191463. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés törékeny tárgyak törésének észlelésére
1 2 J 91 463 amelynek kívül lehajtó pereme van. Ez azonban nem jelenti azt. hogy kizárjuk a találmány alkalmazhatóságát olyan esetekben, ha a palackok dugóvaf vagy más, dugóként szolgáló záróeszközzel vannak ellátva, amelynek nincs külső lehajtó pereme. 5 Problémák jelentkeztek azonban bizonyos kupaktípusokuál. amennyiben a kupak felhelyezése után az üvegedény nyakán esetenként törés volt tapasztalható. Ez a törés repedés formájában jelentkezik, ami gyakran csak hajszálrepedést okoz, de néha elég ahhoz, hogy az edény- -jq ről egy kis darab üveg leváljék. Ez a kis üvegdarab általában a helyén marad, mivel a fedél megtartja, azonban lia az edényt kinyitjuk, lehullik vagy kívülre, vagy az edény belsejébe. A tapasztalatok szerint a törések a tulajdonképpeni lezárás közben keletkeznek, és az nehézséget 15 okoz, mivel általában az edénynek a kupak által takart részén vannak. Ezért az ismert, fény alkalmazásán alapuló ellenőrzési módszerek, pl. a fentiekben ismertetett eljárás alkalmazása vagy nehézkes, vagy lehetetlen. A különféle anyagok által kibocsátott akusztikai 20 hullámok, azaz a hangkeltés alkalmazása bizonyos anyagokban jeleievő repedések kimutatására önmagában ismert. Ilyen módszert javasoltak már például elektronikai alkatrészek kötésének vagy fémek hegesztett varratainak, férnek szegecselt, kemény vagy lágy forrasztással ké- 25 szítétt kötéseinek ellenőrzésére, és voltaképpen a fémmegmunkálás minden olyan területén, ahol a fémben repedéseket előidéző feszültséggyűjtő helyek fordulhatnak elő. Az ún. „akusztikai kisugárzást” előidéző feszültség- 30 hullámok a forrásuktól kiindulva gömbhullámok alakjában terjednek tovább és nemcsak akkor képződnek, ha a tárgy megreped vagy más törc'si jelenség következik be, hanem minden esetben, amikor az illető anyagban feszültség van. Azonban törés esetében az energia- 35 disszipáció természetesen gyorsabb, mint ha a keletkező feszültségek nem okoznak törést. Vannak olyan, kereskedelemben kapható, akusztikai kisugárzás alapján működő repedésjelző rendszerek, amelyeket a fent említett anyagokban keletkező törések jelzésére használnak. 40 Ezek a rendszerek az akusztikai sugárzás mértekét különféle paraméterek formájában mérhetik; például a már tárgyalt 1 416 082 sz. brit szabadalom szerinti rendszer esetében a felhasználó igényeinek megfelelően bármilyen gyakorlati alkalmazásra alkalmas paraméter választható, 45 amely legjobban megfelelő a szóbanforgó anyagnak, feszültségszintnek és a kívánt információ típusának. A fentiekben említett anyagok közül több nem ,,törékeny” abban az értelemben, hogy azt leírásunkban használjuk: a szóbanforgó rendszerek inkább alkatrészek 50 egyedi ellenőrzésére valók, és nem gyártósoron egymást követően nagy sebességgel előállított termékek automatikus ellenőrzésére. Az előzőkben elmondottakból nyilvánvaló, hogy igény van egy olyan sokoldalú megoldásra, amelynek 55 réven (az előzőkben meghatározott értelemben) törékeny tárgyak ipari tömeggyártásának automatikus ellenőrzése lehetséges, különösen olyan csőiben, ha ezeket a tárgyakat gyors egymásutánban állítják elő vagy dolgozzák fel, és ha a tárgyak lényegében hasonlók 60 egymáshoz. Kívánatos, hogy a módszer ne az érzékelt jel és egy bázisadat nagysága közötti összehasonlításon alapuljon, mivel ez az egyes tárgyak méretének vagy más jellemzőjének variációja következtében megbízhatatlanság forrása 65 lehet Olyan módszerre van tehát szükség, amelynél egy, eseth g csupán egyetlen tárgyra jellemző meghatározott jelet egy nemkívánt hiba jelzéseként észlelhetünk. Továbbá ennek a módszernek nem szabad optikai módszereken alapulnia, mivel a hiba lehet rejtett is. Ugyancsak nem szabad a tárgy azon képességén alapulnia, hog> ütés vagy más feszültségkeltő tényező hatására rezotál, vagyis a módszernek alkalmazhatnak kell lenn e olyan alakú tárgyaknál is, amelyeknél a rezonancia lényegében ki van zárva, és olyanoknál is (pl. megióitölt edények), amelyeknél a rezonancia csillapít v r van. Ráadásul kívánatos, hogy a megoldás alkalmazása során a hibák kimutathatóságát ne befolyásolja az igénybevétel mérteke, azaz, hogy ütés éri-e a tárgyat vagy sem. A fenti célkitűzéseket a találmány értelmében olyan, tőre kény anyagból álló tárgy törött voltának észlelésére szolgáló eljárással oldjuk meg, amelynek lényege, hogy a tárgyra a tárgyban már meglevő törés továbbterjedésének előidézésre alkalmas nagyságú feszültséget keltő erőt fejtünk ki és eközben a közvetlenül és kizárólag a törés terjedése által keltett ultrahng rezgéseket detektáljuk. Az érzékelt ultrahang rezgések előnyösen 2 MHz vagy érn él kisebb frekvenciatartományba esnek, de legalább 10 000 Hz frekvenciájúak. A fő különbség a találmány szerinti eljárás és a Dart Industries Inc. 1 416 082 sz. GB szabadalmában leírt, előbb ismertetett megoldás között az, hogy amíg az utóbbi a hallható frekvenciatartományba eső rezonáns rezgéseket alkalmaz, a találmányunk szerinti eljárásnak egyáltalán nincs köze a hallható frekvenciájú rezgésekhez, sőt olyan eljárást alkalmaz, mely a törékeny tárgyban jelen levő gyártási hiba továbbterjedését okozza. Ez a terjedés kelt vibrációt a tárgyban a repedés (vagy egyéb hiba) méretnövekedéselíor hirtelen felszabaduló deformációs energia következtében. Repedés esetében az er ergiafelszabadulás a terjedő repedés csúcsánál következik be. Ez az energia rezgések formájában — amelyek magukban foglalják azokat az akár alapfrekvenciájú, akár harmonikus frekvenciájú rezgéseket, amelyek a tárgy törött voltának jelzéseként mutathatók ki - a tárgy anyagán keresztül terjed, meg kell azonban jegyezni, hogy ez az energiaterjedés általában nem rezonanciát testesít meg. A találmány tárgya továbbá törékeny anyagból készült tárgyak törött voltának észlelésére alkalmas ciyan berendezés, amelynek a törékeny tárgy megtartásíra alkalmas mozgatószerkezete, a mozgatószerkezet környezetében elrendezett terhelőeszköze, a tárgy megtartására alkalmas mozgatószerkezet és a terhelőeszköz között relatív mozgást létrehozó, ezáltal a terhelőeszköz utján a mozgatószerkezeten megtartott tárgyra a tárgyban már előzőleg jelen volt törés továbbterjedését eredményező nagyságú feszültséget ébresztő erő kifejtésére alkalmas erőkifejtő eszköze, és az erő kifejtése közben a közvetlenül és kizárólag a törés továbbterjedése által Keltett ultrahang rezgések detektálására alkalmas, a tericlőeszköz környezetében elrendezett rezgésérzékelő eszköze van. A rezgésérzékelő eszköznek célszerűen az ultrahang rezgések által keltett elektromos jelek továbbítására szolgáló transzduktora, a transzduktor felszerelésére alkalmas, és a transzduktort a mogzatószerkezeten megtartott és a terhelőeszközbe befogott törékeny tárggyal közvetlen érintkezésbe hozó, így az ultrahang rezgéseknek a transzduktorra történő azonnali átadását 3
