DE2655179A1 - Pruefkopfhalterung an einem pruefsystemtraeger, vorzugsweise fuer ultraschall-pruefkoepfe - Google Patents

Pruefkopfhalterung an einem pruefsystemtraeger, vorzugsweise fuer ultraschall-pruefkoepfe

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DE2655179A1 DE19762655179 DE2655179A DE2655179A1 DE 2655179 A1 DE2655179 A1 DE 2655179A1 DE 19762655179 DE19762655179 DE 19762655179 DE 2655179 A DE2655179 A DE 2655179A DE 2655179 A1 DE2655179 A1 DE 2655179A1
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Description

KRAFTWERK OTIOK AEDTEITGESELLSCHA]TT Unser Zeichen
. TPA 7SP 9 39 6 BRD τ
Prüfkopfhalterung an einem Prüfsystemträger, vorzugsweise für Ultraschall-Prüfköpfe «____ ,
Zur Prüfung von Reaktordruckbehältern in Kernkraftwerken sind in periodischen Abständen Prüfungen des Behältermaterials erforderlich, insbesondere sind das Material der Schweißnähte und die an diese angrenzenden Wärmeeinflußzonen zu überprüfen, Hierzu werden vorzugsweise fernbedienbare Prüfgeräte (Manipulatoren) eingesetzt, die vorwiegend mit Ultraschall-Prüfköpfen ausgerüstet sind, die von einar der Oberflächen (innen oder außen) des Behälters ausgehend das Volumen des Materials der Behälterwand, sowie auch besonders hoch beanspruchte oberflächennahe Zonen, wie die Innenkanten der Kühlmittelstutzenbohrfingen, prüfen. Diese Prüfungen werden vorwiegend als vergleichende Prüfungen durchgeführt,' wobei es erforderlich ist, daß die wiederkehrenden Prüfungen mit hoher Reproduziergenauigkeit für·die Führung und Bewegung der Prüfköpfe vorgenommen werden« Für besondere Fälle, z.B. gekrümmte Prüfbahnen im Bereich der Stutzen, ist es erforderlich, für die Prüfköpfe außer den längs- und quergerichteten Bewegungen auch drehende Bewegungen vorzunehmen. Diese Bewegungen stellen besonders hohe Anforderungen an die Prüfkopf-Halterungen. Unebenheiten der Prüfoberfläche oder auch Abstandsänderungen zwischen der Prüfkopf-Führungsebene und der Prüfflächen dürfen keine größeren Abweichungen von den vorgegebenen Prüfkopfpositionen ergeben. Im allgemeinen steht für die Prüfungen nur ein begrenzter Platz zwischen dem Behälter und der ihn umgebenden Abschirmmauer zur Verfügung. Das für die vorgenannten Bedingungen bestimmende Teil ist die Halterung, die den eigentlichen Prüfkopf mit dem Prüfgerät (Manipulator) verbindet .
Bu 21 Po / 30.11.1976
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Die bisher bekannten Halterungen verwenden alle Federn als Andruckmittel 'mit' den typischen wegabhängigen'Kraftänderungen, wie sie aus den Pederdiagrammen bekannt sind (siehe z.B. DT-AS 2 153 397). Für eine Variation der Andruckkraft" ist ein Austausch der Federn erforderlich. Dies gilt auch für eine weitere, bereits vorgeschlagene Prüfkopfhalterung (ältere Anmeldung P 25 37 613.0). Um die Kraftänderungen gering zu halten, müssen entweder die Hebelarme oder die Federn langer gestaltet werden, wodurch viel Platz verloren geht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit welcher die Prüfköpfe, insbesondere die Ultraschall-Prüfköpfe, mit gleichbleibender, der Oberflächenstruktur angepaßter Kraft an die zu prüfende Oberfläche andrückbar sind, wobei Unebenheiten ausgeglichen werden, ohne den Anpreßdruck zu verändern. Seitliches Verschieben aus der Sollposition beim Überfahren von Unebenheiten soll vermieden werden. Außerdem soll die Halterung möglichst geringe Bauhöhe aufweisen sowie nur eine kleine Fläche parallel zur Prüfebene einnehmen. Die Abweichungen von den Sollpositionen infolge der unvermeidbaren Lagerspiele sollen bei den verschiedenen Bewegungen, insbesondere bei der Drehbewegung, so gering als möglich gehalten, werden.
Gegenstand der Erfindung ist nunmehr eine Prüfkopfhalterung an einem Prüfsystemträger, welcher zur zerstörungsfreien Prüfung von Werkstücken dient, insbesondere für die Prüfung der Schweißnähte und ihrer angrenzenden Wärmeeinflußzonen bei geschweißten Komponenten, wie Druckbehältern, vorzugsweise für Ultraschall-Prüf köpfe, die mittels fernbedienbarer Prüfsystemträger (Manipulatoren) zur Basis- und zur Wiederholungsprüfung bei Reaktordruckbehältern längs vorgegebener Prüfbahnen über die Oberfläche des Prüfobjekts bewegbar sind, mit kardanischer Lagerung der Prüfköpfe am Prüfsystemträger und mit Mitteln zur Verstellung der Prüfköpfe und zum Andrücken derselben gegen die Oberfläche des Prüfobjekts. Hierbei besteht die Erfindung darin, daß der kardanische Lagerkörper des Prüfkopfes mit dem Kolben eines Druckluft-Zylinders so gekoppelt ist, daß der Prüfkopf im wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche des PrüfObjekts drückbar ist.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allein darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße Prüfkopfhalterung sowohl bei Innen-(Tauchtechnik) als auch bei Außen-(Fließtechnik) Prüfungen gleichermaßen angewendet werden kann. Der Anpreßdruck der Prüfköpfe wird für jeden Prüfkopf durch einen separaten Druckluftzylinder erzeugt. Über ein Reduzierventil am Kompressor oder Steuerteil kann der Anpreßdruck fernbedient variiert werden. Dies ist vorteilhaft, um z.B. Oberflächen mit Schweißraupen (Innenplattierung) nur in Fließtechnik zu prüfen, d.h., mit hohem Fließwasserdruck und entsprechend hohem Anpreßdruck.
Gemäß eine bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der kardanische Lagerkörper und mit ihm der Prüfkopf mittels Linearführungen in Kolbenhubrichtung so geführt, daß das Kolben-Zylinder-System von Seitenkräften entlastet ist, die vom Prüfkopf auf den Lagerkörper ausgeübt werden, wenn der Prüfkopf über die Oberfläche des Prüfobjekts gleitend bewegt wird. Zweckmäßigerweise ist der kardanische Lagerkörper an einer normal sur Prüffläche ausrichtbaren Kolbenstange des Kolben-Zylindsr—Systems befestigt. Bei einer solchen Ausführung erhält man erfindungsgemäß eine besonders raumsparende und präzise Führung dadurch, daß der Druckluft-Zylinder eng benachbart zu und in der Mitte zwischen zwei achsparallel zueinander und zum Zylinder ausgerichteten Geradführungen angeordnet ist, wobei je eine am Lagerkörper befestigte Führungsstange in je einem mit dem Zylinder starr verbundenen Führungskörper gleitend geführt ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird ein Druckluft-Zylinder mit kleinem Volumen im Vergleich zu dem Volumen der angeschlossenen Druckluftversorgungsleitungen und des Druckluftkessels verwendet, so daß bei Hubänderungen der Anpreßdruck nur geringfügige, vernachläßigbare Druckänderungen erfährt. Dies ist bei Prüfung in Fließtechnik mit hohem Fließwasserdruck und entsprechend hohem Anpreßdruck besonders wichtig. Ebenso wichtig ist hierbei die präzise Seitenführung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist deshalb für Ultraschall-Prüfköpfe mit Fließwasserankopplung vorgesehen, daß zur Vermeidung des Ankopplungsausfalls beim Überfahren grob-
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strukturierter Oberflächen der Pließwasserdruck gemeinsam mit dem Anpreßdruck des Prüfkopfes - vorzugsweise fernbetätigt soweit steigerbar ist, daß durch restloses Ausfüllen der Vertiefungen mit Wasser die Ankopplung wieder einsetzt.
Die kompakte Bauart der erfindungsgemäßen Prüfkopfhalterung gestattet ein dichtes Aneinanderreihen mehrerer Prüfköpfe in einer Reihe sowie sogar zwei oder mehr Reihen dicht nebeneinander, ohne die Beweglichkeit der einzelnen Prüfkb'pfe einzuschränken. Dies ist bei Tolumenprüfungen in dickwandigen Behälterwänden mit Hilfe von Tandem-Prüfkopfanordnungen von besonderer Bedeutung. Bei Verwendung von zwei oder mehr parallelen Reihen von Prüfköpfen verkürzt man die teueren und terminbeeinflussenden Prüfzeiten und hält trotzdem den geforderten hohen Prüfstandard aufrecht. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mehrere Prüfköpfe mit je einem lagerkörper, je einer pneumatischen Antriebseinheit sowie Je einer Greradführungseinheit zu einer Prüfkopfreihe baulich vereinigt sind und hierzu die genannten Elemente an einem Tragarm in Flucht zueinander befestigt sind und daß die einzelnen Druckluftzylinder an einen gemeinsamen Druckluft-Versorgungsschlauch angeschlossen sind, so daß bei unebenen oder gekrümmten Prüfflächen durch den untereinander wirksamen Druckausgleich alle Prüfköpfe mit dem gleichen Anpreßdruck auf die Prüffläche drückbar sind. Dieses Bauprinzip ermöglicht es auch, daß gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung zwei oder mehr Prüfkopfreihen parallel zueinander angeordnet und zu einem Prüfkopfnetz baulich miteinander vereinigt sind.
Durch die Pneumatik ist zusätzlich ein fernbetätigtes Abheben der Prüfköpfe von der Prüffläche möglich. Hierdurch kann bei größeren Prüfgerätebewegungen ohne eigentliche Prüfung ein unnötiger Verschleiß der Gleitkufen oder -flächen der Prüfköpfe vermieden werden. Hierfür genügen einfach wirkende Pneumatikzylinder mit Rückholfeder, weshalb erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß die Kolben einseitig gegen die Kraft einer Rückholfeder beaufschlagbar sind. Sind durch die Prüfköpfe niedrige Hindernisse (z.B. Aufpufferungen, Leisten usw.) zu überwinden, kann durch Verwendung von doppelt wirkenden, d.h. zweiseitig beauf-
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schlagbaren, Pneumatikzylindern ein gezieltes, schnelles Abheben der Prüfköpfe vor dem Hindernis erfolgen. Dieses Abheben der Prüfköpfe ist in bevorzugter Ausführungsform auch für einzelne der Prüfköpfe möglich, wenn eine ein- oder mehrreihige Prüfkopf-Anordnung verwendet wird, wobei vorgesehen ist, daß zumindest ein Teil der Druckluft-Zylinder einer Prüfkopfreihe separat steuerbar ist und hierzu über gesonderte Druckluftleitungen und Steuerventile an einer Druckluftquelle angeschlossen ist, so daß die betreffenden Prüfköpfe unabhängig von den übrigen Prüfköpfen andrück- oder abhebbar sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.
Es zeigen:
Pig. 1 die Seitenansicht der Halterung eines Prüfkopfes in voll ausgefahrenem Zustand mit Darstellung des Schwenkwinkels ψ , wobei die in Uhrzeigerrichtung um den Winkel γ verschwenkte Lage des Prüfkopfes etrichliert angedeutet und sinngemäß auch eine Schwenkung in G-egenseigerrichtung {-f) möglich ist:
Fig. 2 die Vorderansicht der Halterung in voll ausgefahrenem Zustand mit Darstellung des Kippwinkels ß, dessen Kippachse b*um 90° zur Schwenkachse abgedreht ist, wobei sinngemäß auch ein Kippen nach beiden Seiten (uhrzeiger- und Gegenzeigerrichtung) möglich und die Kipplage hier gleichfalls strichpunktiert angedeutet ist. In Fig. 2 ist ferner gestrichelt eine Alternativ-Ausführung mit Rückholfeder 101 angedeutet;
Fig. 3 die Draufsicht der Halterung;
Fig. 4 in entsprechender Darstellung zu Fig. 1 die Haltenng bei abgehobenem Prüfkopf (Hubweg el);
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Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Halterung mit Schwenk-, Kipp- und Hubachse s-\ b* c* ;
Fig. 6a und 6b eine Prüfkopfkette, wobei Fig. 6b das Abheben
eines -sinselnen Prüf kopf es Ic zeigt, Fig. 6 dagegen die Anlage aller Prüfköpfe;
Fig. 7 die Draufsicht auf zwei parallel angeordnete Prüfkopfreihen;
Fig. 8a bis 8d verschiedene Pneumatik-Schaltungen für das Ausführungsbeispiel nach ?ig. 6a, 6b, wobei durch die Aufteilung des Pneumatik-Zylinders 10b nach Figo 6a, 6b in zwei gesonderte .Zylinder 10b1 und 10b2 zvss. Ausdruck gebracht ist, daß die Anzahl der Pneumatik-Zylinder einer Prüfkopfkette nach oben (mehr als 3) oder nach unten variiert v/erden kann, und zwar zeigen
Figs 8a vier einfachvrirkeiade Pneumatikzylinder jnit Rückholfeder und gemeinsamer Betätigung, • Figo 8b vier doppe2ä»/irkeride Pneumatikzylinder mit gemeinsamer Betätigung, ' "
Figs 8c vier einfachwirkende- Pneunatikzylincer mit Rückholfeder und getrennter Betätigung des Zylinders "1Oe, und
Pig, Se. vier doppeltwirkende Pneumatiksylinder mit getrennter Betätigung des Zylinders 10c.
Im einzelnen ist der Prüfkopf 1 (siehe Figuren 1 bis 3) über zwei zueinander fechtende Bolzen 2 mit Schwenkachse a*in einem rechteckigen, in sich geschlossenen Kardanrahmen 3 gelagert. Der Kardanrahmen 3 wiederum ist über zwei zueinander fluchtende Bolzen 4 mit Kippachse b* in dem Haltebügel 5 gelagert (vgl* auch Fig. 5). Der Haltet-ügel 5 ist mit der Traverse 7 durch zwei gestrichelt angedeutete Senkschrauben 70 verbunden. Zwei Führuugsstangen 6 sind.in cer Traverse 7 fest verstiftet und gleichen in den Führungsbuchser 8 eines Führungskörpers 9. Die Führungsb-jichsen 8 müssen leieh.t gängig sein und sind daher zweclosäßigerweise als Kugelführungen -ausgeführt. Der Zührungskörper 9 trägt swi-
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sehen den Führungsbuchsen 8, die man allgemein auch als Führungseinsätze bezeichnen kann, einen Pneumatikzylinder 10 mit Kolben 100 (siehe Pig. 2), dessen Kolbenstange 11 in der Traverse 6 festgeschraubt ist. Die Druckluftzuführung zum Andrücken des Prüfkopfes 1 auf die Prüffläche 17 erfolgt über den oberen Schlauchanschluß 12, das Abheben des Prüfkopfes 1 von der Prüffläche 17 erfolgt bei dem dargestellten doppeltwirkenden Kolben 100 mittels Druckbeaufschlagung über der- unteren Schlauchanschluß 13, der bei einfach wirkendem Kolben entfällt. Stattdessen ist bei einfach wirkendem Kolben 100 die gestrichelt dargestellte Rückholfeder 101 (sie?ae Fig. 2) vorzusehen, die sich mit einem Ende am Kolben 100 und mit dem anderen Ende am Bund 102 des Zylinders 10 abstützt. Die Druckluft-Steueröffnungen des Zylinders 10 sind mit 121 bezeichnet.
Der Führungskörper 9 der Halterung wird mit einem Klemmstück 14 durch zwei Schrauben 140 auf dem Tragarm 15 des nicht dargestellten Prüfsystemträgers (Manipulators) justierbar befestigt. Über den Wasserschlauch 16 wird Fließwasser zwischen Prüfkopf 1 und Prüffläche 17 gedruckt, welches gemeinsam mit dem Anpreßdruck über den Pneumatikzylinder 10 ein "Schwimmen!! und damit leichtes Gleiten des Prüfkopfes auch auf rauhen und unebenen Oberflächen (Schweißplattierungsraupen usw.) ermöglicht„ Bei der Innenprüfung eines mit Wasser gefüllten Behälters (Tauchtechnik) ist bei sehr rauhen Oberflächen diese Fließwassermethode zur Erreichung des "Schwimmeffektes" ebenfalls erforderlich, Bei einer Prüfkopfkette (Figuren 6a, 6b) und bei einer PrüfkopfnetBanordnung (Fig. 7) werden alle Prüfköpfe 1a, 1b, 1c usw. über einen gemeinsamen Versorgungsschlauch mit Druckluft versorgt, wobei durch Druckausgleich alle Zylinder (10a, 10b, 10c usw.) den gleichen Anpreßdruck auf alle Prüfköpfe (la, 1b, 1c usw.) ausüben.
Wenn einzelne Zylinder einer Prüfkopfkette über einen eigenen Versorgungsschlauch einschließlich Steuerventilen, wie es im folgenden noch näher erläutert wird, mit Druckltift versorgt werden, ist es möglich, beispielsweise den Prüfkopf ic einzeln abzuheben und anzudrücken, ohne die anderen Prüfköpfe 1a, Ib zu beeinflussen.
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Gemäß Figuren 6a, 6b sind mehrere Prüfköpfe, im vorliegenden Fall die drei Prüfköpfe la, 1h, 1c, mit ie einem Lagerkörper 2, 3, 4, 5, je einer pneumatischen Antriebseinheit 10a bzw. 10b bzw. 10c sowie je einer Geradführungseinheit 8, 9 zu einer Prüfkopfreihe bzw. Prüfkopfkette baulich vereinigt. Hierzu sind die genannten Elemente an dem Tragarm 15 in Flucht zueinander befestigt. Das separate Andrücken und Abheben des Prüfkopfes 1c geschieht über gesonderte Druckluftleitungen p2, a2' (Fig. 8c, für einfachwirkende Druckluft-Zylinder) oder p2, b2', a2! (Fig. 8d9 für doppeltwirkende Druckluft-Zylinder). Zunächst sollen jedoch Fig. 8a bis 8d grundsätzlich erläutert werden, welche die erforderlichen einfachen Pneumatik-Schaltungen (Sinnbilder nach DIU 24300) zeigen.
Es bedeuten:
Q = Druckluftquelle (z.Bo Kompressor) D = Druckregelventil (Druckminderventil), einstellbar
M = Manometer (Druckanseige)
SP = Speicher (hier als Hinweis, daß zwischen D und V das Volumen wesentlich größer ist als das zwischen Zylindern 10a - c und T) V,V1,V2 = Steuerventile
A,B = Verbraucheranschlüsse
P = Druckleitung allgemein p1,p2,poo9po = Druckleitungen speziell
B. = Entlüftungsleitung (Ausblasöffnung) F = Rückstellfedern für Ventile Y, Y1, V2,
In Fig. 8a und c sind einfachwirkende Zylinder mit Rückholfeder dargestellt. Die Ventile V, V1 und Y2 sind elektrisch betätigbare 3/2 Wegeventile mit Rückstellfeder. 3/2 bedeutet ein Druckluftventil mit zwei Schaltstellungen und 2+1=3 Ein- und Ausgängen. Diese Ventile arbeiten folgendermaßen: Bei nicht erregtem Magnet (gezeigte Stellung) ist die Druckleitung P gesperrt und der Verbraucheranschluß A über R entlüftet. Bei erregtem Magnet (linkes Kästchen nach rechts verschoben) ist die Druckleitung P mit dem Verbraucheranschluß A verbunden, so daß die Kolben ausgefahren werden. Diese Stellung ist nur so lange
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wirksam, wie der Magnet erregt ist. Nach Wegnahme der Magnetspannung erfolgt zwangsläufig die Rückstellung des Ventiles V in die dargestellte Schaltstellung.
In Fig. 8b und d sind doppeltwirkende Zylinder dargestellt. Die Ventile V, V1 und V2 sind elektrisch betätigbare 4-/2 Wegeventile mit Rückstellfeder» 4-/2 bedeutet ein Bruckluftventil mit zwei Schaltstellungen und 2+2=4 Sin- und Ausgängen. Diese Ventile arbeiten folgendermaßen: Bei nicht erregtem Magnet (gezeigte Stellung) ist die Druckleitung P mit dem Verbraucheranschluß B verbunden (Rückstellung der Kolben), der Verbraucheranschluß A ist über R entlüftet. Bei erregtem Magnet (linkes Kästchen nach rechts verschoben) ist die Druckleitung P mit dem Verbraucheranschluß A verbunden, so daß die Kolben ausgefahren werden, der Verbraucheranschluß B ist nun über R entlüftet. Diese Stellung ist nur so lange wirksam, wie der Magnet erregt ist. Nach Wegnahme der Magnetspannung erfolgt zwangsläufig die Rückstellung des Ventils V in die aargestellte Schaltstellung*
In Fig. 8a und b sind alle Zylinder (10a bis c) über ein gemeinsames Ventil V gesteuert. Bei eingeschaltetem Ventil V wirkt sich der Druckausgleich zwischen allen Zylindern bis sum Druckregelventil D aus,
In Fig. 8c und d sind die Zylinder 10c von den Zylindern 10a bis b2 getrennt über ein eigenes Ventil V2 steuerbar. Die Steuerung der Zylinder 10a bis b2 erfolgt über das Ventil V1. Auch hier erfolgt der Druckausgleich zwischen allen eingeschalteten Zylindern (entweder 10a bis b2 oder 10a bis c) bis zum Druckregelventil D.
Im übrigen bedeuten:
poo = Druckleitung zwischen D und SP po = Druckleitung zwischen SP und Verzweigungspunkt Z
p1,p2 = Druckleitungen zwischen Z und V1 bzw. V2,
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Ferner bedeuten in Fig« 8a, 8c
a,a1 = Verbraucher-Hauptleitungen a1,a2,a3»a4 = Verbraucherleitungen zwischen a und 10a bzw.
10b1 bzw. 10b2 bzw. 10c a11,a12,a13 = Verbraucherleitungen zwischen al und 10a
bzw. 10b1 bzw. 10b2
a2' = separate Verbraueberleitung zwischen 72 und 10c.
In Fig. 8b und 8d bedeuten zusätzlich
a,b,a1,b1 = Verbraucherhauptleitungen, b1,b2,b3,b4 = Verbraucherleitungen zur einen Kolbenseite
von 10a bzw. 10b1 bzw. 10b2 bzw. 10c a1,a25a3>a4- = Verbraucherleitungen zur anderen Kolbenseite
von 10a bzw., 10b1 bzw. 10b2 bzw. 10c b11,b12,b13 = Verbraucherleitungen zwischen b1 und der
einen Kolbenseite von 10a bzw. 10b1 bzw.
10b2
a11,a12,a13 = Verbraucherleitungen zwischen al und der
anderen Kolbenseite von 10a bzw. 10b1 bzw.
10b2
a2'Pb2' - separate Terbraucherleitungen zwischen V2
und der einen bzw. anderen Kolbenseite von
Zylinder 10c,
Die Schaltung nach Fig, 8d stellt die zu Fig. 6c, 6b gehörige Pneumatik-Schaltung dar, wobei jedoch - wie erwähnt - statt des einen Zylinders 10b nach Fig. 6a, 6b nunmehr zwei Zylinder 10b1 und 10b2 dargestellt sind. 10e ist in beiden Fällen der separat beaufschlagte Zylinder. Allgemein lassen sich Prüfkopfketten mit η + 1 (n = 1, 2, 3 ...) Zylindern bilden, wobei jeweils mindestens einer separat steuerbar sein kann. Die separate Aussteuerung läßt sich auch bei einfach wirkenden Pneumatik-Zylindern verwirklichen, wie es Fig. 8c zeigt.
Auch bei dem Prüfkopfnetz nach Fig. 7 ist die zugehörige Druckluftsteuerungs-Schaltung nicht dargestellt; es versteht sich jedoch, daß eine der Schaltungen nach Fig. 8a bis 8d sinngemäß
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verwendet werden kann und daß bei sinngemäßer Verwendung der Schaltungen nach Fig. 8c, 8d einzelne der Druckluftzylinder 10a bis 10c bzw. 10a' bis 10c1 getrennt beaufschlagbar sein können, so daß einzelne der Prüfköpfe 1a bis 1c bzw. 1a' bis 1c' getrennt von den übrigen Prüfköpfen aufsetz- bzw. abhebbar sind. Das Prüfkopfnetz kann hierbei aus zwei Prüfkopfketten nach Fig. 6a, 6b unter Vergrößerung der Prüfkopfansahl je Kette von drei auf vier entstanden gedacht werden, wobei die Tragarme 15, 15' an einer gemeinsamen (nicht dargestellten) Halterung sitzen.
11 Patentansprüche
8 Figuren
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Claims (11)

7BP 3 39 6 BRD Patentansprüche
1.) Prüf kopfhalterung an einem Prüfsystemträger, welcher zur zerstörungsfreien Prüfung von Werkstücken dient, insbesondere für die Prüfung der Schweißnähte und ihrer angrenzenden Wärmeeinflußzonen bei geschweißten Komponenten, wie Druckbehältern, vorzugsweise für Ultraschall-Prüfköpfe, die mittels fernbedienbarer Prüfsystemträger (Manipulatoren) zur Basis- und zur Wiederholungsprüfung bei Reaktordruckbehältern längs vorgegebener Prüfbahnen über die Oberfläche des Prüfobjekts bewegbar sind, mit kardanischer Lagerung der Prüfköpfe am Prüfsystemträger und mit Mitteln zur Verstellung der Prüfköpfe und zum Andrücken derselben gegen die Oberfläche des PrüfObjekts, dadurch gekennzeichnet, daß der kardanische Lagerkörper (3, 4, 5) des Prüfkopfes (1) mit dem Kolben (100) eines Druckluft-Zylinders (10) so gekoppelt ist, daß der Prüfkopf (1) im wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche (17) des PrüfObjekts drückbar ist.
2. Prüfkopfhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kardanische Lagerkörper (3, 4, 5) und mit ihm der Prüfkopf (1) mittels Linearführungen (8) in Kolbenhubrichtung (c*)so geführt sind, daß das Kolben-Zylinder-System (100, 10) von Seitenkräften entlastet ist, die vom Prüfkopf (1) auf den Lagerkörper (3· 4, 5) ausgeübt werden, wenn der Prüfkopf (1) über die Oberfläche (17) des PrüfObjekts gleitend bewegt wird.·
3. Prüfkopfhalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kardanische Lagerkörper (3, 4> 5) an einer normal zur Prüffläche (17) ausrichtbaren Kolbenstange (11) des Kolben-Zylinder-Systems (100, 10) befestigt ist.
4. Prüfkopfhalterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluft-Zylinder (10) eng benachbart zu und in der Mitte zwischen zwei achsparallel zueinander und zum Zylinder (10) ausgerichteten Geradführungen (8, 9) angeordnet ist, wobei je eine am Lagerkörper (3, 4, 5) befestigte Führungsstange (6) in je einem mit dem Zylinder (10) starr verbundenen Führungskörper (9) gleitend geführt ist.
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* 2655173
- vr- TBP 9 39 6 8RO
5. Prüfkopfhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4? gekennzeichnet durch Druckluft-Zylinder (10) mit kleinem Volumen im Vergleich zu dem Volumen der angeschlossenen Druckluftversorgungsleitungen (120) und der Druckluftquelle, so daß bei Hubänderungen der Anpreßdruck nur geringfügige, vernachlässigbare Druckänderungen erfährt.
6. Prüfkopfhalterung für Ultraschall-Prüfköpfe mit Fließwasser-Ankopplung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung des Ankopplungsausfalls beim Überfahren grobstrukturierter Oberflächen der Fließwasserdruck gemeinsam mit dem Anpreßdruck des Prüfkopfes (1) - vorzugsweise fernbetätigt - soweit steigerbar ist, daß durch restloses Ausfüllen der Vertiefungen mit Wasser die Ankopplung wieder einsetzt.
7. Prüfkopfhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (100) zweiseitig beaufschlagbar sind.
8. Prüfkopfhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (100) einseitig gegen die Kraft einer Rückholfeder (101) beaufschlagbar sind.
9. Prüfkopfhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Prüfköpfe (1a, 1b, Ic) mit je einem Lagerkörper (3, 4, 5), je einer pneumatischen Antriebseinheit (10a, 10b, 10c) sowie je einer Geradführungseinheit (8, 9) zu einer Prüfkopfreihe baulich vereinigt sind und hierzu die genannten Elemente an einem Tragarm (15) in Plucht zueinander befestigt sind und daß die einzelnen Druckluftzylinder an einen gemeinsamen Druckluft-Versorgungsschlauch (Druckleitung poo, po) angeschlossen sind, so daß bei unebenen oder gekrümmten Prüfflächen (17) durch den untereinander wirksamen Druckausgleich alle Prüfköpfe (1a, 1b, 1c) mit dem gleichen Anpreßdruck auf die Prüffläche (17) drückbar sind.
809823/0384
10. Prüfkopfhalterung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Prüfkopfreihen (1a, 1b1, 1b2, 1c usw.; 1a1, 1b1 ·, 1b2', 1c1 usw.) parallel zueinander angeordnet und zu einem Prüfkopfnetz baulich vereinigt sind.
11. Prüfkopfhalterung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil (10c) der Drückluft-Zylinder einer Prüfkopfreihe (10a, 10b, 10b1, 102, 10c) separat steuerbar ist und hierzu über gesonderte Druekluftleitungen (p2, a2', b2!) und Steuerventile (V2) an eine Druckluftquelle (Q) angeschlossen ist, so daß die betreffenden Prüfköpfe (1c) unabhängig von den übrigen Prüfköpfen (1a, 1b, 1b1, 1b2) andrück- oder abhebbar sind.
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