DE102015201135A1 - Method and device for testing bearing shell sections, in particular halves by means of eddy current measurement - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Prüfung von Lagerschalenabschnitten, insbesondere -hälften mittels Wirbelstrommessung werden zwei oder mehr Lagerschalenabschnitte zu einem Ring zusammengefügt, der bezüglich einer Spule (16) bewegt wird. Eine Vorrichtung zur Prüfung von Lagerschalenabschnitten, insbesondere -hälften mittels Wirbelstrommessung weist zumindest eine Spule (16) und eine Bewegungseinrichtung (18) zur Bewegung eines aus zwei oder mehr Lagerschalenabschnitten zusammengesetzten Ringes (12) bezüglich der Spule auf.In a method for testing bearing shell sections, in particular halves, by means of eddy current measurement, two or more bearing shell sections are assembled into a ring which is moved with respect to a coil (16). A device for testing bearing shell sections, in particular halves by means of eddy current measurement, has at least one coil (16) and a movement device (18) for moving a ring (12) composed of two or more bearing shell sections with respect to the coil.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung von Lagerschalenabschnitten, insbesondere -hälften mittels Wirbelstrommessung.The invention relates to a method and a device for testing bearing shell sections, in particular halves by means of eddy current measurement.
Bei der Herstellung von Lagerschalen, typischerweise Lagerschalenhälften, aus metallischen Werkstoffen können prozessbedingt sowohl bei den Werkstoffen selbst als auch den Zwischenprodukten Fehler auftreten. Hierbei ist für die Funktionalität der Lagerschalen die Verbindung des Lagermetalls, d.h. eines Materials mit günstigen Gleiteigenschaften, zu einer formgebenden und stabilisierenden Schicht, zumeist aus Stahl, kritisch. Eine mangelhafte Bindung kann zum Ausfall des Bauteils und zur Zerstörung des gesamten Lagers führen. Eine fehlerhafte oder mangelhafte Bindung soll somit idealerweise vor dem Einsatz des Bauteils durch Prüfung erkannt werden.In the production of bearing shells, typically bearing shell halves, made of metallic materials, process-related defects can occur both in the materials themselves and in the intermediates. Here, for the functionality of the bearing shells, the connection of the bearing metal, i. a material with favorable sliding properties, to a shaping and stabilizing layer, mostly of steel, critical. A defective binding can lead to the failure of the component and to the destruction of the entire bearing. A faulty or defective binding should thus ideally be detected by testing before the component is used.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung von Lagerschalenabschnitten mittels Wirbelstrommessung zu schaffen, die zuverlässige Ergebnisse auch bezüglich der Ränder der zu prüfenden Bauteile liefern.Against this background, the invention has for its object to provide a method and apparatus for testing bearing shell sections by means of eddy current measurement, which provide reliable results also with respect to the edges of the components to be tested.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt zum einen durch das im Patentanspruch 1 beschriebene Verfahren.The solution to this problem is done firstly by the method described in claim 1.
Demzufolge werden zwei oder mehr Lagerschalenabschnitte, insbesondere -hälften zu einem Ring zusammengefügt, der bezüglich einer Spule bewegt wird. Zwischen den Lagerschalenabschnitten verbleibt, wenn überhaupt, ein äußerst geringer Spalt. Mit anderen Worten berühren sich die Lagerschalenhälften oder -abschnitte an den Teilflächen zumindest nahezu, so dass insgesamt ein Ring entsteht, der lediglich unvermeidliche seitlich umlaufende Ränder aufweist, jedoch keine Ränder an den Teilflächen, an denen beispielsweise eine Lagerschalenhälfte mit einer anderen Hälfte zusammengefügt wird. Im Wesentlichen entsteht ein Ring, der auch als Halbschalenring bezeichnet werden kann, der quasi homogene Materialeigenschaften aufweist und somit auch an und in der Nähe der späteren Teilflächen durch zerstörungsfreie Wirbelstrommessung auf Fehlstellen, Ablösungen oder Bindungsfehler geprüft werden kann. Im Rahmen des erfindungsgemäßen ortsfesten Verfahrens erfolgt ferner in grundsätzlich bekannter Art und Weise eine Bewegung des Ringes bezüglich der Spule, wenngleich auch die Spule bezüglich des feststehenden Ringes bewegt werden kann. Beide Relativbewegungen fallen unter die Bewegung des Ringes bezüglich der Spule, wie in Anspruch 1 angegeben.As a result, two or more bearing shell sections, in particular halves, are assembled into a ring which is moved relative to a spool. There is an extremely small gap between the bearing shell sections, if any. In other words, the bearing shell halves or sections at least partially touch each other at the partial surfaces, so that a total of a ring is formed, which has only unavoidable laterally encircling edges, but no edges on the faces where, for example, a half bearing shell is joined together with another half. Essentially, a ring is formed, which can also be referred to as a half-shell ring, which has quasi-homogeneous material properties and can therefore also be tested for defects, detachment or bonding defects on and in the vicinity of the later partial surfaces by non-destructive eddy current measurement. In the context of the stationary method according to the invention, a movement of the ring with respect to the coil also takes place in a basically known manner, although the coil can also be moved relative to the stationary ring. Both relative movements fall under the movement of the ring with respect to the coil, as stated in claim 1.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.Preferred developments of the method according to the invention are described in the further claims.
Wenngleich die Anordnungsbeziehung zwischen dem Ring und der Spule beliebig ist, wird derzeit bevorzugt, dass der Ring derart zusammengefügt wird, dass er die Spule durchdringt. Mit anderen Worten erstreckt sich der Ring durch den (inneren) Hohlraum einer Spule und wird bevorzugt derart gedreht, dass er sich in Umfangsrichtung durch das Innere der Spule bewegt und die gewünschten Messungen vorgenommen werden können. In vorteilhafter Weise ermöglicht dies den Einsatz kommerziell erhältlicher Durchlaufspulen. Allgemein können im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kommerziell erhältliche Gefügeprüfungen zur ortsaufgelösten Prüfung eingesetzt werden.Although the arrangement relationship between the ring and the coil is arbitrary, it is presently preferred that the ring be assembled so as to penetrate the coil. In other words, the ring extends through the (inner) cavity of a coil and is preferably rotated so that it moves circumferentially through the interior of the coil and the desired measurements can be made. Advantageously, this allows the use of commercially available continuous coils. In general, within the scope of the method according to the invention, commercially available microstructural tests for spatially resolved testing can be used.
Bevorzugt besteht die Spule zu diesem Zweck aus je zumindest einer Sender- und Empfängerspule.For this purpose, the coil preferably consists of at least one transmitter and receiver coil.
Um Ablösungen oder Fehlstellen besonders zuverlässig erfassen zu können, wird eine Wirbelstromanregung mit mehreren Frequenzen bevorzugt. Die Frequenzen können diskret oder kontinuierlich verändert werden. Ferner können die entsprechenden Anregungsfelder gleichzeitig oder zeitlich nacheinander erzeugt werden. Derzeit wird bevorzugt, mit acht vorab festgelegten Prüffrequenzen zu prüfen, die nacheinander eingestellt werden. Hierbei ist sicherzustellen, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Ringes an die Auswertefrequenzen angepasst ist.In order to detect detachment or flaws particularly reliably, an eddy-current excitation with several frequencies is preferred. The frequencies can be changed discretely or continuously. Furthermore, the corresponding excitation fields can be generated simultaneously or in succession. Currently, it is preferred to test with eight pre-set test frequencies, which are set one after the other. It must be ensured that the movement speed of the ring is adapted to the evaluation frequencies.
Für die Bewegung des Ringes bezüglich der Spule wird derzeit bevorzugt, dass diese durch zumindest ein, bevorzugt endloses Band erzeugt wird. Wie nachfolgend genauer beschrieben, kann dieses im Wesentlichen V-förmig verlaufen, um den zu prüfenden Ring stabil anzuordnen und zu bewegen.For the movement of the ring relative to the coil, it is presently preferred that it is produced by at least one, preferably endless, band. As described in more detail below, this may be substantially V-shaped to stably arrange and move the ring to be tested.
Hierfür ist es ebenfalls günstig, wenn der Ring durch zumindest einen Magneten an das Band gedrückt wird. Dies führt zu einer besonders effizienten Anordnung, da das Magnetfeld der genannten Magneten zur Vormagnetisierung des Ringes genutzt werden kann. For this purpose, it is also advantageous if the ring is pressed by at least one magnet to the tape. This leads to a particularly efficient arrangement, since the magnetic field of said magnets can be used to bias the ring.
Bevorzugt wird in diesem Zusammenhang ferner, dass zwei Permanentmagneten vorgesehen werden, die entgegengesetzt gepolt sind, und hinsichtlich ihrer Hauptfeldrichtung einen Winkel von etwa 90° zwischen einander aufweisen.It is further preferred in this context that two permanent magnets are provided, which are oppositely poled, and with respect to their main field direction have an angle of approximately 90 ° between each other.
Die Lösung der oben genannten Aufgabe erfolgt ferner durch die im Anspruch 8 beschriebene Vorrichtung. Hierfür sind vorteilhaft sämtliche vorangehend und nachfolgend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angegebenen Merkmale einsetzbar und umgekehrt. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung jedoch eine Spule und eine Bewegungseinrichtung zur Bewegung eines aus Lagerschalenabschnitten, insbesondere -hälften zusammengesetzten Ringes bezüglich der Spule auf.The solution of the above object is further achieved by the device described in claim 8. For this purpose, advantageously all the features given above and below in connection with the method according to the invention can be used and vice versa. According to the invention, however, the device has a coil and a movement device for moving a bearing shell sections, in particular -half-assembled ring with respect to the coil.
Bevorzugt ist die Bewegungseinrichtung hierbei zur Bewegung des Ringes parallel zu einer Mittelachse der Spule geeignet.In this case, the movement device is preferably suitable for moving the ring parallel to a central axis of the coil.
Neben den bevorzugten vorrichtungstechnischen Merkmalen, die bereits vorangehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wurden, sei erwähnt, dass das bevorzugt eingesetzte Transportband insbesondere im Wesentlichen V-förmig verlaufen kann.In addition to the preferred device-technical features that were previously used in connection with the method according to the invention, it should be mentioned that the preferably used conveyor belt can in particular be substantially V-shaped.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Diese und weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels hervor. Es zeigen:These and other features of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment. Show it:
Ausführliche Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der ErfindungDetailed description of a preferred embodiment of the invention
In der Seitenansicht von
Aus
Wie oben beschrieben, sind die beiden Magneten
Zu
Wie in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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