DE4407103C1 - Prüfsonde zum Einfahren in einen Spalt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfsonde nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Sonde ist aus der DE 29 45 586 A1 bekannt. Dort ist jedem Wippenarm ein kardanisch aufgehängter Prüfsystemträger zugeordnet.

Ferner ist aus der DE 35 08 415 C2 ein Prüfmanipulator mit einer entlang einer Führungsschiene verfahrbaren Prüfeinrichtung be­ kannt. Der Prüfkopf eines Prüfsystemträgers wird mit einer Tor­ sionsfeder gegen die Prüflingsoberfläche gedrückt.

Weist bei einer nur mit einem Prüfsystemträger bestückten Prüf­ sonde die Prüflingsoberfläche eine sich ändernde Oberflächen­ struktur, z. B. konische und zylindrische Abschnitte, auf, so neigt insbesondere an den Übergangsbereichen der einzelnen Strukturen der das jeweilige Prüfsystem (wie z. B. Ultraschall­ wandler oder Wirbelstromspulen) tragende Sondenteil zum Abheben. Dieses Abheben ist unerwünscht, weil es zu Verfälschungen des Prüfungsergebnisses führt.

Es stellt sich die Aufgabe, eine Prüfsonde der eingangs genannten Art anzugeben, die unabhängig von der Struktur der Prüf­ lingsoberfläche ein stetiges Anlegen des Prüfsystemträgers an der Prüflingsoberfläche gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Während der Rahmen mit Hilfe der Abstandshaltefeder spielfrei in dem Spalt geführt ist, kontaktet die der Wippe zugeordnete Schenkelfeder die zu prüfende Fläche. Diese Maßnahme führt in Abhängigkeit der Kontur der Prüf­ lingsoberfläche zu einer Kippbewegung der Wippe um ihre Achse, wodurch der um die Pendelachse pendelbare Prüfsy­ stemträger ständig an die Prüflingsoberfläche angelegt ist.

Weitere Ausgestaltungen der Prüfsonde sind in den Un­ teransprüchen angegeben.

Anhand eines Ausführungsbeispiels und der schematischen Zeichnungen Fig. 1 bis 7 wird die erfindungsgemäße Prüf­ sonde beschrieben.

Dabei zeigt die

Fig. 1 eine zu prüfende Spaltausbildung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Prüfkopf in einen anderen Maßstab,

Fig. 3 eine Ansicht in Pfeilrichtung III der Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 2,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 3 und

Fig. 7 eine Ansicht in Pfeilrichtung 7 der Fig. 2.

Die Fig. 1 zeigt als Beispiel eines Einsatzgebietes der Prüfsonde einen Rohrstutzen 21, der von einer Hülse 22 konzentrisch durchsetzt ist. Da die Hülse nicht entfernt werden kann, ist die Innenseite des Rohrstutzens nur über einen Ringspalt 24 zur Prüfung zugänglich. Eine mit einem Wirbelstrom- oder Ultraschallprüfsystem ausgestattete Prüfsonde ist in den ca. 2 mm breiten Ringspalt einzufüh­ ren.

Die Fig. 2 bis 7 zeigen eine für Prüfungen über derar­ tige Spalte geeignete Prüfsonde in einem größeren Maß­ stab. Ein Prüfkopf 1 weist einen Rahmen 2 auf, in dessen Rahmenöffnung 2a eine Wippe 3 um eine Achse 4 schwenkbar gelagert ist. Die Achse 4 ist in Wangen 5 des Rahmens 2 eingelassen. Eine Aussparung 6 der Wippe 3 nimmt einen Prüfsystemträger 7 auf, der über Achsbolzen 8 pendelnd in den Seitenwänden 9 der Aussparung 6 gelagert ist. Diese Pendelachse ist parallel zur Achse 4 der Wippe 3 er­ streckt.

Der Prüfsystemträger besteht aus einem Kunststoffrahmen 10, der in seinem Freiraum 11 zwei Spulen 12 eines Wir­ belstromprüfsystems aufnimmt. Auf seiner einer Prüf­ lingsoberfläche 13 des Spaltes 24 abgewandten Seite ist der Prüfsystemträger 7 mit einer Abschirmung 14 aus ferritischem Material versehen. Soll der Prüfling nach der Ultraschalltechnik geprüft werden, so ist der Prüfsystemträger mit einem Ultraschallwandler zu bestük­ ken. Am Endes ihres dem Prüfsystemträger abgewandten Armes trägt die Wippe 3 eine in einen Schlitz eingelassene Schenkelfeder 15. Sie ragt ein vorgebbares Maß über die der Prüflingsoberfläche zugewandte Rahmenfläche hinaus und kann nach dem Einfahren der Sonde in den Spalt 24 das die Schenkelfeder tragende Ende des Wippenarmes von der zu prüfenden Spaltwand wegdrücken und damit den Prüfsystemträger an die zu prüfende Spaltwand andrücken. Zur Erzielung einer flexiblen Verbindung zwischen dem Prüfkopfträger 16 und dem Rahmen 2 ist unter Belassung eines Spaltes 17 eine Blattfeder 18 sowohl an dem Prüfkopfträger 16 als auch am Rahmen 2 befestigt. Während der Prüfkopfträger 16 beispielsweise einen Querschnitt von 15×1 mm aufweist ist zur Gewährleistung einer ausreichenden Flexibilität die Blattfeder 18 lediglich mit ei­ nem Querschnitt von 15 × 0,2 mm ausgestattet. Eine Abstandshaltefeder 19 ist am oberen Rahmenende mit diesem fest verbunden, während im Bereich der Blattfeder 18 die Abstandshaltefeder an derselben nur angelegt ist, um ein Gleiten und dadurch ein problemloses Einführen des Prüf­ kopfes in den Spalt 24 zu ermöglichen.

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, ist der Querschnitt des Prüfkopfes dem Querschnitt des zu befahrenden Spaltes an­ gepaßt. Lediglich die Fläche der Wippe 3 kann von der Kontur des Spaltes abweichen, um eine ungehinderte Kipp­ bewegung zu ermöglichen. Vom Prüfsystemträger 7 führt ein Kabelkanal 20 zur Aufnahme der Stromversorgung weg.

Wird die Sonde mit dem Prüfkopf 1 in einen in der Fig. 2 angedeuteten Spalt 24 eingeführt, so wird der Rahmen 2 mit Hilfe der Abstandshaltefeder 19 spielfrei geführt. Wie in der Fig. 6 schematisch angedeutet ist, führt der Kontakt der vorstehenden Schenkelfeder 15 mit der Kontur der Prüflingsoberfläche zu einer Bewegung der Wippe 3 um die Achse 4, was seinerseits zu einer zwangsläufigen Schwenkbewegung des Prüfsystemträgers 7 um die Achsbolzen 8 führt. Der Prüfsystemträger 7 erfährt daher eine ste­ tige Anlage an die Prüflingsoberfläche. Die in der Fig. 6 strichpunktiert angedeutete Auslenkung der Wippe 3 be­ trägt beim Ausführungsbeispiel 3,5°. Durch entsprechende Abwandlung ist der Prüfkopf auch für andere Spaltquer­ schnitte einsetzbar. Während der Rahmen 2 mit der Ab­ standshaltefeder 19 zur Führung des Prüfkopfes 1 im Spalt 24 dient, wird davon unabhängig im Zusammenspiel der Bau­ teile Schenkelfeder 15, Wippe 3 und Prüfsystemträger 7 die ständige Anlage des Prüfsystemträgers 7 an der Prüf­ lingsoberfläche 13 sichergestellt.

Claims (3)

1. Prüfsonde zum Einfahren in einen Spalt (24) mit einem dem freien Ende eines Prüfkopfträgers (16) zugeordneten Prüfkopf (1) zur zerstörungsfreien Prüfung, wobei der Prüfkopf (1) einen an die zu prüfende Spaltwand angefederten Rahmen (2) aufweist und wobei in einer Rahmenöffnung (2a) des Rahmens (2) eine Wippe (3) gelagert ist, die an ihrem einen Arm einen pendelnd aufgehängten Prüfsystemträger (7) aufnimmt, dessen Pendelachse parallel zur Achse (4) der Wippe (3) verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (3) am Ende ihres anderen Arms eine Schenkelfeder (15) trägt, die dieses Ende von der zu prüfenden Spaltwand wegdrücken und damit den Prüfsystemträger an die zu prüfende Spaltwand an­ drücken kann, und daß zur Anfederung des Rahmens (2) an die zu prüfende Spaltwand eine Abstandshaltefeder (19) vorgesehen ist, die von der der zu prüfenden Spaltwand abgewandten Rahmenfläche aufgenommen wird und gegen die gegenüberliegende Spaltwand wirkt.

2. Prüfsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Prüfkopfträger (16) und dem Rahmen (2) als Blattfeder (18) ausgebildet ist.

3. Prüfsonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Prüfkopfes (1) dem Querschnitt des Spaltes (24) angepaßt ist.