DE2021278B2 - Vorrichtung zur Ultraschallprüfung von in Vorschubrichtung bewegten metallischen Blechen, Bändern oder Rohren - Google Patents

Description

-W., ^...O₆ wi.Kiiiuci zusiranienaen Ultraschallköp- Halterung. Diese bekannte Vorrichtung ist daher nicht fen bestehenden Prüfanordnung, die während des geeignet, die eingangs geschilderten Voraussetzungen Prüfbetriebs unter einem Winkel gegen die Vor- io für den praktischen Betrieb zu erfüllen, schubrichtung über die zu prüfende Fläche des Prüf- Es ist ferner eine Ultraschall-Prüfvorrichtung nach

lings bewegt wird, dadurch gekennzeich- Art einer sogenannten Koordinatenanlage bekanntgenet, daß die Prüfanordnung oder Prüfanordnun- worden (Control, Juni 1959, S.86 und 87). Diese Prüfgen gegen die Prüflingsfläche bewegbar von einem vorrichtung arbeitet nicht im kontinuierlichen oder quer zur Vorschubrichtung des Prüflings (3) ver- 15 Durchlaufverfahren und ist daher nur für spezielle fahrbaren Wagen (8) in Andrückrichtung gegenüber Meßzwecke geeignet, nicht aber für den eingangs gedem Pruning federnd (7) getragen sind, daß der Wa- schilderten robusten kontinuierlichen Betrieb zur Übergen (8) an einem Träger (9) in waagerechter und prüfung von Blechen. Bändern oder Rohren. Dabei senkrechter Richtung über jeweils zugeordnete fe- werden zwar Prüfanordnungen von einem Wagen über ste Laufrollen (10 bzw. 12) und federnd gelagerte 20 den Prüfling hin-und herbewegt. Die bei der bekannten ^Fuh"jⁿg^srolIen(¹l bzw. 13) gelagert und geführt ist Vorrichtung eingesetzten Antriebselemente und der und daß der Träger (9) von seitlich vom Pruning Aufbau dieser Vorrichtung gestatten jedoch ebenfalls angeordneten Ständern (19) höhenverstellbar getra- nicht, die eingangs geschilderten Voraussetzungen für ^{gen lst}* . den kontinuierlichen und robusten praktischen Betrieb

2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekenn- 25 zu erfüllen.

zeichnet, daß der Träger (9) mit dem Wagen (8) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorüber die Stander (19) wahlweise gegen die eine oder richtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen bei die gegenüberliegende Prüflingsfläche bewegbar ist. der trotz des außerordentlich robusten Betriebs und bei

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, da- den verhältnsimäßig hohen Vorschubgeschwindigkeidurcn gekennzeichnet, daß der Wagen (8) durch 30 ten der Prüninge in den modernen Fertigungsanlagen einen von ihm selbst getragenen, in der Drehzahl für Bleche, Bänder od. dgl. eine besonders genaue und

sichere Führung der Prüfanordnung oder Prüfanordnungen erreicht wird und zugleich eine für diesen Betrieb sichere Antriebsmöglichkeit und Halterung für

35 diese Prüfanordnungen erzielt wird. Dabei soll die Ge-

saintvorrichtung weitestgehend einfach und kompakt

ρ ,. . u-u · . ausgebildet werden und sicher gehalten werden, damit

ι ιι,γ. h π "?^ε ■ ^Sl, ^{auf eine} Errichtung zur die Vorrichtung den hohen mechanischen Belastungen

Ultraschallprüfung von in Vorschubrichtung bewegten des, kontinuierlichen Prüfbetriebs bei den Blechen. Bänmetalhschen Blechen, Bändern oder Rohren, insbeson- 40 dem oder Rohren gewachsen ist. dere von Rohrvormatenal, mit wenigstens einer aus Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß

f^H muW ^, ^denden-^schrag einander zustrah- die Prüfanordnung oder Prüfanordnungen gegen die die wähVerTi^hap^k0#^{en be} _K ^stehenden Prüfanordnung. PrüHingsfläche bewegbar von einem ?ufr zur «.η H? ν Ϋ Λ w⁸ ""^ ^{emem Winkel ge}" Vorschubrichtung des Prüflings verfahrbaren Wagen in

Hp, P -π κ ^tUnf ^{ÜbeP dle ZU prüfende Fläche 45} Andrückrichtung gegenüber dem Prüfling federnd ge

des Prunings bewegt wird. _{tragen sind}, _daß _der Wagen an einem Träger in waage

rechter und senkrechter Richtung über jeweils zugeordnete feste Laufrollen und federnd gelagerte Führungsrollen gelagert und geführt ist und daß der Träger 50 von seitlich vom Prüfling angeordneten Ständern höhenverstellbar getragen ist.

Eine solche Gesamtanordnung ist für den robusten und doch genauen Betrieb der Ultraschallprüfung von besonderer Bedeutung und besonderem Vorteil, da die Lagerung, 55 Lagerung des einfachen Trägers an den Ständern eine oder Prüf- robuste und doch genaue Höhenverstellung bzw. -einstellung erlaubt und andererseits der für die Oszillierbewegung verfahrbare Wagen sicher und in jeder Richtung abgestützt an dem einfachen Träger gelagert wer- ;- 60 den kann. Die aus dem Wagen gebildete Baueinheit kann ihrerseits die Prüfanordnung oder Prüfanordnungen mit der notwendigen Sicherheit tragen. Es ergibt

s getragenen, in der Drehzahl veränderbaren und drehrichtungsumkehrbaren Antriebsmotor (14) auf dem Träger (9) verfahrbar ist.

FinJ ΪΓ* ,^e^ ^W!^ru -

D?¹Js f SÄη" n* T i^m._f ^PrinziP ^bekann« keine LrTn ^)- !T °1^{υ£:Ι<5£:ηΓΙ11 enth}ält jedoch

AusfühnTnfderTL^' S^ ™1 ?* ^bauNche

sowk der HaUerunfr^f¹¹"! "^ ^ ^A"^triebs sowie der Halterung der Prüfanordnung oder Prüfan-

Ordnungen. Es sind jedoch bei dem außerordentlich robusten Betrieb und den verhältnismäßig hohen Vorschubgzschwindigkeiten der Prüflinge in den derzeit

derartige Vorrichtung im praktischen Betrieb überhaupt einsetzen zu können
F« i ύ

gewo dei

Teü der PrtfvöiJhfJS H J _uL ^barer

S^*Z^geSOtf"l· ^{ZU behandeln}-

anordnungen an den Prüfling über den gesamten Bewegungsbereich erzielt Die Einstellbarkeit des Trägers an den Ständern kann durch einfache Verstellmittel, z. 3. durch einen Zahnstangen-Ritzti-Antrieb erfolgen, was dem robusten praktischen Betrieb entgegenkommt.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Träger mit dem Wagen über die Ständer wahlweise gegen die eine oder die gegenüberliegende Prüflingsfläche bewegbar. Es ist also die Gesamtvorrichtung sowohl für einen Betrieb oberhalb des Prüflings als auch für einen Betrieb unterhalb des Prüflings gleichermaßen geeignet, so daß die Vorrichtung dem jeweiligen robusten Betrieb einfach und sicher angepaßt werden kann. Dazu brauchen die Ständer nur mit der ausreichenden Höhe versehen zu werden, um dann durch <Κε jeweilig- Einstellung zum Prüfling den jeweiligen Betriebsbedingungen Rechnung zu tragen.

Nach einer weiteren Ausfühirngsform der Erfindung ist der Wagen durch einen von ihm selbst getragenen, in der Drehzahl veränderbaren und drehrichtungsumkehrbaren Antriebsmotor auf dem Träger verfahrbar. Hieraus ergibt sich eine besonders kompakte Bauform und die Möglichkeit einer Anpassung der Bewegungsgeschwindigkeit und der jeweiligen Bewegungsumkehr für den Wagen und die Prüfanordnungen je nach dem Anwendungsfall und je nach der Vorschubgeschwindigkeit des Prüflings.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, an Hand derer die Erfindung im folgenden erläutert wird. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung in einer Schnittansicht parallel zur Vorschubrichtung des Prüflings,

Fig.2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig.1.

F i g. 3 die Draufsicht auf die Vorrichtung nach F ι g. 1 und 2,

F ig. 4 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig.5 die Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 4,

F i g. 6a und 6b eine teilweise Schnittansicht und eine teilweise Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 4 und 5 mit von oben an den Prüfling angesetzten Prüfnordnungen, _4J

F i g. Ta und 7b Teilansichten im Schnitt und in der Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung mit einer als Baueinheit aufgebauten Prüfanordnung, von oben an den Prüfling angesetzt,

F i g. 8a und 8b den F i g. 7a und 7b entsprechende Teilansichten dieser Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, von unten an den Prüfling angesetzt.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung können eine oder mehrere aus jeweils zwei eine Langspur bildenden, schräg einander zustrahlenden Ultraschallköpfen bestehende Prüfanordnungen mit ihrem Durchschallungsbereich in einem Winkel, insbesondere quer zur Vorschubrichtung des Prüflings oszillierend bewegt werden, um über den oder die Durchschallungsbereiche jede Stelle der zu prüfenden Fläche oder eines ausgewählten Prüfbereichs am jeweiligen Prüfling wenigstens einmal zu erfassen.

F i g. 1 bis 3 zeigen eine erste bauliche Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.

Es wird hier eine den Durchschallungsbereich 1 erzeugende Prüfanordnung verwendet, die aus den beiden schräg einander zustrahlenden Prüfköpfen 4 und 5 gebildet ist Die Prüfköpfe 4 und 5 sind, zweckmäßig kardanisch, an einem Träger 6 gelagert Dieser Träger 6 ist mit einem Zapfendrehgelenk über eine federnde Andrückschere 7 mit einem Wagen 8 verbunden.

Dieser Wagen 8 ist von einem quer zur Vorschubricliiung des Prüflings 3 verlaufenden Doppel-T-Träger 9 getragen und auf diesem quer zur Vorschubrithtung des Prüflings 3 verfahrbar. Der Wagen 8 ist an dem Träger 9 in waagerechter Richtung durch feste Laufrollen 10 und federnd gelagerte Führungsrollen 11 und in senkrechter Richtung, durch feste Laufrollen 12 und federnd gelagerte Führungsrollen 13 geführt, gelagert Zum Antrieb des Wagens und damit der Prüfanordnung 4, 5 quer zur Vorschubrichtung des Prüflings 3 dient ein Antriebsmotor 14, der in der Drehzahl veränderbar und in der Drehrichtung umkehrbar ist Die Umschaltung der Drehrichtung erfolgt in bekannter Weise durch geeignete Endschalter am Ende der Bewegungsbahn des Wagens 8. Der Antriebsmotor 14 wirkt über ein Ritzel 15 auf eine Zahnstange 16 am Träger 9.

Unterhalb der gesamten geschilderten Anordnung ist eine Wanne 17 für das Koppelwasser angeordnet. Der Wagen 8 trägt ferner zweckmäßig eine seitliche Ab deckung 18 g^gen das Koppelwasser.

In der in F i g. 1 und 2 dargestellten Lage wird die Prüfanordnung 4, 5 unter federndem Andruck über die Schere 7 von dem Wagen 8 quer zur Vorschubrichtung des Prüflings 3 über die zu prüfende Fläche bewegt. Die Vorschubgeschwindigkeit für den Prüfling 3 und die Antriebsgeschwindigkeit für die Prüfanordnung 4,5 auf dem Wagen 8 werden derart aufeinander abgestimmt, daß jede Stelle der zu prüfenden Fläche des Prüflings 3 durch den von der Prüfanordnung 4, 5 erzeugten Durchschallungsbereich, also der sogenannten Langspur, mit genügend großer Prüfdichte erfaßt wird.

Aus F i g. 3, 4 und 5 ist ersichtlich, daß der Träger 9 von seitlich vom Prüfling angeordneten Ständern 19 höhenverstellbar getragen ist. Zur Höhenverstellung dient zweckmäßig ein geeigneter Antrieb über jeweils eine Zahnstange 20 an den Ständern 19 und ein Ritzel 21 am Träger 9. Die Ritzel 21 werden z. B. über einen Schneckentrieb 22 gemeinsam in Drehung versetzt. Die Höhe der Ständer 19 ist derart gewählt, daß, wie im folgenden noch beschrieben wird, die Prüfanordnung von unten oder von oben her an den Prüfling 3 herangeführt werden kann.

F i g. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei dieser Ausführungsform wird nicht nur eine Prüfanordnung mit den Prüfköpfen 4 und 5 verwendet, es sind vielmehr zwei weitere Prüfanordnungen mit den Prüfköpfen 4', 5' und 4", 5" in geeigneter Weise an dem Wagen 8 angeordnet, so daß insgesamt drei Durchschallungsbereiche gebildet werden. Alle drei Prüfanordnungen werden gemeinsam mit dem Wagen 8 quer zur Vorschubrichtung des Prüflings 3 verfahren. Die Prüfdichte innerhalb der erzeugten Prüfspur wird durch die stärkere Überlappung der einzelnen Prüfbahnen wesentlich erhöht, die mögliche Prüfbreite vergrößert, so daß mit geringeren Bewegungsgeschwindigkeiten des Wagens 8 und damit der Prüfanordnungen eine 100%ige Prüfung des Prüflings 3 ermöglicht wird. Natürlich wird über die Hebe- und Absenkvorrichtung aus den Ständern 19, den Zahnstangen 20 und den Ritzeln 21 mit dem Schneckentrieb 22 auch diese Gesamtanordnung dem Prüfline 3 zueeführt oder von ihm fortbeweet.

In F i g. 6a und 6b ist die Vorrichtung gemäß F i g. 4 und 5 in der Anlage auf der oberen Fläche des Prüflings 3 dargestellt. Dazu sind die Ständer 19 zweckmäßig so lang ausgebildet, daß mit der gleichen Hebe- und Absenkvorrichtung wahlweise von der unteren oder der oberen Fläche des Prüflings 3 her gearbeitet werden kann.

In Fig.7a und 7b sowie 8a und 8b ist eine Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, die im wesentlichen der Ausführungsform nach F i g. 4 bis 6 entspricht. Dabei sind jedoch die Prüfanordnungen jeweils als eine Baueinheit 23 ausgebildet, in der die Prüfköpfe 24 fest eingearbeitet sind. Die gesamte Baueinheit 23 ist dann auf der Andrückschere nach Art eines Kreuzgelenks gelagert.

Die Vorrichtung nach der Erfindung in den beschriebenen Ausführungsformen kann an der geeigneten Stelle innerhalb einer Blech- oder Bandstraße eingeschaltet werden. Insbesondere ist die Vorrichtung aber auch geeignet zur Anbringung an dem Gestell einer Rohrschweißmaschine, wobei dann die geeigneten Stellungen der Prüfanordnungen und die geeignete Bewegungsrichtung des Wagens gewählt werden. Dabei wird die Vorrichtung je nach Aufstellungsort entweder in der in F i g. 6a und 6b bzw. 7a und 7b dargestellten Andrückrichtung von oben oder in der in F i g. 8a und 8b dargestellten Andrückrichtung von unten verwendet.

Es ist in einfacher Weise möglich, eine direkte Aufzeichnung der Lage eines festgestellten Fehlers dadurch zu bewerkstelligen, daß an die Prüfanordnung zur Fehleranzeige ein synchron mit der Bewegung der

Prüfanordnung, also auch synchron mit der Bewegung des Wagens 8, auslenkbares Auswerte- und Registriergerät angeschlossen wird. Durch die Synchronisation der Bewegung des Durchschallungsbereichs einerseits und der Auslenkung des Registriergeräts andererseits gibt die Aufzeichnung des Auswerte- und Registriergeräts unmittelbar die Lage des Fehlers im Prüfling an. Unabhängig davon werden die zur Anzeige kommenden Fehler ortsgetreu auf den Prüfling markiert. Dies geschieht vorzugsweise mit einer an der Bewegung der

Prüfkopfkombination teilnehmenden Einrichtung, z. B. einer Farbspritzpistole.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Ultraschallprüfung von in Vorschubrichtung bewegten metallischen Blechen, Bändern oder Rohren, insbesondere von Rohrmaterial, mit wenigstens einer aus zwei eine Langspur bildenden, schräg einander zustrahlenden Ultraschallköpfen bestehenden Prüfand di hd d

nuierlichen Betrieb mit hohen Vorschubgeschwindigkeiten der Prüflinge ebenfalls nicht geeignet. Für einen solchen kontinuierlichen und robusten Betrieb mit hoher Vorschubgeschwindigkeit fehlen die geschilderten Voraussetzungen der sicheren Führung und Lagerung des dem Betrieb angepaßten Antriebs der Prüfanordnungen für deren Oszillierbewegung und die sichere