DE3837144A1 - Pneumatische anstellvorrichtung fuer sensoren zur zerstoerungsfreien pruefung langgestreckter pruefstuecke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Anstellvorrichtung für Sensoren zur zerstörungsfreien Prüfung langgestreckter Prüfstücke, bei der ein am Prüfstück mit einer vorgegebenen Kraft anliegendes Aufnahme­ teil vorgesehen ist, das die Sensoren trägt und über mindestens einen, mit Luft unter Niederdruck gefüllten Balgzylinder mit einem Stellrahmen verbunden ist.

Unter langgestreckten Prüfstücken werden beispielsweise Rohre, Knüppel, Schienen, Bleche und dergleichen verstanden. Diese Prüfstücke können bei der Prüfung entweder bewegt werden, wie dies normalerweise bei der Prüfung von Rohren anzutreffen ist, oder aber ortsfest bleiben. Im ersten Fall bleibt die Anstellvorrichtung ortsfest. Im zweiten Fall wird die Anstellvorrichtung gegenüber dem Prüfstück bewegt, dieser Fall tritt beispielsweise bei der Prüfung von langgestreckten Prüfstücken ein, wenn kein Rollgang vorhanden ist, oder einer Rohrleitung, eines Schiffskörpers, eines montierten Eisenbahngleises usw. auf.

Derartige Prüfstücke haben praktisch nie eine ideale Geometrie. Wenn ihre Oberfläche mittels der Anstellvorrichtung abgefahren wird, muß der Aufnahmeteil der Anstellvorrichtung in der Lage sein, Abweichungen des Prüfstücks von der ideal geometrischen Form ausgleichen und abfangen zu können. Bei der Prüfung eines Rohres durchläuft das Rohr beispielsweise die Prüfanlage zur zerstörungsfreien Werksstoffprüfung unter Drehung und/oder Längsbewegung, so daß insgesamt eine schraubenlinienförmige oder lineare Abtastbahn entsteht. Während des gesamten Abtastweges soll der Aufnahmeteil und sollen damit die von ihm getragenen Sensoren einerseits stets mit konstanter Kraft am Prüfstück anliegen, und ande­ rerseits in jeder Lage ihren eingestellten Einschallwinkel beibehalten. Dabei soll die Anlagekraft unabhängig sein von Abweichungen des Rohres von der idealen Zylinderform.

Bei der vorbekannten pneumatischen Anstellvorrichtung der eingangs genannten Art bewirken die zwischen Aufnahmeteil und Stellrahmen ange­ ordneten Balgzylinder, die mit Luft unter Niederdruck gefüllt sind, eine Luftfederung zwischen Aufnahmeteil und Stellrahmen. Der Aufnahme­ teil liegt mit der Anpreßkraft des luftgefüllten Balgzylinders am Prüfstück an. Treten während der Prüfung nun Abweichungen von der idealgeometrischen Form des Prüfstückes auf, so gleichen die Balgzylin­ der diese Abweichungen aus, indem sie als Luftfeder wirken: Entfernt sich das Prüfstück lokal vom Aufnahmeteil, so fährt der Balgzylinder aus und bleibt damit das Aufnahmeteil in Kontakt mit dem Prüfstück. Hat das Prüfstück jedoch ein lokales Übermaß, so weicht das Aufnahmeteil in Richtung zum Stellrahmen aus, die Balgzylinder werden komprimiert und dadurch die Anlage am Prüfstück aufrechterhalten.

Die vorbekannte Anstellvorrichtung mit Luftfeder hat jedoch den Nach­ teil, daß bei einem Ausfahren des Balgzylinders, also einem Entfernen des Aufnahmeteils vom Stellrahmen, der Innendruck im Balgzylinder zwangsläufig abnimmt, wodurch wiederum die Federkraft des als Luftfeder eingesetzten Balgzylinders sich verringert. Als Folge wird die Anlage­ kraft des Aufnahmeteils kleiner. Federt dagegen der Balgzylinder ein, weil der Aufnahmeteil dem Prüfstück ausweichen muß, so wird die Luft im Balgzylinder komprimiert, der Luftdruck im Balgzylinder also erhöht und damit die Luftfeder steifer. Zwangsläufig steigt hiermit die Anlage­ kraft des Aufnahmeteils am Prüfstück. Eine konstante Anlagekraft wird auf diese Weise somit nicht erreicht. Der geschilderte Nachteil ist zudem noch wegabhängig: Je stärker der Balgzylinder ausfährt bzw. zusammengedrückt wird, umso größer sind die Luftdruckänderungen im Balgzylinder und umso größer ist die Abweichung der Anpreßkraft des Aufnahmeteils am Prüfstück von der vorgegebenen Kraft, wie sie in Nullposition des Balgzylinders vorliegt.

Man kann nun anstelle einer Luftfeder in Form eines Balgzylinders eine mechanische Feder einsetzen, beispielsweise eine Zugrollfeder, deren Federkraft in einem gewissen Bereich unabhängig vom Weg ist. Der Nach­ teil derartiger mechanischer Federn liegt aber in der gegenüber Balgzy­ lindern deutlich geringeren Dämpfung. Bei mechanischen Federn ist prak­ tisch nicht auszuschließen, daß das Aufnahmeteil bei Durchführen von Ausgleichsbewegungen in Schwingungen kommt.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorbe­ kannte pneumatische Anstellvorrichtung der eingangs genannten Art inso­ fern weiterzuentwickeln und weiterzuverbessern, daß die Anlagekraft des Aufnahmeteils am Prüfstück praktisch unabhängig ist vom Weg des Aufnah­ meteils gegenüber dem Stellrahmen, so daß unabhängig von Bewegungen des Aufnahmeteils (und damit der Sensoren) die Anlagekraft des Aufnahme­ teils am Prüfstück konstant bleibt. So soll beispielsweise ein Hub des Aufnahmeteils von insgesamt 50 mm und somit von 25 mm aus der Nullstellung in beiden Richtungen, möglich sein, wobei die Anlagekraft des Aufnahmeteils am Prüfstück im gesamten Anstellbereich sich prak­ tisch nicht ändert.

Ausgehend von der pneumatischen Anstellvorrichtung der eingangs genann­ ten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Balgzylinder über eine Verbindungsleitung mit einer Ausgleichseinheit verbunden ist, die einen Zylinder und einen in diesem bewegbaren Kolben aufweist, daß der Kolben vorzugsweise mit dem Kolben einer Hochdruckeinheit verbunden ist, deren Kolben eine deutlich kleinere Fläche als der Kolben der Ausgleichseinheit hat und dessen Zylinderraum mit einem Druckregelven­ til verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht also darin, daß die Luft im Balgzy­ linder nicht eingesperrt ist, sondern der Innenraum des Balgzylinders mit der Ausgleichseinheit in Verbindung steht. Das Innenvolumen dieser Ausgleichseinheit ändert sich nun im gleichen Maße wie das Innenvolumen des Balgzylinders, beide Volumenänderungen sind aber entgegengesetzt, so daß das Gesamtvolumen möglichst konstant gehalten wird. Volumenände­ rungen im Innenraum der Ausgleichseinheit bewirken Volumenänderungen im Innenraum des Balgzylinders umgekehrten Vorzeichens. Der Luftdruck wird dabei durch die Hochdruckeinheit in Zusammenwirken mit dem Kolben der Ausgleichseinheit stets präzise konstant gehalten. Der Kolben der Aus­ gleichseinheit ist mechanisch mit dem Kolben (oder Zylinder) der Hoch­ druckeinheit verbunden. Eine Volumenänderung in der Ausgleichseinheit bewirkt eine Druckänderung in der Hochdruckeinheit. Bei Druckanstieg entlüftet das vorgeschaltete Regelventil. Bei Druckabfall wird Luft eingeführt. Das Produkt aus Druck und Fläche bleibt im beiden Räumen jeweils konstant.

Im Balgzylinder und damit auch in der Ausgleichseinheit herrscht ein geringer Überdruck vor, er beträgt beispielsweise 0,16 bar. Der Über­ druck in der Hochdruckeinheit liegt beispielsweise bei 4 bar. Die Druckübersetzung zwischen der Ausgleichseinheit und der Hochdruckein­ heit hat den Vorteil, daß die Druckregelung mittels eines Druckregel­ ventils erfolgen kann, das bei dem hohen Druck arbeitet. Hierdurch wird eine wesentlich höhere Präzision in der Druckregulierung erzielt, als sie bei dem Niederdruck, also beispielsweise bei 0,16 bar Überdruck, möglich wäre. Insbesondere aber kann mit handelsüblichen Druckregelven­ tilen gearbeitet werden, wobei man die Druckübersetzung vorteihafter­ weise so wählt, daß auf der Hochdruckseite ein Druck vorliegt, bei dem im Handel erhältliche, hochpräzise Druckregelventile arbeiten.

Ein wesentiches Charakteristikum der Erfindung ist somit die Kombina­ tion aus Ausgleichseinheit und Hochdruckeinheit. Durch diese Kombina­ tion wird eine präzise Druckregelung im Niederdruckbereich erzielt, wobei die druckregelnden Elemente selbst im Hochdruckbereich angeordnet sind.

Die Erfindung ermöglicht einen großen Hub des Balgzylinders bei wegun­ abhängiger Federkraft. Da der Niederdruck im Balgzylinder unabhängig vom mechanischen Zustand dieses Balgzylinders stets konstant ist, ist auch die vcm Balgzylinder ausgeübte Kraft stets konstant. Diese Kon­ stanz kann über große Veränderungen in der Länge des Balgzylinders aufrecht erhalten werden, insbesondere kann sie den praktischen Erfor­ dernissen, also den bei typischen Prüfungen zu erwartenden Abweichungen von der Idealgeometrie angepaßt werden. In der über eine große Weg­ strecke konstanten Kraft der Luftfeder in Form des Balgzylinders liegt ein wesentlicher Vorteil der Erfindung.

Ein weiterer entscheidender Vorteil der Erfindung liegt in der relativ kurzen Zeit, mit der die Anstellvorrichtung Änderungen in der Geometrie des Prüfstücks beantwortet. In der Praxis ist die Anstellvorrichtung so ausgelegt, daß sie auch die krassesten geometrischen Änderungen auf­ nimmt und die Anlagekraft des Aufnahmeteils am Prüfstück auch in diesen Extremfällen konstant bleibt. Eine schnelle Nachstellung der Anstell­ vorrichtung wird erreicht durch ausreichend groß dimensionierte Verbin­ dungsleitungen zwischen den beschriebenen Komponenten der Anstellvor­ richtung und durch Verwendung bewegter Teile mit möglichst geringen Massen. Letzteres gilt insbesondere für den Kolben der Ausgleichsein­ heit.

Die Präzision, mit der der Druck im Balgzylinder (und damit auch in der Ausgleichseinheit) konstant gehalten wird, hängt im wesentlichen von dem Aufbau der Ausgleichseinheit, dem Aufbau der Hochdruckeinheit und dem Druckregelventil ab. Die beiden erstgenannten Einheiten sind so ausgelegt, daß die Reibwerte sehr klein sind und in der Funktion kaum eine Rolle spielen. Das Druckregelventil hat eine möglichst geringe Hysterese.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, den Aufnahmeteil im wesentlichen rechteckig auszubilden und jede Ecke durch einen Balg­ zylinder abzustützen. Die somit insgesamt vier Balgzylinder sind vor­ zugsweise untereinander und mit einer Ausgleichs- und Hochdruckeinheit verbunden. Werden vier Balgzylinder vorgesehen, so wird eine präzisere Anlage und größere Gleichmäßigkeit der Anlage der Anstellvorrichtung am Prüfstück erzielt. Bei Unregelmäßigkeiten in der Geometrie des Prüf­ stückes können die Balgzylinder voneinander völlig unterschiedliche Bewegungen ausführen, beispielsweise kann ein Balgzylinder kürzer wer­ den, ein anderer dagegen expandieren. Durch diese Unabhängigkeit der Balgzylinder voneinander wird jede Ecke des viereckigen Aufnahmeteils optimal angestellt und abgestützt, so daß es insgesamt zu einer gleich­ mäßigen Verteilung der Anlagekraft kommt.

Die Verbindung der vier Balgzylinder untereinander ermöglicht die Ver­ wendung einer einzigen Ausgleichs- und Hochdruckeinheit. Grundsätzlich wäre es auch möglich, jedem einzelnen Balgzylinder eine separate Aus­ gleichs- und Hochdruckeinheit zuzuordnen, der Aufwand wäre aber hierbei wesentlich höher. Die Verbindungsleitung zwischen den vier Balgzylin­ dern hat zudem den Vorteil, daß die vier Balgzylinder untereinander Luft austauschen können. Wird beispielsweise ein Balgzylinder durch das Prüfstück zusammengepreßt und ein anderer veranlaßt, länger zu werden, so kann die aus dem ersten verdrängte Luft in den zweiten Balgzylinder strömen. Hierdurch wird die Zeitkonstante, mit der eine Änderung der Geometrie durch die Anstellvorrichtung beantwortet wird, verringert.

Aufgrund der bisherigen Beschreibung ist eine Ausführung möglich, bei der Niederdruckraum allseits abgeschlossen ist. Eine derartige Ausbil­ dung hat aber in der Praxis Nachteile, weil Lecks, insbesondere Lecks mit sehr geringen Leckraten, in Praxis nicht zu vermeiden sind, so daß bei abgeschlossenem System auf die Dauer ein allmählicher Druckabfall zu befürchten ist. Um dieser Gefahr zu begegnen, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Niederdruckseite ständig über ein Niederdruckregelventil mit einer Druckluftquelle (z. B. einer Luftleitung mit einem Druck von sechs bar) zu verbinden. Durch diese Maßnahme wird zudem die Ansprechgeschwindigkeit der Anstellvorrichtung verbessert: Bei sehr raschen geometrischen Änderungen, insbesondere Änderungen aller vier Balgzylinder in gleicher Richtung, kann über das Niederdruckregelventil entweder Luft abgeblasen oder Luft nachgeliefert werden.

Der geringe Überdruck im Niederdruckbereich ist so gewählt, daß einer­ seits die gewünschte Anlagekraft erzielt wird und andererseits das Gewicht des Aufnahmeteils und der mit ihm verbundenen, weiteren Ein­ richtung aufgenommen wird. Letzteres liegt typischerweise bei etwa 50 kg. Bei 100 N Anpreßkraft wird das Niederdruckventil so eingestellt, daß eine Kraft von 600 N entsteht. Andere Gewichte bzw. Anpreßkräfte können durch Einstellung von Niederdruck- und Hochdruckregelventil erreicht werden.

In Weiterbildung der Erfindung greift am Stellrahmen ein Stellzylinder an, der ebenfalls als Balgzylinder ausgeführt ist, jedoch auch andere Ausbildung (hydraulische Kolben/Zylindereinheit, Schraubspindel usw.) haben kann. Sein anderes Ende ist mit einem ortsfesten Basisrahmen verbunden. Durch den Anstellzylinder kann der Stellrahmen angehoben oder abgesenkt werden, so daß insgesamt die Anstellvorrichtung in eine Arbeitsposition und eine Ruheposition eingestellt werden kann.

Schließlich wird in Weiterbildung der Erfindung eine mechanische Führung des Aufnahmeteils in den Richtungen seiner Hauptebene vorge­ schlagen. Die Balgzylinder bewirken lediglich eine Bewegung quer zum Aufnahmeteil und bieten relativ wenig Steifigkeit in Querrichtung hierzu. Die entsprechende Fixierung des Aufnahmeteils wird bevorzugt durch mechanische Mittel erzielt. In einer möglichen Ausführung ist an der in Arbeitsrichtung beim Prüfen vorn liegenden Seite des Aufnahme­ teils eine Öse vorgesehen, in die ein mit dem Stellrahmen verbundener Stab eingreift. Andere Ausbildungen der seitlichen Fixierung des Auf­ nahmeteils sind möglich, beispielsweise in Form einer Kette oder eines flexiblen Teils am frontseitigen Ende, das an seinem anderen Endbereich mit einem vom Stellrahmen hochspringenden Arm verbunden ist, eine Art Deichsel wie bei einem Wagen und dergleichen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übri­ gen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung eines nicht ein­ schränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels. In dieser Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematisch und schnittbildlich dargestellte Prinzipskizze der eigentlichen pneumatischen Anstellvorrichtung,

Fig. 2 die Darstellung gemäß Fig. 1, jedoch ergänzt durch einen An­ stellzylinder,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von schräg vorn oben der gesamten Anstellvorrichtung, der Stellrahmen ist teilweise weggeschnitten und

Fig. 4 eine teilweise schnittbildlich ausgeführte Seitenansicht der Anstellvorrichtung.

Bei der in den Figuren gezeigten pneumatischen Anstellvorrichtung einer Ultraschallprüfanlage für die zerstörungsfreie Prüfung von Rohren ist ein Aufnahmeteil 20 vorgesehen, der als im wesentlichen rechteckförmige Platte ausgebildet ist. An seiner Unterseite ist der Aufnahmeteil mit vier Balgzylindern 22 verbunden, die auf den Diagonalen und gleichab­ ständig von der geometrischen Mitte des Aufnahmeteils 20 angeordnet sind. Auf der Oberseite des Aufnahmeteils 20 ist eine Wanne 26 mit als Ultraschallwandler ausgeführten Sensoren 24 vorgesehen. Diese befinden sich innerhalb der Wanne 26, die Prismenführungen 28 auf beiden Seiten hat. Die Wanne 26 wird im wesentlichen durch zwei geneigte Wände be­ grenzt, deren an tiefster Stelle liegende Schnittlinie lotrecht ober­ halb einer Quermitte des Aufnahmeteils 20 und in Durchlaufrichtung des zu prüfenden Rohres 30 (Fig. 3) liegt. In diesem Bereich wird mittels quer verlaufender, elastischer Lippen 32 eine Wasserpfütze gebildet, in die das zu prüfende Rohr 30 partiell eintaucht. Diese Meßtechnik ist jedoch allgemein bekannt und wird hier nicht weiter beschrieben. Der Pfeil 34 zeigt die Bewegungsrichtung des Rohres 30 während der Prüfung.

Die vier Balgzylinder 22 sind an ihrer Unterseite jeweils mit einem Stellrahmen 36 verbunden, der im wesentlichen dieselben Abmessungen wie der Aufnahmeteil 20 hat und in Normalstellung der Balgzylinder 22 in einer zur Ebene des Aufnahmeteils 20 parallelen Ebene liegt. Bei der gezeichneten Anordnung (siehe insbesondere Fig. 3) befindet er sich unterhalb des Aufnahmeteils 20. Grundsätzlich ist aber eine hängende Anordnung möglich.

Im Stellrahmen 36 ist für jeden der vier Balgzylinder 22 jeweils ein Durchlaß 38 vorgesehen, der die einzige Verbindung zum Innenraum des jeweiligen Balgzylinders 22 darstellt. Unterhalb dieses Durchlasses befindet sich eine Ausgleichsleitung 40, die alle vier Balgzylinder 22 miteinander verbindet. Sie hat - wie aus Fig. 4 ersichtlich ist - einen relativ großen Innenquerschnitt. An sie ist über eine Verbindungslei­ tung 42 eine Ausgleichseinheit 44 angeschlossen. Diese besteht aus einem Zylinder 46 in Form eines zylindrischen, durch einen Deckel verschlossenen Topfes, in dem ein Kolben 48 axial bewegbar ist. Die Abdichtung zwischen Zylinder 46 und Kolben 48 wird durch eine Rollmem­ bran 50 erreicht. Gegenüber einer Schleifdichtung am Kolben 48 hat sie den Vorteil geringerer Reibung und höherer Zuverlässigkeit der Abdich­ tung. Mit dem Kolben 48 ist eine Kolbenstange verbunden, die an ihrem unteren Ende einen Kolben 52 einer Hochdruckeinheit 54 trägt. Das Flächenverhältnis der beiden Kolben 48 und 52 liegt bei 25 : 1. Die Volumendifferenz in der Ausgleichseinheit 44 zwischen den beiden End­ stellungen des Kolbens 48 entspricht der Volumenänderung bei maximalem Hub der vier Balgzylinder 22.

Die Hochdruckeinheit 54 ist eine pneumatische Zylinder/Kolbeneinheit mit möglichst geringer Reibungskraft zwischen den Kolbendichtringen des Kolbens 52 und der Innenwand eines Zylinders 56. Die geringen Reibungs­ kräfte werden durch flexible Lippen erreicht, die als Kolbendichtung eingesetzt werden. Derartige flexible Lippen benötigen nur eine sehr geringe radiale Vorspannung. Sie haben eine abgerundete Dichtkante, die das Fett der Zylinderlauffläche gleichmäßig über den gesamten Hub verteilt, wodurch immer ein Fettfilm erhalten bleibt. Die im Quer­ schnitt V-förmige Dichtlippe liegt mit ihren beiden Schenkeln in einer Nut des Kolbens 52, diese Nut ist über mindestens eine Bohrung mit der Hochdruckseite verbunden. Der Hochdruck bewirkt hierdurch eine radiale Expansion des Dichtrings in Form einer flexiblen Lippe.

Die Anordnung der beiden Kolben 48 und 52 auf einer einzigen Kolben­ stange ermöglicht es, bei der Hochdruckeinheit 54 auf weitere Führungs­ mittel, insbesondere eine Führung der Kolbenstange, zu verzichten. Der Innenraum der Hochdruckeinheit 54 ist über eine Leitung 58 mit einem Druckregelventil 60 verbunden, dessen Hysterese bei 0,1 bar liegt. Der Druck in der Leitung 58 beträgt 4,1 bar und liegt etwas höher, im besprochenen Ausführungsbeispiel um ein Zehntel bar höher, als der Druck im Niederdruckbereich multipliziert mit dem Druckübersetzungsver­ hältnis (also 0,16 bar mal 25 gleich 4 bar).

Das Druckregelventil 60 ist für die Konstanz des Druckes im Hochdruck­ bereich, also in der Leitung 58 und im Innenraum der Hochdruckeinheit 54, verantwortlich. Demgemäß wird für dieses Ventil 60 eine Ausführung gewählt, die eine optimale Druckkonstanthaltung ermöglicht. Auf seiner anderen Seite ist das Druckregelventil 60 mit einer Druckluft-Versor­ gungsleitung 62 verbunden, die an einen Druckluftnetzanschluß ange­ schlossen ist. Der Druck in ihr beträgt typischerweise 6 bar.

Weiterhin ist die Ausgleichsleitung 40 über eine Leitung 64 mit einem Niederdruck-Regelventil 66 verbunden, das an seiner anderen Seite eben­ falls an die Druckluft-Versorgungsleitung 62 angeschlossen ist. Es stellt sicher, daß auch bei Lecks im Niederdruckteil der Druck nicht unter 0,16 bar abfallen kann. Fällt er leckbedingt oder durch gleich­ zeitige Verlängerung aller vier Balgzylinder 22 ab, so wird über die Leitung 64 Luft in den Niederdruckbereich eingespeist. Ebenso wird Luft abgeblasen, wenn alle vier Balgzylinder 22 gleichzeitig stark kompri­ miert werden.

Zwischen Aufnahmeteil 20 und Stellrahmen 36 sind an allen vier Ecken Ketten 68 gespannt, die auch durch andere, biegsame, zugfeste Elemente ersetzt werden können. Sie begrenzen den maximalen Ausfahrweg der vier Balgzylinder 22. Schließlich steht vom Stellrahmen 36 eine Mitnahme­ stange 70 zum Aufnahmeteil 20 vor und greift dort in eine Öse 72, die im wesentlichen durch zwei parallele und quer zur Richtung des Pfeils 34 verlaufende Stangen 74 begrenzt wird. Die Einrichtung aus den Teilen 70 bis 74 verhindert, daß der Aufnahmeteil mit seinen von ihm getrage­ nen Einrichtungen sich seitlich gegenüber dem Stellrahmen 36 versetzen kann. Die besprochene Anordnung ist an derjenigen Seite des Aufnahme­ teils 20 vorgesehen, die quer zur Pfeilrichtung 34 verläuft und einem ankommenden, zu prüfenden Rohr 30 am nächsten liegt.

Wie aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich ist, ist an der Unterseite des Stellrahmens 36 ein Anstellzylinder 76 befestigt, der ebenfalls als Balgzylinder ausgebildet ist. Sein anderer Endbereich ist mit einer Basisplatte 78 verbunden, in der sich auch ein Durchlaß 80 für den Anschluß des Innenraumes an eine Leitung 82 befindet. Die Anordnung ist so getroffen, daß Basisplatte 78 und Stellrahmen 36 stets in zueinander parallelen, versetzten Ebenen liegen. In der Leitung 82 befinden sich hintereinandergeschaltet jeweils eine Anordnung 84 bzw. 86 mit einem Rückschlagventil und einer parallel geschalteten Drossel. Die Rück­ schlagventile beider Anordnungen 84, 86 arbeiten in gegenläufigen Rich­ tungen. Die Drosseln sind einstellbar. An ihrem unteren Endbereich ist die Leitung 82 mit einem Steuerventil verbunden, das eine Füllung des Anstellzylinders 76 aus der Druckluft-Versorgungsleitung 62, ein Ab­ sperren des unteren Endbereichs der Leitung 82 und eine Öffnung dieses unteren Endbereichs zur Außenwelt ermöglicht. Beim Füllen des Anstell­ zylinders 76 strömt die Luft durch das in dieser Richtung unwirksame Rückschlagventil der unteren Anordnung 86 und durch die Drossel der oberen Anordnung 84. Wird das untere Ende der Leitung 82 mit der Außen­ welt verbunden, strömt Luft aus dem Anstellzylinder 76 heraus, und zwar über das in dieser Richtung unwirksame Rückschlagventil der oberen Anordnung 84 und die Drossel der unteren Anordnung 86. Über die zwei Anordnungen 84, 86 können so unabhängig voneinander die Anstell- bzw. Absenkgeschwindigkeiten des Anstellzylinders 76 eingestellt werden.

Da der Anstellzylinder 76 lediglich in einer Richtung wirkt, sind (nicht dargestellte) Zugfedern zwischen der Basisplatte 78 und dem Stellrahmen 36 innerhalb der Kugelführungseinheit 92 angeordnet, die beide Teile gegeneinander ziehen. Der dabei erreichbare, geringstmögli­ che Abstand zwischen Basisplatte 78 und Stellrahmen 36 wird durch Stellschrauben 90 begrenzt. Über diese wird damit auch der Hub des Anstellzylinders 76 vorgegeben. Für eine präzise Parallelführung zwi­ schen Basisplatte 78 und Stellrahmen 36 sorgen zwei Kugelführungsein­ heiten 92.

Claims (10)

1. Pneumatische Anstellvorrichtung für Sensoren (24) zur zerstörungs­ freien Prüfung langgestreckter Prüfstücke (30) , bei der ein am Prüfstück (30) mit vorgegebener Kraft anliegendes Aufnahmeteil (20) vorgesehen ist, das die Sensoren (24) trägt und über mindestens einen, mit Luft unter Niederdruck gefüllten Balgzylinder (22) mit einem Stellrahmen (36) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Balgzylinder (22) über eine Verbindungsleitung (42) mit einer Ausgleichseinheit (44) verbunden ist, die einen Zylinder (46) und einen in diesem bewegbaren Kolben (48) aufweist, daß dieser Kolben (48) vorzugsweise mit dem Kolben (52) einer Hochdruckeinheit ver­ bunden ist, deren Kolben (52) eine deutlich kleinere Fläche als der Kolben (48) der Ausgleichseinheit (44) hat und dessen Zylinderraum mit einem Druckregelventil (60) verbunden ist.

2. Anstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeteil (20) im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und jede seiner Ecken durch einen Balgzylinder (22) abgestützt ist, wobei die Balgzylinder vorzugsweise auf den Diagonalen und gleichab­ ständig angeordnet sind.

3. Anstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Balgzylinder (22) vorgesehen sind und diese untereinan­ der über eine Ausgleichsleitung (40) miteinander verbunden sind.

4. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens ein Balgzylinder (22) über ein Nieder­ druckregelventil (66) ständig an eine Druckluftquelle (Druckluft- Versorgungsleitung 62) angeschlossen ist.

5. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (48) der Ausgleichseinheit (44) und der Kolben (52) der Hochdruckeinheit (54) starr über eine Kolbenstange miteinander verbunden sind, und daß vorzugsweise das Flächenverhält­ nis der Kolben (48, 52) 25:1 beträgt.

6. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Unterseite des Stellrahmens (36) ein Stellzy­ linder (76) angeordnet ist, der mit seinem anderen Ende an einem Basisrahmen (78) befestigt ist, und daß vorzugsweise Stellrahmen (36) und Basisrahmen (78) über Kugelführungseinheiten (92) miteinan­ der verbunden sind.

7. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Ausgleichseinheit (44) zwischen Kolben (48) und Zylinder (46) eine Rollmembran (50) angeordnet ist.

8. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das mit der Hochdruckeinheit (54) verbundene Druckre­ gelventil (60) auf einen Druck eingestellt ist, der etwas höher ist, z. B. 0,1 bar, als der Druck in der Ausgleichseinheit (44) multipli­ ziert mit dem Flächenverhältnis der Kolben (48, 52).

9. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Druckregelventil (60) eine möglichst geringe Hy­ sterese, z. B. kleiner als 0,1 bar und eine möglichst geringe Reibung aufweist.

10. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Aufnahmeteil (20) eine Wanne (26)mit Prismenfüh­ rungen (28) trägt, deren Verbindungslinie parallel zur Durchlauf­ richtung (Pfeil 34) eines Prüfstücks (Rohr 30) verläuft.