DE2620560B1 - Vorrichtung zur messung der wandstaerke von rohren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Wandstärke von Rohren, mit mindestens einem, in das Rohr einbringbaren, federnd gegen die Innenseite des Rohres anlegbaren Meßkörper, der auf eine außerhalb der Rohrwand angeordnete Meßvorrichtung rückwirkt. Derartige Meßvorrichtungen sind bekannt, beispielsweise aus der DT-OS 60 468. Bei der bekannten Vorrichtung wird der Meßkörper mittels eines Elektromagneten durch Steuerung von außen wahlweise gegen die Innenseite des Rohres angelegt oder von derselben abgehoben. Abgesehen davon, daß die Konstruktion durch die Notwendigkeit einer elektrischen Steuerleitung verhältnismäßig umständlich wird, erfordert diese bekannte Ausführung auch eine willkürliche Steuerung von außen.

Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, sowohl den Aufbau als auch die Arbeitsweise und Bedienung zu vereinfachen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß durch das bewegte Rohr steuerbare Mittel zum Abheben des oder der Meßkörper von der Rohrwand vorgesehen sind. Es wird dadurch möglich, von einer Betätigung oder Steuerung von außen abzusehen und eine vollautomatische Arbeitsweise zu erzielen. Vorzugsweise kann auch das

ORIGINAL INSPECTED

Anlegen des oder der Meßkörper gegen die Rohrwand durch das bewegte Rohr steuerbar sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels und einer Ausführungsvariante näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Rohrabschnitt und die erfindungegemäße Vorrichtung,

Fig.2 zeigt einen Querschnitt nach Linie H-II in Fig. l.und

F i g. 3 zeigt die Ausführungsvariante.

Das in F i g. 1 dargestellte Rohr 1 läuft in Pfeilrichtung von links nach rechts aus der Spritzdüse eines Extruders. Mit dem Dorn der Extruderdüse ist mittels eines nicht dargestellten Kabels oder Halters ein Ring 2 verbunden, der mit dem einen Ende eines hohlen Dorns 3 im Inneren des Rohres verbunden ist Auf dem in bezug auf die Durchlaufrichtung des Rohres hinteren Ende des Dorns 3 ist längsverschiebbar und drehbar eine Nabe 4 aufgesetzt in die, gemäß Fig.2, ein Kranz von Halteschlitzen gefräst ist. In jeden der Halteschlitze greift der innere Rand einer Blattfeder 5 aus elastischem Material, beispielsweise Berylliumbronze oder dergleichen. Der abgekröpfte äußere Rand jeder Blattfeder 5 greift in einen Schlitz eines länglichen zylindrischen Meßkörpers 6 mit einer Abschrägung 7 an dem, bezogen auf die Durchlaufrichtung des Rohres vorderen Ende. Jeder Meßkörper 6 ist mittels eines Stiftes 8 schwenkbar mit der ihn tragenden Blattfeder 5 verbunden, so daß sich jeder Meßkörper frei verschwenken und überall satt anliegend gegen die Innenseite des Rohres anschmiegen kann. Im Bereiche des Kranzes von Meßkörpern 6, von welchen beispielsweise 24 vorhanden sind, befindet sich ein an sich bekannter Meßkopf 9 mit einem Meßfühler. Als Meßfühler ist vorzugsweise eine Meßspule vorgesehen, deren Feld die Rohrwand durchsetzt und von den Meßkörpern 6 beeinflußt wird. Die Rückwirkung der Meßkörper 6 auf den Meßfühler hängt von der gegenseitigen Distanz dieser Elemente ab, und wenn der Meßfühler auf eine ganz bestimmte Distanz zur Rohraußenseite angenähert ist, entspricht die Rückwirkung auch der Dicke der zwischen dem Meßfühler und den benachbarten Meßkörpern 6 liegenden Stelle der Rohrwand. Der Meßkopf 9 wird dabei während der Messung in Umfangsrichtung etwas hin und her bewegt, so daß der Meßfühler jedenfalls mindestens einmal in minimalem Abstand zu einem der Meßkörper 6 gelangt, und der in diesem Augenblick auftretende, eindeutig bestimmte Meßwert ist maßgebend für die Dicke der Rohrwand an der Meßstelle. Dieses Meßprinzip ist an so sich bekannt und bedarf im vorliegenden Zusammenhang keiner weiteren Erläuterung.

Auf der Nabe 4 ist mittels zweier miteinander verschraubter Scheiben eine Manchette 10 befestigt, deren Durchmesser dem Innendurchmesser des zu erzeugenden Rohres entspricht, und die somit mit leichtem Druck und leichter Reibung gegen die Innenseite des Rohres anliegt.

Auf dem in bezug auf die Durchlaufrichtung des Rohres vorderen Ende des Domes 3 sitzt ein Halter, bestehend aus einem Ring 11 mit konischer Außenfläche und einem Ring 12. Zwischen den Ringen 11 und 12 ist eine weitere Manchette 13 festgeklemmt, deren Außendurchmesser ebenfalls etwa dem Innendurchmesser des Rohres entspricht, und die somit mit einer gewissen Reibung an der Rohrinnenseite anliegt. Damit wird auch das ganze Aggregat, bestehend aus dem Dorn 3, der einen Halter für die Meßkörper 6 bildenden Nabe 4 und dem aus den Ringen 11 und 12 bestehenden Halter im Rohr zentriert. Auch der, aus den Ringen 11 und 12 bestehende Halter, ist längsverschiebbar und drehbar auf dem Dorn 3 gelagert.

Im Ring 12 ist ein Kranz von Betätigungsstiften 14 befestigt, wobei jeder dieser Betätigungsstifte 14 zwischen zwei benachbarte Blattfedern 5 greift. In die Nabe 4 und in den Ring 12 sind nach innen ragende Stifte 15, bzw. 16 eingelassen, die in geneigte Nuten 17, bzw. 18 des Dorns 3 eingreifen und bei Längsverschiebung der Nabe 4 oder des Ringes 12 auf den Dorn 3 eine Drehung dieser Teile bewirken. Der Stift 16 des Ringes 12 durchragt einen Zapfen 19, der längsverschiebbar in der Bohrung des Doms 3 sitzt, und auf den eine Druckfeder 20 wirkt, welche den aus den Ringen 11 und 12 bestehenden Halter in der dargestellten vorderen Endlage, die durch Anschlag gegen den Federring 21 bestimmt ist, hält Der Zapfen 19 ist mit einer Längsbohrung 19a versehen, und er trägt eine Dichtungsmanchette 19b. Mit dem hinteren Ende des Dorns 3 ist ein weiterer Ring 22 verbunden, an welchem ein Abschlußorgan zur Erzeugung eines Überdruckes im Rohr verankert werden kann. In beiden Manchetten 10 und 13 sind Druckausgleichsöffnungen 23 vorgesehen, weiche den Aufbau eines gleichmäßigen Druckes vor, zwischen und hinter diesen Manchetten, die z. B. aus einem geeigneten Kunststoff bestehen können, gestatten.

In dem in F i g. 1 dargestellten Zustand, d. h., während der normalen Messung, befinden sich die beiden Halter 11, 12, bzw. 4 in ihren vorderen, bzw. hinteren Endstellungen. Die Betätigungsstifte 14 greifen dabei mit etwas Spiel frei zwischen die Blattfedern 5 und gestatten denselben, die Meßkörper 6 elastisch gegen die Rohrinnenseite anzulegen, Die Messung kann in der oben bereits beschriebenen Weise erfolgen.

Es kommt gelegentlich vor, daß starke, nach innen gerichtete Verformungen und/oder Verdickungen der Rohrwandung auftreten.

Das Durchlaufen solcher Verdickungen oder einwärts gerichteter Ausbuchtungen über die vollständig gespreizten und gegen die Rohrinnenseite anliegenden Meßkörper könnte dieselben und/oder die Blattfedern 5 beschädigen. Bei der dargestellten Vorrichtung wird nun die Manchette 13, bzw. der Halter 11, 12 von solchen Ausbuchtungen oder Verdickungen der Rohrwandung in F i g. 1 nach rechts mitgenommen, wobei zugleich eine Verdrehung des Halters 11, 12 im Uhrzeigersinn in Fig.2 erfolgt. Der Rand der Manchette 196 wird dabei etwas einwärts verformt, so daß ein Druckausgleich durch die Bohrung 19a ermöglicht und somit die Verschiebung des Zapfens 19 nicht behindert wird. Die Betätigungsstifte 14 nehmen die Blattfedern 5 im Uhrzeigersinn mit und drücken dieselben radial einwärts, womit die Meßkörper 6 von der Innenseite des Rohres abgehoben werden. Starke Unebenheiten der Rohrwandung Iaufen somit nicht über die Meßkörper und können dieselben, bzw. die Federn 5 nicht beschädigen. Sind die verformten Stellen der Rohrwandung durchgelaufen, so wird der Halter 11, 12 unter der Wirkung der Feder 20 wieder in die dargestellte Ruhelage vorgeschoben, wobei eine Rückdrehung im Gegenuhrzeigersinn erfolgt, während welcher die Betätigungsstifte 14 die Blattfedern 5 freigeben, und damit die Meßkörper wieder gegen die Innenseite des Rohres angelegt werden. Die Rückstellung des Halters 11, 12 erfolgt verzögert, weil sich die Manchette 196 dicht an die Bohrungswand anlegt.

Damit wird vermieden, daß die Meßkörper bereits wieder gespreizt werden, bevor Verdickungen der Rohrwand an ihnen vorbeigelaufen sind.

Auch beim ersten Einführen des in Fig. 1 dargestellten Aggregates in das vorauslaufende Ende des Rohres bei Betriebsaufnahme des Extruders ist es erwünscht, die Meßkörper 6 nach innen zu raffen und damit eine Beschädigung derselben, bzw. der Blattfedern 5 zu vermeiden. Das erfolgt dadurch, daß die Nabe 4 vorerst auf dem Dorn 3 nach vorne geschoben wird, wobei ebenfalls zwangsläufig eine Verdrehung der Nabe 4 in dem Sinn erfolgt, daß die in diesem Falle feststehenden Betätigungsstifte 14, die mit der Nabe 4 drehenden Federn 5 erfassen und nach innen legen. Befindet sich dann das Aggregat im Rohr, so wird durch die Reibungskraft zwischen dem durchlaufenden Rohr und der Manchette 10 die Nabe 4 wieder nach rechts mitgenommen und dreht sich zurück. Damit können sich nun die Blattfedern 5 wieder nach außen bewegen und die Meßkörper 6 gegen die Innenseite der Rohrwand anlegen.

Es sind verschiedene Ausführungsvarianten möglich. Der Betätigungsmechanismus zum Spreizen und Zusammenraffen der Blattfedern, bzw. Meßkörper kann anders gestaltet sein, wobei die beiden Halter bei Längsverschiebung nicht unbedingt verdreht werden müssen. Besonders, wenn weniger Meßkörper vorgesehen und somit die freien Räume zwischen den Blattfedern 5 größer sind, könnten bei relativer Längsverschiebung der Halter keilförmige Betätigungsorgane mit geneigten Flächen die Federn ergreifen und einwärts raffen.

Fig.3 zeigt eine Ausführungsvariante, in welcher entsprechende Teile gleich bezeichnet sind wie in den F i g. 1 und 2. Die Blattfedern 5 sind ersetzt durch Bügel 24 aus Federdraht. Der Ring 11 weist einen zylindrischen Fortsatz 25 mit Schlitzen 26 auf, wobei je ein Bügel 24 in einen Schlitz 26 greift und darin in radialer Lage gehalten ist Der vordere Schenkel jedes Bügels 24 liegt gegen die gerundete Stirnfläche 27 am inneren Ende des Schlitzes 26 an, während der hintere Schenkel des Bügels 24 gegen einen Drahtring 28 anliegt, der in eine Ringnut des Fortsatzes 25 eingelegt ist Die beiden Halter 4 und 11,12 sind auf dem Dorn 3 durch in Schlitze 29 und 30 greifende Stifte axial geführt Die Manchetten 10 und 13 weisen in diesem Falle keine öffnungen 23 auf, und sie wirken als Dichtungsmanchetten zum Aufbau eines Überdruckes in dem vor dem dargestellten Hilfsaggregat liegenden Rohrabschnitt.

Wird in der oben beschriebenen Weise entweder der Halter 4 vor Einführung des Aggregats in das vorauslaufende Rohrende nach vorne geschoben oder wird während der Messung der Halter 11, 12 durch verdickte Rohrstellen nach hinten mitgenommen, so werden die Bügel 24 durch die Flächen 27 und den Draht 28 nach hinten unten gelegt und damit die Meßkörper 6 nach innen gerafft. Es kann erforderlich sein, auch für den Halter 4 eine den Rücklauf in die dargestellte Ruhelage verzögernde Bremse ähnlich der in Fig. 1 für den Halter 11, 12 dargestellten, vorzusehen, um das Spreizen der Meßkörper verzögert erfolgen zu lassen.

Der Federdraht der Bügel 24 gemäß Fig.3 kann irgendeinen geeigneten Querschnitt aufweisen. Während bisher angenommen wurde, es handelt sich um einen Draht runden Querschnitts, kann vorzugsweise ein flacher Federdraht, bzw. eine Blattfeder verwendet werden, deren Flachseiten in Umfangsrichtung orientiert sind. Bügel aus solchem flachen Federstahl sind in Axialrichtung leicht verformbar, und können in der ι ο anhand F i g. 3 beschriebenen Weise verformt und damit die Meßkörper gerafft werden, aber sie weisen in Umfangsrichtung eine erhebliche Steifigkeit auf. Die Führungsschlitze 26 gemäß Fig.3 sind hierbei nicht mehr erforderlich. Es ist auch nicht unbedingt erforderlich, auf beide Schenkel der Bügel axiale Kräfte wirken zu lassen, um die Bügel zu verformen und die Meßkörper zu raffen. Der Fortsatz 25 nach Fig.3 braucht sich alo bei Verwendung der soeben beschriebenen Bügel aus flachem Federstahl nur bis an den vorderen Schenkel der Bügel zu erstrecken, also bis zur Stirnfläche 27 gemäß F i g. 3. Die äußeren axialen Joche der Bügel können mit etwas Spiel in flache Nuten an der Innenseite der Meßkörper greifen und damit die Meßkörper gegen Drehung um eine Radialaxe sichern. In diesem Falle kann auch die Verbindung zwischen den Meßkörpern und den Bügeln vereinfacht werden, besonders, wenn Bügel aus flachem Federstahl vorhanden sind. Es genügt in diesem Falle zur Verbindung eine Schraube oder Niete, weiche ein Loch des Bügels durchragt, wobei die Schraube oder Niete etwas axiales und radiales Spiel im Loch aufweist Anstelle der dargestellten und beschriebenen Drahtbügel können auch anders geformte federnde Drahtträger vorgesehen sein.

Wird, wie anhand der F i g. 3 erläutert, das mit den Meßkörpern besetzte Hilfsaggregat zugleich als Stopfen zum Aufbau eines Überdruckes im Rohr verwendet können auch mehr als zwei dichtende Manchetten 10, bzw. 13 vorgesehen sein. Es ist z. B. möglich, nur am Halter 4 dichtende Manchetten vorzusehen, während die Manchette 13 gemäß Fig. 1 mit öffnungen 23 ausgeführt wird, um auch im Bereiche der Meßkörper 6 Überdruck zu erzeugen.

Wenn das die Meßkörper tragende Hilfsaggregat mittels eines Trägers starr mit dem Dorn des Extruders verbunden ist wird es im allgemeinen nicht möglich sein, gegen die Rohrinnenseite anliegende Manchetten 10,

bzw. 13 zu verwenden, weil das Rohrmaterial noch zu weich ist In diesem aber auch in anderen Fällen kann es erforderlich sein, bei der Betriebsaufnahme den Halter 4 nicht vom bewegten Rohr in die dargestellte Ruhelage zurückschieben zu lassen, sondern es muß z. B. ein Seil mit dem Halter 4 verbunden sein, um denselben nach hinten zu ziehen, sobald das Aggregat in das vorauslaufende Ende des Rohres eingedrungen ist.

In der vorstehenden Beschreibung und in den folgenden Anspüchen wird unter einem Rohr ein Hohlprofil beliebigen, z. B. runden oder rechteckigen Querschnitts verstanden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Messung der Wandstärke von Rohren, mit mindestens einem, in das Rohr einbringbaren, federnd gegen die Innenseite des Rohres anlegbaren Meßkörper, der auf einen außerhalb der Rohrwand angeordneten Meßfühler rückwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß durch das bewegte Rohr steuerbare, mechanische Mittel zum Abheben des oder der Meßkörper vor der Rohrwand vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch Mittel zum Anlegen des oder der Meßkörper vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Dorn längsverschiebbare Halter mit gegen die Innenseite des Rohres anlegbaren Manschetten vorgesehen sind, wobei durch gegenseitige Längsverschiebung der Halter der oder die Meßkörper gegen die Rohrwand angelegt oder von derselben abgehoben werden kann, bzw. können.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch gegenseitige Annäherung der Halter oder die Meßkörper von der Rohrwand abhebbar ist, bzw. sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bezogen auf die Richtung der Relativbewegung zwischen Rohr und Meßkörper vordere Halter gegen die Wirkung einer Feder auf dem Dorn verschiebbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —5, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Meßkörper mittels je einer Blattfeder an einer Nabe des einen Halters aufgehängt sind und daß mindestens ein am anderen Halter angebrachtes Betätigungsorgan zum Einwärtsschwenken der Blattfedern und damit zum Abheben des oder der Meßkörper vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter bei Längsverschiebung auf dem Dorn verdreht werden, wobei die Blattfeder oder -federn infolge Relativdrehung zwischen den beiden Haltern durch das Betätigungsorgan, bzw. -organe einwärtsgeschwenkt werden.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper mit der ihn tragenden Blattfeder schwenkbar verstiftet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kranz von über den ganzen Umfang gleichmäßig verteilten Meßkörpern vorgesehen ist, von welchen jeder mittels einer Blattfeder an einer Nabe aufgehängt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß die Manchetten Druckausgleichöffnungen aufweisen.

11. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Meßkörper mittels einer Blattfeder oder eines federnden Drahtbügels an einem Halter aufgehängt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Manchetten als Dichtungen zum Aufbau eines Überdruckes in dem vor denselben liegenden Rohrabschnitt ausgebildet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem der Halter ein Zugseil oder dergleichen Zugorgan verbunden ist, um denselben unmittelbar nach seiner Einführung in den vorauseilenden Rohranfang zu verschieben und damit die vorher zusammengerafften Meßkörper gegen die Innenseite des Rohres zu spreizen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens einem der Halter Mittel zur verzögerten Rückführung desselben aus einer verschobenen Lage in die Ruhelage vorhanden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine pneumatische Bremse mit einer in einer Bohrung verschiebbaren, bei Verschiebung in Rückführrichtung dichtend wirkende Manchette vorgesehen ist

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—5, und 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkörper mittels federnder Drahtträger aufgehängt sind, welche Drahtträger mit einem Halter verbunden sind und durch axialen Druck zum Raffen der Meßkörper verformt werden können.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtträger als Drahtbügel ausgebildet sind, von denen zwei Schenkel mit dem Halter verbunden sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtbügel flachen Querschnitt aufweisen, wobei die Flachseiten in Umfangsrichtung orientiert sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16—18, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußeres Joch jedes Drahtbügels in eine Nut an der Innenseite des zugeordneten Meßkörpers greift.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung jedes Meßkörpers mit dem zugeordneten Drahtbügel durch eine lose in ein Loch des Drahtbügels greifende Schraube oder Niete erfolgt.