DE2027278A1

DE2027278A1 - Halter für eine Prüfsonde

Info

Publication number: DE2027278A1
Application number: DE19702027278
Authority: DE
Inventors: Joseph Michael Seven Hills; Irving Jack C Mentor; Ohio Mandula jun. (V.St.A.)
Original assignee: Republic Steel Corp., Cleveland, Ohio (V.St.A.)
Priority date: 1969-06-03
Filing date: 1970-06-03
Publication date: 1970-12-10
Also published as: JPS4932150B1; US3593120A; FR2049839A5; GB1277690A

Description

Halter für eine Prüfsonde

Die Erfindung bezieht sich auf umlaufende oder anderweitig bewegte Geräte zur Untersuchung von Gegenständen mit nichtebenen Oberflächen und bezieht sich insbesondere auf Geräte, mit denen eine Prüfsonde um die Oberfläche eines Gegenstands während einer Drehbewegung des Gegenstands relativ zu dem Halter um eine den Gegenstand durchsetzenden Achse ausgeführt wird. Speziell betrifft die Erfindung eine Untersuchung mit Wirbelströmen oder anderen elektrischen Erscheinungen, wozu eine darauf ansprechende Sonde zum Abtasten der Oberfläche eines Gegenstands längs einer Schraubenlinienbahn oder auf einem ähnlichen Wege benutzt wird, während eine Drehbewegung des Gegenstands relativ zu der Sonde und ausserdem eine axiale Relativbewegung herbeigeführt wird.

Es sind bereits Vorrichtungen der angegebenen Art bekannt oder vorgeschlagen worden, z.B. für die Prüfung der Ausseneeite von Rohren, Stäben, Wellen und ähnlichen zylindrischen Gegenständen, jedoch bestehen Schwierigkeiten, entsprechende

BAD

JFS 7538

Untersuchungen auch an Gegenständen auszuführen, die nicht durch Drehflächen begrenzt sind, wozu etwa im wesentlichen rechteckige Barren oder andere Gegenstände mit polygonaler oder ähnlicher Umfangslinie gehören. Zwar sind Vorrichtungen, die die Oberflächen von Bogen oder Platten zu untersuchen gestatten, theoretisch auch für die Abtastung von Flächen an Barren mit Rechteckquerschnitt u. dgl. verwendbar, jedoch ist die Arbeit mühsam, weil die Flächen getrennt untersucht werden müssen und eine hin und hergehende Abtastbewegung des Prüfkopfs leicht zu Unzuträglichkeiten mechanischer Art führt, wozu starker Verschleiß und Unzuverlässigkeit im Betrieb wegen der Bewegungsumkehr gehören. Ausserdem ist die Untersuchung der Kanten des Gegenstands gewöhnlich nicht durchführbar»

Die Erfindung gibt eine Vorrichtung der genannten Art an, die für die Untersuchung, etwa durch eine Wirbelstromsonde od. dgl., eines Gegenstands mit nicht-kreisförmigem Querschnittsumriß bestimmt ist und bei der eine Drehbewegung der Sonde relativ zu dem Gegenstand die Sonde auf einer Umlaufbahn um den Gegenstand führt, wobei die Sonde für den Prüfzweck in ständigem Kontakt mit dem Gegenstand ist. Der Sondenhalter paßt sich ständig elastisch der Oberfläche des Gegenstands während der aufeinanderfolgenden wiederholten Änderungen der Oberflächengestalt an, die der Sonde dargeboten wird, wenn sie eine Umlaufbahn relativ zu dem Gegenstand durchläuft; der Sondenhalter paßt sich einer grossen Zahl unterschiedlicher Oberflächenformen an, wozu sowohl kreiszylindrische als auch Polygonalflächen gehören »und ermöglicht eine wirksame Prüfung an allen Arten von Flächen» nämlich an Ecken, ebenen und gekrümmten Flächen·

Die Erfindung weist hierzu einen neuartigen Sondenhalter auf ₉ der so ausgebildet ist, daß er an die Oberfläche eine« zu untersuchenden Gegenstands geführt werden kann, während

0098SO?ff9f

eine Drehbewegung oder eine ähnliche Bewegung des Halters relativ zu dem Gegenstand herbeigeführt wird, z.B. um eine den Gegenstand durchsetzende Achse, vorzugsweise um eine ihn etwa zentrisch durchsetzende Achse. Insbesondere weist der Sondenhalter elastische Mittel auf, die leicht auf die Oberfläche des Gegenstands führbar sind und die zweckmässigerweise als eine Kette oder anderweitige Verbindung von Wälzkörpern ausgeführt sind, damit sie einen kleinen Abschnitt der Auseenflache des Gegenstands berühren oder umfassen, wobei diese Kette eine Prüfsonde trägt, deren Abtastfläche den gewünschten Kontakt mit der Oberfläche hält, während die erwähnte Relativbewegung ausgeführt wird, damit die Sonde diese Oberfläche abtasten kann. Der Halter weist ferner einen elastisch nachgiebigen Bügel, etwa einen Bügel mit zwei Armen auf, die jeweils mit einem Ende an die Enden der elastischen Mittel, d.h. die Rollenkette, angeschlossen sind, so daß diese Mittel die Arme überbrücken, die an ihrem anderen Ende an einer auswärts liegenden Stelle, z.B. radial entfernt von der Achse der erwähnten relativen Drehbewegung, durch Gelenkmittel miteinander verbunden sind.

Ausserdem sind an der Vorrichtung Hilfseinrichtungen vorgesehen, vorzugsweise mit einem längs eines Radius der ungefähr durch die Gelenkmittel laufenden genanntenAchse hin und her bewegbaren Bauteils, mit dem die Bügelarme zwangsweise in Richtung auf den Gegenstand bewegt werden, d.h. durch Einwirkung des Bauteils auf das oder bei dem Gelenkmittel, so daß die Rollenkette zum Berühren der Oberfläche des Gegenstands veranlaßt wird und die Bügelarme sich zu spreizen suchen, wodurch insgesamt sich die Enden der Kette nach aussen voneinander weg bewegen und die Sonde mit ihrer Abtastfläche in Prüfstellung während der genannten Relativbewegung zwischen Halter und Gegenstand gehalten wird. Das bedeutet, daß eine Hauptaufgabe des Bügels unter der zentrisch auf ihn wirkenden Kraft ist, die endständigen

00985Ü/15S8
BADORiGINAt.

JFS 7538

Wälzkörper der Kette auf die Oberfläche des Gegenstands zu setzen, wobei die Gelenkverbindung zwischen den Bügelarmen und der nachgiebige Aufbau der Kette zum Erreichen dieses Ergebnisses zusammenwirken und ferner wegen der mechanischen Gegenwirkung des Gegenstands gegen die aufgesetzten endständigen Wälzkörper in dem Sinne zusammenwir- ■ keri, daß die Kette gegen den dazwischenliegenden Teil der Oberfläche des Gegenstands sozusagen festgezurrt wird.

Zu den speziellen, die Wirkung der Erfindung in ihrer jetzt bevorzugten Ausführungsform Unterstützenden Merkmalen sind Führungen für die Sonde zu rechnen, die als gleitend bewegbare Elemente an den Ort des Bügelgelenks führen und insbesondere Federn oder gleichwirkende Bauelemente aufweisen, mit denen die Sonde gegen die Oberfläche des Gegenstands gehalten wird, d.h. relativ zu dem Angriffspunkt der auf den Bügel einwirkenden Kraft·, eine solche Anordnung unterstützt die erforderliche Anlage der Sonde, vor allem an ebenen oder annähernd ebenen Flächen des Gegenstands.

Der Halter insgesamt wird zweckmässigerweise zur Ausübung der Drehbewegung des Gegenstands relativ zu der Sonde um die genannte Achse bewegt unter gleichzeitiger Ausübung der erforderlichen Kraft auf den Bügel mittels einer Feder oder durch gleichwertige elastische Mittel, z_aB. um die optimale Anpassung des nachgiebigen Sondenhalters an die Oberfläche des Gegenstands und an die wiederkehrenden oder aus anderen Gründen auftretenden Umrißabweichungen am Umfang des Gegen=· stands zu erzielen. Die Drehbewegung des Halters relativ zu dem Gegenstand kann, allgemein gesagt, auf beliebige Weise herbeigeführt werden_e indem der Gegenstand festgehalten und der Sondenhalter um ihn herumgeführt wird_s oder» indem der Sondenhalter festgehalten und der Gegenstand gedreht wird_β ©d®£> indem, wie ea auch denkbar ist_s Sondenhalter und Gegenstand in einander <r-?vt;£<?.$<;mg@-s©t£t©n Richtungen herumgeführt wer«

oosaso/ii sV

ο"

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine den Sondenhalter aufnehmende Einrichtung an einem Ring od. dgl. mit geeignetem Antrieb auf einer Kreisbahn um den Gegenstand bewegt, während der Gegenstand auf Rollen od. dgl, in axialer Richtung durch den Ring geführt wird. Es können auch Markiereinrichtungen angeschlossen werden, mit denen Z₄B, automatisch die Lage der in dem Gegenstand aufgefundenen Fehlstellen markiert wird und die zusammen mit dar Sondenanordnung um den Gegenstand bewegt werden. Gemäß einem weiteren Merkmal kann der Halter zweckmässigerweise zumindest kleinere Änderungen der Oberfläche in axialer oder nicht den Umriß verändernder Richtung aufnehmen, indem die Bügelarme" gelenkig angebracht sind und die Sondenführung eine gewisse freie Winkelbeweglichkeit hat, während zusätzliche„ dux'eh Federn vorbelastete und gegen die Bügelarme geführte Bauteile vorgesehen werden können ₉ um den Bügel, wenn er keinen Gegenstand berührt, in teilweise geschlossener, symmetrischer Stellung zu halten.

Die Erfindung ist speziell für die Verwendung bei mit Wirbelströmen arbeitenden Prüfvorrichtungen entworfen, bei denen die Sonde eine Abfühlspule oder ähnliche elektromagnetische Einrichtung aufweist, die Wirbelströme in dem zu prüfenden metallischen Gegenstand auf oder unmittelbar an der Oberfläche erzeugt - vorzugsweise angewandt bei Gegenständen aus Stahl oder anderen Eisenmetallen, wenn auch andere Metallgegenstände der gleichen Prüfung unterworfen werden können - und die ferner Fahlstellen an Hand einer Abweichung gegenüber dem normalen Ansprechen auf Wirbelstrom© anzeigt. Ganz allgemein jedoch ist der mechanisehe Aufbau des Sondenhalt ars und dei> dazugehörigen Konstruktion auch bei anderan üntersuchungsmathodea anwendbar, z«Bo bei elektromagnet!⁰

-5

BAD OHtÖI*i*tf

2Ü27278

JFS 7538 C

sehen Prüfmethoden und schließlich bei allen Arten von Untersuchungen, bei denen mit optischen elektrischen» kernphysikalischen oder mechanischen Mitteln ein Meßkontakt hergestellt werden muß, sofern die Sonde die zu untersuchende Fläche berühren oder sich ihr sehr stark nähern muß.

Die beschriebene Vorrichtung ist besonders geeignet für die angegebenen und für weitere Zwecke, denn sie ist sehr stabil und 'betriebssicher und hält dabei die Sonde an allen Stellen dar Oberfläche des Gegenstands in Meßstellung, gleichgültig ob die Oberfläche eben oder gekrümmt ist oder um die Ecke führt, wobei ausserdem eine schnelle, genaue Abtastung des gesamten Umfangs und damit der gesamten Ober» fläche ersielt wird» Weitere Merkmale und Vorteile der E^** findung ergeben sieh aus der nachstehenden Beschreibung einer Ausführungsform d&v Erfindung in Verbindung mit den ungehörigen Zeichnungen₉ die folgendes darstellen!

Fig» 1 eine vereinfachte und weitgehend schematisierte Ansieht der gesamten Untersuchungseinrichtung mit dem Sondenhalter in Ansicht und einem Gegenstand im Querschnitt, ferner mit Hilfseinrichtungen für das Bewegen des Halters um den Gegenstand;

Fig. 2 eine Ansieht von vorn, ähnlich der Fig. 1., jedoch ihr gegenüber vergrössert, mit dem Sondenhalter beim Umspannen der Oberfläche an einer Ecke des Gegenstands;

Fig, 3 einen nochmals vergrösserten Schnitt durch einen Teil j das Halters längs der Linie 3-3 in Fig» 2;

¹I ©ine Ansieht gsmäS FIg₀ 2, jedoch ist der Halter bis

bad

JFS 7538 ¹^

zu einer Lage fortgeschritten, in der er auf einer ebenen Fläche des Gegenstands aufliegt;

Fig. 5 eine Ansicht der Unterseite des Halters im Bereich der Linie 5-5 in Fig.M im Maßstab der Fig. 3;

Fig. 6 einen Teilschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 4;

Fig. 7 eine Seitenansicht des Halters aus der Linie 7-7 in Fig. 2, mit einem weggeschnittenen Teilt

Fig. B eine Teilansicht aus der Linie 8-8 in Fig. 2, jedoch sind einzelne Abschnitte horizontal geschnitten}

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 durch die zentrale Konstruktion in Fig. 2}

Fig.10 eine den Ansichten nach den Fig. 2 und U entsprechende Ansicht, jedoch befindet sich der Halter in einer Zwischenstellung seiner Umlaufbahn.

Gemäß den -Fig. 1 und 2 trägt die insgesamt mit 20 bezeichnete Sondenhaltereinrichtung eine Sonde 21 um die Oberfläche eines Gegenstands 22 herum* vorzugsweise berührt die Sonde die Oberfläche*, der Gegenstand hat hier die Form eines rechteckigen Barrens aus Stahl oder einem anderen Metall und ist in Ächsenrichtung 23 beträchtlich ausgedehnt CFig. 7); er weist vier ebene Seiten, etwa 2U₁ 25, und vier Ecken, die beispielsvieise abgerundet sein können, etwa 26, 27 und 28, auf. Der Sondenhalter wird von einem Rechteckstab 30 gehalten und betätigt» der in radialer Richtung relativ zu dem Gegenstand in einer Cnicht gezeieh^c

- 7

neten) rechteckigen Lagerung in einem Montageteil 31 verschiebbar ist, der an einem Ring 32 oder einem ähnlichen Bauteil so befestigt ist, daß die Einrichtung auf einer Umlaufbahn um den Gegenstand, d»h. konzentrisch zu der Achse 23 bewegt wird·

Aus den Fig. 2 bis einschließlich 9 ist au entnehmen, daß die Testsondeneinrichtung 20 eine modifizierte Rollenkette aufweist, die von einem beweglichen Hügel mit zwei Armen 34, 35 gegen die Oberfläche des Barrens 22 geführt wird. Die Rollenkette CFig. 2 bis 7) weist ©ndständige Rollen 36, 37 und Zwischenrollen oder Rollen 38, 39 auf, die jeweils links und rechts von der Sonde 21 angeordnet sind, eich lose auf ihren Zapfen drehen können und.in Form einer Kette durch frei schwenkbare Hebelelemente miteinander verbunden sind. Diese Verbindungselemente, vorzugsweise durch Gliedpaare an den äusseren Enden der Rollenzapfen gebildet, umfassen Bügelglieder 40 bzw. 41, die die endständigen Rollen 36 bzw. 37 mit den Zwischenrollen 38 bzw« 39 verbinden, und Mittelglieder 42 bzw. 43, die beiderseits der Sonde 21 auf eine von ihr gehaltene Welle 45 gesteckt sind und die Rollen 38 bzw. 39 mit der Sonde verbinden. Natürlich kann eine Rollenkette mit einer kleineren oder grösseren Zahl von Gliedern und Wälzkörpern verwendet werden _t jedoch ist eine Kette der beschriebenen Art mit vier Elementen, verändert durch die Einfügung'der Sonde selbst als fünftes oder mittleres Tragelement₉ besondere vorteilhaft, weil sie besonders gut einem nichtzylindrischen Umriß anpaßtbar ist (d.h. mit mindestens zwei Wälzkörpern beiderseits der Sonde) und doch für eine Vielfalt derartiger Oberflächen ohne unzuträgliche mechanische Kompliziertheit herstellbar« Die Bügelarme 34, 35 sind mit ihren unteren Enden an. den Enden der Zapfen 36a, 37a der Rollen 36, 37 mit Hilfe von Bauelementen 46, 47 drehbar angebracht·

- 8 -009850/1598

JFS 7538 3

Die Bauelemente 46, H7 sind an ihrem oberen Ende vorzugsweise gabelförmig ausgeführt, damit sie bei 48, 49 drehbar mit Gelenkösen SO, 51 verbunden werden können, die ihrerseits in den darüberliegenflen Abschnitten der Arme 34, 35 von Drehzapfen 52, 53 gehalten werden. Dank dieser Drehzapfenverbindungen können die unteren Bauelemente 50, 46 und 51, 17 um eine Längsachse der Arme schwenken, während die Anordnungen aus Gabel und öse eine Kippbewegung an den Schwenkzapfen 48, 49 ermöglichen, wodurch eine gelenkige Verbindung an jedem Bügelarm hergestellt ist, die in der weiter unten zu beschreibenden Weise arbeitet.

Das untere Ende des rechteckigen Halterungs- und Betätigungsstabes 30, der in Längsrichtung bewegbar, jedoch nicht drehbar ist, trägt einqierstehendes hohles oder mit Mittel·· bohrung versehenes Bauteil 55, was bedeutet, daß die Form des Stabes 30 insgesamt der Form eines kopfstehenden T ähnelt (Fig, 7 und 8). Durch die Mitte des Querstücks 55 des T verläuft eine Welle 56, die zweckmässigerweise in dem Bauteil 55 festgelegt ist und mit ihren vorstehenden Enden als drehbewegliche Lagerung für Gabelarmpaare 58, 58 und 59, 59 dient, die von den oberen, nächstgelegenen Enden der Bügelarme 34, 35 ausgehen. Die beschriebene Anordnung stellt somit eine Lagerung für die Ausführung von Kipp- oder Drehbewegungen und eine Verbindung der oberen Enden der Bügelarme dar, als die vorzugsweise die durch die Welle 56 gebildete, beiderseits vorspringende Drehachse wirkt, wodurch die Bügelarme um die Welle kippen können und eine abwärts ge· richtete Kraft auf die Enden der Arme mit Hilfe des T-Stabs 30, d.h. praktisch auf die oder an der Drehlagerung ausgeübt werden kann. Ein kolbenartiger Block 60 ist an dem rechteckigen oberen Abschnitt des T-Stabs 30 nahe der Drehlagerungswelle 56 angebracht, und ein· unter dem oberen End« dei Blocke 60 und der Unterseite des Hontageblocke 31

• 9 -009850/1598

BAD

JFS 7538

eingespannte Feder 62 drückt den gesamten Sondenhalter einschließlich der Rollenkettenanordnung gegen die Oberfläche des Barrens oder sonstigen zu prüfenden Gegenstands.

Die Feder 62, eine den Reehteekstab 30 umgebende Schraubenfeder passender Stärke, kann zwischen oberen und unteren Beilagscheiben 63, 6t auggespannt sein, die ihrerseits an dem Montageteil 31 bzw. dem Block 60 anliegen. Der kolbenartige Block 60, der aus zwei zusammengeschweißten Seiten» blöcken 66, 67 und Verbindungsplatten SS₉ 89 bestehen und mit einer Schraube 10 an den Stab 30 geschraubt sein kann, trägt zwei nach unten vorspringend®, unter Federdruck stehende Stifte 72, 73, dia sich gegen die Oberseite der Arme 3U₁ 35 abstützen und, wie weiter unten zu erläutern, eine stabilisierende und richtend® Funktion ausüben.

Von den äusseren Enden der Sondenwelle ^S gehen zwei FUhrungsstäbe 75, 76 nach oben durch mit Ausnehmungen versehene Elemente 77, 78 am Ende der Bügelwelle 58 und tragen Federn 79, 80, dia vorgespannt sind und gegenüber der Haupt feder⁰ 62 verhältnismässig schwach sind« Die Stäbe 7S₉ 76 sind mit der Sondenwelle HB duFch Gabelstücke 81, 82 verbunden, die mit Gabelstiftan 83, BH drehbar» an den unteren Stabenden angebracht Bind und sieh jeweils frei auf der Sondenwelle HS drehen lassen» Die Stäbe IB₉ 76 können also um die Sondenwelle kippen und lassen sich auss@£°dem in Ebenen kip-· pen, die durch die Welle verlaufen, d.h> um die Gabelst if te 83, 8>»· Mit ihren oberen Abschnitten gleiten die Stäbe durch in vertikale? Richtung offene Ausnehmungen 8S₉ 8$ in den Drehlage?ungen 77, 781 die .Ausn@hmu.ngsn verlaufen in Längsrichtung, d.h» a^ial gegenüber den Drehlagerungen', um die Kippbewegung der Stabs IB₉ IB um dl© 14 su ermöglichen. Die mit eehiitzi
versehenen Elemente 11« ?§ sias

SS angebracht, s© d&fi» ®i@ sieh fs>@i <te><@ti6!t®

JFS 7538 Jl

nicht in Achsenrichtung der Welle bewegen können. Die Federn 79 bzw. 8O_t die zwischen dem Element 77 und dem Gabelstück 81 auf dem einen Stab bzw« dem Element 77 und dem Gabelstück 81 auf ,dem einen Stab bzw. dem Element 78 und dem Gabelstück 82 auf dem anderen Stab eingespannt sind, drücken zusammen die Sonde, d.h. die Mitte der Rollenkette gegen die Barrenoberfläche, während die Kippmöglichkeit der Führungsstabe 75, 76 um die Gabelstifte 83, 8>» ihre Drehbewegung in Verbindung mit den Bügelarmen 34, 35 gewährleistet.

Die Sonde 21 kann ihrer Aufgabe entsprechend beliebig ausgebildet sein, kann in manchen Fällen ebenfalls Wälzkörper aufweisen, mit denen sie sich gegen die Oberfläche des Gegenstands legt| hier ist die Sonde mit zwei Verschleißplatten 90, 91 an ihren Seiten versehen, deren Auflageflächen 92, 93 die Oberfläche des Gegenstands 22 berühren; der Hauptteil der Sonde mit ihrer dazwischen liegenden Unterseite 95bleibt somit in sehr geringem Abstand über der Oberfläche des Gegenstands, praktisch aber in Kontakt oder jedenfalls ausreichender Verbindung mit dem Gegenstand, um

die Untersuchung vornehmen zu können. Natürlich enthält die vollständige Sonde, die hier als rechteckiger Kasten dargestellt ist, die erforderliche elektrische oder elektromagnetische Instrumentierung, etwa eine Suchspule 98, die noch durch Kernspulenanschlüsse 99 angedeutet ist; diese Spule und die sonstigen elektrischen Schaltungen zum Erzeugen von Wirbelströmen an der Oberfläche oder im Oberflächenbereich des Gegenstandes und zum Feststellen von Unregelmässigkeiten dieser Wirbelströme sind an sich bekannt und werden dem Zweck angepaßt, sollen aber vorzugsweise auf Erscheinungen im Oberflächenbereich ansprechen.

Die an der Kette oder den Verbindungsgliedern angebrachten ' Wälzkörper für den Ablauf auf der Oberfläche des Gegenstands können Abweichende Gestalt haben und können beispiels-

009850/1598

- Ii- .

BAD

JFS 7538 ·«

weise in manchen Fällen mit Vorteil als Lenkrollen od. dgl. ausgebildet sein; brauchbar sind die Rollen und Walzen, die mit 36 bis 39 bezeichnet sind, und die entweder zusammenhängende Einzelelemente 38 bilden oder in Rollenpaare 36, aufgeteilt sein, so daß sie die Gabelenden des Bügelarms 34 im Mittelteil des Zapfens 36a aufnehmen. Die Endglieder 40 erhalten zweckmäseigerweise Bügelform, d.h. daß die beiden Seitenarme durch einen Quersteg 40a verbunden werden, der über der Rolle 38 liegt und eine Wand oder Kante 40b neben der Seitenfläche der Sonde 21 darstellt. Die Glieder 41 an der anderen Seite besitzen eine gleichartige Verbindung 41a und Fläche 41b, deren Zweck es ist, die Einhaltung der rieh« t igen Stellung der Sonde zu erleichtern, damit diese nämlich nicht zufällig zu weit um ihre Achse verschwenkt wird und damit in eine Lage gerät, aus der sie nicht automatisch auf die Oberfläche des Gegenstands zurückgeführt werden kann.

Normalerweise ist, wie erwähnt, beabsichtigt, zur Anwendung der Sonde eine Drehbewegung der Sonde relativ zu dem Gegenstand hervorzurufen, wobei die Erwähnung.einer derartigen Relativbewegung der Sonde um die oder längs der Oberfläche des Gegenstands (wenn nicht anders besonders angegeben oder klar ersichtlich) im allgemeinen jede Relativbewegung dieser Art bedeuten soll, gleichgültig ob Sonde oder Gegenstand stillstehen oder ob sich beide in einander entgegengesetzten Richtungen bewegen.

Die Mechanik der Arbeitsweise der Konstruktionfergibt sich im wesentlichen bereits aus der vorangegangenen Beschreibung. Nimmt man beispielsweise an, daß das Montageteil 31 an einem 'Ring 32 angebracht ist, der im Uhrzeigersinn den Gegenstand 22 umrundet (vgl. die Pfeile), und daß die Einrichtung unter der Wirkung der Feder 62 mit ihrer Rollenkettenvorrichtung die Oberfläche des Rechteckbarrens berühren kann, der gerade mit einer abgerundeten Ecke 26 nach oben zeigt (d.h., daß

- 12 -

009850/1598

BAD ORIGINAL * '■*

die Ecke mit der Vertikalachse des Stabes 30 fluchtet), dann berührt die Rollenketteneinrichtung die Barrenoberfläche in der in Fig. 2 gezeichneten Weise. Die abwärts gerichtete Kraft des Stabes, 30, die auf die Drehlagerung für den nachgiebigen Bügel und damit auf die beiden Arme 34, 35 des Bügels ausgeübt wird, bringt die Enden der Kette, speziell die Rollen 36 und 37, in Kontakt mit den Flächen 24 und 25 des Barrens, wobei die Verbiegbarkeit der Kette und der Hebelaufbau der Arme diese Wirkung ermöglicht, während dadurch gleichzeitig beim Aufsetzen der Rollen 36, die gesamte Kette gegen die Barrenoberfläche, einschließlich der Eckenpartie, gezogen wird, d.h. wegen der dann wirksam werdenden Komponente der abwärts wirkenden Kraft, welche Komponente die Bügelarme 3H und 35 zu öffnen sucht. Somit umfaßt die Rollenkette den Oberflächenteil, der einen kleinen Teil der Gesamtoberfläche des Barrens ausmacht, vollständig und stellt einen gleichen Kontakt mit der Sonde, d.h. mit den Auflageflächen 92, 93 ihrer Verschleißplatten 90, 91 her«

Fig. U zeigt die gleichen Teile nach dem Obergang auf eine ebene Seite 25 des Barrens, wo die Rollen und die Unterseite der Sonde sämtlich in Kontakt mit der Oberfläche sind, und zwar auf Grund der gleichen abwärts wirkenden Kraft, die über den Bügel die Enden der Kette beeinflußt, und die gleiche Tendenz zum öffnen der Bügelarme und damit zum Andrücken der Kette. In allen Fällen dienen auch die zusätzlichen Federn 79 und 80 auf den Führungsstäben, die von der Sondenwelle U5 ausgehen, dazu, die Sonde mit ihsr Fühlfläche 95 eng anliegen zu lassen, wobei diese zusätzliche Wirkung dann besondere Bedeutung hat, wenn die Einrichtung, wie nach Fig. H, einen ebenen Oberflächenteil überstreicht, weil die streckende oder die Kette anlegende Wirkung des Bügels 'dann in der Mitte der Kette höchstens eine kleine auf di« Oberfläche gerichtet· Komponente besitzt.

- 13 -009860/1598

BAD

Fig. 10 zeigt schematisch die Stellung der Einzelelemente in einer Lage zwischen den beiden in Fig· 2 und Fig, U gezeichneten Lagen, d.h. wenn der Sondenhalter begonnen hat, sich aus der Lage nach Fig,« 2 in die Lag® nach Fig. t zu begeben. Man erkennt, daß auch hier alle Rollen selbsttätig vollständigen Kontakt mit der Barrenoberfläche erhalten„ wobei die Rolle 36 am rückwärtigen Ende auf der Fläche 2H bleibt und die folgende Rolls 3Θ an der Eck© aufliegt, während die beiden führenden Rollen 37, 39 und di@ Sond© 21 auf die Fläche 25 übergegangen sind® Di© Bond® mit ihrer Abtastfläche 95, die praktisch flach an-des* Barrenoberfläche 25 anliegt, steht abgewinkelt gegenüber des* durch di@ Mitte 23 des Barrens laufende Achse des Stabes 30, und der Führungsstab 75 ist um die Drehlagerung an seinem End® um einen anderen Winkel gegen die Achse des Stabes 30 ebenfalls gekippt. Diese verschiedenen Winkelbewegungen erlauben die selbsttätige Anpassung der Sonde an die Oberfläche, wozu dl® schwenkbaren Halterungen und Verbindungen swischon den Kettengliedern, der Sonde_s dem Führungsstab und die obere Gleitführung des letzteren beitragen.

Aus den in den Fig. 2₈ 10 und h angedeuteten Beispielen für die Stellung des Sondenhalters ergibt sich ohn© weiteres, daß auf der gesamten Bahnstrecke des Probenhalters um den Barren 22 der unter der* Wirkung der Feder 62 stehende Stab 30 entsprechende Kräfte an die Bügelarm© 3%₉ 35, d.h. auf ihre gemeinsame Welle SS in Richtung auf d£© Barrenoberfläche weitergibt. Die vorauslaufenden Rollen 3S₉ 37 der Kette werden auf diese Weise in ständigem Kontakt mit der Barrenoberfläche gehalten und auaserdepa wird die Kette ständig herum und an die Oberfläche gesogen_ö s© daß die übrigen Tragelement© ₉ eins chi ießlish dos» H©11©& S@_o 39 und der Sonde 21 ebenfallt anliegen· Di@s© Badingtifiigoss teteass bai Allen Stellungen de· Sondeahalter® geggenü^w da» i©§©Kofsjm! der«, wodurch die- gefordert® sttadig® Übwraohrag

009060/ItII" '

fliehe des Gegenstands durch die Sonde ermöglicht wird, während die Sonde selbst in ständig gleichbleibender Beziehung zu dem Meßobjekt gehalten wird und damit die Gleichmäaeigkeit der Untersuchungsbedingungen gewährleistet ist«

Die Kippmöglichkeiten der Sonde und ihres Führungsstabes ergeben miteinander, wie sich in Fig. 10 zeigt, die erforderliche Stellung der Sonde auch in den Augenblicken, in denen der Oberflächenumriß des Barrens unsymmetrisch gegenüber der Rollenkette verläuft. Die federbelasteten Stifte 72, 73 üben zusammen eine stabilisierende oder ausrichtende Wirkung aus, indem sie nämlich jeden BUgelarm einzeln gegen den zu untersuchenden Gegenstand zu drücken suchen und damit, zum Beispiel beim Lauf um eine Ecke, die radial einwärts gerichtete Bewegung der vorauslaufenden Rolle und ebenso die radial einwärts verlaufende Einstellung einer rückwärtigen Rolle, kurz bevor die Einrichtung von einer Ecke auf eine ebene Fläche übertritt, unterstützen. Ausserdem vermögen diese federbelasteten Stifte die Teile in ihrer Lage zu stabilisieren, wenn kein Gegenstand vorhanden ist, z.B. in einer Stellung zum schnellen Aufsetzen auf die Oberfläche eines Gegenstands, wobei die Achsen der Führungsstäbe 75 und 76 in einer Ebene mit dem T-Stab 30 stehen.

Die gelenkige Anbringung der unteren ¹SiIe der Bügelarme 3H und 35, nämlich der Elemente 46 bis 50 und 47 b-is 51, erlaubt die Anpassung der Einrichtung an unregimässige Oberflächen des Barrens oder eines anderen Gegenstands, z.B. an Unregelmässigkeiten in einer Richtung, die nicht in der Ebene der Umlaufbahn liegt. Daher können etwas grossere Abschnitte oder unregelmässig grössere Abschnitte des Gegenstands untersucht werden, oder insbesondere kann die Oberfläche eines gekrümmten Barrens richtig und mit gutem Erfolg abgetastet werden, obwohl eine solche Oberfläche

nicht parallel su der normalen Mittellinie verläuft. Dabei - 009850/1598

- 15 -

können die verschiedenen Teile der Rollenkette gegenüber anderen Kettenteilen und gegenüber dem Bügel kippen und können zusammen eine erhebliche Kippung ausführen, wobei die in ähnlicher Weise mögliche Kippbewegung der Führungsstäbe 75, 76 in den Schlitzausnehmungen 85, 86 derartige Winkelversetzungen zuläßt. Daher ist die Sonde in der Lage, die erforderliche Untersuchungsstellung unabhängig von Verdrehungen oder Krümmungen des Barrens, von Höckern oder sonstigen Unregelmässigkaiten oder auch von geringen Änderungen des Durchmessers oder der Abmessungen während der zweifachen Relativbewegung, d.h. der Umlaufbewegung der Sonde und des Axialvorschubs des Barrens, beizubehalten*

Man kann sich vorstellen, daß mehrere Sondenhalter gleichzeitig benutzt werden können, um z.B. auf parallelen, miteinander verschränkten Schraubenlinienbahnen um den Gegenstand herum abzutasten, wenn etwa die Sonden an mindestens zwei, um einen Winkelbetrag gegeneinander versetzten Stellungen und in kleinen axialen Abständen (in Richtung des Gegenstands gesehen) voneinander angeordnet sind; brauchbare Ergebnisse sind aber auch mit einem einzigen Halter mit Sonde zu erzielen, wie in Fig. 1 angedeutet. Dort wird rein schematisch und in stark vereinfachter Darstellung der Konstruktion und Anordnung der Einzelteile nur zum Zwecke der Erläuterung des Gesagten eine Anlage für das Bewegen des Sondenhalters um den Barren oder einen entsprechenden Gegenstand gezeigt, bei der dieser Gegenstand in axialer Richtung, d.h. senkrecht zur Zeichenebene, bewegt wird, wobei es sich von selbst versteht, daß bei der praktischen Ausbildung andere und kompliziertere Vorrichtungen für die verschiedenen Tätigkeiten eingesetzt werden können} auch sind Halterungen, Lagerungen und Antriebeverbindungen hier nicht einzeln ausgeführt.

Fig. 1 läßt also erkennena de der konzentrisch zu der

009860/1598

■ - 16 BAD

JFS 7538

Achse 23 der Barrenbewegung angeordnete Ring 32 kontinuierlich um diese Achse mit Hilfe geeigneter Antriebsmittel bewegt werden kann, wofür hier der Motor 100 eingezeichnet ist« Entsprechend wird der Barren 22 langsam in seiner Längsrichtung, d.h. in Richtung seiner Achse 23 mit Hilfe von Rollen oder anderen Führungs- und Vorschubmitteln bewegt, die hier einfach durch die Nutrolle 102 angedeutet sind, die den Barren 22 aufnimmt und auf ihrer waagerecht liegenden Welle 103 durch einen Antrieb gedreht wird, für den hier der Motor 104 angedeutet ist. Der am unteren Ende des Rechteckstabs 30, der in vertikaler Richtung in dem an dem Ring 32 angebrachten Montageteil 31 verschieblich ist, angebrachte Sondenhalter enthält zweckmässigerweise noch eine Vorrichtung, die ihn aus der Bahn des Gegenstands 22 wegführt und von ihr fernhält, z.B. wenn sich kein Gegenstand in der Anlage befindet. Eine derartige Einrichtung ist hier der einfachen Darstellung wegen als ein Gerät 106 angedeutet, das, von Hand, elektrisch, hydraulisch oder auf andere Weise betätigt, an dem Montageteil 31 angebracht ist und ein Bauteil, z.B. einen Arm 107, aus einer gezeichneten unteren Lage in eine obere Lage zu bewegen vermag, in der der Arm, an dem vorbei oder durch den hindurch der Stab 30 sich bei 108 frei bewegen kann, einen Flansch oder Kopf 109 an dem Stab 30 ergriffen hat und den letzteren aufwärts bewegt hat, so daß der Halter von dem Gegenstand völlig freigekommen ist. Auf diese Weise lassen sich die Gegenstände leichter einsetzen und herausnehmen, und wenn der Barren an Ort und Stelle ist, wird der Arm 107 od. dgl« in die gezeichnete Lage zurückgeholt, wobei der Stab 30 sich ausreichend weit vertikal bewegen kann, d.h. so .weit wie erforderlich aufwärts oder abwärts, obwohl tatsächlich bei der gezeichneten Anordnung von Bügel und Rollen« Jette des Halter· höchstens geringe Bewegungen dee Block· $0 gegenüber dem Montageteil 31 auftreten werden.

009850/tS98^-

BAD

JFS 7538

Nötigenfalls können elektrische Hilfseinrichtungen, die ftir den Betrieb der Sonde 21 erforderlich sind, mit dem Sondenhalter in Umlauf gebracht werden} die Hilfseinrichtungen können auch eine Markiervorrichtung betätigen, die unmittelbar auf dem untersuchten Gegenstand das Auftreten nachgewiesener Fehlstellen markieren; die Markiereinrichtung läuft ebenfalls mit der Sonde um» Nur zur Erläuterung sind daher elektronische oder andere geeignete Gerätsehaften in einem Gehäuse 110 auf dem Ring 32 angebracht ge-

k zeichnet; das Gehäuse steht durch elektrishe Zuleitungen in Verbindung mit der Sonde 21 und liefert das erforderliche hochfrequente Wechselstromsignal oder bildet eine anderweitige Stromversorgung für die Sonde} ferner werden dort Ablesungen von elektrischen Erscheinungen oder von diesen ausgehenden sonstigen Vorgängen vorgenommen, z.B. Änderungen des der Sonde zufliessenden Stroms, oder sonstige erkennbare Signale, die Fehlstellen oder Schäden in oder unter der Oberfläche des Barrens, den die Sonde untersucht, anzeigen. Nach der Zeichnung trägt der Ring 32, wie nur zur Erläuterung dargestellt, eine Farbsprüheinrichtung oder andere Markiervorrichtung 112 mit einer Düse 113, durch die ein kurzer Strahl einer Markierflüssigkeit auf die Oberfläche

P des Barrens gespritzt werden kann. Das Markiergerät 112

wird, wie ohne weiteres einleuchtet, von der elektrischen Einrichtung 110 gesteuert, vorzugsweise synchron zu der Drehgeschwindigkeit des Rings und des Sondenhalters, so daß, wenn die Sonde eine Fehlstelle oder einen Schaden an einer bestimmten Stelle auffindet, das Gerät 112 automatisch eine Farbmarke od. dgl. auf genau diese Stelle spritzt, wenn der Ring diese Stelle an dem Gerät vorbeiführt»

Die Arbeitsweise der in Tig« 1 gezeichneten Anordnung bedarf keiner Erläuterung· Wenn des* Sondesthalter von den Hilfseinrichtungen 106-107 angehoben ist«. *1νά <te Magren

- 18 -009-860/1598--

BAD

JFS 7538

in die Ausgangsstellung zum Abtasten durch die Sonde am Barrenanfang gebracht, und der entsprechend betätigte Zylinder 106 senkt die Sonde auf die Barrenoberfläche ab, worauf die Rollenkette des ,Halters sich, wie beschrieben und in den anderen Figuren dargestellt, automatisch an die Oberfläche legt. Der Ring 32 wird in Bewegung gesetzt und dreht den Sondenhalter um den Barren, während der Vorschub des Barrens, zum Beispiel aus der Zeichenebene nach vorn, eingeschaltet und auch das elektrische System der Sonde in Betrieb genommen wird. Die Sonde beschreibt nun eine Schrauben· linienbahn um den Gegenstand, so daß dessen gesamte Oberfläche nacheinander abgetastet wird, wobei der Axialvorschub für den Gegenstand so eingestellt wird, daß die aufeinanderfolgenden Abtaetumläuf· der Sonde die gesamte Oberfläche überdecken.

Der Halter bewirkt, wie oben beschrieben, automatisch, daß die Sonde die geforderte Abtästetellung, d.h. die erforderliche Nähe, ständig beibehält, wobei noch darauf hinzuweisen ist, daß bei der bevorzugten Ausführung des Halters die Sonde selbsteinstellend ausgeführt ist, nämlich dank ihrer schwenkbaren Halterung in den Verbindungen der Kette, so daß sie im wesentlichen unabhängig von den Kettengliedern kippen und glechmässige Auflage mit ihren unteren Teilen, z.B. den Verschleißpla^ttenauflageflächen 92 und 93, jederzeit beibehalten kann. Das Zusammenwirken des nachgiebigen Bügels und der elastischen Hilfseinrichtungen, die die Bügelarme öffnen, führt dazu, daß der Halter in ständigem Kontakt mit der Barrenoberfläche bleibt, gleichgültig ob diese eben oder gekrümmt ist oder andere konvexe Umrißlinien aufweist. Die Federn 79, 80 oder entsprechende andere Bauteile bewirken miteinander die feste, aber noch eine ausreichende Gleitfähigkeit vermittelnd« Auflage der Sonde, besondere an ebenen Flächen und kann vorteilhafterweis· die Sonde sogar in leicht

- 19 -

'009850/1598 BAD

einwärts gewölbten Bereichen arbeiten lassen.

Der Halter ist sehr robust und zuverlässig in seiner Arbeitsweise; er gestattet eine genaue, empfindliche Überprüfung der gesamten Oberfläche des Gegenstands in gleichmassiger, kontinuierlicher Weise und ebenso gut in Bereichen mit starker Krümmung, etwaai Ecken, wie auf ebenen und gekrümmten Flächen· Alle Teile, die mit der zu überprüfenden Fläche effektiv in Berührung kommen, können leicht aus versdieißfeetem Werkstoff hergestellt werden, z.B. aus passend ) gewähltem und vorbehandelten Stahl für die verschiedenen Rollen und Verschleißplatten, und die Zahl der Einzelteile ist ausserordentlich klein·

Man kann verhältnismässig scharfe Ecken umfahren, beispielsweise Ecken mit einem Krümmungsradius von l/U Zoll (ca. 6 mm) bei Barren mit einer Seitenlänge von etwa 5 Zoll (125 mm); natürlich können bei passender Wahl der Grosse und Anordnung der Rollen noch schärfere Ecken oder andere extreme Umrißänderungen zugelassen werden· Schnelle Bewegungsumkehr ist vermeidbar, wodurch mechanische Oberbeanspruchung des Testkopfs vermieden werden kann, während die gesamten bewegten Teile, z.B. Sondenhalter und Sonde, verhältnismässig leicht " ausgeführt werden können, so daß hohe Umlaufgeschwindigkeit zulässig und damit hohe Untersuchungsgeschwindigkeit erreichbar ist. Es ist auch zu beachten, daß vor allem wegen der prak tisch unverändert bleibenden Lage des kolbenartigen Blocks Einflüsse, die auf veränderlicher Zentrifugalkraft beruhen, vermieden werden, und dank des Zusammenwirkens der verschiedenen Merkmale der Einrichtung läßt sich eine sehr hohe Gleich mäesigkeit des Oberprüfungsvorgangs herbeiführen, und zwar infolge des im wesentlichen gleichförmigen und völlig kontinuierlichen engen Kontakte der Sonde· -

009850/J£<98

BAD

Claims

7S38 ^ 3. Juni I970

Patentan s d r ü c h e :

l.j Halter für eine Prüfsonde zum Untersuchen eines Gegenstands während der Relativbewegung des Halters um die Oberfläche des Gegenstands bezüglich einer Achse durch den Gegenstand,

gekennzeichnet durch einen elastisch nachgiebigen Bügel mit zwei Armen (34, 3S), deren aussere Enden normalerweise Abstand voneinander haben und die relativ zueinander um einen Zentralpunkt des Bügels bewegbar sind, wobei der Bügel hinsichtlich dieses Zentralpunkts weit entfernt von der Oberfläche des Gegenstands (23) ist und die Arme (34, 35) gegen die Oberfläche des Gegenstands (23) vorspringen, durch elastische Hilfsvorrichtungen, die die Arme (3t, 35) an ihren Aussenenden spreizen und Auflagekontakt mit der Oberfläche herbeiführen, um ein veränderbares Aufsetzen auf die Oberfläche nach Maßgabe von deren Wölbung zwischen den Enden des Bügels zu erzielen, durch eine von den elastischen Hilfsvorrichtungen zwischen deren Enden gehalterte Sonde (21) und durch weitere Hilfsvorrichtungen, die auf den Bügel an dem genannten Zentralpunkt einwirken, um die Arme (34, 35) gegen den Gegenstand (22) zu drücken, damit die elastischen Hilfsvorrichtungen gegen die Oberfläche bei in Untersuchungs-•teilung befindlicher Sonde (21) geführt bleiben.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß at it der Sonde (21) verbunden« Einrichtungen vorgesehen sind, die die Sonde gegen die Oberfläche relativ zu d«m Bügel an doitn Zentralpunkt drücken und mit den auf

009850/1598

- 21 - ■■*.'■

BAD ORIGINAL· ^ ^

den Bügel einwirkenden Hilfsvorrichtungen zusammenwirken, um die Sonde in Urytersuchungs st ellung su halten·

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Bügel einwirkende Hilfsvorrichtung

■ ein Bauteil aufweist, das in einer praktisch radial zu der genannten Achse (23) verlaufenden Richtung geführt wird, und dad eine mit Federkraft arbeitende Einrichtung in dieser Richtung wirkt, um den Bügel in Richtung auf den Gegenstand (22) zu bewegen.

H« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Aufnehmen des Gegenstands (22) und zum Bewegen des Gegenstands (22) längs der genannten Achse (23), die praktisch in der Mitte des Gegenstands verläuft, vorgesehen sind sowie eine Einrichtung, an der der Sondenhalter angebracht ist, damit die genannten elastischen Hilfsvorrichtungen und die Sonde (21) in&ntakt mit der Oberfläche des Gegenstands (22), der von der Halterung aufgenommen ist, bleiben, um den Sondenhalter auf einer Umlaufbahn um die Achse (23) zu bewegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch H₈ dadurch gekennzeichnet, daß an den Bügelarmen (3<»₍ 35) elastische Bauelemente ange- * bracht sind, die den Aussehenden der Arme (3«*₉ 3S) «in Kippen in Richtung senkrecht su der Umlaufbahn erlauben₉ damit die elastische Hilfsvorrichtung Öbex»fläehenb··» reichen de· Gegenstands C22) folgen kunn® al® ai

. , rallel zu der w©s»geg@b«n«i& Aeh·· £23) v<srlaisf@5io

003860/1598

L3

ft· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel Arme (34, 35) aufweist, die an ihrem einen Ende gelenkig verbunden sind, während eine Folge von Gliedern die anderen Armenden elastisch verbindet und diese Glieder Wälzkörper aufweisen, die sich gegen die Oberfläche des Gegenstands (22) legen, wenn der Bügel auf den Gegenstand (22) gedruckt wird.

?· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfseinrichtung zum Ausüben einer Rotationsbewegung und eine Hilfseinrichtung zum Ausüben einer geradlinigen Translationsbewegung vorzusehen sind, die mit der Halterung für den Gegenstand (22) und für die Sonde (21) in dem Sinne zusammenwirken, daß der Gegenstand (22) oder die Sonde (21) oder beide zu einer Relativbewegung gegeneinander angetrieben werden und der Sondenhalter auf einer koaxial relativ zu der Achse (23) verlaufenden Schraubenlinienbahn bewegt wird·

8· Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliederfolge die Form einer Kette hat.

9« Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkige Verbindung Mittel umfaßt, die die Arme (3t, 33) an einer Stelle oberhalb des Mittelbereich· der Kette drehbar zusammenhalten.

10» Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette, zwei Endglieder (40, 41) aufweist, die schwenkbar an jeweils einem Ende der Arme (34, 35) des Bügels angebracht sind, sowie an einem Ende untereinander schwenkbar verbundene Mittelglieder (42, 43), die

- 23 -009850/1598

mit ihren anderen Enden mit den anderen Enden jeweils eines der Endglieder (10, 11) verbunden sind, daß die Wälzkörper als Rollen (36, 37) an den Schwenkverbindungen der Endglieder (10, 11) mit den Armen (31, 35) und als Rollen (38, 39) an den Schwenkverbindungen zwischen den Endgliedern (40, 11) und den Mittelgliedern • (42, 13) ausgebildet sind, und daß die Sonde (21) an

der Schwenkstelle zwischen den Mittelgliedern (12, 13) * gehaltert ist.

11,. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde drehbar an der Schwenkstelle der Mittelglieder (12, 13) angeordnet ist, so daß sie um die Achse (IS) dieser Schwenkstelle kippbar ist, und daß die Sonde (21) mit ihrer einen Seite (95) gegen die Oberfläche des Gegenstands (22) gerichtet ist.

12· Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß schwenkbar an der Drehachse (15) der Mittelglieder (12, 13) und der Sonde (21) angebrachte Führungen vorgesehen sind, die in den Bereich der Schwenkstelle der Bügelarme (31, 35) reichen und die an jener Stelle gleitbar gehaltert und um die Achse der Schwenkstelle der Bügelärme (31, 35) schwenkbar sind, und daß sich an den Führungen Hilfsvorrichtungen befinden, die die Sonde (21) gegen die Oberfläche des Gegenstands (22) relativ zu der Schwenkstelle der Bügelanne (31, 35) bewegen.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, da* die auf den Bügel einwirkenden Hilfsvorrichtungen

009850/^9.8

ÖAD

JFS 7638

als Führung ausgebildet sind, die sich von der Bügelschwenkstelle in Richtung von dem Gegenstand (22) weg erstreckt, und als durch Federkraft wirkende Einrichtung, die mit der genannten Führung zusammenwirkt, um eine Kraft ' auf die Schwenkstelle des Bügels auszuüben·

IH. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bügelarme (34, 35) verbinden·· de Schwenkstelle eine Welle (56) aufweist, um die die Arme (34, 35) gemeinsam schwenkbar sind, daß ferner die auf den Bügel einwirkenden Hilfsvorrichtungen ein mit der Welle (56) verbundenes Bauteil (30) aufweist, das von dem Bügel aus auf der dem Gegenstand (22) abgewandten Seite liegt, und daß dem Bauteil (30) ein federndes Organ (62) zugeordnet ist, das eine Kraft auf die Welle (56) auszuüben vermag·

15. Vorrichtung nach Anspruch If, dadurch gekennzeichnet, daß ein Montageteil (31) vorgesehen ist, durch das das Bauteil (30) hindurchgeht und in dem es gleitend verschiebbar ist, um eine freie Beweglichkeit des Sondenhalters in Richtung auf die Oberfläche des Gegenstands (22) zu gewährleisten, und daß das federnde Organ (62) an das Montageteil (31) heranreicht·

16· Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bauteil (30) in der Nähe des Bügels ein Anschlagträger angeordnet ist, und daß das federnde Organ alt Feder (62) ausgeführt ist, die zwisohen dem Anschlag und dem Montag«t«il (31) eingespannt ist·

009850/1598

- 25 -

JFS 7538

17· Vorrichtung nach Anspruch IS₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Bügelarme Ot₉ 35) unter dem Anschlag befindliche, von der Bügelschwenkstelle nach auseen verlaufende Abschnitte aufweisen, und daß der Anschlag feder-' belastete Bauelemente (72_t 73) aufweist, die auf den jeweils zugeordneten Abschnitt der Bügelarme (31, 35) " einwirken» um die Bügelarme (3**, 38) zueinander hh zu bewegenι damit die öffnung dieser Arm· (It₉ 3S) begrenzt ist.

18· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß langgestreckte Gleitführungen (75, 7S) mit ihrem einen Ende an die Sonde (21) und mit dem anderen Ende an der Sehwenkstelle des Bügels angebracht sind, und daß federnde Organe (79, 80) den Gleitführungen zugeordnet sind, um die Sonde (21) gegen die Oberfläche des Gegenstands (22) relativ zu der Sehwenkstelle de« Bügels zu bewegen·

10· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,. daß die Führungen CIS, 76) mit Gelenkvorriehtungen versehen §i«d₉ die es ermögliche»$ di© Kette senkrecht zu der Sonde '(21) zu kippen, und daß die Führungen (75,76) an der Bttg®lis©hw©nket«ll© so Angebracht sind, daß din genannt® Querbetregiuig niglioh ist® um das.KIppen de? Kfittß htwb«,i.%nfmmm>. . .

30« Vorrichtung nach Ms^imk IS _β dadw^sfe

. daß die Bügelarm«' Cl%_@ 3SJ> G®l@nk® miwelnrnn® die den nimm Klmmng, ia OnufiaiefetttiiiK ©slaisfeesi« und

JFS 7538

daß die Gelenke der Bügelarme und der Sondenführungen zusammenwirken i um die Kette an Abweichungen der Oberflächenform des Gegenstand· (22) von einer gleichmäseigen Form in Richtungen quer zu der Bahn der genannten Relativbewegung anzupassen.

21· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19_f dadurch gekennzeichnet, dafi in jedem Bügelarm (34, 35) Gelenke vorgesehen sind, die Kippbewegungen der Kette quer zur Bewegung der wälzkörper ermöglichen, um Ungleichmlssigkeiten der Oberfllchenform des Gegenstands (22) ausgleichen zu können«

22· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch eine drehbare Konstruktion zum Aufnehmen des Sondenhalters und des Gegenstands, während eine Drehbewegung des Halters relativ zu dem Gegenstand vorgenommen wird, so dafi die Prüfsonde die Oberfläche des Gegenstands in einer Umlaufbewegung um eine vorgegebene Achse abtastet, und durch eine Vorrichtung mit einer Einrichtung für linearen Antrieb, um eine Relativbewegung zwischen dem Gegenstand und dem Halter in einer längs der genannten Achse verlaufenden Richtung zu ermöglichen«

23· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch eine Halterung für den Gegenstand und für den Vorschub des Gegenstands längs einer Achse, die ·. praktisch in der Mitte des Gegenstands verläuft, und .durch «ine Einrichtung, an der der Sondenhalter angebracht ist, um die genannt· Kette und die Sonde mit der

. · 27 -00985071598

BAD '

Oberfläche dee von der Halterung getragenen Gegenstands in Kontakt zu bringen, um die Sonde auf einer Umlaufbahn um die genannte Achse zu bewegen, wodurch die Sonde die Oberfläche des Gegenstands auf einer Schraubenlinienbahn abtastet.

2·»· Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Bügel einwirkende Einrichtung des Sondenhalters ein Bauteil aufweist, das mit der Schwenkstelle des Bügels verbunden ist und sich von ihr aus in Richtung von dem Gegenstand weg erstreckt, sowie Halterungs· und Führungseinrichtungen, durch die das Bauteil gleitend verschieblich ist, und ein federndes Organ, das zwischen der Halterungseinrichtung und der Schwenkstelle dee Bügels eingespannt ist, um die Schwenkstelle des Bügels in Richtung auf die Oberfläche des Gegenstands au drücken, und daß der Sondenhalterantrieb eine Abstand von dem Ort des Gegenstands haltende Konstruktion umfaßt, die in einer Kreisbahn um den Gegenstand umläuft₀ und daß dl© Hai» temngs*· und Führungseinriehtungen für das genannt© Bau™ teil an der letztgenannten Konstruktion angebrüllt sind«.

25· Vorrichtung nach Anspruch 2% gekennzeichnet dwrefo ein® mit der um den Gegenstand bewegbaren Konstruktion vex»bun° dene Einrichtung,, die Verbindungsteile aufweist₉ die mit dem von der Bügelschwenkstelle ausgehenden Bawteil &wsam^e> menwirken können ₉ um abwechselnd ä&n SondenhalteE' der Oberfläche des'Gegenstands w©gfiihx»©n ηηά dem i halter freigeben a« k8rai©ii₉ damit di@s@£» tiefe auf di@ Oberfläche legt.

ca ο et

0098S0/ 1

SAD ORfGINAt