DE3721836A1 - Pneumatische anstellvorrichtung fuer sensoren zur zerstoerungsfreien pruefung langgestreckter pruefstuecke - Google Patents
Pneumatische anstellvorrichtung fuer sensoren zur zerstoerungsfreien pruefung langgestreckter pruefstueckeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Anstellvorrichtung für
Sensoren zur zerstörungsfreien Prüfung langgestreckter Prüfstücke, bei
der ein am Prüfstück mit einer vorgegebenen Kraft anliegendes Aufnahme
teil vorgesehen ist, das die Sensoren trägt und über mindestens einen,
mit Luft unter Niederdruck gefüllten Balgzylinder mit einem Stellring
verbunden ist.
Unter langgestreckten Prüfungsstücken werden beispielsweise Rohre,
Knüppel, Schienen, Bleche und dergleichen verstanden. Diese Prüfstücke
können bei der Prüfung entweder bewegt werden, wie dies normalerweise
bei der Prüfung von Rohren anzutreffen ist, oder aber ortsfest bleiben.
Im ersten Fall bleibt die Anstellvorrichtung ortsfest. Im zweiten Fall
wird die Anstellvorrichtung gegenüber dem Prüfstück bewegt, dieser Fall
tritt beispielsweise bei Prüfung einer Rohrleitung, eines Schiffskör
pers, eines montierten Eisenbahngleises usw. auf.
Derartige Prüfstücke haben praktisch nie eine ideale Geometrie. Wenn
ihre Oberfläche mittels der Anstellvorrichtung abgefahren wird, muß der
Aufnahmeteil der Anstellvorrichtung in der Lage sein, Abweichungen des
Prüfstücks von der ideal geometrischen Form ausgleichen und abfangen zu
können. Bei der Prüfung eines Rohres durchläuft das Rohr beispielsweise
die Prüfanlage zur zerstörungsfreien Werksstoffprüfung unter Drehung
und Längsbewegung, so daß insgesamt eine schraubenlinienförmige Abtast
bahn entsteht. Während des gesamten Abtastweges soll der Aufnahmeteil
und damit die von ihm getragenen Sensoren stets mit konstanter Kraft am
Prüfstück anliegen, wobei die Anlagekraft unabhängig sein soll von
Abweichungen des Rohres von der idealen Zylinderform.
Bei der vorbekannten pneumatischen Anstellvorrichtung der eingangs
genannten Art bewirken die zwischen Aufnahmeteil und Stellrahmen ange
ordneten Balgzylinder, die mit Luft unter Niederdruck gefüllt sind,
eine Luftfederung zwischen Aufnahmeteil und Stellrahmen. Der Aufnahme
teil liegt mit der Anpresskraft des luftgefüllten Balgzylinders am
Prüfstück an. Treten während der Prüfung nun Abweichungen von der
idealgeometrischen Form des Prüfstückes auf, so gleichen die Balgzylin
der diese Abweichungen aus, indem sie als Luftfeder wirken: Entfernt
sich das Prüfstück lokal vom Aufnahmeteil, so fährt der Balgzylinder
aus und bleibt damit das Aufnahmeteil in Kontakt mit dem Prüfstück. Hat
das Prüfstück jedoch ein lokales Übermaß, so weicht das Aufnahmeteil in
Richtung zum Stellrahmen aus, die Balgzylinder werden komprimiert und
dadurch die Anlage am Prüfstück aufrechterhalten.
Die vorbekannte Anstellvorrichtung mit Luftfeder hat jedoch den Nach
teil, daß bei einem Ausfahren des Balgzylinders, also einem Entfernen
des Aufnahmeteils vom Stellrahmen, der Innendruck im Balgzylinder
zwangsläufig abnimmt, wodurch wiederum die Federkraft des als Luftfeder
eingesetzten Balgzylinders sich verringert. Als Folge wird die Anlage
kraft des Aufnahmeteils kleiner. Federt dagegen der Balgzylinder ein,
weil der Aufnahmeteil dem Prüfstück ausweichen muß, so wird die Luft im
Balgzylinder komprimiert, der Luftdruck im Balgzylinder also erhöht und
damit die Luftfeder steifer. Zwangsläufig steigt hiermit die Anlage
kraft des Aufnahmeteils am Prüfstück. Eine konstante Anlagekraft wird
auf diese Weise somit nicht erreicht. Der geschilderte Nachteil ist
zudem noch wegabhängig: Je stärker der Balgzylinder ausfährt bzw.
zusammengedrückt wird, umso größer sind die Luftdruckänderungen im
Balgzylinder und umso größer ist die Abweichung der Anpresskraft des
Aufnahmeteils am Prüfstück von der vorgegebenen Kraft, wie sie in
Nullposition des Balgzylinders vorliegt.
Man kann nun anstelle einer Luftfeder in Form eines Balgzylinders eine
mechanische Feder einsetzen, beispielsweise eine Zugrollfeder, deren
Federkraft in einem gewissen Bereich unabhängig vom Weg ist. Der Nach
teil derartiger mechanischer Federn liegt aber in der gegenüber Balgzy
lindern deutlich geringeren Dämpfung. Bei mechanischen Federn ist prak
tisch nicht auszuschließen, daß das Aufnahmeteil bei Durchführen von
Ausgleichsbewegungen in Schwingungen kommt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorbe
kannte pneumatische Anstellvorrichtung der eingangs genannten Art inso
fern weiterzuentwickeln und weiterzuverbessern, daß die Anlagekraft des
Aufnahmeteils am Prüfstück praktisch unabhängig ist vom Weg des Aufnah
meteils gegenüber dem Stellrahmen, so daß unabhängig von Bewegungen des
Aufnahmeteils (und damit der Sensoren) die Anlagekraft des Aufnahme
teils am Prüfstück konstant bleibt. So soll beispielsweise ein Hub des
Aufnahmeteils von insgesamt 50 mm und somit von 25 mm aus der
Nullstellung in beiden Richtungen, möglich sein, wobei die Anlagekraft
des Aufnahmeteils am Prüfstück im gesamten Anstellbereich sich prak
tisch nicht ändert.
Ausgehend von der pneumatischen Anstellvorrichtung der eingangs genann
ten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Balgzylinder über
eine Verbindungsleitung mit einer Ausgleichseinheit verbunden ist, die
einen Zylinder und einen in diesem bewegbaren Kolben aufweist, daß der
Kolben vorzugsweise mit dem Kolben einer Hochdruckeinheit verbunden
ist, deren Kolben eine deutlich kleinere Fläche als der Kolben der
Ausgleichseinheit hat und dessen Zylinderraum mit einem Druckregelven
til verbunden ist.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht also darin, daß die Luft im Balgzy
linder nicht eingesperrt ist, sondern der Innenraum des Balgzylinders
mit der Ausgleichseinheit in Verbindung steht. Das Innenvolumen dieser
Ausgleichseinheit ändert sich nun im gleichen Maße wie das Innenvolumen
des Balgzylinders, beide Volumenänderungen sind aber entgegengesetzt,
so daß das Gesamtvolumen möglichst konstant gehalten wird. Volumenände
rungen im Innenraum der Ausgleichseinheit bewirken Volumenänderungen im
Innenraum des Balgzylinders umgekehrten Vorzeichens. Der Luftdruck wird
dabei durch die Hochdruckeinheit in Zusammenwirken mit dem Kolben der
Ausgleichseinheit stets präzise konstant gehalten. Der Kolben der Aus
gleichseinheit ist mechanisch mit dem Kolben (oder Zylinder) der Hoch
druckeinheit verbunden. Eine Volumenänderung in der Ausgleichseinheit
bewirkt eine geringere, nämlich im Verhältnis der Kolbenflächen gerin
gere, Volumenänderung in der Hochdruckeinheit. Das Produkt aus Druck
mal Volumen bleibt im beiden Räumen jeweils konstant.
Im Balgzylinder und damit auch in der Ausgleichseinheit herrscht ein
geringer Überdruck vor, er beträgt beispielsweise 0,16 bar. Der
Überdruck in der Hochdruckeinheit liegt beispielsweise bei 4 bar. Die
Druckübersetzung zwischen der Ausgleichseinheit und der Hochdruckein
heit hat den Vorteil, daß die Druckregelung mittels eines Druckregel
ventils erfolgen kann, das bei dem hohen Druck arbeitet. Hierdurch wird
eine wesentlich höhere Präzision in der Druckregulierung erzielt, als
sie bei dem Niederdruck, also beispielsweise bei 0,16 bar Überdruck,
möglich wäre. Insbesondere aber kann mit handelsüblichen Druckregelven
tilen gearbeitet werden, wobei man die Druckübersetzung vorteilhafter
weise so wählt, daß auf der Hochdruckseite ein Druck vorliegt, bei dem
im Handel erhältliche, hochpräzise Druckregelventile arbeiten.
Ein wesentiches Charakteristikum der Erfindung ist somit die Kombina
tion aus Ausgleichseinheit und Hochdruckeinheit. Durch diese Kombina
tion wird eine präzise Druckregelung im Niederdruckbereich erzielt,
wobei die druckregelnden Elemente selbst im Hochdruckbereich angeordnet
sind.
Die Erfindung ermöglicht einen großen Hub des Balgzylinders bei wegun
abhängiger Federkraft. Da der Niederdruck im Balgzylinder unabhängig
vom mechanischen Zustand dieses Balgzylinders stets konstant ist, ist
auch die vom Balgzylinder ausgeübte Kraft stets konstant. Diese Kon
stanz kann über große Veränderungen in der Länge des Balgzylinders
aufrecht erhalten werden, insbesondere kann sie den praktischen Erfor
dernissen, also den bei typischen Prüfungen zu erwartenden Abweichungen
von der Idealgeometrie, angepaßt werden. In der über eine große Weg
strecke konstanten Kraft der Luftfeder in Form des Balgzylinders liegt
ein wesentlicher Vorteil der Erfindung.
Ein weiterer entscheidender Vorteil der Erfindung liegt in der relativ
kurzen Zeit, mit der die Anstellvorrichtung Änderungen in der Geometrie
des Prüfstücks beantwortet. In der Praxis ist die Anstellvorrichtung so
ausgelegt, daß sie auch die krassesten geometrischen Änderungen auf
nimmt und die Anlagekraft des Aufnahmeteils am Prüfstück auch in diesen
Extremfällen konstant bleibt. Eine schnelle Nachstellung der Anstell
vorrichtung wird erreicht durch ausreichend groß dimensionierte Verbin
dungsleitungen zwischen den beschriebenen Komponenten der Anstellvor
richtung und durch Verwendung bewegter Teile mit möglichst geringen
Massen. Letzteres gilt insbesondere für den Kolben der Ausgleichsein
heit.
Die Präzision, mit der der Druck im Balgzylinder (und damit auch in der
Ausgleichseinheit) konstant gehalten wird, hängt im wesentlichen von
dem Aufbau der Ausgleichseinheit, dem Aufbau der Hochdruckeinheit und
dem Druckregelventil ab. Die beiden erstgenannten Einheiten sind so
ausgelegt, daß die Reibwerte sehr klein sind und in der Funktion kaum
eine Rolle spielen. Das Druckregelventil hat eine möglichst geringe
Hysterese.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, den Aufnahmeteil im
wesentlichen rechteckig auszubilden und jede Ecke durch einen Balg
zylinder abzustützen. Die somit insgesamt vier Balgzylinder sind vor
zugsweise untereinander und mit einer Ausgleichs- und Hochdruckeinheit
verbunden. Werden vier Balgzylinder vorgesehen, so wird eine präzisere
Anlage und größere Gleichmäßigkeit der Anlage der Anstellvorrichtung am
Prüfstück erzielt. Bei Unregelmäßigkeiten in der Geometrie des Prüf
stückes können die Balgzylinder voneinander völlig unterschiedliche
Bewegungen ausführen, beispielsweise kann ein Balgzylinder kürzer wer
den, ein anderer dagegen expandieren. Durch diese Unabhängigkeit der
Balgzylinder voneinander wird jede Ecke des viereckigen Aufnahmeteils
optimal angestellt und abgestützt, so daß es insgesamt zu einer gleich
mäßigen Verteilung der Anlagekraft kommt.
Die Verbindung der vier Balgzylinder untereinander ermöglicht die Ver
wendung einer einzigen Ausgleichs- und Hochdruckeinheit. Grundsätzlich
wäre es auch möglich, jedem einzelnen Balgzylinder eine separate Aus
gleichs- und Hochdruckeinheit zuzuordnen, der Aufwand wäre aber hierbei
wesentlich höher. Die Verbindungsleitung zwischen den vier Balgzylin
dern hat zudem den Vorteil, daß die vier Balgzylinder untereinander
Luft austauschen können. Wird beispielsweise ein Balgzylinder durch das
Prüfstück zusammengepreßt und ein anderer veranlaßt, länger zu werden,
so kann die aus dem ersten verdrängte Luft in den zweiten Balgzylinder
strömen. Hierdurch wird die Zeitkonstante, mit der eine Änderung der
Geometrie durch die Anstellvorrichtung beantwortet wird, verringert.
Aufgrund der bisherigen Beschreibung ist eine Ausführung möglich, bei
der Niederdruckraum allseits abgeschlossen ist. Eine derartige Ausbil
dung hat aber in der Praxis Nachteile, weil Lecks, insbesondere Lecks
mit sehr geringen Leckraten, in Praxis nicht zu vermeiden sind, so daß
bei abgeschlossenem System auf die Dauer ein allmählicher Druckabfall
zu befürchten ist. Um dieser Gefahr zu begegnen, wird in Weiterbildung
der Erfindung vorgeschlagen, die Niederdruckseite ständig über ein
Niederdruckregelventil mit einer Druckluftquelle (z. B. einer
Luftleitung mit einem Druck von sechs bar) zu verbinden. Durch diese
Maßnahme wird zudem die Ansprechgeschwindigkeit der Anstellvorrichtung
verbessert: Bei sehr raschen geometrischen Änderungen, insbesondere
Änderungen aller vier Balgzylinder in gleicher Richtung, kann über das
Niederdruckregelventil entweder Luft abgeblasen oder Luft nachgeliefert
werden.
Der geringe Überdruck im Niederdruckbereich ist so gewählt, daß einer
seits die gewünschte Anlagekraft erzielt wird und andererseits das
Gewicht des Aufnahmeteils und der mit ihm verbundenen, weiteren Ein
richtung aufgenommen wird. Letzteres liegt typischerweise bei etwa 50
kg. Bei 100 N Anpresskraft werden die vier Balgzylinder ausgelegt, daß
der gewählte Niederdruck insgesamt eine Kraft von 600 N bewirkt.
In Weiterbildung der Erfindung greift am Stellrahmen ein Stellzylinder
an, der ebenfalls als Balgzylinder ausgeführt ist, jedoch auch andere
Ausbildung (hydraulische Kolben/Zylindereinheit, Schraubspindel usw.)
haben kann. Sein anderes Ende ist mit einem ortsfesten Basisrahmen
verbunden. Durch den Anstellzylinder kann der Stellrahmen angehoben
oder abgesenkt werden, so daß insgesamt die Anstellvorrichtung in eine
Arbeitsposition und eine Ruheposition eingestellt werden kann.
Schließlich wird in Weiterbildung der Erfindung eine mechanische
Führung des Aufnahmeteils in den Richtungen seiner Hautebene vorge
schlagen. Die Balgzylinder bewirken lediglich eine Bewegung quer zum
Aufnahmeteil und bieten relativ wenig Steifigkeit in Querrichtung
hierzu. Die entsprechende Fixierung des Aufnahmeteils wird bevorzugt
durch mechanische Mittel erzielt. In einer möglichen Ausführung ist an
der in Arbeitsrichtung beim Prüfen vorn liegenden Seite des Aufnahme
teils eine Öse vorgesehen, in die ein mit dem Stellrahmen verbundener
Stab eingreift. Andere Ausbildungen der seitlichen Fixierung des Auf
nahmeteils sind möglich, beispielsweise in Form einer Kette oder eines
flexiblen Teils am frontseitigen Ende, das an seinem anderen Endbereich
mit einem vom Stellrahmen hochspringenden Arm verbunden ist, eine Art
Deichsel wie bei einem Wagen und dergleichen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übri
gen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung eines nicht ein
schränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels. In dieser Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 eine schematisch und schnittbildlich dargestellte Prinzipskizze
der eigentlichen pneumatischen Anstellvorrichtung,
Fig. 2 die Darstellung gemäß Fig. 1, jedoch ergänzt durch einen An
stellzylinder,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von schräg vorn oben der gesamten
Anstellvorrichtung, der Stellrahmen ist teilweise weggeschnitten
und
Fig. 4 eine teilweise schnittbildlich ausgeführte Seitenansicht der
Anstellvorrichtung.
Bei der in den Figuren gezeigten pneumatischen Anstellvorrichtung einer
Ultraschallprüfanlage für die zerstörungsfreie Prüfung von Rohren ist
ein Aufnahmeteil 20 vorgesehen, der als im wesentlichen rechteckförmige
Platte ausgebildet ist. An seiner Unterseite ist der Aufnahmeteil mit
vier Balgzylindern 22 verbunden, die auf den Diagonalen und gleichab
ständig von der geometrischen Mitte des Aufnahmeteils 20 angeordnet
sind. Auf der Oberseite des Aufnahmeteils sind als Sensoren 24 mehrere
Ultraschallwandler vorgesehen. Sie befinden sich innerhalb einer Pris
menführung, die im wesentlichen durch zwei geneigte Wände 26, 28 gebil
det wird. Ihre an tiefster Stelle liegende Verbindungslinie verläuft
lotrecht überhalb einer Quermitte des Aufnahmeteils 20 und liegt in
Durchlaufrichtung des zu prüfenden Rohres 30 (Fig. 3). In diesem Be
reich wird mittels quer verlaufender, elastischer Lippen 32 eine Was
serpfütze gebildet, in die das zu prüfende Rohr 30 partiell eintaucht.
Diese Meßtechnik ist jedoch allgemein bekannt und wird hier nicht
weiter beschrieben. Der Pfeil 34 zeigt die Bewegungsrichtung des Rohres
30 während der Prüfung.
Die vier Balgzylinder 22 sind an ihrer Unterseite jeweils mit einem
Stellrahmen 36 verbunden, der im wesentlichen dieselben Abmessungen wie
der Aufnahmeteil 20 hat und in Normalstellung der Balgzylinder 22 in
einer zur Ebene des Aufnahmeteils 20 parallelen Ebene liegt. Bei der
gezeichneten Anordnung (siehe insbesondere Fig. 3) befindet er sich
unterhalb des Aufnahmeteils 20. Grundsätzlich ist aber eine hängende
Anordnung möglich, beispielsweise bei einer Ultraschallmessung in
Tauchtechnik.
Im Stellrahmen 36 ist für jeden der vier Balgzylinder 22 jeweils ein
Durchlaß 38 vorgesehen, der die einzige Verbindung zum Innenraum des
jeweiligen Balgzylinders 22 darstellt. Unterhalb dieses Durchlasses
befindet sich eine Ausgleichsleitung 40, die alle vier Balgzylinder 22
miteinander verbindet. Sie hat - wie aus Fig. 4 ersichtlich ist - einen
relativ großen Innenquerschnitt. An sie ist über eine Verbindungslei
tung 42 eine Ausgleichseinheit 44 angeschlossen. Diese besteht aus
einem Zylinder 46 in Form eines zylindrischen, durch einen Deckel
verschlossenen Topfes, in dem ein Kolben 48 axial bewegbar ist. Die
Abdichtung zwischen Zylinder 46 und Kolben 48 wird durch eine Rollmem
bran 50 erreicht. Gegenüber eine Schleifdichtung am Kolben 48 hat sie
den Vorteil geringerer Reibung und höherer Zuverlässigkeit der Abdich
tung. Mit dem Kolben 48 ist eine Kolbenstange verbunden, die an ihrem
unteren Ende einen Kolben 52 einer Hochdruckeinheit 54 trägt. Das
Flächenverhältnis der beiden Kolben 48 und 52 liegt bei 25 : 1. Die
Volumendifferenz in der Ausgleichseinheit 44 zwischen den beiden End
stellungen des Kolbens 48 entspricht der Volumenänderung bei maximalem
Hub der vier Balgzylinder 22.
Die Hochdruckeinheit 54 ist eine pneumatische Zylinder/Kolbeneinheit
mit möglichst geringer Reibungskraft zwischen den Kolbendichtringen des
Kolbens 52 und der Innenwand eines Zylinders 56. Die geringen Reibungs
kräfte werden durch flexible Lippen erreicht, die als Kolbendichtung
eingesetzt werden. Derartige flexible Lippen benötigen nur eine sehr
geringe radiale Vorspannung. Sie haben eine abgerundete Dichtkante, die
das Fett der Zylinderlauffläche gleichmäßig über den gesamten Hub
verteilt, wodurch immer ein Fettfilm erhalten bleibt. Die im Quer
schnitt V-förmige Dichtlippe liegt mit ihren beiden Schenkeln in einer
Nut des Kolbens 52, diese Nut ist über mindestens eine Bohrung mit der
Hochdruckseite verbunden. Der Hochdruck bewirkt hierdurch eine radiale
Expansion des Dichtrings in Form einer flexiblen Lippe.
Die Anordnung der beiden Kolben 48 und 52 auf einer einzigen Kolben
stange ermöglicht es, bei der Hochdruckeinheit 54 auf weitere Führungs
mittel, insbesondere eine Führung der Kolbenstange, zu verzichten. Der
Innenraum der Hochdruckeinheit 54 ist über eine Leitung 58 mit einem
Druckregelventil 60 verbunden, dessen Hysterese bei 0,1 bar liegt. Der
Druck in der Leitung 58 beträgt 4,1 bar und liegt etwas höher, im
besprochenen Ausführungsbeispiel um ein Zehntel bar höher, als der
Druck im Niederdruckbereich multipliziert mit dem Druckübersetzungsver
hältnis (also 0,16 bar mal 25 gleich 4 bar).
Das Druckregelventil 60 ist für die Konstanz des Druckes im Hochdruck
bereich, also in der Leitung 58 und im Innenraum der Hochdruckeinheit
54, verantwortlich. Demgemäß wird für dieses Ventil 60 eine Ausführung
gewählt, die eine optimale Druckkonstanthaltung ermöglicht. Auf seiner
anderen Seite ist das Druckregelventil 60 mit einer Druckluft-Versor
gungsleitung 62 verbunden, die an einen Druckluftnetzanschluß ange
schlossen ist. Der Druck in ihr beträgt typischerweise 6 bar.
Weiterhin ist die Ausgleichsleitung 40 über eine Leitung 64 mit einem
Niederdruck-Regelventil 66 verbunden das an seiner anderen Seite eben
falls an die Druckluft-Versorgungsleitung 62 angeschlossen ist. Es
stellt sicher, daß auch bei Lecks im Niederdruckteil der Druck nicht
unter 0,16 bar abfallen kann. Fällt er leckbedingt oder durch gleich
zeitige Verlängerung aller vier Balgzylinder 22 ab, so wird über die
Leitung 64 Luft in den Niederdruckbereich eingespeist. Ebenso wird Luft
abgeblasen, wenn alle vier Balgzylinder 22 gleichzeitig stark kompri
miert werden.
Zwischen Aufnahmeteil 20 und Stellrahmen 36 sind an allen vier Ecken
Ketten 68 gespannt, die auch durch andere, biegsame, zugfeste Elemente
ersetzt werden können. Sie begrenzen den maximalen Ausfahrweg der vier
Balgzylinder 22. Schließlich steht vom Stellrahmen 36 eine Mitnahme
stange 70 zum Aufnahmeteil 20 vor und greift dort in eine Öse 72, die
im wesentlichen durch zwei parallele und quer zur Richtung des Pfeils
34 verlaufende Stangen 74 begrenzt wird. Die Einrichtung aus den Teilen
70 bis 74 verhindert, daß der Aufnahmeteil mit seinen von ihm getrage
nen Einrichtungen sich seitlich gegenüber dem Stellrahmen 36 versetzen
kann. Die besprochene Anordnung ist an derjenigen Seite des Aufnahme
teils 20 vorgesehen, die quer zur Pfeilrichtung 34 verläuft und einem
ankommenden, zu prüfenden Rohr 30 am nächsten liegt.
Wie aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich ist, ist an der Unterseite des
Stellrahmens 36 ein Anstellzylinder 76 befestigt, der ebenfalls als
Balgzylinder ausgebildet ist. Sein anderer Endbereich ist mit einer
Basisplatte 78 verbunden, in der sich auch ein Durchlaß 80 für den
Anschluß des Innenraumes an eine Leitung 82 befindet. Die Anordnung ist
so getroffen, daß Basisplatte 78 und Stellrahmen 36 stets in zueinander
parallelen, versetzten Ebenen liegen. In der Leitung 82 befinden sich
hintereinandergeschaltet jeweils eine Anordnung 84 bzw. 86 mit einem
Rückschlagventil und einer parallel geschalteten Drossel. Die Rück
schlagventile beider Anordnungen 84, 86 arbeiten in gegenläufigen
Richtungen. Die Drosseln sind einstellbar. An ihrem unteren Endbereich
ist die Leitung 82 mit einem Steuerventil verbunden, das eine Füllung
des Anstellzylinders 76 aus der Druckluft-Versorgungsleitung 62, ein
Absperren des unteren Endbereichs der Leitung 82 und eine Öffnung
dieses unteren Endbereichs zur Außenwelt ermöglicht. Beim Füllen des
Anstellzylinders 76 strömt die Luft durch das in dieser Richtung un
wirksame Rückschlagventil der unteren Anordnung 86 und durch die Dros
sel der oberen Anordnung 84. Wird das untere Ende der Leitung 82 mit
der Außenwelt verbunden, strömt Luft aus dem Anstellzylinder 76 heraus,
und zwar über das in dieser Richtung unwirksame Rückschlagventil der
oberen Anordnung 84 und die Drossel der unteren Anordnung 86. Über die
zwei Anordnungen 84, 86 können so unabhängig voneinander der Füllweg
und der Entleerungsweg des Anstellzylinders 76 eingestellt werden.
Da der Anstellzylinder 76 lediglich in einer Richtung wirkt, sind
(nicht dargestellte) Zugfedern zwischen der Basisplatte 78 und dem
Stellrahmen 36 angeordnet, die beide Teile gegeneinander ziehen. Der
dabei erreichbare, geringstmögliche Abstand zwischen Basisplatte 78 und
Stellrahmen 36 wird durch Stellschrauben 90 begrenzt. Über diese wird
damit auch der Hub des Anstellzylinders 76 vorgegeben. Für eine präzise
Parallelführung zwischen Basisplatte 78 und Stellrahmen 36 sorgen zwei
Kugelführungseinheiten 92.
Claims (10)
1. Pneumatische Anstellvorrichtung für Sensoren (24) zur zerstörungs
freien Prüfung langgestreckter Prüfstücke (30), bei der ein am
Prüfstück (30) mit vorgegebener Kraft anliegendes Aufnahmeteil (20)
vorgesehen ist, das die Sensoren (24) trägt und über mindestens
einen, mit Luft unter Niederdruck gefüllten Balgzylinder (22) mit
einem Stellrahmen (36) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der Balgzylinder (22) über eine Verbindungsleitung (42) mit einer
Ausgleichseinheit (44) verbunden ist, die einen Zylinder (46) und
einen in diesem bewegbaren Kolben (48) aufweist, daß dieser Kolben
(48) vorzugsweise mit dem Kolben (52) einer Hochdruckeinheit ver
bunden ist, deren Kolben (52) eine deutlich kleinere Fläche als der
Kolben (48) der Ausgleichseinheit (44) hat und dessen Zylinderraum
mit einem Druckregelventil (60) verbunden ist.
2. Anstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Aufnahmeteil (20) im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und
jede seiner Ecken durch einen Balgzylinder (22) abgestützt ist,
wobei die Balgzylinder vorzugsweise auf den Diagonalen und gleichab
ständig angeordnet sind.
3. Anstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Balgzylinder (22) vorgesehen sind und diese untereinan
der über eine Ausgleichleitung (40) miteinander verbunden sind.
4. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der mindestens eine Balgzylinder (22) über ein Nieder
druckregelventil (66) ständig an eine Druckluftquelle (Druckluft-
Versorgungsleitung 62) angeschlossen ist.
5. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kolben (48) der Ausgleichseinheit (44) und der
Kolben (52) der Hochdruckeinheit (54) starr über eine Kolbenstange
miteinander verbunden sind, und daß vorzugsweise das Flächenverhält
nis der Kolben (48, 52) 25 : 1 beträgt.
6. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der Unterseite des Stellrahmens (36) ein Stellzy
linder (76) angeordnet ist, der mit seinem anderen Ende an einem
Basisrahmen (78) befestigt ist, und daß vorzugsweise Stellrahmen
(36) und Basisrahmen (78) über Kugelführungseinheiten (92) miteinan
der verbunden sind.
7. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Ausgleichseinheit (44) zwischen Kolben (48) und
Zylinder (46) eine Rollmembran (50) angeordnet ist.
8. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das mit der Hochdruckeinheit (54) verbundene Druckre
gelventil (60) auf einen Druck eingestellt ist, der etwas höher ist,
z. B. 0,1 bar höher ist als der Druck in der Ausgleichseinheit (44)
multipliziert mit dem Flächenverhältnis der Kolben (48, 52).
9. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Druckregelventil (60) eine möglichst geringe Hy
sterese, z. B. kleiner als 0,1 bar und eine möglichst geringe
Reibung aufweist.
10. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Aufnahmeteil (20) zwei schräg gestellte und eine
Prismenführung verbindende Wände (26, 28) trägt, deren Verbundungslinie
parallel zur Durchlaufrichtung (Pfeil 34) eines Prüfstücks (Rohr 30)
verläuft.
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ID=6330736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873721836 Granted DE3721836A1 (de) | 1987-07-02 | 1987-07-02 | Pneumatische anstellvorrichtung fuer sensoren zur zerstoerungsfreien pruefung langgestreckter pruefstuecke |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH021549A (de) |
DE (1) | DE3721836A1 (de) |
GB (1) | GB2208139B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0371322A2 (de) * | 1988-11-26 | 1990-06-06 | Thyssen Industrie Ag | Oberflächenprüfeinrichtung |
-
1987
- 1987-07-02 DE DE19873721836 patent/DE3721836A1/de active Granted
-
1988
- 1988-06-21 GB GB8814707A patent/GB2208139B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-01 JP JP63162768A patent/JPH021549A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS ERMITTELT * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0371322A2 (de) * | 1988-11-26 | 1990-06-06 | Thyssen Industrie Ag | Oberflächenprüfeinrichtung |
EP0371322A3 (de) * | 1988-11-26 | 1991-01-09 | Thyssen Industrie Ag | Oberflächenprüfeinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2208139A (en) | 1989-03-01 |
GB8814707D0 (en) | 1988-07-27 |
JPH021549A (ja) | 1990-01-05 |
DE3721836C2 (de) | 1989-09-21 |
GB2208139B (en) | 1991-07-24 |
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