EP0678064A1 - Teststückmanipulator und zugehöriges zylindrisches teststück mit normfehlern zur einstellung von ultraschall-prüfanlagen - Google Patents

Teststückmanipulator und zugehöriges zylindrisches teststück mit normfehlern zur einstellung von ultraschall-prüfanlagen

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EP0678064A1
EP0678064A1 EP91911879A EP91911879A EP0678064A1 EP 0678064 A1 EP0678064 A1 EP 0678064A1 EP 91911879 A EP91911879 A EP 91911879A EP 91911879 A EP91911879 A EP 91911879A EP 0678064 A1 EP0678064 A1 EP 0678064A1
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EP
European Patent Office
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test piece
test
manipulator
flange
piece
Prior art date
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Ceased
Application number
EP91911879A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ottokar Patzke
Reinhard Prause
Linus Weiss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Becker-Pruente GmbH
Krautkraemer GmbH
KJTD Co Ltd
Original Assignee
Becker-Pruente GmbH
Krautkraemer GmbH
KJTD Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Becker-Pruente GmbH, Krautkraemer GmbH, KJTD Co Ltd filed Critical Becker-Pruente GmbH
Publication of EP0678064A1 publication Critical patent/EP0678064A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/24—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/26—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle
    • B23B31/261—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle clamping the end of the toolholder shank
    • B23B31/266—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle clamping the end of the toolholder shank using a threaded spindle

Definitions

  • Test piece manipulator and associated cylindrical test piece with standard errors for setting ultrasonic testing systems
  • the invention relates to a test piece manipulator and an associated cylindrical test piece with standard errors for setting ultrasound test systems, the test piece manipulator has a clamping device for an end region of the test piece.
  • Test pieces with associated manipulator are setting standards of ultrasonic testing systems for pipes, rods or material with a regular polygon profile. Such ultrasound test systems are referred to below as “whole-body test systems”.
  • the test mechanics and electronics of such whole-body test systems are set with the device consisting of a test piece manipulator and test piece.
  • the test pieces (calibration standards) are positioned precisely in the whole-body test system.
  • test pieces Depending on the test object, test pieces usually have several types of errors. These errors are incorporated in different positions on the Ifinfang and distributed over the length of the test piece. In order to be able to record all such errors (standard errors), the test piece on the one hand must be able to be moved into any position in its longitudinal axis relative to the whole-body test system. On the other hand, it must be rotatable about its longitudinal axis and, if necessary, be able to carry out oscillation movements.
  • whole-body test systems here means systems for testing pipes, rods or regular polygon profiles in which the profile to be tested is moved axially.
  • a rotor either rotates around the axis of the profile to be tested (test piece), or the test piece itself is rotated. In both cases, helical test tracks are obtained.
  • test systems are described, for example, in J. and H. Krautkrämer "Material Testing with Ultrasound", 4th edition, pages 442 to 461.
  • the rotor or test head carrier When a whole-body test system is set in practice, the rotor or test head carrier is generally moved from the test position into a service position, this is done horizontally. In this position, the test piece manipulator is used to move a test piece into the rotor or test head carrier.
  • Test piece manipulators are currently in use that have a chuck, as is also used in turning and drilling machines.
  • the test pieces themselves are tubes or rods, possibly composed of several sections. A division into several sections is necessary if defects are to be introduced into the test pieces from the inside.
  • test pieces The setting of a test system with the known test piece manipulator and the associated test pieces requires a relatively long time, the test pieces cannot be inserted and centered into the chuck of the known test piece manipulator by means of an automatic machine, for example a robot, rather manual alignment is necessary for this.
  • the known test pieces also have a handle or a projection at their end area which is free in the clamped state, which allows them to be better centered in the chuck.
  • the invention is based on the object of specifying a test piece and an associated test piece manipulator which enables automated insertion of a test piece into the manipulator, which creates the prerequisite that the test pieces are removed mechanically from a supply and without human intervention the test piece manipulator can be clamped and inserted into a test device.
  • each test piece has a clamping flange which is firmly connected to the test piece, for example by a detachable screw connection or by welding. It has a cone part which is designed as a positive projecting cone, for example a truncated cone, or as a conical recess. This cone part fits with the counter cone part of the test piece manipulator so that the test piece can first be roughly aligned in the receiving flange and then, by tightening the tensioning device, which brings the two cone parts into a precise fit, the test piece is precisely centered becomes. In this way it is possible, without manual intervention, to clamp a test piece into the test piece manipulator so precisely that the setting of a whole-body test system can be carried out.
  • the counter-cone part of the test piece manipulator is arranged to be movable in the axial direction, for example elastically or adjustable by means of an axially operating lifting device.
  • the test piece only has to be roughly fitted into the clamping flange.
  • the necessary central alignment is achieved by moving the counter-cone part and actuating the clamping device.
  • Spannvor ⁇ direction be formed as an axial spindle that is axially open at the end portion of the clamping flange, where the counter-cone having part or a thread.
  • the Jacobko ⁇ nusteil is driven in or on the conical part of the only roughly aligned ⁇ test piece by ancestors of the spindle, thereby centering is achieved.
  • a groove is provided on the flange of the test piece and the receiving flange of the test piece manipulator has a fork-shaped, radially accessible receptacle for this groove, which engages around the test piece with considerable play when the test piece flange is inserted laterally and in this position holds.
  • the test piece is centered by subsequent advancement of the counter-cone part, which is increasingly pressed into the cone part of the test piece.
  • the fork-shaped receptacle is an abutment and also serves for precise axial positioning, " since a wall of the groove acts as a stop shoulder and a surface of the fork-shaped receptacle acts as a stop.
  • FIG. 1 is a plan view of a test piece manipulator and a test piece designed as a tube, the latter being a sectional view,
  • FIG. 2 shows a representation corresponding to FIG. 1 for a different design of a flange of the test piece and a clamping flange of the test piece manipulator
  • Fig. 3 is a sectional view through a flange and an adjacent
  • the test piece manipulator 20 shown in FIGS. 1 and 2 has an essentially tubular housing 22 which is surrounded by two axially offset roller bearing blocks 24 which rotate by one Allow axis of rotation 26.
  • This rotary movement causes a geared motor 28, it rotates the manipulator at a low number of revolutions per minute, for example one to two idle revolutions per minute, or it oscillates.
  • FIGS. 1 and 2 also show a cylindrical test piece 30 to the left of the manipulator 20.
  • the test piece 30 has at one end region a flange 32 which is inserted axially into the tube end of the test piece 30 and runs coaxially with the actual test piece and at its axial end region a conical part 34, which is formed in FIG. 1 as a truncated cone-shaped recess, in FIG. 2 as a positive truncated cone. 1, a groove 36 is also provided on the flange 32.
  • the flange 32 is screwed to the actual cylindrical test piece, for this purpose a central rod with end threads is provided. It engages in an internal thread of the flange 32 (at the right end) and is screwed at the left end after reaching through a perforated disk.
  • the test piece manipulator 20 has a clamping flange 38 at its left end.
  • it has a fork-shaped receptacle 40 which, viewed axially, is U-shaped. It is adapted to the groove 36 with good play. On the one hand, it serves to temporarily hold the test piece 30 and, on the other hand, to hold it axially.
  • test piece 30 When a test piece 30 is mechanically removed from a supply and transported to the test piece manipulator 20, it is first suspended there in such a way that the fork-shaped receptacle 40 engages in the groove 36. In this state, the test piece 30 is initially held, but its axis is not yet coaxial with the axis of rotation 26 of the test piece manipulator 20, but there may be a considerable angle difference, which may be 10 ⁇ and more.
  • a rod 54 is mounted axially displaceably in the housing 22 of the test piece manipulator 20, and a compressed air drive 44 is assigned to it on the right side of the housing 22.
  • the rod 54 has a frustoconical counter-cone part 46, in which In the position shown in FIG. 1, this is completely withdrawn so as not to impede the described introduction of the test piece 30 into the clamping flange 38. If the counter-cone part 46 is now moved to the left by the compressed air drive 44, it engages in the cone part 34 and causes increasing centering. The centering is complete when the cone parts 34, 46 are fully seated, so in this state the axes 26, 42 are on the same line.
  • An inner surface 48 of the receptacle 40 acts as a stop, a shoulder 50 of the flange 32 abuts against it. In this way, the axial positioning between test piece 30 and test piece manipulator 20 is achieved.
  • test piece 30 has a positive cone part 34, and accordingly the clamping flange 38 has a truncated cone-shaped recess as a counter cone part 46 has a thread at its free end. A corresponding internal thread is provided centrally in the flange 32.
  • the counter-cone part 46 is arranged axially displaceably in the test piece manipulator 20, it is pressed elastically outwards by a spring 52, which is designed as a screw pressure spring.
  • the counter cone part 46 has a rear stop surface, to which a correspondingly designed stop surface on the housing 22 is assigned. In the compressed state, the spring 52 is accommodated in a groove which is provided in a stop surface, and therefore does not hinder the stop surfaces from lying against one another.
  • the counter-cone part 46 initially springs axially inward when the test piece 30 is inserted axially.
  • the threaded rod 54 is rotated by a motor 56.
  • the threaded parts of the rod 54 or the flange 32 have sufficient play or can be deflected sideways so that the threaded part of the rod 54 can engage in the internal thread of the flange 32.
  • the conical part 34 of the flange 32 and the counter-cone part 46 are assigned in a precise fit, the counter-conical part 46 with its stop surface pressed against the stop surface of the housing 22. In this state, the axes 26, 42 are aligned on a line.
  • the engaging cone piece for example the positive cone part 34 in FIG. B. to be provided with a heating device and to be formed from a material which has greater thermal expansion than the corresponding other conical part, e.g. B. 46.
  • the flange 32 of the test piece 30 always has the same outer contour as the actual test piece. This is very beneficial, but need not be so. Rather, the flange 32 may be significantly larger in outer diameter than the actual test piece, or there may be inverse conditions.
  • four different flange types are provided, for example with an outer diameter of 20, 40, 100 and 140 mm.
  • Corresponding clamping flanges 38 are assigned to them, which are therefore interchangeable, FIG. 1 shows an interchangeable clamping flange 38.
  • FIG. 3 an embodiment for a larger flange type, here outer diameter 140 mm, is shown.
  • the cone angle of the cone parts 34, 46 is preferably between 30 and 45 ".

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Teststückmanipulator und ein zugehöriges, zylindrisches Teststück mit Normfehlern zur Einstellung einer Ultraschall-Prüfanlage. Der Teststückmanipulator (20) ist an seinem einen Endbereich mit einem Flansch (32) verbunden, der axial in das Teststück (30) eingesetzt ist, gleichachsig mit diesem ist und ein Koaxiales, axial zugängliches Konusteil (34) hat. Der Teststückmanipulator (20) hat einen Spannflansch, der um ein Drehachse (26) drehbar ist und ein konzentrisch zu dieser Drehachse (26) angeordnetes, dem Konusteil (34) entsprechendes Gegenkonusteil (46) hat, das axial zugänglich ist.

Description

Teststückmanipulator und zugehöriges zylindrisches Teststück mit Normfehlern zur Einstellung von Ultra¬ schall-Prüfanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Teststückmanipulator und ein zugehöriges zylindrisches Teststück mit Normfehlern zur Einstellung von Ultraschall-Prüfanlagen, der Teststückmanipulator hat eine Spanneinrichtung für einen Endbereich des Teststücks.
Teststücke mit zugehörigem Manipulator sind Einstellnormale von Ultraschall-Prüfanlagen für Rohre, Stangen oder Material mit regel¬ mäßigem Polygonprofil. Derartige Ultraschall-Prüfanlagen werden im folgenden als "Ganzkörper-Prüfanlagen" bezeichnet. Mit der Einrich¬ tung aus Teststückmanipulator und Teststück wird die Prüfmechanik und -elektronik derartiger Ganzkörper-Prüfanlagen eingestellt. Mit¬ tels des Teststückmanipulators werden die Teststücke (Eichnormale) präzise in der Ganzkörper-Prüfanläge positioniert.
Teststücke haben üblicherweise je nach Prüfaufgäbe mehrere Arten Fehler. Diese Fehler sind an unterschiedlichen Positionen auf dem Ifinfang und über die Länge des Teststücks verteilt eingearbeitet. Um alle derartigen Fehler (Normfehler) erfassen zu können, muß das Teststück einerseits in seiner Längsachse gegenüber der Ganzkörper- Prüfanläge in jede Position gefahren werden können. Andererseits muß es um seine Längsachse drehbar sein sowie gegebenenfalls Oszilla¬ tionsbewegungen ausführen können.
Durch Normen, teilweise auch durch Lieferverträge, ist vorgeschrie¬ ben, in welchen Abständen eine Ganzkörper-Prüfanläge überprüft wer¬ den muß, um vorgegebene Produktionsqualitäten einzuhalten. Während des Betriebs verschmutzen beispielsweise die Prüfköpfe oder nutzen sich ab. Um bei gleichen Fehlern jeweils auch entsprechend gleiche elektrische Anzeige zu erhalten, muß gegebenenfalls die Verstärkung nachgestellt werden. Entsprechend sind von Zeit zu Zeit andere Über¬ prüfungen der Anlage selbst notwendig. Eine derartige Überprüfung und Justierung einer Ganzkörper-Prüfanlä¬ ge bedeutet stets einen Ausfall in der Produktion. Es ist daher anzustreben, daß die Einstell- und Überprüfungszeiten so kurz wie möglich sind. Hierfür ist ein schneller Teststückwechsel, der mög¬ lichst autαmatisierbar ist, anzustreben.
Unter dem Begriff Ganzkörper-Prüfanläge werden hier Anlagen zur Prü¬ fung von Rohren, Stangen oder regelmäßigen Polygonprofilen verstan¬ den, bei denen das zu prüfende Profil axial bewegt wird. Zusätzlich erfolgt eine Drehbewegung entweder eines Rotors um die Achse des zu prüfenden Profils (Prüfstücks), oder es wird das Prüfstück selbst gedreht. In beiden Fällen werden schraubenlinienförmige Prüfspuren erhalten. Derartige Prüfanlagen sind beispielsweise in J. und H. Krautkrämer "Werkstoffprüfung mit Ultraschall", 4. Aufl., Seiten 442 bis 461 beschrieben.
Beim praktischen Ablauf einer Einstellung einer Ganzkörper-Prüfanla¬ ge wird der Rotor bzw. Prüfköpfträger im allgemeinen aus der PrüfPo¬ sition in eine Serviceposition verfahren, dies geschieht horizontal. In dieser Position wird mittels des Prüfstückmanipulators ein Test¬ stück in den Rotor bzw. Prüfköpfträger bewegt.
Im Einsatz sind derzeit Teststückmanipulatoren, die ein Spannfutter haben, wie es auch bei Dreh- und Bohrmaschinen Verwendung findet. Die Teststücke selbst sind Rohre bzw. Stangen, gegebenenfalls aus mehreren Teilstücken zusammengesetzt. Eine Aufteilung in mehrere Teilstücke ist notwendig, wenn von der Innenseite Fehler in die Teststücke eingebracht werden sollen.
Die Einstellung einer Prüfanläge mit dem bekannten Teststückmanipu¬ lator und den zugehörigen Teststücken erfordert relativ viel Zeit, die Teststücke können nicht mittels eines Automaten, beispielsweise Roboters, in das Spannfutter des vorbekannten Teststückmanipulators eingebracht und zentriert werden, vielmehr ist hierzu ein Ausrichten per Hand notwendig. Hierzu haben die vorbekannten Teststücke auch an ihrem im eingespannten Zustand freien Endbereich eine Handhabe oder einen Vorsprung, der es gestattet, sie besser im Spannfutter zu zentrieren. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Teststück und einen zugehörigen Teststückmanipulator anzugeben, der ein automatisiertes Einsetzen eines Teststücks in den Manipulator ermöglicht, wodurch die Voraussetzung geschaffen ist, daß die Test¬ stücke mechanisiert aus einem Vorrat entnommen und ohne Eingreifen eines Menschen in den Teststückmanipulator eingespannt und in eine PrüfVorrichtung eingefahren werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß hat also jedes Teststück einen Spannflansch, der fest mit dem Teststück verbunden ist, beispielsweise durch eine lösbare Schraubverbindung oder durch Schweißen. Er hat ein Konus¬ teil, das als positiv vorstehender Konus, beispielsweise Stumpfke- gel, oder als konusförmige Ausnehmung ausgebildet ist. Dieses Konus¬ teil paßt so mit dem Gegenkonusteil des Teststückmanipulators zusam¬ men, daß das Teststück zunächst grob ausgerichtet in den Aufnahme¬ flansch eingebracht werden kann und anschließend, durch Anziehen der Spannvorrichtung, die die beiden Konusteile in paßgenaue Anlage bringt, das Teststück präzise zentriert wird. Auf diese Weise ist es möglich, ohne manuelles Zutun ein Teststück in den Teststückmanipu¬ lator so präzise einzuspannen, daß die Einstellung einer Ganzkör¬ per-Prüfanlage durchgeführt werden kann.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist das Gegenkonusteil des Teststückmanipulators in Axialrichtung bewegbar, beispielsweise elastisch oder mittels einer axial arbeitenden Hubvorrichtung ver¬ stellbar, angeordnet. Auf diese Weise muß das Einpassen des Test¬ stücks in den Spannflansch zunächst nur grob erfolgen, durch Bewegen des Gegenkonusteiles und Betätigen der Spannvorrichtung wird die notwendige zentrische Ausrichtung erreicht.
Weiterhin ist es vorteilhaft, diese letztere Ausführung dahingehend weiterzubilden, daß am Flansch des Teststücks eine radiale Anschlag¬ schulter vorgesehen ist und entsprechend der Spannflansch des Test¬ stückmanipulators einen Anschlag hat, der der Anschlagschulter ent¬ spricht. Auf diese Weise ist eine präzise axiale Positionierung des Teststücks in Bezug auf den Teststückmanipulator möglich.
Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, die Spannvor¬ richtung als eine axiale Spindel auszubilden, die am Endbereich des Spannflansches axial zugänglich ist und dort das Gegenkonusteil oder ein Gewinde aufweist. Durch Vorfahren der Spindel wird das Gegenko¬ nusteil in oder auf das Konusteil des nur grob ausgerichteten Test¬ stücks gefahren, hierdurch kommt eine Zentrierung zustande.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist am Flansch des Teststücks eine Nut vorgesehen und hat der Aufnahmeflansch des Test¬ stückmanipulators eine gabelförmige, radial zugängliche Aufnahme für diese Nut, die beim seitlichen Einschieben des Teststückflansches in den Aufnahmeflansch das Teststück mit erheblichem Spiel umgreift und in dieser Position hält. Durch anschließendes Vortreiben des Gegen- konusteils, das zunehmend in das Konusteil des Teststücks einge¬ drückt wird, wird das Teststück zentriert. Die gabelförmige Aufnahme ist dabei ein als Widerlager und dient zudem der präzisen axialen Positionierung, "da eine Wandung der Nut als Anschlagschulter und eine Fläche der gabelförmigen Aufnahme als Anschlag wirkt.
Weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen, die unter Be¬ zugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teststückmanipulator und ein als Rohr ausgebildetes Teststück, letzteres schnittbildlich,
Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 für eine andere Ausbil¬ dung eines Flansches des Teststückes und eines Spannflansches des Teststückmanipulators,
Fig. 3 ein Schnittbild durch einen Flansch und ein angrenzendes
Teilstück eines Teststückes ähnlich Fig. 1, jedoch für einen größeren Rohrdurchmesser.
Der in den Figuren 1 und 2 gezeigte Teststückmanipulator 20 hat ein im wesentlichen rohrförmiges Gehäuse 22, das von zwei axial versetz¬ ten Rollenlagerböcken 24 umgriffen ist, die eine Drehung um eine Rotationsachse 26 zulassen. Diese Drehbewegung bewirkt ein Getriebe¬ motor 28, er dreht den Manipulator mit geringer Umdrehungszahl pro Minute, beispielsweise ein bis zwei Ifindrehungen pro Minute, oder läßt ihn oszillieren.
Die Figuren 1 und 2 zeigen weiterhin links vom Manipulator 20 ein zylindrisches Teststück 30. Wie aus beiden Figuren hervorgeht, hat das Teststück 30 an seinem einen Endbereich einen Flansch 32, der axial in das Rohrende des Teststücks 30 eingesetzt ist, gleichachsig zum eigentlichen Teststück verläuft und an seinem axialen Endbereich ein Konusteil 34, das in Fig. 1 als kegelstumpfförmige Ausnehmung, in Fig. 2 als positiver Kegelstumpf ausgebildet ist, aufweist. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist weiterhin eine Nut 36 am Flansch 32 vorgesehen. Der Flansch 32 ist mit der eigentlichen, zylindri¬ schen Teststück verschraubt, hierzu ist eine zentrale Stange mit endseitigen Gewinden vorgesehen. Sie greift in ein Innengewinde des Flansches 32 (am rechten Ende) und ist am linken Ende nach Durch¬ griff einer Lochscheibe verschraubt.
Der Teststückmanipulator 20 hat an seinem linken Ende einen Spann¬ flansch 38. im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 hat er eine gabelför¬ mige Aufnahme 40, die axial gesehen U-förmig ist. Sie ist der Nut 36 mit gutem Spiel angepaßt. Sie dient einerseits der vorläufigen Hal- terung des Teststücks 30 und andererseits dessen axialer Positionie¬ rung.
Wenn ein Teststück 30 aus einem Vorrat maschinell entnommen und zum Teststückmanipulator 20 transportiert wird, wird es dort zunächst so eingehängt, daß die gabelförmige Aufnahme 40 in die Nut 36 greift. In diesem Zustand ist das Teststück 30 zunächst gehalten, jedoch st seine Achse noch nicht gleichachsig zur Rotationsachse 26 des Test¬ stückmanipulators 20, vielmehr kann eine erhebliche Winkeldifferenz, die 10β und mehr betragen kann, bestehen.
Im Gehäuse 22 des Teststückmanipulators 20 ist eine Stange 54 axial verschiebbar gelagert, ihr ist ein Druckluftantrieb 44 an der rech¬ ten Seite des Gehäuses 22 zugeordnet. An ihrem freien Endbereich hat die Stange 54 ein kegelstumpfförmiges Gegenkonusteil 46, in der gezeigten Position der Fig. 1 ist dieses vollständig zurückgezogen, um das beschriebene Einbringen des Teststückes 30 in den Spann¬ flansch 38 nicht zu behindern. Wird das Gegenkonusteil 46 nun durch den Druckluftantrieb 44 nach links bewegt, so greift es in das Ko¬ nusteil 34 und bewirkt eine zunehmende Zentrierung. Die Zentrierung ist bei sattem Sitz der Konusteile 34, 46 vollständig, in diesem Zustand sind also die Achsen 26, 42 auf gleicher Linie. Dabei wirkt eine Innenfläche 48 der Aufnahme 40 als Anschlag, an ihr liegt eine Schulter 50 des Flansches 32 an. Auf diese Weise wird die axiale Positionierung zwischen Teststück 30 und Teststückmanipulator 20 erzielt.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, das dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ähnlich ist, hat das Teststück 30 ein positives Konusteil 34, entsprechend hat der Spannflansch 38 eine kegelstumpfförmige Ausneh¬ mung als Gegenkonusteil 46. Wiederum ist eine zentrische Stange 54 vorgesehen, die an ihrem freien Ende ein Gewinde hat. Ein entspre¬ chendes Innengewinde ist zentrisch im Flansch 32 vorgesehen.
Das Gegenkonusteil 46 ist axial verschiebbar im Teststückmanipulator 20 angeordnet, es wird von einer Feder 52, die als Schraubendruckfe¬ der ausgebildet ist, elastisch nach außen gedrückt. Das Gegenkonus¬ teil 46 hat eine hintere Anschlagfläche, der eine entsprechend aus¬ gebildete Anschlagfläche am Gehäuse 22 zugeordnet ist. Die Feder 52 findet im zusammengedrückten Zustand in einer Nut Platz, die in einer Anschlagfläche vorgesehen ist, sie behindert ein Aneinander- liegen der Anschlagflächen daher nicht.
Wird von einem Vorrat ein Teststück 30 entnommen und dem Spann¬ flansch 38 gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zugeführt, so fe¬ dert beim axialen Einführen des TestStücks 30 das Gegenkonusteil 46 zunächst axial nach innen. Gleichzeitig wird die Gewindestange 54 durch einen Motor 56 gedreht. Die Gewindeteile der Stange 54 bzw. des Flansches 32 haben so ausreichend Spiel oder sind seitlich aus¬ lenkbar, daß das Gewindeteil der Stange 54 in das Innengewinde des Flansches 32 eingreifen kann. Durch Weiterdrehen des Motors 56 kom¬ men Konusteil 34 des Flansches 32 und Gegenkonusteil 46 in paßgenaue Zuordnung, dabei wird das Gegenkonusteil 46 mit seiner Anschlag- fläche gegen die Anschlagfläche des Gehäuses 22 gedrückt. In diesem Zustand ist eine Ausrichtung der Achsen 26, 42 auf einer Linie er¬ reicht.
Um die Passung zwischen den beiden Konusteilen 34, 46 noch zu ver¬ bessern, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, das eingreifen¬ de Konusstück, also beispielsweise in Fig. 2 das positive Konusteil 34, zu erwärmen, z. B. mit einer Heizeinrichtung zu versehen und aus einem Material auszubilden, das größere thermische Ausdehnung auf¬ weist als das entsprechende andere Konusteil, z. B. 46.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen hat der Flansch 32 des Test¬ stücks 30 stets dieselbe Außenkontur wie das eigentliche Teststück. Dies ist sehr vorteilhaft, muß jedoch nicht notwendigerweise sein. Vielmehr kann der Flansch 32 deutlich größer im Außendurchmesser als das eigentliche Teststück sein oder können umgekehrte Verhältnisse vorliegen. In einer ersten Ausführung sind vier unterschiedliche Flanschtypen vorgesehen, beispielsweise mit Außendurchmesser 20, 40, 100 und 140 mm. Ihnen sind entsprechende Spannflansche 38 zugeord¬ net, die deswegen auswechselbar sind, Fig. 1 zeigt einen auswechsel¬ baren Spannflansch 38.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für einen größeren Flanschtyp, hier Außendurchmesser 140 mm, gezeigt.
Ein Auswechsel von Spannflanschen 38 des Teststückmanipulators 20 entfällt dann, wenn alle Teststücke 30 mit einem einheitlichen, bau¬ gleichen Flansch 32 versehen sind. Dann jedoch wird der Vorteil, daß der Flansch 32 im wesentlichen denselben Außendurchmesser wie das eigentliche Teststück hat, nicht immer erreicht.
Der Konuswinkel der Konusteile 34, 46 liegt vorzugsweise zwischen 30 und 45".

Claims

A n s p r ü c h e
1. Teststückmanipulator und zugehöriges, zylindrisches Teststück mit Normfehlern zur Einstellung von Ultraschall-Prüfanlagen, bei dem der Teststückmanipulator (20) einen Spannflansch (38) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Teststück (30) an seinem einen Endbereich mit einem Flansch (32) verbunden ist, der axial in das Teststück (30) angesetzt ist, gleichachsig mit diesem ist und ein koaxiales, axial zugängliches Konusteil (34) hat, und dadurch, daß der Spannflansch (38) des zugehörigen Teststückmanipulators (20) um eine Drehachse (26) drehbar ist und ein konzentrisch zu dieser Drehachse (26) angeordnetes, dem Konusteil (34) entspre¬ chendes Gegenkonusteil (46) hat, das axial zugänglich ist.
2. Teststückmanipulator und Teststück nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Spannvorrichtung eine axiale Spindel (54) ist, die am Endbereich des Spannflansches (38) axial zugänglich ist und dort entweder das Gegenkonusteil (46) trägt oder ein Gewinde aufweist, wobei dann am Flansch (32) eine Gewindebohrung vorgesehen ist.
3. Teststückmanipulator und Teststück nach Anspruch 1 oder 2, da¬ durch gekennzeichnet, daß am Spannflansch (38) eine Aufnahme (40) vorgesehen ist, die radial zugänglich ist, und daß am Flansch (32) eine Nut (36), in die die Aufnahme (40) eingreifen kann, vorgesehen ist.
4. Teststückmanipulator und Teststück nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß am Flansch (32) eine Anschlag¬ schulter (50) vorgesehen ist und daß am Spannflansch (38) ein entsprechender Anschlag (Innenfläche 48) ausgebildet ist.
5. Teststückmanipulator und Teststück nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannflansch (38) mit einem Gehäuse (22) verbunden ist und letzteres mittels Lagern (24) um die Drehachse (26) drehbar ist.
6. Teststückmanipulator und Teststück nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenkonusteil (46) axial ver¬ schiebbar am Spannflansch (38) angeordnet ist.
7. Teststückmanipulator und Teststück nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß das als positiver Konus ausgebil¬ dete Konusteil (46 oder 32) eine Heizvorrichtung aufweist und aus einem Material mit größerer Wärmeausdehnung als das entspre¬ chende andere Konusteil (32 oder 46) ausgeführt ist.
EP91911879A 1990-07-03 1991-06-29 Teststückmanipulator und zugehöriges zylindrisches teststück mit normfehlern zur einstellung von ultraschall-prüfanlagen Ceased EP0678064A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

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