DE2559125A1

DE2559125A1 - Vorrichtung zur zerstoerungsfreien ultraschallpruefung von zylindrischen werkstuecken

Info

Publication number: DE2559125A1
Application number: DE19752559125
Authority: DE
Inventors: I Frangopol; Silviu I Dipl Ing Heretoiu; Gheorghe C Dipl Ing Ionescu; Petru Grigore Gh Lucuta; Andrei Gh Lutescu; Victor P Dipl Ing Manoliu
Original assignee: INST PENTRU CREATIE STINTIFIC
Current assignee: INST PENTRU CREATIE STINTIFIC
Priority date: 1974-12-30
Filing date: 1975-12-30
Publication date: 1976-08-05
Also published as: CH592307A5; FR2296848B1; FR2296848A1; US4018082A; DE2559125C3; DE2559125B2; RO66002A2

Description

Vorrichtung zur zerstörungsfreien Ultraschallprüfung von

zylindrischen Werkstücken

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Ultraschallprüfung von zylindrischen Werkstücken, wie z. B. die Adhäsionprüfung der Weissmetall-Schalen an Gleitlagern, sit einem Drehtisch, auf dem sich ein Behälter befindet, in den das Werkstück eingetaucht werden kann, dessen Prüfung mit einem piezoelektrischen Sender erfolgt, der mit einem Defektoskop verbunden ist.

Ein bekanntes Gerät zur zerstörungsfreien Ultraschallprüfung von Lagerschalen dieser Art enthält mehrere übereinander angeordnete piezoelektrische Sender, die die Innenseite der Lagerschale während ihrer Drehung untersuchen.

Das Defektoskop steht mit einer Markierungsvorrichtung und einem Schreiber in Verbindung. Wenn eine Adhärenz oder ein

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Porositätsfehler an der Metallwandung der Lagerschale erscheint,! übernimmt die Markierungsvorrichtung diese Fehler von dem De- \ fektoskop und gibt ein elektrisches Signal zum Schreiber ab, j auf dem Papier erscheint der Fehler in Form eines Fleckes.

Dieses Gerät hat den .Nachteil, dass die zu prüfende Lagerschale :

j auf ^eder Hälfte untersucht werden und für die Fenlerfestlegung i

die Anfangsstelle der Prüfung bekannt sein muss. Ferner muss ·

I die Registrierung auf den Ilasstab der Lagerschale umgesetzt

werden. Ausserdem erlaubt das bekannte Gerät nicht die Prüfung
von Lagerschalen verschiedenen Durchmessers oder verschiedener
Höhe. Die Prüfung von Lagerschalen mit grösseren Höhen erfordert eine grosse Anzahl von Prüfköpfen, wodurch die Messung
kompliziert wird.

Es ist auch ein Apparat zur vollautomatischen Ultraschallprüfung

j von Sohrschweissungen mit gesonderter gleichzeitiger Fehler- j

registrierung auf einer Trommel bekannt, welcher eine senk- j

j rechte Stange mit radialen Armen, in die ein Prüfkopf eingebaut !

I ist, verwendet. DieStange bewegt sich in einer festen Schraub- I

mutter, was zu einer schraubenartigen Prüfungsbewegung in der ; Höhe der geschweissten Zone führt. Dieser Apparat hat den '

Nachteil mehrerer Sammelkontakte zwischen Prüfkopf und Defekto- · skop, während der Prüfkopf seine schraubenartige Bewegung aus- \ führt, was zur Anzeige störung im Defektoskop durch die von den j Kontakten eingeführten Fehler führt.

Ferner ist eine Vorrichtung zum Kennzeichnen von mittels Ultra-

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j schall festgestellten Fehlerstellen in langgestreckten Metallkörpern bekannt, z. B. zur Feststellung schlechter Schweiss- ! stellen, wobei daszu prüfende Werkstück bei ständiger Drehung

um die eigene Achse in einem Behälter, der eine Elektrolytflüssigkeit und einen Ultraschallprüfer enthält, schrittweise fortbewegt wird. In der Nähe des Ultraschallprüfers befindet sich eine Elektrode, so dass das vom Ultraschallprufer empfangene Fehlersignal das Auftreten eines Spannungsfeldes zwischen der Werkstückoberfläche und Elektrode anzeigt, wobei die Fehlerstelle durch einen elektrolytischen Niederschlag

! auf der Oberfläche des zu prüfenden Werkstückes markiert wird.

Diese Vorrichtung hat den Nachteil einer langen Prüfungsdauer, die für den elektrischen Niederschlag sowie für die Dichtung des zu prüfenden, sich bewegenden geschweissten Werkstücks erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Ultraschallprüfung der ei ngangs genannten Art zu schaffen, welche die erwähnten Nachteile beseitigt. Sie soll automatisch arbeiten und insbesondere so ausgestaltet sein, dass sie die Fehlerstelle auf der zu prüfenden Oberfläche unmittelbar kennzeichnet.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Behälter ein Zahnrad mit Schrägverzahnung aufweist, das in Eingriff mit einem über ein erstes Getriebe von einem Motor

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-■ 2 5 b j ^ 2 S

angetriebenen Ritzel steht, dessen Welle über ein zweites Getriebe eine senkrecht angeordnete Schraubenspindel in Drehung versetzt, auf der eine in Schraubeingriff mit ihr stehende Schraubenmutter senkrecht verschiebbar angeordnet ist, an welcher ein um eine senkrechte Achse verschwenkbarer, waagerechter Arm angelenkt ist, auf dem zwei über eine von Hand verstellbare Schraubenmutter in Längs/richtung des Arms verschiebbare Halter angebracht sind, welche je eine nach unten gerichtete Stange trägem, an denen je ein mit einem Bogenschreiber in Verbindung stehender piezoelektrischer Sender angebracht ist, die in den Behälter für das zu prüfende Werkstück eintauchen, so dass die Prüfung des Werkstückes entlang einer Schraubenlinie in sich berührenden bzw. teilweise überdeckenden Bereichen erfolgt und die Kennzeichnung der Fehleradhärenzzone direkt auf der Oberfläche des Werkstückes erfolgt. Eine Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass ein Bogenschreiber mit einem Trassierungselement ausgestattet ist, das zwischen der Oberfläche des Werkstücks und dem Spulenkern des Bogenschreibers beweglich ist, wobei es den Bogenschreiberstromkreis schliesst und hierdurch einen Lichtbogen erzeugt, dei auf der Oberfläche des Werkstückes in den Zonen mit einem Adhärenzgrad unter einem angenommenen Wert sichtbare Spuren hinterlässt. Hierbei ist vorgesehen, dass ein Steuerblock für den Bogenschreiber zwei Anschlüsse hat, von denen einer zur Verbindung mit dem Bogenschreiber dient, und der andere mit dem zu prüfenden Werkstück verbunden ist.

Um die vom Sender beschriebene Schraubenlinie dem Kristctll-

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j durchmesser des piezoelektrischen Senders anpassen zu können, ι kann die Steigung dieser Schraubenlinie dadurch variiert werden, ! dass das zweite Getriebe zwei auswechselbare Zahnräder ; verschiedener Zähnezhal enthält, durch welche verschiedene j Vorschubwerte eingestellt werden können.

Die neue Vorrichtung bietet die folgenden Vorteile:

j - Ausschaltung der Aufnahmeumsetzung von Trommel, Film, Band

usw. auf der Oberfläche des geprüften Werkstückes,

- Untersuchung des zu prüfenden Werkstückes mit höchstens zwei piezoelektrischen Sendern entlang einer Schraubenbahn mit kleinerer oder gleicher Steigung wie der Durchmesser des piezoelektrischen'Kristalls,

- Prüfungsmöglichkeit von verschiedensten Werkstücken,

- Prüfung der Werkstücke in kurzer Zeit mit Bedienungspersonal beschränkter Qualifikation.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgetnässen Vorrichtung anhand der !figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine axonometrische Ansicht der Vorrichtung, j Pig. 2 ein kinematisches Prinzipschema der Vorrichtung, welche mit einem Ultraschalldefektoskop und einem Steuerblock zur direkten Kennzeichnung der Fehlerstelle auf der Oberfläche des zu prüfenden Werkstückes versehen ist,

Fig. J eine Ansicht der Anordnung des piezoelektrischen Senders und des Bogenschreibers in Abhängigkeit von dem zu

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prüfenden Werkstück,

Fig.4-a eine Ansicht des Ständers des piezoelektrischen Senders,

Fig.4-b einen Querschnitt des Ständers des piezoelektrischen Senders nach Linie A-A,

Fig. 5 ein Leitungsschema des Steuerblocks für direkte Fehlerkennzeichnung auf der Oberfläche des zu prüfenden Werkstückes,

Fig. 6 ein Blockschema der Prüfungsanlage im automatischen Betrieb der Vorrichtung,

Fig.7a eine entfaltete Oberflächendarstellung eines zylindrischen geprüften Werkstückes mit Kennzeichnung der Fehlerstelle,

Fig.7b eine Darstellung der Senderimpulse, die auf dem Defektoskopschirm in verschiedenen Punkten eines Gleitlagers erscheinen, wo der Adhäsionsgrad des Weissmetalls an dem Stahlstützkörper verschiedene Werte zwischen einem Maximum und einem Minimum zeigt,

Fig. 8 ein Bild der Zone mit Adhärenzfehler des Weissmetalls bei einem Gleitlager.

Die Vorrichtung besteht aus einem Blockgestell 1, in das ein Elektromotor 2 eingebaut wird, welcher mittels einiger Keilriemen 5 ein Getriebe 4 antreibt. Die Bewegung wird weiter mittels einer elastischen Kupplung 5 zu einem Schneckenreduktor 6 und dann durch eine elastische Kupplung 7 zu einer senkrechten Welle 8 übertragen. Von der senkrechten Welle 8 wird die Bewegung zu einem Stirnrad übertragen, welches aus einem Ritzel 9 und einem Zahnrad 10 mit Schrägverzahnung besteht. Das Zahnrad

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?b- J12b

j 10 treibt einen Drehtisch 11 an. Auf der Achse 8 ist ein kegel-

artiges Ritzel 12 angeordnet, welches mit einem Kegelrad 13 in ständigem Eingriff steht. Die Bewegung des Kegelrades 13 j wird durch eine Welle 14 zu einem zylindrischen Kitzel 15 über- j

tragen, welches mit einem Zahnrad 16 kämmt. }

Die Bewegung wird weiter durch eine elektromagnetische Kupplung 17 zu einer Welle 18 und dann zu den Zahnrädern 19 und 20, wobei eine v/echselmöglichkeit der Zahnräder vorgesehen ist, übertragen die zur Erzielung verschiedener Vorschubwerte erforderlich sind. Die Bewegung des· Wechselrades 20 wird zum kegelförmigen Ritzel 21 und durch ein Kegelrad 22, die in ständigem Eingriff bleiben, zu einer Schraubenspindel 23 übertragen. Die Bewegung der Schraubenspindel 23 kann auch von Hand mittels einer Kurbel 20a (Fig. 2) durchgeführt werden.

Die Schraubenspindel 23 kann auch von einem Reduktionsmotor 24 angetrieben werden, nachdem vorher die elektromagnetische Kupplung 17 ausgekuppelt hat. Der Reduktionsmotor 24 ist auf einer senkrechten Säule 25 befestigt, welche auf dem Blockgestell 1 befestigt ist. Die Schraubenspindel 23 treibt die Schraubenmutter 26, welche auf der Nut 25a der senkrechten Säule 25 gleitet. Auf der Schraubmutter 26 ist mittels einer Achse 27 ein waagerechter Arm 28 montiert, welcher mit der Nut 28a versehen ist.

Der waagerechte Arm 28 kann sich in Horizontalebene um die Achse 27 unter einem bestimmten Winkel drehen. Auf der Säule 25

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⁸ " 2 B b 3 ι 2

sind auch zwei elektrische Begrenzungskontakte 29, ein oberer und ein unterer Kontakt, eingesetzt, die aufeinanderfolgend von einem auf der Schraubenmutter 26 befestigten Nocken 30 betätigt werden. Die elektrischen Kontabte 29 bestimmen somit den Hub der Schraubenmutter 26 auf der Nut 25a der Säule 25·

Auf der Nut 28a des waagerechten Armes 25 gleitet eine waagerechte Schraubenmutter 31₅welche von Hand durch eine Schraubenspindel 32 betätigt wird. An der waagerechten Schraubenmutter 31 ist ein Gestell 33 befestigt, welches mit einer Nut 34- versehen ist. In der Nut 34- gleiten zwei Halter 35» die unabhängig von Hand durch zwei Schrauben 36 betätigt werden. Auf jedem Halter 35 ist eine Stange 37 befestigt, an deren unterem Ende je ein Halteteil 38 befestigt wird, woran je ein piezoelektrischer Sender 39 angebracht ist (Fig. 3). Die Halteteile 38 können in Horizontal- bzw. Vertikalebene folgendermassen eingestellt werden (!ig. 3, 4-a und 4b):

- man löst eine Schraube 40, die die Drehung des Halteteils in Horizontalebene erlaubt,

- man löst die Schraube 4-1, die die Drehung des Halteteils in Vertikalebene erlaubt.

Die piezoelektrischen Sender 39 werden in den Halter 38 mittels einiger Schrauben 4-2 und einiger Büchsen (nicht dargestellt) befestigt, deren Innendurchmesser gleich dem Aussendurchmesser der piezoelektrischen Sender 39 ist, welcher mit einem piezoelektrischen Kristall 39a versehen ist..

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2h." ; :2b

An einer der beiden Stangen 37 wird ein Halter 45 für das Aufhängen eines mit einem Trassierungseiement 44a ausgerüsteten Bogenschreibers 44 befestigt. Der Halter 43 besitzt dieselben Einstellungsmöglichkeiten wie das Halteteil 38.

Die Maschine ist mit einem Ultraschalldefektoskop 45 (-Fig. 5 und 6) und einem Steuerblock 46 (H¹Xg. 6) für den Bogenschreiber

44 ausgerüstet· Die Verbindung zwischen dem piezoelektrischen Sender 39 und dem Ultraschalldefektoskop 45 vJird mittels zweier Kabel 47 und diejenige zwischen dem Bogenschreiber 44 und seinem Steuerblock 46 mittels eines Kabels 48 hergestellt. Der zweite Anschluss des Steuerblocks 46 wird an dem zu prüfenden Werkstück 49 durch ein anderes Kabel 50 hergestellt.

Das zu prüfende Werkstück 49 wird in einen Behälter 51 eingetaucht, welcher auf dem Drehtisch 11 mittels eines Singes 49a befestigt ist. Der Behälter 51 ist mit einem Entleerungsstöp»-se! (nicht dargestellt) versehen. Die Zentrierung des zu prüfenden Werkstückes 49 auf dem Drehtisch 11 wird mittels eines bzw. einiger Ringe 49a durchgeführt. Der Steuerblock 46 ist durch zwei Kabel 52 mit dem Ultraschalldefektoskop 45 verbunden. Die Kabel 52 werden an einem Relais 53 angeschlossen, welches mit einigen Kontakten 54- versehen ist, "Vom Ultraschalldefektoskop

45 gehen zwei Kabel ^ und . Kabel 56 aus, welche die Verbindung mit den Kontakten 54- bzw. 57 herstellen. Der Kontakt gehört zu einem Kontaktgeber 58. Ein Kabel 59 sichert die Verbindung zwischen den Kontakten 54- des Relais 53 und den Kontakten 57 des Kontaktgebers 58. Der Kontaktgeber 58 ist mit

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einigen Kontakten 60 versehen, an die die Netzspannung, z. B. 220 Volt, angelegt wird.

Die Kontakte 60 sind an der i-rimärwicklung eines Abspannungstransformators 61 angeschlossen. Die Kabel 48 und 50 stellen die Verbindung zwischen der Sekundärwicklung des Abspannungstransformators 61 und dem Bogenschreiber 44, bzw. dem zu prüfenden Werkstück 49 her.

Erfindungsgemäss ist die Vorrichtung mit einer automatischen Kontroll anlage mit direkter i'ehlerkennzeichnung auf der überfläche des zu prüfenden Werkstückes 49 ausgerüstet, welche, wie das Blockschema der i'ig. 6 zeigt, folgendes enthält:

- einen Steuerblock 62 für die allgemeine Stromversorgung der Maschine, an den ein Steuerblock 6J für den Elektromotor 2 j und ein Steuerblock 64 für den Reduktionsmotor 24 angeschlossen werden,

- an den Induktionsmotor 24 wird ein Steuerblock 65 für die elektromagnetische Kupplung 17 so wie der Steuerblock 66 für die elektrischen Kontakte 29, die den Hub der Schraubenmutter 26 steuern, angeschlossen. Der Steuerblock 62 wird durch eine Zwischensteuerung 67 an den Steuerblock 46 für den Bogenschreiber 44 sowie an das Ultraschalledefektoskop 45 angeschlossen. .

Die Vorrichtung arbeitet folgende^massen: Mach Betätigung des Steuerblocks 62 für die allgemeine Strom-

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- 11 - 2-"~· - * 2 b

Versorgung der Vorrichtung wird der oteuerblock 63 betätigt, wodurch der Elektromotor 2 eingeschaltet wird. Dieser setzt über das Getriebe 4, den ßchneckenreduktor 6, die senkrechte Welle 8, das zylindrische Eitzel mit Schrägverzahnung 9 und das Zahnrad 10 den Drehtisch 11 in Drehbewegung, auf dem der Behälter 51 befestigt ist. In diesem befindet sich das zu prüfende Werkstück 49 (z. B. ein Gleitlager mit Weissmetallschicht, deren Adhärenz an den StahlStützkörper geprüft werden soll).

Der waagerechte Arm 28 der Vorrichtung kann auch eine senkrechte Translationsbewegung ausführen. Durch das Kegelrad 22 und das ! Kegelrad 13 wird die Bewegung von der senkrechten Welle 8 zur Welle 14, zum zylindrischen Eitzel 15 und zu dem frei auf der Welle eingesetzten Ead 16 übertragen.

Die elektromagnetische Kupplung' 17 erlaubt in der von dem Steuer block 65 gesteuerten Stellung "gekoppelt" die Weiterübertragung der Bewegung durch die Welle 18, die Zahnräder 19 und 20, das kegelförmige Eitzel 21 und das Kegelrad 22 zur Schraubenspindel 23 und zur Schraubenmutter 26, an der der waagerechte Arm 28 angelenkt ist.

Durch die Zusammensetzung der Drehbewegung des zu prüfenden Werkstückes zusammen mit dem Behälter 51 und dem Drehtisch in der Horizontalebene einerseits und der vertikalen Translationsbewegung des waagerechten Arms 28 zusammen mit dem piezoelektrischen Sender 39 andererseits, wird die gesamte Ober-

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fläche des zu prüfenden Werkstückes 49 nach einer schraubenförmigen Bahn untersucht, wobei die Messchritte durch den Durchmesser des piezoelektrischen Kristalls 39a des Senders gegeben sind. Man braucht hierbei nur auf die Berührung oder die teilweise Überdeckung der vom Sender bei aufeinanderfolgenden Drehungen geprüften Zonen zu achten.

Bei einem gegebenen Verhältnis der Zahnräder 19 und 20 hat die erzielte Bahn eine gleichbleibende Steigung, abgesehen von der Drehzahl des Drehtisches 11, die sich in Abhängigkeit vom Durchmesser des geprüften Werkstückes 49 mittels des Getriebes 4, verändern kann.

Durch den Ersatz der Zahnräder 19 und 20 durch andere Zahnräder mit anderem Zahnradverhältnis erhält man schraubenförmige Bahnen mit verschiedenen Steigungen, die den Durchmessern der piezoelektrischen Kristalle 39a der bestmöglichen gewählten Sender 39 entsprechen.

Für schnelle senkrechte Bewegungen des waagerechten Anrfcrs 28 nach Beendigung der Prüfungsarbeit lässt man den Redfctionsmotor 24 an, indem man dessen Steuerblock 64 betätigt, welcher gleichzeitig die elektromagnetische Kupplung 17 mittels ihres Steuerblocks 65 entkuppelt.

Um den Hub des waagerechten Arms 28 zu begrenzen, ist die Vorrichtung mit zwei elektrischen Kontakten 29 ausgerüstet, die auf der senkrechten Säule befestigt sind und folgendermassen

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arbeiten:

Wenn die piezoelektrischen Sender 59 die ganze Höhe des zu prüfenden Werkstückes 49 überquert haben und dessen Unterseite erreichen, betätigt der Nocken 30 den unteren elektrischen Kontakt 29, welcher den Steuerblock 66 einschaltet, der seinerseits den Steuerblock 65 für die elektromagnetische Kupplung 17 betätigt, indem er sie entkuppelt, sowie den Steuerblock 63 für den Elektromotor 2, indem er ihn abstellt.

Der Seduktionsmotor 24 dreht die Schraubenspindel 23 unter Anhebung des waagerecnten Arms 28, bis der Nocken 30 den oberen elektrischen Kontakt 29 betätigt. Dieser veranlasst durch seinen Steuerblock 66 und durch den Steuerblock 64 die Abstellung der ganzen Anlage.

Das Anlassen und das Abstellen des Elektromotors 2 sowie die Steuerung zum Anlauf bzw. Anhalt des waagerechten Affljcs 28 können auch mit der Hand durch Betätigung der Steuerblöcke 63 und 64 durchgeführt werden.

Die vertikale Bewegung des waagerechten Arms 28 kann auch durch Handbetätigung in der Stellung "entkuppelt" der elektromagnetischen Kupplung 17 erfolgen. Je nach den Durchmesser^ der geprüften Werkstücke müssen die piezoelektrischen Sender 39 näh -er oder ferner vom Mittelpunkt des Drehtisches 11 angelegt werden.

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• Diese Arbeit wird von Hand mittels der Schraubenspindel 32 durchgeführt, die die waagerechte Schraubenmutter 31 entlang der ^ut 28a des waagerechten Ar¹^s 28 bewegt.

; Die Einstellung des Abstandes der piezoelektrischen Sender zur v/andung des zu prüfenden Werkstückes 4-9 wird unabhängig

! für jeden Sender durch die Handbetätigung der Schrauben 36 ι

[durchgeführt. Diese bewegen die Halter 35 zusammen mit dem piezoj elektrischen Sender 39 auf der iTut 34 des Gestells 33> indem

sie sie zur Erzielung bester Betriebsabstände näher- oder weiteij¹· bringen. Die Einstellungen werden einmalig für die gesamte Menge von Werkstücken mit gleichen Abmessungen durchgeführt.

Wachstehend wird ein Prüfungsbeispiel eines Gleitlagers bzw. ein Beispiel für die Ädiiärenzqualitätsbestimmung der Weissmet al Is chi ent am Stahlstützkörper eines Werkstückes gegeben.

Man füllt den Behälter 51 bis zum vorher festgestellten BTiveau j mit Wasser. Ein Musterstück mit bekannter Adhärenz der Weissmetallschiclit an den Stahl stützkörper wird in den Behälter eingetaucht und zentriert. Die Stellungen und die Abstände der piezoelektrischen Sender 39 und des BogenSchreibers 44 relativ zur Oberfläche des Musterstückes werden festgelegt, j und gleichzeitig werden die Einstellungen des Ulfcrashchalldefektoskops 4-5 durchgeführt, um auf dem Bildschirm 45a des Defektoskops einen maximalen Sendeimpuls zu erzielen.

Das Musterstück wird .herausgenommen.; das zu prüfende Lager,

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- ⁱ⁵ - or — k

! von dem vorher eine Schicht von Weissmetall zur Beseitigung J der Gussunregelmässigkeiten abgedreht wurde, wird eingetaucht j und zentriert.

Zwischen dem zu prüfenden Werkstück und dem Steuerblock 46

für den Bogenschreiber 44 wird mittels Kabels 50 eine Verbindung hergestellt. Da die Adhärenz der Weissmetallschicht an den Stahlstützkörper ungleichmässig verteilt ist, wird der Sendeimpuls auf dem Bildschirm 45a des Defektoskops verschiedene Grossen haben, wobei sein Maximalwerk der besten Adhäsionsqualität entspricht.

; Eür einen gewünschten Adhärenzgrad, wird die Markierungsvor-

richtung des Defektoskops auf dessen Wert eingestellt. Alle Sendeimpulse, welche einen Adhärenzgrad unter dem angenommenen angeben, werden von der Markierungsvorrichtung angezeigt. Nach

! Beendigung aller Vorarbeiten setzt man die Vorrichtung in Gang.

ι Die piezoelektrischen Sender 39 untersuchen nun die Oberfläche j des zu prüfenden Werkstückes 49 auf den erwähnten schraubenförmigen Bahnen. Wenn an einer bestimmten Stelle des Lagers der Adhärenzgrad der Weissmetallschicht kleiner als der angej nommene ist, wird der Sendeimpuls auf dem Bildschirm 45a des

j Defektoskops 45 unter den angenommenen Wert sinken und die I
Markierungsvorrichtung wird das anzeigen.

Die Signalisierungsspannung der Markierungsvorrichtung wird durch die Kabel 52 (l?ig. 5) an das Heiais 53 angelegt. Hierbei

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wird der Kontakt 54- geschlossen und der Kontaktgeber 58, ι

welcher die Kontakte 60 scliliesst und die Primärwicklung des Transformators 61 an Spannung legt, wird unter Spannung gesetzt In der Sekundärwicklung entstellt eine Spannung, die mittels der Kabel 48 und 50 an den Bogenschreiber 44 und das zu prüfende Werkstück 49 angelegt wird. Durch das Werkstück wird der Spulenkreis des Bogenschreibers 44 geschlossen, während das Trassierungseiement 44a zwischen der Werkstückoberfläche und dem Spulenkern schwanken wird, v/o bei es den Bogenschreiberkreis schliesst- und öffnet, was durch die Entstehung eines Lichtbogens zwischen dem Trassierungselement 44a des Bogenschreibers 44 und der Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks ! 49 veranschaulicht wird. Dieser Lichtbogen ruft sichtbare Spuren auf der Lageroberfläche in der Zone mit einem Adhärenzgrad unter dem angenommenen hervor (Fig. 7& und 7b).

Bei jedem Durchgang durch einen I? ehl erb er eich wird der Bogenschreiber 44 eine Linie markieren, welche die gleiche Länge wie der betreffende Fehlerbereich hat. Man erhält somit eine Anzahl von Parallellinien verschiedener Länge,' deren Hüllkurve die Form und Grosse der Fehlerstelle anzeigt, wie dies aus Fig. 7a und Fig. 8 zu ersehen ist, die die Zone d der Fehler auf der entfalteten Oberfläche des Lagers darstellen. Laut Fig. 7a werden auf einer Sektionslinie A-B vier Punkte verschiedenen Adhärenzgrades dargestellt.

In Fig. 7b sind die diesen vier Punkten entsprechenden Sendeimpulse dargestellt. Nach der Untersuchung der gesamten Ober-

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fläche des zu prüfenden Werkstückes 4-9, betätigt der Nocken 30 den unteren elektrischen Kontakt 29, wobei er den Steuerblock 63 für den Elektromtotor 2 und die Zwischensteuerung für den Bogenschreiber 44 abs bellt. Gleichzeitig steuert man das Anlassendes Reduktionsmotors 24 durch seinen Steuer-block 64·, wodurch der waagerechte Arm 28 in seine obere Stellung gehoben wird. In diesem EaIl hält die ganze Anlage durch den oberen elektrischen Kontakt 29 an. Wenn die Prüfungsarbeit beendet ist, nimmt man das Werkstück 4-9 aus der Vorrichtung heraus.

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Claims

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Patentansprüche

Λ.\ Vorrichtung zur zerstörungsfreien Ultraschallprüfung von

zylindrischen Werkstücken mit einem Drehtisen, auf dem sich ein Behälter befindet, in den das Werkstück eingetaucht werden kann, dessen Prüfung mit einem piezoelektrischen Sender erfolgt, der mit einem Defektoskop verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (11) ein Zahnrad (10) mit Schrägverzahnung aufweist, das in Eingriff mit einem über ein erstes Getriebe (4, 5> 6» 7) von einem Motor (2) angetriebenen Ritzel (9) steht, dessen Welle (8) über ein zweites Getriebe (12 bis 22) eine senkrecht angeordnete Schraubenspindel (23) in Drehung versetzt, auf der eine in Schraubeingriff mit ihr stehende Schraubenmutter (26) senkrecht verschiebbar angeordnet ist, an welcher ein um eine senkrechte Achse (27) verschwenkb arer, waagerechter Arm (28) angelenkt ist, auf dem zwei über eine von Hand verstellbare Schraubenmutter (31) in Längsrichtung des Anas (28) verschiebbare Halter (35) angebracht sind, welche Je eine nach unten gerichtete Stange (37) tragen, an denen je ein mit einem Bogenschreiber (44-) in Verbindung stehender piezoelektrischer Sender (39) angebracht ist, die in den Behälter (51) für das zu prüfende Werkstück (49) eintauchen, so dass die Prüfung des Werkstückes (4-9) entlang einer Schraubenlinie in sich berührenden bzw. teilweise überdeckenden Bereichen erfolgt und die Kennzeichnung der ÜFehleradhärenzzone direkt auf der Oberfläche des Werkstückes (49) erfolgt.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogenschreiber (44) mit einem Trassierungselement (44a) I ausgestattet ist, das zwischen der Oberfläche des Werk- i stücks (49) und dem Spulenkern des Bogenschreibers beweglich ist, wobei es den Bogenschreiberstromkreis schliesst und hierdurch einen Lichtbogen erzeugt, der auf der Oberfläche des Werkstückes in den Zonen mit einem Adhärenzgrad unter einem angenommenen Wert sichtbare Spuren hinterlässt.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 nnd 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerblock (46) für den Bogenschreiber (44) zwei Anschlüsse hat, von denen einer (48) zur Verbindung mit dem Bogenschreiber dient, und der andere (50) mit dem zu prüfenden Werkstück (49) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebe (12 bis 22) zwei auswechselbare Zahnräder (19 und 20) verschiedener Zähnezahl enthält, durch welche verschiedene Vorschubwerte eingestellt werden können.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vom piezoelektrischen Sender (39) beschriebenen Schraubenlinie eine Steigung hat, die gleich oder kleiner als der Durchmesser des Kristalls (39a) des piezoelektrischen Benders (39) ist.

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