EP1149285A1 - Vorrichtung und verfahren zur prüfung von lagerelementen mittels ultraschall - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur prüfung von lagerelementen mittels ultraschall

Info

Publication number
EP1149285A1
EP1149285A1 EP00901581A EP00901581A EP1149285A1 EP 1149285 A1 EP1149285 A1 EP 1149285A1 EP 00901581 A EP00901581 A EP 00901581A EP 00901581 A EP00901581 A EP 00901581A EP 1149285 A1 EP1149285 A1 EP 1149285A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
test
ultrasound
test body
ultrasonic
incidence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00901581A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Andreas Linder
Bernhard Caspers
Jürgen Hennicke
Hans-Jürgen THOMA
Hubert Müller
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.)
Kyocera Fineceramics Precision GmbH
Original Assignee
Cfi Ceramics For Industry & Co KG GmbH
CFI CERAMICS FOR INDUSTRY GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cfi Ceramics For Industry & Co KG GmbH, CFI CERAMICS FOR INDUSTRY GmbH filed Critical Cfi Ceramics For Industry & Co KG GmbH
Publication of EP1149285A1 publication Critical patent/EP1149285A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/36—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/38—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by time filtering, e.g. using time gates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/222—Constructional or flow details for analysing fluids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4445—Classification of defects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02854—Length, thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/056—Angular incidence, angular propagation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04—Wave modes and trajectories
    • G01N2291/057—Angular incidence, parallel to surface propagation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/263—Surfaces
    • G01N2291/2634—Surfaces cylindrical from outside
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/265—Spherical objects

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for testing a test specimen by means of ultrasound, preferably a spherical or cylindrical ceramic bearing element, for defects on the surface and in the area near the surface.
  • Bearing rollers are subjected to a 100% individual test using eddy current and light reflection on the surface of the bearing element.
  • a sample bearing element is used to calibrate this combined test method, on the surface of which an 800 ⁇ m long surface groove is made.
  • eddy current testing of ceramic bearing elements is not possible.
  • Ceramic bearing elements in particular made of silicon nitride (Si3N4), makes the availability of a production-oriented, quick test method that meets the requirement for safe usage behavior of the bearing elements more and more urgent. For this it is necessary that defects can be detected on the element surface and in the area close to the surface to a depth of approx. 2.5 mm.
  • US Pat. No. 5,005,417 describes a device in which an ultrasonic measurement takes place under water on a ball made of silicon nitride.
  • the ball is supported in a hemispherical depression in such a way that water flows through a nozzle let into the depression and thus rotates by one rotation.
  • axis can be offset.
  • the sphere is irradiated from the side with an ultrasound beam focused on its surface.
  • the direction of the ultrasound beam is eccentric, ie not directed towards the center of the ball, so that a large part of the ultrasound runs along the ball as a surface wave.
  • either the entire bearing with the recess or the ultrasound head can be rotated about an axis that is perpendicular to the axis of rotation of the ball.
  • the superimposed rotations make it possible to scan the entire spherical surface with the focus of the ultrasound.
  • a similar device is described for the measurement of cylindrical elements.
  • US-5 060 517 and US-5 184 513 describe an automatic test apparatus for ceramic spherical bearing elements.
  • the balls are taken from a supply by grippers and placed on rotating elements in a water bath.
  • a ball to be tested can be rotated almost arbitrarily via the rotation elements while it is irradiated with ultrasound from the side.
  • the ultrasound source can also be moved on an axis around the ball, so that the entire surface of the ball can be scanned.
  • US Pat. Nos. 5,056,368 and 5,398,551 relate to similar devices for measuring a sphere, special emphasis being placed on a complementary curvature of the sound source.
  • US Pat. No. 5,606,129 describes a test method for rotationally symmetrical vessels, in particular glass vessels, wherein the vessel to be tested is set in rotation by an air stream and is scanned by means of a test device. The test device is held in a fixed position with respect to the rotational movement of the vessel.
  • EP 429 302 AI describes an ultrasonic test method for detecting defects on balls and a corresponding device using at least two test heads.
  • the ball to be tested is located on a roller block that allows the ball to rotate.
  • the use of a roller block has the
  • a device for detecting material and processing errors on balls by sonicating the ball with ultrasound is known, at least two ultrasound transducers being provided.
  • the axes of the ultrasonic transducers are spatially offset from one another, one beam of rays being directed vertically and the other or the other being directed obliquely at the surface of the sphere.
  • DE 41 03 808 AI describes a quality assurance test device for the dimension and crack examination of thin-walled tube elements with ultrasound, several ultrasound transducers being used. A large number of ultrasonic transducers are required for rapid and reliable testing of elongated, thin-walled, tubular elements, which scan the test specimen on helical or spiral paths. The test device described is unsuitable for testing spherical test specimens.
  • test specimens in particular ceramic bearing elements such as balls and rollers, are tested with increased reliability and errors down to a size of 50 ⁇ m in the surface and near-surface area are quantitatively recognized.
  • a device for testing a test body preferably a spherical or cylindrical ceramic bearing element
  • a test body which contains manipulation devices for the relative movement between the test body and the ultrasonic test head and two or more ultrasonic test heads which are arranged in such a way that the planes of incidence of the ultrasound are the azimuth angle
  • n is the number of ultrasonic probes used and x is an integer from 0 to n-1.
  • the device according to the invention thus works with at least two ultrasound probes.
  • the time required for a test with the same number of measured values can be reduced to at least half (in the case of n ultrasonic test heads to one nth) in comparison with the time required for a test with a device which has only one ultrasonic test head .
  • This is a huge advantage in view of the fact that thousands of bearing elements have to be measured individually during production.
  • the number of measuring points (ie locations of the measurement on the sample) and / or measured values and thus the precision can be at least doubled (with n ultrasound probes) - with the same measuring duration. Or a combination of both effects can be selected, ie increased precision with a shortened measuring time by increasing the number of measured values by a factor ⁇ 2 (generally: ⁇ n).
  • An increase in precision can be achieved not only by a higher number of measured values, but also by the fact that the ultrasonic probes are designed and / or arranged in such a way that they sonicate a surface element or volume element of the test body under different conditions when this is manipulated using the manipulation devices in is positioned in their respective sound field.
  • the test specimen is measured, that is to say by means of ultrasound, under at least two different conditions, so that the likelihood of overlooking a defect decreases, which may be difficult to detect with regard to a single measurement condition.
  • a measurement condition is the direction of irradiation of the ultrasonic probes on the test specimen.
  • the ultrasound probes are arranged such that the ultrasound incidence planes have an azimuth angle of
  • n is the number of ultrasonic probes used and x is an integer from 0 to n-1.
  • the angle ⁇ e is preferably selected in the range of 0.5 times ⁇ 'to 1.5 times ⁇ ', so that the ultrasound beam is divided favorably into a part that penetrates into the depth and runs along the surface.
  • the nominal Angle ⁇ ' is calculated from the value of the surface wave velocity V 0 and the longitudinal wave velocity of the fluid V F specific to the material of the test specimen:
  • the device according to the invention preferably contains an automated feed and discharge of the test specimens in order to ensure fully automatic functioning.
  • This also includes a selection device in which the test specimens are separated depending on the result of the test.
  • the manipulation devices are advantageously designed such that, in addition to the holder, they also allow the held test specimen to rotate about an axis of rotation. Then the entire surface of the test body can be guided along the ultrasonic test heads during the rotation.
  • At least one of the ultrasonic probes can be pivotable about a pivot axis, preferably through an angle of up to 190 °.
  • the sound source can then be guided along the surface of the test specimen held.
  • the manipulation devices allow rotation of the test body and the ultrasonic test heads can also be pivoted. Then every point on the surface of the test specimen can be reached due to the two available degrees of freedom of movement.
  • the pivot axis is preferably perpendicular to the axis of rotation in order to maximize the surface area that can be reached.
  • the manipulation device can be designed such that it is essentially formed by the end faces of two rotatable drive axes, between which the test specimen can be held and rotated.
  • the drive axles or the end faces are axially displaceable to allow the test specimen to be clamped.
  • the manipulation device can also contain at least one suction gripper, with the aid of which the test specimens can be gripped and held by means of a negative pressure generated. Such a gripping process can be controlled particularly well via the negative pressure.
  • the suction gripper is preferably a hollow cone.
  • the ultrasonic head (s) is preferably pivoted by an angle of up to 100 ° and the test sequence after an intermediate rotation of the test body by preferably 90 ° the ultrasonic swivel axis is repeated, so that the test area unchecked in the first step is now checked.
  • the device contains a hollow spherical bearing or a hollow cylindrical bearing, depending on the complementary shape of the bearing elements to be tested (ball or cylinder).
  • the test specimen can be rotatably held in the bearing cavity.
  • at least one nozzle directed into the hollow interior is arranged in the bearing, through which a flowing medium can be directed onto the test body in order to take it along due to its viscosity and thus to set it in motion.
  • the bearing can contain two nozzles, which are preferably perpendicular to one another. Then, with two mutually perpendicular rotation components, any rotation of an inserted ball can be generated or an inserted cylinder can be brought into rotation about its longitudinal axis and can be displaced independently of it in the direction of the same.
  • the said bearing advantageously consists of two separable halves, which can be moved apart for inserting and removing the test specimen.
  • the invention also includes a method for testing a test body, preferably a spherical or cylindrical ceramic bearing element, for defects on the surface and in the area near the surface, in which the test is carried out by means of ultrasound, is measured on the test body with at least 2 ultrasound test heads simultaneously and during the test the test specimen and an ultrasonic test head are moved relative to each other.
  • a test body preferably a spherical or cylindrical ceramic bearing element
  • EP 429 302 A1 known method is characterized in that the measurements under n, where n corresponds to the number of ultrasound probes used, different ultrasound incidence planes are made, the azimuth angle of
  • n has the meaning given above and x denotes an integer from 0 to n-1.
  • the arrangement of the ultrasound probes according to the invention sonicates a surface element or volume element of the test body under different conditions.
  • the test specimen is therefore measured by means of ultrasound under at least two different conditions, so that the likelihood of overlooking a defect which possibly with regard to one of the
  • the ultrasound beam strikes the test specimen from different directions. This is of great importance because some defects cannot be recognized from all directions of radiation.
  • An example is elongated cracks, which are often only sufficient if they are transverse to the ultrasound beam.
  • test specimens are preferably fed in and out automatically and / or selected automatically and separated depending on the test result. This ensures a fully automatic, series-ready process.
  • the test specimen can be rotated during the measurement, which is preferably carried out at a speed of more than 30 U / s. During the rotation, the entire surface of the test body can be guided along the ultrasonic test heads.
  • the sound source is guided along the surface of the test specimen.
  • the ultrasonic test heads are pivoted and the test body rotated at the same time.
  • the pivot axis and the axis of rotation should not be parallel, preferably even perpendicular to each other. Because then in principle every point on the surface of the test specimen can be reached due to the two available degrees of freedom of movement.
  • the test specimen can be held in a bearing which is complementary to it and the flow of a medium, preferably water, can be directed onto it in order to set it in motion.
  • a medium preferably water
  • the coupling medium for the ultrasound which is present anyway, is used without great mechanical effort and completely non-destructively for the test body optimally used.
  • a particular flow can be selected from a direction that has a component that sets the cylinder in rotation and a second (generally much smaller) component that simultaneously ensures a movement of the cylinder in the longitudinal direction.
  • two non-parallel, preferably perpendicular flows of the medium can be directed onto the test body. Then, with two independent rotation components, any rotation of an inserted ball can be generated or an inserted cylinder can be brought into rotation about its longitudinal axis and can be displaced independently of it in the direction of the same.
  • the ultrasonic pulses used for the test preferably have a nominal frequency of more than 25 MHz in order to enable optimal error detection. They are advantageously, preferably via a liquid coupling medium
  • the ultrasound pulse repetition frequency is preferably more than 12000 Hz.
  • the angle ⁇ e is preferably selected in the range of 0.5 times ⁇ 'to 1.5 times ⁇ ', so that the ultrasound beam is divided favorably into a part that penetrates into the depth and runs along the surface.
  • the nominal angle ⁇ ' is calculated from the specific value of the surface wave velocity V 0 and the longitudinal wave velocity of the fluid Vp for the material of the test body:
  • the measurements are carried out under at least two different ultrasound incidence planes. It is preferred to measure from four directions, with the azimuth angles of 0 °, 45 °, 90 ° and 135 ° (ie the four directions are 45 ° apart).
  • the measurement from different directions has the advantage that anisotropic defects (eg elongated cracks) can no longer or only rarely be overlooked.
  • the measurement is preferably carried out in one
  • Grid network made, typically with a grid spacing of 50 to 100 microns. Then defects down to a size of 50 ⁇ m can still be detected.
  • Figure 1 shows two bearing elements.
  • Figure 2 shows the conditions on the test body during ultrasonic testing.
  • Figure 3 shows the ultrasonic echoes obtained.
  • Figure 4 shows the measurement of the echo with a time window.
  • Figure 5 shows the measurement grid
  • FIG. 6 shows the azimuth angles at which measurements can be made, for example.
  • Figure 7 shows a measuring device for balls with suction cup.
  • FIG. 8 shows a measuring device for balls with a selection device.
  • Figure 9 shows a measuring device for balls with a bearing.
  • FIG. 10 shows a complete test station for balls.
  • FIG. 11 shows a measuring device for cylinders with rotating rollers.
  • Figure 12 shows a measuring device for cylinders with a bearing.
  • Figure 13 shows the scheme of the test method.
  • the invention proposes a test method which is based on the use of an ultrasonic test method in which the focused, focused ultrasonic beam scans the entire surface of the test body (in the following, by way of example, a bearing element) point-by-point, systematically and completely, and thus the material and processing errors up to down to 50 ⁇ m in the surface and near surface area.
  • the tested bearing elements are separated into the quality classes "operational" and "not operational”.
  • Figure 1 shows two bearing elements in the form of a ball la and a roller (cylinder) Ib.
  • Coupling medium water coming, striking the bearing element, longitudinal dinale ultrasound beam splits into a surface wave (VA Sutilov: “Physics of Ultrasound", Springer-Verlag Vienna, New York (1984)), which is particularly sensitive reflected by surface defects 3, and into a shear wave, which is inclined at an angle ⁇ 45 ° penetrates into the component and detects defects in the near-surface area of the component.
  • VA Sutilov "Physics of Ultrasound", Springer-Verlag Vienna, New York (1984)
  • FIG. 3 shows the ultrasonic echoes which are received with this arrangement.
  • the peaks originate (from left to right) from the ultrasound transmission pulse, from the surface echo and (double peak) as an error echo from surface and / or volume defects.
  • FIG. 7 A first system for ultrasonic bearing ball testing is shown in Figure 7. With the vacuum suction lifter 6, the ball la to be measured is brought from a magazine 8 into the measuring position between the two ultrasound heads 7a and 7b and by the
  • Vacuum suction cone 4a held. After this positioning, the vacuum suction lifter is removed in order to release the ball rotation about the stepping motor-driven axis of rotation 5.
  • the two ultrasound probes are pivoted in the angular range from -50 ° to + 50 ° around the pivot axis 4b and part of the surface of the ball is checked (see FIG. 5).
  • one ultrasonic probe 7a is oriented perpendicular to the surface of the sphere and focused on a spherical layer lying far inside, and is thus able to detect material defects on this spherical layer in a highly sensitive manner.
  • the other ultrasound probe 7b is focused on the surface of the sphere and at an angle to the surface in the range from 7.5 ° to 22.5 ° (in the case of Silicon nitride ceramic as a spherical material and water as a fluid) inclined and able to detect defects in the surface and near the surface.
  • FIG. 6 shows the surface 2 of a bearing element with a surface defect 3 (an elongated crack). Since the detection sensitivity of a near-surface defect strongly depends on the orientation of the surface defect with respect to the incident ultrasound beam, the different azimuthal beam direction of the ultrasound beam prevents an elongated error from being struck only parallel to the ultrasound beam and therefore cannot be detected.
  • a measuring grid spacing of 50 - 150 ⁇ m proved sufficient to detect material inhomogeneities in the range> 50 - 150 ⁇ m (Knoop substitute defect length) depending on the quality of the ground ball surface.
  • the ceramic ball 1 a to be tested is brought into a starting position by means of a ball dispenser, from where it places a siphon 6 in the measuring position between the two conical and evenly formed end faces of the drive axles 5 a and 5 b of two
  • Stepper motors positioned. By axially shifting one or both Stepper motor axes 5a, the ceramic ball is clamped between the two axes and, after uncoupling the suction lifter, is moved at a high rotational speed (30-100 U / s).
  • the ultrasonic probes 7a, 7b are moved synchronously about the axis 4b from -50 ° to + 50 ° and scan the ceramic ball in the area near and near the surface for material defects, the two
  • Ultrasonic probes 7a, 7b are set to azimuth angles of 0 ° and 90 °.
  • the test sequence is repeated after the ball has been rotated by the suction lifter by 90 ° about the axis 4b, so that the surface areas of the ball hidden in the first step by the stepper motor axes 5a and 5b are also checked.
  • the ball clamping is released by the axial return movement of the stepper motor and the ball falls into a selection device 9 consisting of a sensor, which, according to the test result, transfers the tested ball to the containers of the quality classes e.g. KL1, KL2 and KL3 assigned.
  • FIG. 9 A third variant of the production-oriented ultrasonic testing of ceramic bearing balls is shown in FIG. 9.
  • the ball la to be tested is set in a very rapid rotation within a bearing, which is formed from the two concentric spherical caps 10a and 10b, by high-pressure water jets.
  • a bearing which is formed from the two concentric spherical caps 10a and 10b, by high-pressure water jets.
  • four ultrasound probes adjusted to the surface of the ball are permanently installed (only two 7a, 7b are shown).
  • Two water jet drive systems 12a, 12b which are arranged at right angles to one another with their spray nozzles 11a, 11b, are used for checking the entire spherical surface.
  • the side control of the two spray nozzles are controlled by computer-controlled valves 13 which, as a function of time, transfer from the sole drive of the first water jet to the sole drive of the second water jet.
  • the four ultrasound heads are used to implement the azimuthal scanning angles 0 °, 45 °, 90 °, 135 °, which are permanently installed in the spherical caps in accordance with these orientations.
  • the entire ball surface area can advantageously be detected here without the ball having to be reclamped.
  • FIG. 10 The loading of the ultrasound test device in a complete test station is shown in FIG. 10, in which the balls to be tested are brought into the measuring position on a conveyor belt and are separated according to quality classes via a conveyor belt and corresponding sorting devices.
  • the cylindrical bearing element ceramic roller is checked by ultrasound according to the principle shown in FIG.
  • the roller 1b is taken out of a magazine 8 with the aid of a suction lifter 6 and brought into the measuring position between the two driving stepper motors (axes 5b).
  • a roller block which consists of the rollers 14a and 14b and the pressure rollers 15a and 15b, serves for better axial centering of the ceramic roller.
  • the ultrasonic probes 7a, 7b and two further ultrasonic probes, not shown in the sketch, are set to the azimuthal angles of incidence 0 °, 45 °, 90 ° and 135 ° and are scanned in the axial direction over the roller rotating at high speed. After the test, the suction lifter 6 returns the ceramic roll to the magazine 8.
  • the rollers 1b are rotated with water jets to shorten the test cycle times in cylindrical bearings 16 and are axially displaced by the four built-in high-frequency ultrasound heads for defects in the surface and near the surface Area checked.
  • the process works in
  • FIG 13 finally shows the scheme of the test method.
  • a control computer 17 controls a robot 18, which takes care of the component supply.
  • the ultrasound scanning then takes place at the measuring station 20 by means of the ultrasound transmitters and receivers 19.
  • An evaluation computer 21 finally determines the result of the measurement and controls the selection device 9, which classifies the storage elements into containers for the different quality classes.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur serienfähigen, zerstörungsfreien Ultraschall-Prüfung auf Fehler ⊃50 νm von keramischen Lagerelementen (Rollen und Kugeln), beinhaltend den gesamten Transport der Prüflinge, die Prüfung selbst und ihre Auswertung. Erfindungsgemäß werden mindestens zwei Ultraschallprüfköpfe eingesetzt, mit denen gleichzeitig die Messung unter verschiedenen Azimutwinkeln α erfolgt. Während der Messung rotiert die Kugel um eine Rotationsachse, während die Ultraschallprüfköpfe gleichzeitig um die dazu senkrechte Schwenkachse geschwenkt werden.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung von Lagerelementen mittels Ultra- schall
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Prüfung eines Prüfkörpers mittels Ultraschall, vorzugsweise eines kugelförmigen oder zylindrischen keramischen Lagerelementes, auf Fehler an der Oberfläche und im ober- flächennahen Bereich.
Es ist bekannt, dass hochbelastete metallische Lagerelemente (Lagerkugeln und
Lagerrollen) einer 100 % -Einzelprüfung mittels Wirbelstrom und Lichtreflektion an der Lagerelement-Oberfläche unterzogen werden. Zur Kalibrierung dieses kombinierten Prüfverfahrens dient ein Musterlagerelement, an dessen Oberfläche eine 800 μm lange Oberflächennut eingebracht ist. Wegen der extrem niedrigen elektri- sehen Leitfähigkeit der ingenieurkeramischen Werkstoffe ist eine Wirbelstromprüfung keramischer Lagerelemente allerdings nicht möglich.
Der zunehmende Einsatz keramischer Lagerelemente, insbesondere aus Silicium- nitrid (Si3N4), macht die Verfügbarkeit eines produktionsgerechten, schnellen Prüf- Verfahrens, das die Forderung nach gesichertem Einsatzverhalten der Lagerelemente erfüllt, immer dringlicher. Dazu ist es erforderlich, dass an der Elementoberfläche und im oberflächennahen Bereich bis zu einer Tiefe von ca. 2.5 mm Fehler erfasst werden können.
Verschiedene zerstörungsfreie Prüfverfahren für solche keramischen Bauteile mittels
Ultraschall sind bekannt.
So beschreibt die US-5 005 417 eine Vorrichtung, bei der unter Wasser eine Ultraschallmessung an einer Kugel aus Siliciumnitrid stattfindet. Die Kugel ist dabei in einer halbkugelförmigen Vertiefung so gelagert, dass sie über eine in die Vertiefung eingelassene Düse mit Wasser angeströmt und damit in Rotation um eine Rotations- achse versetzt werden kann. Von der Seite her wird die Kugel mit einem auf ihre Oberfläche fokussierten Ultraschallstrahl bestrahlt. Die Richtung des Ultraschallstrahls ist exzentrisch, d.h. nicht auf den Mittelpunkt der Kugel gerichtet, so dass ein Großteil des Ultraschalls als Oberflächenwelle die Kugel entlangläuft. Weiterhin kann entweder das gesamte Lager mit der Vertiefung oder aber der Ultraschallkopf um eine Achse gedreht werden, die senkrecht zur Rotationsachse der Kugel steht. Durch die überlagerten Drehungen ist es möglich, mit dem Fokus des Ultraschalls die gesamte Kugeloberfläche abzuscannen. Eine ähnliche Vorrichtung wird ftir die Vermessung von zylindrischen Elementen beschrieben.
Die US-5 060 517 und US-5 184 513 beschreiben eine automatische Testapparatur für keramische kugelförmige Lagerelemente. Die Kugeln werden von Greifern aus einem Vorrat entnommen und in einem Wasserbad auf Rotationselementen abgelegt. Über die Rotationselemente kann eine zu prüfende Kugel quasi beliebig gedreht werden, während sie von der Seite mit Ultraschall bestrahlt wird. Auch die Ultraschallquelle kann auf einer Achse um die Kugel herum bewegt werden, so dass wiederum die gesamte Oberfläche der Kugel abgescannt werden kann.
Die US-5 056 368 und US-5 398 551 betreffen ähnliche Vorrichtungen zur Ver- messung einer Kugel, wobei besonderer Wert auf eine komplementäre Krümmung der Schallquelle gelegt wird.
In US-5 606 129 wird ein Prüfverfahren für rotationssymmetrische Gefäße, insbesondere Glasgefäße, beschrieben, wobei das zu prüfende Gefäß durch einen Luftstrom in Rotation versetzt und dabei mittels eines Prüfgeräts abgetastet wird. Das Prüfgerät wird bezüglich der Rotationsbewegung des Gefäßes in einer fixen Position gehalten.
Bei den genannten Vorrichtungen handelt es sich um solche, die jeweils nur einen Ultraschallprüfkopf aufweisen. Es sind jedoch auch Vorrichtungen und Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung keramischer Bauteile mittels Ultraschall bekannt, die sich durch Verwendung mindestens zweier Ultraschallprüfköpfe auszeichnen. So beschreibt EP 429 302 AI eine Ultraschallprüfmethode zur Detektion von Fehlern auf Kugeln und eine entsprechende Vorrichtung unter Verwendung von mindestens zwei Prüfköpfen. Die zu prüfende Kugel befindet sich dabei auf einem Rollenbock, der eine Rotation der Kugel erlaubt. Die Verwendung eines Rollenbocks hat den
Nachteil, dass eine sichere Fixierung des Prüfköφers in der gewünschten Position nicht in jedem Fall gewährleistet ist.
Auch aus DE 30 04 079 AI ist eine Vorrichtung zum Erkennen von Material- und Bearbeitungsfehlern an Kugeln durch Beschallung der Kugel mit Ultraschall bekannt, wobei mindestens zwei Ultraschallschwinger vorgesehen sind. Die Achsen der Ultraschallschwinger sind gegeneinander räumlich versetzt angeordnet, wobei ein Schallstrahlenbündel senkrecht und das andere oder die anderen schräg auf die Oberfläche der Kugel gerichtet sind.
DE 41 03 808 AI beschreibt eine Qualitätssicherungs-Prüfeinrichtung zur Ab- messungs- und Riss-Untersuchung von dünnwandigen Rohrelementen mit Ultraschall, wobei mehrere Ultraschallwandler verwendet werden. Für eine rasche und zuverlässige Prüfung langgestreckter, dünnwandiger, rohrförmiger Elemente werden eine Vielzahl von Ultraschallwandlern benötigt, die auf wendeiförmigen bzw. spiralförmigen Pfaden den Prüfköφer abtasten. Die beschriebene Prüfeinrichtung ist für die Prüfung kugelförmiger Prüfköφer ungeeignet.
Die beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen sind hinsichtlich der Zeit, die für Prüfung eines kugel- oder zylinderförmigen Prüfköφers benötigt wird, und/oder der
Zuverlässigkeit, mit der gerade oberflächennahe Fehler detektiert werden können, noch nicht zufriedenstellend.
Angesichts des genannten gattungsbildenden Standes der Technik war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ultraschall-Prüfverfahren so zu verbessern, dass es für den schnellen, wirtschaftlich effektiven Einsatz tauglich ist. Gleichzeitig sollten die Prüfköφer, insbesondere keramische Lagerelemente wie Kugeln und Rollen, mit erhöhter Verlässlichkeit geprüft werden und dabei Fehler bis hinunter zu einer Größe von 50 μm im Oberflächen- und oberflächennahen Bereich quantitativ erkannt werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Prüfung eines Prüfköφers (vorzugsweise eines kugelförmigen oder zylindrischen keramischen Lagerelementes) gelöst, welche Manipulationseinrichtungen zur Relativbewegung zwischen Prüfköφer und Ultraschallprüfkopf und zwei oder mehr Ultraschallprüfköpfe enthält, die so angeordnet sind, dass die Einfallsebenen des Ultraschalls die Azimut- Winkel
x • 180° ± 0,2 - 180c n
aufweisen, wobei n die Anzahl der verwendeten Ultraschallprüfköpfe und x eine ganze Zahl von 0 bis n-1 bedeutet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet also mit mindestens zwei Ultraschallprüfköpfen. Dadurch kann die für eine Prüfung mit gleicher Anzahl an Messwerten notwendige Zeit im Vergleich mit der Zeit, die bei Prüfung mit einer Vorrichtung, die nur einen Ultraschallprüfkopf aufweist, benötigt wird auf mindestens die Hälfte (bei n Ultraschallprüfköpfen auf ein n-tel) verringert werden. Dies ist ein enormer Vorteil angesichts der Tatsache, dass bei der Produktion Tausende von Lagerelementen einzeln zu vermessen sind.
Alternativ hierzu kann - bei gleicher Messdauer - die Zahl der Messpunkte (d.h. Orte der Messung auf der Probe) und/oder Messwerte und damit die Präzision mindestens verdoppelt (bei n Ultraschallprüfköpfen ver-n-facht) werden. Oder aber es kann eine Kombination beider Effekte gewählt werden, d.h. erhöhte Präzision bei verkürzter Messzeit, indem die Zahl der Messwerte um einen Faktor <2 (allgemein: <n) erhöht wird. Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung n = 4 Ultraschallprüfköpfe. Eine Steigerung der Präzision lässt sich nicht nur durch eine höhere Anzahl an Messwerten erzielen, sondern auch dadurch, dass die Ultraschallprüfköpfe so ausgelegt und/oder angeordnet sind, dass sie ein Oberflächenelement oder Volumenelement des Prüfköφers unter unterschiedlichen Bedingungen beschallen, wenn dieses mittels der Manipulationseinrichtungen in ihrem jeweiligen Schallfeld positioniert ist. Der Prüfköφer wird, also mittels Ultraschall unter mindestens zwei verschiedenen Bedingungen vermessen, so dass die Wahrscheinlichkeit sinkt, einen Defekt zu übersehen, welcher möglicherweise hinsichtlich einer einzigen Messbedingung schwer zu detektieren ist.
Eine Messbedingung ist die Einstrahlrichtung der Ultraschallprüfköpfe auf den Prüfköφer. Der Ultraschallstrahl der Ultraschallprüfköpfe kann also den Prüfköφer aus verschiedenen Richtungen treffen, insbesondere unter verschiedenen Azimut- winkeln und/oder aus verschiedenen Einfallswinkeln (in einem System von Kugelkoordinaten (θ, φ, r) mit Ursprung im Brennpunkt des Ultraschalls und mit einer z- Achse (θ = 90°), die dem Lot auf die bestrahlte Fläche entspricht, ist φ der Azimutwinkel und (90°-θ) der Einfallswinkel θe).
Erfindungsgemäß werden mindestens zwei verschiedene Messbedingungen dadurch gewährleistet, dass die Ultraschallprüfköpfe so angeordnet sind, dass die Ultraschalleinfallsebenen Azimutwinkel von
x . 180! ± 0,2 - 180
aufweisen, wobei n die Anzahl der verwendeten Ultraschallprüfköpfe und x eine ganze Zahl von 0 bis n-1 bedeutet.
Der Winkel θe wird vorzugsweise im Bereich 0,5 mal θ' bis 1,5 mal θ' gewählt, so dass eine günstige Aufteilung des Ultraschallstrahles in einen in die Tiefe eindringenden und einen an der Oberfläche entlanglaufenden Teil erreicht wird. Der Nenn- winkel θ' berechnet sich aus dem für den Werkstoff des Prüfköφers spezifischen Wert der Oberflächenwellengeschwindigkeit V0 und der Longitudinalwellenge- schwindigkeit des Fluids VF nach:
θ' = aresin (VF/V0) (1).
Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung eine automatisierte Zu- und Abfuhr der Prüfköφer, um eine vollautomatische Funktionsweise zu gewährleisten. Hierzu gehört auch eine Selektionseinrichtung, in der die Prüfköφer in Abhängigkeit vom Resultat der Prüfung getrennt werden.
Die Manipulationseinrichtungen sind vorteilhafterweise so ausgelegt, dass sie neben der Halterung auch die Rotation des gehaltenen Prüfköφers um eine Rotationsachse erlauben. Dann kann während der Rotation die gesamte Oberfläche des Prüfköφers an den Ultraschallprüfköpfen entlanggeführt werden.
Mindestens einer der Ultraschallprüfköpfe kann um eine Schwenkachse schwenkbar sein, vorzugsweise um einen Winkel von bis zu 190°. Die Schallquelle kann dann an der Oberfläche des gehaltenen Prüfköφers entlanggeführt werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn bei der Vorrichtung sowohl die Manipulationseinrichtungen eine Rotation des Prüfköφers erlauben als auch die Ultraschallprüfköpfe geschwenkt werden können. Dann kann jeder Punkt der Oberfläche der Prüf- köφer aufgrund der zwei zur Verfügung stehenden Bewegungsfreiheitsgrade erreicht werden. Vorzugsweise steht die Schwenkachse senkrecht zur Rotationsachse, um die erreichbare Oberfläche zu maximieren.
Die Manipulationseinrichtung kann so ausgestaltet sein, dass sie im wesentlichen durch die Stirnflächen zweier drehbarer Antriebsachsen gebildet wird, zwischen denen der Prüfköφer gehalten und rotiert werden kann. Die Antriebsachsen bzw. deren Stirnflächen sind dabei axial verschiebbar, um ein Einspannen des Prüfköφers zu erlauben.
Die Manipulationseinrichtung kann auch .mindestens einen Sauggreifer enthalten, mit dessen Hilfe die Prüfköφer über einen erzeugten Unterdruck gefasst und gehalten werden können. Ein solcher Greifvorgang lässt sich über den Unterdruck besonders gut steuern. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Sauggreifer um einen Hohlkonus.
Die obengenannten Angestaltungen der Manipulationseinrichtung erlauben einen kraftschlüssigen Antrieb der Prüfköφer. Dadurch wird der Püfköφer sehr präzise in der gewünschten Position gehalten.
Da beim kraftschlüssigem Antrieb des Prüfköφers möglicherweise ein Teil von dessen Oberfläche verdeckt wird und für die Prüfung unzugänglich ist, wird der oder die Ultraschallköpfe vorzugsweise um einen Winkel von bis zu 100° geschwenkt und der Prüfablauf nach einem zwischengeschalteten Verdrehen des Prüfköφers um vorzugsweise 90° um die Ultraschallschwenkachse wiederholt, so dass nun der im ersten Schritt ungeprüfte Prüfköφ erb ereich geprüft wird.
In einer besonderen Ausgestaltung der erfmdungsgemäßen Vorrichtung enthält diese ein hohlkugelförmiges Lager oder ein hohlzylinderförmiges Lager, je nachdem, welche hierzu komplementäre Form die zu prüfenden Lagerelemente haben (Kugel oder Zylinder). In dem Lagerhohlraum kann der Prüfköφer drehbeweglich gehalten werden. Weiterhin ist im Lager mindestens eine in das hohle Innere gerichtete Düse angeordnet, durch welche ein strömendes Medium auf den Prüfköφer gerichtet werden kann, um diesen aufgrund seiner Viskosität mitzunehmen und damit gerichtet in Bewegung zu versetzen. Eine solche Lagerung und Drehung hat den Vorteil, dass keine aufwendigen rotierenden Maschinenteile benötigt werden und dass das ohnehin vorhandene Ankopplungsmedium für den Ultraschall optimal ausgenutzt wird. Insbesondere kann das Lager zwei Düsen enthalten, welche vorzugsweise senkrecht zueinander stehen. Dann kann nämlich mit zwei zueinander senkrechten Rotationskomponenten jede beliebige Rotation einer eingesetzten Kugel erzeugt werden bzw. ein eingesetzter Zylinder kann in Rotation um seine Längsachse gebracht und un- abhängig davon in Richtung derselben verschoben werden.
Das genannte Lager besteht vorteilhafterweise aus zwei trennbaren Hälften, welche zum Einlegen und Entnehmen des Prüfköφers auseinanderbewegt werden können.
Zur Erfindung gehört weiterhin ein Verfahren zur Prüfung eines Prüfköφers, vorzugsweise eines kugelförmigen oder zylindrischen keramischen Lagerelementes, auf Fehler an der Oberfläche und im oberflächennahen Bereich, bei welchem die Prüfung mittels Ultraschall erfolgt, am Prüfköφer mit mindestens 2 Ultraschallprüfköpfen gleichzeitig gemessen wird und während der Prüfung der Prüfköφer und ein Ultra- schallprüfkopf relativ zueinander bewegt werden. Dieses gattungsgemäß z.B. aus der
EP 429 302 AI bekannte Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Messungen unter n, wobei n der Anzahl der eingesetzten Ultraschallprüfköpfe entspricht, verschiedenen Ultraschalleinfallsebenen vorgenommen werden, die Azimutwinkel von
x • 180! ± 0,2 - 180°
aufweisen, wobei n in die obige Bedeutung hat und x eine ganze Zahl von 0 bis n-1 bedeutet.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Ultraschallprüfköpfe wird ein Oberflächenelement oder Volumenelement des Prüfköφers unter unterschiedlichen Bedingungen beschallt. Der Prüfköφer wird also mittels Ultraschall unter mindestens zwei verschiedenen Bedingungen vermessen, so dass die Wahrscheinlichkeit sinkt, einen Defekt zu übersehen, welcher möglicherweise hinsichtlich einer der
Messbedingungen schwer oder gar nicht zu detektieren ist. Erfindungsgemäß trifft der Ultraschallstrahl den Prüfköφer aus verschiedenen Richtungen. Dies ist von großer Bedeutung, da manche Defekte nicht aus allen Einstrahlrichtungen erkannt werden können. Ein Beispiel sind längliche Risse, die sich oft nur dann ausreichend darstellen, wenn sie quer zum Ultraschallstrahl liegen.
Vorzugsweise werden die Prüfköφer automatisch zu- und abgeführt und/oder automatisch selektiert und je nach Prüfresultat getrennt. Damit wird ein vollautomatisches, serienfähiges Verfahren gewährleistet.
Der Prüfköφer kann während der Messung rotiert werden, was vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von mehr als 30 U/s erfolgt. Während der Rotation kann die gesamte Oberfläche des Prüfköφers an den Ultraschallprüfköpfen entlanggeführt werden.
Mindestens einer der Ultraschallprüfköpfe wird vorteilhafterweise während der
Messung um eine Schwenkachse geschwenkt, vorzugsweise um einen Winkel von bis zu 190°. Die Schallquelle wird so an der Oberfläche des gehaltenen Prüfköφers entlanggeführt.
Besonders bevorzugt ist es, wenn gleichzeitig eine Schwenkung der Ultraschallprüfköpfe und eine Rotation des Prüfköφers erfolgt. Dabei sollten die Schwenkachse und die Rotationsachse nicht parallel liegen, vorzugsweise sogar senkrecht zueinander stehen. Denn dann kann im Prinzip jeder Punkt der Oberfläche der Prüfköφer aufgrund der zwei zur Verfügung stehenden Bewegungsfreiheitsgrade erreicht wer- den.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Prüfköφer in einem komplementär zu ihm geformten Lager gehalten und die Strömung eines Mediums, vorzugsweise von Wasser, auf ihn gerichtet werden, um ihn in Bewegung zu versetzen. Bei einer solchen Drehung wird ohne hohen maschinellen Aufwand und völlig zerstörungsfrei für den Prüfköφer das ohnehin vorhandene Ankopplungsmedium für den Ultraschall optimal ausgenutzt. Bezüglich eines Zylinders als Prüfköφer kann eine besondere Anströmung aus einer Richtung gewählt werden, welche eine Komponente hat, die den Zylinder in Rotation versetzt und eine zweite (i.a. wesentlich kleinere) Komponente, die gleichzeitig für eine Bewegung des Zylinders in Längsrichtung sorgt.
Insbesondere können zwei nicht parallele, vorzugsweise zueinander senkrechte Strömungen des Mediums auf den Prüfköφer gerichtet werden. Dann kann nämlich mit zwei unabhängigen Rotationskomponenten jede beliebige Rotation einer eingesetzten Kugel erzeugt werden bzw. ein eingesetzter Zylinder kann in Rotation um seine Längsachse gebracht und unabhängig davon in Richtung derselben verschoben werden.
Die für die Prüfung verwendeten Ultraschallimpulse haben vorzugsweise eine Nennfrequenz von mehr als 25 MHz, um eine optimale Fehlererkennung zu ermöglichen. Sie werden vorteilhafterweise über ein flüssiges Ankopplungsmedium, vorzugsweise
Wasser, zu dem Prüfköφer geleitet.
Die Ultraschall-Impulsfolgefrequenz beträgt vorzugsweise mehr als 12000 Hz.
Der Winkel θe wird vorzugsweise im Bereich 0,5 mal θ' bis 1,5 mal θ' gewählt, so dass eine günstige Aufteilung des Ultraschallstrahles in einen in die Tiefe eindringenden und einen an der Oberfläche entlanglaufenden Teil erreicht wird. Der Nennwinkel θ' berechnet sich aus dem für den Werkstoff des Prüfköφers spezifischen Wert der Oberflächenwellengeschwindigkeit V0 und der Longitudinalwellenge- schwindigkeit des Fluids Vp nach:
θ' = aresin (VF/V0) (1).
Die Messungen werden erfindungsgemäß unter mindestens zwei verschiedenen Ultraschalleinfallsebenen vorgenommen. Bevorzugt ist es, aus vier Richtungen zu messen, mit den Azimutwinkeln von 0°, 45°, 90° und 135° (d.h. die vier Richtungen liegen jeweils 45° auseinander). Die Messung aus verschiedenen Richtungen hat den Vorteil, dass anisotrope Defekte (z.B. längliche Risse) nicht mehr bzw. nur noch selten übersehen werden können.
Um den Prüfköφer vollständig zu erfassen, wird die Messung vorzugsweise in einem
Rasternetz vorgenommen, typischerweise mit einem Rasterabstand von 50 bis 100 μm. Dann können Defekte bis hinab zu einer Größe von 50 μm noch detektiert werden.
Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beispielhaft erläutert.
Figur 1 zeigt zwei Lagerelemente.
Figur 2 zeigt die Verhältnisse am Prüfköφer bei der Ultraschallprüfung.
Figur 3 zeigt die erhaltenen Ultraschallechos.
Figur 4 zeigt die Messung des Echos mit einem Zeitfenster.
Figur 5 zeigt die Messraster.
Figur 6 zeigt die Azimutwinkel, unter denen beispielsweise gemessen werden kann.
Figur 7 zeigt eine Messvorrichtung für Kugeln mit Saughalter.
Figur 8 zeigt eine Messvorrichtung für Kugeln mit Selektionseinrichtung.
Figur 9 zeigt eine Messvorrichtung für Kugeln mit einem Lager.
Figur 10 zeigt eine komplette Prüfstation für Kugeln. Figur 11 zeigt eine Messvorrichtung für Zylinder mit Rotationswalzen.
Figur 12 zeigt eine Messvorrichtung für Zylinder mit einem Lager.
Figur 13 zeigt das Schema des Prüfverfahrens.
Die Erfindung schlägt eine Prüfmethode vor, die auf dem Einsatz eines Ultraschall- Prüfverfahrens beruht, bei dem der prüfende, fokussierte Ultraschallstrahl die gesamte Oberfläche des Prüfköφers (im folgenden beispielhaft ein Lagerelement) punktweise, systematisch und vollständig abtastet und so die Werkstoff- und Bearbeitungsfehler bis hinunter zu 50 μm im Oberflächen- und oberflächennahen Bereich quantitativ erkennt. Durch einen Vergleich der Werte der reflektierten Ultraschallintensitäten mit einem zulässigen Niveau werden die geprüften Lagerelemente in die Qualitätsklassen "einsatzfähig" und "nicht einsatzfähig" getrennt.
Figur 1 zeigt zwei Lagerelemente in Form einer Kugel la und einer Rolle (Zylinder) Ib.
Figur 2 zeigt das Messprinzip, wonach zum Nachweis eines Werkstoff- oder Bear- beitungsfehlers an der Lagerelementoberfläche 2 und im oberflächennahen Bereich des Lagerelementes ein hochfrequenter (>25 MHz), gepulster und fokussierter (Fokuslänge in Wasser fw = 25.4 mm) Ultraschallstrahl unter einem Neigungswinkel θe auf die Oberfläche des zu prüfenden Bauteils fokussiert wird. Für θe ergibt sich nach Gleichung (1) beispielsweise bei einer Oberflächenwellengeschwindigkeit von Siliziumnitrid-Keramik von V0 = 5733 m/s und einer Longitudinalwellengeschwin- digkeit von Wasser als Fluid von Vp = 1483 m/s ein günstiger Wertebereich von
15° + 7,5°.
Durch die nicht senkrechte Einstrahlungsrichtung werden zwei ganz unterschiedliche Wellenformen des Ultraschallstrahls im keramischen Bauteils angeregt. Der aus dem
Ankopplungsmedium Wasser kommende, auf das Lagerelement auffallende, longitu- dinale Ultraschallstrahl spaltet in eine Oberflächenwelle auf (V.A. Sutilov: "Physik des Ultraschalls", Springer- Verlag Wien, New York (1984)), die besonders empfindlich von Oberflächenfehlem 3 reflektiert wird, und in eine Scherwelle auf, die schräg mit einem Winkel θ = 45° in das Bauteil eindringt und Fehler im oberflächennahen Bereich des Bauteils aufspürt.
Figur 3 zeigt die Ultraschallechos, welche bei dieser Anordnung empfangen werden. Die Peaks stammen (von links nach rechts) vom Ultraschall-Sendeimpuls, vom Oberflächenecho sowie (Doppelpeak) als Fehlerecho von Oberflächen- und/oder Volumenfehlem.
Die gemeinsame Erfassung der Fehlerechos der Oberflächen- und Scherwelle durch ein in Figur 4 dargestelltes Zeitfenster und die punktweise Abtastung des Bauteils in einem Raster, das in Figur 5 für Kugel und Rolle dargestellt ist, machen es möglich, die geprüften Lagerelemente im relevanten, hochbelasteten oberflächennahen Bereich auf Fehlerfreiheit zu übeφrüfen.
Ein erstes System zur Ultraschall-Lagerkugelprüfung geht aus Figur 7 hervor. Mit dem Vakuumsaugheber 6 wird die zu messende Kugel la aus einem Magazin 8 in die Messposition zwischen die beiden Ultraschallköpfe 7a und 7b gebracht und von dem
Vakuumsaugkonus 4a gehalten. Nach dieser Positionierung entfernt sich der Vakuumsaugheber, um die Kugelrotation um die Schrittmotor-angetriebene Rotationsachse 5 freizugeben. Synchron zur Kugelrotation um die Rotationsachse 5 werden die beiden Ultraschallprüfköpfe im Winkelbereich von -50° bis +50° um die Schwenkachse 4b geschwenkt und ein Teil der Kugeloberfläche (vgl. Figur 5) geprüft. Der eine Ultraschallprüfkopf 7a ist bei dieser Anordnung senkrecht zur Kugeloberfläche orientiert und auf eine weit innen liegende Kugelschicht fokussiert und somit in der Lage, Werkstoffehler auf dieser Kugelschicht hochempfindlich nachzuweisen. Der andere Ultraschallprüfkopf 7b ist auf die Kugeloberfläche fokussiert und zur Oberfläche in einem Winkel im Bereich 7,5° bis 22,5° (im Falle von Siliziumnitridkeramik als Kugelwerkstoff und Wasser als Fluid) geneigt und in der Lage, Fehler im Oberflächen- und im oberflächennahen Bereich zu detektieren.
Durch eine Manipulation der Kugel in definierte Anfangsrichtungen wird erreicht, dass der einfallende Ultraschallstrahl aus dem Prüfkopf 7b aus unterschiedlichen azimutalen Richtungen an der Kugeloberfläche läuft und dass die bei den vorherigen Prüfabläufen von der Rotationsachse 5 verdeckte Oberflächenbereiche der Kugel ebenfalls geprüft werden. Dieses ist schematisch in Figur 6 wiedergegeben, die die Oberfläche 2 eines Lagerelementes mit einem Oberflächenfehler 3 (einem länglichen Riss) darstellt. Da die Nachweisempfindlichkeit eines oberflächennahen Fehlers stark von der Orientierung des Oberflächenfehlers zum einfallenden Ultraschallstrahl abhängt, wird durch die unterschiedliche azimutale Einstrahlrichtung des Ultraschallstrahls verhindert, dass ein länglicher Fehler nur parallel zum Ultraschallstrahl getroffen wird und somit nicht nachgewiesen werden kann.
Zur Ultraschall-Produktionskontrolle von keramischen Lagerelementen (Durchmesser 4 - 40 mm) erwies sich ein Messrasterabstand von 50 - 150 μm ausreichend, um Werkstoffinhomogenitäten je nach der Güte der geschliffenen Kugeloberfläche im Bereich >50 - 150 μm (Knoop-Ersatzfehlerlänge) nachzuweisen. Um die unter- schiedlichen Fehlerorientierungen zu erfassen, erfolgt die Kugelprüfung vorzugsweise unter den azimutalen Einfallswinkeln von α = 0°, 45°, 90° und 135°. Nach Abschluss der Ultraschallabtastung bringt der Saugheber 6 die geprüfte Kugel in das Magazin 8 zurück.
Eine hinsichtlich kürzerer Prüftaktzeiten modifizierte Einrichtung geht aus Figur 8 hervor.
Die zu prüfende Keramikkugel la wird über einen Kugelspender in eine Startposition gebracht, von wo aus sie ein Saugheber 6 in die Messlage zwischen die beiden kegel- formig und eben ausgebildeten Stirnflächen der Antriebsachsen 5a und 5b zweier
Schrittmotoren positioniert. Durch eine axiale Verschiebung einer oder beider Schrittmotorachsen 5a wird die Keramikkugel zwischen den beiden Achsen eingespannt und nach der Abkopplung des Saughebers mit einer hohen Rotationsgeschwindigkeit (30 - 100 U/s) bewegt. Die Ultraschallprüfköpfe 7a, 7b werden synchron um die Achse 4b von -50° bis +50° bewegt und tasten die Keramikkugel im Oberflächen- und oberflächennahen Bereich auf Werkstoffehler ab, wobei die beiden
Ultraschallprüfköpfe 7a, 7b auf Azimutwinkel von 0° und 90° eingestellt sind. Der Prüfablauf wird wiederholt, nachdem die Kugel vom Saugheber um 90° um die Achse 4b gedreht wurde, damit die im ersten Schritt von den Schrittmotorachsen 5a und 5 b verdeckten Oberflächenbereiche der Kugel ebenfalls geprüft werden. Nach der Prüfung wird die Kugeleinspannung durch die axiale Rückbewegung des Schrittmotors freigegeben und die Kugel fällt in eine Selektionseinrichtung 9 bestehend aus einem Aufnehmer, der entsprechend dem Prüfergebnis die geprüfte Kugel den Behältnissen der Güteklassen z.B. KL1, KL2 und KL3 zuordnet.
Eine dritte Variante der produktionsgerechten Ultraschallprüfung von Keramiklagerkugeln geht aus der Figur 9 hervor. Hier wird die zu prüfende Kugel la innerhalb eines Lagers, das aus den zwei konzentrischen Kugelkalotten 10a und 10b gebildet wird, durch Hochdruck- Wasserstrahlen in eine sehr schnelle Rotation versetzt. In den die Kugel umgebenden Kugelkalotten befinden sich vier zur Kugeloberfläche justierte Ultraschallprüfköpfe fest eingebaut (dargestellt sind nur zwei 7a, 7b). Zur prüfenden Erfassung der gesamten Kugeloberfläche dienen zwei Wasserstrahl-Antriebssysteme 12a, 12b, die mit ihren Spritzdüsen 11a, 11b zueinander senkrecht angeordnet sind. Der seitlichen Ansteuerung der beiden Spritzdüsen dienen rechnergesteuerte Ventile 13, die als Funktion der Zeit vom alleinigen Antrieb des ersten Wasserstrahls zum alleinigen Antrieb des zweiten Wasserstrahls überführen. Zur Realisierung der azimutalen Abtastwinkel 0°, 45°, 90°, 135° dienen die vier Ultraschallköpfe, die entsprechend dieser Orientierungen in die Kugelkalotten fest eingebaut sind. Im Gegensatz zu den Kugel-Ultraschallprüfeinrichtungen der Figuren 7 und 8 kann hier in vorteilhafter Weise der gesamte Kugeloberflächenbereich ohne Umspannung der Kugel erfasst werden.
Die Beschickung der Ultraschall-Prüfeinrichtung in einer kompletten Prüfstation ist in Figur 10 dargestellt, bei der die zu prüfenden Kugeln über ein Förderband in die Messposition gebracht werden und nach der Prüfung über ein Förderband und entsprechenden Sortiereinrichtungen nach Güteklassen getrennt werden.
Das zylinderförmige Lagerelement Keramikrolle wird nach dem in Figur 11 dargestellten Prinzip per Ultraschall geprüft. Hier wird die Rolle lb mit Hilfe eines Saughebers 6 aus einem Magazin 8 geholt und in die Messposition zwischen die beiden antreibenden Schrittmotoren (Achsen 5b) gebracht. Zur besseren axialen Zentrierung der Keramikrolle dient ein Rollenbock, der aus den Walzen 14a und 14b und den Andruckwalzen 15a und 15b besteht. Die Ultraschallprüfköpfe 7a, 7b und zwei weitere, in der Skizze nicht dargestellte Ultraschallprüfköpfe sind auf die azimutalen Einfallswinkel 0°, 45°, 90° und 135° eingestellt und werden in axialer Richtung abtastend über die sich mit hoher Geschwindigkeit drehende Rolle geführt. Nach der Prüfung bringt der Saugheber 6 die Keramikrolle in das Magazin 8 zurück.
Bei einer zweiten Version der Ultraschall-Lagerrollenprüfung nach Figur 12 werden die Rollen lb zur Abkürzung der Prüftaktzeiten in zylindrischen Lagern 16 mit Wasserstrahlen in Rotation versetzt und durch eine axiale Verschiebung der Rollen von den vier eingebauten Hochfrequenz-Ultraschallköpfen auf Fehler im Oberflächen- und im oberflächennahen Bereich geprüft. Das Verfahren arbeitet in
Analogie zur Keramikkugelprüfung, die in Figur 9 dargestellt ist.
Figur 13 zeigt abschließend das Schema des Prüfverfahrens. Ein Steuerrechner 17 kontrolliert einen Roboter 18, der die Bauteilzufuhr besorgt. An dem Messplatz 20 erfolgt dann das Ultraschall-Scannen mittels der Ultraschallsender und -empfän- ger 19. Ein Auswerterechner 21 ermittelt schließlich das Ergebnis der Messung und steuert die Selektionseinrichtung 9 an, die die Lagerelemente in Behälter für die verschiedenen Qualitätsklassen einordnet.
Bezugszeichenliste: la Kugel lb Zylinder (Rolle) θ Einfalls-/ Ausfallswinkel des Ultraschallstrahls relativ zum Lot α azimutaler Einfallswinkel
2 Oberfläche eines Lagerelementes
3 Oberflächenfehler
4a, 5 Vakuumsaugkonus
5, 5a, 5b Antriebsachsen
4a Rotationsachse
4b Schwenkachse
6 Vakuumsaugheber
7a, 7b Ultraschallprüfkopf
8 Magazin
9 S elektionseinrichtung
10a, 10b Kugel-Kalotten
11a, 11b Düsen
12a, 12b Wasserstrahl- Antriebssysteme
13 Ventil
14a, 14b Walzen
15 a, 15b Andruckwalzen
16 zylinderförmiges Lager

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Prüfung eines Prüfköφers auf Fehler an der Oberfläche und im oberflächennahen Bereich, enthaltend mindestens zwei Ultraschallprüfköpfe sowie Manipulationseinrichtungen, die eine Relativbewegung zwischen Prüfköφer und Ultraschallprüfkopf ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallköpfe so angeordnet sind, dass die Einfallsebenen des Ultraschalls die n Azimutwinkel
x ■ 180° ± 0,2 - 180° n
aufweisen, wobei n die Zahl der verwendeten Ultraschallprüfköpfe und x eine ganze Zahl von 0 bis n-1 bedeutet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Ultraschallköpfe zu einem mitleren Einfallswinkel der fokussierten Ultraschallimpulse führt, der um 0,5 mal θ' bis 1,5 mal θ' gegen das Einfallslot geneigt ist mit θ' = aresin (VF/V0) ,
wobei V0 die Oberflächenwellengeschwindigkeit des Prüfköφerwerkstoffes und und Vp die Longitudinalwellengeschwindigkeit des Fluids bedeutet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie vier
Ultraschallprüfköpfe enthält.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Ultraschallprüfköpfe so ausgelegt und/ oder ange- ordnet sind, dass sie ein Oberflächenelement oder Volumenelement des
Prüfköφers unter unterschiedlichen Bedingungen beschallen, wenn dieses mittels der Manipulationseinrichtungen in ihrem jeweiligen Schallfeld positioniert ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstrahlrichtung der Ultraschallprüfköpfe auf das Oberflächenelement oder Volumenelement verschieden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine automatisierte Zu- und Abfuhr der Prüfköφer enthält.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Selektionseinrichtung zur Trennung der untersuchten Prüfköφer enthält.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationseinrichtungen die Rotation des Prüfköφers um eine Rotationsachse erlauben.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Ultraschallprüfköpfe um eine Schwenkachse schwenkbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse senkrecht zur Rotationsachse steht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationseinrichtung die Stirnflächen zweier drehbarer Antriebsachsen enthält, zwischen denen der Prüfköφer gehalten und rotiert werden kann.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationseinrichtung einen Sauggreifer enthält, vorzugsweise einen Vakuumsaugkonus.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein hohlkugelf 'rmiges Lager oder hohlzylinderförmiges Lager hat, in welchem ein komplementär geformter Prüfköφer drehbeweglich gehalten werden kann und in welchem mindestens eine in das hohle Innere des Lagers gerichtete Düse angeordnet ist, durch welche ein strömendes Medium auf den Prüfköφer gerichtet werden kann, um diesen in Bewegung zu versetzen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Düsen enthält, welche vorzugsweise senkrecht zueinander stehen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager aus zwei trennbaren Hälften besteht.
16. Verfahren zur Prüfung eines Prüfköφers auf Fehler an der Oberfläche und im oberflächennahen Bereich, bei welchem die Prüfung mittels Ultraschall erfolgt, am Prüfköφer mit mindestens 2 Ultraschallprüfköpfen gleichzeitig gemessen wird und während der Prüfung der Prüfköφer und die Ultra- schallprüfköpfe relativ zueinander bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Messungen unter n, wobei n der Anzahl der eingesetzten Ultra- schallprüfköpfe entspricht, verschiedenen Ultraschalleinfallsebenen vorgenommen werden, die Azimutwinkel von
x ■ 180° ± 0,2 - 180c n n
aufweisen, wobei x eine ganze Zahl von 0 bis n-1 bedeutet.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Ultraschallprüfköpfe ein Oberflächenelement oder Volumenelement des Prüfköφers unter unterschiedlichen Bedingungen beschallen, wenn dieses in ihrem jeweiligen Messfeld positioniert ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfköφer automatisch zu- und abgeführt werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfköφer nach dem Ergebnis der Messung selektiert und getrennt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfköφer während der Messung mit einer Geschwindigkeit von mehr als 30 U/s rotiert wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Ultraschallprüfköpfe während der Messung um eine Schwenkachse geschwenkt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkung senkrecht zur Rotation erfolgt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfköφer in einem komplementär geformten Lager gehalten wird und über die auf ihn gerichtete Strömung eines Mediums in Bewegung versetzt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die prüfenden Ultraschallimpulse eine Nennfrequenz von mehr als 25
MHz aufweisen.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Einfallswinkel der fokussierten Ultraschallimpulse um 0,5 mal θ' bis 1,5 mal θ' gegen das Einfallslot geneigt ist mit θ' = aresin (VF/V0),
wobei V0 die Oberflächenwellengeschwindigkeit des Prüfköφerwerkstoffes und und Vp die Longitudinalwellengeschwindigkeit des Fluids bedeutet.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass Messungen unter vier Ultraschalleinfallsebenen mit den Azimutwinkeln von 0°, 45°, 90° und 135° vorgenommen werden.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung in einem Rastemetz mit einem Rasterabstand von 50 bis 100 μm erfolgt.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Ultraschall-Impulsfolgefrequenz von mehr als 12000 Hz abgetastet wird.
EP00901581A 1999-01-22 2000-01-18 Vorrichtung und verfahren zur prüfung von lagerelementen mittels ultraschall Withdrawn EP1149285A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19902421 1999-01-22
DE19902421 1999-01-22
PCT/EP2000/000348 WO2000043769A1 (de) 1999-01-22 2000-01-18 Vorrichtung und verfahren zur prüfung von lagerelementen mittels ultraschall

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1149285A1 true EP1149285A1 (de) 2001-10-31

Family

ID=7895035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00901581A Withdrawn EP1149285A1 (de) 1999-01-22 2000-01-18 Vorrichtung und verfahren zur prüfung von lagerelementen mittels ultraschall

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1149285A1 (de)
AU (1) AU2292500A (de)
DE (1) DE10080126D2 (de)
WO (1) WO2000043769A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502004011971D1 (de) * 2003-12-08 2011-01-20 Renate Brand Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Ultraschallprüfung rotationsymmetrischer Werkstücke
DE102005010317B3 (de) * 2005-02-23 2006-08-24 Renate Brand Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung von Werkstücken
US7617733B2 (en) 2007-07-18 2009-11-17 Uchicago Argonne, Llc Method and apparatus for ultrasound phased array testing of bearing balls
CN107949787B (zh) * 2015-06-01 2021-02-05 西门子公司 用于球形本体的超声检验设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3004079A1 (de) * 1980-02-05 1981-08-13 FAG Kugelfischer Georg Schäfer & Co, 8720 Schweinfurt Vorrichtung zum erkennen von material- und bearbeitungsfehlern an kugeln
JPH03115969A (ja) * 1989-09-29 1991-05-16 Ngk Insulators Ltd ボールの超音波探傷検査方法及び装置
JPH03115970A (ja) * 1989-09-29 1991-05-16 Ngk Insulators Ltd ボールの自動超音波探傷検査装置
JPH03162666A (ja) * 1989-11-21 1991-07-12 Ngk Insulators Ltd 構造部材用ボールの超音波探傷検査方法
US5063780A (en) * 1990-02-15 1991-11-12 General Electric Company Ultrasonic dimensional and flaw inspection of thin-walled tubular elements
CH687482A5 (de) * 1994-01-19 1996-12-13 Martin Lehmann Verfahren zum Inspizieren rotationssymmetrischer, insbesondere zylindrischer Behaeltnisse und Inspektionsanordnung hierfuer.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0043769A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU2292500A (en) 2000-08-07
DE10080126D2 (de) 2001-11-08
WO2000043769A1 (de) 2000-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3810906C2 (de) Verfahren zur Ermittlung von in Oberflächen von keramischen Drehkörpern entstandenen Fehlern mit Hilfe von Ultraschallwellen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102008002832B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Detektion von Defekten im Inneren von Halbleitermaterial
DE102008002445B4 (de) Verfahren für die zerstörungsfreie Prüfung eines Prüflings mittels Ultraschall sowie Vorrichtung hierzu
EP1895297B1 (de) Verfahren zur zerstörungsfreien Materialprüfung von hochreinem polykristallinen Silicium
EP2271926B1 (de) VERFAHREN UND VORRICHTUNG FÜR DIE ZERSTÖRUNGSFREIE PRÜFUNG EINES PRÜFLINGS MITTELS ULTRASCHALLBESTIMMUNG DER WINKELABHÄNGIGEN ERSATZREFLEKTORGRÖßE
EP0452516B1 (de) Ultraschall-Prüfkopf und Verfahren zu seinem Betrieb
EP2229585A1 (de) Verfahren für die zerstörungsfreie prüfung eines prüflings mittels ultraschall sowie vorrichtung hierzu
DE102008027228B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Ultraschalluntersuchung eines Prüfstücks mit zueinander gewinkelten, ebenen Oberflächen
WO2011039339A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ultraschallprüfung
DE102004059441A1 (de) Verfahren zum Prüfen von Widerstandspunktschweißstellen mit zylindrisch rotierender Ultraschall-Phased-Array-Anordnung
DE102008024884A1 (de) Erkennung von schrägen Defekten mit Ultraschallwandlern
EP2593782B1 (de) Zerstörungsfreies und berührungsloses Ultraschallprüfverfahren für Bauteiloberflächen mit Gruppenstrahlern
DE3905430A1 (de) Ultraschall-pruefverfahren und -vorrichtung fuer kugeln
DE4220444A1 (de) Verfahren zur Längs-, Quer- und Schrägfehlerprüfung mittels Ultraschall von Werkstücken nach dem Impuls-Echo-Verfahren
EP3699585A2 (de) Verfahren zur überprüfung einer schweissung sowie ultraschallprüfkopfanordnung
EP1149285A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur prüfung von lagerelementen mittels ultraschall
DE10062722A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallprüfung von Überlappschweissnähten zwischen einem ersten Blech und einem zweiten Blech nach dem Impulsverfahren
EP3161410A1 (de) Messvorrichtung und verfahren zur vermessung von prüfobjekten
DE112009000944T5 (de) System und Verfahren zum Prüfen von Schweißnähten
US10739312B2 (en) Ultrasonic inspection apparatus for a spherical body
DE2535019B2 (de) Ultraschallpruefverfahren zum erkennen von material- und bearbeitungsfehlern in rotationskoerpern
WO2019101949A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum zerstörungsfreien messen von bauteilen
DE19952407A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallprüfung eines nach Art eines Hohlzylinders geformten Prüflings
WO2013045244A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur formung eines ultraschallsignals
DE102005050095B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung der Oberfläche eines rotationssymmetrischen Werkstücks

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20010822

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: H.C. STARCK CERAMICS GMBH & CO. KG

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20030801