DE102017211904A1

DE102017211904A1 - Verfahren zur Durchführung einer und Vorrichtung zur materialabtragenden Bearbeitung eines Bauteils

Info

Publication number: DE102017211904A1
Application number: DE102017211904.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Clossen-von Lanken Schulz; Stefan Obermayr
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2019-01-17
Also published as: EP3624987A1; AU2018300549A1; US20210146456A1; AU2018300549C1; AU2018300549B2; WO2019011535A1; KR20200028420A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer materialabtragenden, insbesondere spanenden Bearbeitung eines Bauteils (2), insbesondere innerhalb einer in dem Bauteil vorgesehenen Nut (1), bei dem
- ortsaufgelöste Messdaten, die Informationen über Fehler, insbesondere Risse in dem Bauteil (2) umfassen, bereitgestellt werden, und
- eine materialabtragende, insbesondere spanende Bearbeitung des Bauteils (2) mit wenigstens einem motorisiert bewegbar, insbesondere motorisiert verfahr- und/oder schwenkbar gelagerten Bearbeitungswerkzeug (7) erfolgt und in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten bevorzugt automatisiert gesteuert wird, an welchen Positionen an dem Bauteil (2) das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) zur Materialentfernung im Bereich von vorhandenen Fehlern mit dem Bauteil (2) in Eingriff gebracht wird, und insbesondere in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten bevorzugt automatisiert gesteuert wird, wie tief das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) in das Bauteil (2) eingetrieben wird.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur materialabtragenden, insbesondere spanenden Bearbeitung eines Bauteils (2), insbesondere innerhalb einer in dem Bauteil (2) vorgesehenen Nut (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer sowie eine Vorrichtung zur materialabtragenden, insbesondere spanenden Bearbeitung eines Bauteils, insbesondere innerhalb einer in dem Bauteil vorgesehenen Nut.
Vor allem im Turbinenbereich unterliegen Bauteile hohen mechanischen, chemischen sowie thermischen Belastungen, womit Verschleiß und Zerstörung einhergehen können. Im Bereich der am Rotor ausgebildeten Schaufelfußaufnahmenuten beispielsweise, in denen die Laufschaufeln der Turbine gehalten sind, kommt es aus aufgrund der Beanspruchung zu Rissbildungen, welche die Lebensdauer des Turbinenrotors stark herabsetzen können.
Sind Risse oder andere Fehler im Bereich der Schaufelfußaufnahmenuten an einem Rotor vorhanden, die über Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Bauteilen, etwa über eine Wirbelstrom- oder Magnetpulver-Rissprüfung auffindbar sind, sind diese zu entfernen. Hierzu werden gemäß dem Stand der Technik insbesondere spanende Bearbeitungswerkzeuge herangezogen.
Aus der DE 10 2015 222 529 A1 beispielsweise geht eine Fräseinrichtung hervor, die einen länglichen, in seinem Querschnitt an den Querschnitt einer zu bearbeitenden Schaufelfußaufnahmenut angepassten Grundkörper umfasst, an dem ein Fräswerkzeug gehalten ist. Der formangepasste Grundkörper kann für eine Bearbeitung in eine Schaufelfußaufnahmenut eingeführt und mit geringfügigem Spiel durch diese bewegt werden. Das Fräswerkzeug, bei dem es sich insbesondere um einen Fräsfinger handelt, ist an dem Grundkörper um eine Werkzeugdrehachse rotierbar gehalten. Konkret ist das Werkzeug in einer im unteren Bereich des Grundkörpers vorgesehenen Ausnehmung, die durch eine senkrecht zu dessen Längserstreckung orienteierte durchgehende Nut gegeben ist, angeordnet. Innerhalb der Aufnahme ist das Werkzeug derart schwenkbar um eine sich senkrecht zur Werkzeugdrehachse erstreckende Schwenkachse gehalten, dass das Werkzeug zwischen einer Stellung, in der es vollständig in der Ausnehmung aufgenommen ist, und einer Stellung, in der seine Spitze und ein vorbestimmtes Maß auswärts von dem Grundkörper vorsteht bewegt werden kann. Für eine spanende Bearbeitung des Rotors im Bereich einer Schaufelfußaufnahmenut wird der Grundkörper in die Nut eingesetzt und geringfügig in diese eingeschoben. Das Fräswerkzeug wird durch seine Schwenkachse derart geschwenkt, dass es auswärts aus der Ausnehmung vorsteht, wobei das gewünschte Maß des Vorstehens, welches der eindringtiefe des Werkzeuges in das zu bearbeitende Bauteil und somit der Menge an entferntem Material entspricht, manuell eingestellt wird. Das Fräswerkzeug wird dann an seiner Werkzeugdrehachse rotiert und eine Vorschubbewegung des Werkzeuges wird realisiert, indem der Grundkörper von einem Benutzer von Hand durch die zu bearbeitende Schaufelfußaufnahmenut bewegt wird. In Folge dessen wird entlang der Schaufelfußaufnahmenut eine gefräste Nut mit einem über ihre Längserstreckung konstanten Querschnitt erzeugt.
Die bekannte Fräseinrichtung hat sich prinzipiell bewehrt, um Fehler, insbesondere Risse in Bauteilen, vor allem Rotoren im Bereich der Schaufelfußaufnahmenuten zu entfernen. Mit dieser wird jedoch vergleichsweise viel Material, jeweils über die gesamte Längsausdehnung einer Schaufelfußaufnahmenut abgetragen. Je nach Bauteilgeometrie steht zumindest abschnittsweise ohnehin wenig Material zur Verfügung, so dass sich eine vergleichsweise große Materialabtragung als weniger vorteilhaft erweisen kann.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur materialabtragenden, insbesondere spanenden Bearbeitung eines Bauteil anzugeben, welches eine zuverlässige Entfernung von Fehlern in einem Bauteil bei gegenüber dem Stand der Technik verringerter Materialabtragung auszeichnet. Gleichzeitig sollen mit der Vorrichtung und dem Verfahren insbesondere Bearbeitungskontur herstellbar sein, die berechnet werden und ihrerseits durch ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung untersucht werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Durchführung einer materialabtragenden, insbesondere spanenden Bearbeitung eines Bauteils, insbesondere innerhalb einer in dem Bauteil vorgesehenen Nut, bei dem ortsaufgelöste Messdaten, die Informationen über Fehler, insbesondere Risse in dem Bauteil umfassen, bereitgestellt werden, und eine materialabtragende, insbesondere spanende Bearbeitung des Bauteils mit wenigstens einem motorisiert bewegbar, insbesondere motorisiert verfahr- und/oder schwenkbar gelagerten Bearbeitungswerkzeug erfolgt und in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten bevorzugt automatisiert gesteuert wird, an welchen Positionen an dem Bauteil das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug zur Materialentfernung im Bereich von vorhandenen Fehlern mit dem Bauteil in Eingriff gebracht wird, und insbesondere in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten bevorzugt automatisiert gesteuert wird, wie tief das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug in das Bauteil eingetrieben wird.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht mit anderen Worten darin, ortsabhängig erfasste Messdaten über in einem Bauteil vorhandenen Fehler, wie etwa Risse für eine gezielte, eine Minimierung des abgetragenen Materials ermöglichende mechanische Bearbeitung zur Fehlerentfernung heranzuziehen. Es erfolgt erfindungsgemäß eine fehlerbefundabhängige Steuerung wenigstens eines materialabtragenden Werkzeugs zur Entfernung gemäß Befund vorhandener Fehler. Konkret wird erfindungsgemäß in Abhängigkeit der ortsaufgelösten Messdaten über Bauteilfehler bevorzugt automatisiert gesteuert, an welchen Positionen an einem zu bearbeitenden Bauteil wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug zur Materialentfernung in Eingriff gebracht wird und insbesondere, wie tief das Bearbeitungswerkzeug in das Bauteil eingetrieben wird.
Die Messdaten werden dazu bevorzugt in eine mit dem wenigstens einen Bearbeitungswerkzeug verbundene Steuereinrichtung eingelesen und die Steuereinrichtung steuert das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug in Abhängigkeit dieser an. Bevorzugt wird dabei die Ausrichtung des wenigstens einen Werkzeuges, während dieses entlang des zu bearbeitenden Bauteils von der Steuereinrichtung variiert, dies in Abhängigkeit davon, wo konkret Fehler vorhanden sind.
Erfolgt beispielsweise eine Bearbeitung zur Entfernung von Fehlern, insbesondere Rissen im Bereich einer Nut, insbesondere Schaufelfußaufnahmenut, wird erfindungsgemäß auf Basis von bereitgestellten Messdaten über vorhandene Fehler, beispielsweise auf Basis von Wirbelstromdaten, die Bearbeitungstiefe insbesondere in Längsrichtung der Nut, bei einer Turbinenschaufel also in axialer Richtung variiert und zwar in Abhängigkeit konkret vorhandener Fehler.
Da erfindungsgemäß eine motorisiert gehaltenes Bearbeitungswerkzeug zum Einsatz kommt, dessen Lage zur Variation der Bearbeitungstiefe gemäß dem tatsächlichen Fehlerbefund motorisiert - und nicht händisch - verändert wird, wird eine berechenbare Bearbeitungskontur erhalten. Eine beispielsweise unter Rückgriff auf die finite Elemente Methode berechnete Bearbeitungskontur kann zur Lebensdaueranalyse herangezogen werden.
In bevorzugter Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Grundkörper, an welchem das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug motorisiert bewegbar, insbesondere motorisiert verfahr- und/oder schwenkbar gehalten ist, bevorzugt manuell entlang des Bauteils Verfahren wird, und in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten bevorzugt automatisiert gesteuert wird, an welchen Positionen an dem Bauteil das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeugt derart relativ zu dem Grundkörper bewegt wird, dass es zur Materialentfernung mit dem Bauteil in Eingriff kommt und insbesondere, wie tief es eingetrieben wird.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine materialabtragende Bearbeitung innerhalb einer Nut, insbesondere innerhalb einer Schaufelfußaufnahmenut einer Strömungsmaschine erfolgt und bevorzugt Messdaten bereitgestellt werden, welche zumindest in Bezug auf die Längserstreckungsrichtung der Nut ortsaufgelöste Informationen über Fehler, insbesondere Risse in dem Bauteil im Bereich der Nut umfassen, und der Grundkörper in Längserstreckungsrichtung der Nut Verfahren wird.
Erfolgt eine Bearbeitung im Bereich einer Nut, insbesondere Schaufelfußaufnahmenut, zeichnet sich der zum Einsatz kommende Grundkörper bevorzugt durch einen Querschnitt aus, der an den Querschnitt der Nut, insbesondere Schaufelfußaufnahmenut angepasst ist, wie auch aus der DE 10 2015 222 529 A1 hervorgeht.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug an dem Grundkörper um wenigstens eine Schwenkachse schwenkbar gehalten ist, und insbesondere in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten gesteuert wird, an welchen Positionen an dem Bauteil und in welchem Maße, insbesondere um welchem Winkel das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug geschwenkt wird.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das wenigstens Bearbeitungswerkzeug an dem Grundkörper entlang wenigstens einer insbesondere linearen Verfahrstrecke verfahrbar gehalten ist, und insbesondere in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten gesteuert wird, an welchen Positionen an dem Bauteil und in welchem Maße das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug entlang der Verfahrstrecke verfahren wird. Das wenigstens eine Werkzeug ist insbesondere höhenverstellbar an dem Grundkörper gehalten.
Was die Erstellung der Messdaten angeht, welche für die bevorzugt automatisierte Steuerung des Bearbeitungswerkzeuges erfindungsgemäß bereitgestellt werden, kann vorgesehen sein, dass diese mittels einem oder mehrerer Prüfköpfe erfasst werden, die gemeinsam mit dem wenigstens einem Bearbeitungswerkzeug an dem Grundkörper gehalten sind. Entsprechend zeichnet sich eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch auch, dass ein Grundkörper entlang des Bauteils Verfahren wird, an dem wenigstens eine Prüfsonde zur zerstörungsfreien Prüfung des Bauteils gehalten ist, und unter Verwendung des wenigstens eine an dem Grundkörper gehaltene Prüfsonde Messdaten erfasst werden, welche ortsaufgelöste Informationen über Fehler, insbesondere Risse in dem Bauteil umfassen, und die erfassten Messdaten für die Steuerung des wenigstens einen an dem Grundkörper gehaltenen Bearbeitungswerkzeugs bereitgestellt werden.
In diesem Falle erfolgt, während der Grundkörper entlang des zu bearbeitenden Bauteils verfahren wird sowohl die Messdatenerfassung als auch die Materialabtragung, praktisch in einem Schritt.
Dann ist bevorzugt die Prüfsonde bzw. sind bevorzugt die Prüfsonden derart an dem Grundkörper angeordnet, dass bei einem Verfahren des Grundkörpers entlang einer vorgegebenen Verfahrrichtung zunächst eine zerstörungsfreie Prüfung des Bauteils mittels des wenigstens eine Prüfsonde erfolgt und dem nachfolgend eine mechanische Bearbeitung mit dem wenigstens einen Bearbeitungswerkzeug. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass der mit Prüfsonde (n) bzw. Werkzeug (en) versehene Grundkörper zweimal entlang eines Bauteils verfahren, insbesondere zweimal durch eine Nut geschoben wird, einmal zur Erstellung der Messdaten über vorhandenen Fehler und einmal zur mechanischen Bearbeitung zur Fehlerentfernung. Dies bietet den Vorteil, dass die Messdatenerfassung nicht durch ggf. bei der mechanischen Bearbeitung auftretende Schwingungen oder dergleichen gestört wird.
Alternativ dazu, dass ein sowohl für die Prüfung als auch die Bearbeitung ausgestatteter Grundkörper zum Einsatz kommt, kann auch vorgesehen sein, dass nacheinander zwei bevorzugt zumindest im Wesentlichen die gleiche Form aufweisende Grundkörper entlang des Bauteils Verfahren werden, wobei an dem zuerst entlang des Bauteils Verfahrenen ersten Grundkörper wenigstens eine Prüfsonde zur zerstörungsfreien Prüfung des Bauteils gehalten ist, und unter Verwendung der wenigstens einen an dem ersten Grundkörper gehaltenen Prüfsonde die Messdaten erfasst werden, welche ortsaufgelöste Informationen über Fehler, insbesondere Risse in dem Bauteil umfassen, und wobei an dem anschließend entlang des Bauteils Verfahrenen zweiten Grundkörper das wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug motorisiert bewegbar gehalten ist, und die unter Verwendung der wenigstens einen an dem ersten Grundkörper gehaltenen Prüfsonde erfassten Messdaten für die Steuerung des wenigstens einen an dem zweiten Grundkörper gehaltenen Bearbeitungswerkzeuges bereitgestellt werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die bereitgestellten Messdaten zu der Tiefe von in dem zu bearbeitenden Bauteil vorhandenen Fehlern, insbesondere Rissen korrespondierte Tiefenwerte und dem Tiefenwerten jeweils zugeordnete Ortskoordinaten, welche die jeweilige Fehlerposition angeben, umfassen. Bei den Tiefenwerten kann es sich insbesondere um Amplitudenwerte handeln, was beispielsweise der Fall ist, wenn es sich bei den Messdaten um solche handelt, die durch eine Wirbelstrombasierte zerstörungsfreie Prüfung des Bauteils erhalten wurden. Umfassen die Messdaten Tiefenwerte, ist bevorzugt vorgesehen, dass das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug an Positionen in Eingriff mit dem Bauteil gebracht wird, in denen laut den Messdaten ein Tiefenwert oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes vorliegt. Alternativ oder zusätzlich kann dann vorgesehen sein, dass das wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug jeweils um eine von dem Betrag des Tiefenwertes abhängige Tiefe in das Bauteil eingetrieben wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass auf Basis der bereitgestellten Messdaten wenigstens eine Hüllkurve berechnet wird, welche mehrere, bevorzugt sämtliche gemäß den Messdaten vorhandenen Fehler, insbesondere mit der jeweils entsprechenden Fehlertiefe einschließt. Das wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug wird dann bevorzugt derart gesteuert, dass eine der wenigstens einen Hüllkurve entsprechend Materialabtragung erzielt wird. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine an einen tatsächlichen Fehlerbefund optimal angepasste Materialentfernung sowie den Erhalt einer ihrerseits wieder gut prüfbaren Kontur. Es können mehrere, insbesondere zu unterschiedlichen Nuttiefen gehörige Hüllkurven berechnet und eine diesen entsprechende Materialabtragung erzielt werden.
Die Positionsbestimmung erfolgt besonders bevorzugt unter Verwendung wenigstens einer Weggebereinrichtung, die insbesondere an dem Grundkörper gehalten ist bzw. sind. Dabei wird insbesondere sowohl für die Bestimmung der Ortskoordinaten von in einem Bauteil vorhandener Fehler als auch für die Bestimmung der Position des wenigstens einen Bearbeitungswerkezuges relativ zu dem Bauteil auf eine oder auch mehrere Weggebereinrichtung(en) zurückgegriffen. Diese weisen bevorzugt in an sich bekannter Weise jeweils einen bewegbar, insbesondere rotierbar an dem Grundkörper und insbesondere dem weiteren Grundkörper gelagerten Wegerfassungskörper etwa in Form einer Rolle auf, der mitläuft, wenn der Grundkörper bzw. weitere Grundkörper entlang eines Bauteils verfahren wird, worüber die Verfahrstrecke erfassbar ist.
Die vorstehende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Vorrichtung zur materialabtragenden, insbesondere spanenden Bearbeitung eines Bauteils, insbesondere innerhalb einer in dem Bauteil vorgesehenen Nut, umfassend

- einen bevorzugt länglichen Grundkörper, welcher zur Bearbeitung eines Bauteils entlang diesem zu verfahren ist,
- wenigstens ein materialabtragendes, insbesondere spanendes Bearbeitungswerkzeug, welches an dem Grundkörper motorisiert bewegbar, insbesondere motorisiert verfahr- und/oder schwenkbar gehalten ist,
- wenigstens eine an dem Grundkörper gehaltene Weggebereinrichtung zur Bestimmung von Ortskoordinaten, und
- eine Steuereinrichtung, welche mit dem wenigstens einen Bearbeitungswerkzeug und insbesondere der wenigstens einen Weggebereinrichtung bevorzugt über Kabel verbunden oder verbindbar und ausgebildet und eingerichtet ist, um ortsaufgelöste Messdaten, die Informationen über Fehler, insbesondere Risse in einem zu bearbeitenden Bauteil umfassen, zu empfangen und das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug in Abhängigkeit der Messdaten zu steuern.

Eine auf diese Weise ausgestaltete Vorrichtung ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignet.
Die Steuereinrichtung umfasst in bevorzugter Ausführungsform wenigstens einen insbesondere programmierbaren Mikrocontroller oder wird durch einen solchen gebildet. Ist wenigstens ein Mikrocontroller vorgesehen, weist dieser bevorzugt eine Platine und/oder einen Mikroprozessor und/oder eine Mehrzahl von Ein-/Ausgangsanschlüssen auf. Ganz besonders bevorzugt ist der Mikrocontroller als Arduino-Board ausgebildet oder umfasst ein solches. Unter dem Markennamen Arduino vertriebene programmierbare Mikrokontroller sind aus dem Stand der Technik vorbekannt. Diese umfassen insbesondere eine Leiterplatte mit einem Mikroprozessor und Input/Output Pins. Die Steuereinrichtung kann innerhalb des bevorzugt hohl ausgebildeten Grundkörpers angeordnet sein. Alternativ kann die Steuerung über einen Computer
In bevorzugter Ausführungsform der Vorrichtung ist wenigstens eine Prüfsonde zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils vorgesehen, die an dem Grundkörper oder an einem bevorzugt zumindest im Wesentlichen die gleiche Form wie der Grundkörper aufweisenden weiteren Grundkörper, an dem wenigstens eine weitere Weggebereinrichtung zur Bestimmung von Ortskoordinaten gehalten ist, angeordnet ist. Dann ist die Steuereinrichtung bevorzugt mit der wenigstens einen Prüfsonde verbunden und eingerichtet, um das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug in Abhängigkeit von mit der wenigstens einen Prüfsonde erfassten Messdaten zu steuern. Besonders bevorzugt ist an dem Grundkörper oder dem weiteren Grundkörper eine Mehrzahl von ein Prüfsonden-Array bildenden Prüfsonden gehalten.
In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass an dem Grundkörper wenigstens zwei Weggebereinrichtungen zur Bestimmung von Ortskoordinaten gehalten sind, und bevorzugt die Weggebereinrichtungen jeweils einen Wegerfassungskörper aufweisen, der an dem Grundkörper bewegbar, insbesondere rotierbar gehalten und derart angeordnet ist, dass er mit der Oberfläche eines zu untersuchenden Bauteils in Kontakt bringbar ist, wobei jede an dem Grundkörper gehaltene Weggebereinrichtung ausgebildet ist, um in Reaktion darauf, dass ihr Wegerfassungskörper relativ zu dem Grundkörper bewegt wird ein Bewegungssignal auszugeben, das eine Information über die momentane Geschwindigkeit der Bewegung des Wegerfassungskörpers relativ zu dem Grundkörper enthält oder aus dem eine solche ableitbar ist, und bevorzugt eine insbesondere in dem Grundkörper angeordnete Weggeberauswerteeinheit vorgesehen ist, welche mit den an dem Grundkörper gehaltenen Weggebereinrichtungen verbunden und ausgebildet und eingerichtet ist, um im Betrieb Bewegungssignale von den Weggebereinrichtungen zu empfangen, und um kontinuierlich oder in vorgegebenen zeitlichen Abständen zu ermitteln, der Wegerfassungskörper welcher an dem Grundkörper gehaltenen Weggebereinrichtung am schnellsten bewegt wird, und insbesondere um das Bewegungssignal der Weggebereinrichtung mit dem am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper auszugeben.
Umfasst die Vorrichtung zwei Grundkörper, wobei an dem einen Grundkörper die wenigsten eine Prüfsonde und an dem anderen Grundkörper das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug gehalten ist, kann sich analog dazu auch der weitere, zweite Grundkörper durch wenigstens zwei Weggebeeinrichtungen auszeichnen. Entsprechend ist in weitere Ausführungsform vorgesehen, dass an dem weiteren Grundkörper wenigstens zwei Weggebereinrichtungen zur Bestimmung von Ortskoordinaten gehalten sind, und bevorzugt die Weggebereinrichtungen jeweils einen Wegerfassungskörper aufweisen, der an dem weiteren Grundkörper bewegbar, insbesondere rotierbar gehalten und derart angeordnet ist, dass er mit der Oberfläche eines zu untersuchenden Bauteils in Kontakt bringbar ist, wobei jede an dem weiteren Grundkörper gehaltene Weggebereinrichtung ausgebildet ist, um in Reaktion darauf, dass ihr Wegerfassungskörper relativ zu dem weiteren Grundkörper bewegt wird ein Bewegungssignal auszugeben, das eine Information über die momentane Geschwindigkeit der Bewegung des Wegerfassungskörpers relativ zu dem weiteren Grundkörper enthält oder aus dem eine solche ableitbar ist, und bevorzugt eine insbesondere in dem weiteren Grundkörper angeordnete Weggeberauswerteeinheit vorgesehen ist, welche mit den an dem Grundkörper gehaltenen Weggebereinrichtungen verbunden und ausgebildet und eingerichtet ist, um im Betrieb Bewegungssignale von den Weggebereinrichtungen zu empfangen, und um kontinuierlich oder in vorgegebenen zeitlichen Abständen zu ermitteln, der Wegerfassungskörper welcher an dem weiteren Grundkörper gehaltenen Weggebereinrichtung am schnellsten bewegt wird, und insbesondere um das Bewegungssignal der Weggebereinrichtung mit dem am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper auszugeben.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung umfasst die Weggeberauswerteinheit wenigstens einen insbesondere programmierbaren Mikrocontroller oder wird durch einen solchen gebildet. Ist wenigstens ein Mikrocontroller vorgesehen, weist dieser bevorzugt eine Platine und/oder einen Mikroprozessor und/oder eine Mehrzahl von Ein-/Ausgangsanschlüssen auf. Beispielsweise ist der Mikrocontroller als Arduino-Board ausgebildet oder umfasst ein solches.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Weggeberauswerteeinheit innerhalb des bevorzugt hohl ausgebildeten Grundkörpers oder innerhalb des bevorzugt hohl ausgebildeten weiteren Grundkörpers angeordnet ist.
Der Grundkörper weist bevorzugt einen entlang seiner Längserstreckung im Wesentlichen konstanten Querschnitt auf. Alternativ oder zusätzlich zeichnet sich der Grundkörper durch eine Tannenbaum- oder Schwalben- oder Tee- oder Hammerkopfförmigen Querschnitt aus. Umfasst die Vorrichtung einen Grundkörper und einen weiteren Grundkörper für eine getrennte Erstellung der Messdaten sowie mechanische Bearbeitung, so kann sich der weitere Grundkörper ebenfalls durch die vorgenannten Merkmale, jeweils alleine oder in Kombination auszeichnen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug um eine Schwenkachse schwenkbar und/oder entlang einer bevorzugt linearen Verfahrstrecke verfahrbar an dem Grundkörper gehalten ist und insbesondere die Steuereinrichtung ausgebildet und eingerichtet ist, um das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten um die Schwenkachse zu schwenken und/oder entlang der Verfahrstrecke zu Verfahren.
Besonders bevorzugt ist die Steuereinrichtung zur Durführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet und eingerichtet.
Die aus der erfindungsgemäße Nachbearbeitung resultierenden Bearbeitungskonturen zeichnen sich, da Material erfindungsgemäß immer nur an denjenigen axialen Positionen entfernt wird, an denen tatsächlich Fehler vorliegen, durch einen in axialer Richtung nicht konstanten Querschnitt aus. Um eine erneute zuverlässige zerstörungsfreie Überprüfung von auf die erfindungsgemäße Weise hergestellten Bearbeitungskonturen zu ermöglichen, kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Prüfsonde bzw. Prüfsonden an dem Grundkörper oder weiteren Grundkörper derart federnd gehalten sind, dass sie auswärts von dem Grundkörper vorstehen und in Richtung des Grundkörpers gegen eine Federkraft in diesen herein bewegbar sind. Durch die federnde Lagerung wird gewährleistet, dass die Prüfsonden auch bei der Überprüfung von Bearbeitungskonturen mit veränderlichem Querschnitt immer in Kontakt mit der Oberfläche der Bearbeitungskontur stehen, während der Grundkörper entlang des zu bearbeitenden Bauteils verfahren, insbesondere durch eine (Schaufelfußaufnahme-)Nut bewegt wird. Kommen federnd gelagerte Prüfköpfe zur Untersuchung eines bereits erfindungsgemäß mechanisch bearbeiteten Bauteils zum Einsatz, ist deren Kontur bevorzugt an die Kontur des für die vorangegangene Bearbeitung verwendeten Fräswerkzeuges angepasst. Die Prüfsonden können sich dann je nach Frästiefe in die ausgefräste Nut schmiegen und haben minimalen, im besten Falle keinen Abstand zu der zu messenden Oberfläche.
Besonders bevorzugt kommt für die erneute Überprüfung eines bereits bearbeiteten Bauteils ein Grundkörper zum Einsatz, der Prüfsonden gezielt an denjenigen Stellen aufweist, die bekanntermaßen besonders belastet sind. So können auch besonders gut verbliebene Fehler, insbesondere Risse erfasst werden.
Kommen federnd gelagerte Prüfsonden zur Überprüfung bereits bearbeiteter Bauteile zum Einsatz, wird besonders bevorzugt ein Grundkörper verwendet, an dem Prüfsonden an denjenigen Stellen vorgesehen sind, an denen gemäß einer vorangegangenen Überprüfung
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich.
Darin ist

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Fräsbearbeitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, deren Grundkörper in eine Nut eines zu bearbeitenden Bauteils eingesetzt ist;
2 eine Seitenansicht der in 1 dargestellten Vorrichtung;
3 eine der an dem Grundkörper aus 1 gehaltenen Wirbelstrom-Prüfsonden in vergrößerter schematischer Darstellung;
4 den Spulengrundkörper der WirbelstromPrüfsonde aus 3 in perspektivischer Vorderansicht;
5 ein Diagramm mit den TTL-Signalen der Weggebereinrichtungen der Vorrichtung aus 1 und des von der Weggeberauswerteeinheit der Vorrichtung ausgegebenen TTL-Signals,
6 einen mit einem Wirbelstrom-Prüfsonden-Array versehenen ersten Grundkörper einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung;
7 einem mit einem Fräswerkzeug versehenen zweiten Grundkörper der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Seitenansicht; und
8 eine schematische abschnittsweise Ansicht der Innenwandung eines geöffneten Grundköpers mit federnd gehaltenen Prüfsonden.

Die 1 zeigt in schematischer perspektivischer Ansicht eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Fräsbearbeitung innerhalb einer Schaufelfußaufnahmenut 1 eines in 1 nur teilweise dargestellten Rotors 2 einer Strömungsmaschine durchzuführen, bei der eine Seitenwand einer die Schaufelaufnahmenut 1 definierenden Rotorklaue 3 spanend bearbeitet wird. Die Schaufelfußaufnahmenuten 1 des Rotors 2 sind identisch ausgeführt und weisen vorliegend einen entlang ihrer Längserstreckung konstanten, tannenbaumartig geformten Querschnitt auf.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst als Hauptkomponenten einen hohlen Grundkörper 4 aus Kunststoff, an dem eine Mehrzahl von Wirbelstrom-Prüfsonden 5, die ein Prüfsonden-Array 6 bilden, gehalten ist, sowie ein ebenfalls an dem Grundkörper 4 gehaltenes Fräswerkzeug 7, das vorliegend durch einen Fingerfräser gebildet wird.
Eine Seitenansicht auf den Grundkörper 4 mit Prüfsonden-Array 6 und Fräswerkzeug 7 kann der 2 entnommen werden.
Der Grundkörper 4 ist länglich ausgebildet und weist entlang seiner Längserstreckung einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt auf, der an dem tannenbaumförmigen Querschnitt der Schaufelfußaufnahmenuten 1 angepasst ist. Entsprechend kann dieser in eine Schaufelfußaufnahmenut 1 eingeführt und mit geringfügigem Spiel durch diese bewegt werden, wobei Vorsprünge 8 des Grundkörpers 4, die sich entlang der Längserstreckung des Grundkörpers 4 erstrecken und senkrecht zur Längserstreckung vorstehen, in zugehörige Vertiefungen 9 der Aufnahmenuten 1 greifen (vgl. insbesondere 1).
Zum Ausgleich des zwischen den einander gegenüberliegenden Rotorklauen 3 und dem Grundkörper 4 vorhandenen Spiels sind verteilt über die Seitenwände 10 des Grundkörpers 4 Federdruckstücke 11 angeordnet, deren halbkugelförmig ausgebildeten freien Enden auswärts von dem Grundkörper 4 vorstehen und in Richtung des Grundkörpers 4 gegen eine Federkraft bewegbar sind.
Im unteren Bereich des Grundkörpers 4 ist in Längserstreckung eine Ausnehmung 12 in Form einer durchgehenden Nut vorgesehen. Innerhalb dieser ist das Fräswerkzeug 7, welches um eine Werkzeugdrehachse 13 rotierbar ist, um ein sich senkrecht zur Werkzeugdrehachse 13 erstreckende Schwenkachse 14 derart schwenkbar gehalten, dass das Fräswerkzeug 7 zwischen einer Stellung, in der es vollständig in der Ausnehmung 12 aufgenommen ist, und einer Stellung, in der seine Spitze um ein vorbestimmtes Maß auswärts von dem Grundkörper 4 vorsteht, wie es beispielsweise in 1 dargestellt ist, bewegt werden kann. Das Fräswerkzeug 7 ist ferner motorisiert höhenverstellbar an dem Grundkörper 4 gehalten, kann konkret parallel zu der Schwenkachse 14 nach oben und unten verfahren werden. Hierfür ist die Anordnung entsprechend ausgestaltet, was in den vereinfachten Figuren jedoch nicht erkennbar ist. Sowohl die Schwenkbewegung als auch die Höhenverstellung erfolgt motorisiert über in den Figuren nicht erkennbare Motoren, die innerhalb des Grundkörpers 4 bzw. innerhalb eines dem Fräswerkzeug 7 zugeordneten Werkzeuggehäuses 15 angeordnet sind.
Bei den ebenfalls an dem Grundkörper 4 gehaltenen Prüfsonden 5 handelt es sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um Wirbelstrom-Prüfsonden. Diese sitzen jeweils in einer an entsprechender Stelle (vgl. insbesondere die 2) in dem hohlen Grundkörper 4 vorgesehenen Durchgangsbohrung.
Von den Wirbelstrom-Prüfsonden 5 kann eine in vergrößerter Darstellung der 3 entnommen werden. Jede der Wirbelstrom-Prüfsonden umfasst einen Spulengrundkörper 16, welcher nach dem SLS(Selective Laser Sintering)-Verfahren generativ gefertigt ist und aus einem Kunststoffmaterial besteht. Ein Spulengrundkörper 16 kann in vergrößerter schematischer Darstellung der 4 entnommen werden. Der Spulengrundkörper 16 besitzt einen Wickelkopf 17, der eine Längsachse 18 des Spulengrundkörpers 16 definiert und in dessen Außenfläche zwei Umfangsnuten 19 ausgebildet sind, die sich jeweils entlang des gesamten Umfangs des Wickelkopfes 17 um einen Wickelkern 20 erstrecken, wobei sich die Umfangsnuten 19 an der Oberseite und an der Unterseite des Wickelkopfes 17 jeweils an der Längsachsenposition unter einem Winkel von 90° kreuzen. In die Umfangsnuten 19 ist ein Spulendraht 21 nach Art einer Kreuzwicklung gewickelt.
Durch die Umfangsnuten 19 erhält der Spulengrundkörper 16 eine Struktur mit einem zentralen Wickelkern 20, um welchen der Spulendraht 21 nach Art einer Kreuzwicklung gelegt ist, und vier Haltestegen 22, 23, 24, 25, welche sich in der Längsrichtung erstrecken und sowohl in Richtung der beiden axialen Endbereiche des Wickelkopfes 17, als auch in radialer Richtung über den Wickelkern 20 vorstehen. Dabei sind die einander jeweils diametral gegenüberliegenden Haltestege 22, 23, 24, 25 zueinander korrespondierend ausgebildet, d.h. sie besitzen den gleichen Querschnitt und die gleiche Außenform. Die Wicklungen der Wirbelstrom-Prüfsonden 5 zeichnen sich durch eine hohe Wicklungszahl und Wicklungsdichte aus.
Die Form der Haltestege 22, 23, 24, 25 ist an die Kontur der abzutastenden bzw. zu prüfenden Oberfläche der Schaufelfußaufnahmenut 1 angepasst ausgestaltet. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Wirbelstrom-Prüfsonden 5 nah genug an die zu prüfende Kontur bringbar sind. Für die Verbindung mit den Leitungen weist jede Prüfsonde 5 jeweils zwei elektrische Anschlussfahnen 26 auf.
Jede der Vielzahl der Wirbelstrom-Prüfsonden 5 ist über in den 1 und 2 nicht dargestellte Leitungen, die außerhalb des Grundkörpers 4 allesamt in dem in den 1 und 2 erkennbaren Kabel 27 gebündelt sind, mit einer Prüfsondenauswerteeinheit in Form eines herkömmlichen Wirbelstromgerätes 28 verbunden.
Mittels der Wirbelstrom-Prüfsonden 5 kann eine zerstörungsfreie Prüfung des Rotors 2 im Bereich der Schaufelfußaufnahmenuten 1 erfolgen, indem in an sich bekannter Weise von den die Spulendrähte 22 aufweisenden Wirbelstrom-Prüfsonden 5 Abtastsignale erzeugt und Messsignale empfangen werden, dies, während der Grundkörper 4 anhand von einem Benutzer durch eine zu untersuchende und zu bearbeitende Schaufelfußaufnahmenut 1 geschoben wird, wofür an der Oberseite des Grundkörpers 4 ein Griff 29 vorgesehen ist.
Um eine örtliche Zuordnung zwischen den mit den Wirbelstrom-Prüfsonden 5 erfassten Messsignalen und den Lagepunkten auf der Rotoroberfläche, an denen die Prüfsonden 5 zur Messsignalaufnahme und des Verschiebens des Grundkörpers 4 jeweils positioniert waren, zu ermöglichen, bedarf es einer zusätzlichen Lageinformation des Grundkörpers 4 relativ zu der zu prüfenden Oberfläche. Zum Erhalt dieser umfasste die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei Weggebereinrichtungen 30 zur Bestimmung von zu erfassten Messsignalen gehörigen Ortskoordinaten, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in dem hohlen Grundkörper 4 angeordnet sind. Diese sind in den Figuren entsprechend mit gestrichelter Linie dargestellt. Jede der beiden Weggebereinrichtungen 30 umfasst jeweils ein vorliegend durch eine Rolle 31 gegebenen Wegerfassungskörper, der um eine Rotationsachse 32 drehbar an dem Grundkörper 4 gehalten ist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, dass die beiden Rotationsachsen 32 der Rollen 31 parallel zueinander orientiert sind. Wie in den Figuren erkennbar, sind die Rollen 31 derart an dem Grundkörper 4 angeordnet, dass sie abschnittsweise aus dem Grundkörper 4 vorstehen, um mit der Oberfläche der Rotorklaue 3 in Kontakt treten zu können, wenn der Grundkörper 4 von einem Benutzer durch diese geschoben wird. Von den Rollen 31 ist eine zu jeder Seite des Prüfsonden-Arrays 6, konkret eine links und eine rechts von diesem angeordnet.
Jeder der beiden Weggebereinrichtungen 31 ist ausgebildet, um in Reaktion darauf, dass ihre Rolle 31 rotiert wird, ein Bewegungssignal auszugeben, das Informationen über die momentane Geschwindigkeit der Bewegung der Rolle 31 enthält bzw. aus dem eine solche ableitbar ist. Konkret sind die Weggebereinrichtungen 31 jeweils ausgebildet, um als Bewegungssignal zwei um 90° gegeneinander verschobene TTL-Signale auszugeben, was auch als 2-Phasen-TTL-Signal bezeichnet wird. Hierzu umfassen die Weggebereinrichtungen 30 neben den Rollen 31 weitere mechanische und elektrische Komponenten, die aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und in den rein schematischen Figuren nicht dargestellt sind.
Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine in dem hohlen Grundkörper 4 angeordnete Weggeberauswerteeinheit 33 in Form eines Mikrocontrollers, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein Arduinoboard gegeben ist. Beide Weggebereinrichtungen 30 sind über innerhalb des Grundkörpers 4 verlaufende, in den Figuren nicht dargestellte Leitungen mit der Weggeberauswerteeinheit 33 verbunden. Die Weggeberauswerteeinheit 33 ist weiterhin über eine in den Figuren ebenfalls nicht erkennbare Leitung, die außerhalb des Grundkörpers 4 zusammen mit den Leitungen für die Prüfsonden durch das Kabel 27 läuft, mit dem Wirbelstrom-gerät 28 verbunden.
Die Weggebereinrichtungen 30 übergeben während eines Prüfvorgangs, also während der Grundkörper 4 durch eine Schaufelfußaufnahmenut 1 bewegt wird, ihre Bewegungssignale an die Weggeberauswerteeinheit 33, und diese ist ausgebildet und eingerichtet, um in vorgegebenen zeitlichen Abständen zu ermitteln, die Rolle 31 welcher Weggebereinrichtung 30 momentan am schnellsten bewegt wird. Es wird dann immer nur das Bewegungssignal der Weggebereinrichtung 30 mit der momentan am schnellsten bewegten Rolle 31 zur Zuordnung zu mit den Wirbelstromsonden 5 erfassten Messsignalen an das Wirbelstromgerät 28 ausgegeben.
Konkret erfolgt bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Bestimmung, welche Rolle 31 sich momentan schneller bewegt, mittels eines Zählers. Ist die Rolle 31 der einen Weggebereinrichtung 30 schneller, wird der Wert in einer globalen Variable hochgezählt. Ist die Rolle 31 der anderen schneller, wird dieselbe Variable heruntergezählt. Je nach dem, ober Wert größer 2 oder kleiner -2 ist, wird die entsprechend schnellere Weggebereinrichtung 30 ausgewählt. Damit der Zählwert nicht gegen unendlich läuft, ist das Zählintervall vorliegend auf die Zahlen zwischen -2 und 2 begrenzt. Um Schrittverluste beim Umschaltvorgang zu vermeiden, ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an das Zählen des Zählers die Zusatzbedingung geknüpft, dass die beiden Bewegungssignale gleich sind. Hierzu werden die beiden 2-Phasem-TTL-Signale direkt miteinander verglichen und nur bei Phasengleichheit wird die Weggebereinrichtung 30 mit der schnelleren Rolle 31 gewählt, d.h. auf die Ausgabe des Bewegungssignales dieser an das Wirbelstromgerät 28 gewechselt. Dies soll z.B. einen ungewollten Signalrichtungswechsel vermeiden, denn die Schaltreihenfolge bei 2-Phasen-TTL-Signalen gibt die Drehrichtung an.
Das Vorstehende wird unter Betrachtung von 5 besonders deutlich. In dieser ist ein 2-Phasen-TTL-Signal T1 mit einer ersten Phase P1 und einer um 90° gegenüber dieser verschobenen zweiten Phase P2 der in 1 und 2 linken Weggebereinrichtung 30 und ein 2-Phasen-TTL-Signal T2 mit einer ersten Phase P3 und einer um 90° gegenüber dieser verschobenen zweiten Phase P4 der in 1 und 2 rechten Weggebereinrichtung 30 über der Strecke s dargestellt. Die Rolle 31 der in 1 und 2 linken Weggebereinrichtung 30, deren 2-Phasen-TTL-Signal T1 von der Weggeberauswerteeinheit 33 ab dem Start einer Messung an das Wirbelstromgerät 28 weitergegeben wird, bewegt sich momentan etwas langsamer als diejenige der rechten, was an dem größeren Abstand benachbarter ansteigender und abfallender Flanken in dem Signal T1 erkennbar ist.
Bei Eintreten der ersten Bedingung (siehe die zugehörige Markierung in der 5) hat die rechte Weggebereinrichtung 30 zwei Flankenwechsel mehr ausgegeben als die linke. Ab hier wird auf Phasengleichheit gewartet. Erst an der in 5 mit „Bedingung 2“ markierten Position liegt die Phasengleichheit vor. Hier erfolgt die Umschaltung auf die Ausgabe des 2-Phasen-TTL-Signals T2 der rechten Weggebereinrichtung 30 anstelle der linken.
Das resultierende 2-Phasen-TTL-Ausgabesignal T3 mit einer ersten Phase P5 und einer zweiten Phase P6, welches ab Start dem 2-Phasen-TTL-Signal T1 der linken und ab dem Umschaltzeitpunkt dem 2-Phasen-TTL-Signal T2 der rechten Weggebereinrichtung 30 entspricht, ist ebenfalls in der 5 eingezeichnet. Ergibt die weiterlaufende Überwachung zu einem späteren Zeitpunkt, dass die Rolle 31 der linken Weggebereinrichtung 30 schneller rotiert als die der rechten, wird wieder zurückgeschaltet und so weiter.
Sämtliche dieser Auswerteschritte werden mit Hilfe der Weggeberauswerteinheit 33 in Form eines Arduinoboardes absolviert.
Selbstverständlich kann auch eine von dem Vorstehenden abweichende Vorgehensweise Anwendung finden, sofern sie gleichermaßen dazu geeignet ist, die momentan schnellsten Rolle 31 zu bestimmen.
Durch Verwendung von zwei zu beiden Seiten des Prüfsonden-Arrays 6 angeordneten Weggebereinrichtungen 30 wird einerseits gewährleistet, dass für den gesamten Abtastvorgang einer Schaufelfußaufnahmenut 1 mittels des Wirbelstrom-Prüfsonden-Arrays 6 Ortskoordinaten zur Verfügung stehen. Konkret wird die Rolle 31 der in den 1 und 2 linken Weggebereinrichtung 30 bereits in Bewegung versetzt, bevor die ersten Wirbelstromdaten mit dem Wirbelstrom-Prüfsonden-Array 6 erhalten werden können. Hat die linke Rolle 31 die Schaufelfußaufnahmenut 1 an der 1 nach links weisenden Seite bereits wieder verlassen, steht die Rolle 31 der rechten Weggebereinrichtung 30 noch mit der Wellenklaue 3 in Kontakt und liefert Ortsinformationen zu den mit dem Prüfsonden-Array 6 erfassten Messdaten. Andererseits wird gewährleistet, dass selbst für den Fall, dass eine Rolle 31 sich fehlerbedingt zu langsam bewegt, beispielsweise aufgrund eines Schlupfes bei Verschmutzung der Rotoroberfläche, zuverlässige Ortsinformationen - über die Rolle 31 der zweiten Weggebereinrichtung 30 - geliefert werden.
Was die Fräsbearbeitung der Wellenklaue 3 im Bereich der Schaufelfußaufnahmenut 1 angeht, erfolgt diese erfindungsgemäß gezielt in Abhängigkeit von mittels des Prüfsonden-Arrays 6 erhaltenen ortsaufgelösten Informationen über in dem Rotor 2 im Bereich der Schaufelfußaufnahmenuten 1 vorhandene Fehler, insbesondere Risse.
Konkret wird auf Basis von mittels dem Prüfsonden-Array 6 erfassten Wirbelstrommessdaten, die infolge der von den Weggebereinrichtungen 30 bereitgestellten Ortsinformationen ortsaufgelöst zur Verfügung stehen, automatisiert gesteuert, an welchen Positionen an der Wellenklaue 3 das für die Materialabtragung um die Werkzeugdrehachse 13 rotierende Fräswerkzeug 7 zur Materialentfernung im Bereich von vorhanden Fehlern mit der Wellenklaue 3 in Eingriff gebracht wird. Dabei wird in Abhängigkeit der bereitgestellten ortsaufgelösten Wirbelstrommessdaten auch automatisiert gesteuert, wie tief das Fräswerkzeug 7 in die Wellenklaue 3 an den jeweiligen Positionen eingetrieben wird.
Für die Steuerung des Fräswerkzeugs 7 umfasst die Vorrichtung eine Steuereinrichtung 35, die bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durch einen weiteren Mikrocontroller in Form eines weiteren Arduinoboardes gegeben ist und welche sich ebenfalls innerhalb des hohlen Grundkörpers 4 befindet. Die Steuereinrichtung 35 für die Werkzeugsteuerung ist mit den in den Figuren nicht erkennbaren Motoren für die Höhenverstellung, für die Schwenkung um die Schwenkachse 14 sowie für die Rotation des Fräswerkzeuges 7 um die Werkzeugdrehachse 13 verbunden. Ebenfalls verbunden ist die Steuereinrichtung 35 für die Werkzeugsteuerung mit dem Wirbelstromgerät 28, um von diesem ortsaufgelöste Wirbelstromdaten zu empfangen sowie mit den Weggebereinrichtungen 31 zur Positionierung des Fräswerkzeugs 7. Die Steuereinrichtung 35 ist - analog zu der Weggeberauswerteeinheit 33 - ausgebildet und eingerichtet, um zu bestimmen, welche Rolle 31 sich momentan am schnellsten bewegt und immer das Bewegungssignal der am schnellsten bewegten Rolle 31 für die Positionierung des Fräswerkezuges 7 relativ zu dem Grundkörper 4 heranzuziehen.
Zur Detektion sowie anschließenden Entfernung von Fehlern, wie etwa Rissen im Bereich der Schaufelfußaufnahmenut 1, wird der Grundkörper 4 von einem Benutzer von Hand durch die Schaufelfußaufnahmenut 1 bewegt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Grundkörper 4 zunächst einmal durch Die Nut 1 bewegt und währenddessen werden Wirbelstrommessdaten und zugehörige Ortsinformationen erfasst.
Der Grundkörper 4 wird dann noch mehrere weitere Male durch die Nut 1 bewegt, um sämtliche, bei dem Mess-Durchgang zerstörungsfrei detektierten Fehler durch Materialabtragung zu entfernen.
Bei den weiteren Bearbeitungs-Durchgängen wird das rotierte Fräswerkzeug 7 nur dort durch ein gezieltes Verschwenken um die Schwenkachse 14 in die Wellenklaue 3 im Bereich der Schaufelfußaufnahmenut 1 eingetrieben, wo durch die zerstörungsfreie Prüfung mit dem Prüfsonden-Array 6 ein Fehler vorliegt. Wie weit das Fräswerkzeug 7 ausgeschwenkt wird, also wie tief die Bearbeitung an der jeweiligen Stelle ist, wird dabei in Abhängigkeit der aus den Fehlermessdaten hervorgehenden relativen Fehlertiefe gesteuert. Liegen Fehler, etwa Risse an unterschiedlichen Nuttiefen-Positionen also an unterschiedlichen radialen Positionen vor, wird das Fräswerkzeug 7 für die mehreren Durchgänge jeweils automatisiert in verschiedene radiale Positionen bewegt und in der jeweiligen radialen Position das Fräswerkezug 7 automatisiert nur an denjenigen axialen Positionen in den Rotor 2 durch eine Schwenkung um die Schwenkachse 14 eingetrieben, an denen gemäß den Wirbelstrom-Messdaten Fehler vorliegen.
Zur Abführung von infolge der Fräsbearbeitung entstehenden Materialspänen wird an die Absaugstutzen 36 eine in den Figuren nicht dargestellte Absaugeinrichtung angeschlossen.
Alternativ zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch ein Computer, beispielsweise ein Laptop als Steuereinrichtung zum Einsatz kommen, welcher dann mit den Motoren über weitere insbesondere ebenfalls gebündelt durch ein Kabel aus dem Grundkörper 4 herausgeführte Leitungen verbunden werden kann.
Die 6 und 7 zeigen eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäße Vorrichtung zur Fräsbearbeitung eines Rotors im Bereich von Schaufelfußaufnahmenuten 1. Gleiche Komponenten sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Der wesentliche Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass die Mittel zur zerstörungsfreien Prüfung der Schaufelfußaufnahmenut 1, also das Wirbelstrom-Prüfsonden-Array 6 und die Mittel zur Fehlerentfernung, also das Fräswerkzeug 7 räumlich getrennt voneinander, konkret an zwei separaten Grundkörpern 4 gehalten sind.
Entsprechend umfasst die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei hohle Grundkörper 4, die sich durch identische Außenkonturen auszeichnen und vorliegend zu dem Grundkörper 4 der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform identisch sind. Dabei ist das Wirbelstrom-Prüfsonden-Array 6 an dem einen Grundkörper 4 gehalten (vgl. 6) und das Fräswerkzeug 7 an dem anderen Grundkörper 4 (vgl. 7). Sowohl der erste als auch der zweite Grundkörper 4 sind - analog zu der ersten Ausführungsform - jeweils mit zwei Weggebereinrichtungen 30 mit jeweils einer Rolle 31 versehen, so dass die vorstehend bereits erörterten Vorteile sowohl für die Messdatenerfassung als auch die Fräsbearbeitung gegeben sind.
Diejenigen Weggebereinrichtungen 30, die an dem das Fräswerkzeug 7 tragenden Grundkörper 4 angeordnet sind, dienen dabei insbesondere der zuverlässigen Positionierung des Fräswerkzeuges relativ zu dem zu bearbeitenden Rotor, wenn der das Fräswerkzeug 7 tragende Grundkörper 4 von einem Benutzer von Hand durch die Schaufelfußaufnahmenut 1 bewegt wird.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist sowohl die Weggeberauswerteeinheit 33 als auch die Steuereinrichtung 35 zur die Werkzeugsteuerung jeweils durch ein Arduinoboard gegeben, wobei das als Weggeberauswerteeinheit 33 dienende Arduinoboard in dem das Prüfsonden-Array 6 tragenden hohlen Grundkörper 4 und das als Steuereinrichtung 35 für Werkzeugsteuerung dienende Arduinoboard in dem das Fräswerkzeug 7 tragenden hohlen Grundkörper 4 angeordnet ist und die entsprechenden Verbindungen durch Leitungen gegeben sind. Die Weggeberauswerteeinheit 33 und die Steuereinrichtung 35 sind analog zu den vorstehend beschriebenen des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet und eingerichtet.
Der die Prüfsonden 5 tragende Grundkörper 4 wird - in Analogie zur ersten Ausführungsform - für über das Kabel 27 mit einem in der Figur nicht dargestellten Wirbelstromgerät 28 verbunden.
Kommt das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz, werden der erste und der zweite Grundkörper 4 nacheinander durch eine zu prüfende und zu bearbeitende Schaufelfußaufnahmenut 1 gezogen, und zwar zuerst derjenige Grundkörper 4, welcher das Prüfsonden-Array 6 trägt zur Erfassung ortsaufgelöster Wirbelstrom-Messdaten, und danach derjenige Grundkörper 4, welcher mit dem Fräswerkzeug 7 versehen ist, um auf Basis der bereitgestellten Daten Material im Bereich vorhandener Fehler zu entfernen, wobei erfindungsgemäß eine automatisierte Steuerung des Fräswerkzeuges 7 in Abhängigkeit der Wirbelstrom-Messdaten erfolgt.
Die mit den Prüfsonden 5 erfassten Wirbelstrom-Messdaten und mit den Weggebereinrichtungen 30 erfassten Positionsdaten werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf einem in den Figuren nicht dargestellten Computer aufbereitet und verrechnet. Beispielsweise wird eine Hüllkurve bzw. mehrere, zu verschiedenen Nuttiefen gehörige Hüllkurven berechnet, welche sämtliche erfassten Fehler einschließt bzw. einschließen. Der Computer überträgt die aufbereiteten Daten an die Steuereinrichtung 35 für die Steuerung des Fräswerkzeugs 7 und dieses wird in Abhängigkeit der Daten gesteuert, während der das Fräswerkzeug 7 tragende Grundkörper 4 von Hand durch die Schaufelfußaufnahmenut 1 geschoben wird. Die Steuerung erfolgt beispielsweise derart, dass eine der Hüllkurve bzw. den Hüllkurven entsprechende Materialabtragung erzielt wird. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine an einen tatsächlichen Fehlerbefund optimal angepasste Materialentfernung sowie den Erhalt einer ihrerseits wieder gut prüfbaren Kontur. Eine Hüllkurvenberechnung und entsprechende anschließende Materialabtragung kann selbstverständlich auch im Rahmen des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels mit einem Grundkörper erfolgen.
Mit der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind diverse Vorteile verbunden. Einerseits wird die Menge an entferntem Material gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduziert, insbesondere auf ein der einen tatsächlich bestehenden Fehlerbefund mögliches Minimum begrenzt. Darüber hinaus werden insbesondere infolge der motorisierten Steuerung des Fräswerkzeuges 7 rechenbare Bearbeitungskonturen erhalten. Diese sind insbesondere geeignet, um eine Basis für eine Lebensdauerberechnung durchzuführen. Würden detektierte Fehler mit einem vollständig handgeführten Werkzeug entfernt, läge keine Gewissheit über die Geometrie der resultierenden Konturen vor.
Die aus der erfindungsgemäße Nachbearbeitung resultierenden Bearbeitungskonturen zeichnen sich, da Material immer nur an denjenigen axialen Positionen entfernt wird, an denen tatsächlich Fehler vorliegen, durch einen in axialer Richtung nicht konstanten Querschnitt aus. Um eine erneute zuverlässige zerstörungsfreie Überprüfung von auf die erfindungsgemäße Weise hergestellten Bearbeitungskonturen zu ermöglich kann vorgesehen sein, dass die Prüfsonden 5 des Prüfsonden-Arrays 6 an dem Grundkörper 4 - analog zu den Federdruckstücken 11 - derart federnd an dem Grundkörper 4 gehalten sind, dass sie auswärts von dem Grundkörper 4 vorstehen und in Richtung des Grundkörpers 4 gegen eine Federkraft in diesen herein bewegbar sind.
Aus der 8 geht ein Ausführungsbeispiel für die federnde Lagerung der Prüfsonden 5 an einem hohlen Grundkörper 4 hervor. Die Figur zeigt eine abschnittsweise Ansicht auf die Innenseite der Wandung 37 eines geöffneten hohlen Grundkörpers 4, wie er in den 1 und 2 sowie 5 und 6 zu sehen ist. Die federnde Lagerung ist über metallische Federelemente 38 realisiert, die an ihrem einen Ende mittels einer Schraube 39 an der Wandung 37 des Grundkörpers 4 innenseitig fixiert sind und mit ihrem anderen Ende jeweils eine Prüfsonde 5, in die eine Leitung 34 mündet, rückseitig übergreifen. Wird von der Außenseite eine Kraft auf eine Prüfsonde 5 ausgeübt, wird diese innerhalb der diese aufnehmenden Durchgangsbohrung nach innen gegen das dann nachgebende Federelement 38 verschoben. Wirkt keine Kraft von außen ein, steht die Prüfsonde 5 um einen definierten maximalen Wert aus dem Grundkörper 4 vor. In diesem Zustand liegen von der Prüfsonde 5 abragende Anschläge 40 innenseitig an der Wandung des Grundkörpers 4 an. Die das jeweilige Federelement 38 fixierenden Schrauben 39 sind jeweils in eine Gewindebohrung eingeschraubt, die in einem von der Wandung 37 nach innen abragenden zylinderförmigen Vorsprung 41 vorgesehen ist und die Prüfsonden 5 sitzen jeweils in einer Durchgangsbohrung, die ebenfalls in einem solchen zylinderförmigen Vorsprung 41 vorgesehen ist.
Wird ein mit auf diese Weise federnd gehaltenen Prüfsonden 5 ausgestatteter Grundkörper 4 durch eine Schaufelfußaufnahmenut 1 bewegt, folgen die Prüfsonden 5 bereits hergestellten Bearbeitungskonturen auch in demjenigen Falle, dass sich diese durch einen veränderlichen Querschnitt auszeichnen. Durch diese Ausgestaltung können die Wirbelstromsonden 5 in unterschiedlichen Frästiefen Verwendung finden. Die federnd gelagerten Prüfsonden sind bevorzugt derart ausgestaltet, dass ihre Kontur an die Kontur des im Rahmen einer vorangegangenen Bearbeitung verwendeten Fräswerkzeugs 7 angepasst ist. Die Prüfsonden 5 können sich dann je nach Frästiefe in die ausgefräste Nut schmiegen und haben minimalen, im besten Falle keinen Abstand zu der zu messenden Oberfläche. Da die Prüfsonden 5 bei federnder Lagerung auch bei Nuten mit axial veränderlicher Frästiefe immer in Kontakt mit der Bauteiloberfläche stehen, liefern sie auch für erfindungsgemäß nachbearbeitete Bauteile zuverlässige Messdaten zu vorhandenen Fehlern.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015222529 A1 [0004, 0014]

Claims

Verfahren zur Durchführung einer materialabtragenden, insbesondere spanenden Bearbeitung eines Bauteils (2), insbesondere innerhalb einer in dem Bauteil vorgesehenen Nut (1), bei dem - ortsaufgelöste Messdaten, die Informationen über Fehler, insbesondere Risse in dem Bauteil (2) umfassen, bereitgestellt werden, und - eine materialabtragende, insbesondere spanende Bearbeitung des Bauteils (2) mit wenigstens einem motorisiert bewegbar, insbesondere motorisiert verfahr- und/oder schwenkbar gelagerten Bearbeitungswerkzeug (7) erfolgt und in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten bevorzugt automatisiert gesteuert wird, an welchen Positionen an dem Bauteil (2) das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) zur Materialentfernung im Bereich von vorhandenen Fehlern mit dem Bauteil (2) in Eingriff gebracht wird, und insbesondere in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten bevorzugt automatisiert gesteuert wird, wie tief das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) in das Bauteil (2) eingetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (4), an welchem das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) motorisiert bewegbar gehalten ist, bevorzugt manuell entlang des Bauteils (2) verfahren wird, und in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten bevorzugt automatisiert gesteuert wird, an welchen Positionen an dem Bauteil (2) das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) derart relativ zu dem Grundkörper (4) bewegt wird, dass es zur Materialentfernung mit dem Bauteil (2) in Eingriff kommt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) an dem Grundkörper (4) um eine Schwenkachse (14) schwenkbar und/oder entlang einer bevorzugt linearen Verfahrstrecke verfahrbar gehalten ist, und insbesondere in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten gesteuert wird, an welchen Positionen an dem Bauteil (2) und in welchem Maße das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) um die Schwenkachse (14) geschwenkt und/oder entlang der Verfahrstrecke verfahren wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine materialabtragende Bearbeitung innerhalb einer Nut (1), insbesondere innerhalb einer Schaufelfußaufnahmenut einer Strömungsmaschine erfolgt und bevorzugt Messdaten bereitgestellt werden, welche zumindest in Bezug auf die Längserstreckungsrichtung der Nut (1) ortsaufgelöste Informationen über Fehler, insbesondere Risse in dem Bauteil (2) im Bereich der Nut (1) umfassen, und der Grundkörper (4) in Längserstreckungsrichtung der Nut (1) verfahren wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (4) entlang des Bauteils (2) verfahren wird, an dem wenigstens eine Prüfsonde (5) zur zerstörungsfreien Prüfung des Bauteils (2) gehalten ist, und unter Verwendung der wenigstens einen an dem Grundkörper (4) gehaltenen Prüfsonde (5) Messdaten erfasst werden, welche ortsaufgelöste Informationen über Fehler, insbesondere Risse in dem Bauteil (2) umfassen, und die erfassten Messdaten für die Steuerung des wenigstens einen an dem Grundkörper (4) gehaltenen Bearbeitungswerkzeugs (7) bereitgestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nacheinander zwei bevorzugt zumindest im Wesentlichen die gleiche Form aufweisende Grundkörper (5) entlang des Bauteils (2) verfahren werden, wobei an dem zuerst entlang des Bauteils (2) verfahrenen ersten Grundkörper (4) wenigstens eine Prüfsonde (5) zur zerstörungsfreien Prüfung des Bauteils (2) gehalten ist, und unter Verwendung der wenigstens einen an dem ersten Grundkörper (4) gehaltenen Prüfsonde (5) die Messdaten erfasst werden, welche ortsaufgelöste Informationen über Fehler, insbesondere Risse in dem Bauteil umfassen, und wobei an dem anschließend entlang des Bauteils (2) verfahrenen zweiten Grundkörper (4) das wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug (7) motorisiert bewegbar gehalten ist, und die unter Verwendung der wenigstens einen an dem ersten Grundkörper (4) gehaltenen Prüfsonde (5) erfassten Messdaten für die Steuerung des wenigstens einen an dem zweiten Grundkörper (4) gehaltenen Bearbeitungswerkzeuges (7) bereitgestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bereitgestellten Messdaten zu der Tiefe von in dem Bauteil (2) vorhandenen Fehlern, insbesondere Rissen korrespondierende Tiefenwerte, insbesondere Amplitudenwerte und den Tiefenwerten jeweils zugeordnete Ortskoordinaten, welche die jeweilige Fehlerposition angeben, umfassen, und dass das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) an Positionen in Eingriff mit dem Bauteil (2) gebracht wird, an denen laut den Messdaten ein Tiefenwert oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes vorliegt, und/oder das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) jeweils um eine von dem Betrag des Tiefenwertes abhängige Tiefe in das Bauteil (2) eingetrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis der bereitgestellten Messdaten wenigstens eine Hüllkurve berechnet wird, welche mehrere, bevorzugt sämtliche gemäß den Messdaten vorhandene Fehler einschließt, und dass das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) derart gesteuert wird, dass eine der wenigstens einen Hüllkurve entsprechende Materialabtragung erzielt wird.
Vorrichtung zur materialabtragenden, insbesondere spanenden Bearbeitung eines Bauteils (2), insbesondere innerhalb einer in dem Bauteil (2) vorgesehenen Nut (1), umfassend - einen bevorzugt länglichen Grundkörper(4), welcher zur Bearbeitung eines Bauteils (2) entlang diesem zu verfahren ist, - wenigstens ein materialabtragendes, insbesondere spanendes Bearbeitungswerkzeug (7), welches an dem Grundkörper (4) motorisiert bewegbar, insbesondere motorisiert verfahr- und/oder schwenkbar gehalten ist, - wenigstens eine an dem Grundkörper (4) gehaltene Weggebereinrichtung (30) zur Bestimmung von Ortskoordinaten, und - eine Steuereinrichtung (35), welche mit dem wenigstens einen Bearbeitungswerkzeug (7) und insbesondere der wenigstens einen Weggebereinrichtung (30) bevorzugt über Kabel verbunden oder verbindbar und ausgebildet und eingerichtet ist, um ortsaufgelöste Messdaten, die Informationen über Fehler, insbesondere Risse in einem zu bearbeitenden Bauteil (2) umfassen, zu empfangen und das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) in Abhängigkeit der Messdaten zu steuern.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Prüfsonde (5) zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils (2) vorgesehen ist, der an dem Grundkörper (4) oder an einem bevorzugt zumindest im Wesentlichen die gleiche Form wie der Grundkörper (4) aufweisenden weiteren Grundkörper (4), an dem wenigstens eine weitere Weggebereinrichtung (30) zur Bestimmung von Ortskoordinaten gehalten ist, angeordnet ist, und die Steuereinrichtung (35) mit der wenigstens einen Prüfsonde (5) verbunden und eingerichtet ist, um das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) in Abhängigkeit von mit der wenigstens einen Prüfsonde (5) erfassten Messdaten zu steuern.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (4) wenigstens zwei Weggebereinrichtungen (30) zur Bestimmung von Ortskoordinaten gehalten sind, und bevorzugt die Weggebereinrichtungen (30) jeweils einen Wegerfassungskörper (31) aufweisen, der an dem Grundkörper (4) bewegbar, insbesondere rotierbar gehalten und derart angeordnet ist, dass er mit der Oberfläche eines zu untersuchenden Bauteils (2) in Kontakt bringbar ist, wobei jede an dem Grundkörper (4) gehaltene Weggebereinrichtung (30) ausgebildet ist, um in Reaktion darauf, dass ihr Wegerfassungskörper (31) relativ zu dem Grundkörper (4) bewegt wird ein Bewegungssignal auszugeben, das eine Information über die momentane Geschwindigkeit der Bewegung des Wegerfassungskörpers (31) relativ zu dem Grundkörper (4) enthält oder aus dem eine solche ableitbar ist, und bevorzugt eine insbesondere in dem Grundkörper (4) angeordnete Weggeberauswerteeinheit (33) vorgesehen ist, welche mit den an dem Grundkörper (4) gehaltenen Weggebereinrichtungen (30) verbunden und ausgebildet und eingerichtet ist, um im Betrieb Bewegungssignale von den Weggebereinrichtungen (30) zu empfangen, und um kontinuierlich oder in vorgegebenen zeitlichen Abständen zu ermitteln, der Wegerfassungskörper (31) welcher an dem Grundkörper gehaltenen Weggebereinrichtung (30) am schnellsten bewegt wird, und insbesondere um das Bewegungssignal der Weggebereinrichtung (30) mit dem am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper (31) auszugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Prüfsonde (5) an einem weiteren Grundkörper (4) angeordnet ist, und an dem weiteren Grundkörper (4) wenigstens zwei Weggebereinrichtungen (30) zur Bestimmung von Ortskoordinaten gehalten sind, und bevorzugt die Weggebereinrichtungen (30) jeweils einen Wegerfassungskörper (31) aufweisen, der an dem weiteren Grundkörper (4) bewegbar, insbesondere rotierbar gehalten und derart angeordnet ist, dass er mit der Oberfläche eines zu untersuchenden Bauteils (2) in Kontakt bringbar ist, wobei jede an dem weiteren Grundkörper (4) gehaltene Weggebereinrichtung (30) ausgebildet ist, um in Reaktion darauf, dass ihr Wegerfassungskörper (31) relativ zu dem weiteren Grundkörper (4) bewegt wird ein Bewegungssignal auszugeben, das eine Information über die momentane Geschwindigkeit der Bewegung des Wegerfassungskörpers (31) relativ zu dem weiteren Grundkörper (4) enthält oder aus dem eine solche ableitbar ist, und bevorzugt eine insbesondere in dem weiteren Grundkörper (4) angeordnete Weggeberauswerteeinheit (33) vorgesehen ist, welche mit den an dem Grundkörper (4) gehaltenen Weggebereinrichtungen (30) verbunden und ausgebildet und eingerichtet ist, um im Betrieb Bewegungssignale von den Weggebereinrichtungen (30) zu empfangen, und um kontinuierlich oder in vorgegebenen zeitlichen Abständen zu ermitteln, der Wegerfassungskörper (31) welcher an dem weiteren Grundkörper gehaltenen Weggebereinrichtung am schnellsten bewegt wird, und insbesondere um das Bewegungssignal der Weggebereinrichtung (30) mit dem am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper (31) auszugeben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (4) und insbesondere der weitere Grundkörper (4) entlang seiner Längserstreckung einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist und/oder dass der Grundkörper (4) und insbesondere der weitere Grundkörper (4) einen Tannenbaum- oder Schwalben- oder T-förmigen oder Hammerkopfförmigen Querschnitt aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) um eine Schwenkachse (14) schwenkbar und/oder entlang einer bevorzugt linearen Verfahrstrecke verfahrbar an dem Grundkörper (4) gehalten ist und insbesondere die Steuereinrichtung (35) ausgebildet und eingerichtet ist, um das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug (7) in Abhängigkeit der bereitgestellten Messdaten um die Schwenkachse (14) zu schwenken und/oder entlang der Verfahrstrecke zu verfahren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (35)zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet und eingerichtet ist.