DE3742844C2 - Vorrichtung zur Prüfung eines plattenförmigen Werkstücks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Bei Plattenförmigen Werkstücken, wie Span-, Faser- und Sperrholzplatten, Holzzement- oder Holzgips und ähnli­ che Platten werden die Werkstücke von einem oder mehre­ ren Ultraschall-Sendern durchstrahlt, um innenliegende Produktionsfehler, wie mangelnde Verleimung, Leimklumpen oder Steine zu entdecken. Dabei werden die Werkstücke in der Regel mittels Band- oder Rollentransport durch einen Meßrahmen hindurchtransportiert, der mit den Meßeinrich­ tungen bestückt ist.

Zu einem Ultraschall-Sender gehört auf der anderen Seite des Werkstücks ein Empfänger. Naturgemäß muß ein Element jedes Ultraschallprüfkanals, also entweder der Sender oder der Empfänger, unterhalb des Werkstücks angebracht sein (meist der Sender), das andere Element (meist der Empfänger) oberhalb des Werkstücks.

Die Ankopplung an das Prüfobjekt geschieht über einen Luftspalt (Zwischenraum).

Befindet sich im Werkstück nun eine Fehlstelle im Ultra­ schall-Feld, wird das Empfangssignal verstärkt (im Falle etwa eines Leimklumpens) oder geschwächt (im Falle eines Verleimfehlers, z. B. eines sogenannten Spalters).

Solche Vorrichtungen arbeiten in der Praxis fehlerfrei in vielen Anwendungsgebieten, wobei typischerweise zwischen 1 bis 10 Sender/Empfänger-Kombination quer zur Transportrichtung des Werkstücks installiert sind.

Wenn jedoch Staub, Späne oder Fasern (Schmutz) auf das unten liegende Element des Ultraschallprüfkanals fällt, wird das Meßsignal verringert und so ein Fehler des Werkstücks vorgetäuscht.

Verschiedene Mittel zur Behebung dieses Mißstandes, wie das untere Element unter Überdruck zu setzen oder eine Luftabblasung, brachten nicht den gewünschten Erfolg.

Aus der US 3 664 180 A ist eine statistische Qualitätssortierung von Massivholz (Spalte 1, Zeile 37 bis 54) an sich bekannt. Eine Holzprobe 11 sowie Ultraschallsender 14 und Ultraschallempfänger 15 sind in einem Wasserbehäl­ ter 13 (Fig. 2; Spalte 1, Zeile 71; Spalte 2, Zeile 18 bis 20) untergebracht. Es sollen in dem Massivholz Äste und ungleichmäßiger Faserverlauf festgestellt werden (Spalte 1, Zeile 25).

Aus der DE 18 01 182 C3 ist eine Ultraschallprüfung von Blechen und Bändern auf Innenfehler an sich bekannt. Diese knüpft an das aus der GB-PS 716 687 bekannte System zur Schweißnahtprüfung mittels Ultraschall an. Dies setzt zwei Prüfköpfe voraus, die über ein Verbin­ dungselement in einem bestimmten Abstand voneinander auf der gleichen Seite des Prüflings gehalten sind (Spalte 2, Zeile 37 bis 42, und Fig. 1). In Fig. 2 und 3 sind unterschiedliche Arten zur Erzeugung zweier Schallstrah­ len 9, 10; 13, 14 von unterschiedlichem Einstrahlwinkel in den Prüfling 8 offenbart. In Fig. 3 ist dazu ein Metall­ spiegel 12 mit zwei Flächen verwendet, die nicht in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die eine Fläche reflek­ tiert den Schallstrahl 13 mit einem ersten Einstrahlwin­ kel, und die andere Fläche des Metallspiegels 12 reflek­ tiert den anderen Schallstrahl 14 unter einem zweiten Einstrahlwinkel. Der Metallspiegel 12 wird in waagerech­ ter Richtung durch einen Prüfkopf 11 beschallt. Gemäß Fig. 3 sind der Prüfkopf 11 und der Metallspiegel 12 in einem (nicht gezeichneten) Wassertrog angeordnet (Spalte 4, Zeile 1 bis 4). Auch hier ist also mit einer Verschmut­ zung des Prüfkopfes 11 während des Prüfbetriebs nicht zu rechnen. Die Umlenkung des Ultraschalls an dem Metallspie­ gel 12 geschieht also hier nur, um aus der einheitlichen Vorlaufstrecke des Prüfkopfes 11 die beiden Schallstrah­ len 13, 14 mit unterschiedlichem Einstrahlwinkel in den Prüfling 8 zu erzeugen (Spalte 4, Spalte 62 bis 68).

Der Erfindung nach dem Hauptpatent 36 40 968 liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die auch bei starkem Schmutzanfall verläßlich arbeitet.

Diese Aufgabe ist durch das Hauptpatent gelöst, wenn­ gleich mit verhältnismäßig hohem Bauaufwand. Außerdem bereitet es Schwierigkeiten, größere Späne und Abfall­ stücke abzuscheiden.

Aufgabe der Zusatzerfindung ist es, auch diese Nachteile zu vermeiden.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die besondere Art der Montage des unteren Elements jedes Ultraschallprüfkanals ist die Gefahr von dessen Verschmutzung beseitigt oder doch sehr stark gemindert. Die meisten Verschmutzungen können sich auf der Schrägstehenden, Ultraschallwellen reflektierenden Platte nicht halten und gleiten unter Wirkung der Schwerkraft von der Platte ab. Dies gilt auch und gerade für größere Schmutzstücke.

Die Ausbildung der Plattenoberfläche gemäß Anspruch 2 fördert diesen Selbstreinigenden Effekt noch.

Gemäß Anspruch 3 können auch Verschmutzungen mit einer Tendenz zur Anhaftung an der Platte weitestgehend besei­ tigt werden, ohne daß die Platte in kurzen Abständen z. B. durch Abreiben gereinigt werden müßte.

Auch die Merkmale des Anspruchs 4 können zur Freihaltung der Platte von Schmutz beitragen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ultraschallprüfka­ nal mit einem Sender 1 dargestellt, der Schallwellen in waagerechter Richtung auf eine schrägstehende Platte 2 richtet. Die Schallwellen werden an der Platte 2 senk­ recht nach oben reflektiert und durchdringen dabei ein plattenförmiges Werkstück 3 bevor sie in den oberhalb des Werkstücks 3 angeordneten Empfänger 4 gelangen.

Herunterfallender Staub oder anderer Schmutz rutscht über die schrägstehende Platte 2 nach unten. Dies gilt auch und gerade für größere Schmutz- oder Abfallstücke. Nur bei extremen Bedingungen ist es nötig, die schräg­ stehende Platte 2 mit einem nicht gezeichneten Vibrator oder einer nicht gezeichneten Luftdüse sauber zu hal­ ten.

Eine möglichst glatte, gegebenenfalls verchromte oder polierte Oberfläche der schrägstehenden Platte 2 wirkt sich günstig auf deren Freihaltung von Schmutz aus.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Prüfung eines plattenförmigen Werk­ stücks (3), z B. einer Span-, Faser-, Furnier-, Sperrholz- oder Mineralwolleplatte, mit wenigstens einem Ultraschallprüfkanal,
wobei unterhalb und oberhalb des sich durch die Vorrichtung hindurch bewegenden Werkstücks (3) ein Sender (1) und ein Empfänger (4) als Elemente jedes Ultraschallprüfkanals angeordnet sind,
wobei die Ankopplung von Sender (1) und Empfänger (4) an das Werkstück (3) über einen Luftspalt geschieht,
und wobei wenigstens das untere Element (1) jedes Ultra­ schallprüfkanals mit einer Schallumlenkvorrichtung (2) versehen ist, nach Patent 36 40 968,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens das untere (1) der Elemente (1, 4) waagerecht montiert ist,
und daß die Schallumlenkvorrichtung unterhalb des Werkstücks (3) eine Ultraschallwellen reflektierende, schrägstehende Platte (2) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schrägstehende Platte (2) eine glatte, z. B. verchromte oder polierte, Ultraschallwellen reflek­ tierende Oberfläche aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die schrägstehende Platte (2) durch einen Vibrator in Vibration versetzbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf die Ultraschallwellen reflektieren­ de Oberfläche der schrägstehenden Platte (2) eine Luftdüse gerichtet ist.