DE1966376A1 - Haltevorrichtung fuer einen oder mehrere in einen Sondenkopf einer Ultraschall-Pruefvorrichtung eingebauten zylindrischen piezoelektrischen Schallgeber - Google Patents

Haltevorrichtung fuer einen oder mehrere in einen Sondenkopf einer Ultraschall-Pruefvorrichtung eingebauten zylindrischen piezoelektrischen Schallgeber

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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24Probes

Description

  • Haltevorrichtung für einen oder mehrere in einen Sondenkopf einer Ultraschall-Prüfvorrichtung eingebauten zylindrischen piezoelektrischen Schallgeber Die Erfindung bezieht sich aul eine Haltevorrichtung für einen oder mehrere in einem Sondenkopf einer Ultraschall-Prüfvorrichtung eingebauten zylindrischen piezoelektrischen Schallgeber, dessen Stirnfläche mit dem zu prüfenden Werkstück in Berührung gebracht wird und an dessen Umfang mindestens eine 1Tut angeordnet ist, die zu der der Stirnfläche gegenüberliegenden Hinterfläche durch eine Schulter verschlossen ist und der aus einem im wesentlichen nicht leitonden Material besteht, das an der Hinterfläche sowie an der Stirnfläche und hiermit leitend verbunden in der Nut mit einen elektrisch leitenden Uberzug zum Anlegen einer elektrischen Spannung versehen ist und gegen dessen 1-linterfläche ein nachgiebiges Organ drückt.
  • Ultraschall-Prüfungsvorrichtungen stelen ein geeignetes Mittel zur zerstörungsfreien Qualitätspriifung von im Herstellungsverfahren befindlichen Werkstücken dar, da durch eine solche Prüfung die Qualität der fertigen Werkstücke nicht beeinträchtigt wird. Einrichtungen dieser Art eignen sich insbesondere zur Qualitätsprüfung von Kiebeverbindungen zwischen großen Netallflächen, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Flugzeugkörpern vorkommen.
  • Typischerweise wird in einer Ultraschall-Prüfungsvorrichtung ein piezoelektrischer Kristall vermittels eines geeigneten flüssigen Mediums in eine Berührung mit dem zu prüfenden Werkstück gebracht und dann der Schallgeber durch Anlegen einer Spannung an den Schallgeber in seiner Bigenfrequenz erregt. Die elektrische Impedanz des Siallgebers wird durch die Beschaffenheit der mechanischen Impedanz des zu prüfenden Werkstückes, das sich in Berührung mit dem Schallgeber befindet, beeinflußt. Der Impedanzunterschied zwischen einer einwandfreien Elebeverbindung zwischen den D-Ietallschichten eines zu prüfenden Werksttickes und einer nicht einwandfreien Klebeverbindung ist ein Maß für die Qualität der Verbindung. Daher lassen sich auf diese Weise die nicht einwandfreien Stellen ermitteln.
  • Da der piezoelektrische Kristall ein schlechter elektrischer Leiter ist, werden die flachen End-lachen des Kristalls mi einem elektrisch leitenden Überzug versehen, so daß eine niedrige Spannung an den Kristall gelegt werden kann. Zur Vervollständigung des Stromkreises auf der Außenseite des Kristalls ist ein Überzug aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff in der Form von Stromwegen auf der äueren, zylindrischen Oberfläche des Kristalle angeordnet und erstreckt sich zu den Vorrichtungen, welche zum halten des Kristall es in einem Eingriff mit den Seiten des Kristalle stehen, wobei die Haltevorrichtung einen Teil des elektrischen Stromkreises bildet.
  • Bei einer bekannten Anordnung wird der Kristall von mehreren federnden Metallfingern gehalten, die in lauten auf der Außenflache des Kristalls eingreifen und den Kristall selbst halten. Die biegsamen Federfinger stellen eine ausreichende Halterung für den Kristall dar und gestatten, daß sich der Kristall durch eine Verlagerung an die zu prüfende Oberfläche anpassen 1ann. Durch eine Bewegung des Kristalls in bezug auf diese Federfinger verkratzen die kleinen Enden der Halterung jedoch den Schallgeber, mit dem Ergebnis, daß der elektrisch leitcnde Überzug in den Axialnuten nach und nach beseitigt wird.
  • Dadurch wiederum versagt die elektrische Schaltung, so daß die Pftifvorrichtung nicht einwandfrei arbeitet und der Kristall durch einen anderen Kristall mit einem einwandfreien Überzug ersetzt werden muß.
  • Es ist weiterhin ein Ultraschall-Sondenkörper für eine Vorrichtung zum Prüfen von Klebeverbindungen bekannt geworden, in welchem sich ein zylindrischer Schallgeber befindet; dessen Außenseite in Berührung mit der Oberfläche eines zu prüfenden Werkstücks gebracht werden kann und dessen Seitenwände mit einer Nutenanordnung versehen sind. Dieser Schallgeber besteht weiter aus einem elektrischen verhältnismäßig schlecht leitenden Werkstoff, der auf seinetAußenfläche und in den Nuten einen elektrisch leitenden Überzug sowie zwischen der Außenseite und den Nuten einen leitfähigen Streifen aufweist.
  • Eine mit der Nutenanordnung zusammenwirkende Führungsvorrichtung umfaßt mehrere starre fest im Halter angeordnete hakenartige Halterungskörper, welche mit ihren umgebogenen Enden in die vor der Innenfläche des Schallgebers endenden Längsnuten eingreifen. Gegen die innere Stirnfläche des Schallgebers drückt außerdem zentral ein Metallzapfen, an den eine Metalldruckfeder angreift, deren unteres Ende in einer Bohrung des Halters aufgenommen ist.
  • Bei eingsolchen Ausführungsform müßten die hakenartigen Halterungskörper aus einem biegsamen oder steifen Material hergestellt sein. Sie müßten biegsam sein, wenn sie zum Einsetzen des Schallgebers nach außen gebogen werden und sodann selbsttätig zurückfedern sollen. Wenn diese Halterungskörper nicht biegsam sein sollen, müßten sie mit Rücksicht auf ihre Länge und der Tatsache, daß sie nur durch einen Sockel getragen werden, sehr dick sein.
  • Bei der Benutzung von steifen Haltelementen müssen beim Einsetzen des Schallgebers die Halterungskörper um einen bestimmten Betrag radial nach außen bewegt werden. Dies führt zu einem Verbiegen der Halterungskörper, was wiederum nach dem Binsetzen der Schallgeber ein Zurückbiegen der Halterungskörper in ihre ursprüngliche Lage erfordert. Bei diesem Einwärtsbiegen wird jedoch der Schilgeber sehr häufig beschädigt oder sogar zerbrochen. Dadurch werden die Schallgeber unbrauchbar, was, insbesondere bei teuren Schallgebern größerer Abmessungen, sehr nachteilig ist. Bei einer biegsamen Ausführung ergibt sich jedoch der schwerwiegende Nachteil, daß diese ständig an dem Schallgeber reiben, da sie einerseits einen permanenten Druck auf den Schallgeber ausüben sollen, andererseits jedoch biegsam genug sein müssen, um dessen Bewegung zu ermöglichen. Biegsame Haken sind insbesondere dann nachteilig, wenn größere und somit auch schwerere Schallgeber gehalten werden müssen.
  • Die bekannten Haltevorrichtungen betreffen Sondenköpfe mit nur einem Schallgeber. In einer Reihe von Fällen, in denen eine größere Peche zu prüfen ist, beispielsweise im Flugzeugbau, erfordert dies Sondenköpfe mit mehreren Schallgebern.
  • Dabei ist besonders wichtig, daß die Schallgeber genau ausgerichtet werden können und Unabenheiten der Fläche oder gar gewölbten Bächen sich anpassen können, Die bekannten, vorstehend beschriebenen Haltevorrichtungen sind nicht in der Lage, diese Forderungen zu erfüllen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Haltevorrichtung für einen oder mehrere in einem Sondenkopf einer Ultraschall-Prüfvorrichtung eingebauten zylindrischen piezoelektrischen Schallgeber zu schaffen, bei der auch bei mehreren aufgenommenen Schallgebern ein Anliegen der Stirnfläche der Schallgeber an der PrUffläch-e gewährleistet ist und die zugleich trotz Belassung von Spiel eine Verlagerung des Schallgebers in seiner Halterung unter sehr gedhger Reibung erlaubt und den erforderlichen elektrisch leitenden ueberzug innerhalb der Nut nicht beschädigt.
  • Bei einer Haltevorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Halteteil mit mindestens einer Öffnung vorgesehen ist,deren Rand steif ausgebildet ist und die zur Aufnahme des Schallgebers dient, daß das Halteteil starre, sich etwa in der Ebene der Oeffnung radial in diese hinein erstreckende Fuhrungse? tente aufweist, deren Enden mit der Nut in Eingriff erlangen und einen gegenüber dem inneren Rand der Nut etwas größeren Kreis bilden, und daß die Führungselemente radial verstellbar sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Halteteil ene Platte ist, in der mehrere Öffnungen zur Aufnahme von Schallgebern vorgesehen sind.
  • Die Führungselemenee sind zweckmäßigerweise auch in Umfangsrichtung der Öffnungen verstellbar. Mit Hilfe der Führungselemente, die radial und auch in Umfangsrichtung verstellbar sind, kann bei mehreren Schallgebern somit die gewünschte genaue Ausrichtung erhalten werden. Bei mehreren, vom Halteteil aufgenommenen Schallgebern sind diese verhältnismäßig kurz ausgeführt.
  • Gemäß einer weiteren Ausftihrungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß drei in gleichem Abstand voneinander angeordnete Führungselemente vorgesehen sind, daß die Führungselemente durch zwei in radialer Rkhtung hintereinander angeordnete Schrauben am Halteteil befestigt sind, die durch Bohrungen des Halteteils hindurch gehen und mit Gewindebohrungen der Führungselemente in Eingriff stehen, und daß die Bohrungen des Halteteils größer sind als der Durchmesser des Gewindeteils der Schraube, jedoch kleiner als der Kopf der Schraube.
  • Auf diese Weise kann durch Lösen der beiden Schrauben das Führungselement begrenzt gegenüber dem Halteteil verstellt werden, so daß in Grenzen der Radius des von den Enden der Führungselemente gebildeten Kreises verändert werden kann, um ihn an den äußeren Durchmesser des inneren Rands der Nut anzupassen. Vor allem können dadurch mit Hilfe einfacherer Handgriffe die Schallgeber gegeneinander genau ausgerichtet werden, ohne daß sie nach der Ausrichtung ihre begrenzte Beweglichkeit zwecks Anpassung an Unebenheiten in der zu prüfenden Flache verlieren.
  • Als Nut kann im Schallgeber eine Ringnut vorgesehen sein.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß axiale Nuten im Schallgeber vorgesehen sind, die entsprechend den Führungselementen angeordnet sind, und daß die Enden der Führungselemente dem Querschnitt der Nuten an gepaßt sind.
  • In manchen Anwendungsfällen sind gewölbte oder stark gekrümmte größere Flächen zu prüfen. Es sind daher weitere Vorkehrungen nötig, damit gewährleistet ist, daß sämtliche Schallgeber einerSonde mit der gewölbten Fläche in Eingriff gelangen. Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß ein Halteteil mit mindestens einer runden Öffnung vorgesehen ist, daß sich ein rohrförmiges Halte element begrenzt frei beweglich durch die Öffnung erstreckt, dessen vorderes Ende die schallgeber aufnimmt und mehrere, radial nach innen weisende starre Führungselemente aufweist, deren Enden mit der Nut in Eingriff gelangen und einen gegenüber dem inneren Rand der Nut größeren Kreis bilden, daß das rohrförmige Halteelement eine Schulter aufweist, die eine axiale Bewegung aus dem Halteteil heraus begrenzt, und daß ein federndes Mittel mit dem rohrförmigen Halteelement in Eingriff steht und eine Bewegung in das Halteteil hinein begrenzt. Bei einer derartigen Ausgestaltung einer Haltevorrichtung können die Schallgeber von den rohrförmigen Halteelementen so gehalt werden, daß se ausreichend weit über das Halteteil vorstehen, damit sie mit der gewölbten Fläche in Eingriff gebracht werden können. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist also sowohl der Schallgeber als auch das rohrförmige Haltelement begrenzt frei beweglich, so daß eine äußerst günstige Anpassung der einzelnen Schallgeber an die zu pEfende Fläche gewShrleistet ist.
  • Auch bei dieser Ausführungsform ist es zweckmäßig, daß das Halteteil als Platte ausgebildet ist. In diesem Zusanmenhang wird ferner vorgeschlagen, daß die Schulter von einem Bund des rohrförmigen Halte elements gebildet ist und daß das federnde Mittel eine Spiralfeder ist, die an einem Ende an der Platte befestigt ist und die gegen die der Platte abgewandten Seite des Bunds anliegt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben werden.
  • Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Sondenliopf mit mehreren Schallgebern.
  • Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der in Fig. 1 dargestellten Anordnung.
  • Fig. 3 zeigt ein Führungselement der in Fig. 2 gezeigten Haltevorrichtung.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Sondenkopfes mit mehreren Schallgebern, wobei nur ein Schallgeber mit seiner Haltevorrichtung dargestellt ist.
  • Fig. 5 zeigt die perspektivische Darstellung eines Halteelements der Vorrichtung nach Fig. 4.
  • In den Figuren 1 bis 3 ist ein Mehrfachsondenkopf 78 dargestellt, der einen zur Halterung dienenden Aufbau aufweist, welcher aus einer hinteren Halteplatte 79, die mit den Seitenwänden 80 verbunden ist, und einer vorderen, parallel zu der hinteren Halteplatte 79 angeordneten Platte 81 besteht. Die vordere Platte 81 ist durch mehrere Schrauben 81a, die in einen Flansch 80a der Seitenwände 80 eingeschraubt sind, mit den Seitenwänden 80 verbunden. Innerhalb des geschlossenen Raumes, der von den Teilen 79, 80 und 81 gebildet wird, werden zwei Platten 82 und 83 aus einem isolierenden Werkstoff ganz allgemein parallel zu der vorderen Platte 81 und der hinteren Platte 79 gehalten.
  • In der vorderen Platte 81 befinden sich neun Ausnehmungen 84 in einer aus drei Reihen zu je drei Ausnehmungen bestehenden Anordnung. Innerhalb jeder Ausnehmung 84 befindet sich ein zrlinderförmiger Schallgeber 85, der drei in Axialrichtung verlaufende Nuten 85a aufweist, welche sich zu der vorderen Stirnfläche hin öffnen. Jeder Schallgeber weist außerdem einen elektrisch leitenden Überzug innerhalb der IJuten, auf der Vorderseite und auf der Hinterseite auf.
  • Hine nach innen gerichtete Bewegung der Schallgeber 85 wird durch den Eingriff der Hinterseite des Schallgebers mit einem Leiterstift 86 begrenzt, welcher einen vorderen Abschnitt 86a aufweist, der sich durch die isolierte Platte 82 erstreckt und in einem Eingriff mit dem elektrisch leitenden Überzug auf der Hinterseite des Schallgebers steht.
  • Außerdem weist der Leiterstift 86 einen hinteren Abschnitt 86b aüf, der durch die isolierte Platte 83 hindurchgeführt ist. Der Leiterstift 86 ißt weiterhin mit einer verbreiterten Schulter 86c versehen, die sich in einem kleinen Abstand von der hinteren Oberfläche der Platte 82 befindet. Eine Druckfeder 87 umgibt den hinteren Abschnitt 86b des LeiterstiStes, wobei das hintere Ende der Feder innerhalb einer Aussparung 83a der Platte 83 angeordnet ist und das andere Ende der Feder in einem Eingriff mit der breiteren Schulter 86c des Filterstiftes 86 steht. Daher wird der Stift nach vorn beaufschlagt, so daß der vordere Abschnitt 86a in einen Eingriff mit dem Schallgeber 85 gelangt, sich jedoch der Stift gleichzeitig gegen die Federkraft der Druckfeder 87 nach hinten verschieben läßt Die Bewegung der Schallgeber 85 nach vorn und in Querrichtung wird durch mehrere einzelne, starre Führungen 88 begrenzt, die seils durch zwei Schrauben 89 an der vorderen Platte 81 befestigt sind. Die Platte 81 weist drei Paare von Öffnungen 90 auf, wobei Jedes Öffnungspaar in Radialrichtung ausgerichtet und in Winkeirichtung in einer solchen Weise an der Ausnehmung 84 angeordnet ist, daß es mit den Schlitzen in den Schallgebern 85 ausgerichtet ist. Die Durchmesser dieser Öffnungen sind größer bemessen als der Gewindeabschnitt der Schrauben 89, jedoch kleiner als die zöpfe der Schrauben 89.
  • Die Führungen 88 bestehen aue einem in Radialrichtung außen liegenden Führungskörper 88a mit zwei Gewindebohrungen 68b, die in einem gegenseitigen Radialabstand angeordnet sind und zur Aufnahme der Schrauben 89 dienen. Ein kurzer Axialabschnitt 88c ist durch die Ausnehmung 84 in der vorderen Platte 81 durchgeführt, während ein innerer Radialabschnitt oder eine Spitze 88d in eine Nut 85a des Schallgebers 85 hineingreift. Die innere Spitze des Radialabsehnittes 88d ist ab -gerundet und entspricht in ihrer Formgebung dem Querschnitt aner Nut 85a des Schallgebers, wie am besten aus Fig. 12 ersichtlich ist.
  • Da die inneren Enden 88d der Schallgeberführungen 88 von der Vorderseite des Sondenkopfes 78 her sichtbar sind, läßt sich die Ausrichtung der Schallgeber in bezug auf die Führungen mit Leichtigkeit nach dem Zusammenbau ersehen. Wenn die Führungen nicht genau ausgerichtet oder in der gewünschten Weise eingestellt sind, ist es eine einfache Angelegenheit, die Schrauben 89 für eine bestimmte Führung zu lösen und diese in Winkelrichtung oder in Radialrichtung oder auch in beiden Richtungen so zu verschieben, daß die gewünschte Stellung in bezug auf die Führungen erhalten wird. Diese Verschiebung wird durch die größeren Offnungen 90 ermöglicht. In der gewünschten Stellung ist es lediglich erforderlich, die Schrauben 89 anzuziehen.
  • Das gewünschte Verhältnis ist, daß die Lage des Schallgebers genau, jedoch unter Belassung von Spiel durch die Führungen festgelegt wird, so daß der Schallgeber um einen kleinen Betrag gekippt werden kann, um sich an die Oberfläche eines zu prüfenden Werkstückes anzulegen und sich dabei nach innen gegen die Beaufschlgung durch die Feder 87 zu verschieben. Wie bereits erklärt, ist es wichtig, daß diese Bewegung ohne Beschädigung des elektrischen Überzuges in den Nuten des Schallgebers erfolgen kann. Die Lage der Schallgeber 85 ist besonders kritisch in einem Mehrfachsondenkopf, da infolge der Größe des Kopfes und der Anzahl der Schallgeber jeder einzelne Schallgeber um einen kleinen Betrag beweglich sein muß, um sich an die Oberfläche eines zu prüfenden Werkstückes anzulegen. Wenn eine gekrümmte Oberfläche geprüft werden soll, kann die Ausrichtung eines Schallgebers 85 in der einen sicke der Anordnung des Mehrfachsondenkopfes 78 wesentlich verschieden sein von der Ausrichtung des Schallgebers in der entgegengesetzten Ecke der Anordnung.
  • Der elektrische Stromkreis in dem Mehrfachsondenkopf der Fig. 1-3 weist den Leiterstift 86 auf, dessen hinterer Abschnitt 86b mit einer (nicht aargestc.-llten) Stromquelle verbunden ist, Der vordere Abschnitt 86a des Leiterstiftes steht in Berührung mit der hinteren, leitenden Oet.icht auf dem Schallgeber 85. Der leitende tiberzug auf der Vorderseite des Schallgebers 85 ist durch die Schicht in den Nuten mit den starren Führungen 88 verbunden die ihrerseits mit der vorderen Platte 81 verbunden sind, welche über die Seitenwände 80 mit der hinteren Halteplatte 79 verbunden ist. Die hintere Platte 79 ist zur Vervollständigung des Stromkreises mit Masse verbunden.
  • In den Fig. 4 und 5 ist eine abgeänderte Ausführungsform für einen Mehrfachsondenkopf der in Fig. 1 gezeigten Ausführung dargestellt. Fig 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil des Mehrfachsondenkopfest welcher mit dem Querschnitt der Fig. 2 vergleichbar ist, abgesehen von den nachfolgend beschriebenen Ausnahme. Die Platten 79, 81, 82 und 83, die Druckfeder 87 und der Schallgeber 85 sind im wesentlichen identisch zu den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Teilen und tragen daher die gleichen Bezugszeichen. Der wesen liche Unterschied ist jedoch in der Anordnung eines länglichen Rohrelementes 92 zu sehen, das frei beweglich durch die Ausnehmung 84 in der vordere Platte 81 durchgeführt ist.
  • Das längliche Rohrelement 92 weist einen Außenflansch 92a auf, der mit der Hinterseite der vorderen Platte 81 in der in Fig. 15 dargestellten Weise in Eingriff steht. Das vordere Ende des Rohreleinentes 92 ist mit drei nach innen vorstehenden, starren Führungen 92b versehen, die in solchen Abständen angeordnet und in einer solchen Größe bemessen sind, daß sie unter Belassung von Spiel in die Nuten des Schallgebers 85 eingeführt werden können.
  • Ein Leiterstift 94 ist identisch ausgebildet zu dem Leiterstift 86, mit der Ausnahme, daß sein vorderer Abschnitt 94a länglich ausgebildet ist, in das Rohrelement 92 hineinragt und in Berührung mit der Hinterseite des Schallgebers B5 steht.
  • Auf diese Weise wird der Schailgeber 85 locker in dem vorderen Abschnitt des Rohrelementes 92 gehalten und kann eine Verlagerung begrenzter Größe nach hinten ausführen, sowie um einen kleinen Betrag gekippt werden. Insbesondere begrenzen die nach innen vorstehenden Führungen 92b die Verschiebung des Schallgebers 85 nach vorn und in Querrichtung, während der vordere Abschnitt 94b des Leiterstiftes in Verbindung mit der Druckfeder 87 einer Verschiebung des Schallgebers 85 nach hinten einen Widerstand entgegensetzt. Ein Rohrstöpsel 95, der aus einem isolierenden Werkstoff hergestellt ist, wird durch Reibung in dem hinteren Teil des Rohrelementes 92 gehalten und begrenzt die nach hinten gerichtete Verschiebung des Schallgebers.
  • Da das Rohrelement 92 nur locker, d.h. unter Belassung von Spiel innerhalb der Ausnehmungen 84 der. vorderen Platte 81 gehalten wird, kann sich das ganze Rohrelement 92, welches den Schallgeber 85 trägt, gleichfalls nach hinten verschieben und um einen kleinen Betrag gekippt werden. Die nach vorn gerichtete Verschiebung des Rohrelementes 92 wird durch den Eingriff des Außenflansches 92a mit der Hinterseite der vordere Platte 81 begrenzt. Seine Querbewegung wird natürlich durch die Ränder der Platte an der Ausnehmung 84 begrenzt. Die nach innen bzw. nach hinten gerichtete Verschiebung des Rchrelementes 92 wird durch eine im allgemeinen flache Spiralfeder 96 begrenzt, welche die Hinterste des Elementes 92 umgibt und an einem Ende so mit der Platte 81 verbunden ist, daß sie das Element nach vorn beaufschlagt.
  • Das längliche Rohrelement 92 wird aus dem Grunde verwendet, um auch solche Oberflächen prüfen zu können, welche eine be- -trachtliche Krümmung aufweisen. Da die Schallgeber 85 in Axialrichtung verhältnismäßig kurzaisgebildet sind,-wäre es unmöglich, eine gute Berührung zwischen allen Schallgebern eines Nehrfachsondenkopfes der in Fig. 1 dargestellten Ausführung zu erhalten, wenn das zu prüfende Werkstück eine beträchtliche RfAmmung aufweist. In diesem Falle würde nämlich die Prüfung durch die flach ausgebildete vordere Platte 81 erschwert, wenn nicht sogar unmöglich gemacht. Infolge der Anordnung der Rohrelemente 92 kann Jeder einzelne Schallgeber in eine einwandfreie Berührung gelangen, auch wenn das zu prüfende Werkstück eine größere Krümmung aufweist. Zu diesem Zweck können einige Schallgeber und die sie tragenden Rohrelemente 92 eine größere Strecke nach innen geschoben werden, während andere Schallgeber wiederum in der voll ausgefahrenen Stellung verbleiben können. Die durch die Rohrelemente gegebene Verschiebungsmögliohkeit ermöglicht gleichfalls, daß die Schallgeber 85 um einen größeren Betrag- gekippt werden können, als es bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung-derFall ist> da nämlich die Schallgeber innerhalb der Führungen 92b in einem bestimmten Maße gekippt und das ganze Rohrelement 92 ebenfalls innerhalb der Ausnehmungen 94 der Platte in einem bestimmten Maße gekippt werden können.
  • In gleicher Weise wie bei den bereits beschriebenen Anordnungen verläuft ein leitender Stromweg von der-Schicht auf der Vorderseite des Schallgebers huber die starren Führungen 92b zu der vordere Platte 8X, welche ihrerseits mit der hinteren Platte 79 verbunden ist0 Normalerweise -besteht ein ausreichender Kontakt zwischen der Platte 81 und dem Rohrelement 92, um jedoch eine bleibende elektrische Verbindung zu gewährleisten,:-dient dje.-Feder87 gleichfalls zur Herstellung einer elektrischen Verbindung. Die übrigen elektrischen Verbindungen sind wie in der in den Fig. 1 - 3 beschriebenen Ausführungsform.

Claims (8)

P a t e n t a n 5 P r ü c h e t
1. Maltevorrichtung für einen oder mehrere,in einem Sondenkopf einer Ultraschall-Prüfvorrichtung eingebauten zylindrishen piezoelektrischen Schallgeber, dessen Stirnfläche mit dem zu prüfenden Werkstueck in-BerUhrung gebracht wird und an dessen Umfang mindestens eine Nut angeordnet ist, die zu der der Stirnfläche gegenüberliegenden Hinterfläche durch eine Schulter verschlossen ist und der aus einem im wesentlichen nicht leitenden Material besteht, das an der Hinterfläche sowie an der Stirnfläche und hiermit leitend verbunden in der Nut mit einem elektrisch leitenden Überzug zum Anlegen einer elektrischen Spannung versehen ist und sen gegen deWflinterfläche ein nachgiebiges Organ drückt, dadurch gekennzeichnet* daß ein Halteteil (81) mit mindestens einer Öffnung (84) vorgesehen ist, deren Rand steif ausgebildet ist und die zur Aufnahme des Schaltgebers (85) dient, daß das Halteteil (81) starre, sich etwa in der Ebene der Öffnung (84) radial in diese hinein erstreckende Führungselemente (88) aufweist, deren Enden mit der Nut (85a in Eingriff gelangen und einen gegenüber dem inneren Rand der Nut (85a) etwas größeren Kreis bilden, und daß die Führungselemente radial verstellbar sind.
2. Haltevorrichtung nach Anspuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil eine Platte (81) ist, in der mehrere runde Öffnungen zur Aufnahme von Schallgebern (85) vorgesehen sind.
3. IIaltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (88) auch in Umfangsrichtung der Öffnung (84) verstellbar sind.
4. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei in gleichem Abstand voneinander angeordnete ERihrungselemente (88) vorgesehen sind, daß die F'tihrun£'seleraente durch zwei in radialer Richtung hintereinander liegende schrauben (89) am Halteteil (81) befestigt sind, die durch Bohrungen (90) des Halteteils hindurchgehen und mit Gewindebohrungen im Führungselement in Eingriff stehen, und daß die Bohrungen (90) des IIalteteils größer sind als der Durchmesser des Gewindeteils der Schraube (89), jedoch kleiner als der Kopf der Schraube (89).
5. I{altevorriciitung nacll einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß axiale stuten (85a) im Schallgeber (85) vorgesehen sind, die entsprechend den Führungselementen (88) angeordnet sind, und daß die Enden der Führun,selemente (88) dem Querschnitt der Nuten (85a) angepaßt sind.
6. Haltevorrichung für einen ader mehrere in einem Sondenkopf einer Ultraschall-Prüfvarrichtung eingebauten zylindrischen piezoelektrischen Schallgeber, dessen Stirnfläche mit dem zu prüfenden Werkstück in Berührung gebracht wird und an dessen Umfang mindestens eine Nut angeordnet ist, die zu der der Stirnfläche gegenüberliegenden Hinterfläche durch ale Schulter verschloseen ist und der aus einem im wesentlichen nicht leitenden Material besteht, das an der Hin-terfläche sowie an der Stirnfläche und hiermit leitend verbunden in der Nut mit einem elektrisch leitenden Überzug zum Anlegen einer elektrischen Spannung versehen ist und gegen dessen Ilinterfläche ein nachgiebiges Organ drückt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halteteil (81) mit mindestens einer runden Öffnung (84) vorgesehen ist, daß sich ein rohrförmiges Malteelement (92) begrenzt frei beweglich durch die Öffnung (84) erstreckt, dessen vorderes Ende den Schallgeber (85) aufnimmt und mehrere,radial nach innen weisende starre FUhrungselemente (92b) aufweist, deren Enden mit der Nut (8 in Eingriff gelangen und einen gegenüber dem inneren Rand der Nut (85a) größeren Kreis bilden, daß das rohrförmige Haltiiement eine Schulter (92a) aufweist, die eine axiale Bewegung aus dem Halteteil heraus begrenzt, und daß ein federndes Ilittel (96) mit dem rohrförmigen Halteelement (92) in Eingriff steht und eine Bewegung in des Halteteil (81) hinein begrenzt.
7. Haltevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil mehrere Öffnungen (84) zur Aufnahme von rohrförmigen Halteelementen (92) aufweist.
8. Haltevorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil eine Platte (81) ist, daß die Schulter von einem Bund (92a) des rohrförmigen Halteelements (92) gebildet ist, und daß das federnde Mittel eine Spiralfeder (96) ist, die an einem Ende an der Platte (81) befestigt ist und die gegen die der Platte (81) abgewandten Seite des Bundes anliegt.
DE19691966376 1969-05-07 1969-05-07 Haltevorrichtung für einen oder mehrere in einem Sondenkopf einer Ultraschall-Prüfvorrichtung eingebauten zylindrischen piezoelektrischen Schallgeber. Ausscheidung aus: 1923174 Expired DE1966376C3 (de)

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