DE2114000A1

DE2114000A1 - Magnetisches Nachweisverfahren fuer Risse in Stahlwerkstuecken und Vorrichtung zur Ausuebung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2114000A1
Application number: DE19712114000
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Inoue; Yoji Ito; Buemon Nagashima; Takenobu Suzuki
Original assignee: TOKUSHU TORYO CO Ltd
Current assignee: TOKUSHU TORYO CO Ltd
Priority date: 1970-08-01
Filing date: 1971-03-23
Publication date: 1972-02-10
Also published as: DE2114000B2; US3784904A; DE2114000C3

Description

Dr. Werner Haßler

PATENTANWALT
538 LODCNSCHEID
Asenberg3j- Postfach 1704

21H000

Lüdenscheid, den 22. März 1971 - 6 A 7129

1 Anmelderin: Firma Tokushu Toryo Company Limited j No. 17-35 Ohmorinishi 4-chome Ohta-ku,

i Tokio, Japan

Magnetisches Nachweisverfahren für Risse in Stahlwerkstücken und Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens

j Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches magnetisches Nach-I weisverfahren für Risse in Stahlwerkstücken sowie eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.

!Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Werkstoffprüfung von ι Stahlknüppeln auf Risse. Bei solchen Knüppeln mit bspw. quadratischem Querschnitt müssen Risse nachgewiesen und beseitigt werden, ehe diese Stahlknüppel weiterverarbeitet werden können, j Diese WerkstoffÜberprüfung soll nach Möglichkeit kontinuierlich durchgeführt werden. Im Anschluß an die Erkennung der Risse werden dieselben durch Schleifen beseitigt, ι

Der Nachweis von Oberflächenrissen und entsprechenden Fehlern

ι in Stahlwerkstücken erfolgt unter Verwendung magnetisierbarer !Teilchen. Dieses Verfahren wird in weitem Umfang ausgeübt, weil es sehr zuverlässig und sehr empfindlich ist. Oberflächenfehler, kurz gesagt Risse, werden dadurch erfaßt, daß magnetische Teilchen an den Rissen unter Verwendung der magnetischen Wirkung angesammelt werden. Man kennt ira einzelnen drei Arbeitsweisen:

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a) der Nachweis von Rissen mithilfe von magnetischen Kraftlinien^ ]die dadurch erzeugt werden, daß man unmittelbar einen starken j Strom durch das zu untersuchende Werkstück fließen läßt, im !Rahmen dieses Verfahrens werden die magnetischen Kraftlinien ;

ί ι

in Umfangsrichtung des Werkstücks erzeugt, so daß Risse nachge- j wiesen werden können, die sich rechtwinkelig zu diesen Kraft™ ; ülinien erstrecken, also Risse in Längsrichtung des Werkstücks» ! Ib) Das Wachweis verfahr en durch magnetische Kraftlinien, die durch jeinen Strom in einer das Werkstück umgebenden Spule erzeugt !werden. Bei diesem Verfahren erstrecken sich die magnetischen '^Kraftlinien in Längsrichtung des Werkstücks, so daß man Risse jin rechtwinkeliger Erstreckung zu diesen Kraftlinien nachweisen jkann, also rechtwinkelig zur Längsrichtung des Werkstücks. je) Das Nachweisverfahren für Risse mithilfe von magnetischen !Kraftlinien zwischen den Polen eines Elektromagneten. Ebenso wie ;das genannte Verfahren a) erlaubt dieses Verfahren die Erfassung !von Rissen senkrecht zu den magnetischen Kraftlinien.

jWenn ein langes Stahlwerkstück wie ein Knüppel mit quadratischem !Querschnitt überprüft werden soll, sind nur Risse in Längsrichtung von Interesse. Infolgedessen scheidet das genannte Verfahren b) aus, da es keinen Nachweis von Rissen in Längsrichtung ermöglicht. An sich sind die Verfahren a) oder c) anwendbar,, Das Verfahren a) hat einen vergleichsweise breiten Anwendungsbereich, Dieses Verfahren erfordert jedoch eine besondere elektrische Anlage zur Bereitstellung eines großen Stromes; außerdem muß man .das Werkstück an beiden Enden fest einspannen, damit der Strom hindurchgeleitet werden kann. Infolgedessen erlaubt dieses Verfahren nur eine geringe Arbeitsleistung und leidet leicht unter Kontaktfehlern. Aus diesen Gründen ist dieses Verfahren für eine !kontinuierliche Rißüberprüfung in langen Knüppeln mit quadratischem Querschnitt oder ähnlichen Werkstücken nicht geeignet*

Das Verfahren c) unter Verwendung eines Elektromagneten erfordert keinen so hohen Strom wie das Verfahren a). Deshalb werden in weitem Umfang tragbare Geräte mit einem Polspalt benutzt„ Allerdings ist das Verfahren c) xmr für Werkstücke kleiner

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ämessungen anwendbar, da die Größe des überprüften Oberflächen- ! 'bereichs auf die Spaltabmessungen begrenzt ist. Dieses Verfahren! j ist darum für die Rißüberprüfung bei langen Stahlknüppeln mit j !quadratischem Querschnitt nicht geeignet. Im Rahmen der durchge-j !führten Entwicklungen schlägt·das japanische Gebrauchsmuster ] \7 697/1958 ein Gerät vor, bei dem unter Verbreiterung des Spal- j jtes zwischen den Magnetpolen das zu prüfende Werkstück mit imagnetisierbaren Teilchen besprüht wird, wenn sich das Werk- \stück zwischen den Polen durchbewegt. Bei diesem Gerät sind i jedoch die Polenden klein gehalten, um mit einer geringen ■ Leistung des Magnetkreises auszukommen. Als lange Prüfwerkstücke > sind runde Stäbe, Rohre oder dgl. vorgesehen. Dieses Gerät ist ;ebenfalls zur kontinuierlichen Rißprüfung von Stahlknüppeln j nicht geeignet,
j

\ Bei der kontinuierlichen Rißprüfung von Stahlknüppeln ist in i unmittelbarer Verbindung mit der Rißprüfung eine kontinuierlich ! arbeitende Einrichtung zur Rißbeseitigung wünschenswert, damit : die Rißprüfung und Rißbeseitigung in einer Anlage kontinuierlich ; erfolgen können. Unter diesem Gesichtspunkt sind die Verfahren ; a) und c) mit weiteren Schwierigkeiten behaftet. Infolgedessen \bleibt nach dem Stand der Technik keine Wahl, als die Vorrich-I tung zur Rißprüfung und zur Rißbeseitigung gesondert einzurichjten. Infolgedessen müssen solche beschwerlichen Arbeiten wie der J Transport von Stahlknüppeln zu der Rißbeseitigungsvorrichtung I nach Abschluß der Rißprüfung vorgenommen werden, damit die er-I faßten Risse abgeschliffen werden können. Manche Risse sind

j jedoch mit einer Schleifbehandlung kaum zu entfernen, so daß ϊdie Rißprüfung und die Rißbeseitigung durch Schleifen wieder-S holt in aufwendigen Arbeitsgängen durchgeführt werden müssen.

• Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines kontinuierlich j ausführbaren Nachweisverfahrens für Risse in Stahlwerkstücken, j insbesondere Stahlknüppeln, das in unmittelbarer Verbindung I mit der Rißbeseitigung ausgeführt werden kann. Ferner ist Aufgabe der Erfindung die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens. Das Verfahren soll in kontinuier-

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ilichem Arbeitsablauf durchgeführt werden können. Außerdem soll jdas Verfahren automatisierbar sein, damit man eine möglichst hohe Arbeitsleistung unter günstigen Kosten bei der Rißprüfung und Rißbeseitigung erhält.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine kontinuierliche Transporteinrichtung zum Transport !von Stahlknüppeln in einer Transportstrecke vorgesehen ist und daß längs der Transportstrecke eine Sprühvorrichtung zum Aufsprühen der Trägerflüssigkeit mit magnetisierbaren Teilchen . auf die Stahlknüppel und eine Magnetisierungsvorrichtung mit einem Wechselstrom-Elektromagneten zur Magnetisierung der besprühten Zone der Stahlknüppel vorgesehen sind.

Das Verfahren nach der Erfindung kann unter kontinuierlicher Bewegung der Stahlknüppel ausgeführt werden, so daß das Verfahren eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist. Unmittelbar im Anschluß an die Rißprüfung kann eine Vorrichtung zur Rißbeseitigung durch Schleifen vorgesehen sein. Mithilfe elektrischer und/oder optischer Zusatzeinrichtungen kann man bei der Prüfung die Risse festhalten und markieren, was für die spätere Beseitigung sehr wichtig ist. ■

Damit alle Oberflächen eines Stahlknüppels untersucht werden können, kann man denselben auf einem Rollgang umwenden und wiederholt durch die Prüfvorrichtung laufen lassen, bis alle Oberflächen des Stahlknüppels überprüft sind.

Unmittelbar im Anschluß an die Rißnachweisvorrichtung kann man eine Rißbeseitigungsvorrichtung mit einer Schleifvorrichtung vorsehen. Man kann eine Rißnachweis vor richtung auf der Eingangs-

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in ;

!einer Trägerflüssigkeit verteilte magnetisierbare Teilchen auf : jdas jeweilige Stahlwerkstück aufgesprüht werden und daß un- .

!mittelbar darauf die magnetisierbaren Teilchen in einem magne- j

tischen Wechselfeld magnetisiert werden. · j

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j seite und auf der Ausgangsseite der Schleifvorrichtung anordnen, i damit das zu behandelnde Werkstück im Hin- und Hergang mehrfach ! /kann,

'durch die Rißbeseitigungsvorrichtung geschickt werden bis alle !Risse vollständig beseitigt sind.

!Die elektrischen und/oder optischen Zusatzeinrichtungen zur !Festlegung der erfaßten Risse können Fernsehkameras, Bandauf-I Zeichnungsgeräte, Markierungsvorrichtungen oder dgl. sein.

! Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläujtert, in denen darstellen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der wichtigsten Teile der Prüfvorrichtung,

Fig. 3(A) und (B) perspektivische Ansichten zur Erläuterung der Wirkungsweise der Magnetisierungsvorrichtung,

Fig. 4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Teileinrichtung der Vorrichtung der Fig. 1,

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6(A) und (B) jeweils Schnitte der Magnetisierungsvorrichtungen der Anordnung in Fig. 5, j Fig. 7(A), (B) und (C) jeweils schaubildliche Darstellungen zur Erläuterung des Zusammenhangs zwischen Oberflächenrissen und dem Magnetfeld und

Fig. 8(A) und (B) Schaubilder zur Erläuterung der Beziehung zwischen Form des Werkstücks und dem Magnetfluß durch das betreffende Werkstück.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Rißprüfung und Beseitigung nach der Erfindung. Ein langer Knüppel 1 mit quadratischem Querschnitt, der überprüft werden soll, wird über einen Gleitflur 2 in Pfeilrichtung eingeschoben, bis er auf einen Rollgang A mit entsprechenden.Rollen 3 fällt. Der Knüppelij

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wird dann durch die Rollen 3 in der entsprechenden Pfeilrich- ! tung vorgebracht. Die Rollen 3 werden über ein Getriebe eines , }Getriebekastens 4 angetrieben. Eine Ausrichtvorrichtung B mit ; einem hydraulischen oder ähnlichen Antrieb dient zur Ausrich- j tung der Transportstellung des Knüppels 1. Der Knüppel 1 gelangt! dann unter die nachfolgende Sprühvorrichtung C. Die Ausricht- j vorrichtung B umfaßt eine feststehende Führung 5 auf einer Seite! der Transportstrecke und eine bewegliche Führung 6 auf der ge- i genüberliegenden Seite, die hydraulisch betätigt ist. Mithilfe i der beweglichen Führung 6 kann die Lage des Knüppels 1 ausge- ; richtet werden, damit sich der Knüppel 1 in richtiger Ausrich- | tung durch die Sprühvorrichtung C in den Spalt zwischen den j Magnetpolen der Magnetisierungsvorrichtung D bewegt. Nach der vergrößerten Ansicht der Fig. 2 gehören zu der Sprühvorrichtung C ein Zufuhrbehälter 7, der die in einer Trägerflüssigkeit verteilten magnetisierbaren Teilchen aufnimmt, eine Anzahl von Sprühdüsen 6 und eine Zufuhrleitung 9 sowie eine Abfuhrleitung 10. Im Rahmen der Erfindung werden magnetisierbare Teilchen in einer Trägerflüssigkeit verwendet. Erforderlichenfalls kann den suspendierten magnetisierbaren Teilchen ein Farbstoff oder ein Fluoreszenzstoff zugesetzt werden. Die suspendierten magnetisierbaren Teilchen werden über die gesamte Oberfläche des Knüppels 1 gesprüht, wenn derselbe durch die Sprühvorrichtung C hindurchläuft und sich in den Spalt zwischen den Polen der Magnetisierungsvorrichtung D bewegt. Die magnetisierbaren Teilchen scheiden sich teilweise auf dem Knüppel 1 ab, die restliche Suspension in der Trägerflüssigkeit fließt nach unten in einen Sammelbehälter 11. Die aufbereitete Suspension wird in den Zufuhrbehälter 7 zurückgeleitet. Für die Suspension sind weitere Reservebehälter 20 vorhanden.

Wenn ein Knüppel 1 mit daran hängenden magnetisierbaren Teilchen in das Magnetisierungssystem D gelangt, das mit einem Wechselstrom-Elektromagneten ausgestattet ist, ergibt sich unter der Wirkung des magnetischen Wechselfeldes eine Anziehung der magnetisierbaren Teilchen durch die Risse, so daß sich ein Feldlinienbild mithilfe der magnetisierbaren Teilchen ausbildet.

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Die Erfindung wendet keine Gleichstrommagnetisierung an, son-J dem eine Wechselstrommagnetisierung. Dabei sind nicht nur die

Kraftlinien des magnetischen Wechselfeldes, sondern auch die ; Induktionsströme in dem Prüfwerkstoff wirksam. Das Magnetfeld ' dieser Induktionsströme wirkt mit dem genannten magnetischen j Wechselfeld des Erregungsstromes zusammen. Diese kombinierte i Wirkung führt zur Ausbildung eines deutlichen magnetischen j Kraftlinienbildes auf der Oberfläche des Werkstücks, so daß, die j I Risse leicht erkennbar sind und beseitigt werden können. Die j I Anwendung eines Gleichstromes führt nicht zu einer ausreichenden! ! ι

i Bewegung der magnetisierbaren Teilchen auf der Oberläche des !Werkstücks. Im Rahmen der Erfindung erlauben die Anwendung I eines magnetischen Wechselfeldes und die Aufsprühung der magne- !tisierbaren Teilchen unmittelbar vor der Magnetisierungsbehandi lung eine kontinuierliche Rißprüfuiig von Knüppeln 1.

j Die Magnetpole haben einen solchen Abstand voneinander, daß beim

j Durchfahren des Knüppels 1 zwischen den Polen ein ausreichender Spalt g vorhanden ist, damit nicht der Knüppel 1 an den Polen anstößt. Die Größe dieses Spaltes g ist vorzugsweise kleiner als j ein Viertel der Breite einer Seite des Knüppels 1.

j Die Magnetisierungsvorrichtung D umfaßt einen U-förmigen Elektromagneten 12, eine Auflageplatte 13 für denselben und "ein j Hutwerk E für die Auflageplatte 13, damit dieselbe in vertikaler !Richtung verschoben werden kann. Zu dem Hubwerk E gehören eine j ZyIindereinheit 14 mit einem Kolben, der hydraulisch, pneuma-I tisch oder in ähnlicher Weise betätigt wird und vier teleskop-I artige Führungen 15 an den vier Ecken. Der Elektromagnet 12 j wird durch Betätigung der Zylindereinheit 14 auf und ab bewegt. !Durch diese vertikale Bewegung des Elektromagneten kann man eine Beschädigung desselben ausschalten, wenn der Knüppel 1 j zur Prüfung einer weiteren Oberfläche gewendet wird oder wenn ;der Knüppel 1 nach der Rißbeseitigung rückwärts bewegt wird. Der iKnüppel 1 könnte auch bei der Bewegung an den Elektromagneten an ]stoßen und die Spule beschädigen, da der Knüppel 1 normalerweise Verwindungen aufweist oder in Längsrichtung'gekrümmt ist.

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j Das Hubwerk E für den Elektromagneten 12 ermöglicht eine kürzere IBaulänge und eine Erhöhung der Arbeitsleistung. Diese Maßnahme, !ermöglicht es auch, in unmittelbarer Verbindung mit dem Prüf-I gerät eine Rißbeseitigungsvorrichtung, vor allem für lange j Knüppel und ähnlich gestaltete Werkstücke, einzurichten.

!Das Feldlinienbild der magnetisierbaren 'Teilchen, das kontinui ierlich im Bereich der Risse durch die Magnetisierungsvorjrichtung D erzeugt wird, läßt sich unter einer Bestrahlungs-■ einrichtung, bspw. einem Dunkelfeldprojektor F leichter beobach-S ten. Durch eine Schleifvorrichtung 16 der Rißbeseitigungsvor-I richtung G wird das Feldlinienbild abgetragen. Der Schleifvor-I gang wird durch eine Bedienungsperson 18 gesteuert, die die Risse überwacht und beseitigt. Hierzu steht ein Steuerpult 19 zur Verfügung. Die Rißbeseitigung kann mit der Anlage nach j Fig. 5 auch automatisch erfolgen, was noch im einzelnen er-I läutert wird.

j Nach Beseitigung der Oberflächenrisse wird der Knüppel 1 auf einen Rollgang H auf der Abfuhrseite abgeschoben. Der Knüppel wird dann gewendet, damit eine andere Oberfläche für die Überprüfung nach oben weist. Der Knüppel wird.in umgekehrter Richtung durch eine andere Sprühvorrichtung C im Anschluß an den Rollgang H bewegt. Die Sprühvorrichtung C ist ebenso wie die erläuterte Sprühvorrichtung C aufgebaut. Sodann bewegt sich der Knüppel durch eine weitere Magnetisierungsvorrichtung D¹. Die auf der jetzt untersuchten Oberfläche nachgewiesenen Risse werden in der Rißbeseitigungsvorrichtung G beseitigt. Nach vollständiger Beseitigung aller Risse in dieser Oberfläche gelangt der Knüppel 1 auf den Rollgang A auf der Zufuhrseite und wird wiederum gewendet. Sodann wird eine weitere noch nicht geprüfte Oberfläche des Knüppels Ί auf Risse überprüft, welche in der bereits beschriebenen Weise beseitigt werden. Derart wird der Knüppel 1 zwischen den beiden Magnetisierungsvorrichtungen auf der Zufuhrseite und auf der Abfuhrseite über die mittlere Rißbeseitigungsvorrichtung hin- und herbewegt, bis die Risse auf allen vier Umfangsflächen beseitigt sind. Wenn die Risse auf

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j einer Fläche des Knüppels 1 in einer einzigen Behandlung nicht vollständig beseitigt werden können, wird diese Oberfläche wiederholt auf Risse untersucht und in der Schleifvorrichtung !behandelt, bis alle Oberflächenrisse beseitigt sind. Somit erj möglicht die Vorrichtung nach der Erfindung eine kontinuier-S liehe Überprüfung und Beseitigung von Rissen in hin- und her- ! geführten fortgesetzten Arbeitsvorgängen., Damit kann ein langer j Knüppel 1 mit quadratischem Querschnitt in sehr wirtschaftlicher Weise von Rissen befreit werden.

■ Bei der Bearbeitung langer Knüppel 1 im Hin- und Hergang muß - ■ \ man den Elektromagneten 12 anheben und absenken. Fig. 3(A) ■zeigt den Elektromagneten 12 in abgesenkter Stellung, in der der j Elektromagnet 12 normalerweise steht. Wenn eine Magnetisierung i erfolgen soll, wird der Elektromagnet 12 gemäß Fig. 3(B) ange-]I hoben. Das Anheben und Absenken wird von dem Steuerpult 19 aus ! gesteuert. Deshalb ist eine Automatisierung mithilfe eines elekj trischen Steuergeräts 17 in der Nähe der Magnetisierungsvor-I richtung D¹ möglich.

Damit Oberflächenrisse auf einem langen Knüppel 1 mit quadratischem Querschnitt durch die Rißbeseitigungsvorrichtung G entfernt werden können, muß der Knüppel 1 in genauer Ausrichtung auf dem Rollgang bewegt v/erden. Hierfür dient eine Leitvorrichtung I gemäß Fig. 4, jeweils an den beiden Stirnseiten der Rißbeseitigungsvorrichtung G. Die Leitvorrichtung I besitzt eine verschiebbare Leitrolle 21 mit vertikaler Achse sowie zwei feststehende Leitrollen 22 ebenfalls mit vertikaler Achse. Der Knüppel 1 wird beim Vorschub durch die verschiebbare Leitrolle 21 in einer gewünschten Ausrichtung gehalten.

Die Beziehung zwischen den magnetischen Kraftlinien und Oberflächenrissen ist in den Fig. 7(A), 7(B), 7(C) angegeben. In Fig. 7(A) verlaufen die magnetischen Kraftlinien innerhalb einer Oberfläche rechtwinkelig zu dem Oberflächenriß 31 in einem Prüfkörper 30, nach Fig. 7(B) verlaufen die magnetischen Kraftlinien parallel zu dem Oberflächenriß 31 und nach Fig. 7(C) in Norma-

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j lenrichtung der Oberfläche. Unter den Verhältnissen der Fig. '.

7(B) und 7(C) bewirkt der Oberflächenriß 31 keinen ausreichenden Streufluß, so daß derselbe nicht sichtbar wird. Im Falle der·

Fig. 7(A) kann man keine Oberflächenrisse in den Seitenflächen ;

nachweisen, auf denen die magnetischen Kraftlinien senkrecht j

stehen. Fig. 8(A) zeigt Einzelheiten des Kraftlinienflusses des j

j Elektromagneten 32 innerhalb des Prüfkörpers 30 inform eines | !quadratischen Knüppels. Danach lassen sich in dieser Ausrichtung^

j zwei einandergegenüberliegende Oberflächen des Prüfkörpers j

!überprüfen, also insgesamt die Hälfte aller Oberflächen. Wenn !

der Prüfkörper 30 ein Rundstab ist, erhält man einen magneti- '

sehen Kraftlinienverlauf gemäß Fig. 8(B). Die überprüfbare ·

Oberfläche des Rundstabes beträgt etwa ein Viertel der Gesamt- \ oberfläche. Unter Verwendung einer Magnetisierungsvorrichtung
nach der Erfindung muß man also einen quadratischen Knüppel
mindestens zweimal und einen Rundstab mindestens viermal durch
die Magnetisierungsvorrichtung bewegen.

Nachdem auf einer Oberfläche eines langen Knüppels 1 mit Quadratquerschnitt die Risse durch die Prüfvorrichtung für Risse I aus- der Sprühvorrichtung C und der Magnetisierungsvorrichtung D j erfaßt und in der Rißbeseitigungsvorrichtung G beseitigt sind,
wird der Knüppel 1 gewendet und eine weitere Oberfläche durch
eine entsprechende Prüfvorrichtung aus der Sprühvorrichtung C¹
und der Magnetisierungsvorrichtung D¹ überprüft; die Rißbeseitigung erfolgt in der gleichen Rißbeseitigungsvorrichtung G. Der
Hin- und Hergang und das Wenden des Knüppels 1 erfolgt derart,
daß die weiteren Oberflächen nacheinander auf Risse überprüft
und von denselben befreit werden. Somit ermöglicht die Erfindung die Überprüfung und Befreiung aller Oberflächen eines Knüppels 1 in einem kontinuierlichen Arbeitsablauf .

Die Anordnung gemäß Fig. 1 kann in der Kombination der Prüf vor- j richtung und der Beseitigungsvorrichtung abgewandelt werden. Man: kann die Risse auf allen Oberflächendurch Hin- und Hergang des ! Knüppels 1 in einer einzigen Prüfvorrichtung erfassen und die j Risse durch ein Aufzeichnungsgerät und eine Markierungsvorrich- ι

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tung in Verbindung mit der Prüfvorrichtung festhalten. Die markierten Risse werden dann in einer Rißbeseitigungsvorrichtung, \ die mit der Prüfvorrichtung zusammenwirkt, abgeschliffen.

!Eine weitere Abwandlung der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. [Danach sind zwei Magnetisierungsvorrichtungen J und J' hinter-.einander angeordnet, damit ein kontinuierlicher Nachweis von j Rissen auf allen vier Oberflächen des Knüppels 1 möglich ist. !Die erfaßten Risse werden kontinuierlich auf den Oberflächen des Knüppels 1 mithilfe einer elektrischen und optischen Vorrichtung markiert. Zu dieser Vorrichtung gehören zwei Aufzeichnungsge-'rate K und K^! sowie eine Markierungsvorrichtung L. Der Knüppel 1 !wird mit den markierten Rissen im Anschluß an die Markierungs- !vorrichtung L zu einer Rißbeseitigungsvorrichtung weitergegeben.

■ Innerhalb der beiden genannten Magnetisierungsvorrichtungen J ^:.und J' sind, nach den Fig. 6(A) und 6(B) die Ausrichtungen der ;Elektromagneten33 und 33' jeweils um 90° gegeneinander versetzt, ;damit man die X-X- und Y-Y-Oberflächen, also alle vier Ober-I flächen prüfen kann. Die TransportrdDen 34 für den Knüppel 1 'haben ein V-Profil. Damit läßt sich ein Knüppel zwischen den j Polen der Elektromagneten 33 uj

!versetzt sind, hindurchführen.

j Polen der Elektromagneten 33 und 33', die um 90° gegeneinander

j In Fig. 5 sind zwei Sprühvorrichtungen C und C angezeigt. Die Aufzeichnungsgeräte K und K¹ erfassen das magnetische Feldlinienf bild der Oberflächenrisse und wandeln dasselbe in eine Informa-I tion aus elektrischen Signalen um. Zwischenspeicher M und M¹ mit Verzögerung übertragen die elektrischen Signale von den Aufzeichnungsgeräten K und K¹ zu der Markierungsvorrichtung L mit entsprechender Zeitverzögerung. Die Markierungsvorrichtung L

!ist im Anschluß an die Magnetisierungsvorrichtungen J und J^f '.vorgesehen und wird durch die elektrischen Signale der Aufzeichnungsgeräte K und K^! nach entsprechender Verzögerung in den Zwischenspeichern M und M¹ gesteuert. Ein Knüppel 1 wird in IPfeilrichtung bewegt. Die Aufzeichnungsgeräte K und K^f umfassen bspw. vier Fernsehkameras, eine für jede der vier Oberflächen

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des Knüppels 1. Die Aufzeichnungsgeräte K und K¹ sind unmittel- j j bar hinter den Magnetisierungsvorrichtungen J.und J^f und vor , • den Transportrollen 34 im Anschluß an die beiden Vorrichtungen j J und J' angeordnet. Denn sonst könnte das magnetische FeIdjlinienbild, auf der unteren Fläche des Knüppels 1 durch die j Transportrollen 34 verwischt werden. Außerdem können die magne- !tisierbaren Teilchen von den Oberflächen des Knüppels 1 durch . i die beim Transport auftretenden Schwingungen abfallen.

! Die Markierungsvorrichtung L arbeitet bspw. mit Sprühvorrichtungen für Farbpulver, die durch Spulen betätigte Ventile gesteuert werden.

j Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 5 ist folgende: die , Feldlinienbilder der magnetisierbaren Teilchen auf den X-X- j \ und Y-Y-Oberflächen des Knüppels 1, die in der jeweiligen Ma7 j j gnetisierungsvorrichtung J bzw.· J^f erzeugt sind, werden durch ! j die Fernsehkameras der Aufzeichnungsgeräte K und K¹ aufgenommen j und in elektrische Signale umgewandelt. In den Zwischenspeichern¹· M und MV mit je einem Bandaufzeichnungsgerät oder dgl. erfolgt j i eine Zwischenspeicherung und Zeitverzögerung. Dann werden die i Signale entsprechend dieser Zeitverzögerung in die Markierungsvorrichtung L übertragen und bewirken eine gleichzeitige Markierung der Risse auf allen Oberflächen des Knüppels 1.

Die Erfindung ist im Hinblick auf die Verwendung für lange Knüppel mit quadratischem Querschnitt erläutert. Die Erfindung ist auf die Überprüfung solcher Knüppel nicht eingeschränkt, sondern auch für flache rechteckförmige Stahlplatten und ähnliche Werkstücke brauchbar.

Im folgenden sind Anlagewerte für eine Einrichtung nach Fig. 1 angegeben:

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; Knüppelgröße 1: 100 mm Seitenlänge des Quadratquerschnitts,i ; 12 m Länge !

I Magnetisierungs- 200 V Wechselspannung, 150 A ;

• vorrichtung D: j

j Schleifvorrichtung 60 PS, 500 Umdrehungen/min j j. zur Rißbeseitigung 16: 610 mm 0, 75 mm Breite |

j Dunkelfeldbeleuchtung F-: 2 Einheiten von je 100 W !

Arbeitsgeschwindigkeit . j

.; der Rißüberprüfung und 60 m/min .

i Beseitigung: j

: Eine Bedienungsperson genügt für die ganze Anlage. ; !Zum Vergleich sei erwähnt, daß die obengenannte Arbeitsweise a) \

j i

;mit Gleichstrom bei Knüppeln gleicher Abmessung eine Rißprüfung ; !mit einer Leistung von einem Werkstück/min erlaubt. Für die ! !Markierung sind etwa sechs Bedienungspersonen notwendig. I

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Claims

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Patentansprüche

1/. Kontinuierliches magnetisches Nachweisverfahren für Risse in ! -Stahlwerkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Träger- |

flüssigkeit verteilte magnetisierbare Teilchen auf das jeweilige!

Stahlwerkstück aufgesprüht werden und daß unmittelbar darauf ; die magnetisierbaren Teilchen in einem magnetischen Wechselfeld i

magnetisiert werden. !

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Prüfung von Stahlknüppeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflüssigkeit mit den mag- \ netisierbaren Teilchen auf ein in Bewegung befindliches Stahl- j

werkstück aufgesprüht wird Lind daß die Magnetisierung bei der i Bewegung des betreffenden Stahlwerkstücks durch ein magnetische^

Wechselfeld berührungsfrei erfolgt. !

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, ' daß die magnetisierbaren Teilchen mit einem Farbstoff und/oder j

einem Fluoreszenzstoff vermischt werden. j

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Magnetisierung in einem ersten magnetischen Wechselfeld nochmals eine Sprühbehandlung mit magnetisierbaren Teilchen erfolgt und daß eine weitere Magnetisierung in einem magnetischen Wechselfeld vorgenommen wird, das gegenüber dem ersten Wechselfeld um 90° verschränkt ist.

5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine kontinuierliche Transporteinrichtung (A) zum Transport von Stahlknüppeln in einer Transportstrecke vorgesehen ist und daß längs der Transportstrecke eine Sprühvorrichtung (C) zum Aufsprühen der Trägerflüssigkeit mit magnetisierbaren Teilchen auf die Stahlknüppel und eine Magnetisierungsvorrichtung (D) mit einem Wechselstrom-Elektromagneten sur Magnetisierung der besprühten

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iZone der Stahlknüppel vorgesehen sind,
i

:6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die (Sprühvorrichtung (C) einen Zufuhrbehälter (7), einen Sammelbehälter (11) unterhalb der Transportstrecke und einen Rücklaufteil zwischen dem Sammelbehälter (11) und dem Zufuhrbehälter (7)|

lumfaßt. ι

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;7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am j (Boden des Zufuhrbehälters (7) zahlreiche Sprühdüsen (8) ange- \ordnet sind und daß an den Zufuhrbehälter (7) eine Zufuhrleitung _:(9) und eine Abfuhrleitung (10) für die Trägerflüssigkeit mit !den magnetisierbaren Teilchen angeschlossen sind.

,8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gelkennzeichnet, daß die Magnetisierungsvorrichtung (D) einen jWechselstrom-Elektromagneten (12), eine Auflageplatte (13) für !denselben und ein Hubwerk (E) mit einer Zylindereinheit (15) !zum Heben und Senken der Auflageplatte umfaßt.

I9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierungsvorrichtung zwei innerhalb der Transportstrecke hintereinander angeordnete und jeweils um 90° gegeneinander versetzte Elektromagneten umfaßt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Transportstrecke in Anschluß an die Magnetisierungsvorrichtung eine Rißbeseitigungsvorrichtung (G) oder eine Markierungsvorrichtung (L) angeordnet sind.

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