DE1573616A1

DE1573616A1 - Ultraschallpruefvorrichtung mit rotierenden Pruefkoepfen

Info

Publication number: DE1573616A1
Application number: DE19651573616
Authority: DE
Inventors: Dr-Phys Herbert Krautkraemer
Original assignee: J und H KRAUTKRAEMER GES fur
Current assignee: J und H KRAUTKRAEMER GES fur
Priority date: 1965-12-01
Filing date: 1965-12-01
Publication date: 1970-07-23
Also published as: GB1172385A

Description

K 9207/

Ct

ratwe,

Patentanwalt l.G.GRAVEDipJ.Phys. 5022 Junkers^nrf/Koln Birkenallee 1 Tel. 48 /ö7ö

2 9. 11.65

Krautkrämer, Gesellsohaf t für EIe let ro physik 5 Köln -Kletten, ^ö£&emburger tf tr as se 449

"UltrascJiallprüfvorrichtung Hit rotierenden Prüfköpfen"

Die Erfindung bezieht sich, auf eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung von Rohren mittels ultraschall, insbesondere nach dem xlcho-lnpuls-Verfaliren, mit einem oder mehreren um die Rohrachse rotierenden Prüfköpfen.·

Rohre können Fertigungsfehler enthalten, wie Schlackeneinschlüße, Dopplungen, Längs- oder Querrisse usw„, die in hochbeanspruchten Konstruktionen unzuläßig sind. Dahur besteht das Bedürfnis, sie zerstörungsfrei zu prüfen. Hierfür wird bekannt erweise das mtraachall-^raiit^i-V-^v erfahr en benutzt, wobei Ultraschall-Iupulse senkrecht oder

schräg von einem oder mehreren Prüfköpfen in die Rohrwandung eingestrahlt werden. Zur Übertragung der Ultraschall-Energie vom Prüfkopf auf das Rohr muß zwischen beiden eine Koppelflüssigkeit in Form eines films, Strahls oder Bades sein, Bei der Prüfung wird die Aussenoberiläche des. Rohres je nach der geforderten Prüfgenauigkeit mehr oder weniger lückenlos mit den Prüfköpfen abgetastet, woraus für die Praxis die Forderung nach einer hohen laufgeschwindigkeit resultiert. Bs sind Anlagen bekannt, bei denen die spiralige Relativbewegung der Prüfköpfe zu dem zu prüfenden Rohr mechanisiert ist.

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liit größer werdendem liohrdurchmesser und höheren Drehzahlen nimmt aber die Zentrifugalkraft schnell zu. Der Drehung dee Rohres sind wegen der unvermeidlichen Unwucht enge Grenzen gesetzt; aber auch die Drehung von ausgewuchteten Prüf köpf en um das Rohr ist nur so 1-ange erfolgreich, als die Zentrifugalkraft nicht zum Abreißen der Koppelflüßigkeit und d ^:iuit zuu Verlust der Ankopplung führt. Zur Überwindung dieser Uchwieri^keit üind zwar Anordnungen bekannt, bei denen das zu prüfende Rohr durch eine Druckfass erkannter geführt wird, in der die ϊζΑϊköpfe rotieren, oder Druckwasüer den rotierenden Prüfköpfen zugeführt wird. 3eide Lösungen sind maschinell sehr aufwendig, die zugehörigen Drehzahlen begrenzt.

Ds ist ferner bekannt, Rohre von innen auch mit .-ilfe einer Vorrichtung, jedoch nur manuell abzutasten.

jer Erfindung liegt dii Aufgabe zu Grunde, aen durch die Zentrifugalkraft auftretenden _A; acht ail zu vermeiden und sogar in einen Vorteil umzuwandeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgö'uäß aurch Anordnung der rotierenden Prüfköpfe im Inneren des zu prüfenden Rohres gelöst.

Ua eine solche Vorrichtung in einfacher und zweckmäßiger ',/eise unterzubringen, weibt sis in dea i:u prüfenden Rohr Dichtungsv.iinde, wie zwei ^ichtmusebenen auf, die mit der iLOhrwanduiig eine rait iCoppelfl'ißiglceit gbfüllte ,ein oder mehrere rotierende Prüf köpfe β u\f nehm ende Kammer bildet.

iiine vorteilhefte .Vaisnutzung der lioppelflüßigkeit k&nn dadurch erreicht werden, daß die Vorrichtung mit einar von der fli-jßenden ^Coppclflü3igkeit bewegten, die Prüfköpfe antreibenden !Turbine versehen i^t. Je nach i)inself_.ll kann eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vorsehen,daß das

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die Vorrichtung aufnehmende Rohr ganz oder abschnittsweise mit Koppelflüßigkeit gefüllt ist.

Eine sichere, einwandfreie Führung der Vorrichtung innerhalb des Rohres kann gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Vorrichtung durch spreizbare Arme, wie am Unde uit Rollen versehene, über den Rohrumfang verteilte Tripel an der Rohrimienwand gleitend abgestützt ist. Ein kompakter Aufbau und gute Antriebsverhältnisse werden gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß ein auf der Führungentange gelagerter und innerhalb des Rohres oder der abgedichteten Kammer angeordneter Antriesraotor verwendet wird, l^ine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Fuhrungsstange aus Wasserzuleitung ausgebildet ist, so daß -sie in zweckmäßiger Weise gleichzeitig mehrere Aufgaben erfüllt.

3in Ausführungi> ;is;iel der ;3rbindung ist in dex· Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Prüfvorrichtung nebst Haltevorrichtung in einem Rohrabschnitt.

Fig. 2 die Prüfvorrichtung in einer mit Flüsigkeit gefüllten Kauner innerhalb des Rohres.

Ein Ausfiüirungsbeispiel zei_ct jig. 1. Die Führungsatange trägt zwei spreizbare Rollentripel 12a und 12b, die in dem Rohr 10 gegen die Rohrinnenw^nd durch Federn oder eine :nechaniöche Vorrichtung gedrücicj werden. Hierdurch kt.nju die Führung stange in Längsrichtung durch das Rohr geschoben -..'erden. Zwiöo-ien den beiden Rolleiv-ripelii ist auf der Jti.nge der Hotor 13 t^Ji-.:otigt, d-jr ai^ vor ili::: cit::e-äe Prüfkopflialte-

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rung 14, die auf der Führungsstange gelagert ist, in. Rotatioi^rersetzt. Dabei können die Prüfköpfe je nach der ... Prüf auf gäbe 'entweder fest montiert oder federnd gelagert sein. Im letzteren'Pail werden sie durch die Zentrifugalkraft gegen die Rohrinnenwandung gedrückt. In der Ausführungsform mit fest montierten Prüfköpfen muß das ganze Rohr mit Wasser gefüllt sein· Bei beweglichen Prüfköpfen, die durch die Zentrifugalkraft gegen die Innenwand gedrückt werden, reicht ein Flüßigkeitsfilm auf der Rohrinnenober*i fläche zur Ankopplung aus.

Eine besonders zweckmäßige Ausführung der Erfindung besteht darin, daß die Prüfköpfe im Rohrinneren in einer mit Koppelflüßigkeit gefüllten Kammer rotieren, wobei diese Kammer von dem Rohr und zwei Mchtungsebenen gebildet wird. Pig. zeigt das Rohr 10, die Dichtungsebenen 16,17, die Führungsstange 11, den Motor 13 und die Prüfkopfanordnung 14a* Die Wasserkammer, die in der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist, wird durch die ggfs. hohle Führungsstange mit Wasser gefüllt. Die rotierende Prüfkopfanordnung wird das Wasser in der Wasserkaumer in Drehung versetzen, wodurch unter dem Druck der Zentrifugalkraft sich eventuelle Luftblasen, die die Ankopplung stören wurden, in der Drehachse sammeln, wo sie die Prüfung nicht behindern und eventuell leicht abgeführt werden können. Hierdurch ergibt a ich der Vorteil, daß eventuelle Zentrifugalkräfte gering werden und man mit geringem maschinellen Aufwand eine sehr hohe Drehzahl erreicht. Die Dichtungsebenen, die mit der Rohrwandung die Kammer bilden, sollen erfindungsgemäß zum Zentrieren der Prüfkopf - Anordnung zum Rohr dienen. Der Antrieb der Prüfkopf-Anordnung kann durch einen Elektromotor oder durch eine von dem unter Druck zugeführten Kopplungswasser getriebenen Turbine erfolgen. liach beendigter Pri.fung wird die Prüfkopfhalterung mit den Dichtungsscheiben oder den Spreiztripeln aus dem Rohr herausgezogen.

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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß man mit einer hohen Prüfgeschwindigkeit in automatischer Weise, insbesondere Rohre größeren- Durchmessers ohne Abreissen der Koppelflüßigkeit, infolge der Zentrifugalkraft, -aliiiti¹«»- kann und den bisherigen auf die Zentrifugalkraft zurückführenden Nachteil in einen Vorteil umwandelt, denn durch die Zentrifugalkraft, wird nun die Koppelflüßigkeit vom Prüfkopf zur Rohrwand getrieben, was optimale Ankopplung ergibt. Bei Benutzung von schleifenden Prüfköpfen werden auch diese gegen die Rohrwandüng gedruckt.

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Claims

• Patentanwalt

5256 Engeldorf, Post Hommepich bei Köln

Patentansprüche

Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung von Rohren mittels Ultraschall, insbesondere nach dem Echo - Impuls - Verfahren, mit einem oder mehreren um die Rohrachse rotierenden Prüfköpfen, gekennzeichnet durch im Inneren des zu prüfenden Rohres angeordnete Prüfköpfe.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in dem zu prüfenden Rohr Oichtungswände, wie zv/ei Dichtunjsebenen aufweist, die mit der Rohrwandung eine mit Koppelflüßigkeit gefüllte, ein oder nehrere rotierende Prüfköpfe aufweisende Kammer bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer von der fließenden lloppelflüssigkeit bewegten, die Prüfköpfe antreibenden Turbine versehen
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansj^rüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Vorrichtung aufnehmen- / de Rohr ganz oder abschnittsweise mit Koppelfl '.Jüig gefüllt ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch spreizbare Arme,wie am Ende mit Rollen versehene,über den Rohrumfang verteilte Tripel an der Rohrinnenwand gleitend abgestützt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ei-"en xuf der Führungsstange und innerhalb des Rohres der abgedichteten Kammer gelagerten Antriebsmotor.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange als Wasserzuleitung ausgebildet ist.

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