-
Prüfvorrichtung für langgestreckte Werkstücke, die während der Bewegung
des zu untersuchenden Werkstücks um dessen Längsachse umläuft Die Erfindung bezieht
sich auf eine Prüfvorrichtung für langgestreckte Werkstücke, die während der Bewegung
des zu untersuchenden Werkstücks um dessen Längsachse umläuft.
-
Prfvorrichtungen dieser Art sind bekannt, weisen jedoch den Nachteil
auf, daß die Ergebnisse der Prüfung nicht immer einwandfrei sind. Der Erfindung
liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung zur Verfügung zu stellen,
die einwandfreie Versuchsergebnisse zu erreichen gestattet. Eine PrUfvorriehtung,
die diese Aufgabe löst, ist gekennzeichnet durch unmittelbar vor und unmittelbar
hinter der Prüf- bzw. Kontrollstelle (n) angeordnete, ständig am zu prüfenden Werkstück
unter Druck anliegende, selbstzentrierende und dadurch Schwingungsknoten bildende
Fffhrungsmittel. Dadurch wird nicht nur die Eigenfrequenz des Werkstücks im Bereich
der PrUfung- bzw. Kontrollstelle(n) erhöht, so daß das Werkstück keine Resonanz
veranlassen kann, das Werkstück wird'dadurch auch so geführt, daß jede Messung exakt
wiederholbar ist. Zweckmäßig ist es, dafür zu sorgen, daß der Abstand der Führungsmittel
von-der PrUf- bzw.
-
Kontrollstelle anderbar ist.
-
Praktisch fallen keinerlei Kosten zum Erstellen einer solchen Prüfvorrichtung
an, wenn man den Prüfkopf anstelle eines Messerkopfes einer Schälmaschine in dieser
anordnet, d.h. es braucht lediglich der Messerkopf der solche Führungsmittel aufweisenen
Schälmaschine entfernt und an seiner Stelle der PrUfkopf angeordnet zu werden, wobei
dann natürlich Vorrichtungen für die Informationsübertragung vom rotierenden Prüfkopf
auf den Maschinenständer in Form von Schleifringen und Bürsten oder; Ubertragern,
wie Sender und Empfänger, oder eines Kontaktgebers für den Fall, daß die Prüfmessung
auf dem rotierenden Kopf ausgewertet wird ùnd nur noch eine Information auf den
Maschinenständer gegeben wird, ob das Prüfgut nach wählbaren Kriterien wfehlerhaft"
oder "fehlerfrei" ist. Man kann dann zunächst laufend stangenförmiges Gut, wie Rohre,
Wellen od. dgl. schälen und nach Ersatz des Messerkopfqs durch einen Prüfkopf die
geschälten Werkstücke prüfen.
-
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispieles nachstehend erläutert. Es zeigt: Figur 1 einen Schnitt durch
die vor und hinter einem Prüfkopf angeordneten Führungsmittel, die einem Schnitt
nach der Linie I-I der Figur 2 entsprechen.
-
Figur 2 eine Axialansicht auf als Schwenkhebel ausgebildete Führungsmittel,
die ständig am zu prüfenden Werkstück anliegen.
-
Im Falle des Ausführungsbeispieles ist angenommen, daß jeder vor bzw.hinter
einem Prüfkopf P angeordneten Führung vier
Führungsmittel zugeordnet
sind, ohne daß damit gesagt sein soll, daß nicht auch drei oder mehr als vier Führungsmittel
vorgesehen sein können. Jedes dieser Führungsmittel ist als Schwenkhebel 1 ausgebildet.
Der Kreis, auf dem die Lager 2 der Schwenkhebel 1 liegen, ist größer als der Kreis
3, der dem Durchmesser des größten Werkstücks entspricht, welches geprüft werden
soll. Damit liegen auch die Schwenkachsen 4 der Schwenkhebel 1 auf einem Kreis,der
größer ist als der Kreis 3. Mit jedem Schwenkhebel 1 ist ein Zahnsegment 5 starr
verbunden. Diese Zahnsegmente 5 sind über eine Zahnkette 6 miteinander gekoppelt.
Selbstverständlich können die Schwenkarme 1 auch durch andere Mittel miteinander
gekoppelt sein.
-
An einem der Schwenkhebel ist ein Hebel 7 festgelegt, der an einer
Kolbenstange 8 eines Zylinders 9 bei 10 angelenkt ist.
-
Der Rolben wird pneumatisch oder hydraulisch so beeinflußt, daß sich
durch Verschieben der Kolbenstange 8 alle vorgesehenen Schwenkhebel gemeinsam verschwenken
lassen. Der Zylinder 9 9 ist bei 11 maschinenfest gelagert. Durch entsprechende
Beeinflussung des mit der Kolbenstange 8 verbundenen Kolbens lassen sich die von
den Schwenkhebeln 1 auf das Werkstück 12 ausgeübten Anpressdrücke festlegen und
regeln, und zwar so, daß die Schwenkhebel, wie bei den atmenden Führungen" an sich
bekannt, auch bei Durchmesseränderungen des Werkstücks ständig an diesem anliegen.
-
Aus dem Schnitt der Figur 1 ist ersichtlich, daß beiderseits des Prüfkopfes
P je eine Führung vorgesehen ist, die je mehrere Schwenkhebels 1 aufweist. Die Schwenkhebel
sind über Zapfen 14 im Gehäuse 15 gelagert. Der Prüfkopf P ist ebenfalls, und zwar
über Lager 16, im Gehäuse 15 gelagert.
-
Ist, wie im Falle des Ausführungsbeispieles angenommen, ein Werkstück
12 mit verhältnismäßig geringem Durchmesser geprüft worden, und soll nunmehr ein
Werkstück mit größerem Durchmesser geprüft werden, dann ist es lediglich erforderlich,
durch
Verschwenken des Hebels 7 die vorgesehenen Schwenkhebel 1 ii Sinne des Pfeiles 17
zu verschwenken und damit auf den Durchmesser des dann zu schälenden Werkstücks
einzustellen, was innerhalb von Sekunden ohne Schwierigkeiten möglich ist.
-
Jeder Schwenkhebel kann, wie dies die Schwenkhebel 1 zeigen, aus einer
durch Rippen 18 versteiften Platte bestehen, der eine Verschleißplatte 19 zugeordnet
ist, deren Breite der Breite des Schwenkhebels 1 entspricht. Anstelle der Verschleißplatte
19 kann auch nur eine VerschleiBleiste 20 bzw. 21 vorgesehen sein, die unmittelbar
vor bzw. unmittelbar hinter dem Prüfkopf 13 an den Schwenkhebeln angeordnet sind.
Darüberhinaus können weitere Leisten 22, unter Wirkung von Federn 23 stehend, angeordnet
werden. Anstelle dieser nachgiebig geführten Leisten 22 können auch Rollen 24 vorgesehen
sein, die ebenfalls unter Wirkung einer oder mehrerer Federn 25 stehen. Die Verschleißleiste
1 " zeigt dies. Diese Ausbildung der Führungsmittel bringt, wie Figur 1 veranschaulicht,
auch den Vorteil mit sich, daß die das Werkstück in schwingungstechnischem Sinne
einspannenden Führungsmittel verhältnismäßig nahe an den Prüfkopf P herangeführt
werden können, so daß die Eigenfrequenz des Werkstücks im Prüf- bzw. Kontrollbereich
verhältnismäßig hoch ist.
-
Wenn aus irgendeinem Grunde Wert darauf gelegt wird, daß die Menge
der Schwenkhebel ein gewisses MaB nicht übersteigt, dann kann die Prüfvorrichtung
so gestaltet werden, daß Schwenkhebel für einen Durchmesser-Teilbereich und Schwenkhebel
für einen anderen Durchmesser-Teilbereich in der Prüfvorrichtung angeordnet werden
können, beispielsweise koaxial. Sollen Werkstücke mit dem größeren Durchmesser gemessen
werden, dann werden die Schwenkhebel für Werkstücke mit kleinerem Durchmesser aus
der Prüfvorrichtung entfernt. Auch in diesem Fall lassen sich die Führungsslttel
jeder Führung schnell auf andere Durchmesser
einstellen.
-
Da oft Wert darauf gelegt wird, daß der Abstand der Meßsonden des
Prüfkopfes vom Prüfgut möglichst gering ist, werden diese Meßsonden im Prüfkopf
P zweckmäßigerweise verstellbar angeordneu, wie dies durch die Spindeln 13 angedeutet
ist.
-
Steht eine Schälmaschine mit umjaufendem Messerkopf zur VerfU-gung,
dann braucht diese nur so geändert zu werden, daß anstelle des Schälkopfes der Prüfkopf
P am Flansch 26 lösbar festgelegt werden kann, der Prüfkopf P wird dann genauso
wie der Schallkopf beispielsweise mittels einer Zahnkette od. dgl.
-
27 in Umlauf versetzt. Es ist dann lediglich dafür zu sorgen, daß
die Drehzahl des Flansches 26 der erforderllchen Drehzahl des Prüfkopfes P entspricht,
was bei Schälmaschipen keiner zusätzlichen Änderung bedarf, da bei diesen die tlrehmahT
n einem großen Bereich stufenlos steuerbar ist.
-
Selbstverständlich können auch andere bekannte FUhrungsmittel anstelle
der im Ausführungsbeispiel dargesteZl-Fen F0hrungsmittel vorgesehen sein, wesentlich
ist nur, daß diese Führungsmittel ständig, das Werkstück zentrierend, an diesem
anliegen und Schwingungsknoten an diesen Stellen bilden Um zu zeigen, daß auch Werkstücke
verschiedenen Durchmessers hintereinander geprüft werden können, sind in Figur 1
zwei Werkstücke 12 und 12' dargestellt, die kurz hintereinander geprüft werden,
ohne daß es des Verstellens des Prüfkopfes bedarf. Selbstverständlich können auch
Tastmittel bekannter Art vorgesehen sein, die die Meßsonden des Prüfkopfes P automatisch
auf den richtigen radialen Abstand vom Werkstück einstellen. Soll z.B. ein Großrohr,
dessen Querschnitt vom Kreisring abweicht, auf Materialfehler geprüft werden und
kommt es, wie z.B. bei Ultraschallsonden, auf einen konstanten Abstand
zwischen.
der Rohroberfläche und den rotierenden Meßsonden an, dann ist eine "kopierende"
Verstellung der Sonden mit Hilfe der Tastmittel wesentlich.
-
Welcher Art die Prüfvorrichtung ist, richtet sich danach, ob lediglich
die Oberflächen der Werkstücke zu untersuchen sind oder auch Tiefenmessungen durchgeführt
werden sollen.
-
Da das zu prüfende Gut im gesamten Bereich der FUhrungsmittel gut
zentriert und nahezu schwingungsfrei gelagert ist, bietet sich auch dieser Bereich
für die Materialprüfung des durchlaufenden Gutes an.
-
Will man z.B. sowohl auf Tiefenfehier, wie Hohiräumer als auch auf
Oberflächenfehler, wie Risse, prüfen, so empfiehlt es sich, einen rotierenden Kopf
z. B. mit Wirbelstrun.sonden ausgerüstet mit z.B. zwei stationären Ultraschallsunden
(für die Ermittlung der Tiefenfehler) im Führ1ungsrnttelbereich zu kombinieren.
Dazu wird an der Einlau-- oder der Auslauf seite ein gegenüber dem stangenförmigen
Prüfgut abgedlchçeter Hohlzylinder oder eine Wanne angeordnet, in die zwei Ultraschallsonden
diametral so eingebaut werden, daß derer Sendestrahlen z.B. in einem Winkel von
90 ° stehen. Zur Materialprdfur.g wird der Hohlzylinder bzw. die Wanne so mit Wasser
aufgefüllt, daß die Sonden mit dem PrUfgut in einwanafreiem Schallkontakt stehen.
Die Schwenkhebel werden dabei z.B. durch Aussparungen so ausgebildet, daß sie den
Sendestrahlen nicht im Wege sind.