DE760897C

DE760897C - Einrichtung zum Ankoppeln von Ultraschallsendern und -empfaengern an zu untersuchende Werkstuecke

Info

Publication number: DE760897C
Application number: DES148688D
Authority: DE
Inventors: Reimar Dr Phil Pohlman
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1942-02-01
Filing date: 1942-02-01
Publication date: 1953-10-12

Description

Einrichtung zum Ankoppeln von Ultraschallsendern und -empfängern an zu untersuchende Werkstücke Die Erfindung hat Bezug auf eine Einrichtung zum Ankoppeln von Ultraschallsendern und-emp£ängern an zu untersuchende Werkstücke.
Es ist bekannt, Ultraschallvellen über Flüssigkeiten in einen festen Körper einzuleiten, da wegen der verhältnismäßig gleichen Wellenwiderstände von Flüssigkeiten und festen Körpern die Reflexion an der Grenzfläche weitgehend herabgesetzt wird. Außerdem bietet eine Flüssigkeit die Möglichkeit einer reproduzierbaren Ankopplung auch an unebene Körper, z. B. Werkstücke. Diese Flüssigkeitsankopplung geschah bei bekannten Anordnungen z. B. in der Weise, daß ein Quecksilbergefäß bis zum Rande gefüllt und das Werkstück auf den Quecksilberspiegel gelegt wurde. Wesentliche Nachteile dieser Anordnung waren einerseits das genaue Füllen des Gefässes, andererseits der, daß beim Überstehen des Quecksilberminiskus stets Quécksilbertröpfchen austraten. Bei Flüssigkeiten mit Kapillarattraktionen ist im Gegensatz zu Quecksilber ein derartiges Vorgehen überhaupt nicht möglich, da bekanntlieb hier der NIinisLus stets tiefer als der Gefäßrand steht.
Ferner ist bereits bekanntgeworden, einen vorher leeren Ankopplungsraum an das Werkstück bzw. an den menschlichen Körper anzusaugen und diesen Raum nachträglich mit der Flüssigkeit aufzufüllen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einfacher Weise einen Kopplungsraum an den zu prüfenden Körper anzusetzen, wobei der Raum sich selbsttätig erst dann mit Kopplungsflüssigkeit auffüllen soll, wenn er eng am Körper anliegt, bei einfacher Durchführung des Koppelns und Entkoppelns z. B. durch Betätigen eines Hebels.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß die zum Andrücken des Ultraschallsenders bzw. -empfängers an das Ä\Terkstüd dienenden Teile mit der den Kopplungsraum füllenden Pumpe gekoppelt sind.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt. AIit I ist das Werkstück bezeichnet, an das der Schallsender 2 vermittels einer in den Kopplungsraum 3 einfließenden Flüssigkeit, insbesondere Quecksilber, angekoppelt werden soll. Die Ankopplung erfolgt durch Herabdrücken des Betätigungshebels 4. Dieser dreht sich um Punkt 5 und hebt den mit der Flüssigkeit gefüllten Zylinder 6 an. Die Flüssigkeit verbleibt vermöge ihres Gewichtes zunächst im Zylinder, wobei der noch obenstehende Kolben 7 über den Kniehebel 8 den in den Schlittenführungen 9 laufenden Schlitten 10 und somit in den zentral ausgebildeten Andruck 21 den Schallsender bzw. -empfänger 2 und Kopplungsraum 3 nach vorn gegen das tierlistück I bewegt. Nach Anlegen der Dichtungen 11 an das Werkstück erfährt der Kniehebel 8 einen Widerstand, und bei weiterem Anheben des Zylinders 6 wird nunmehr der Kolben, hineingedrückt, und die Flüssigkeit steigt in der Schlauchleitung 12 und damit in den Kopplungsraum 3. Es ist dafür gesorgt, daß die im Kopplungsraum befindliche Luft austreten kann.
Es ist also dafür gesorgt, daß erst nach Gegenlage des Kopplungsstückes am Werkstück und damit abgeschlossenem Kopplungsraum die Flüssigkeit in diesen einfließt.
Wird versehentlich der Betätigungshebel herabgedrüclst, ohne daß ein Werkstück eingebaut wurde, so wird auch der Zylinder angehoben, der Schlitten 10 kann jedoch durch Betätigung des Kniehebels 8 beliebig nach vorn gleiten, der Kolben 7 findet keinen Gegendruck, und die Flüssigkeit verbleibt im Zylinder ti. Ein Ausfließen ist für diesen Fall also ausgeschlossen.
Die Füllhöhe im Kopplungsraum soll im allgemeinen bis zu einer bestimmten Höhe eingehalten werden. Geschieht dies versehentlieb nicht und tritt damit ein erhöhter Druck im Kopplungsraum auf, so ist Vorsorge getroffen, daß sich dieser nicht ungünstig auswirkt und zu einem Ausfließen aus den Dichtungen führt. Dies wird dadurch erreicht, daß der im Kopplungsraum befindliche Flüssigkeitsdruck sich über den Kolben 7 und den Kniehebel 8 auf den Schlitten 10 überträgt, so daß also im gleichen Maße, wie der Druck im Kopplungsraum ansteigt, ebenfalls der Andruck des Kopplungsstückes ansteigt.
Die Übersetzungsverhältnisse sind so gewählt, daß der Andruck stetz das 11@2- bis 2fache des Flüssigkeitsdruckes beträgt. so daß also ein Ausfließen aus den Dichtungen ausgeschlossen ist.
Beim Loslassen des Bedienungshebels 4 würde dadurch eine Schwierigkeit eintreten, daß der Andruck des Kopplungsstückes plötzlich nachlassen würde, bevor die Flüssigkeit die Möglichkeit gehabt hätte, durch die Leitung 12 wieder in den Zylinder 6 zurückzufließen. Die Flüssigkeit würde iii diesem Fall aus der Dichtung 11 austreten.
Um diesen Übelstand zu vermeiden, ist eine Dämpfungseinrichtung 13 vorgesehen. Diese besteht aus einem mit dem Betätigungshebel drehbar verbundenen, vertikal stehenden Zylinder 14, in dem ein feststehender Kolben 15, der am Lagerpunkt 16 gehalten wird, sich bewegt. Der Kolben 15 weist mehrere Bohrungen auf. Ein Teil dieser Bohrungen ist durch Ventile 17, die sich beim Hocbdrücken des Zylinders schließen, versehen. Die übrigen Öffnungen 18 weisen diese Ventile nicht auf. sind hingegen durch eine auf der Kolbenstange 19 aufgeschraubte Buchse 20, die unten pilzartig ausgebildet ist, verschließbar. Durch Drehen der Buchse 20 auf der Kolbenstange Ig kann der Durchfluß durch diese Öffnungen wahlweise reguliert werden.
Beim Herabdrücken des Bedienungshebels 4 und damit Absenken des Dämpfungszylinders 14 tritt die im Dämpfungszylinder vorhandene Flüssigkeit leicht durch die Ventile 17 in den unteren Raum ein. Beim Loslassen sperren die Ventile 17, und die Flüssigkeit ist gezwungen, nur durch die Öffnungen 18 in den oberen Raum zurückzuströmen. Da der Durchflu13 durch diese Öffnungen aber an der Buchse 20 von außen regulierbar ist, kann die Rücklaufgeschwindigkeit des Hebels nach Wunsch von außen reguliert und so eingestellt werden, daß die Rückbewegung zwar möglichst schnell erfolgt, doch aber so langsam, daß die Kopplungsflüssigkeit aus dem Koi>plungsraum 3 in der Zwischenzeit in den Zyliiider 6 abfließen kann. Die beschriebene Änordnung des Dämpfungszylinders ergibt den Vorteil, daß jegliche Dichtung vermieden ist und ein Entweichen von Flüssigkeit auch über lange Zeiträume ausgeschlossen ist.
Die rücktreibende Kraft der ganzen Anordnung beruht in dem Gewicht des Zylinders 6 mit Flüssigkeitsinhalt (insbesondere Quecksilber).

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Einrichtung zumAnkoppeln fürUltraschallsender und -empfänger an zu untersuchende Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Andrücken des Ultraschallsenders bzw. -empfängers an das Werkstück dienenden Teile mit der den Kopplungsraum füllenden Pumpe gekoppelt sind.
2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung in der Weise durchgeführt ist, daß erst nach Anlage des Kopplungsraumes an das Untersuchungswerkstück die Füllung des Kopplungsraumes durchgeführt wird.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Andrücken an das Werkstück auftretende Widerstand erst die Betätigung der Pumpe ermöglicht.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, welche bewirken, daß der Andruck des Kopplungsstückes stets um einen Sicherheitsfaktor größer ist als der im Kopplungsraum befindliche Flüssigkeitsdruck, unabhängig von der Füllhöhe.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung auf dem den Ultraschallsender bzw. -empfänger tragenden Schlitten über einen Kulissenhebel von dem Pumpenkolben selbst übernommen wird bei Bewegung des Pumpenzylinders durch den Betätigungshebel.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Loslassen des Betätigungshebels der Andruck des Schlittens erst nachläßt, wenn die Flüssigkeit, insbesondere das Quecksilber, aus dem Kopplungsraum zurückgeflossen ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpfungszylinder vorgesehen ist, der sich in der Andrückrichtung des Schlittens leicht und in der- Abheberichtung regulierbar' gedämpft bewegt.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben des Dämpfungszylinders beim Auf- und Abwärtsbewegen verschieden große Durchfluß öffnungen hat.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Löcher beim Andrücken des Kolbens selbsttätig verschlossen wird.
IO. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchfluß durch die übrigen Löcher durch eine auf die Kolbenstange aufgeschraubte, unten pilzförmig ausgebildete Buchse wahlweise verändert werden kann.
11. Einrichtung nach den Ansprüchen 7 bis IO, dadurch gekennzeichnet, daß bei der vertikal angebrachten Dämpfungseinrichtung der Zylinder vertikal auf dem Bedienungshebel beweglich angebracht ist bei feststehendem Kolben.