DE3033348C2 - Anordnung zur kardanischen Aufhängung eines Prüfkopfes - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur kardanischen Aufhängung eines Prüfkopfes, der entlang einer Werkstückoberfläche und gegen diese federnd angedrückt geführt ist, mit einem Rahmen, der an einem Träger um eine erste Achse drehbar gehaltert ist und in dem der Prüfkopf um eine senkrecht zur ersten angeordneten zweiten Achse drehbar angeordnet ist.

Derartige Anordnungen sind beispielsweise in Verbindung mit Ultraschallprüfköpfen im Handel erhältlich und werden insbesondere zur Prüfung von Behälterwandungen in der Reaktortechnik eingesetzt. Sie sind auf Träger montiert, die die zu prüfende Wandung ferngesteuert auf evtl. Rißbildungen, insbesondere an Schweißnähten, abtasten. Dabei müssen die Ullraschallprüfköpfe mit einer definierten Anpreßkraft an eine zu ίο prüfende Werkstückoberfläche gedrückt werden und sich dabei der Form der Oberfläche anpassen. Dazu ist eine Anordnung zweckmäßig, die einerseits den Prüfkopf federnd gegen die Werkstückoberfläche drückt und die andererseits Unebenheiten der Werk-Stückoberfläche durch kardanische Aufhängung des Prüfkopfes ausgleicht, so daß eine gute Anlage auch an unebene Oberflächen sichergestellt ist. Dazu ist bei einer aus der DE-AS 21 53 397 bekannten Anordnung der Träger des kardanisch aufgehängten Prüfkopfes an einer federnden Schwinge angebracht. Eine solche Anordnung ist jedoch konstruktiv sehr aufwendig und hat insbesondere bei der Ultraschallprüfung, bei der häufig mehrere Prüfköpfe, die z. B. unterschiedliche Abstrahlwinkel aufweisen, gleichzeitig über die Werk-Stückoberfläche geführt werden müssen, Nachteile. Um eine gleichmäßige Auflage an der Werkstückoberfläche sicherzustellen, muß nämlich jeder Prüfkopf gesondert federnd gelagert sein. Dadurch werden solche Konstruktionen sehr raumgreifend und erfordern hinsiehtlieh Herstellung und Montage einen erheblichen Aufwand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur kardanischen Aufhängung so zu gestalten, daß keine gesonderten Elemente zum Anpressen des Prüfkopfes an die Werkstückoberfläche nötig sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rahmen als federndes Element ausgebildet isL Durch die Ausbildung des Rahmens als federndes Element in Verbindung mit der kardanischen Aufhängung des Prüfkopfes ist erreicht, daß sich die Konstruktion durch Einsparung von Bauelementen (Federn und deren Halterungen) erheblich vereinfacht. Dabei ist eine Zusammenfassung mehrerer Prüfköpfe durch Anordnung in einer starren Platte auf sehr raumsparende Weise möglich, wobei jeder Prüfkopf selbständig federnd und kardanisch drehbar gelagert ist.

In einer vorteilhaften vereinfachten Ausgestaltung der Erfindung kann der Prüfkopf mit zwei an gegenüberliegenden Kanten des Rahmens angeordneten Vorsprüngen fest verbunden sein. Auch ohne Drehgelenk an den Aufhängepunkten des Prüfkopfes ergibt sich nämlich durch die Federwirkung des Rahmens eine für die meisten Anwendungsfälle ausreichende Drehbarkeit des Prüfkopfs um die Befestigungsachse im Rahmen.

In einer für viele Anwendungsfälle ausreichenden weiteren Vereinfachung kann auch der Rahmen zwei weitere, an gegenüberliegenden Kanten des Rahmens angeordnete Vorsprünge aufweisen, die fest mit dem Träger verbunden sind. Auch damit ist ohne jedes Drehgelenk eine häufig ausreichende kardanische Drehbarkeit des Prüfkopfes zu erreichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der F i g. 1 und 2 näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Träger 3 mit vier Prüfköpfen, von denen lediglich zwei Prüfköpfe 1 und Γ näher dargestellt sind. Die Fig. 2 zeigt dieselbe Anordnung in Vorderansicht.

Der plattenförmige Träger 3 besitzt vier rechteckige Durchbrüche zur Aufnahme je eines Rahmens. In den oberen Durchbrüchen sind zwei dieser Rahmen 2 bzw. 2' dargestellt. Jeder dieser Rahmen 2 bzw. 2' weist an zwei gegenüberliegenden Kanten abgewinkelte Vorsprünge 2c, 2d bzw. 2c', 2& auf. Diese Vorsprünge können entweder, wie im linken Teil von Fig. 1 dargestellt, drehfest mit dem Träger 3 verbunden, beispielsweise verschraubt sein, oder in diesem, wie im rechten Teil von F i g. 1 dargestellt, mit Hilfe von Bolzen 3a', 36'drehbar gelagert sein. Jeder Rahmen 2 bzw. 2' ist als federndes Blechteil ausgebildet, das beispielsweise einfach gestanzt werden kann. Selbstverständlich kann der Rahmen 2 bzw. 2' auch ein federndes Kunststoffteil sein. In jedem Rahmen 2 bzw. 2' ist ein Prüfkopf 1 bzw. Γ, beispielsweise ein Ultraschallprüfkopf angeordnet. Jeder Prüfkopf 1 bzw. Γ ist an zwei an gegenüberliegenden Kanten des Rahmens 2 bzw. 2' vorgesehenen abgewinkelten Vorsprünge 2a, 2b bzw. 2a', 2£>'befestigt. Diese Befestigung kann entweder, wie im linken Teil von F i g. 1 dargestellt, ebenfalls drehfest, z. B. eine Schraubverbindung sein oder als Lager mit am Prüfkopf Γ angeordneten Bolzen la'und \b'ausgebildet sein. In beiden Fällen ist die kardanische Drehbarkeit des Prüfkopfes 1 bzw. 1' sichergestellt. Bei dem im recfiten Teil von F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich die kardanische Drehbarkeit durch die beiden senkrecht aufeinander stehenden Drehachsen des Rahmens 2', die durch die Bolzen 3a', 3b', la', \b' zusammen mit den abgewinkelten Vorsprüngen 2a'bis 2c/'gebildet werden. Bei der im linken Teil von Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die kardanische Drehbarkeit durch die Federwirkung des Rahmens 2 erreicht. Wenn beispielsweise der Prüfkopf 1 um die zwischen den beiden Vorsprüngen 2c, 2dliegende Achse gedreht wird, so werden die zwischen den Vorsprängen

2c/und 2a, 2Zj sowie 2c und 2a, 2b liegenden Rahmenteile federnd abgebogen. Dabei ist zwar der Drehbereich tegrenzt, jedoch für die Anwendung bei Prüfköpfen in vielen Fällen ausreichend.

Mit Hilfe der beschriebenen Anordnung ist durch den federnden Rahmen 2 bzw. 2' nicht nur die kardanische Drehbarkeit sondern gleichzeitig auch ein federndes Andrücken des Prüfkopfes 1 bzw. 1' in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche des Trägers 3 an eine Werkstückoberfläche erreicht Dabei wird der Träger 3 beispielsweise mit Hilfe von Rollen 4 von einer nicht dargestellten federnden Schwinge ferngesteuert über die Werkstückoberfläche geführt Die Rollen 4 sind so bemessen, daß die Prüfköpfe 1,1' unter leichter, durch die federnden Rahmen 2, 2' gegebener Federspannung an der Werkstückoberfläche anliegen.

Mit der beschriebenen Anordnung ist es somit möglich, einen Prüfkopf mit definiertem Anpreßdruck entlang einer Werkstückoberfläche zu führen. Dabei wird sowohl die kardanische Drehbarkeit als auch das federnde Andrücken mit Hilfe der Rahmen 2 bzw. 2' durch ihre Ausbildung als federnde Elemente erreicht die auf einfache Weise als billige Stanzteiie hergestellt werden können. Wenn mehrere Prüfköpfe zu einer Einheit zusammengefaßt werden, so können d'.e Aufhängungen in einer starren Platte 3 untergebracht werden. Dabei ist die unabhängige federnde Anordnung jedes einzelnen Prüfkopfes 1 bzw. !'gesichert

Hierzu 1 Blatt Zeichruaigen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur kardanischen Aufhängung eines Prüfkopfes, der entlang einer Werkstückoberfläche geführt und gegen diese federnd angedrückt ist mit einem Rahmen, der an einem Träger um eine erste Achse drehbar gehaltert ist und in dem der Prüfkopf um eine senkrecht zur ersten angeordneten zweiten Achse drehbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) als federndes Element ausgebildet ist

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfkopf (1) mit zwei an gegenüberliegenden Kanten des Rahmens (2) angeordneten Vorsprüngen (2a, 2b) fest verbunden ist

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) zwei weitere, an gegenüberliegenden Kanten angeordnete Vorsprünge (2c, 2d) aufweist, die fest mit dem Träger (3) verbunden sind.