DE19822986A1 - Führungseinrichtung - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Führungseinrichtung (1) zur linearen Führung von langgestreckten Gegenständen, insbesondere Drähten, beschrieben, die insbesondere als Einlaufdüse oder Auslaufdüse bei Prüfgeräten zur zerstörungsfreien Werkzeugprüfung mittels Wirbelstromtechnik verwendbar ist. Die Führungseinrichtung hat eine in eine Führungshülse integrierte Bürstenanordnung, die als Dämpfungseinrichtung (35) zur Dämpfung von Schwingungen der durchlaufenden Gegenstände wirkt. Entsprechend weist ein mittels der Führungseinrichtung oberflächenschonend geführter Draht nur wenig oder keine Transversalschwingungen auf, wenn er in den Bereich einer Prüfsonde gelangt, wodurch der Störpegel herabgesetzt und die Meßgenauigkeit erhöht werden kann.
Description
Die Erfindung betrifft eine Führungseinrichtung zur Führung
von langgestreckten Gegenständen, insbesondere Drähten, die
in einer Durchlaufrichtung entlang einer Durchlaufachse
relativ zur Führungseinrichtung bewegbar sind.
Langgestreckte Gegenstände, wie metallische Drähte, Stäbe,
Stangen oder Rohre, können Ausgangsmaterialien für hochwer
tige Endprodukte sein und unterliegen häufig höchsten Quali
tätsanforderungen. Prüfungen auf Oberflächenfehler sind ein
wichtiger Teil der Qualitätskontrolle derartiger Produkte.
Ein Ziel ist dabei unter anderem eine möglichst lückenlose
Prüfung der Oberflächen mit hoher Auflösung auch für kleine
Fehler, z. B. Risse, vorzugsweise im Takt und mit der Ge
schwindigkeit des Herstellungsprozesses. Derartige Prüfungen
werden heutzutage vielfach unter Nutzung magnetischer Metho
den, insbesondere der Wirbelstromtechnik, im Durchlaufverfah
ren durchgeführt, bei dem zu prüfende Gegenstand mit hoher
Geschwindigkeit durch einen beispielsweise mit einem rotie
renden Prüfkopf mit Wirbelstromsonden versehenen axialen
Prüfabschnitt einer Prüfeinrichtung geführt wird und die
Prüfsonden die Oberfläche des Gegenstandes, vorzugsweise
berührungslos, prüfen.
Eine derartige Prüfeinrichtung hat normalerweise in Durch
laufrichtung vor dem Bereich der Prüfsonden eine sogenannte
Einlaufdüse und dahinter eine Auslaufdüse. Diese auch als
Schutzdüsen bezeichneten Führungseinrichtungen erfüllen eine
doppelte Funktion. Sie schützen die Prüfköpfe vor Havarie,
insbesondere beim Ein- und Auslauf des Prüfmaterials. Außer
dem begrenzen sie die maximale Exzentrizität des sich bewe
genden Prüfmaterials innerhalb des Prüfabschnitts auf ein
enges Maß, innerhalb dessen die Abstandskompensation der
Prüfeinrichtung die stark vom Abstand zwischen Prüfgegen
standsoberfläche und Prüfsonde abhängigen Empfindlichkeits
schwankungen ausregeln kann.
Eine aus der DE 40 07 471 bekannte Führungsdüse hat zur
Dämpfung von Schwingungen der durchlaufenden Gegenstände eine
Dämpfungseinrichtung mit drei auf die Oberfläche des Gegen
standes gerichteten Führungselementen, von denen jedes einen
Gleitkörper mit verschleißfester Oberfläche zum Gleitkontakt
mit dem Prüfgut aufweist, der von einem Dämpfungsglied aus
gummielastischem Werkstoff getragen wird.
Derartige Prüfvorrichtungen arbeiten in der Regel einwand
frei. Es sind jedoch, insbesondere bei hohen Durchlaufge
schwindigkeiten und sehr dünnen, durchlaufenden Prüflingen,
wie beispielsweise hochglanzpolierten Drähten für den medizi
nischen Bereich mit Durchmessern in der Größenordnung von
einem oder wenigen mm, recht hohe Störpegel beobachtet
worden, die die Meßgenauigkeit beeinträchtigen. Zudem können
die metallischen Gleitkörper empfindliche Oberflächen beschä
digen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führungsein
richtung vorzuschlagen, mit der es möglich ist, bei schonen
der Materialführung die Meßgenauigkeit von insbesondere
berührungslos arbeitenden Prüfeinrichtungen zu erhöhen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Füh
rungseinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor.
Eine erfindungsgemäße Führungseinrichtung kann insbesondere
bei einer Prüfeinrichtung zur vorzugsweise magnetischen,
zerstörungsfreien Prüfung von langgestreckten Gegenständen im
Durchlaufverfahren mit Vorteil eingesetzt werden. Sie hat
eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von Schwingungen,
insbesondere Quer- bzw. Transversalschwingungen, der durch
laufenden Gegenstände. Die Dämpfungseinrichtung hat eine
Vielzahl von zur unmittelbaren, vorzugsweise gleitenden
Berührung mit dem durchlaufenden Gegenstand vorgesehenen,
elastischen Dämpfungsgliedern, die Schwingungsenergie aufneh
men und absorbieren können.
Derartige direkt am Prüfgut angreifende Dämpfungsglieder,
deren Anzahl höher als 10, 50, 100 oder 1000 liegen kann,
nehmen Schwingungsenergie an sehr vielen Stellen vor allem im
Bereich maximaler Querauslenkung, also im Bereich eines
Schwingungsbauches auf, und wirken der Auslenkung des Gegen
standes dämpfend entgegen. Eine hohe Anzahl von Dämpfungs
gliedern kann dazu führen, daß jedes einzelne, am Prüfgut
angreifende Dämpfungsglied nur eine geringe Andruckkraft auf
die Prüfgutoberfläche ausübt, so daß das Prüfgut schonend
geführt werden kann. Eine vorteilhafte statistische Vertei
lung der Dämpfungsglieder unterstützt dabei eine Dämpfung in
einem großen, kontinuierlichen Schwingungsfrequenzspektrum.
Es hat sich gezeigt, daß insbesondere bei mit hohen Durch
laufgeschwindigkeiten geprüften, dünnen Drähten Drahtschwin
gungen im Bereich der Prüfsonden auftreten können, die einen
hohen Störpegel der Meßsignale verursachen und damit die
Meßgenauigkeit, insbesondere für die Detektion kleiner
Fehler, beeinträchtigen. Eine oberflächenschonend führende
Führungseinrichtung mit erfindungsgemäßer Dämpfungseinrich
tung kann derartigen Schwingungen entgegenwirken und für
einen besonders ruhigen, querschwingungsarmen bzw. quer
schwingungsfreien Lauf des Prüfmaterials im Bereich der
Prüfsonden sorgen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die Dämpfungsein
richtung eine Bürstenanordnung und wird insbesondere durch
eine solche gebildet. Die Borsten bzw. Fasern einer Bürsten
anordnung können leicht gleitend an einen durchlaufenden
Gegenstand angreifen und die Dämpfungsglieder bilden. Schwin
gungen des Gegenstandes führen zu einer Auslenkung, insbeson
dere Verbiegung von Fasern und/oder zum Aneinanderreiben
benachbarter, unterschiedlich stark ausgelenkter Fasern.
Sowohl die im wesentlichen elastische Faserverbiegung, als
auch die gegenseitige Reibung von Fasern erfordern Energie,
die von einer Schwingung des Gegenstandes abgezogen wird, so
daß dessen Schwingung gedämpft wird. Sanft am geführten
Gegenstand angreifende, biegsame Borsten erleichtern auch die
Einführung und Durchführung der zu führenden Gegenstände in
die bzw. durch die Führungseinrichtung. Es treten nur sehr
geringe Reibungsverluste auf.
Zusätzlich zur Dämpfung kann eine Bürstenanordnung auch zur
Reinigung eines durchlaufenden Gegenstandes eingesetzt werden
und/oder sie kann nach Art einer Bürstendichtung als Dicht
einrichtung wirken und den in Durchlaufrichtung der Dämp
fungseinrichtung nachgeschalteten axialen Bereich gegen
Einbringen von Verschmutzungen abdichten.
Dank der Flexibilität der Bürstenfasern kann eine einzige
Bürstenanordnung gegebener Dimension für Prüfgegenstände
unterschiedlicher Durchmesser aus einem geeigneten Durchmes
serbereich eingesetzt werden. Es ergibt sich eine automa
tische Durchmesseranpassung der Dämpfungseinrichtung dadurch,
daß entsprechend der Dicke des durchlaufenden Gegenstandes
die Bürstenfasern mehr oder weniger stark ausgelenkt bzw.
verbogen sind. So ist es beispielsweise möglich, Führungsein
richtungen mit Nennmaßen bzw. lichten Durchmessern von
beispielsweise zwischen einem Millimeter und ca. 130 bis
140 mm zu schaffen, wobei jede Führungseinrichtung mit
Bürstenanordnung einen gewissen Durchmesserbereich von
beispielsweise zwischen 1 und 10 mm, insbesondere zwischen 2
und 5 mm Bereichsbreite abdecken kann. Eine für unterschied
liche Durchmesser geeignete Prüfeinrichtung kommt also mit
weit weniger Führungseinrichtungen dieser Art aus als eine
solche mit herkömmlichen Führungseinrichtungen.
Je nach Art des Einsatzes können die Fasern hart oder weich,
dick oder dünn, mehr oder weniger flexibel, biege- und
knickbeständig und/oder abriebsfest sein. Entsprechend kann
es sich bei den Fasern um Draht-, Kunststoff- oder Natur
fasern handeln. Zur Führung von dünnen, insbesondere super
gefinishten Drähten für den medizinischen Bereich oder
anderen Prüfgegenständen mit empfindlichen Oberflächen haben
sich weiche, auf Metallen gut gleitende Naturfasern oder
Kunststoffasern bewährt. Eine Bürstenanordnung kann auch eine
gleichmäßige oder statistische Mischung mehrerer unterschied
licher Fasern bzw. Fasertypen aufweisen.
Eine Bürstenordnung kann beispielsweise mindestens eine
Rundbürste mit beispielsweise im wesentlichen radial nach
innengerichteten Borsten aufweisen. Eine bevorzugte Ausfüh
rungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Bürstenanordnung
mindestens eine, vorzugsweise mehrere, insbesondere symme
trisch um den Umfang der Führungseinrichtung herum verteilte,
axial verlaufende Leistenbürsten aufweist. Beispielsweise
können drei jeweils um 120° in Umfangsrichtung gegeneinander
versetzt angeordnete Leistenbürsten vorgesehen sein, deren
Borsten mit ihren freien Enden einen beispielsweise dreiecki
gen Durchlaß für einen durchlaufenden Gegenstand begrenzen.
Eine um den Umfang symmetrische Anordnung von im wesentlichen
mit ihren freien Enden radial und teilweise tangential zum
Prüfgegenstand ausgerichteten schwingungsdämpfenden Fasern
hat sich für die Schwingungsdämpfung als besonders vorteil
haft erwiesen. Zudem wurde eine im Vergleich zu herkömmlichen
Führungsdüsen verbesserte Zentrierung der durchlaufenden
Gegenstände beobachtet.
Ein Format- bzw. Durchmesserwechsel wird bei einer bevorzug
ten Ausführungsform insbesondere dadurch erleichtert, daß die
Dämpfungsglieder bzw. die mindestens eine Bürste der Bürsten
anordnung, vorzugsweise werkzeuglos, lösbar an einem vorzugs
weise hülsenförmigen Bürstenträger befestigt ist. Eine
Bürste, die normalerweise einen Bürstenkörper hat, der die
Fasern oder Borsten trägt, kann insbesondere in den Bürsten
träger eingesteckt sein, was einen Formatwechsel besonders
einfach macht.
Besonders gute Schwingungsdämpfung kann erreicht werden, wenn
die Dämpfungseinrichtung eine im Kontakt mit dem durchlaufen
den Gegenstand bringbare wirksame axiale Länge hat, die ein
Vielfaches, vorzugsweise das 10- bis 100-fache, insbesondere
etwa das 30-fache des Durchmesser des durchlaufenden Gegen
standes hat. Eine geeignete, nicht zu kurze Länge der Dämp
fungseinrichtung eignet sich besonders zur Dämpfung unter
schiedlicher Frequenzen eines Schwingungsspektrums.
Eine Dämpfungseinrichtung kann in axialer Richtung vor
und/oder hinter der zugeordneten Führungseinrichtung liegen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dämpfungsein
richtung geschützt vollständig im Inneren eines Gehäuses der
Führungseinrichtung angeordnet bzw. in diese integriert. Die
Führungseinrichtung kann eine der Dämpfungseinrichtung
vorgeschaltete vordere Führungsbuchse mit einer vorzugsweise
im Querschnitt runden, axialen Durchgangsöffnung haben, die
vorzugsweise einlaufseitig trichterförmig erweitert ist.
Durch diese Durchgangsöffnung kann der zu führende Gegenstand
zentrisch in das Innere der Dämpfungseinrichtung geleitet
werden. Eine vorzugsweise vorgesehene hintere Führungsbuchse
kann der Dämpfungseinrichtung nachgeschaltet sein und,
insbesondere im Zusammenwirken mit der vorderen Führungs
buchse, ein Verkanten des durchlaufenden Gegenstandes in der
Führungseinrichtung verhindern. Die Führungsbuchsen können
nach Art von Ziehsteinen geformt sein und/oder vorzugsweise
aus verschleißfestem Hartmetall gefertigt sein. Zur Vermei
dung von Oberflächenbeschädigung des durchlaufenden Materials
ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Innenfläche der Durch
gangsöffnung einer Führungsbuchse zumindest im vom Gegenstand
durchlaufenden Bereich hochglanzpoliert ist. Ein besonders
kostengünstiger, einfacher Aufbau einer Führungseinrichtung
ergibt sich, wenn die vordere und die hintere Führungsbuchse
identisch ausgebildet sind.
Weiterhin kann bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgese
hen sein, daß die erste Führungsbuchse und/oder die zweite
Führungsbuchse lösbar an einem vorzugsweise hülsenförmigen
Gehäuse der Führungseinrichtung befestigt sind. Eine lösbare
Befestigung, die beispielsweise durch Schrauben gesichert
sein kann, erleichtert die Auswechslung von Führungshülsen
unterschiedlicher Durchgangsöffnungs-Durchmesser zur Anpas
sung an Gegenstände unterschiedlichen Querschnitts, ohne daß
das ggf. in einer Prüfeinrichtung eingebaute Gehäuse ausge
wechselt werden muß. Die Dämpfungseinrichtung kann, ohne daß
für sie gesonderte Befestigungsmittel wie Schrauben o. dgl.
vorgesehen sein müssen, zwischen der vorderen Führungsbuchse
und der hinteren Führungsbuchse axial spielfrei festgehalten
und ggf. axial eingeklemmt sein.
Durch die Erfindung kann auch eine mit hoher Meßgenauigkeit
arbeitende Prüfeinrichtung zur vorzugsweise magnetischen,
zerstörungsfreien Prüfung von langgestreckten Gegenständen,
insbesondere Drähten, im Durchlaufverfahren geschaffen
werden. In einem axialen Prüfabschnitt der Prüfeinrichtung
kann mindestens eine Prüfsonde arbeiten. Eine erfindungsge
mäße Prüfeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß in
Durchlaufrichtung vor und/oder hinter dem axialen Prüfab
schnitt mindestens eine Führungseinrichtung der beschriebenen
Art angeordnet ist. Vorzugsweise kann die Führungseinrich
tung in Verbindung mit einer berührungslos arbeitenden
Prüfsonde, insbesondere einer Wirbelstromsonde eingesetzt
werden, die als Rotiersonde oder als Durchlaufspule ausgebil
det sein kann. Vorteilhaft ist auch der Einsatz mit anderen,
insbesondere magnetischen Prüfverfahren, beispielsweise dem
Streuflußverfahren. Besonders zentrisch, ruhig und schwin
gungsfrei laufende Prüfgegenstände sind auch bei Prüfverfah
ren mit den Prüfgegenstand berührenden Prüfsonden vorteil
haft.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn ein
axialer Abstand zwischen der Prüfsonde und der Führungsein
richtung kurz ist, wobei der axiale Abstand vorzugsweise
weniger als 10 mm, insbesondere zwischen 0,5 mm und 2 mm
liegen kann. Eine derart nahe Anordnung einer schwingungs
dämpfenden, schonenden Führungseinrichtung vor und/oder
hinter den Prüfsonden verhindert, daß sich zwischen Führungs
einrichtung und Prüfsondenabschnitt erneut Schwingungen
ausbilden können, die die Messung beeinträchtigen.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei
die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu
mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh
rungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht
sein und vorteilhafte Ausführungen darstellen können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den
Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Führungseinrichtung aus einer Richtung senk
recht zur Durchlaufrichtung eines lang
gestreckten Gegenstandes,
Fig. 2 einen Querschnitt senkrecht zur Durchlaufachse
entlang der Linie II-II in Fig. 1 und
Fig. 3 eine Seitenansicht (a) bzw. eine axiale
Vorderansicht (b) einer in der Führungsein
richtung einsetzbaren Leistenbürste der Dämpf
ungseinrichtung.
Die teilweise geschnittene Seitenansicht in Fig. 1 zeigt eine
bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Führungs
einrichtung 1, die derart ausgebildet ist, daß ein lang
gestreckter Gegenstand, beispielsweise ein Draht von ca. 2 mm
Durchmessern, in einer Durchlaufrichtung 2 entlang einer
Durchlaufachse 3 durch die Führungseinrichtung hindurch
geführt werden kann. Die gezeigte Führungseinrichtung 1 kann
anstelle herkömmlicher Einlaufdüsen oder Auslaufdüsen an an
sich bekannten, insbesondere magnetischen Prüfeinrichtungen,
beispielsweise einer Prüfeinrichtung mit einem Wirbelstrom-
Rotierkopf, beispielsweise mittels Bajonettverschluß auswech
selbar eingesetzt werden.
Die als Führungshülse ausgebildete Führungseinrichtung 1 hat
ein hülsenförmiges, metallisches Gehäuse 4, das auf der
Einlaufseite 5 etwa zylindrisch ist, zwischen Einlaufseite
und Auslaufseite 6 einen der Befestigung der Führungshülse an
der Prüfeinrichtung dienenden, flanschartigen Bund 7 hat, und
auslaufseitig jenseits des Bundes in einem kegelstumpfför
migen Endabschnitt 8 endet. Das Innere des Gehäuses 4 weist
einen einlaufseitigen zylindrischen Abschnitt 9, einen unter
Ausbildung einer radialen Innenstufe 10 daran anschließenden
weiteren zylindrischen Abschnitt 11 kleineren Durchmessers,
und einen an diesen unter Ausbildung einer radialen Innen
stufe 12 anschließenden zylindrischen Endabschnitt 13 auf.
Eine auslaufseitige, hintere Führungsbuchse 15 aus Hartmetall
hat eine endseitig im wesentlichen zylindrische Form mit
einem zentrisch zwischen den Stirnseiten angeordneten, radial
nach außen stehenden Ringbund 16, dessen Außendurchmesser im
wesentlichen dem Innendurchmesser des zylindrischen Ab
schnitts 11 entspricht. Die Führungsbuchse 15 ist in den
Endabschnitt 8 so eingesetzt, daß sie auslaufseitig mit einem
zylindrischen Abschnitt aus dem zylindrischen Abschnitt 13
des Gehäuses herausragt. Die Führungsbuchse 15 hat eine im
eingebauten Zustand koaxial mit der Durchlaufachse 3 ausge
richtete axiale Durchgangsöffnung 17, die auslaufseitig im
wesentlichen zylindrisch mit einem Durchmesser von im Bei
spiel 2 mm ist und sich einlaufseitig unter Ausbildung eines
trompetenartig aufweitenden Einführtrichters 18 mit weich
gekrümmtem Innenradius aufweitet. Die Innenseite der Durch
gangsöffnung 17 ist hochglanzpoliert und frei von Kanten oder
Ecken, so daß ein durchlaufender Gegenstand bei Berührung
nicht durch die Führungsbuchse beschädigt, beispielsweise
verkratzt werden kann. Im Normalbetrieb besteht zwischen der
Innenfläche der Durchgangsöffnung und dem Prüfgegenstand ein
Luftspalt von beispielsweise 1/100 mm radialer Breite.
Zur Einlaufseite 5 hin schließt sich an die hintere Führungs
buchse 15 ein büchsen- bzw. hülsenförmiger Bürstenträger 20
an, dessen zylindrischer Außenumfang so bemessen ist, daß er
spielfrei in die zylindrische Öffnung 9 des Gehäuses axial
eingesetzt werden kann, bis seine auslaufseitige Stirnseite
am Ringbund 16 der hinteren Führungshülse 15 anliegt und
diese axial festlegt. Der metallische Bürstenträger 20 hat,
wie in Fig. 2 gut zu erkennen ist, drei um jeweils 120°
gegeneinander in Umfangsrichtung versetzte, radial durchge
hende Längsschlitze 21, 22, 23, die, wie in Fig. 1 zu erken
nen ist, nicht bis zu den stirnseitigen Enden der Hülse 20
durchgehen.
In jeden der Längsschlitze ist eine axial verlaufende
Leistenbürste 24, 25, 26 in radialer Richtung derart einge
steckt, daß die Borsten bzw. Fasern im wesentlichen radial
und einige etwa tangential zur Durchlaufachse 3 aufgerichtet
sind. Wie in Fig. 3 gut zu erkennen ist, bilden die freien
Enden der Fasern jeder der Leistenbürsten eine makroskopisch
im wesentlichen ebene Bürstenfläche 25, in der die freien
Enden der flexiblen Naturfasern der Bürste liegen. Die Länge
der Fasern ist so bemessen, daß bei in die Längsschlitze bis
zum radialen Außenanschlag am Gehäuse 9 eingesetzten Leisten
bürsten die freien Enden der mercedessternförmig angeordneten
Leistenbürsten einen etwa dreieckigen Durchgangsquerschnitt
27 begrenzen. Der im Querschnitt dreieckige Durchgangskanal
27 hat lichte Weiten, die geringer sind als der Durchmesser
des durchgeführten Drahtes, so daß bei durchgeführtem Draht
zumindest ein Teil der als Dämpfungsglieder und Führungsele
mente wirkenden Borsten in Durchlaufrichtung und/oder quer
dazu leicht verbogen ist und eine durch die Faserspannung
vorgegebene geringe Andruckkraft auf den durchgeführten
Gegenstand ausübt.
Der hülsenförmige Bürstenträger 20 wurde nach Einsetzen der
hinteren Führungsbuchse 15 und Einstecken der auswechselbaren
Leistenbürsten in die zugeordneten Längsschlitze axial in das
Gehäuse 9 bis zum Anschlag an die Führungsbuchse 15 einge
schoben. Anschließend wurden die mit der hinteren Führungs
buchse 15 identische vordere Führungsbuchse 30 in eine
stirnseitige, zylindrische Öffnung der Hülse 20 bis zum
Anliegen des Ringbundes 31 an der Hülse 20 eingesetzt. Die
Gesamtanordnung wird axial durch eine auf die einführseitige
Stirnseite des Gehäuses 9 aufgesetzte, scheibenförmige
Endplatte 32 festgelegt, die stirnseitig mittels mehrerer um
den Umfang der Führungseinrichtung verteilter Befestigungs
schrauben 33 am Gehäuse festgeschraubt wird.
Der beschriebene Aufbau der Führungseinrichtung durch ein
faches Ineinanderstecken geeignet aneinander angepaßter Teile
ermöglicht ein leichtes Auswechseln von Führungsbuchsen
und/oder Bürstenanordnung, indem die Endplatte 32 abge
schraubt, die eingefügten Teile aus dem Inneren des Gehäuses
9 herausgezogen und andere mit größerem oder kleinerem
Durchtrittsdurchmesser in der beschriebenen Reihenfolge in
die Hülse 9 eingesetzt und durch Anschrauben der Platte 32
festgelegt werden. Bei einem Durchmesserwechsel in einem vom
Durchmesserbereich einer Bürstenanordnung abgedeckten Durch
messerintervall von z. B. 5 bis 10 mm reicht es aus, nur die
Führungsbuchsen auszuwechseln.
Die Wirkungsweise der mit einer Dämpfungseinrichtung 35 in
Form der Bürstenanordnung 20, 24, 25, 26 versehenen Führungs
einrichtung ist wie folgt. Zunächst wird, vorzugsweise im
ausgebauten Zustand der Führungseinrichtung, diese durch
entsprechenden Einbau durchmesserangepaßter Führungshülsen
und einer entsprechenden Bürstenanordnung für den zur Prüfung
vorgesehenen Gegenstandsdurchmesser vorbereitet. Anschließend
wird die Führungseinrichtung als Einlaufdüse an einer Prüf
einrichtung mit Hilfe des Bundes 7 befestigt. Auslaufseitig
ist vorzugsweise eine identische Führungshülse in gleicher
Ausrichtung befestigt. Der zu prüfende Gegenstand wird
entlang der Durchlaufachse 3 durch die Führungshülse 1
durchgesteckt und im Betrieb der Prüfeinrichtung durch diese
hindurchgeführt. Einführung und Durchführung sind aufgrund
der Biegsamkeit der Fasern, die auf der Oberfläche des
eingeführten Gegenstandes leicht gleiten, sehr einfach und
ohne Verbiegung des Drahtes möglich. Der im Bereich des
koaxial mit Achse 3 angeordneten dreieckigen Durchgangskanals
27 hindurchgeführte Gegenstand verbiegt einen Teil der mit
ihm in gleitenden Berührungskontakt tretenden Fasern der
Bürstenanordnung geringfügig in Durchlaufrichtung und/oder
quer dazu, so daß sich die Bürstenanordnung als Ganzes um den
Prüfgegenstand legt und diesen im Bereich der Achse 3 zen
trisch hält und führt. Die Fasern bilden eine mehr oder
weniger statistische Verteilung von elastischen Dämpfungs
gliedern, die am durchlaufenden Gegenstand radial oder
tangential anliegen und sich bei Querschwingungen des Gegen
standes mehr oder weniger stark verbiegen.
Die schwingungsinduzierte Verbiegung der Bürstenfasern ist
normalerweise für einander benachbarte Fasern unterschied
lich, so daß sich diese gleitend gegeneinander bewegen und
dabei aneinander reiben. Die Reibung der Fasern führt in
Verbindung mit der im wesentlichen elastischen Verbiegung
der Fasern zu einer Absorption von Schwingungsenergie und
damit zur Dämpfung der möglicherweise auftretenden Quer
schwingungen. Diese werden verhindert oder wesentlich redu
ziert dadurch, daß jede Querschwingung eine energieaufwendige
Verbiegung und/oder Reibung der Fasern aneinander erzeugen
muß. Obwohl die durch die Bürstenanordnung auf den Gegenstand
ausgeübte, vibrationsdämpfende radiale Gesamtkraft beträcht
lich sein kann, drückt jede einzelne in Kontakt mit dem
Gegenstand stehende Faser mit nur geringer Kraft auf die
Außenseite des durchlaufenden Gegenstandes. Insbesondere bei
Verwendung von weichen Fasern, beispielsweise Naturfasern,
kann daher die Dämpfungswirkung erreicht werden, ohne daß es
zu Oberflächenbeschädigungen der ggf. hochempfindlichen
Oberflächen kommt.
Mit einer gedämpften Führungseinrichtung nach Art der ge
dämpften Führungshülse 1 ist nicht nur eine meßgenauigkeits
fördernde Dämpfungseinrichtung geschaffen, sondern gleichzei
tig auch eine mechanische Reinigungseinrichtung für das in
dem Bereich der Prüfsonden einlaufende Prüfgut. Auch hier
durch kann der Störpegel der Messung herabgesetzt und damit
die Meßgenauigkeit erhöht werden. Die Meßgenauigkeit wird
weiterhin dadurch verbessert, daß erfindungsgemäße Führungs
einrichtungen die durchgeführten Gegenstände besonders gut im
Spielbereich der Hartmetall-Führungsbuchsen zentrisch führen,
wodurch außerdem ggf. oberflächenschädigender Berührungs
kontakt zu den Führungsbuchsen vermindert oder vermieden
werden kann.
Die Verwendung erfindungsgemäß ausgebildeter Führungshülsen
als Einlaufdüse und/oder Auslaufdüse bei Prüfvorrichtungen
stellt eine sehr kostengünstige, genial einfache, aber sehr
wirkungsvolle Möglichkeit dar, die Meßgenauigkeit bei nahezu
allen herkömmlichen, im Durchlaufverfahren arbeitenden
Prüfeinrichtungen zu erhöhen, insbesondere bei solchen mit
berührungslos arbeitenden Prüfsonden.
Claims (18)
1. Führungseinrichtung zur Führung von langgestreckten
Gegenständen, insbesondere Drähten, die in einer Durch
laufrichtung entlang einer Durchlaufachse relativ zur
Führungseinrichtung bewegbar sind, insbesondere zur
Verwendung als Führungsdüse bei einer Prüfeinrichtung
zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung im Durchlauf
verfahren, die Führungseinrichtung mit einer Dämpfungs
einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen der durchlau
fenden Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dämpfungseinrichtung (35) eine Vielzahl von zur Berüh
rung mit dem durchlaufenden Gegenstand vorgesehenen,
elastischen Dämpfungsgliedern aufweist.
2. Führungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß mehr als 10 oder mehr als 100, vorzugs
weise statistisch verteilte, Dämpfungsglieder vorgesehen
sind.
3. Führungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (35) eine
Bürstenanordnung (20, 24, 25, 26) aufweist, deren
Bürstenfasern die Dämpfungsglieder bilden.
4. Führungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Dämpfungsglieder,
insbesondere Fasern der Bürstenanordnung (20, 24, 25,
26), im wesentlichen radial und/oder tangential zur
Durchlaufachse (3) ausgerichtet sind.
5. Führungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungs
glieder, insbesondere die Fasern der Bürstenanordnung
(20, 24, 25, 26), im wesentlichen aus einem nichtme
tallischem Material bestehen, wobei es vorzugsweise
Kunststoff und/oder Naturfasern sind.
6. Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenanordnung min
destens eine, vorzugsweise mehrere, insbesondere symme
trisch um den Umfang der Führungseinrichtung verteilte,
axial verlaufende Leistenbürsten (24, 25, 26) aufweist.
7. Führungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungs
glieder, insbesondere die Bürsten (24, 25, 26) der
Bürstenanordnung vorzugsweise werkzeuglos, lösbar an
einem vorzugsweise hülsenförmigen Träger (20) befestigt,
insbesondere in diesen eingesteckt sind.
8. Führungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsein
richtung (35) eine in Kontakt mit dem Gegenstand bring
bare wirksame axiale Länge hat, die ein Vielfaches,
vorzugsweise das 10- bis 100-fache, insbesondere etwa
das 30-fache des Durchmessers des durchlaufenden Gegen
standes hat.
9. Führungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsein
richtung (35) vollständig im Inneren eines Gehäuses (4)
der Führungseinrichtung angeordnet ist.
10. Führungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine der
Dämpfungseinrichtung (35) vorgeschaltete vordere Füh
rungsbuchse (30) mit einer vorzugsweise im Querschnitt
runden, axialen Durchgangsöffnung hat, die vorzugsweise
einlaufseitig trichterförmig erweitert ist.
11. Führungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine der
Dämpfungseinrichtung (35) nachgeschaltete hintere
Führungsbuchse (15) mit einer vorzugsweise im Quer
schnitt runden, axialen Durchgangsöffnung (17) hat, die
vorzugsweise einlaufseitig trichterförmig erweitert ist.
12. Führungseinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die vordere und/oder die hintere
Führungsbuchse im wesentlichen aus Hartmetall besteht.
13. Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Durch
gangsöffnung (17) der vorderen Führungsbuchse (30)
und/oder der hinteren Führungsbuchse (15) zumindest in
dem vom Gegenstand durchlaufenen Bereich hochglanz
poliert ist.
14. Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Führungsbuchse
(30) und die hintere Führungsbuchse (15) identisch
ausgebildet sind.
15. Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Führungsbuchse
(30) und/oder die hintere Führungsbuchse (15) lösbar an
einem vorzugsweise hülsenförmigen Gehäuse (4) der
Führungseinrichtung befestigt ist.
16. Führungseinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsein
richtung (35) zwischen der vorderen und der hinteren
Führungsbuchse klemmend festgelegt und/oder symmetrisch
zwischen den Führungsbuchsen (15, 30) angeordnet ist.
17. Prüfeinrichtung zur vorzugsweise magnetischen, zerstö
rungsfreien Prüfung von langgestreckten Gegenständen,
insbesondere Drähten, im Durchlaufverfahren, mit einem
axialen Prüfabschnitt, in dem mindestens eine Prüfsonde,
insbesondere eine Wirbelstromsonde, zur Prüfung der
durchlaufenden Gegenstände angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung vor und/oder
hinter dem axialen Prüfabschnitt mindestens eine Füh
rungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16
angeordnet ist.
18. Prüfeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen einer im Prüfabschnitt angeordneten
Prüfsonde und einer Führungseinrichtung ein axialer
Abstand besteht, der weniger als 10 mm, insbesondere
zwischen 0,5 mm und 2 mm beträgt.
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