DE2439662A1

DE2439662A1 - Vorrichtung zum zerstoerungsfreien pruefen von metallischen rohlingen auf oberflaechenfehler

Info

Publication number: DE2439662A1
Application number: DE2439662A
Authority: DE
Inventors: Per-Olle Karlsson
Original assignee: Granges Oxelosund Jarnverk AB
Current assignee: Granges Oxelosund Jarnverk AB
Priority date: 1974-08-19
Filing date: 1974-08-19
Publication date: 1976-03-04
Also published as: FR2282640B1; BE830783A; GB1518994A; ES438960A1; SU882425A3; IT1028835B; AT354145B; ATA450175A; JPS5127988A; DE2439662B2; FR2282640A1; US4041379A; SE407113B; NL7507651A; CA1038242A; DE2439662C3

Description

Vorrichtung zum zerstörungsfreien Prüfen von metallischen HohlIngen auf Oberflächenfshler

Die Erfindung betrifft eine Verrichtung zum zerstörungsfreien Prüfen metallischer Rohlinge j insbesondere Stahlbraranen^ Flachstahl oder Knüppeln auf Fehlstellen wie an oder nahe unter der Oberfläche befindliche Risse, Oberwalzungen* Lunker* Blasen oder dergl. mit relativ zur Oberfläche der Prüflinge verfahrbaren derartige Fehlstellen feststellenden Prüforganen,

Die Möglichkeiten, alle diese Fehler im Brammenzustand zu erkennen, sind sehr unsicher und '//erden meist visuell vorgenommen. Es sind auch Prüfungsverfähren vorgeschlagen worden, die die

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Fehler nach ihrer Lage und ihrem Tiefenverlauf, d. h. dreidimensional feststellen, insbesondere mittels Wirbelstromoder Streuflußmessverfahren, bei denen das magnetische Streufeld entweder mittels' sondenförmiger Prüforgane, wie Oberwellensonden, nagnetempfindlichen Halbleitern, Induktionsspulen oder dgl. vorzugsweise in Differenzschaltung abgetastet und ausgemessen wird. Eine Schwierigkeit bei derartigen Prüfverfahren besteht darin, daß das Meßergebnis durch Schwankungen des Abstandes zwischen der Brammenoberfläche und den Prüforganen verfälscht wird, wobei derartige Schwankungen durch die zum Teil erheblichen Oberflächenunebenheiten der Prüflinge, insbesondere der Stahlbrammen hervorgerufen werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, daß die Prüforgane beim Abtasten der Brammenoberfläche' unabhängig von Oberflächenunebenheiten, ständig in Anlage an der Brammenoberfläche bleiben und sich ohne seitliches Verschieben oder Ausweichen genau in Abtasrrichtung über die Brammenoberfläche verfahren werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgenäß dadurch gelöst, daß ein oder mehrere mit Prüforganen versehene Prüfköpfe mittels von einem geneinsamen Tragarm gehaltenen, die Druck- und die Zugkräfte im wesent¹-lichen getrennt voneinander übertragenden Druck- und Zuggliedern individuell senkrecht zur Brainmenoberflache auf- und abbewegbar und in Fahrrichtung zwangsgeführt» in Anlage an dl© Brammenoberfläche gehalten sind*

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Die-erfindungsgenäße Vorrichtung bietet den Vorteil einer im wesentlichen exakten Feststellung der Fehler nach Lage und Tiefe. Es hat sich herausgestellt, daß der Fehlertiefenverlauf mittels der erfindungsgemäßen Voi-richtung sich auf t 0,5 bis 1 mm genau feststellen läßt. Diese im wesentlichen exakte Feststellung der Fehlertiefen hat den Vorteil, daß beim Herausarbeiten dieser Fehler kein unnötiger' Materialverlust durch eine zu tief in die Stahlbramme eindringende Bearbeitung entsteht.

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn jeder Prüfkopf zumindest um eine erste.sich etwa quer zur Fahrrichtung und etwa parallel zur Brammenoberfläche erstreckenden Kippachse kippbar ist, so daß sich jeder Prüfkopf zumindest den Oberflächenwellen in Fahrrichtung anpassen kann. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn jeder Prüfkopf um eine zweite sich etwa parallel zur Fahrrichtung und etwa parallel zur Brammenoberfläche erstreckenden Kippachse kippbar ist. Dadurch kann sich der Prüfkopf im wesentlichen allen Oberflächenunebenheiten der Brammenoberfläche anpassen und unter ständiger Anlage über diese gleiten.

Erfindungsgemäß greift an jedem Prüfkopf mindestens ein Druckglied mit veränderbarer Länge an, das mit seinem einen Ende am Tragarm und mit seinem anderen Ende am Prüfkopf gelagert ist, wobei die Druckglieder die Prüfköpfe.mit einer vorbe-

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stimmten Kraft in Anlage an die Brammenoberfläche drücken.

Es ist vorteilhaft, als Druckglieder zweiseitig beaufschlagbare Luft- oder Hydraulikzylinder zu verwenden, mit deren Hilfe sich jeder Prüfkopf nach erfolgtem Prüfvorgang von der Brammenoberfläche abheben läßt.

Erfindungsgemäß greift an jedem Prüfkopf mindestens ein Zugglied an, das mit seinem einen Ende mit dem Tragarm und mit seinem anderen Ende mit dem unteren Bereich des Prüfkopfes in Verbindung steht, wobei 'die Zugglieder sich in etwa horizontal erstrecken und mindestens um eine sich etwa parallel zur Brammenoberfläche und quer zur Fahrrichtung erstreckende Kippachse verschwenkbar sind.

Es hat sich zur Erhöhung der Richtungsstabilität der Prüfköpfe in der gewünschten Fahrrichtung als besonders vorteilhaft erwiesen, zwei über Kreuz verlaufende Zugglieder zu verwenden. Diese sind vorteilhafterweise jeweils mittels an ihren Enden angebrachten Kugelkopfgelenken mit dem Tragarm und dem Prüfkopf verbunden. Dadurch ist ein Verschwenken der Zugglieder um eine sich senkrecht zur Fahrrichtung und parallel zur Brammenoberfläche erstreckende Achse bei gleichzeitiger gegenseitiger Verwindung der Zugglieder möglich, die durch ein Kippen des Prüfkopfes um die sich parallel zur Fahrrichtung erstreckende Achse hervorgerufen wird.

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Zur Vermeidung einer gegenseitigen Behinderung der Zugglieder im Bereich der Kreuzungsstelle, weist erfindungsgemäß mindestens eines der Zugglieder eine u-förmige Kröpfung auf, die sich um das andere Zugglied herumerstreckt.

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, als Zugglieder deichselartige Zuglenker zu verwenden, die-aus mindestens zwei um die Längsachse der Zuglenker gegeneinander verdrehbaren Bauteilen bestehen, wobei die Anordnung so getroffen ist,, daß die wirksame Länge der Zuglenker beim Verdrehen der Bauteile im wesentlichen konstant bleibt.

Erfinciungsgemäß läßt sich eine Zwangsführurig der Prüfköpfe in der gewünschten Fahrrichtüng dadurch erreichen, daß die Druckglieder am Tragarm über ein Drehgelenk befestigt sind, dessen Drehachse sich senkrecht zur Fährrichtung der Prüfköpfe und parallel zur Brammenoberfläche erstreckt.

Die Kippbewegüngen der Prüfköpfe üni die sich senkrecht zur Fahrrichtung uiid parallel zur Brämmehöb er fläche sowie um die sich parallel zur Fahr richtung erstreckehcieü Kippachsen werden vorteilhaft dadurch erreicht j daß das andere den Prüfköpfeh zugewandte Ende der Drüclkglieder über ein Kardangelenk mit dem zügehörigen 'Prüfkopf vefblinden ist.

Effindühgsgeir.äß wird äie Zwang sfulrrüng des Pfüfkopfes in der gewünschten FanfricMtung äücfi dadurch bewirkt, daß' die

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Zugglieder über Kreuz angeordnet und an ihren Kreuzungs¹ stellen mittels eines durch beide Zuglenker hindurchgeführten Verbindungsstiftes so verbunden sind, daß trotz Verwindung der Zuglenker um die sich parallel zur Fahrrichtung erstreckende Achse keine seitliche Verschiebung der Prüfköpfe von der Bewegungsbahn möglich ist.

Hierbei ist es vorteilhaft, den Verbindungsstift in Richtung senkrecht zu der durch die Zugglieder bei unverwundener Lage gebildeten Ebene durch die Zugglieder hindurchzuführen, wobei er in dem einen Zugglied fest, in dem anderen Zugglied in Richtung seiner Achse verschieblich angeordnet ist. Dadurch ist eine Änderung des durch die über Kreuz angeordneten Zugglieder gebildeten Winkels auch bei gegenseitiger Verwindung der Zugglieder verhindert.

Erfindungsgemäß sind die Prüfköpfe in einer Linie nebeneinander an den Tragarm individuell "gelagert, wobei der Abstand benachbarter Prüfköpfe etwa gleich einer durch die im Prüfkopf angeordneten Prüforgane bestimmten Abtastb'reite oder einem ganzzahligen Vielfachen hiervon beträgt. Hierbei wird der Tragarm mit den Prüfköpfen um 1, 2, 3 usw. Abtastbreiten senkrecht zu den durch die Prüforgane bestimmten Abtaststreifen verschoben und die Brammenoberfläche dann in der gleichen V/eise abgefahren, bis die Brammenoberfläche im wesentlichen vollständig abgetastet ist.

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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß sich der Tragarm für die Prüfköpfe senkrecht zur Bewegungsrichtung im wesentlichen über den gesamten abzutastenden Oberflächenbereich erstreckt. Da die Dicke der Brammen in Abhängigkeit von der Art ihrer Herstellung und der Abmessungen der zu walzenden Bleche zwischen etwa 100 und etwa 600 mm betragen kann, ist der Tragarm 3 mittels einer Grobeinstellvorrichtung um etwa 500 bis 600 mm senkrecht zur Auflage der Brammen verstellbar, wobei mittels dieser Grobeinstellvorrichtung der Abstand der Unterkante des Tragarmes zur zu prüfenden Brammenoberfläche vorzugsweise auf etwa 50 bis 60 mm eingestellt wird.

Vorzugsweise wählt man die Länge des Tragarmes nur gleich einem Bruchteil der größtmöglichen Erstreckung des zu prüfenden Oberflächenbereichs in Richtung des Tragarmes, wobei man nach dem vollständigen Abfahren einer Tragarmbreite.der Brammenoberfläche den Tragarm mit den Prüfköpfen etwa um die Tragarmlänge in Richtung des Tragarmes versetzt, um den benachbarten Brammenoberflächenbereich in der gleichen Weise wie den ersten Bereich abzufahren.

Erfindungsgemäß sind die Zug- und Druckglieder so bemessen, daß die Prüfköpfe aus ihrer -Normallage mindestens bis zu etwa 30 bis 50 mm nach oben und mindestens bis zu etwa 40 bis 60 mm nach unten ohne wesentliche Veränderung des Anlagedruckes bewegbar sind und somit die erfindungsgemäße Vorrichtung für

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Prüflinge wie Brammen, Flachstahl oder Knüppel geeignet ist, deren Dicke um etwa 70 bis 110 mm variiert.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Anlagefläche der Prüfköpfe aus einem im wesentlichen hochverschleißfesten Gleitwerkstoff besteht.

Erfindungsgemäß weist jeder Prüfkopf Prüforgane auf, die im Inneren der Prüfköpfe im Bereich der Innenseite der Anlagefläche fest und/oder im festen Abstand von der Anlagefläche hin- und herbewegbar angebracht sind. Als Prüforgane eignen sich insbesondere in Differenzschaltung geschaltete ein magnetisches Streufeld ausmessende Sonden, wie Oberwellensonden, magnetempfindliche Halbleiter, Induktionsspulen oder dgl. bzw. in Differenzschaltung geschaltete Wirbelstromsonden.

Da das Eigengewicht der Prüfköpfe und der dadurch hervorgerufene Anlagedruck der Prüfköpfe an die Brammenoberfläche sehr groß sein kann, kann es zur Verminderung der Gleitreibung vorteilhaft sein, die als Kolben- und Zylindereinheit ausgebildeten Druckglieder in Hubrichtung so zu beaufschlagen, daß ein Teil des Gewichtes der Prüfköpfe ausbalanciert ist und die Prüfköpfe mit einer vorbestimmten Druckkraft in Anlage an die Brammenoberfläche gehalten werden, die kleiner als das Gewicht der Prüfköpfe ist.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teiles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung teilweise im Schnitt;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1 von oben gesehen;

Fig. 3 in einem Teilschnitt längs der Linie III-III der Fig. 1 eine Einzelheit bezüglich der Lagerung der Prüfköpfe in vergrößerten Maßstab;

Fig. 4 eine Teildraufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform der die Zugkräfte auf den Prüfkopf übertragenden Zugglieder in vergrößertem Maßstab;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 4;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des Zuggliedes im Schnitt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 werden die mit Prüforganen 6 versehenen Prüfköpfe 1 mittels von einem gemeinsamen Tragarm 3 gehaltenen, die Druckr und Zugkräfte im wesentlichen getrennt voneinander übertragenden Druckglied 4 und Zuggliedern 2 und 5 individuell und in einer Linie in einem vorbestimmten Abstand nebeneinander senkrecht zur Brammenoberfläche 10 auf- und abbewegbar und in Fahrrichtung 7 zwangsgeführt in Anlage an die Brammenoberfläche TO gehalten.

Hierbei greift an jedem Prüfkopf 1 ein Druckglied 4 mit ver-

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änderbarer Länge an, wobei es mit seinem einen Ende an einem Halter 16 des Tragarmes 3 und mit seinem anderen Ende am Prüfkopf 1 gelagert ist und jeden Prüfkopf 1 mit einer vorbestimmten Kraft in Anlage an die Brammenoberfläche drückt. Das Druckglied 4 ist vorzugsweise als zweiseitig beaufschlagbarer Luft- oder Hydraulikzylinder ausgebildet.

Die vom Tragarm 3 auf die Prüfköpfe 1 aufzubringenden Zugkräfte werden im wesentlichen durch die Zugglieder 2 und 5 übertragen, die an jedem Prüfkopf 1 jeweils mit ihrem einen Ende mit dem Tragarm 3 und mit ihrem anderen Ende mit dem unteren Bereich des Prüfkopfes 1 in Verbindung stehen, wobei die Zugglieder sich etwa horizontal erstrecken. Die Zugglieder 2 und 5 sind zur Erhöhung der Richtungsstabilität der Prüfköpfe 1 in der gewünschten Fahrrichtung 7 über Kreuz angeordnet. An ihren Enden weisen die Zugglieder 2 und 5 jeweils Kugelkopfgelenke 18 und 20 auf, über die sie mit dem Tragarm 3 und dem Prüfkopf 1 verbunden sind. Diese Anordnung und Lagerung der Zugglieder 2 und 5 erlaubt ein Verschwenken der Zugglieder um eine sich etwa parallel zur Brammenoberfläche und quer zur Fahrrichtung 7 erstreckende Kippachse bei gleichzeitiger gegenseitiger Verwindung, die durch ein Kippen des Prüfkopfes 1 um eine sich parallel zur Fahrrichtung 7 erstreckende Achse hervorgerufen wird.

Zur Vermeidung einer gegenseitigen Behinderung der Zugglieder

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2 und 5 weist das untere Zugglied 5 im Bereich der Kreuzungsstelle eine u-förmige Kröpfung 22 auf, die sich um das andere geradlinig verlaufende Zugglied 2 herumerstreckt.

Mittels eines an der Oberseite im Bereich senkrecht oberhalb der Anlagefläche 26 des Prüfkopfes T,im wesentlichen zentral innerhalb dieses Bereiches, befestigtenKardangelenks 12 ist der Prüfkopf 1 mit dem Druckglied 4 so verbunden, daß er sowohl um eine sich quer zur Fahrrichtung 7 und parallel zur Brammenoberfläche 10 erstreckende erste Kippachse wie auch um eine sich parallel zur Fahrrichtung 7 erstreckende zweite Kippachse kippbar ist. Der Prüfkopf 1 kann daher unabhängig von Oberflächenunebenheiten ständig in Anlage an die Brammenoberfläche 10 gehalten, werden.

Die Zwangsführung der Prüfköpfe 1 in der gewünschten Fahrrichtung 7 wird dadurch erreicht, daß das Druckglied 4 über ein Drehgelenk 14 an dem Halter 16 des Tragarmes 3 befestigt ist, dessen Drehachse sich senkrecht zur Fahrrichtung 7 der Prüfköpfe 1 und parallel zur Brammenoberfläche 10 erstreckt.

Die Prüfköpfe 1 sind in einer Linie nebeneinander an dem.Tragarm 3 individuell so gelagert, daß der Abstand benachbarter Prüfköpfe 1 etwa gleich dem Zweifachen der durch die im Prüf-

kopf 1 angeordneten Prüforgane 6 bestimmten Abtastbreite beträgt. " '.-

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Der Tragarm 3 für die Prüfköpfe 1 erstreckt sich senkrecht zur Fahrrichtung 7 im wesentlichen über den gesamten abzufahrenden Oberflächenbereich. Da die Dicke der Brammen 8 in Abhängigkeit ihrer Art der Herstellung und Stärke der hieraus zu walzenden Bleche um etwa 100 bis 600 mm variieren kann, ist der Tragarm 3 mittels einer nicht dargestellten Grobeinstellvorrichtung senkrecht zur Auflagefläche der Brammen 8 um etwa 500 bis 600 mm verstellbar angeordnet, wobei der Abstand A der Unterkante des Tragarmes 3 zur Brammenoberfläche 10 vorzugweise etwa 50 bis 60 mm beträgt. Als Grobeinst&lvorrichtung dient vorzugsweise ein zweiseitig beaufschlagbarer Hydraulikzylinder oder eine Einstellspindel.

Die Zug- und Druckglieder 2, 5 und 4 sind so bemessen, daß die Prüfköpfe 1 aus ihrer Normallage mindestens bis zu etwa 30 bis 50 mm nach oben und mindestens bis etwa 40 bis 60 mm nach unten ohne wesentliche Änderung des Anlagedruckes bewegbar sind, und somit die erfindungsgemäße Vorrichtung für Brammen, Flachstahl oder Knüppel verwendet werden kann, deren Dicke um etwa 70 bis 110 mm variiert.

Die Auflagefläche 26 des Prüfkopfes 1 ist aus einem hochverschleißfesten Gleitwerkstoff hergestellt.

Jeder Prüfkopf 1 weist zwei Markiervorrichtungen 24 auf, die die durch die Prüforgane 6 festgestellten Fehler und die Grenzen der Abtaststreifen auf der Brammenoberfläche sichtbar markieren.

Fig. 3 zeigt in einem Teilschnitt längs der Linie III-III der Fig. 1 eine Ausbildungsform des Drehgelenkes 14 in vergrößertem

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Maßstab, durch das die Zwangsführung des Prüfkopfes 1 in der gewünschten Fahrrichtung 7 bewirkt wird. Hierbei ist in Halter 16 ein Gelenkbolzen 30, der vorzugsweise aus Stahl hergestellt ist, fest in eine entsprechende im Durchmesser etwas kleiner als der Durchmesser des Gelenkbolzens gehaltene Bohrung so eingepreßt, daß dessen zu beiden Seiten des Halters 16 in gleicher Länge herausragende Enden in entsprechenden Lagerhülsen 28 der mit dem Drucklenker 4 fest verbundenen lagerbockartigen Schenkeln 32 drehbar gelagert sind, wobei die Lagerhülsen 28 fest in den Schenkeln 32 angeordnet sind und aus einem üblichen Gleitlager-Werkstoff bestehen.

Die Lagerhülsen 28 und der Gelenkbolzen 30 werden vorzugsweise in die Schenkel 32 bzw. den Halter 16 eingeschrumpft. Das axiale Spiel zwischen den inneren Anlageflächen 31 der Schenkel 32 und den damit zusammenwirkenden Anlageflächen 29 des Halters 16 ist gerade so groß, wie es für ein Verschwenken des Drucklenkers 4 um den Gelenkbolzen 30 notwendig ist. .

Jeder Prüfkopf weist im Inneren Prüforgane 6 auf, die im Bereich der Anlagefläche 26 fest'montiert sind oder quer zur Fahrrichtung des Prüfkopfes hin- und herbewegbar angebracht sind. Vorzugsweise werden als Prüforgane 6 ein magnetisches Streufeld ausmessende Sonden, insbesondere Oberwellensonden, magnetempfindliche Halbleiter, Induktionsspulen oder dgl. verwendet, wobei jeder Prüfkopf 1 vorzugsweise mindestens zwei derartige Sonden aufweist, die in Differenzschaltung geschaltet

sind und

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deren Verbindungslinie vorzugsweise senkrecht zur Abtastrichtung verläuft. Hierbei werden vorteilhafterweise zwei Messungen hintereinander durchgeführt, um z. B. langgestreckte Risse unabhängig von der Eahrrichtung 7 der Prüfköpfe 1 sicher zu erfassen. Die beiden Messungen werden im allgemeinen unter einem Winkel von 90 zueinander durchgeführt. Dies kann beim Streuflußverfahren vorteilhaft dadurch erreicht werden, daß mittels einer ersten nicht dargestellten Magnetisierungseinrichtung eine Magnetisierung unter 45° zur Fahrrichtung 7 erfolgt und das entsprechende magnetische Streufeld durch das Sondenpaar ausgeniessen wird und daß eine hinter der ersten angeordneten zweiten nicht dargestellten Magnetisierungseinrichtung eine Magnetisierung senkrecht zur ersten bewirkt und dessen Streufeld ebenfalls durch die Sondenpaare ausgemessen wird, wobei die auf Grund beider Magnetisierungen'erhaltenen Signale zur Ermittlung der Lage der Fehler und ihrer maximalen Fehlertiefe kombiniert werden. Dieselbe Wirkung kann auch dadurch erreicht werden, daß sich in jedem Prüfkopf mindestens drei Prüforgane befinden, deren Verbindungslinien in einem Winkel von vorzugsweise 45° bzw. 135° zur Längsrichtung liegen und deren Neigung jeweils umstellbar ist, so daß einmal eine Fehlerprüfung unter einem Winkel von 45° zur Fahrrichtung_%, zum anderen Mal eine Fehlerprüfung unter einem Winkel von 135° zur Fahrrichtung erfolgen kann.

Erfindungsgemäß können als Prüforgane 6 auch Wirbelstromsonden

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verwendet werden, insbesondere bei Fehlstellenprüfungen
von metallischen, aber nicht magnetisierbaren Körpern, wobei jeder Prüfkopf 1 mindestens eine Wirbelstromsonde aufweist, deren Abtastbreite gleich dem Abstand zweier Empfängervorricht-ungen dieser Sonde ist, die auf das Feld ansprechen, das von der Bramme durch die Wirbelströme an zwei getrennten Stellen in dieser Bramme zurückgestrahlt wird, und wobei die Empfängervorrichtungen die Erzeugung eines Differenzsignales bewirken, welches der Differenz zwischen den Wirbelströmen
an besagten Stellen entspricht.

Fig. 4 zeigt eine Teildraufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform der die Zugkräfte auf den Prüfkopf 1 übertragenden Zugglieder 2 und 5 in vergrößerten Maßstab, wobei ein im wesentlichen zylindrisch ausgebildeter Verbindungsstift 34 an der
Kreuzungsstelle der sich kreuzenden Zugglieder 2 und 5 in
Richtung senkrecht zu der durch die beiden Zugglieder bei unverwundener Lage gebildeten Ebene durch diese Zugglieder hindurchgeführt und in dem oberen Zugglied 5 in Richtung seiner Achse nicht verschiebbar,in dem unteren Zugglied 2 dagegen in Richtung seiner Achse verschiebbar gelagert ist, so daß eine Änderung des durch die Zugglieder 2 und 5 gebildeten Winkels auch bei gegenseitiger Verwindung derselben verhindert und da- ' mit ein seitliches Ausweichen der mit den Zuggliedern 2 und über die Kugelkopfgelenke 20 verbundenen Prüfköpfe 1

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von der Fahrrichtung 7 vermieden ist.

Fig. 5 zeigt im Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 4 eine Lagerung des Verbindungsstiftes 34 in den Zuggliedern 2 und 5 in vergrößertem Maßstab. Verbindungsstift 34 weist in seiner oberen Hälfte einen ringförmigen Absatz 38 auf, auf den die Unterseite des oberen Zuggliedes 5 in Anlage gehalten ist und der als Anschlag gegen eine axiale Verschiebung des Verbindungsstiftes 34 gegenüber dem Zugglied 5 nach oben dient, während als Sicherung gegen eine axiale Verschiebung des Verbindungsstiftes 34 gegenüber dem Zugglied 5 nach unten ein Seegering vorgesehen ist. Zwischen dem Seegering 40 und der Oberseite des oberen Zuggliedes S befindet sich eine Ausgleichsscheibe

Gegenüber dem unterhalb des Zuggliedes 5 verlaufenden Zugglied 2 ist der Verbindungsstift 34 in Richtung seiner Achse verschiebbar angeordnet, wobei das Zugglied 2 eine Lagerhülse 36 aufweist, in der der Verbindungsstift 34 gleitend gelagert ist. Die Lagerhülse 36 ist fest mit dem Zugglied 2 verbunden, vorzugsweise eingeschrumpft ,und besteht aus einem bekannten Gleitlagerwerkstoff. Die Lagerhülse 36 weist an ihrer zum oberen Zugglied 5 zugewandten Stirnseite einen ringförmigen, über den äußeren Umfang der Hülse 36 hervorstehenden Absatz auf, der bei gegenseitiger Verwindung der Zugglieder 2 und 5 als Anschlag gegenüber dem ringförmigen Absatz 38 des Verbindungsstiftes 34 dient und die gegenseitige Verwindung der Zugglieder 2 und 5 in Fahrrichtung gesehen im Uhrzeigersinne begrenzt.

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Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Zugglieder im Schnitt, wobei als Zugglied ein einziger deichselartiger Zuglenker 44 dient, der aus zwei um die Längsachse des Zuglenkers 44 gegeneinander drehbaren Bauteilen, einem zylindrisch ausgebildeten Führungsstab 46 und einem Führungsrohr 43 besteht, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die wirksame Länge der Zuglenker beim Verdrehen der Bauteile 46 und 48 konstant bleibt. Hierbei ist der Führungsstab 46 in einer sich im wesentlichen durch das gesamte Bauteil 48 hindurcherstreckenden Bohrung 49 drehbar und axial im wesentlichen nicht verschiebbar gelagert.

Auf dem Führungsstab 46 ist ein Ring 78 angeordnet, der mit dem Führungsstab 46 zumindest axial unverschiebbar vorzugsweise mittels über den Umfang des Ringes 78 in gleichem Abstand verteilter Madenschrauben 80 verbunden ist, die im eingeschraubten Zustand mit einer sich über den Umfang des Führungsstabes 46 erstreckenden keilförmigen Rille 8 2 formschlüssig zusammenwirken. Der Ring 78 ist sowohl durch die Zugkraft, die durch die Translationsbewegung in Fahrrichtung 7 des Tragarmes 3 auf den Prüfkopf 1 übertragen wird, alsauch durch eine Druckfeder 88, die zwischen dem Ende des FührungsStabes 46 und der axialen Bohrung 49 des Führungsrohres 48 angeordnet ist, drehbar, aber ohne axiales Spiel ständig in Anlage zu einem in das Führungsrohr 48 eingeschraubten Abschlußdeckel 86 gehalten. Auf diese

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Weise wird ein Auseinanderziehen des Führungsstabes 46 und des Führungsrohres 48 bzw. eine Veränderung der wirksamen Länge des Zuglenkers 44 bei Aufbringung einer Zugkraft auf den Prüfkopf 1 bei gleichzeitigem gegenseitigen Verdrehen des Führungsrohres 48 und des Führungsstabes 46 vermieden.

Der Führungsstab 46 ist fest mit einer Hülse 50 verbunden, vorzugsweise verschweißt, die auf einer sich parallel zur Brammenoberfläche 10 und quer zur Fahrrichtung 7 erstreckenden Achse 54 vorzugsweise aufgeschrumpft ist, wobei die Achse 54 mit ihren Enden drehbar in Lagern 58 und 60 gelagert ist. Die Lager 58 und 60 sind mittels Schrauben 74 fest mit dem Tragarm 3 verbunden. Auf diese Weise ist ein Verschwenken des Zuglenkers 44 in einer Ebene senkrecht zur Achse 54 möglich. Die Lager 58 und 60 v/eisen vorzugsweise Lagerhülsen 66 und 68 auf, die aus einem bekannten Gleitlagerwerkstoff bestehen. Die Hülse 50 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Achse 54 bis sie mit ihren vorzugsweise planbearbeiteten Stirnflächen an den inneren, zueinander zugewandten ebenfalls planbearbeiteten Stirnflächen der Lager 58 und 60 bzw. Lagerhülsen 66 und derart anliegt, daß eine seitliche Verschiebung des Zuglenkers 44 in Richtung der Achse 54 bzw. senkrecht zur Fahrrichtung im wesentlichen verhindert wird.

Um einen größeren Schwenkbereich des Zuglenkers 44 zu erhalten, weist die Unterkante des Tragarmes 3 zwischen den

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Lagern 58 und 60 an der dem Zuglenker 44 zugewandten Seite eine Aussparung 90 auf, deren Breite mindestens dem größten Durchmesser des Zuglenkers 44 entspricht.

Das Führungsrohr 48 ist in ähnlicher Weise"wie der Führungsstab 46 mit einer Hülse-5-2 fest verbunden, die auf einer sich im wesentlichen horizontal und quer zur Abtastrichtung erstreckenden Achse 56 vorzugsweise aufgeschrumpft ist, wobei die Achse 56 mit ihren Enden drehbar, in Lagern 62 und 64 gelagert ist. Die Lager 62 und 64 sind mittels'Schrauben 76 fest mit der Rückwand der Prüfkopfes 1 verbunden. Auf diese Weise ist ein Verschwenken zwischen dem Zuglenker 44 und dem Prüfkopf 1 um die Achse 56 möglich. Die Lager 62 und 64 weisen vorzugsweise Lagerhülsen 70 und 7 2 auf, die aus einem bekannten Gleitlagerwerkstoff bestehen. Die Hülse 52 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Achse 56 bis sie mit ihren vorzugsweise planbearbeiteten Stirnflächen an den inneren, zueinander zugewandten, ebenfalls planbearbeiteten Stirrrflachen der Lager 62 und 64 bzw. Lagerhülsen 70 und 72 derart anliegt, daß eine seitliche Verschiebung des Zuglenkers 44 bzw. des Prüfkopfes 1. in Richtung der Achse 56 bzw. senkrecht zur Fahrrichtung 7 im wesentlichen vermieden wird. .'■'■""

Der Abstand der Lager 58 und 60 bzw. 62 und 64 entspricht vorzugsweise etwa der Breite der Prüfköpfe 1. Hierdurch

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wird eine größtmögliche Richtungsstabilität für die von dem Tragarm 3 über die Brammenoberfläche 10 gezogenen Prüfköpfe 1 erreicht. Die vorbeschriebene Ausführung des Zuglenkers 44 erlaubt also ebenso wie die kreuzweise Anordnung der Zugglieder 2 und 5 ein Verwinden des Zuglenkers 44 bei gleichzeitiger Oberlagerung einer Schwenkbewegung der Zugglieder um eine sich senkrecht zur Fahrrichtung 7 und parallel zur Brammenoberfläche 10 erstreckende Achse,

Da das Eigengewicht des Prüfkopfes 1 und der dadurch hervorgerufene Anlagedruck an die Brammenoberfläche 10 sehr groß sein kann, kann zur Verminderung der Gleitreibung das als Kolben- und Zylindereinheit ausgebildete Druckglied 4 in Hubrichtung so beaufschlagt sein, daß ein Teil des Gewichtes des Prüfkopfes ausbalanciert ist und der Prüfkopf mit einer vorbestimmten Druckkraft in Anlage an die Brammenoberfläche 10 gehalten wird, die kleiner als das Gewicht des Prüfkopfes, vorzugsweise die Hälfte des Gewichtes des Prüfkopfes beträgt. Zur Ausbalancierung des Gewichtes des Prüfkopfes 1 können auch nicht dargestellte .Gegengewichte dienen*

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum zerstörungsfreien Prüfen metallischer Rohlinge, insbesondere Stahlbrammen, Flachstahl oder Knüppeln auf Fehlstellen wie an oder nahe unter der Oberfläche befindliche Risse, Überv/alzungen, Lunker, Blasen oder dergl. mit relativ zur Oberfläche der Prüflinge verfahrbaren derartige Fehlstellen feststellenden Prüforganen, dadurch gekennzeichnet , daß ein oder mehrere mit Prüforganen (6) versehene Prüfköpfe (1) mittels von einem gemeinsamen Tragarm (3) gehaltenen, die Druck- und die Zugkräfte im wesentlichen getrennt voneinander übertragenden Druck- und Zuggliedern (2, 4, 5; 44) individuell senkrecht zur Brammenoberfläche (10) auf- und abbewegbar und in Fahrrichtung zwangsgeführt in Anlage an die Brammenoberfläche (TO) gehalten sind,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1«, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Prüfkopf (1) zumindest um eine erste sich etwa quer zur Fahrrichtung und etwa parallel zur

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Brammenoberfläche (10)erstreckenden Kippachse kippbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Prüfkopf (1) um eine zweite sich etwa parallel zur Fahrrichtung und etwa parallel zur Brammenoberfläche (10) erstreckenden Kippachse kippbar ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß an jedem Prüfkopf (1) mindestens ein Druckglied (4) mit veränderbarer Länge angreift, das mit seinem einen Ende am Tragarm (3) und mit seinem anderen Ende am Prüfkopf (1) gelagert ist und daß die Druckglieder (4) die Prüfköpfe (1) mit einer vorbestimmten Kraft in Anlage an die Brammenoberfläche (10) drücken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckglieder (4) als zweiseitig beaufschlagbare Luft- oder Hydraulikzylinder ausgebildet sind,

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß an jedem Prüfkopf (1) mindestens ein Zugglied (2, 5; 44) angreift, das mit seinem einen Ende mit dem Tragarm (3) und mit seinem anderen Ende mit dem unteren Bereich des Prüfkopfes (T) in Verbindung steht, wobei die Zugglieder (2, 5; 44) sich in etwa horizontal erstrecken und mindestens um eine sich etwa parallel zur

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Brammenoberfläche (10) und quer zur Fahrrichtung erstreckende Kippachse verschwenkbar sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 6 gekennzeichnet durch über Kreuz angeordnete Zugglieder (2, 5), die über Kugelkopfgelenke (18, 20) mit dem Tragarm (3) und dem Prüfkopf (1) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eines der Zugglieder (5) im Bereich der Kreuzungsstelle zur Vermeidung einer gegenseitigen Behinderung eine u-förmige Kröpfung (22) aufweist, die sich um. das andere Zugglied (2) herumerstreckt.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 6, dadurch g e k e η η ζ ei c h net, daß als Zugglieder deichselartige Zuglenker (44) dienen, die aus mindestens zwei um die Längsachse der Zuglenker (44) gegeneinander verdrehbaren Bauteilen (46, 48) bestehen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die wirksame Länge der Zuglenker beim Verdrehen der Bauteile (46, 48) im ivesentlichen konstant bleibt. - " . ·

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch g e ken η ze i c h η e t , daß die Druckglieder (4) am Tragarm (3) über ein Drehgelenk (14) be-

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..it.

festigt sind, dessen Drehachse sich senkrecht zur Fahrrichtung der Prüfköpfe (1) und parallel zur Brammenoberfläche (10) erstreckt und daß das andere Ende der Druckglieder über ein Kardangelenk (12) mit-dem zugehörigen Prüfkopf (1) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwangsführung des Prüfkopfes (1) in der gewünschten Fahrrichtung dadurch be^virkt wird, daß die Zugglieder (2, 5) über Kreuz angeordnet und an ihren Kreuzungsstellen mittels eines durch beide Zuglenker (2, S) hindurchgeführten Verbindungsstiftes (34) so verbunden sind, daß trotz Verwindung der Zuglenker (2, 5) um die sich parallel zur Fahrrichtung und Brammenoberfläche erstreckende Achse keine seitliche Verschiebung der Prüfköpfe (1) von der Bewegungsbahn möglich ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Verbindungsstift (34) in Richtung senkrecht zu der durch die Zugglieder (2, 5) bei unverwundener Lage gebildeten Ebene durch die Zugglieder (2, 5) hindurchgeführt ist, wobei er in dem einen Zugglied (2 oder 5) fest, in dem anderen Zugglied (5 oder 2) in Richtung seiner Achse verschieblich angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Prüf-

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köpfe (1) in einer Linie nebeneinander an dem Tragarm (3) individuell gelagert sind, wobei der Abstand benachbarter Prüfköpfe (1) etwa gleich einer durch die im Prüfkopf (1) angeordneten Prüforgane.(6) bestimmten Abtastbreite oder einem ganzzahligen Vielfachen hiervon beträgt.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Tragarm (3) für die Prüfköpfe (1) senkrecht zur Fahrrichtung im wesentlichen über den gesamten abzutastenden Oberflächenbereich erstreckt und daß eine Grobeinstellung vorhanden ist, mit der der Tragarm (3) um etwa 500 bis 600 mm gegenüber der Auflagefläche der Brammen verstellbar ist, wobei der Abstand (A) der Unterkante des Tragarmes (3) von der zu prüfenden Brammenoberfläche (10) etwa 50 bis 60 mm gewählt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Tragarmes (3) nur gleich einem Bruchteil der größtmöglichen Erstreckung des zu prüfenden Obeflächenbereichs in Richtung des Tragarmes (3) gewählt ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 15, dadurch g ek e η η ζ ei c h η e t , daß die Zug- und Druckglieder C², 4, 5; 44) so bemessen sind, daß die Prüfköpfe (1) aus ihrer Normallage mindestens bis zu etwa 30 bis 50 mm nach oben und mindestens bis zu etwa 40 bis 60 mm nach unten ohne wesentliche Veränderung des Anlagedruckes bewegbar sind.

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17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Anlagefläche (26) der Prüfköpfe (1) aus einem im wesentlichen hochverschleißfesten Gleitwerkstoff besteht.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

4 bis 17 dadurch gekennzeichnet , daß das Gewicht der Prüfköpfe (1) mindestens teilweise ausbalanciert ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die als Kolben- und Zylindereinheit ausgebildeten Druckglieder (4) in Hubrichtung beaufschlagt sind, derart, daß sie einen Teil des Gewichtes der Prüfköpfe (1) ausbalancieren.

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