenommenen Fehlerinformationen der Photodioden 106, 108 und 110 werden in der Steuereinrichtung gespeichert. Zonen, in denen keine Fehlermarkierung vorlag, werden bei der Querverlagerung übersprungen, so daß die Schleifscheibe ihre rückwärtige Längsbewegung, die durch die Beendigung der Querverlagerung eingeleitet wird, auf der nächstfolgenden Zone mit einer Fehlermarkierung wieder aufnimmt. Auf der entgegengesetzten Seite beginnt der Vorgang von neuem, und so fort bis die durch Farbmarkierung angezeigten Feh-'ler der Knüppelseite 12 beseitigt sind.

Selbstverständlich sind noch andere Ausführungsformen, die in der Beschreibung nicht genannt wurden, möglich. Die angeführten Beispiele sollten zeigen, daß durch Anwendung der Erfindung wesentliche Fortschritte bei der automatischen Beseitigung von durch zerstörungsfreie Prüfverfahren in Halbzeug ermittelten Fehlern möglich werden.

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Claims

P atentansprüche

1./Anlage zur Beseitigung von Fehlern in Halbzeug aus metallischein Werkstoff, bestehend aus einer zerstörungsfreien Prüfeinrichtung mit ein oder mehreren Prüfkanälen, die jeweils einer bestimmten Zone des zu prüfenden Halbzeuges zugeordnet sind und die in der Lage sind, beim Auftreten eines Fehlers im Halbzeug, sobald und solange die Größe des Fehlers eine bestimmte vorgewählte Höhe überschreitet, einen Fehlerirapuls abzugeben, aus pro Prüfkanal je einer Speichereinrichtung zur Beseitigung von Fehlern, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Prüfkanäle mit den Eingängen der Speichereinrichtungen verbunden sind, daß die Fehlerimpulse an einer dem Fehlerort zugeordneten Stelle des Spei eher träger s eingespeichert werden·, daß die Speichereinrichtungen abgefragt werden, daß beim Abfragen der Speichereinrichtungen die Einrichtungen zur Beseitigung von Fehlern durch das Auftreten gespeicherter Fehlerimpulse an der Fehlerstelle in Tätigkeit gesetzt werden und selbsttätig die Fehler im Halbzeug beseitigen.

2. Anlage nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß jeder Speichereinrichtung eine Einrichtung zur Beseitigung von Fehlern zugeordnet ist.

3. Anlage nach Anspruch 1) oder 2), dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem genannten Halbzeug um Knüppel aus Metall handelt, deren eine Seite man sich in eine Anzahl von Zonen geteilt vorstellt, denen jeweils ein Prüfkanal zugeordnet ist.

4. Anlage nach Anspruch 3), dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerbeseitigung an 2 oder mehr Seiten des Knüppels gleichzeitig durchgeführt wird, wobei die Einrichtungen zur Fehlerbeseitigung den jeweiligen Knüppelseiten gegenüber angeordnet sind.

5. Anlage nach Anspruch 1) oder 2), dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem genannten Halbzeug um Rundmaterial aus Metall handelt, dessen Umfang man sich in eine Anzahl von Zonen geteilt vorstellt, denen jeweils ein Prüfkanal zugeordnet ist.

6. Anlage nach Anspruch 3), 4) oder 5) mit Speichereinrichtungen, die einen Fehlerimpuls von der jeweiligen Schaltstufe übernehmen, ihn an der dem Fehlerort zugeordneten Stelle des jeweiligen Speicherträgers einspeichern und diesen Fehlerimpuls der jeweiligen Einrichtung zur Fehlerbeseitigung zu ihrer Betätigung in dem Augenblick übergeben, in dem sich die Einrichtung zur Fehlerbeseitigung dem Fehler

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gegenüber befindet, dadurch gekennzeichnet, daß als Speichereinrichtung ein elektronisches Schieberegister dient.

7. Anlage nach Anspruch 6), dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Schieberegister η Speicherzellen besitzt, daß die Strecke zwischen Prüfstelle und dem am weitesten entfernt liegenden Ort der Fehlerbeseitigung in η Abschnitte unterteilt gedacht wird, daß nach Fortbewegung des Halbzeuges um einen solchen Abschnitt ein Taktimpuls auf das Schieberegister gegeben wird, der die Fehlerinformation von einer Speicherzelle zur benachbarten weiterschiebt, daß bevorzugt von der letzten oder η-ten, aber auch von jeder anderen Speicherzelle die Fehlerinformation an eine Einrichtung zur Fehlerbeseitigung zu deren Betätigung ausgegeben wird, daß diese Einrichtungen zur Fehlerbeseitigung jeweils an einer den gedachten Abschnitten entsprechenden Stelle angebracht sind, und zwar bei Ausgabe aus der η-ten Speichersteile am η-ten Abschnitt, bei Ausgabe aus der (n-l)-ten Speicherzelle am (n-l)-ten Abschnitt und so fort.

8. Anlage nach Anspruch 3), 4) oder 5 mit Speichereinrichtungen, die einen Fehlerirapuls von der jeweiligen Schaltstufe übernehmen, ihn an der dem Fehlerort entsprechenden

Stelle des jeweiligen Speicherträgers einspeichern und diesen Fehlerimpuls der jeweiligen Einrichtung zur Fehlerbeseitigung zu ihrer Betätigung in dem Augenblick übergeben, in dem sich die Einrichtung zur Fehlerbeseitigung dem Fehler gegenüber befindet, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicherträger die Signalspuren von ein oder mehreren gleichlaufenden magnetischen Speicherbändern benutzt werden.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die magnetischen Speicherbänder mit einer der Geschwindigkeit des Halbzeugtransportes proportionalen Geschwindigkeit transportiert werden, cL-3 ^ie Zählerimpulse der Schaltstufen über Eingabeköpfe in die jeweiligen Signalspuren eingespeichert werden, daß Ausgabeköpfe die Fehler impulse an Einrichtungen zur Beseitigung von Fehlern zu deren Betätigung ausgeben,, daß die Lage der Ausgabeköpfe die richtige zeitliche Zuordnung von Betätigung der Einrichtung zur Fehlerbeseitigung zum Erscheinen des jeweiligen Fehlers am Ort der Fehlerbeseitigung gewährleistet.

10.Anlage nach Anspruch 9), bei der nach erfolgter Einspeicherung der Fehlerimpulse in die jeweiligen Signalspuren des oder der magnetischen Speicherbänder die Fehlerbeseitigung an einem beliebigen Ort und zu einer beliebigen Zeit erfolgen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbzeug zur Fehlerbeseitigung eine Transporteinrichtung durchläuft, daß der Ablauf des oder der Speicherbänder mit einer zur Geschwindigkeit dieser Transporteinrichtung proportionalen Geschwindigkeit erfolgt, daß Ausgabeköpfe die Fehlerimpulse an Einrichtungen zur Beseitigung von Fehlern zu deren Betätigung ausgeben, daß die Lage der Ausgabeköpfe die richtige zeitliche Zuordnung von Betätigung der Einrichtung zur Fehlerbeseitigung zum Erscheinen des jeweiligen Fehlers

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am Ort der Fehlerbeseitigung gewährleistet,

11. Anlage nach Anspruch 3), 4) _{oder 5}) _f _{bei der a}ls Speieherträger der Fehlerinformätionen das Halbzeug selbst dient, indem es beim Auftreten eines Fehlers in einer Zone in dieser Zone eine Farbmarkierung aufnimmt/ deren Ausdehnung der des Fehlers entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Anzahl der vorgesehenen Zonen entsprechende Anzahl von lichtempfindlichen Empfängern den entsprechenden Zonen gegenüber angeordnet sind, daß diese Zonen an den den lichtempfindlichen Empfängern gegenüberliegenden Stellen von einer Lichtquelle beleuchtet werden, daß eine der Anzahl der Zonen entsprechenden Anzahl von Einrichtungen zur Fehlerbeseitigung ebenfalls diesen Zonen gegenüber angeordnet sind und daß beim Auftreten einer Farbmarkierung ein lichtempfindlicher Empfänger ein Signal an die zugehörige Einrichtung zur Fehlerbeseitigung weitergibt und damit deren Betätigung veranlaßt.

12. Anlage nach Anspruch 11), dadurch gekennzeichnet, daß zur Markierung einer Einlagerung von fluoreszierenden Partikeln in eine organische, schnellverdunstende Flüssigkeit benutzt wird, daß zur Beleuchtung Lichtquellen ultra-' violetten Lichtes dienen und daß die lichtempfindlichen Empfänger vorzugsweise ein Maximum ihrer spektralen Empfindlichkeit für ultraviolettes Licht besitzen.

13. Anlage nach Anspruch 11), dadurch gekennzeichnet, daß für unterschiedliche Fehlergrößen unterschiedliche Farben zur Markierung benutzt werden, daß lichtempfindliche Empfänger mit unterschiedlicher maximaler spektraler Empfindlichkeit zur Unterscheidung der den Fehlergrößen zugeordneten Farben verwendet werden, und daß je nach Fehlergröße die Fehlerbeseitigung mit unterschiedlicher Intensität durchgeführt wird.

14. Anlage nach den Ansprüchen 3) bis 13), dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Fehlerbeseitigung aus einer Schleifscheibe besteht, deren Betätigung durch Signale gesteuert wird.

15. Anlage nach den Ansprüchen 3) bis 13), dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Fehlerbeseitigung die Fehler mit einer Art Brenner ausflammt und daß die Gaszufuhr und die Zündung des Brenners von Fehlersignalen gesteuert wird.

16. Anlage nach den Ansprüchen 3) bis 13) dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerbeseitigung durch Ausschmelzen der Fehlerstellen mittels örtlicher Plasmaerhitzung durchgeführt wird.

17. Anlage nach den Ansprüchen 3), 4) oder 5) mit nur einer Einrichtung zur Fehlerbeseitigung, dadurch gekennzeichnet, daß eine relative Bewegung zwischen der Einrichtung zur Fehlerbeseitigung und dem Halbzeug stattfindet, daß diese Bewegung auf Bahnen erfolgt, die den Zonen des Halbzeuges entsprechen, daß die Einrichtung zur Fehlerbeseitigung

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rait jeweils der Speichereinrichtung verbunden ist, die zu der von der Einrichtung zur Fehlerbeseitigung gerade überlaufenen Zone gehört, daß gesteuert von den gespeicherten Fehlerimpulsen die Einrichtung zur Fehlerbeseitigung an den Fehlerorten betätigt wird, daß die Fehlerimpulse der übrigen Zonen während des Bewegungsablaufs in einem besonderen Speicher festgehalten werden, wobei festgestellt wird, welche nächstfolgende Zone einen oder mehrere Fehler aufweist, daß Zonen ohne Fehler ausgelassen werden und die nächste relative Bewegung zwischen Einrichtung zur Fehlerbeseitigung und Halbzeug an der nächstfolgenden Zone mit ein oder mehreren Fehlern stattfindet..

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