DE7504402U - Vorrichtung zum zerstörungsfreien Prüfen von gewalzten Blechen - Google Patents

Description

Vorrichtung zum zerstörungsfreien Prüfen von gewalzten Blechen

Die Erfindung betrifft eine Verrichtung zum zerstörungsfreien Prüfen von gewalzten Blechen auf sich im Innern befindende Fehlstellen, wie nicht-metallische Einschlüsse, Inhomogenitäten oder dgl. mit einem oder mehreren relativ zur Oberfläche der Bleche verfahrbaren, derartige Fehlstellen feststellenden, einen Ultraschallgeber und -empfänger aufweisenden Ultraschall-Prüfköpfen.

Bei gewalzten Blechen, insbesondere warmgewalzten Grobblechen, ist eine Prüfung auf sich im Innern der 31eche befindlichen nichtmetallischen Einschlüssen, Lunkern oder anderen Diskontinuitäten erwünscht und teilweise vorgeschrieben. Zur Fest-

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stellung derartiger Fehler ist es bekannt, die Rieche mittels Ultraschall zu untersuchen. Dabei geht man im allgemeinen so vor, daß man mittels eines Ultraschallgebers, den man über ein Koiitaktmedium, vorzugsweise Kasser, auf die Oberfläche des zu prüfenden .Bleches anordnet, Ul traschall-Inipulse in das Blech schickt und aus den reflektierten Im, al sen auf eventuelle Fehler im Innern des Bleches schließt. Derartige Fehler ergeben nämlich zusätzlich zu den Reflektieren der Blechober und -Unterseite _ei_ne Reflection, die ertastet werden kann. Bisher war es üblich, einen mit einem Ultraschallgebcr ιιηΊ -empfänger versehenen Prüfkopf oder mehrere derartige mit Abstand in einer Reihe angeordnete Prüfköpfe mittels eines handkarrenartigen Wagens von Hand über die Riechoberfläche zu bewegen, wobei dieser Wagen ein Fehleranzeigegerät aufweist, das die beim Oberfahren des Bleches von den Prüfköpfen festgestellten Fehlstellen anzeigt. Diese derart festgestellten Fehlstellen werden von !land oder mittels einer am Boden des Wagens angeordneten, von Hcind bedienbaren Markiervorrichtung auf der Blcehobcrf1äche angezeichnet und nach Lage und Größe in einem Prüfprotokoll festgehalten.

Das Arbeiten mit derartigen Prüfvorr ichtungc-n ist jedoch sehr zeitaufwendig und kraftraubend für das den Wagen schiebende Bedienungspersonal. 1 einer läßt sich mittels derartiger Prüf vor r i clituni'.on ein genaues Abfahren der Blcchobcrf lache längs einer vorgegebenen Richtung bzw. nach einen vorbestimmten Abfall rsys t em .iuf C'.ruinl von insbesondere d'nch quer, längs und schräg vcr!,iulunlc l.el hingen dor !'.loche hör vorgerufene Ober-

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ί flächenunebenheiten im wesentlichen nicht erreichen. Die zuverlässige Einhaltung einer bestimmten Abfahrrichtung bzw. eines Abfahrsystems ist jedoch sehr wichtig, da die Abfahrsystematik, nach der das Blech entsprechend bestimmter Prüfnormen oder bestimmter Kundenwünsche abgefahren werden soll, ein wesentliches Prüfkriterium für die Qualität der Bleche bzw. bestimmter Blechbereiche darstellt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine leicht zu handhabende, anpassungsfähige, mit geringem Kostenaufwand herstellbare und insbesondere genaue Meßergebnisse liefernde Vorrichtung zu schaffen, wobei sichergestellt ist,

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daß die Prüfköpfe während des Abtastens des ruhenden, vorzugsweise aus dem Rollgang genommenen und an einen gesonderten Prüfplatz gebrachten Bleches unabhängig von Oberflächenunebenheiteri ständig in Anlage an die zu prüfende Blechoberfläche bleiben und ohne seitliches Verschieben genau in Abtastrichtung über die Blechoberfläche verfahrbar sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der bzw. die Prüflcöpfe an einer Führungseinrichtung über die Hub- und Führungskräfte im wesentlichen unabhängig voneinander übertragenden Hub- und Führungsgliedern individuell senkrecht zur Blechoberfläche auf- und abbewegbar und in Fahrrichtung zwangsgeführt individuell befestigt sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den Vorteil, daß die Prüfköpfe während des Abtastens bei ständiger Anlage an die Blechoberfläche eine im wesentlichen exakte Fünrung entlang vorgegebener Bewegungsbahnen über die

/Blechoberfläche erhalten und damit eine im wesentlichen exakte Feststellung der Fehlstellen nach Lage, Ausdehnung und Tiefe erlauben.

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn jeder Prüfkopf zumindest um eine erste sich etwa senkrecht zur Fahrrichtung und etwa parallel zur Blechoberfläche erstreckenden Kippachse kippbar ist, so daß sich jeder Prüfkopf zumindest den Oberflächenwellungen in Fahrrichtung anpassen kann. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn jeder Prüfkopf um eine zweite sich etwa parallel zur Fahrrichtung und etwa

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parallel zur Blechoberfläche erstreckenden Kippachse kippbar ist. Dadurch kann sich der Prüfkopf irr. wesentlichen allen Oberflächenunebenheiten des Bleches anpassen und unter ständiger Anlage über die Blechoberfläche gleiten.

Erfindungsgemäß greift an jedem Prüfkopf mindestens ein Fühiungsglied und mindestens ein Hubglied mit veränderbarer Länge an, die jeweils mit ihrem einen Ende an der Führungseinrichtung und mit ihrem anderen Ende am Prüfkopf gelagert sind und die im wesentlichen unabhängig voneinander die Hub- und Führungskräfte von der Führungseinrichtung auf die Prüfköpfe übertragen.

Vorzugsweise sind die Führungsglieder in Form einer Scherenführung ausgebildet, wobei die gegenläufig auslenkbaren Streben des Führungsgliedes an mindestens einem Ende über Zahnräder im Eingriff stehen, so daß eine in wesentlichen exakte Führung der Prüfköpfe in Richtung senkrecht zur Blechoberfläche gewährleistet ist.

Vorteilhafterweise sind die Hubgli-eder als einseitig beaufschlagbare Luft- oder Hydraulikzylinder ausgebildet, die die Aufgabe haben, die vorzugsweise mit ihrem Eigengewicht auf der Blechoberfläche aufliegenden Prüfköpfe anzuheben, sobald sich diese nach erfolgtem Prüfvorgang außerhalb des zu prüfenden Blechoberflächenbereiches befinden.

Da das Eigengewicht der Prüf köpfe und der dadurch hervorgerufene Anlagedruck an die Blechoberfläche bei Verwendung von

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größerer, urid schwerere:. Prüforganer, ritunter sehr gro3 sein kar.ti, kann ;:ur Veri r.dui'ur.g der Gleitreibung das als Kclben-7y 1 inder-Eir.hoit ausgebildete D ru.: kg Ii ed in Hubrichtung so beaufschlagt sei::, da.3 ei:. Teil des Gewichtes des Prüfkopfes ausbalanciert ist und ;ier PrüTkcpf rr.it eir.er vorbestimmten Druckkraft in Anlage an die Blecr.oberf lache gehalten wird, die Kleiner ist als das Eigengewicht des Prüfkopfes. Zur Ausbalancierung der Prüf köpfe können auch Ausgleichsgewichte oder Ausgleichendem dienen.

Es kann auch vorteilhaft sein, die Hubglieder als zweiseitig beaufschlagbar ο Luft- oder Hydraulikzylinder auszubilden, um die Prüfköpfe in Anlage an die 31echcberflache zu bringen und mit einer vorbestirrr.ten Druckkraft an die Blechoberfläche zu drücken. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn das Eigengewicht der Prüfköpfe nicht ausreicht, um sie von der Kubstellung ohne zusätzliche äußere Druckkraft in Anlage an die Blechoberfläche zu bringen und dort zu halten. Erfindungsgemäß läßt sich eine Zwa.ngsführung der Prüfköpfe in Fahrrichtung, d.h. eine Führung der Prüfköpfe ohne seitliches Abweichen von der Fahrrichtung, dadurch erreichen, daß die Füh-ungsglieder mit ihrem einen Ende an der Führungseinrichtung ...

und nit ihrem anderen Ende arr. obere λ Teil des zugehörigen Früfkopfes jeweils über Drehgelenke befestigt sind, deren Drehachsen

sich im wesentlichen senkrecht zur Fahrrichtung der Frufköpfe und etwa parallel zur Blechoberfläche

/erstrecken, wobei die Drehachse des Drehgelenks an oberen Teil des Prüfkopfes mit der ersten Kippachse des Prüfkopfes zusa-nmenfällt.

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Erfindungsgemäß besteht die Führungseinrichtung aus einem längs eines die zu prüfenden Bleche aufnehmenden Prüfplatzes verfahrbaren Traggestell, das mindestens einen sich senkrecht zur Verfahrrichtung im wesentlichen über den gesamten zu prüfenden Blechoberflächenbereich erstreckenden und als Laufschiene für einen auf Rädern laufenden, die Prüfköpfe haltenden Wagen ausgebildeten Querträger aufweist und das auf mindestens drei Laufrädern verfahrbar angeordnet ist, wobei mindestens zwei in Verfahrrichtung hintereinander angeordnete Laufräder auf einer sich längs des Prüfplatzes erstreckenden Führungsschiene geführt sind. Durch die durch die Führungsschiene bestimmte Fahrrichtung des Traggestells wird eine erste Richtung der Bewegungsbahnen der Prüfköpfe bestimmt, während durch den die Prüfköpfe haltenden und auf dem als Laufschiene ausgebildeten Querträger des Traggestells verfahrbaren Wagen bestimmte Fahrrichtung eine zweite Richtung der Bewegungsbahnen der Prüfköpfe bestimmt wird.

Vorzugsweise ist ein erster Antrieb zum Bewegen des Traggestells längs der Führungsschiene und ein zweiter Antrieb zum Bewegen des Wagens auf dem Querträger vorhanden. Vorteilhafterweise dienen als Antrieb Elektromotoren, vorzugsweise elektrisch angetriebene Schritt- bzw. Stellmotoren, mittels denen gleichzeitig die zurückgelegten Verfahrstrecken des Traggestells auf der Führungsschiene und/oder des Wagens auf dem Querträger registrierbar und damit bei Kenntnis der Prüf-Ausgangslage der Prüfköpfe auf dem zu prüfenden Blech die Lage der unzu-

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lässigen Fehlstellen bezüglich der Prüf-Ausgangslage bestimmbar sind. Zur Registrierung der zurückgelegten Verfahrstrecken und damit Bestimmung der Lage der Fehlstellen kann es auch vorteilhaft sein, das Traggestell und/oder den Wagen mit einer ein Meßrad und einen dazugehörigen Impulsgeber aufweisenden Meßeinrichtung auszurüsten, wobei das Meßrad vorzugsweise auf der Führungsschiene und/oder dem als Laufschiene ausgebildeten Querträger des Traggestells geführt ist und die Zahl der vom Impulsgeber pro einer ganzen Umdrehung des Meßrades abgegebenen Impulse in einem vorbestimmten, vorzugsweise ganzzahligen Verhältnis zu der Abrollstrecke des Meßrades steht, so daß mittels Zählung der Impulse die vom Traggestell und/oder Wagen , d.h. die von den Prüfköpfen auf dem Blech zurückgelegten Verfahrstrecken bestimmbar sind.

Erfindungsgemäß sind die Prüfköpfe in einer Linie nebeneinander an einem an dem Wagen angebrachten, um eine sich senkrecht zur Blechoberfläche erstreckenden Achse verschwenkbaren, sich im wesentlichen parallel zur Blechoberfläche erstreckenden und in der Höhe zur Blechoberfläche verstellbaren Tragarm individuell gelagert, wobei der Abstand zwischen den abgetasteten Streifen zweier benachbarter Prüfköpfe etwa gleich einer durch die im Prüfkopf angeordneten Prüforgane bzw. Sondenbestimmten Abtaststreifenbreite oder einem ganzzahligen Vielfachen hiervon beträgt.

Um die Blechoberfläche im wesentlichen vollständig abzutasten, kann der Tragarm mit den Prüfköpfen um 1 , 2, 3 usw. Abtaststreifenbreiten verschoben und die Blechoberfläche dann in gleicher Weise in gleicher oder umgekehrter Richtung abgefahren werden.

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Es kann auch vorteilhaft sein, den Tragarm jeweils um einen Winkel von 90° zu verschwenken, sobald das Ende des Bleches bzw. der Rand des zu prüfenden vorbestimmten Oberflächenbereiches erreicht ist, um das Blech dann in Richtung senkrecht zur vorausgegangenen Fahrrichtung abzufahren.

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Prüfsonden und/oder

Erfindungsgemäß sind die Prüforgane bzw./Prüfköpfe so angeordnet, und/oder schaltbar, daß vorbestimmte erste Bereiche der zu prüfenden Bleche einer Feinprüfung und vor'oestimnte zweite Bereiche der zu prüfenden Bleche einer Grobprüfung unterworfen werden, wobei vorzugsweise die Prüfköpfe an derr Ende des Tragarnes, das den Bereichen der 31eche zugewandt ist, die nach dem Zuschneiden der Bleche auf das gewünschte Fertigmaß die einer Feinprüfung zu unterwerfenden Randbereiche bilden, derart angeordnet sind, daß die Abstände zwischen den abgetasteten Streifen benachbarter Prüfköpfe etwa gleich oder kleiner der Abtaststreifenbreite einer Prüfsonde sind, während die Prüfköpfe an dem Teil des Tragarmes, der dem Bereich zugewandt ist, der innerhalb der Randbereiche liegt und einer Grobprüfung unterworfen wird, derart angeordnet sind, daß die Abstände zwischen den abgetasteten Streifen benachbarter Prüfköpfe ein ganzzahliges Vielfaches der Abtaststreifenbreite einer Prüfsonde betragen.

Diese problemspezifische Prüfung des Bleches ist deshalb erforderlich, da gerade Fehler in den Randbereichen in bevorzugter Weise Anlaß zur Bildung vcn Rissen geben, insbesondere wenn Schwerarbeiter; in diesen Randbereichen vorgenommen werden. Aus diesem Grur.de ist es notwendig, insbesondere die Rar.dbereiche einer Feinprüfung zu unterwerfer:, während es im allgemeinen genügt, die innerhalb dieser Rar.dbereiche liegenden Bereiche des Bleches lediglich eir.er Ov. bprüfur./; zu unterwerfen.

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Es kann auch vorteilhaft sein, statt einer gruppenweisen Anordnung der Prüfköpfe mindestens einen Prüfkopf zu verwenden,

der zwei oder mehr Prüfsonden aufweist, deren Abstand senkrecht zur Fahrrichtung etwa

/gleich der durch die Prüfsonden bestimmten Abtastbreite beträgt und daß diese Prüfsonden schaltbar sind. Verzugsweise ist ein derartiger Prüfkopf an der einer Feinprüfung zu unterwerfenden Randbereich des zu prüfenden Bleches zugewandten Ende des Tragarmes angeordnet.

Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn der Tragarm einschließlich der daran befestigten Prüfköpfe lösbar angebracht ist, um ein leichtes und schnelles Auswechseln der Prüfköpfe zu ermöglichen, sofern entsprechend der Blechdicke der zu prüfenden Bleche Prüfsonden anderer Leistung notwendig sind bzw. sofern Prüfköpfe mit zwei oder mehr Prüfsonden in Anwendung kommen sollen. Hierbei kann es auch vorteilhaft sein, die Prüfsonden entweder einzeln oder blockartig in einem in den Früfköpfen auswechselbaren Einsatzkörper anzuordnen, scdaß sich ein Auswecheln der gesamten von dem Tragarm gehaltenen Prüfköpfe erübrigt.

Um eine Änderung des Abstandes der Abtaststreifen zu erhalten, kann es auch vorteilhaft sein, die Prüfköpfe längs des Tragarmes zueinander verschiebbar anzuordnen,

"Vorzugsweise ist der Tragarm über ein in zwei Teile trennbares, sich senkrecht zur Blechoberfläche erstreckendes Tragrohr mit

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dem Wagen verbunden, wobei die beiden Tragrohrteile ineinander ,; verschiebbar und mittels bekannter Spannelemente festklemmbar \ sind, und vorzugsweise ist der obere Teil des Tragrohres in \

einem an der Unterseite des Wagens angeordneten Lager drehbar ] um seine Längsachse gelagert, während der untere Teil des Trag- '· rohres fest mit dem Tragarm verbunden ist, wobei mittels der I Spannelemente gleichzeitig eine Grobeinstellung des Abstandes des Tragarmes von der Blechoberfläche möglich ist.

Erfindungsgemäß weist jeder Prüfkopf mindestens eine einen Ultraschallgeber und -empfänger aufweisende Prüfsonde auf, die in einem Sondenhalter senkrecht zur Blechoberfläche bewegbar angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Sonde mittels einer sich zwischen dem oberen Rand des Sondenhalters und einem am oberen Ende der Sonde angeordneten ringförmigen Vorsprung befindenden Feder an der Innenseite einer ringförmigen Kante einer auf den Sondenhalter aufgeschraubten zylinderfortnigen Hülse in Anlage gehalten ist und die Sonde mittels Yerschrauben der Hülse innerhalb des Sondenhalters axial verschiebbar und somit der die Schallübertragung beeinflussende Spalt zwischen der Schallaus- bzw. -eintrit^sflache der Sonde und der Blechoberfläche einstellbar ist.

Vorzugsweise weist der Sondenhalter an seiner Oberseite eine Bohrung auf, durch die in den die Schallaustrittsfläche bzw. -eintrittsfläche der Sonde umgebenden Bereich ein Ankoppelungsmittel einbringbar ist, wobei dieser Bereich von einen an der

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Unterseite des Sondenhalters in einer ringförmiger. Nut angeordneten, vorzugsweise o-förmig ausgebildeten Dichtring begrenzt ist, der ein Abflieisen des durch die Bohrung eingebrachten Ankoppelungsmittels im wesentlichen verhindert.

Vorteilhafterweise liegen die Sondenhalter über gleichmäßig über den Umfang verteilte Auflageplättchen oder über einen Auflagering auf der Blechoberfläche auf, wobei die Auflage plättchen bzw. der Auflagering aus hochverschleüBfestem Gleit werkstoff bestehen.

^rfindungsgerr.äß weist jeder Prüfkopf eir.e vom Prüfergebnis gesteuerte Markiervorrichtung zur Sichtbarmachung der durch die Sonden festgestellten Fehler sowie der Grenzen des zu prüfenden Oberflächenbereiches auf der Blechoberfläche und/ oder des Nullpunktes und mindestens einer Koordinateneinrichtung auf.

Vorzugsweise werden die Bleche vor¹ ihrer Prüfung in eine vorbestimmte Lage zur Führungseinrichtung gebracht und ein Nullpunkt und mindestens eine Koordinatenrichtung auf dem Blech mittels der Markiervorrichtung markiert, derart, daß bei Kenntnis der Prüfsystematik die Stellen des Bleches, die geprüft wurden sowie die von den Prüfsonden festgestellter. Fehlstellen innerhalb des geprüften Oberflächenbereiches rekonstruierbar sind.

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Die Markierungen können mittels Farbe und/oder lokaler Magnetisierung des Bleches und/oder Anbringung von Ei-.prägungen vorgenommen werden.

Mittels der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung ist eine leicht :u handhabende, an die verschiedenen zu prüfenden Bleche anpassungsfähige,mit geringem Kostenaufwand herstellbare und insbesondere genaue Mcßergpbnisse liefernde Prüfvorrichtung geschaffen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

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Es zeigen

Fig. i einen Teil eines Ausführun^sbeispiels der erfindungsgerrässen Vorrichtung im Schnitt;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II - II der Fig. 1;

Fig. 3 die erfindungsgerrässe Vorrichtung in der Rückansicht;

Fig. 3a die Vorrichtung nach Fig. 3 in Seitenansicht; Fig. 3b die Verrichtung nach Fig. 3 in Draufsicht;

Fig. 4 einen Teil eines abgewandelten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrictitung im Schnitt;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 4J Fig. 6 und 7 Beispiele für systematische Abtastung. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 bis 3t> sind die mit jeweils einer Prüfsonde versehenen Prüfköpfe 1,2, 3, 4, 5 an einer Führungseinrichtung 7 über die Hub- und Führungskräfte im wesentlichen unabhängig voneinander übertragenden Hub- und Führungsgliedern 6, 8 individuell und in einer Linie in einem vorbestimmten Abstand nebeneinander senkrecht zu einer ruhenden Blechoberfläche 12 auf- und abbewegbar und in Fahrrichtung zwangsgeführt befestigt.

Hierbei greift an jedem Prüf kopf 1, 2, 3, 4, 5 ein als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildetes Hubglied 6 rr.it veränderbarer Länge an, wobei es T.it seinerr. Zylinderteil I36 an einem die Prüfköpfe gemeinsam haltenden Tragarn 7C gelagert ist und mit seinem aus der. 'Zylinder I36 herausragen-

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den stangenförmigen Kolbenteil 137 roit dem Prüfkopf in Verbindung steht, und welches zum Anheben eines jeden mit seinem Eigengewicht auf der zu prüfenden Blechoberfläche 12 aufliegenden Prüfkopfes dient, sobald dieser sich ausserhalb des zu prüfenden Bereiches befindet. Der Zylinderteil I3O ist in einer mittels Schrauben.137 an dem Tragarm 70 befestigten Aufnahmehülse 138 gelagert. Der Kolbenteil Ij-V steht über ein Drehgelenk 4l mit dem Prüfkopf in Verbindung, welches an einem den Prüfkopf im unteren Bereich in einem vorbestimmten radialen Abstand umgebenden Tragring 105 befestigt ist, in dem seinerseits der Prüfkopf über Lager 43, 45 drehbar gelagert ist.

Das Hubglied 6 ist vorzugsweise als einseitig beaufschlagbarer Luft- oder Hydraulikzylinder ausgebildet.

Da das Eigengewicht des Prüfkopfes 1, 2, 3, 4, 5 und der dadurch hervorgerufene Anlagedruck an die Blechoberfläche 12 bei Verwendung von grösseren Prüfsonden mitunter sehr gross sein kann, kann zur Verminderung der Gleitreibung das als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildete Druckglied 6 in Hubrichtung so beaufschlagt sein, -lass ein Teil des Gewichtes des Prüfkopfes ausbalanciert ist und der Prüfkopf mit einer vorbestimmten Druckkraft in Anlage an die Blechoüerfläche 12 gehalten wird, die kleiner ist als das Eigengewicht des Prüfkopfes. Zur Ausbalancierung der Prüfköpfe können auch nicht dargestellte Ausgleichsgewichte oder Ausgleichsfedern dienen.

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Vorzugsweise sind die Hubglieder 6 als zweiseitig beaufschlagbare Luft- oder Hydraulikzylinder ausgebildet, um die Prüfköpfe in Anlage an die Blechoberfläche 12 zu bringen und mit einer vorbestimmten Druckkraft an die Blechoberfläche zu drücken. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn das Eigengewicht der Prüfköpfe nicht ausreicht, um sie von der Hubstellung ohne zusätzliche äussere Druckkraft in Anlage an die Blechoberfläche zu bringen und dort zu halten.

Vorzugsweise können als Hubglieder zwischen dem Tragarm 70 und den Prüfköpfen 1, 2, J5, 4, 5 angeordnete, nicht dargestellte Rückholfedern dienen, wobei die Prüfköpfe mittels eines ebenfalls nicht dargestellten Druckzylinders gegen die Zugkraft dieser Federn an der Blechoberfläche 12 in Anlage gehalten werden. Der Vorteil dieser Ausführungsforrr: liegt darin, dass bei einem Ausfall des Druckmittels für den Druckzylinder die Prüfköpfe immer in die obere Stellung angehoben und so aus dem gegebenenfalls gefährdeten Bereich vor den Blechkanten beim Heranführen der Prüfköpfe an ein neu zu prüfendes Blech herausgeführt werden.

Um die im Prüfkopf angeordneten Prüforgane beim Anheben der Prüfköpfe in die oberste Hubstellung vor einem Anprall gegen den Zylinderteil 1^6 zu bewahren, ist über den aus de^ Zylinder herausragenden stangenförrrigen Kolbenteil IJk eine Dä~.pfungsfeder 1^2 geschoben.

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Die von dem Tragarm. 70 auf die Prüfkcpfe 1, 2, 3, 4, 5 aufzubringenden Führungskräf te werden irr; wesentlicher, durch die Führungsglieder 8 übertragen, die mit ihrer, einen Ende mit dem Tragarm 7C und rr.it ihrem anderen Ende mit den Prüf kopf in Verbindung stehen. Die Führungsglieder sind zur Erhöhung der Stabilität der Bewegungsrichtung der Pri'fköpfe vertikal zur Blechoberfläche als Scherenführung 8 ausgebildet, deren obere Streben Ib über Zahnräder 30, 32 miteinander in Eingriff stehen und somit eine exakte gegenläufige Auslenkung der Streben 16 bewirken.

Die oberste Kubstellung 14O der Kippachs "> 40 wird im'wesentlichen durch die Länge der Streben 16, Ic der Scherenführung sowie der freien Hubstrecke des Kubgliedes begrenzt; die vorzugsweise etwa 60 bis 100 rrm beträgt.

Die Zwangsführung der Prüfköpfe 1, 2, 3, 4, 5 in der gewünschten Fahrrichtung wird dadurch erreicht, dass die gegenläufig auslenkbaren oberer Streben Io der Führungsglieder 6 über Drehgelenke 34, 36 mit dem Tragarm 70 und die gegenläufig auslenkoaren unteren Streben lS über ein Drehgelenk 3& mit dem Prüfkopf in Verbindung stehen, deren Drehachsen sich jeweils im wesentlichen senkrec-hv zur Fahrrichtung der Prüfköpfe und et v/a parallel zur Blechcberf lache 12 erstrecken.

Die Drehgelenke 3'c, 41 si:.α auf der Oberseite des den Prüfkopf im unteren bereich in einer vorbestimmten radialen Ab-

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stand umgebenden Tragringes 105 derart angebracht, dass ihre Drehachsen ζusatircenfallen und somit eine sich etv;a senkrecht zur Fahrrichtur.g unci etwa parallel zur Blechoberflache 12 erstreckende erste Kippachse 4c bilden, um die der PrUfkopf kippbar ist. Der Prüfkopf selbst steht über zwei diametral angeordnete Drehgelenke h~$, 45 "".it dem Tragring 105 in Verbindung, wobei die durch die Drehgelenke hj, 45 gebildete Drehachse eine sich etwa parallel zur Fahrrichtung und etwa parallel zur Blechoberfläche 12 erstreckende, etwas unterhalb der ersten Kippachse 40 angeordnete zweite Kippachse 4'2 bildet, um die der Prüfkopf ebenfalls kippbar ist.

Auf Grund dieser kardanischen Aufhängung der Prüfköpfe 1, 2, 3i ^s 5 können diese im wesentlichen unabhängig von Oberflächenunebenheiten, insbes. Oberflächenwellungen ständig in Anlage an die Blecho'oerf lache 12 gehalten v/erden.

Der radiale Abstand des Tragringes 1G5 von dem Prüfkopf 1, 2, 7>, ^i 5 ist so gewählt, dass der Prüf kopf jede, durch die Oberflächenunebenheiten des zu prüfenden Bleches verursachte Kippbewegung ausführen kann.

Die Führungseinrichtung 7 besteht aus einem längs eines die zu prüfenden Bleche IC aufnehmenden Prüfplatzes 14 verfahrbaren fachwerkartig ausgebildeten Traggestell 8θ, welches einen sich senkrecht zur Verfahrrichtung über den gesamten Prüfplatz 14 erstreckenden und als Laufschiene für einen

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auf Rädern laufenden die Prüfköpfe 1, 2, 3, 4, 5 haltenden Wagen 6o ausgebildeten Querträger 82 aufweist, und welches von drei Stützen 84, 86, 6& getragen wird, an deren unteren Enden jeweils ein Laufrad 94, 96, 9& angeordnet ist, von denen zwei in Verfahrrichtung hintereinander angeordnete Laufräder 94, 96 in einer sich längs des Prüfplatzes 14 erstreckenden Führungsschiene 92 geführt sind. Durch die Lage der Führungsschiene 92 wird die Fahrrichtung des Traggestells 80 und damit eine erste Richtung der Bewegungsbahnen der Prüfköpfe 1, 2, 3, 4, 5 auf dem zu prüfenden Blech 10 bestimmt.

Als Antrieb des Traggestells 80 kann vorzugsweise ein mit einer mit dem Traggestell 80 fest verbundenen Endloskette 93 zusammenwirkender Elektromotor 9I dienen, der außerhalb des Traggestells stationär angeordnet ist. Es ist auch denkbar, den Elektromotor für den Antrieb des Traggestells auf diesem selbst anzuordnen und über Übertragungsglieder an mindestens einem der Lauf räder 94, 96, 98 angreifen z-u lassen. Bei kleineren Ausführungen der erfindungsge-näien Vorrichtung kann der Antrieb auch durch Anschieben des Traggestells durch das Bedienungspersonal erfolgen.

Der auf dem Querträger 82 quer zur Fahrrichtung des Traggestells 80 verfahrbare Wagen 6C steht vorzugsweise über eine an beiden Enden des Wagens an Haken 54, 56 befestigten Kette 52 mit einem Handkurbel trieb oder vorzugsweise mit

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einem Elektromotor 50 in Verbindung, mittels dessen die Hin- und Herbewegung des Wagens 6C längs des Querträgers ö2 erfolgt.

Durch die Richtung des Querträgers 82 wird eine zweite Richtung der Bewegungsbahnen der von dem auf diesem Querträger verfahrbaren Wagen 6o gehaltenen Prüfköpfe 1, 2, 3,4, 5 bestimmt.

Die Antriebe 50, 91 können auch als elektrisch angetriebene Schritt bzw. Stellmotoren ausgebildet sein, mittels denen gleichzeitig die zurückgelegten Verfahrstrecken des Traggestells 80 entlang der Führungsschiene 92 und des Wagens 60 entlang des Querträgers 8 registrierbar sind.

Die Prüfköpfe 1, 2, 3, h, 5 sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3b in einer Linie nebeneinander an dem an dem Viagen 60 angebrachten, um eine sich senkrecht zur Blechoberfläche 12 erstreckende Achse 62 verschwenkbaren, sich im wesentlichen parallel zur Blechoberfläche erstreckenden und in der Höhe zur Blechoberfläche verstellbaren Tragarm 70 individuell so gelagert, daß der Abstand benachbarter Prüfköpfe etwa dem 8 bis 12-fachen der durch die im Prüfkopf angeordneten Prüfsonden bestimmten Abtastbreite beträgt, vorzugsweise etwa 100 mm. Auf diese V/eise ist ein rasches zeiienweises Abfahren des zu prüfenden Oberflächenbereiches möglich, wobei man vorzugsweise die Prüfköpfe entlang vorprogrammierter Bewegungsbahnen über die Blechoberfläche bewegt-

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Vc r:¹. j/oVJ'j loo :-:ivc >:.ey .i'i/ar™ "I mit der: I-ruf köpfer. 1, 2, 3> 4, ^cj na h J Oil·.·" iiue:·:;' :-j i?::et. tier Bleehcoerflache um 1, 2, 3 u .;. Aotus", ::'. :'·-': ler.ur'ei I'-n senkrecht zu der. Streifer, verschcboi. ur.rj die Bi e.jnc i.'Cri'l äcne dar.η in der gleichen oder ir. der entgegengeset:^ ^r₁ :Uc:.iu:._:j abgetastet. Dieses Verfahren kann rar. solange fortsetzen, bis zwischen den abgetasteten Streifen keine unab^etasteter. Felder -?ehr Vorhände:: sind.

Es kann aber auch vorteilhaft sein, eine rasterartige Abtastung des Vd : rufende;. Cberflächer.bereichs des Bleches 10 vorzunehmen, inne- ran den ?ra£ar~! 70 ur. einen V/inkei vcn 90° verschv/enkt und entsprechend der oben beschriebenen Art den zu prüfender. Coerflächenbeidich in Richtung senkrecht zu den ersten Abtaststreifen abfährt.

Der Tragarm 70 ist über ein sich senkrecht zur Blechqberflache 12 erstreckendes und in zwei Teile to, 69 zerlegbares Tragrohr 66 mit dem Wagen 60 verbunden, wobei der obere Teil 65 des Tragrohres in einem an der Unterseite des Wagens angeordneter. Lager 64 drehbar um seine Längsachse gelagert ist, während der untere Teil 69 des Tragrohres fest mit dem Tragarm 7C verbunden ist. Vorzugsweise ist am unteren Teil des Wagens eine mit dem Tragrohr 66 zusammenwirkende, nicht dargestellte Arretierein-

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richtung vorhanden, die ein Verschwenken des Tragarmes JC um einen vorbestimmten Winkel erlaubt und den Tragarm 70 bis zum Lösen der Arretierung in jeweils dem gewünschten Winkel zu der durch die Fahrrichtung des Traggestells 80 bzw. des Wagens bestimmten Bewegungsbahnen der Prüfköpfe 1, 2, J>, 4, 5 hält. Als Arretiereinrichtung dient beispielsweise ein gegen den oberen Teil 68 des Tragrohres 66 drückbarer Bolzen, der mit einem einseitig beaufschlagbaren hydraulischen oder pneumatischen Druckzylinder in Verbindung steht und bei Beaufschlagung dieses Zylinder gegen die Oberfläche des Tragrohres gedrückt wird und somit den Tragarm 70 in seiner um einen bestimmten Winkel verschwenkten Lage fixiert. Wird der Druckzylinder entlastet, so v/ird der Bolzen wieder freigegeben, und der Tragarm kann wieder um die durch das Tragrohr 66 bestimmte Drehachse 62 um einen beliebigen Winkel verschwenkt werden. Vorzugsweise wird der Tragarm 70 stets so verschwenkt, daß er sich etwa senkrecht zur Fahrrichtung des Traggestells 80 bzw. des Wagens 60, d. h. stets senkrecht zur Richtung der Bewegangsbahnen der Prüfköpfe 1, 2, 3, 4, 5, erstreckt. ^Als Arretiereinrichtung kann auch ein mittels einer Druckfeder gegen.die Oberfläche des oberen Teils 68 des Tragrohres.66 gedrückter Bolzen dienen, der mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinders beim Verschwenken des Tragarmes 70 gegen die Federkraft angezogen wird.

Steht der Tragarm 70 nicht senkrecht zu den von den von den Prüfköpfen 1, 2, 3, 4, 5 beschriebenen Bewegungsbahnen, so ist der Abstand der von den in den Prüf köpf en 1, 2, J>, 4, 5

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angeordneten Prüfsonden 20, 22, 24, 26, 2δ bestimmten Abtaststreifen und somit der von diesen Prüfsonden nicht abgetastete Bereich geringer als bei einer Stellung des Tragarmes 70 senkrecht zur Bewegungübahn der Prüf köpfe 1, 2, ~5, 4, 5-

Entsprechend der Einstellung des Winkels des Tragarrr.es 70 gegenüber den durch die Fahrrichtung des Traggestells 8θ und des Wagens 6θ bestimmten Bewegungsbahnen der Prüfköpfe 1, 2_t 3, 4, 5 ist somit eine Grob- oder Feinprüfung erhältlich, wobei die gröbste Prüfung dann erreicht wird, wenn der Tragarm 70 in eine Lage jeweils senkrecht zur Bewegungsbahn der Prüfköpfe 1» 2, 3, 4, 5 verschwenkt wird.

Vorzugsweise ist das Tragrohr 66 trennbar ausgebildet, so daß ein Auswechseln der durch den Tragarm 70 und der daran befestigten Prüfköpfe 1, 2, ~5, 4, 5 gebildeten Prüfeinheit möglich ist. Ein Auswechseln dieser Prüfeinheit ist insbesondere dann notwendig, wenn die Blechstärke der zu prüfenden Bleche Prüfköpfe mit Prüfsonden anderer Leistung erfordert.

Vorzugsweise ist der untere, mit den Tragarm 70 fest verbundene Teil 69 des Tragrohres 66 von unten in den oberen, an der Unterseite des Wagens 60 drehbar gelagerten Teil 68 des Tragrohres 66 einschiebbar und mittels nicht dargestellter Spannelemente bekannter Art feststellbar. Gleichzeitig läßt sich hierbei die Höhe des Tragarmes 70 über der Blechoberfläche 12 einstellen und fixieren, die so gewählt wird, daß die Prüfköpfe 1, 2, 3,

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. . es

4, 5 sämtlichen Oberflächenunebenheiten in ständiger Anlage an die Blechoberfläche 12 feigen können.

Um die Prüfköpfe 1, 2, 3, Ί, 5 In einer gewünschten Lage auf der Blechoberfläche 12 zu fixieren, beispielsweise an einer Stelle eines großen Fehlerechos, können sowohl das Traggestell 80 als auch der Wagen 6o jeweils mit nicht dargestellten Feststellbremsen ausgerüstet sein.

Vorzugsweise dienen als Feststellbremsen an den Laufrädern bzw. direkt an den Laufschienen 82, 92 angreifende, durch einseitig beaufschlagbare hydraulische oder pneumatische Druckzylinder betätigbare Backenbremsen.

Jeder Prüfkopf 1, 2, 3, 4, 5 weist im Innern Prüfsonden 20, 22, 24, 26, 28 auf, WoI^- ei es sich vorzugsweise jeweils um Ultraschallgeber und -empfänger aufweisende, nach dem Impuls-Laufzeit-Verfahren arbeitende Sonden bekannter Art handelt, die in einem Sondenhalter 100 senkrecht zur Blechoberfläche 12 bewegbar angeordnet sind. Die Sonden werden hierbei jeweil mittels einer sich zwischen dem oberen Rand 114 des Sondenhalters ICO und einem am oberen Ende der Sonde angeordneten ringförmigen Vorsprung 110 befindenden Feder 10δ an der Innenseite einer ringförmigen Kante 112 einer auf den Sondenhalter aufgeschraubten zylinderförmigen Hülse 1C2 in Anlage gehalten, wobei durch Verschrauben der Hülse 1C2 die Sonden innerhalb des Sondenhalters 100 axial verschiebbar sind und damit der die Schal!übertragung

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beeinflussende Spalt 119 zwischen den Schallaustrittsflächen bzw. -eintrittsflächen 121 der Sonden _uriQ der Blechoberfläche 12 einstellbar ist. Die Lage der Hülse 1G2 auf dem Sondenhalter 100 wird mittels eines Konterringes 116 fixiert.

Zur Zuführung eines Ankoppelungsrr.ittels in den Bereich ICS¹
der Schallaustrittsflache bzw. -eintrittsfl '.ehe 121 der
Sonde dient eine an der Oberseite des Sondenhalters ICO in der Nähe der Sonde angeordnete Bohrung 118, in die ein
nicht dargestellter Zufuhrungsschlauch cder -röhrchen eingesetzt werden kann. Als Ankoppelungsmittel wird vorzugsweise
Wasser verwendet.

Der Bereich 109 wird von einem an der Unterseite des SondenhalterslOO in einer ringförmigen Nut 107 angeordneten, vorzugsweise als 0-Ring ausgebildeten und ein Abfließen des
durch die Bohrung 118 zugeführten Ankoppelungsmittels aus
dem Bereich 1C9 im wesentlichen verhindernden Dichtring 106
begrenzt.

Der Sondenhalter 100 liegt über Auflageplättchen 104
auf der Blechoberfläche 12 auf, die vorzugsweise an der Unterseite des Soiidcnhaltcrs gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind. Statt der Auflageplättchen kann auch ein im wesentlichen geschlossener Auflagering verwendet werden. Die Auflageplättohcr: b?:w. der Auflagerini: sind aus eine'-' hochverschle i .'ifesterr Gleitwerkstoff hergestellt.

Die durch die in den Sonden 20, 22, 2K, 26, 28 angeordneten Ultraschallgeber in Ultraschallimpulse umgewandelten, von einer nicht dargestellten Energiequelle erzeugten, elektrischen Sendeimpulse sowie die von den in den Sonden angeordneten Ultraschallempfängern in elektrische Impulse umgewandelten, an ein nicht dargestelltes Aufzeichnungsgerät abgegebenen, von Fehlstellen bzw. der Unterseite des Biecnes reflektierten Ultraschallimpulse werden mittels Koaxialkabel 12C, 122, 124, 120, 128 übertragen. Das verzugsweise einen Oszillographenschirm und/eder einen Koordinatenschreiber aufweisende Fehlsteller:aufzeichnur3sgerät ist vorzugsweise auf dem Traggestell 80 angeordnet, wobei es bei kleineren und von Hand geschobenen Ausführungen der Vorrichtung vorzugsweise in dem Blickfeld des das Traggestell schiebenden Bedienungspersonals anzuordnen ist. Bei größeren, durch Elektromotoren angetriebenen Vorrichtungen kann es aber vorteilhaft sein, wenn das Aufzeichnungsgerät vom Traggestell 80 nicht mitgeführt wird, sondern an einem festen Crt in der Nähe des die Fahrbewegung des Traggestells 80 und/oder des Wagens 60 steuernden Personals angeordnet ist.

Vorzugsweise weist jeder Prüfkopf eine vcm Prüfergebnis gesteuerte Markiervorrichtung zur Sichtbarmachung der durch die Sonden festgestellten Fehlstellen sowie der Grenzen des zu prüfenden Oberflächenbereiches 12 des Bleches 10 oder des Nullpunktes und mindestens einer Koordinatenrichtung auf, so

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daß die Stellen des Bleches, die geprüft wurden, und die Lage der festgestellten unzulässigen Fehlstellen für die weitere Bearbeitung des Bleches rekonstruierbar sind. ί

i Vorzugsweise ist eine nicht dargestellte Steuereinrichtung für ί die Bewegung des Traggestells 80, des Wagens 6o und für das ί Verschwenken des Tragarmes 70 um die Achse 62 vorhanden, derart, daß die Prüfköpfe 1, 2, J>, 4, 5 entlang vorprogrammierter, den verschiedenen Qualitätsanforderungen gerecht v/erdenden Bewegungsbahnen über die Blechoberfläche bewegt werden und daß die festgestellten Fehler nach ihrer Koordinatenlage und/oder ihrer räumlichen Ausdehnung und/oder ihrer Tiefenlage registriert und vorzugsweise mittels Datenträger gespeichert werden.

Bei dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind unverändert beibehaltene Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in den Fig. 1 bis ~}b bezeichnet. Fig. h und 5 zeigen ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem es möglich ist, diejenigen Bereiche der Bleche 10, die nach dem Zuschneiden der Bleche auf das gewünschte Fertigmaß die Kanten- bzw. Randbereiche bilden, einer Feinprüfung und die innerhalb dieser Kanten- bzw. Randbereiche liegenden Blechoberflächenbereiche einer Grobprüfung zu unterwerfen. Diese problemspezifischsAbtastung der Blechoberfläche ist deshalb so bedeutsam, da gerade Fehler in den Randbereichen in bevorzugter Weise Anlaß zu Rißbildungen geben, die insbesondere bei SehweiS-arbeiten in diesen Randbereichen entstehen.

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Bei dem Ausführungs'oeispiel ger*ä3 Fig. 4 und 5 ist an de--, der Kantenbereich des zu prüfenden Bleches zugewandten Ende des Tragarmes 7C ein Prüfkopf I¹ angeordnet, der an die Stelle des Prüf kopf es 1 des Ausführungsbeispiels ge^.äß Fig. 1 bis 3° tritt und der fünf versetzt zueinander angeordnete Prüfsonden 20', 21,

23, 25, 27 aufweist, derart, da3 der Abstand der Prüfsonden senkrecht zur Fahrrichtung gleich der durch die Prüfsonden bestimmten Abtastbreite ist. Auf diese V/eise wird durch die im Prüfkopf 1' angeordneten Prüfsonden 20', 21, 23, 25, 27 ein im wesentlichen lückenloser Abtaststreifen von der 5-fachen Breite eines durch eine einzelne Prüfsonde gebildeten Abtaststreifens gebildet. Der Abstand der in den Prüfköpfen 1', 2, 3, 4, 5 in einer Linie angeordneten Prüfsonden 20', 22, 24, 26, 2δ ist im wesentlichen gleich und beträgt etwa das S bis 12-fache einer durch eine Prüfsonde bestimmten Abtastbreite, vorzugsweise 100 mm, so daß unter Ausschaltung der um die Prüfsonde 20' angeordneten zusätzlichen Prüfsonde 21, 23, 25, 27 eine Grobprüfung entsprechend mittels des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 bis 3t» möglich ist, andererseits unter Ausschaltung der in den Prüfköpfen 2, 3, 4, 5 angeordneten Prüfsonde 22,

24, 26, 28 eine Feinprüfung mittels der in dem Prüfkopf 1' angeordneten Prüfsonden 20', 21, 23, 25, 27 erfolgt.

Diese Umschaltung von Fein- zur Grobprüfung und umgekehrt ist insbesondere dann notwendig, wenn nur fünf Eingangskanäle am

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Aufzeichnungsgerät zur Verfugung stehen und der Normalfall eine Grobprüfung mittels einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3b verlangt .

Es kann aber sehr vorteilhaft sein, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Aufzeichnungsgerät auszurüsten, das neun oder mehr Eingangskanäle aufweist, so daß eine Feinprüfung für die Randbereiche des Bleches und eine Grobprüfung für die innerhalb dieser Randbereiche liegenden Bereiche beim Abfahren des Bleches längs der äußersten Kante gleichzeitig vorgenommen werden kann.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel für eine systematische Abtastung eines eine bestimmte Läng·" und Breite aufweisenden Orderbleches 10, wobei der zu prüfende vorbestimmte rechteckige Oberflächenbereich 212 des Bleches 10 mittels der Prüfköpfe

1, 2, 3 , 4, 5 zunächst entlang des einer Feinprüfung zu unterwerfenden Blechrandes 214 in Pfeilrichtung entlang der Abtaststreifen 220', 221, 225, 225 und 227 abgefahren wird, um dann den einer Grobprüfung zu unterwerfenden Innenbereich des Oberflächenbereiches 212 streifenförmig entlang der Abtaststreifen 220', 222, 224, 226 und 228 abzutasten, wobei bei der Feinprüfung die den Abtaststreifen 222, 224, 226 und 226 zugeordneten Sonden 22, 24, 26 und 28 der Prüfköpfe

2, 3, 4 und 5 abgeschaltet sind, während bei der Grobprüfung die den Abtaststreifen 221, 223, 225 und 227 zugeordneten Sonden 21, 23, 25 und 27 des Prüfkopfes Γ abgeschaltet sind.

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Zu Beginn der Prüfung des Bleches 10 werden die Prüfköpfe 1', 2, 3, 4 und 5 am oberen linken Rand des in Fig. 6 dargestellten Bleches auf eine den Nullpunkt 210 bildende Stelle auf das Blech aufgesetzt und zunächst entlang des linken Blechrandes entsprechend der gewünschten Orderlänge entlang der sich in y-Richtung eines über den vorbestimmten Oberflächenbereich 212 und durch den Nullpunkt 210 gelegten rechtwinkligen x-y-Koordinatensystems erstreckenden Abtaststreifen 220', 221, 223, 225 und 227 über das Blech geführt, wobei die y-Richtung durch die Richtung der Führungsschiene 92, die x-Richtung durch den sich senkrecht zur Führungsschiene 92 erstreckenden, als Laufschiene für den Wagen 60 ausgebildeten Querträger 8 2 festgelegt ist, um schließlich am Ende der vorbestimmten Orderlänge um 90° geschwenkt zu werden und beginnend von dem äußersten Abtaststreifen 227 senkrecht zu den Abtaststreifen 220', 221, 223, 225, 227 in x-Richtung quer über das Blech 10 geführt zu werden, und zwar so weit, bis die gewünschte Orderbreite erreicht ist, wobei bei der Randprüfung nur die Sonden 20', 21, 23, 25 und 27 des Prüfkopfes 1' eingeschaltet sind.

Nachdem in gleicher Weise der restliche Randbereich 214 des Bleches 10 abgefahren ist, werden die Sonden 21, 23, 25, 27 des Prüfkopfes 1' abgeschaltet, und die Sonden 20', 22, 24, 26, 28 der Prüfköpfe 1', 2, 3, 4, 5 eingeschaltet und der einer Grobprüfung zu unterwerfende Innenbereich des Bleches beginnend vom linken oberen Ende entlang der sich ebenfalls in y-Richtung erstreckenden Abtaststreifen 22O¹, 222, 224, 226

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und 228 streifenförmig abgefahren, wobei die Sonde 20' im dargestellten Beispiel nochmals über den bereits während der Feinprüfung abgetasteten Streifen 220' am linken Rand des vorbestimmten Oberflächenbereiches 212 geführt ist. Haben die Prüfköpfe 1', 2, 3, 4, 5 die untere Begrenzung der Orderlänge des Bleches 10 erreicht, werden die Prüfköpfe um das Fünffache des Abstandes zwischen zwei benachbarten Abtaststreifen nach rechts in x-Richtung verschoben und die Blechoberfläche dann in umgekehrter Richtung abgefahren. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die gesamte Blechoberfläche streifenförmig abgetastet ist.Werden die Prüfköpfe am Ende der Abfahrstrecke jeweils um das Fünffache des Abstandes zwischen zwei benachbarten Abtaststreifen nach rechts in x-Richtung verschoben, so entsteht ein Streifenfeld, in dem der Abstand zwischen zwei benachbarten Abtaststreifen über die gesamte Breite des zu prüfenden Oberflächenbereichs jeweils gleich groß ist, vorzugsweise das 8- bis "lOfache der Abtaststreifenbreite einer Prüfsonde. Vorzugsweise werden die Prüfköpfe seitlich jeweils um eine gleiche Strecke so weit nach rechts in x-Richtung verschoben, daß der der Sonde 28 zugeordnete Abtaststreifen 228 sich mit dem bei der Feinprüfung durch die Sonde 20' des Prüfkopfes 1' erzeugten Abtaststreifen 220' am rechten Rand des vorbestimmten Oberflächenbereiches 212 überdeckt, wie in Fig. 6 dargestellt ist.

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Das Abschalten der Sonden 21, 23, 25, 27 bei der Grobprüfung bzw. der Sonden 22, 24, 26, 28 bei der Feinprüfung ist immer dann notwendig, wenn ein Fehler-Aufnahmegerät mit nur fünf Prüfeingängen vorhanden ist, wobei jedem Prüfeingang eino Sonde zugeordnet ist. Bei Verwendung eines Fehler-Aufnahmegerätes mit neun Prüfeingängen kann während der Feinprüfung im Randbereich 214 gleichzeitig eine Grobprüfung des dem Randbereich unmittelbar angrenzenden, einer Grobprüfung zu unterwerfenden Innenbereiches des Bleches 10 durchgeführt werden.

Im unteren Teil der Fig. 6 ist ein Teil des Orderbleches dargestellt, dessen vorbestimmter Oberflächenbereich nach der Randprüfung einer rasterförmigen Grobprüfung unterworfen wird, wobei im Ranübere-ich 214 des Bleches 10 die Abtaststreifen der Grobprüfung den Abtaststreifen der Randprüfung überlagert sind. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Sicherheit bezüglich der Erfassung von Fehlstellen im gefährdeten Randbereich erreicht.

Die Messung der von den Prüfköpfen zurückgelegten Wegstrecken kann mittels einer jeweils am Traggestell 80 und Wagen 60 angeordneten, nicht dargestellten, ein Meßrad und einen dazugehörigen Impulsgeber aufweisenden Meßeinrichtung erfolgen, wobei die Meßräder vorzugsweise auf der Führungsschiene 92 und auf dem als Laufschiene ausgebildeten Querträger 82 geführt sind, der Impulsgeber 500 Impulse pro Umdrehung des

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Meßrades liefert und die Abrollstrecke des Meßrades 500 mm beträgt, so daß 1 Impuls einer zurückgelegten Wegstrecke
von 1 mm entspricht.

Die Wegstreckenmessung und insbesondere die Festlegung der Lage der Fehlerstellen erfolgt dann über eine Zählung der
Impulse, die beim Verfahren des Traggestells 30 auf der sich in y-Richtung erstreckenden Führungsschiene 92 sowie beim
Verfahren des Wagens 60 auf dem sich senkrecht zur .Führungsschiene 92 in x-Richtung erstreckenden Querträger 82 vom
jeweiligen dem Traggestell bzw. Wagen zugeordneten Impulsgeber in Bezug auf den Nullpunkt 210 abgegeben werden.

Der äußerste durch den Prüfkopf 1' bestimmte Abtaststreifen hat von der Kante des Bleches 10 jeweils einen Mindestabstand von etwa 180 bis 250 mm, um die Prüfköpfe vor Beschädigungen an d^r Blechkante zu bewahren.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel für eine systematische Abtastung eines Bleches 10, dessen äußere Begrenzung im wesentlichen von den Abmessungen des Bleches und nicht von einer bestimmten Ordergröße bestimmt ist. In Fig. 7 sind unverändert beibehaltene Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 6 bezeichnet. Das Blech 10 wird in ähnlicher Weise wie in
Fig. 6 abgetastet, d.h. der Randbereirh 314 des Bleches
unterliegt im allgemeinen einer Feinprüfung, während der

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innerhalb des Randbereiches 314 liegende Innenbereich des Bleches einer Grobprüfung unterworfen wird. Auf Grund der oft ungleichmäßig verlaufenden Außenkante des Bleches 10 ist zur sicheren Verhinderung einer Beschädigung des der Blechkante zugewandten Prüfkopfes ein Mindestabstand dieses Prüfkopfes von der Außenkante des Bleches von etwa 180 bis 230 mm erforderlich.

Um Beschädigungen an den Prüfköpfen beim Heranfahren der Prüfköpfe an die Blechkanten zu vermeiden, ist die Prüfeinrichtung mit nicht dargestellten Fühlern ausgestattet, die ein Anheben und/oder Absenken der Prüfköpfe steuern.

Vorzugsweise sind jedem Prüfkopf mindestens zwei mechanisch auslenkbare, mit einem elektrischen Schalter verbundene Fühlstäbe zugeordnet, von denen ein erster Fühlstab in Fahr richtung jeweils vor den Prüf köpf en, ein zweiter Fühlstab iv. Fahrrichtung jeweils nach den Prüfköpfen angeordnet ist.

Beim Heranfahren der Prüfköpfe 1", 2, 3, 4 und 5 an eine Blechkante sind vor Erreichen der Blechkante beide Fühlstäbe in ihrer unausgelenkten Ruhestellung und die Prüfköpfe in ihrer obersten Stellung, beispielsweise mittels eines in Fig. 1 dargestellten Hubzylinders 136 angehoben, wobei die Prüfköpfe mindestens so hoch über der Blechoberfläche angehoben sind, daß eine Berührung der Prüfköpfe mit der Blech-

kante bzw. Blechoberfläche beim Heranfahren an die Blechkante bzw. beim Überfahren des Bleches ausgeschlossen ist.

Beim Erreichen der angefahrenen Blechkante wird der erste Fühlstab durch diese Blechkante ausgelenkt, wobei die Prüfköpfe noch in ihrer angehobenen Stellung verbleiben. Erst wenn der zweite Fühlstab durch die Blechkante ausgelenkt ist, werden die Prüfköpfe auf die Blechoberfläche abgesenkt und so lange in Anlage an die Blechoberfläche gehalten, bis der erste Fühlstab nach Verlassen der der angefahrenen Blechkante entgegengesetzten Blechkante wieder in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist. Sobald der erste Fühlstab die Blechkante verlassen hat und in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist, werden die Prüfköpfe wieder angehoben.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Prüfköpfe beim Verlassen des Bleches 10 nicht hinter der Blechkante herabfallen. Andererseits wird durch die Anordnung der Fühlstäbe und die durch diese Fühlstäbe bewirkte Steuerung des Anhebens und Absenkens der Prüfköpfe ein Anstoßen der Prüfköpfe an die Blechkante beim Heranfahren an das zu prüfende Blech vermieden.

Als Fühler kann auch eine mit einem Schaltstift eines elektrischen Schalters fest verbundene Spiralfeder dienen.

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Statt eines mechanisch auslenkbaren Fühlers können als Fühler auch auf optische oder akustische Signale ansprechende Fühleinrichtungen dienen. Bei Verwendung derartiger Fühl- und Steuereinrichtungen für das Anheben und Absenken der Prüfköpfe werden die Bleche vorzugsweise zuerst in einer Richtung, beispielsweise y-Richtung, streifenförmig abgefahren, um dann in einer zur ersten Richtung senkrechten Richtung, also in x-Richtung, ebenfalls streifenförmig abgefahren zu werden, so daß ein rasterförmiges Abtastfeld entsteht.

Bei Verwendung der oben beschriebenen Fühler ist es möglich, die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung als vollautomatisch arbeitende Vorrichtung zu verwenden.

Es ist mittels der erfindungsgemäßev Vorrichtung im wesentlichen jedes ändere gewünschte Abfahrsystem möglich, beispielsweise eine zick-zack-förmige oder mäanderförmige Abtastung der Blechoberfläche.

Zur Festlegung der Lage einer Fehlstelle können auch hier eine ein Meßrad und einen Impulsgeber aufweisende Meßeinrichtung der oben beschriebenen Art dienen, die sowohl im Traggestell 80 als auch Wagen 60 angeordnet ist und mittels der die Verfahrstrecken in Bezug auf einen festzulegenden Nullpunkt 310 und eines durch diesen Nullpunkt gelegten, in der Regel rechtwinkligen x-y-Koordinatensystems bestimmbar sind, wobei auch hier ebenso wie in Fig. 6 die y-Richtung durch die Richtung der Führungsschiene 92, die x-Richtung

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durch ι! η sich senkrecht zur Führungsschiene 92 erstreckenden Querträger 82, auf dem Άer Wagen 60 verfahrbar angeordnet ist, festgelegt ist.

Werden als Antriebe des Traggestells 80 bzw. des Wagens 60 elektrisch angetriebene Schritt- bzw. Stellmotoren verwendet, so kann die Lage der Fehlstellen mittels dieser die Verfahl strecken des Traggestells 80 bzw. Wagens 60 entlang der Führungsschiene 92 bzw. des Querträgers 82 registrierenden Antriebe bestimmt werden.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenba~Le räumliche Ausgestaltung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

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Claims (24)

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum zerstörungsfreien Prüfen von gewalzten Blechen auf Innenfehler, wie nichtmetallische Einschlüsse, Inhomogenitäten oder dgl., mit einem relativ zum Blech und parallel zur Blechoberfläche verfahrbaren Wagen, an dem über Zwischenglieder mindestens ein in einer Prüfkopfhalterung um zwei sich rechtwinklig zueinander und in etwa parallel zur Blechüberfläche erstreckende Kippachsen kippbar gelagerter, einen Ultraschallgeber und -empfänger aufweisender Ultraschallprüfkopf befestigt ist, wobei die Zwischenglieder eine der Anzahl der Prüfkopfhalterungen entsprechende Zahl von jeweils an einer Prüfkopfhalterung angreifenden Hubeinrichtungen aufweist, mittels derer die Prüfkopfhaiterungen individuell senkrecht zur Blechoberfläche auf- und abbewegbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenglieder (6; 8; 62-70) für jede Prüfkopfhalterung (105) jeweils neben der nur einen Hubzylinder (6) aufweisenden Hubeinrichtung eine gesonderte, die Zwangsführung der Prüfkopfhalterung C1°5) senkrecht zu deren Auf- und Abbewegungsrich-

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tung bildende Führungseinrichtung (8) umfassen und daß Hubzylinder (6) und Führungseinrichtung (8) über Drehgelenke (38, 41) mit der Prüfkopfhalterung (105) verbunden sind, welche eine gemeinsame Drehachse (40) aufweisen, die eine der beiden vorgenannten Kippachsen der Prüfkopfhalterung (105) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenglieder (6; 8; 62-70) einen am Wagen (60) angebrachten sich im wesentlichen parallel zur Blechoberfläche erstreckenden und um eine Schwenkachse (62), die etwa senkrecht zur Blechoberfläche (12) steht, verschwenkbaren Tragarm (70) umfaßt, an dem mehrere Prüfkopfhalterungen (105) jeweils über einen Hubzylinder (6) und eine Führungseinrichtung (8) befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (70) in seiner Höhe relativ zur Blechoberfläche (12) verstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Tragarm (70) unter verschiedenen Winkeln relativ zui bewegungsrichtung des Wagens (60) arretierbar ist.

5. Vorrichtung nach einem cder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs·

glieder (8) als Scherenführung (16, 16) ausgebildet sind, deren der Prüfkopfhalterung (105) zugewandte Streben (18) an einem (38) der genannten Drehgelenke (38, 41) der Prüfkopfhalterung (105) angelenkt sind und deren dem Wagen (60) zugewandte Streben (16) mit einer ein Schwenken letzterer

symmetrisch zur Auf- und Abbewegungsrichtung der Prüfkopfhalterung (105) sicherstellenden Verzahnung (30, 32) vc/sehen

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Prüfköpfe an dem einen Ende des Tragarms (70) so angeordnet sind, daß die Abstände zwischen den abgetasteten Streifen benachbarter Prüfköpfe etwa gleich der Abtaststreifenbreite einer Prüfsonde sind, während die übrigen Prüfköpfe am Tragarm (70) so angeordnet sind, daß die Abstände zwischen den abgetasteten Streifen benachbarter Prüfköpfe ein ganzzahliges Vielfaches der Abtaststreifenbreite einer Prüfsonde betragen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein Prüfkopf (1¹) zwei oder mehr Prüfsonden (20*, 21, 23, 25, 27) aufweist, deren Abstand etwa gleich der durch die Prüfsonden bestimmten Abtastbreite beträgt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Tragarm (70) über ein in zwei Teile trennbares, sich senkrecht

zur Blechoberfläche erstreckendes Tragrohr (66) mit dem Wagen (60) verbunden ist, wobei die beiden Tragrohrteile ineinander verschiebbar und mittels Spannelemente festklemmbar sind, und daß der obere Teil (68) des Tragrohres (66) in einem an der Unterseite des Wagens (60) angeordneten Lager (64) drehbar gelagert ist und der untere Teil (69) des Tragrohres fest mit dem Tragarm (70) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Prüfkopfhalterung (105) mittels gleichmäßig auf einem Umkreis um den Prüfkopf herum verteilter Auflageplättchen (104) und/oder über einen Auflagering auf der Blechoberfläche (12) abgestützt ist, und vorzugsweise mittels eines Dichtringes (106) ringsherum abgedichtet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Auflageplättchen (104) bzw. der

Auflagering aus hochverschleißfestem Gleitwerkstoff bestehen.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Wagen (60) auf einem längs eines die zu prüfenden Bleche (10) aufnehmenden Prüfplatzes (14) verfahrbaren Traggestell (80) angeordnet ist, das mindestens einen sich senkrecht zur Verfahrrichtung im wesentlichen über den gesamten zu prüfenden

Blechoberflächenbereich (12) erstreckenden und als Laufschiene für den auf Rädern laufenden Wagen (60) ausgebildeten Querträger (82) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Traggestell (80) drei Laufräder (94, 96, 98) aufweist, von denen mindestens zwei in Verfahrrichtung hintereinander angeordnete Laufräder (94, 96) in einer sich längs des Prüfplatzes (14) erstreckenden Führungsschiene (92) geführt sind.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß ein erster Antrieb (91, 93) zum Bewegen des Traggestells (80) längs der Führungsschiene (92) und daß ein zweiter Antrieb (50, 52) zum Bewegen des Wagens (60) auf dem Querträger (8 2) vorhanden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß als Einrichtungen zum Bewegen des Traggestells (80) und des Wagens (60) Elektromotoren (91, 50) dienen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Bewegen des Traggestells (80) und des Wagens (60) dienenden Antriebe als die VerfahrstTecken des Traggestells (80) und des Wagens (60)

entlang der Führungsschiene (92) bzw, des Querträgers (82) registrierende Schritt- bzw. Stellmotoren ausgebildet sind.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß der Tragarm (70) lösbar am Wagen (60) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

I bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Wagen (60) mittels einer im Wagen (60) angeordneten mit den Rädern des Wagens (60) oder dem als Laufschiene ausgebildeten Querträger (8 2) zusammenwirkenden Bremseinrichtung auf dem Querträger (82) arretierbar ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

II bis 17, dadurch gekennzeichnet ,daß das Traggestell (80) mittels einer im Traggestell angeordneten, mit den Laufrädern (94, 96, 98) oder der Schiene (92) zusammenwirkenden Feststellvorrichtung in seiner Lage auf der

Schiene (9 2) fixierbar ist.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet ,daß die einen Ultraschallgeber und -empfänger aufweisenden Prüfsonden (20, 22, 24, 26, 28; 20', 21, 23, 25, 27) jeweils in einem Sondenhalter (100) senkrecht zur Blechoberfläche (12) auf- und abbewegbar gelagert sind.

7504402 I9.na.7fi

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß die Prüfsonden jeweils mittels einer sich zwischen dem oberen Rand (114) des Sondenhalters (100) und einem am oberen Ende der Sonde angeordneten ringförmigen Vorsprung (110) befindenden Feder (108) an der Innenseite einer ringförmigen Kante (112) einer auf den Sondenhalter (100) aufgeschraubten zylinderförmigen Hülse (102) in Anlage gehalten ist und daß die Prüfsonden jeweils mittels Verschrauben der Hülse (102) innerhalb des Sondenhalters (100) axial verschiebbar und somit der Spalt (119) zwischen der Schallausbzw, -eintrittsfläche (121) einer jeden Prüfsonde und der Blechoberfläche (12) einstellbar ist.

21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 19 und 20, dadurch gekennzeichnet , daß der Sondenhalter (100) an seiner Oberseite eine Bohrung (118) aufweist, durch die in den die Schallaustrittsfläche bzw. -eintrittsfläche (121) der Sonde umgebenden Bereich (109) ein Ankopplungsmittel einbringbar ist.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Prüfkopf eine vom Prüfergebnis gesteuerte Markiervorrichtung zur Sichtbarmachung der durch die Sonden festgestellten Fehler aufweist.

23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet , daß der Wagen

(60) oder der dem Blechrand benachbarte Prüfkopf (T, 1) mit einer den Nullpunkt oder die Grenzen des geprüften Oberflächenbereichs auf der Blechoberfläche anzeichnenden Markiervorrichtung versehen ist.

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Traggestell (80) eine erste Meßeinrichtung befestigt ist, die ein mit einem Impulsgeber versehenes Meßrad aufweist, das auf der Laufschiene (92) für das Traggestell (80) abrollt und dessen Impulse einem ersten Zähler zugeführt werden, und daß an dem Wagen (60) eine zweite Meßeinrichtung befestigt ist, deren mit einem Impulsgeber versehenes Meßrad auf dem als Laufschiene für den Wagen (60) ausgebildeten Querträger (8 2) abrollt und dessen Impulse einem zweiten Zähler zugeführt werden, wobei die von den beiden Zählern angezeigten Impulszahlen zur Ermittlung und/oder Registrierung der Koordinatenlage von festgestellten Fehlstellen auf der Blechoberfläche dienen.