DE4116471A1 - Verfahren und einrichtungen zur automatischen pruefung der rissfreiheit von keramischen und metallischen produkten - Google Patents
Verfahren und einrichtungen zur automatischen pruefung der rissfreiheit von keramischen und metallischen produktenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Prüfung der Rißfreiheit von keramischen oder
metallischen Produkten sowie Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
Unter keramischen oder metallischen Produkten werden beispielsweise alle gehärteten oder gebrannten
Produkte verstanden, die aus einer formbaren Rohmasse wie z. B. Ton, Beton oder Porzellangrund
stoffen geformt sowie z. B. durch Trocknen oder Brennen ausharten. Darunter fallen beispielsweise
Tondachziegel, Betondachsteine, Wand- und Bodenfliesen, Tassen, Teller, Gebrauchs- und Indu
striekeramik, gewalzte, gepreßte, gegossene und geschmiedete Teile. Darunter zahlen alle Teile, bei
denen durch einen Form- oder Umformvorgang und/oder Härtevorgang Störungen und Änderungen in
der Gefügestruktur z. B. in der Form von Rissen auftreten können.
Die Rißfreiheit solcher Produkte wurde bisher stichprobenartig oder zu 100% visuell oder auditiv durch
Bearbeitung mit Zusatzstoffen wie z. B. Wässern oder Fluxen oder Anklopfen geprüft. Die Verfahren
sind aufwendig und langsam. Sie erfordern die subjektive Beurteilung durch Prüfer und sind daher
fehleranfällig.
Rißbehaftete Produkte sind in ihrer Qualität gemindert, so können beispielweise gerissene Dachziegel
wasserdurchlässig sein oder gerissene Sinterteile in Fahrzeugen ein Sicherheitsrisiko darstellen.
Durch die Erfindung sollen Verfahren und Einrichtungen geschaffen werden, mit welchen ohne eine
Behinderung oder Verzögerung eines Produktionsablaufes zuverlässig und vollautomatisch die gefertig
ten Produkte auf die Qualität des Gefüges z. B. Rißfreiheit überprüft werden.
Gemäß der Erfindung wird dies durch das Verfahren zur Überprüfung der Rißfreiheit von keramischen
und metallischen Produkten durch die Merkmale der im gekennzeichneten Teil des Anspruch 1 erreicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis
5.
Ferner ist diese Aufgabe mit Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens erreicht, wobei vorteil
hafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung Gegenstand der Unteransprüche 6 bis 11
sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Rißfreiheit von keramischen oder metallischen Pro
dukten dadurch geprüft, daß solche Produkte vorzugsweise mit einer entsprechend bemessenen
mechanischen Energie beaufschlagt werden, d. h. durch Anklopfen mechanisch so belastet und/oder in
Schwingungen versetzt werden, wie es der Gefügestruktur des Materials angepaßt ist. Durch Einspei
sung von mechanischer Energie und/oder Schwingungen werden die Produkte in Abhängigkeit von der
verwendeten Form sowie Materials verändert. Die Störungen und/oder Änderungen der Gefügestruktur
selbst werden daran anschließend mittels entsprechender Schwingungs- und/oder Klangänderungen
festgestellt.
Da in Abhängigkeit von der mechanischen Energie die bei ordnungsgemäßer Gefügestruktur auftreten
den Schwingungen und/oder Klänge vorzugsweise empirisch vorher ermittelt werden und dadurch be
kannt sind, kann bei Abweichungen davon ausgegangen werden, daß ein Produkt in seiner Gefüge
struktur gestört oder verändert, d. h. gerissen ist.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform von Einrichtungen zur Durchführung des erfinde
rischen Verfahrens im einzelnen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine prinzipielle, schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform von Ein
richtungen zur Durchführung des erfinderischen Verfahrens, wobei ein Produkt schematisch angedeutet
ist.
Das zu prüfende Produkt (2) befindet sich über der Einrichtung (1). Sobald das Produkt einen geeigne
ten Ort über der Einrichtung erreicht (ausgelöst durch einen Sensor (6)), wird ein metallischer Stößel
(3) aus der Einrichtung (1) ausgestoßen und schlägt an das Produkt. Die Stößelspitze ist hierzu mit ei
nem gehärteten Kopf versehen. Der Stößel ist mit einem Faltenbalg (4) versehen, um ihn vor eindrin
genden Teilen zu schützen. Zum Schutz vor Staub ist durch Druckluft der Innendruck der Einrichtung
erhöht. Sensoren (5) verfolgen den Bewegungsablauf des Stößels. Sobald durch einen entsprechenden
Kraftstoß mechanische Energie in das zu prüfende Produkt eingeleitet wurde, fällt der Stößel in seine
Ruhestellung zurück. Entsprechend der Gefügestruktur erfolgt der Bewegungsablauf mehrfach. Die
abgestrahlten Schwingungen in Form von Luft- und/oder Körperschall werden erfaßt und analysiert; die
Sensoren (7) sind hierzu an geeigneten Stellen angebracht.
Fig. 2 zeigt einen entsprechenden Aufbau mit Energieeinspeisung von oben.
Energieeinspeisung und Klang-/Schwingungsanalyse können in einer Einrichtung zusammengefaßt sein
oder auch räumlich getrennt erfolgen. In der Massenfertigung mit kurzen Taktzeiten ist eine räumliche
Trennung zweckmäßig (Fig. 3), damit sich die Änderungen des Materialgefüges ausbilden können.
Fig. 1 Prinzip der Energieeinspeisung und Schwingungs-/Klanganalyse (Anregung von unten),
Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch Anregung von oben,
Fig. 3 wie Fig. 1, jedoch Energieeinspeisung und Schwingungs-/Klanganalyse getrennt.
Claims (11)
1. Verfahren zur automatischen Prüfung der Rißfreiheit von keramischen oder metal
lischen Produkten,
dadurch gekennzeichnet,
daß solche Produkte einmalig oder wiederholt einer entsprechend bemessenen mechanischen Belastung ausgesetzt werden;
daß diese Belastung dynamischer Natur ist;
daß Störungen oder Änderungen des Materialgefüges der Produkte selbst hervorge rufen und festgestellt werden.
daß solche Produkte einmalig oder wiederholt einer entsprechend bemessenen mechanischen Belastung ausgesetzt werden;
daß diese Belastung dynamischer Natur ist;
daß Störungen oder Änderungen des Materialgefüges der Produkte selbst hervorge rufen und festgestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dynamische Schwingungsanregung eine Strukturänderung bewirkt, die als
Klangänderung gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mittels Anklopfen mechanische Energie in das Produkt eingespeist wird, die als
eine Klangänderung akustisch durch Luftschall und/oder als eine Schwingungsände
rung durch Körperschall gemessen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mittels einmaligem oder wiederholtem Anklopfen mechanische Energie in das
Produkt eingespeist wird und sie eine Änderung des Materialgefüges bewirkt, die
als eine Klangänderung akustisch durch Luftschall und/oder als eine Schwingungs
änderung durch Körperschall gemessen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stärke des einmaligen oder wiederholten Anklopfens so bemessen wird, daß
das Gefüge eines intakten Produktes nicht zerstört wird, das Gefüge eines fehler
haften Teils sich aber verändert. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4 dadurch gekenn
zeichnet, daß der Fehler bestimmt wird.
6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (1) zum mechanischen Belasten eines Pro duktes, deren Größe dem zu prüfenden Produkt angepaßt ist;
eine Einrichtung zur Steuerung/Regelung des Anklopfens;
eine Sensorik zur Überwachung des Anklopfens.
gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (1) zum mechanischen Belasten eines Pro duktes, deren Größe dem zu prüfenden Produkt angepaßt ist;
eine Einrichtung zur Steuerung/Regelung des Anklopfens;
eine Sensorik zur Überwachung des Anklopfens.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Einspeisen
mechanischer Energie vorgesehen ist, die Änderungen des Materialgefüges bewirkt.
8. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum An
klopfen vorgesehen ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine
Schwingung des Materialgefüges erregt.
10. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung bei
bewegten Produkten erfolgt.
11. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung bei
ruhenden Produkten erfolgt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914116471 DE4116471A1 (de) | 1991-05-19 | 1991-05-19 | Verfahren und einrichtungen zur automatischen pruefung der rissfreiheit von keramischen und metallischen produkten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914116471 DE4116471A1 (de) | 1991-05-19 | 1991-05-19 | Verfahren und einrichtungen zur automatischen pruefung der rissfreiheit von keramischen und metallischen produkten |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4116471A1 true DE4116471A1 (de) | 1992-11-26 |
Family
ID=6432055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19914116471 Withdrawn DE4116471A1 (de) | 1991-05-19 | 1991-05-19 | Verfahren und einrichtungen zur automatischen pruefung der rissfreiheit von keramischen und metallischen produkten |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4116471A1 (de) |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| US6684681B1 (en) * | 2002-09-06 | 2004-02-03 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Mechanical ultrasonic and high frequency sonic device |
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| CN106053248A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-10-26 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种多试样高温弹性模量测试仪 |
| WO2017124188A1 (en) | 2016-01-18 | 2017-07-27 | British Columbia Institute Of Technology | Method and apparatus for non-destructive measurement of modulus of elasticity and/or the compressive strength of masonry samples |
-
1991
- 1991-05-19 DE DE19914116471 patent/DE4116471A1/de not_active Withdrawn
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| US10648952B2 (en) | 2016-01-18 | 2020-05-12 | Sound QA Solutions Inc. | Method and apparatus for non-destructive measurement of modulus of elasticity and/or the compressive strength of masonry samples |
| CN106053248A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-10-26 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种多试样高温弹性模量测试仪 |
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| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: RTE GESELLSCHAFT FUER DATENVERARBEITUNG IN DER TEC |
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