DE2949256A1

DE2949256A1 - Elektrodynamischer schallwandler

Info

Publication number: DE2949256A1
Application number: DE19792949256
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Werner 4630 Bochum Borchert; Dipl.-Phys. Dr. Wolfgang 5840 Schwerte Böttcher; Volker Dr.-Ing. 5600 Wuppertal Deutsch; Prof. Dipl.-Phys. Dr. Hermann-Josef 4600 Dortmund Kopineck; Klaus Dieter 4755 Holzwickede Mreyen
Original assignee: Estel Hoesch Werke AG
Current assignee: Kopineck Hermann-Josef Prof Drrernat 4600 D
Priority date: 1979-12-07
Filing date: 1979-12-07
Publication date: 1981-06-04
Also published as: DE2949256C2; LU82982A1; BE886487A; US4337662A; GB2064772A; IT8050177A0; FR2471604A1; GB2064772B; FR2471604B1; IT1146062B; NL8005917A

Description

- 3 -Hoesch Werke Aktiengesellschaft_t Eberhardstr. 12. 46 Dortmund

Elektrodynamischer Schallwandler

Die Erfindung betrifft einen elektrodynamischen Schallwandler zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung mit Hilfe von Ultraschall bei Relativbewegung zwischen Werkstück und Prüfkopf längs der Werkstückoberfläche.

Zwischen dem Prüfkopf und dem Werkstück muß bei genauer Prüfung ein kleiner, möglichst konstanter Luftspalt eingehalten sein. Bei Unebenheiten der Werkstückoberfläche ergeben sich Schwierigkeiten. Es ist bekannt, den gesamten Prüfkopf auf Rollen abzustützen, die auf der Werkstückoberfläche laufen Mit dieser Ausführung ist der Ausgleich von Unebenheiten und die Konstanthaltung des Luftspaltes bei langsamen Relativgeschwindigkeiten durchaus möglich. Bei hohen Relativgeschwindigkeiten oder schnell hintereinander folgenden Unebenheiten versagt die bekannte Vorrichtung, weil die Rollen nur noch von Erhebung zu Erhebung springen und der gesamte Prüfkopf durch seine träge Masse zu viel Zeit braucht, um sich auch auf die Vert iefungen ausreichend einzustellen. Die bekannte Vorrichtung versagt auch unabhängig von der Geschwindigkeit der Relativbewegung, wenn dicht aufeinanderfolgende Unebenheiten auftreten und die Entfernung dor Abstandhalter vonein-

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ander in Bewegungsrichtung gesehen in der Größenordnung der Länge der Unebenheiten liegt«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die auch bei schnellen Bewegungen zwischen Prüfkopf und Werkstück in Verbindung mit dicht aufeinanderfolgenden Unebenheiten in der Lage ist, den geforderten Abstand zwischen Prüfkopf und Werkstück herzustellen und diesen auch unabhängig von der Geschwindigkeit sicherstellt, wenn die Entfernung der Abstandhalter des Prüfkopfes voneinander in Bewegungsrichtung gesehen in dox* Größenordnung der Länge der Unebenheiten liegt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Spule des großen Elektromagneten 11 ist im Gehäuse 12 gelagert. Dieses Gehäuse wird durch die Rollen 13 und Ik so gegenüber dem Werkstück 22 abgestützt, daß ein Spalt 23 zwischen dem Werkstück 22 und dem Kern 15 verbleibt. Der

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Kern 15 bildet mit seiner Längsachse ebenfalls die Achse der Spule des großen Elektromagneten 11. Der Kern 15 ist im Elektromagneten 11 durch die Führungen 19 und 20 so gelagert , daß er in Richtung seiner Längsachse verschieblich ist. Der Kern kann direkt in den Führungen 19 und 20 gelagert sein, oder aber, wie gezeichnet, in einem als Hülse ausgebildetem Gehäuse l6 sitzen. Das Gehäuse 16 besteht aus nicht magnetischem Werkstoff. Das Gehäuse 16 wird durch die Rollen 17 und 18 gegenüber dem Werkstück 22 abgestützt und gegen dieses durch die zwischen dem Kern 15 und dem Werkstück 22 bestehenden, magnetischen Anziehungskräfte, die in ihrer Größe mehr als das 10-fache der Gewichtskraft des Kernes betragen, gedrückt. Der Druck kann auch noch zusätzlich durch die Druckfeder 21 verstärkt oder bei anderen Betriebsbedingungen durch eine Zugfeder geschwächt werden. Die Druckfeder 21 drückt gegen einen in das Gehäuse 16 eingeschraubten Deckel 24. Anstelle der Rollen 17 und l8 kann der Abstand des Kernes 15 auch durch eine genau unterhalb der Längsachse des Kernes 15 sitzende Gleitkufe 26 oder eine kleine Kugel eingehalten sein. Beim Abheben des gesamten Prüfkopfes vom Werkstück 22 schlägt der überstehende äußere Rand des Deckels 2k gegen die obere Kante der Führung 19, wodurch das Gehäuse 16 am Herausrutschen aus der Spule des großen Elektromagneten 12 gehindert ist.

Die flache Hochfrequenzspule 25 1st auf der ebenen' Stirnfläche des hülsenartigen Gehäuses l6 aufgeklebt oder durch geeignete andere Mittel befestigt.

Claims

Hoesch Werke Aktiengesellschaft , Eberhardstr. 12, kf> Dortmund

Patentansprüche

Elektrodynamischer Schallwandler zur Werkstoffprüfung mit Relativbewegung zwischen Prüfkopf und Werkstück, mit einem auf die Werkstückoberfläche zugerichteten, ein Magnetfeld erzeugenden großen Elektromagneten, in dessen Längsachse ein durchgehender stabförmiger Kern enthalten ist, dessen auf das Werkstück weisendes Ende aus der Wicklung des großen Elektromagneten herausragt und an dessen Stirnseite eine kleine Spule zur Erzeugung von elektromagnetischen Schwingungen sitzt, wobei der große Elektromagnet beweglich in Richtung zur Werkstückoberfläche aufgehängt ist und durch auf der Werkstückoberfläche aufstehende Abstandhalter, wie z.B. Rollen oder Gleitkufen, in einem gleichen Abstand zur Werkstückoberfläche gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (15) in der Spule des großen Elektromagneten (ll) in Achsrichtung verschieblich gelagert ist und durch mindestens einen auf der Werkstückoberfläche aufstehenden Abstandhalter, wie z.B. eine Rolle (17, 18) oder Gleitkufe, in konstantem Abstand zu dieser gehalten ist und durch ein Kräfte erzeugendes Mittel (21) während des Betriebes gegen das Werkstück (22) gedrückt ist.

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Elektrodynamischer Schallwandler nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung zwischen dem Abstandhalter (17, l8) des Kernes (15) und derl Längsachse des Kernes (I5) kleiner ist als die Entfernung zwischen dem Abstandhalter (13· l4) des großen Elektromagneten (ll) und der Längsachse des Kernes (15)·

Elektrodynamischer Schallwandler nach Anspruch 2, dadurch

verlängert en

gekennzeichnet, daß der Kern (15) durch einen auf der'Längsachse des Kernes (15) liegenden Abstandhalter gehalten ist.

Elektrodynamischer Schallwandler nach den Ansprüchen 1 bis 3· dadurch gekennzeichnet, daß die kleine Spule (25) an der sich verjüngenden, der Werkstückoberfläche zugewandten Stirnseite des Kernes an einer ebenen Stirnfläche eines den Kern umgebenden hülsenartigen Gehäuses (l6) befestigt ist.

Elektrodynamischer Schallwandler nach den Ansprüchen 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß das Kräfte erzeugende Mittel der große Elektromagnet (ll) ist.

Elektrodynamischer Schallwandler nach den Ansprüchen 1 bis 5 t

dadurch gekennzeichnet, daß das Kräfte erzeugende Mittel eine

Feder (21) ist. ^

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