DE3619916C2 - - Google Patents

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DE3619916C2
DE3619916C2 DE3619916A DE3619916A DE3619916C2 DE 3619916 C2 DE3619916 C2 DE 3619916C2 DE 3619916 A DE3619916 A DE 3619916A DE 3619916 A DE3619916 A DE 3619916A DE 3619916 C2 DE3619916 C2 DE 3619916C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Ultraschallprüfver­ fahren und eine Ultraschallprüfvorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2 bzw. 3 und 4.
Eine Verbundnockenwelle, die aus einer Stahlwelle sowie einem mit dieser verbundenen Bauteil besteht, ist all­ gemein bekannt. Bei einer solchen Nockenwelle wird ein Bauteil, wie ein Nocken, ein Wellenlager, ein Zahnrad oder ein Kopf für einen Schraubenschlüssel, unabhängig von der Hohlwelle der Nockenwelle gefertigt und dann auf die Welle gepaßt und mit dieser einstückig ver­ bunden. Die JP-GM 51-7367 offenbart eine Verbund­ nockenwelle dieser Art, wobei wenigstens ein Nocken und ein Wellenlager als Sinterteile gefertigt sind und dann durch Sinterungsdiffusion einstückig mit der stählernen Hohlwelle verbunden werden.
Das mit der Hohlwelle zu verbindende Bauteil muß kein Sinterteil sein, sondern es kann auch aus Stahl gefertigt sein. In diesem Fall wird das Bauteil mit der Hohlwelle durch Schweißlötung oder Schmelzschweißung verbunden. Bei einer solchen Verbundnockenwelle soll die Verbindung zwischen dem Bauteil und der Hohlwelle geprüft und deren Güte und Festigkeit beurteilt werden.
Als Verfahren zur Prüfung der Verbindung an der Verbund­ nockenwelle sind z. B. zerstörende Untersuchungen bekannt, bei denen die Verbundnockenwelle zerschnitten und die Schnittfläche durch Augenschein geprüft wird. Eine solche Prüfung unter Zerstörung des Prüfkörpers erfordert jedoch viel Zeit- und Kostenaufwand.
Darüber hinaus wird eine Ultraschallprüfung für die Unter­ suchung der Verbindung an der Verbundnockenwelle zur An­ wendung gebracht, bei der eine Sonde eines Ultraschall- Prüfgeräts längs des verbundenen Bauteils unter unmittel­ barer Berührung der Sonde mit der außenseitigen Fläche des verbundenen Bauteils bewegt wird. Eine derartige Ultra­ schallprüfung erfordert jedoch einen erheblichen Zeitauf­ wand und ruft einen Verbrauch oder Abtrag an der Sonde hervor, weshalb sie vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus als ungeeignet angesehen wird. Da die Ultraschall­ prüfung von der Außenseite der Verbundnockenwelle zur Anwendung gebracht wird und der Abstand von der außen­ seitigen Fläche des verbundenen Bauteils zur Verbindung selbst in der Umfangsrichtung des Nockens Veränderungen auf Grund des radialen Unterschieds in den Strecken zwischen dem Grundkreisteil und dem Buckel des Nockens unterliegt, ist zusätzlich die Qualität der Prüfung ver­ gleichsweise niedrig. Weil darüber hinaus die Ultraschall­ wellen im Fall eines Nockens an der Fläche des Nockenbuckels nicht geradlinig übertragen werden, ist die Prüfung des­ jenigen Teils der Verbindung, der dem Nockenbuckel ent­ spricht, erheblich erschwert und unsicher.
Aus der US 42 12 207 ist eine Ultraschallprüfvorrichtung bzw. ein Ultraschallprüfverfahren bekannt, wobei ein Prüf­ teil aus einer Sonde und einem Drehspiegel in Axialrichtung durch ein Rohr bewegt wird, um die Rohrwandung mittels Ultraschallstrahlen abzutasten. Das Prüfteil wird durch eine Führungseinrichtung zentrisch zur Achse des Rohrs auf der Innenmantelfläche des Rohrs geführt. Der Drehspiegel wird durch eine zwischen der Sonde und dem Drehspiegel angeordnete Turbine gedreht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ultraschall­ prüfvorrichtung und ein Ultraschallprüfverfahren zu schaffen, die bzw. das zur exakten Untersuchung von Verbindungen zwischen einer Hohlwelle und auf deren Außenmantelfläche angebrachten Bauteilen einer Verbundnockenwelle geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Prüfteil mit einer Sonde und einem in bezug auf diese festen Spiegel durch ein Ultraschallprüfverfahren mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Ultra­ schallprüfvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 3 und für ein Prüfteil mit einer Sonde und einem in bezug auf diese drehbaren Spiegel durch ein Ultraschallprüfverfahren mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Patentanspruchs 2 und eine Ultra­ schallprüfvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. Die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen der Ultraschallprüfvorrichtung bzw. des Ultraschallprüfverfahrens sichern, daß während der Unter­ suchung der Radialabstand zwischen der Sonde bzw. dem Spiegel und der Verbindung konstant ist. Hierdurch wird eine zuverlässige Untersuchung der Verhältnisse in der Verbindung zwischen Hohlwelle und Bauteil ermöglicht. Dies wird durch die Art und Weise der Lagerung und Führung des Prüfteils und der Verbundnockenwelle und durch die Anordnung des zur Erzeugung der Rotations­ bewegung erforderlichen Antriebs in Entfernung zur Prüf­ stelle gesichert.
Die Sonde des erfindungsgemäßen Ultraschall-Prüfgeräts wird nicht mit der Innenfläche der Hohlwelle in Berührung gebracht, so daß die Sonde keinerlei Abtrag, der auf einem Abrieb mit der Innenmantelfläche der Hohlwelle zurückzuführen ist, unterliegt.
Weil ferner die Ultraschallprüfung der Verbindung zwischen dem Bauteil und der Hohlwelle von innen erfolgt, ist der Abstand von der Innenmantelfläche der Hohlwelle zur Ver­ bindung in Umfangsrichtung der Nockenwelle konstant, so daß die gesamte Verbindung ohne jegliche Beeinflussung durch Änderungen der Abstände zwischen der Außenfläche eines Nockens und der Verbindung geprüft werden kann.
Die FR 22 14 379 zeigt eine Ultraschallprüfvorrichtung mit einer Sonde und einem Spiegel, die innerhalb einer Hohlwelle angeordnet sind. Sonde und Spiegel sind separate, nicht miteinander verbundene Bauteile. Eine in Radialrichtung einer Hohlwelle konstante räumliche Zuordnung zwischen der Sonde und einer Prüfstelle ist in der FR 22 14 379 nicht gezeigt.
Die US 40 37 465 zeigt eine Ultraschallprüfvorrichtung mit einem eine Sonde und einen Spiegel aufweisenden Prüfteil. Dieses Prüfteil wird durch federvorgespannte Kugelkolbenlager auf der Innenmantelfläche eines Rohrs geführt und insgesamt innerhalb des Rohrs gedreht. Die als Zentrierelemente die­ nenden federvorgespannten Kugelkolbenlager sind mit dem Prüfteil selbst verbunden und wandern mit dem Prüfteil innerhalb der zu untersuchenden Hohlwelle. Die Masse des Prüfteils ist in bezug auf seine Mittelachse nicht gleich­ mäßig verteilt. Deshalb treten bei einer Drehung des Prüfteils innerhalb der Hohlwelle, bei der zwischen dem Prüfteil und der Innenwandung der Hohlwelle die federbelasteten Kugel­ kolbenlager sitzen, Massenkräfte auf. Diese Massenkräfte werden zwar von den Federn gedämpft, dennoch schwankt der Abstand zwischen der Innenwandung der Hohlwelle und dem Außenmantel des Prüfteils zwangsläufig in geringem Ausmaß, was bei den heute üblichen Herstellungsverfahren zu unzulässig verfälschten Meßergebnissen führt. Des weiteren ist im Falle der US 40 37 465 der Spiegel jeweils fest mit der Sonde verbunden und in bezug auf die Sonde nicht drehbar.
Aus dem DE-B J. + H. Krautkrämer, "Werkstoffprüfung mit Ultra­ schall", 1980, Seiten 382-389 und 506-509 sind unter­ schiedliche Ultraschallprüfvorrichtungen und -verfahren im Zusammenhang mit dem Eisenbahnwesen und Schweißverbindungen bekannt. Hierbei wird die Hohlwelle zur Überprüfung der Ver­ bindungen nicht um das Prüfteil herum gedreht. Des weiteren ist eine koaxiale bzw. zentrische Führung des Prüfteils inner­ halb der Hohlwelle nicht gezeigt.
Die DE-OS 29 02 105 zeigt einen vertikal orientierten rohrförmigen Stutzen, in dem sich eine ebenso angeordnete Sonde befindet, während die EP 00 88 620 den Aufbau einer bei der Ultraschallprüfung anwendbaren Sonde darstellt.
Die DE-OS 25 59 125 offenbart einen vertikal angeordneten Behälter und ein darin zu untersuchendes zylindrisches Bauteil. Ein Untersuchungsteil ist hierin in allen Richtungen bewegbar und drehbar.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen deutlich. Es zeigt
Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Ultraschallprüfvorrichtung;
Fig. 2 eine Teil-Seitenansicht einer Halte- und Drehvorrichtung;
Fig. 3 die Frontansicht der Halte- und Drehvorrichtung aus Fig. 2;
Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine Lagereinrichtung zur drehbaren Halterung eines Spiegels;
Fig. 5 einen Teilschnitt durch eine Einrichtung zur Bestimmung der Relativlage des Spiegels mit Bezug zu einer Verbundnockenwelle;
Fig. 6 eine Teil-Seitenansicht einer weiteren Einrichtung zur Bestimmung der Relativlage des Spiegels mit Bezug zur Verbundnockenwelle;
Fig. 7 eine Abwicklung der Verbindung, wenn die Verbundnockenwelle oder der Spiegel mit geringer Geschwindigkeit gedreht wird;
Fig. 8 eine Abwicklung der Verbindung, wenn die Verbundnockenwelle oder der Spiegel mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird.
Die Fig. 1-6 zeigen eine Ultraschallprüfvorrichtung. Eine Verbundnockenwelle 10 umfaßt eine stählerne Hohlwelle 1, von der während der Prüfung wenigstens ein Ende offen ist. Mit der Außenmantelfläche der Hohlwelle 1 ist ein Bauteil, z. B. ein Nocken 2 und/oder ein Wellenlager 3 verbunden. Der Nocken 2 kann beispielsweise ein Sinterteil, das Wellenlager bis 3 kann beispielsweise ein Stahlteil sein, wobei jedoch im vorliegenden Fall der Nocken 2 aus Stahl besteht, während das Wellenlager 3 ein Sinterteil ist. Das Bauteil kann auch, wie Fig. 6 zeigt, ein Zahnrad 31 und/oder ein Kopf 32 für einen Schraubenschlüssel sein. In dem Fall, daß das Bauteil ein Sinterteil ist, wird eine Verbindungsstelle 5 zwischen diesem und der Hohlwelle 1 durch Sintern ausgebildet, wobei das Bauteil mit der Außenoberfläche der Hohlwelle 1 durch Diffusionssintern einstückig verbunden wird. Ist das Bauteil aus Stahl, so wird eine Verbindungsstelle 4 durch Schweißlöten oder Schweißen hergestellt. Die durch Sintern hergestellte Verbindungsstelle 5 oder die durch einen geeigneten Schweißvorgang hergestellte Verbindungsstelle 4 stellen die zu prüfende Verbindung 9 dar.
Eine Sonde 7 eines Prüfteils 11 wird in die Hohl­ welle 1 eingeführt, und diese Sonde 7 ist mit Bezug zur Hohl­ welle 1 mit Hilfe einer zwischen die Sonde 7 sowie die Hohlwelle 1 eingefügten Führungseinrichtung 6 mit Bezug zur Hohlwelle 1 ver­ schieb- sowie drehbar. Die Sonde 7 durchsetzt die Führungs­ einrichtung 6 und ist zur Innenmantelfläche der Hohlwelle 1 koaxial angeordnet. In Fig. 4 besteht die Führungseinrichtung 6 aus einer Lagerung. An der Frontseite der Sonde 7 und in Gegenüberlage dazu ist ein Spiegel 8 angeordnet, der Ultraschallwellen 12 von der Sonde 7 zur Verbindung 9 und Ultraschallechos 12 von der Verbindung 9 zur Sonde 7 im rechten Winkel reflektiert.
Die Ultraschallprüfung der Verbindung 9 wird in einer in einem Becken befindlichen Flüssigkeit 13, die Wasser oder Öl sein und ein Rostschutzmittel enthalten kann, durchge­ führt.
Die Prüfvorrichtung umfaßt des weiteren eine Vorrichtung, die entweder die Verbundnockenwelle 10 oder den Spiegel 8 dreht.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Halte- und Drehvorrichtung 14, die zum Drehen der Nockenwelle 10 während einer Prüfung verwendet wird. Diese Halte- und Drehvorrichtung 14 umfaßt eine erste sowie eine zweite Rolle 15 bzw. 16, die parallel zueinander angeordnet sind und in der gleichen Richtung (Pfeile A und B) mit Hilfe eines zwischen die Rollen 15, 16 eingesetzten, die Rollen 15, 16 kuppelnden, als Zahnrad ausgebildeten Antriebsglied 17 gedreht werden und zwar durch einen (nicht gezeigten) Wechselstrommotor, dessen Drehzahl regelbar ist.
Die Nockenwelle 10 wird auf den Rollen 15, 16 gelagert und durch diese in Richtung des Pfeills C gedreht. Eine dritte, von einem Vorspannelement bzw. einer Feder 19 elastisch gestützte Rolle 18 übt einen leichteen Abwärtsdruck auf die Verbundnockenwelle 10 aus und verhindert deren Tanzen, wenn sie gedreht wird.
Die Fig. 4 zeigt eine Lagereinrichtung 20, die verwendet wird, wenn der Spiegel 8 während der Prüfung gedreht wird. Diese Lagerein­ richtung 20 umfaßt eine Drehwelle 21, an deren Ende der Spiegel 8 befestigt ist, sowie ein zwischen die Drehwelle 21 und eine Stützwelle 23, an deren Ende die Sonde 7 ange­ bracht ist, eingefügtes Lager 22, das eine gegenseitige Drehung von Spiegel 8 und Sonde 7 mit Bezug zueinander zuläßt. Die Drehwelle 21 wird durch einen (nicht gezeigten) Wechsel­ strommotor mit veränderlicher Drehzahl in Umdrehung versetzt.
Der Spiegel 8 ist in der Achsrichtung der Sonde 7, d. h. in der Achsrichtung der Verbundnockenwelle 10, durch einen (nicht gezeigten) Impulsmotor bewegbar, wobei er sich zusammen mit der Sonde 7 bewegt. Die Fig. 7 zeigt Abtastbänder oder -streifen 24 und 25, wenn entweder die Nockenwelle 10 oder der Spiegel 8 mit niedriger Geschwindigkeit gedreht wird. Das Band 24 stellt eine Breite von Ultraschallwellen 12 dar, während das Band 25 eine Fläche zeigt, die durch einen regel­ mäßigen Abstand (Teilungsschritt) in der axialer Bewegung des Spiegels 8 während einer Relativdrehung zwischen der Nockenwelle 10 und dem Spiegel 8 abgetastet wird. Die Teilungs­ schritte in der axialen Bewegung des Spiegels 8 werden so eingeregelt, daß der gesamte Bereich der Verbindung 9 abge­ tastet wird, wie Fig. 7 zeigt.
Die Fig. 8 zeigt Abtastbänder oder -streifen 26 und 27, wenn entweder die Nockenwelle 10 oder der Spiegel 8 mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird. Das Band 26 stellt eine Breite der Ultraschallwellen 12 dar, während das Band 27 eine Fläche zeigt, die durch einen regelmäßigen Abstand (Teilungsschritt) in der axialen Bewegung des Spiegels 8 während einer Relativ­ drehung zwischen der Nockenwelle 10 und dem Spiegel 8 abge­ tastet wird. Das Band 27 für die hohen Geschwindigkeiten ist breiter als das Band 25 für die niedrigen Geschwindig­ keiten.
Die Fig. 5 und 6 zeigen Einrichtungen, mit denen eine Stelle der zu prüfenden Verbindung 9 erkannt oder ermittelt wird. Bei der Einrichtung gemäß Fig. 5 ist außerhalb der Nockenwelle 10 eine Hilfssonde 28 vorhanden, die so angeordnet ist, daß sie in der Achsrichtung der Sonde 7 mit dem Spiegel 8 übereinstimmt, und die sich zusammen mit dem Spiegel 8 in der Achsrichtung der Sonde 7 bewegen kann. Da der Ort der Hilfssonde 28 durch von dieser ausgehende Ultraschallwellen ermittelt werden kann, kann die Lage des Spiegels 8 ohne Schwierigkeiten festgestellt werden. Bei der Einrichtung von Fig. 6 wird eine Bezugsplatte 29 ortsfest angeordnet, an die im Fall des Drehens des Spiegels 8 bei der Prüfung das eine Ende der Nockenwelle 10 anstößt. Wird bei der Prüfung die Nockenwelle 10 gedreht, dann wird diese mit Hilfe von Kegelrollen 30 in die Richtung zur Bezugs­ platte 29 gedrückt, so daß das eine Ende der Nockenwelle 10 gegen die Bezugsplatte 29 stößt. Daten über die Entfernung von der Bezugsplatte 29 zu einer jeden Verbindung 9 sind im Speicher eines (nicht gezeigten Datenverarbeitungsgeräts gespeichert, wobei die Lage der der Prüfung unterliegenden Verbindung 9 auf der Grundlage der Informationen vom Datenverarbeitungsgerät ohne weiteres ermittelt werden kann.
Das Verfahren zur Prüfung der Verbindung 9 unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung wird in der folgenden Weise durchgeführt.
Zuerst wird in das die Sonde 7 sowie den Spiegel 8 enthaltende Becken eine Flüssigkeit 13, z. B. Wasser oder Öl, einge­ füllt. Dann wird die Nockenwelle 10 in der Flüssigkeit 13 angeordnet. Im Fall des Drehens der Nockenwelle 10 während der Prüfung wird die Nockenwelle 10 von den ersten sowie zweiten Rollen 15, 16 abgestützt und von den dritten Rollen 18 einem Druck ausgesetzt. Anschließend werden die Sonde 7 und der Spiegel 8 in die Hohlwelle 1 der Nockenwelle 10 einge­ führt. Hierauf wird entweder die Nockenwelle 10 oder der Spiegel 8 gedreht, während gleichzeitig die Ultraschall­ prüfung für die zu prüfende Verbindung 9 vom Inneren der Hohlwelle 1 der Nockenwelle 10 durchgeführt wird. Falls während der Prüfung die Nockenwelle 10 gedreht wird, so wird sie von den Rollen 15, 16 in Umdrehung versetzt, während, wenn der Spiegel 8 bei der Prüfung gedreht wird, dieser durch die Drehwelle 21 in Umdrehung versetzt wird. Während entweder die Nockenwelle 10 oder der Spiegel 8 gedreht wird, wird der Spiegel 8 in der Achsrichtung der Sonde 7 angetrieben, wobei die in Fig. 7 oder die in Fig. 8 gezeigte Abtastung in Abhängig­ keit von der Drehung der Nockenwelle 10 oder des Spiegels 8 erhalten wird. Auf diese Weise wird der gesamte Bereich der Verbindung 9 abgetastet. Bei der Prüfung werden von der Sonde 7 ausgesandte Ultraschallwellen 12 in der Flüssigkeit 13 auf den Spiegel 8 übertragen, von diesem zur Verbindung 9 im rechten Winkel reflektiert und dann in der Flüssigkeit 13 zur Innenfläche der Hohlwelle 1 geleitet. An dieser Innen­ fläche wird ein Teil der Ultraschallwellen 12 in die ent­ gegengesetzte, umgekehrte Richtung reflektiert, wie auch die Echos auf dem gleichen Weg zur Sonde 7 zurückkehren. Der andere Teil der Ultraschallwellen 12 wird in der Hohlwelle 1 zur Verbindung 9 übertragen. Wenn in dieser Verbindung 9 Fehler nicht vorhanden sind, so werden die Ultraschallwellen 12 gerade zur Außenseite des mit der Hohlwelle 1 verbundenen Bau­ teils durchtreten. Ist in der Verbindung 9 jedoch ein Fehler vorhanden, so werden die Ultraschallwellen 12 an dieser Fehl­ stelle reflektiert und die Echos auf dem gleichen Weg zur Sonde 7 zurückgeführt. Bei Empfang der Echos 12 können diesen entsprechende elektrische Signale durch eine (nicht gezeigte) elektrische Ermittlungsschaltung oder ein Ermittlungsgerät, das elektrisch mit der Sonde 7 verbunden und außerhalb der Flüssigkeit 13 angeordnet ist, erfaßt werden.
Da bei der beschriebenen Ultraschallprüfung die Sonde 7 in das Innere der Hohlwelle 1 eingebracht wird, wobei der Abstand zwischen der Hohlwelle 1 und der Verbindung 9 konstant ist, d. h. gleich der Wandstärke der Hohlwelle 1 ist, wird die Anwendung der Ultraschallprüfung auf alle Arten von Verbindungen 9 ermöglicht, selbst wenn sich der Abstand zur Außenfläche des Bauteils ändert, wie es bei einem Nocken­ buckel der Fall ist. Das Ergebnis besteht in einer Steigerung in der Qualität oder Güte der Prüfung.
Da ferner die Sonde 7 nicht in unmittelbarer Berührung mit der Innenfläche der Hohlwelle 1 gebracht wird, tritt ein Abrieb an der Sonde 7 und ein Verbrauch dieser nicht ein, wodurch hohe Kosten verhindert werden.

Claims (18)

1. Ultraschallprüfverfahren, bei dem mittels einer Sonde (7) Ultraschallwellen (12) erzeugt und erfaßt werden, die Ultraschallwellen (12) durch einen Spiegel (8), der gegenüber der Sonde (7) im Strahlen­ pfad der Ultraschallwellen (12) angeordnet ist, umge­ lenkt werden, die Sonde (7) und der Spiegel (8) als Prüfteil (11) in einer Hohlwelle (1) in deren Längs­ richtung bewegt werden und das Prüfteil (11) durch eine Führungseinrichtung (6) an der Innenmantelfläche der Hohlwelle (1) zentrisch gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung einer Verbindung zwischen der Hohlwelle (1) und einem mit deren Außen­ mantelfläche verbundenen Bauteil (2, 3) einer Ver­ bundnockenwelle (10) diese Verbundnockenwelle (10) mittels einer Halte- und Drehvorrichtung (14) gelagert und um das in der Hohlwelle (1) befindliche Prüfteil (11) gedreht wird, daß die Verbundnockenwelle (10) während ihrer Drehung durch eine federbelastete Rolle (18) in Anlage an die Halte- und Drehvorrichtung (14) gedrückt wird und daß ein Abstand zwischen der Sonde (7) und der Innenmantelfläche der Hohlwelle (1) bei der Drehung der Verbundnockenwelle (10) mittels der Führungseinrichtung (6) konstant gehalten wird.
2. Ultraschallprüfverfahren, bei dem mittels einer Sonde (7) Ultraschallwellen (12) erzeugt und erfaßt werden, die Ultraschallwellen (12) durch einen Spiegel (8), der gegen­ über der Sonde (7) im Strahlungspfad der Ultraschall­ wellen (12) angeordnet ist, umgelenkt werden, der Spiegel (8) gedreht wird, die Sonde (7) und der sich drehende Spiegel (8) als Prüfteil (11) in einer Hohlwelle (1) in deren Längsrichtung bewegt werden und das Prüfteil (11) durch eine Führungseinrichtung (6) an der Innenmantel­ fläche der Hohlwelle (1) zentrisch gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung einer Verbindung zwischen der Hohlwelle (1) und einem mit deren Außen­ mantelfläche verbundenen Bauteil (2, 3) einer Verbund­ nockenwelle (10) der Spiegel (8) mittels einer Dreh­ welle (21) gedreht wird, welche um eine die Sonde (7) haltende Stützwelle (23) rotiert und daß während dieser Drehung die räumliche Zuordnung in Radialrichtung zwischen der Innenmantelfläche der Hohlwelle (1) und der Sonde (7) durch die zwischen der Innenmantelfläche der Hohlwelle (1) und der Drehwelle (21) angeordnete Führungseinrichtung (6) und ein zwischen der Drehwelle (21) und der Stütz­ welle (23) angeordnetes Lager (22) konstant gehalten wird.
3. Ultraschallprüfvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Sonde (7) zur Erzeugung und zur Erfassung von Ultraschallwellen (12), einem Spiegel (8), der gegenüber der Sonde (7) im Strahlenpfad der Ultraschallwellen (12) angeordnet ist und diese umlenkt, einer Lagereinrichtung, die die Sonde (7) und den Spiegel (8) in fester räumlicher Zuordnung zueinander lagert und mit diesen ein in Längsrichtung bewegbares Prüfteil (11) bildet, und einer Führungseinrichtung (6) zur zentrischen Lagerung des Prüfteils (11) an der Innenmantelfläche einer Hohl­ welle (1), dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung einer Verbindung zwischen der Hohlwelle (1) und einem mit der Außenmantelfläche dieser Hohlwelle (1) ver­ bundenen Bauteil (2, 3) eine Halte- und Drehvorrichtung (14) zur Lagerung und Drehung der zu untersuchenden Ver­ bundnockenwelle (10) vorgesehen ist, die eine erste Rolle (15) und eine zweite Rolle (16) aufweist, die drehbar an einer Stützeinrichtung gelagert und durch ein Antriebsglied (17) zur Drehung der Verbundnockenwelle (10) antreibbar sind, wobei oberhalb der beiden Rollen (15, 16) eine dritte Rolle (18) angeordnet ist, die bei einer Drehung der Verbundnockenwelle (10) um das Prüfteil (11) mittels eines Vorspannelementes (19) an die Außenmantelfläche der Verbundnockenwelle (10) angedrückt wird, und wobei die Führungseinrichtung (6) derart ausgebildet ist, daß bei einer Drehung der Verbundnockenwelle (10) um das Prüfteil (11) die Innenmantelfläche der Hohlwelle (1) im vorgegebenen Abstand zur Sonde (7) bleibt.
4. Ultraschallprüfvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, mit einer Sonde (7) zur Erzeugung und zur Erfassung von Ultraschallwellen (12), einem Drehspiegel (8), der gegenüber der Sonde (7) im Strahlenpfad der Ultraschallwellen (12) angeordnet ist und diese umlenkt, einem Antriebsglied für die Drehbewegung des Drehspiegels (8), einer Lagereinrichtung, die die Sonde (7) und den Drehspiegel (8) in fester räum­ licher Zuordnung zueinander lagert und mit diesen ein in Längsrichtung bewegbares Prüfteil (11) bildet, und einer Führungsvorrichtung (6) zur zentrischen Lagerung des Prüfteils (11) an der Innenmantelfläche einer Hohl­ welle (1), dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung einer Verbindung zwischen der Hohlwelle (1) und einem mit der Außenmantelfläche dieser Hohlwelle (1) verbundenen Bauteil (2, 3) die Lagereinrichtung eine Stütz­ welle (23), an deren Ende die Sonde (7) angebracht ist, eine innerhalb der Stützwelle (23) angeordnete Dreh­ welle (21), die den Drehspiegel (8) trägt und die durch das Antriebsglied gedreht wird, und ein Lager (22) auf­ weist, das die Sonde (7) konzentrisch in der Hohlwelle (1) lagert.
5. Ultraschallprüfverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es unter Wasser durchgeführt wird.
6. Ultraschallprüfverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es unter Öl durchgeführt wird.
7. Ultraschallprüfverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zu prüfende Verbindung eine Sinterverbindung ist.
8. Ultraschallprüfverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zu prüfende Ver­ bindung eine Schweißlötverbindung ist.
9. Ultraschallprüfverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zu prüfende Ver­ bindung eine Schmelzschweißverbindung ist.
10. Ultraschallprüfvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Wasser angeordnet ist.
11. Ultraschallprüfvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Öl angeordnet ist.
12. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein Sinterteil und mit der Hohlwelle (1) durch Sintern verbunden ist.
13. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein Stahlteil und mit der Hohlwelle (1) durch Schweiß­ lötung verbunden ist.
14. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein Stahlteil und mit der Hohlwelle (1) durch Schmelz­ schweißung verbunden ist.
15. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein Nocken (2) ist.
16. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein Wellenlager (3) ist.
17. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein Zahnrad (31) ist.
18. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein Kopf (32) für einen Schraubenschlüssel ist.
DE19863619916 1985-06-14 1986-06-13 Verfahren und vorrichtung zur pruefung einer verbindung bei einer verbund-nockenwelle Granted DE3619916A1 (de)

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