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Prüfmechanik


Überblick

Es sind die verschiedensten mechanischen Vorrichtungen vorhanden, wobei jede ihre Vor- und Nachteile hat. Eine grundsätzliche Aufteilung besteht nach feststehenden und reversierenden Vorrichtungen.

Meßkammer für 2-50 / 10-110 mm Rohre

Anflanschring für größer 110 mm Rohre

Anflanschring an der Kalibrierhülse

Prüfkopfhalter in der Kalibrierhülse

Schwenkarm, freistehend zwischen den Kühlbädern

Anflanschscanner am Vakuumbad

Anflanschscanner an der Druckrohrkalibrierung

Die Entscheidung muß vom Anwender getroffen werden, ob eine Punktmessung 4/6/8...32 Prüfköpfe oder eine lückenlose Rundummessung erforderlich ist. Aus dem Gesichtspunkt der geringeren Störanfälligkeit hat sicherlich die Vorrichtung mit feststehenden Prüfköpfen Vorteile.


Feststehende Prüfköpfe

Als feststehende Anordnung kommen 4, 6, 8 oder mehr feststehende Prüfköpfe in der praktischen Anwendung zum Einsatz. Der Vorteil dieser feststehenden Prüfköpfe liegt in der sehr einfachen Meßmechanik, die in den meisten Fällen aus einem Ring mit angeordneten Prüfköpfen besteht. Das führt dazu, daß feststehende Prüfköpfe zum einen als preiswerte, baukleine und robuste Lösung eingesetzt werden aber zum anderen auch in dem Bereich zum Einsatz kommen, wo Scanner mit reversierenden Ultraschall-Prüfköpfen bereits sehr aufwendig werden, insbesondere bei Großrohren.

Messkammer go to Pictures

Die Meßkammer mit feststehenden Prüfköpfen wird häufig im Bereich unterhalb von 110 mm eingesetzt und überwiegend zugleich mit der Ultraschall-Durchmessermeßmethode. Hier gibt es ein wachsendes Anwendungsgebiet, zum Beispiel im Fußbodenheizungsbereich, bei dem aus Gründen der Produkthaftung mehr und mehr eine weitgehende Qualitätskontrolle und Dokumentation gefordert ist.

Kleine Rohre werden, durch Austausch von selbstauslösenden Führungsschalen, in einer Messkammer Typ MK geführt. Bei Rohren über ca. 110 mm wird die sogenannte Anflansch-Messkammer Typ AFM eingesetzt und in diesem Falle wird das Rohr von Führungsscheiben statisch geführt.

Eine besondere Methode wird im Bereich der Kalibrierhülse oder am Ende der Kalibrierhülse genutzt.

Meßring-Kalibrierhülse

Eine Lösung hier ist der Einsatz eines Meßringes, der an der Kalibrierhülse montiert wird. Die einzelnen Ultraschallprüfköpfe sind in Kunststoffhaltern, die eine separate Wasserversorgung erlauben, untergebracht. Es können, je nach Rohrdurchmesser, bis zu maximal 32 Prüfköpfe am Umfang des Meßringes vor der Kalibrierhülse befestigt werden. Jeder Prüfkopfhalter hat eine eigene Wasserversorgung, so daß hiermit eine Ankopplung ohne Signalprobleme im Vakuum- oder auch im Unterwasserbad durchgeführt werden kann. Der alternative Einbau der Prüfkopfhalter direkt in der Kalibrierhülse hat den Nachteil, daß die einzelnen Kalibrierhülsen jeweils mechanisch verändert werden müssen.


Reversierende Scanner

1. Schwenkarmscanner

Beim Einsatz von reversierenden Scannern wird mit einem Ultraschallprüfkopf am Umfang die Wanddicke gemessen. Hierbei wird der Prüfkopf über ein Prisma auf der Rohroberfläche ausgerichtet und die Ankopplung des Ultraschallsignales entweder durch Direktkontakt oder durch eine Wasservorlaufstrecke durchgeführt. Durch einen Schwenkarm, der über einen Pneumatikzylinder an das Rohr angedrückt wird, kann die Meßmechanik sehr einfach an unterschiedliche Rohrdurchmesser angepaßt werden. Beim Abfahren muß der Ultraschallkopf in eine "Parkposition" zurückgefahren werden und nach Produktionsstart entsprechend wieder aufgelegt werden. Mit diesem Scanner kann der Durchmesser nicht automatisch mit vermessen werden, und er hat Schwächen bei kleinen Rohrdurchmessern, die mit hoher Abzugsgeschwindigkeit produziert werden.

2. Anflanschscanner

Die Nachteile des offenen Scanners waren die entscheidenden Gründe, einen Anflanschscanner zu entwickeln. Der Anflanschscanner kann vor oder hinter einem Kalibrierbad angeflanscht werden. Ein entscheidender Vorteil ist es, daß das Rohr im Ein- und Auslaufbereich des Scanners geführt wird und die Ultraschallprüfköpfe im mit Wasser gefüllten Scanner (Tauchtechnik) berührungslos um das Rohr herumgeführt werden. Für übliche Einsatzbereiche brauchen die Prüfköpfe auch in ihrer Position beim Rohrdimensionswechsel nicht verstellt werden.

Durch den Einsatz von gegenüberliegenden Prüfköpfen, die auf einer Kreisbahn um das Rohr fahren, ist hier auch die Möglichkeit gegeben, den Außen- und Innendurchmesser sowie zusätzlich Ovalitätswerte zu erfassen und zu dokumentieren.

Um den Wartungsaufwand für den Anflanschscanner zu minimieren und die Betriebssicherheit zusätzlich noch zu erhöhen, wurde mit einem zum Patent angemeldeten Verfahren die Lagerung des Rotors mit einem zentralen Rollenlager mit Spezialsimmerringen durchgeführt. Dieses garantiert eine lange Wartungsfreiheit. Da außerdem keine Einstellung der Prüfköpfe mehr notwendig ist, ist die Handhabung zusätzlich verbessert. Ein geringer Aufwand ist das Auswechseln der entsprechenden Einlaufscheiben im Ein- und Auslaufbereich, welches jedoch dem vom Extrudeur gewohnten Auswechseln der Dichtscheiben an Vakuumkalibrierbädern vergleichbar ist.

2.1 Anflanschscanner-Druck, Sonderform für Druckkalibrierung

Zur Wanddickenvermessung bei der Druckkalibrierung wird der Anflanschscanner direkt auf die wassergekühlte Druckkalibrierhülse montiert. Im Auslaufbereich des Scanners werden die Ultraschallprüfköpfe durch einen Edelstahlring geschützt, der gleichzeitig die Dichtfunktion zum Kühlbad übernimmt. Der gesamte Scanner ist mit einem Edelstahlblech geschützt und hat sich besonders im robusten Betrieb bewährt.


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Rolf Diederichs 28.Dez.1995, info@ndt.net

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