DE2352511A1

DE2352511A1 - Verfahren und einrichtung zum anbringen eines magnetischen speicherbandes

Info

Publication number: DE2352511A1
Application number: DE19732352511
Authority: DE
Inventors: Karl Tegtbauer
Original assignee: Institut Dr Friedrich Foerster Pruefgeraetebau GmbH and Co KG
Current assignee: Institut Dr Friedrich Foerster Pruefgeraetebau GmbH and Co KG
Priority date: 1973-10-19
Filing date: 1973-10-19
Publication date: 1975-04-30

Description

Anmelder: Institut

Dr. Friedrich Förster
Prüfgerätebau

Unser Zeichen: A 233

Verfahren und Einrichtung zum Anbringen eines magnetischen Speicherbandes

Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines magnetischen Speicherbandes an die Innenwand eines magnetographisch zu·ρrufenden Stahlrohres während der Magnetisierung des Stahlrohres und eine Einrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Unter magnetographischer Prüfung versteht man in diesem Zusammenhang eine Gattung der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, bei der die Oberfläche eines auf Fehler zu prüfenden Stahlteiles in engen Kontakt mit einem magnetischen Speicherband gebracht wird, bei der das Stahlteil während des Bestehens dieses Kontaktes einem hinreichend starken magnetischen Feld ausgesetzt wird, so daß an Fehlerstellen magnetischer Streufluß aus der Oberfläche des Stahlteiles austritt und im darüberliegenden Speicherband eingespeichert wird und bei der anschließend das Speicherband· von der Oberfläche abgenommen und mit den bekannten Verfahren auf eingespeicherten magnetischen Streufluß abgetastet wird. Allen magnetischen Streuflußverfahren ist gemeinsam, daß sie umso empfindlicher und mit umso größerem Störabstand arbeiten, je näher an der zu untersuchenden Oberfläche man den magnetischen Streufluß erfassen kann. Darauf

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basiert auch ein großer Vorteil, den die Magnetography.e gegenüber anderen Arten der magnetischen Streuflußprüfung auf weis/t. Bei keinem der übrigen magnetischen Streuflußverfahren ist es möglich, mit den AufnahmeOrganen so nahe an die Oberfläche der zu prüfenden Teile heranzukommen wie bei der Magnetographic. Das bedingt andererseits, um diesen Vorteil voll ausschöpfen zu können, daß beim magnetographischen Prüfen das magnetische Speicherband mit kräftigem Druck auf den gesamten Bereich der oftmals unebenen zu prüfenden Fläche angepreßt werden muß.

Bei der Prüfung der Innenflächen von Rohren wurde das aus dem Gesagten sich ergebende Problem gelöst, indem man in das Innere des zu prüfenden Rohres ein Bündel hinein zog oder schob, das, von außen nach innen aufgezählt, aus einem flexiblen magnetischen Speicherband, einem elastisch dehnbaren Schlau di 'und gegebenenfalls einem normalerweise für die Magnetisierung*benötigten zentralen elektrischen Leiter bestand, der sich dann.im Inneren des Schlauches befand. Das Bündel fädelte man so weit ein, daß es an beiden Seiten aus dem Rohr herausragte. Das vordere und hintere Ende des Schlauches wurde abgedichtet,etwa indem man die beiden Schlauchenden luftdicht auf den Zentralleiter bandagierte. Anschließend ließ man, entweder durch eine Öffnung im Schlauch oder durch den hohlen, mit Löchern im Bereich des Schlauches versehenen Zentralleiter, Luft in das Innere des Schlauches strömen, bis sich dieser soweit gefüllt hatte, daß das um den Schlauch liegende Speicherband straff an die Innenwand des Rohres angedrückt wurde. Nach erfolgter Magnetisierung, etwa durc h einen Stromstoß durch den Zentralleiter, konnte man die Luft ablassen und das Speicherband aus dem Rohr herausnehmen sowie in geeigneter Weise auf eingespeicherte Fehlerstreuflüsse abtasten.

Bei Rohren größeren Innendurchmessers ließ sich dieses Verfahren mit Erfolg anwenden. Dagegen war bereits bei Innendurchmessern kleiner als etwa 18 mm eine Anwendung des

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-Verfahrens nicht mehr möglich, da der zur Verfügung stehende Querschnitt nicht ausreichte, um die Summe der Querschnitte von Zentralleiter, Speicherband und Schlauch aufzunehmen. Aber auch schon bei größerem Innendurchmesser stellten sich erhebliche Schwierigkeiten ein, wenn es sich um nennenswerte Rohrlängen handelte. Das Bündel, bestehend aus Zentralleiter, elastischen Schlauch und Speicherband neigte beim Einführen zum Aufspreizen, wodurch das Anbringen des Speicherbandes sehr zeitraubend werden konnte. Das war besonders dann sehr ärgerlich, wenn es sich bei den Rohren um solche handelte, für deren Prüfung jeweils nur ein eng begrenzter Zeitraum zur Verfügung steht, wie etwa bei den in einen Wärmeaustauscher eingebauten Rohren. Darüber hinaus wurde zuweilen die Prüfsicherheit dadurch beeinträchtigt, daß es zu Falten und Dopplungen im Speicherband kam. Ss bestand auch die Gefahr des Abreißens. des Speicherbandes,· weil wegen .der unvermeidlich im Schlauch zurückbleibenden Luftreste das Speicherband gegen die Rohrwand gedrückt, beim Durchziehen gebremst und deshalb stark gedehnt wurde. Die genannten Schwierigkeiten nahmen zu mit steigender Rohrlänge. So mußte z.B. bei Rohren mit einem Innendurchmesser von 30 mm die maximal prüfbare Rohrlänge auf 6 m festgesetzt werden", um die Schwierigkeiten und Ausfallmöglichkeiten auf ein vertretbares Maß herabzusetzen. Noch gravierender wurden die Schwierigkeiten, wenn es sich um nichtkreisförmige Rohrquerschnitte handelte, etwa um elliptische. Als eine weitere Ursache von Zeitverlusten' bei der Prüfung muß schließlich noch das gelegentliche Auftreten von Beschädigungen der relativ empfindlichen Schläuche genannt werden.

Die Erfindung macht sich zur Aufgabe unter Vermeidung der genannten Nachteile ein schnelles, zuverlässiges und einfaches Verfahren zum Anbringen eines magnetischen Speicherbandes an die Innenseite eines Rohres zu finden, das auch Rohr*e kleineren Innendurchmessers und größerer Länge einschließt, als bisher geprüft werden konnten, sowie eine

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-Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens aufzuzeigen. Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Verfahren und einer Einrichtung gemäß den Patentansprüchen 1 und 2.

Da der bisher notwendige Luftschlauch beim erfindungsgemäßen Verfahren überflüssig geworden ist, können jetzt auch Rohre geringeren Innendurchmessers noch geprüft werden. Zudem vereinfacht sich das Einfädeln des magnetischen Speicherbandes ganz erheblich, so daß gegenüber der früheren Verfahrensweise große Zeitgewinne erzielt werden. Durch das Wegfallen des Luftschlauches treten auch die beim Einführen und Herausziehen des Speicherbandes störenden Luftreste und die dabei auftretende Bremswirkung nicht mehr in Ex-scheinung. Es können ohne weiteres längere Speicherbänder als bisher eingeführt werden. Außerdem hat sich gezeigt, daß das Speicherband an' der Innenwand des Rohres, glatt und ohne Falten oder Dopplungen anliegt* Damit hat sich auch die Prüfsicherheit gegenüber früher erhöht.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt und zwar in Figur 1 ein Längsschnitt und in Figur 2 ein Querschnitt entlang der Linie II - II.

Im Inneren des zu prüfenden Stahlrohres 1 mit ovalem Querschnitt befindet sich ein elektrischer Leiter 2 in Form eines Kupferstabes mit rechteckigem Querschnitt. Um das vordere, aus dem Rohr 1 herausragende Ende 3 des Leiters 2 ist ein Ende eines länglichen magnetischen Speicherbandes 4 gewunden und mit einem Klebeband 5 abdichtend am Umfang des Leiters befestigt. Hierzu kann statt des Klebebandes auch ein geschlossenes Gummispannband oder eine Spannschelle aus Blech manschettenartig über das Speicherband 4 und den Leiter 2 gezogen werden. Der Leiter 2 kann im Innern des Rohres 1 zum Schutz des Speicherbandes 4 vor eventuellen Beschädigungen spiralig von

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-einem Schaumgummistreifen 7 umwandelt sein. Damit wird gleichzeitig vermieden, daß der Leiter 2 unmittelbar auf dem Speicherband 4 aufliegt, das sich in seiner Längsrichtung durch das ganze Rohr 1 erstreckt. Die Breite des Speicherbandes 4 ist so gewählt worden, daß eine reichliche Überlappung 6 der Kanten 8 und 9 möglich ist, wenn das Speicherband an der Innenwand des Rohres 1 anliegt. An seinem hinteren Ende durchläuft der Leiter 2 die Öffnung eines Gummistopfens 10, der an seiner Außenseite 11 leicht konisch gestaltet ist. Mit der konischen Außenseite 11 steckt Stopfen 10 in der hinteren Öffnung des Rohres 1. Er· hält das aus der Öffnung herausi'agende Speicherband 4 an der Rohrinnenwand fest und schließt den Raum zwischen Speicherband 4 und Leiter 2 luftdicht ab:.-Eine Bohrung 12, deren Eingang 13 an die Düse einer handelsüblichen Preßluftpistole angepaßt ist, ermöglicht

&as Einführen von Druckluft in den vom Speicherband 4 umschlossenen Raum·14. Bei Bedarf kann in der Bohrung ein Ventil vorgesehen sein. Die Bohrungen 15 und 16 dienen einerseits zum Anklemmen der Magnetisierungsstromquelle an die beiden Enden des Leiters 2, andererseits zum Durchziehen des Leiters 2 durch das Rohr 1.

In der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man beim Beispiel nach Figur 1 und 2 etwa folgendermaßen vorgehen: Man befestigt das vordere Ende des Speicherbandes 4 in der dargestellten Weise an dem vorderen Ende 3 des Leiters 2, der vorher eventuell mit einer Schaumgummiwendel 7 versehen worden ist. Dann schiebt man den Gummistopfen 10 an die der Länge des zu prüfenden Rohres 1 entsprechende Stelle des Leiters 2. Mit Hilfe einer vorher durch das Rohr 1 geschossenen, in der Bohrung 15 befestigten Schnur zieht man den Leiter 2 mit dem daran befestigten Speicherband 4'in Richtung von Pfeil 17 in das Rohr 1 hinein. Das Speicherband 4, das im entspannten Zustand plan ist, wird beim Einführen in das Rohr 1 ein we-

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-nig zusammengerollt. Aufgrund seiner Elastizität entsteht dabei eine Eigenspannung, die die innere überlappende Kante 9 des Speicherbandes 4 leicht gegen die Innenseite des Speicherbandes drückt. Beim Eindrücken des Stopfens 10 in die Öffnung des Rohres 1 achtet man darauf, daß sich das Speicherband 4 dort im gleichen Sinne überlappt wie am vorderen Ende 3 des Leiters 2. Die beiden Enden des Leiters 2 werden mit den Elektroden einer nicht dargestellten Quelle für Hochstromimpulse verbunden. Anschließend setzt man kurz eine Preßluftpistole an den Eingang 13 der Bohrung 12 und läßt durch Betätigen der Preßluftpistole Druckluft in den Raum 14 zwischen Leiter 2 und Speicherband 4 einströmen. Durch den leichten Andruck der überlappenden Kante 9 gegen die Innenseite des Speicherbandes 4 hat sich eine gewisse Vorabdichtung entlang der ganzen Kante 9 ergeben. Von der eingeströmten Druckluft wird daher das Speicherband 4 an die Innenwand des Rohres 1 gepreßt. Im Bereich der Überlappung 6 werden die Kanten des Speichex-bandes 4 kräftig zusammen und an die Rohrwand gedruckt, so daß sie sich selbständig abdichten. Während der Innenraum des Rohres 1 unter erhöhtem Luftdruck steht, wird ein Schalter der oben genannten Stromquelle betätigt, der einen Hochstromimpuls durch den Leiter 2 auslöst. Dabei wird ein kräftiges zirkuläres Magnetfeld im Rohr 1 aufgebaut, "das das Heraustreten von Streuflüssen aus Fehlerstellen der Rohrinnenwand ermöglicht, während sich das magnetische Speicherband 4 in engem Kontakt mit der Rohrinnenwand befindet. Ist dafür gesorgt, daß die Magnetisierung noch bei anliegender Preßluftpistole erfolgen kann, bedarf man keines Ventils in Bohrung 12. Nach dem anschließenden Entlüften des Rohrinnenraumes werden Leiter 2 und Speicherband 4 wieder aus dem Rohr herausgezogen. Das Speicherband 4 wird vom Leiter 2 abgetrennt und in bekannter Weise auf eingespeicherte Fehlerstreuflüsse abgefragt.

Im oben dargestellten Beispiel nach Figur 1 und 2 ist eine Magnetisierung des Rohres mittels Zentralleiter vorgese-

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hen, weil diese Art der Magnetisierung für die Streuflußprüfung im Inneren von Rohren die vorteilhafteste ist. Soll jedoch aus irgendwelchen Gründen eine andere Art der Magnetisierung benutzt werden, entfällt also der Zentralleiter, so vereinfacht sich dadurch das erfindungsgemäße Verfahren noch mehr. Zum Abschließen des vom Speicherband umschlossenen Raumes 14 kann man in diesem Fall an beiden Enden des Rohres 1 einen Stopfen vorsehen, der dem Stopfen 10 ähnlich sein kann, jedoch keine Öffnung zum Durchführen eines Leiters besitzt.

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Claims

•Patentansprüche

1)!Verfahren zum Anbringen eines magnetischen Speicherbandes an die Innenwand eines magnetographisch zu prüfenden Stahlrohres während der Magnetisierung des Stahlrohres, dadurch gekennzeichnet,

- daß das magnetische Speicherband im überlappend eingerollten Zustand in das Stahlrohr eingeführt wird, wobei die innere parallel zur Achse des Stahlrohres verlaufende Kante des Speicherbandes durch dessen Eigenspannung leicht an die innere Oberfläche des Speicherbandes gedrückt wird,

- daß das vordere, und das hintere Ende des durch das Speicherband umschlossenen Raumes luftdicht abge-

:{.* schlossen wird

' - und daß Druckluft in den genannten Raum geführt wird,

2) Eim-ichtung zürn Anbringen eines magnetischen Speicher-• bandes an die Innenwand eines magnetographisch zu prüfenden Stahlrohres während der Magnetisierung des Stahlrohres, zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus dem magnetischen Speicherband, aus einem das magnetische Speicherband an die Innenwand des Stahlrohres drückenden Luftpolster und aus einer Druckluftquelle zum Aufbau des Luftpolsters, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Luftpolster ohne Zwischenschaltung eines aufblasbaren elastischen Schlauches unmittelbar vom Speicherband (4) eingeschlossen ist, wobei die -parallel zur Achse des Stahlrohrs (1) verlaufenden Kanten (8, 9) des Speicherbandes sich überlappen und vom Luftpolster selbstabdichtend an die Innenwand des Stahlrohres gedrückt werden,

- daß zusätzlich Mittel zum luftdichten Abschließen des vom Speicherband umschlossenen Raumes (14) am vorderen und hinteren Ende des Speicherbandes vorgesehen sind.

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3) Einrichtung nach Anspruch Z₉ dadurch gekennzeichnet, - daß die Mittel zum luftdichten Abschließen des vom Sp_teicherband umschlossenen Raumes (14) in Stopfen (,10) bestehen, deren Außenseite·-(11) das Sp.eicherband (4) an die Innenwand am Ausgang des Stahlrohres (1) andrückt.

4) Einrichtung nach Anspruch 3₉ dadurch gekennzeichnet, - daß in mindestens einem der Stopfen (10) sich eine. Bohrung (12) zum Einspeisen von Druckluft befindet«

5) Einrichtung■nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ■^gekennzeichnet,

' ·' - daß durch den vom Speicherband (4) umschlossenen ■> ' Raum (14)·in axialer Richtung ein elektrischer Leiter (2) führt·.

6) Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, - daß wenigstens an einem Ende des Leiters (Z) das Speicherband (4) überlappend um den Leiter geschlungen ist und luftdicht abschließend am Leiter befestigt ist«

7) Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,

·= daß wenigstens an einem Ende des Leiters (2) ein Stopfen (10) mit einer Öffnung vorgesehen ist, durch die der Leiter luftdicht abschließend hindurch geführt wirdp wobei die Außenseite (11) des Stopfens das Speicherband (4) luftdicht abdichtend an die Innenwand am Ausgang des Stahlrohres (1) drückte

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