DE2618513C3 - Einrichtung zum Magnetisieren langgestreckter gekrümmter Oberflächenbereiche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Magnetisieren von langgestreckten, gekrümmten Oberflächenbereichen ferromagnetischer Körper für die magneti- sehe Fehlerprüfung, mit einem Jochkern aus ferromagnetischem Material und einer Leiteranordnung zur Erregung eines magnetischen Flusses, der vom Jochkern ausgehend die Oberflächenbereiche senkrecht zu deren Längsrichtung durchsetzt, wobei der Jochkern aus einer Anzahl Glieder besteht, deren jedes zwei für die Magnetisierung der Oberflächenbereiche geeignete Polflächen besitzt.

Aus DE-OS 22 39 014 ist eine Einrichtung zum magnetographischen Prüfen der Querschweißnähte von Rohcen bekannt, die eine in die oben beschriebene Gattung fallende Magnetisierungsanordnung enthält. Der lochkern der in der genannten Druckschrift beschriebenen Anordnung besteht aus einer Anzahl von U-förmig ausgebildeten Bügeln aus ierromagnelischem so Material, die untereinander durch ein biegsames Band zu einem Gürtel verbunden sind. Die Bügel, die mit ihrer offenen Seite beidseitig der Schweißnaht auf der Rohroberfläche aufliegen, umfassen dabei einen bandförmigen flexiblen elektrischen Leiter, der bei Anschluß &5 an eine Stromquelle einen Magnetfluß durch die Bügel und durch die darunter liegende Rohroberfläche bewirkl. An Fehlerstellen aus der Rohroberfläche austretende magnetische Streuflüsse können dabei in ein unter dem Leiter auf der Rohrfläche liegendes magnetisches Speicherband eingespeichert werden und durch späteres Abfragen des letzteren in bekannter Weise nachgewiesen werden.

Die beschriebene Einrichtung hat sich bewährt bei der Prüfung senkrecht zur Mantellinie eines Rohres verlaufender Schweißnähte. Dagegen war ein Einsatz der Einrichtung an solchen Schweißnähten bisher nicht möglich, die Rohre gleicher oder unterschiedlicher Durchmesser winklig miteinander verbinden. Die durch Schweißnähte verbundenen Schnittstellen solcher Rohre liegen im allgemeinen nicht mehr in einer Ebene. Das bedeutet jedoch, daß das die Bügel verbindende Band innerhalb mehr als einer Ebene flexibel sein muß. Andererseits hat sich jedoch gezeigt, daß Labilität des Bandes zu Schwierigkeiten beim Einsatz der beschriebenen Einrichtung führen kann. Bänder, die innerhalb einer durch die flache Seite des Bandes gebildeten Ebene flexibel sind, neigen nämlich stark zur Verdrehung des Bandes um dessen Längsrichtung. Dabei verwickeln sich jedoch die die Glieder des Jochkerns bildenden Bügel untereinander. Das gilt um so mehr, je langer die Bänder sind Bei der beschriebenen Einrichtung ist es ferner häufig von Nachteil, daß sehr hohe Magnetisierungsströme benötigt werden. Das macht sowohl besondere Hochstromquellen, als auch Hochstromkabel erforderlich. Die letzteren sind einerseits aufwendig, andererseits schwergewichtig, starr und schlecht zu manipulieren. Infolgedessen ist der Einsatz der beschriebenen Erfindung an schwer zugänglichen Stellen, insbesondere unter Wasser, mit großen Schwierigkeiten verbunden.

In DE-AS 11 13 105 wird eine Magnetisierungseinrichtung zur Verwendung bei der magnetischen Werkstoffprüfung beschrieben. Diese besitzt ein Magnetjoch mit Magnetisierungswicklung und innerhalb einer Ebene verstellbaren Polannea Die Verstellbarkeit der Polarme wird durch Einfögtn von Gelenken erreicht, durch die der Magnetfluß hindurchtreten muß.

Es ist ferner aus DE-AS 10 35281 eine Vorrichtung zum Einführen eines magnetischen Kraftflusses in einen Körper bekannt, deren Pole in beliebigen Ebenen verstellbar sind und die aus einem Permanentmagnet und einer Anzahl ferromagnetischer Bauteile besteht. Die letzteren sind untereinander und mit dem Permanentmagnet durch Kugelgelenke verbunden, die der Magnetfluß durchlaufen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung gemäß der eingangs definierten Gattung zu schaffen, die sowohl mechanisch robust, als auch an üchwierige Oberflächenformen gut anpaßbar ist und die sich auch an schwer zugänglichen Stellen bequem manipulieren läßt.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung, die gemäß Patentanspruch I gekennzeichnet ist. Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Lösung weist gegenüber dem Bekannten verschiedene Vorteile auf= Durch die Einführung von Gelenken erhalten die den Jochkern bildenden Glieder untereinander eine mechanisch robuste Verbindung. Die im Zusammenhang mit den Gelenken realisierten separaten Wicklungen je Glied ermöglichen einen Betrieb mit relativ geringer Stromstärke und erlauben die Verwendung eines leichten und flexiblen Anschlußkabels, daß zudem wesentlich preisgünstiger ist. Eine hinreichend gute Anpassung auch an

komplizierte Oberflächenformen bleibt gewährleistet.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Figuren durch Ausfübrungsbejspiele erläutert werden. Es zeigt im einzelnen

F i g. I Rohrverbindungen als Einsatzort der Magnet!- sierungseinrichtung,

Fig.2 verschiedene Ansichten einer Magnetisierungseinrichtung.

F i g. 1 stellt einen Rohrkörper 1 dar, mit Schweißnähten 2 und 3 zwischen einem großkalibrigen Rohr 4 und zwei schrägwinklig (5) bzw. rechtwinklig (6) angesetzten kleineren Rohren 5 und 6 sowie einer Schweißnaht 7 zwischen zwei Teilstücken des Rohres 4. Es kann sich bei dem Rohrkörper 1 um ein Element einer Bohrinsel handeln, deren Schweißnähte auf Fehler geprüft werden '⁵ sollen. Die Prüfung solcher Schweißnähte, gleichgültig ob während der Bauzeit oder während des Einsatzes, ob unter oder über dem Wasserspiegel, ist mit großen Schwierigkeiten verbunden und kann am besten mit den Mitteln der Magnetographic ausgeführt werden. Während die Anbringung der magnetischen Speicherbärider auf den Schweißnähten hier nicht näher besprochen werden soll und z. B. durch Ankleben nach einem früher zum Patent angemeldeten Verfahren (DE-OS 22 53 688) bewerkstelligt werden kann, soll hier nur die Magnetisierung der Schweißnahtbereiche behandelt werden. Man sieht deutlich, daß von den dargestellten Schweißnähten nur Schweißnaht 7 innerhalb einer Ebene verläuft Darüber hinaus ändern sich bei den Schweißnähten 2 und 3, insbesondere bei der ersteren, sehr stark die Winkel, unter denen die miteinander verbundenen Rohrwände aufeinander treffen. Als Extreme ergeben sich dabei ein spitzwinkliger Bereich 8 und ein stumpfwinkliger Bereich 9.

Fig.2 zeigt in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab eine Magnetisierungseinrichtung 25 nach der vorliegenden Erfindung, und zwar F i g. 2a in Seitenansicht, F i g. 2b in Draufsicht und F i g. 2c in einem Schnitt entlang der Linie B-B. Der Jochkern setzt sich zusammen aus einer Anzahl von Jochgliedern 27, die durch Gelenke 29 zusammengehalten werden. Für die Erregung des Magnetflusses sind um jedes einzelne Jochglied 27 Spulen 26 gewunden, die untereinander durch Litzenpaare 28 elektrisch verbunden sind. Für die elektrische Verbindung der Spulen 26 ist Serienschaltung vorgesehen. Der Einfachheit halber sind im vorliegenden Beispiel Jochglieder 27 mit flachem Profil dargestellt, die sich insbesondere für die Magnetisierung der spitzwinkligen Bereiche 8 der Schweißnaht 2 in F i g. 1 eignen. Daneben sind U-förmige Profile der Jochglieder 27 möglich, die sowohl für die Magnetisierung einer flachen Schweißnaht 7 als auch von Schweißnähten 2 und 3 der unter verschiedenen Winkeln aufeinanderstoßenden Rohre 4, 5 und 6 eingesetzt werden können.

Die Gelenke 29 sind sehr einfach ausgeführt. Ein starr in das untere Ende 30 jedes Jochgliedes 27 eingesetzter Bolzen 31 verbindet das letztere mit den gabelförmigen oberen Enden 32 des benachbarten Jochgliedes. Der Bolzen 31 bev/egt sich dabei in den Enden 32 vorgesehenen Langlöchern 33, die benachbarten Jochgliedern untereinander eine Verdrehung um die Bolzenachse sowie eine begrenzte Verdrehung innerhalb der Zeichenebene erlauben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Palentansprüche:

1. Einrichtung zum Magnetisieren von langgestreckten gekrümmten Oberflächenbereichen ferromagnetischer Körper für die magnetische Fehler- prüfung, mit einem Jochkern aus ferromagnetischem Material und einer Leiteranordnung zur Erregung eines magnetischen Flusses, der vom Jochkern ausgehend die Oberflächenbereiche senkrecht zu deren Längsrichtung durchsetzt, wobei der Jochkern to aus einer Anzahl Glieder besteht, deren jedes zwei für die Magnetisierung der Oberflächenbereiche geeignete Polflächen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei benachbarte Glieder (27) durch ein Gelenk (29) aneinandergekoppelt sind ' und daß die Leiteranordnung aus für jedes Glied (27) separat vorgesehenen Wicklungen (26) besteht, die durch flexible Anschlüsse (28) elektrisch miteinander verbunden sind, einen etwa in der Mitte zwischen den Polfiathen gelegenen Teil des Gliedes (27) umgeben und die dabei durch zu diesem Zwecke in den Gliedern (27) in der Nähe der Gelenke (29) ausgesparte Fenster hindurchtreten.

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (26) jeweils auf einer Seite ein Gelenk (29) umschlingen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Glied (27) auf der einen Seite in einer Gabel (32), auf der anderen Seite in einem Balken (30) endet, der in die öffnung einer solchen Gi(SeI (32) paßt, und daß benachbarte Gabeln (32) und Balken (30) durch einen Bolzen (31) untereinander verbunden sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Gabel (32) oder Balken (30) Langlöcher vorgesehen sind, die der Bewegung des Bolzens (31) innerhalb enger Grenzen einen zusätzlichen Freiheitsgrad gewähren.