AT515767A2 - Materialprüfungsverfahren, Verwendung einer Ziehsteinanordnung und Ziehsteinanordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Materialprüfung eines durch eine Ziehsteinanordnung gezogenen länglichen Werkstücks, wobei die Ziehsteinanordnung ein auf das längliches Werkstück in einem Umformbereich umformend einwirkendes Ziehwerkzeug umfasst und die Materialprüfung in dem Umformbereich durchgeführt wird.

Description

[01] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Materialprüfung eines durch eineZiehsteinanordnung gezogenen länglichen Werkstücks, die Verwendung einerZiehsteinanordnung sowie eine Ziehsteinanordnung.

[02] Eine derartige Ziehsteinanordnung ist aus der DE 10 2009 039 873 Al bekannt, wobeihier ein als Ziehring bezeichnetes Ziehwerkzeug der Formgebung des jeweils im Ziehverfahrenzu verformenden länglichen Werkstückes dient. Insbesondere ist aus der DE 10 2009 039 873 Albekannt, eine in Ziehrichtung vor dem jeweiligen Ziehring angeordnete Werkstoffführungvorzusehen, über welche das jeweils zu ziehende Werkstück dem Ziehring zugeführt wird.

[03] Bei der Herstellung von nahtlosen Rohren im Ziehverfahren besteht eine große technischeHerausforderung darin, die zu ziehenden Werkstücke, welche hierbei in Form von Hohlkörpernausgebildet sind, derart bei dem Ziehverfahren zu verarbeiten, dass das fertige Rohr bzw. dasfertige Ziehprodukt über dem Querschnitt eine möglichst gleichförmige Masseverteilung desWerkstückmaterials aufweist bzw. dass das fertige Ziehprodukt über dem Querschnitt einemöglichst gleichbleibende Dickenerstreckung aufweist. Hierfür wird in der DE 10 2009 039 873Al vorgeschlagen, eine in Ziehrichtung vor dem Ziehring angeordnete Werkstückführung - überwelche das jeweilige Werkstück dem Ziehring zugeführt wird - relativ zur Ziehrichtungverlagerbar auszubilden.

[04] Durch eine geeignete Verlagerung der Werkstückführung und damit auch letztlich derZuführrichtung, in welcher das jeweilige Werkstück dem Ziehring zugeführt wird, kann bei demdurch das Ziehverfahren zu fertigenden Ziehprodukt eine möglichst gleichförmigeMasseverteilung dadurch bereitgestellt werden, dass zum Beispiel Unregelmäßigkeiten oderUngleichwandigkeiten bzw. Exzentrizitäten des jeweils zu verformenden bzw. umzuformendenWerkstücks, die einen Einfluss auf die Qualität des umgeformten Werkstücks haben können,durch geeignete Verlagerung der Werkstückführung ausgeglichen werden. Aus der DE 10 2009039 873 Al ist hierbei bekannt, die jeweils zur Herstellung eines Ziehprodukts mit im Querschnittmöglichst gleichförmiger Masseverteilung erforderliche Verlagerung der jeweiligen Werkstück¬führung dadurch zu ermitteln, dass die Masseverteilung des Werkstückmaterials im Querschnittgemessen und die Werkstückführung entsprechend der gemessenen Masseverteilung verlagertwird. Eine entsprechende Messung der Masseverteilung offenbart auch die DE 29 12 996 C2.

[05] Auch zum Ziehen von Stangen, also zum Ziehen von länglichen Werkstücken aus einemVollmaterial, sind entsprechende Ziehsteinanordnungen und Ziehanlagen mit Ziehmaschinen, diedie Werkstücke durch die Ziehsteinanordnung ziehen, bekannt, wobei es wenig Sinn macht, hiereine Masseverteilung zu messen, da ein derartiger Parameter für die Qualität angesichts derTatsache, dass es sich um Vollmaterial handelt, irrelevant ist.

[06] Sowohl beim Ziehen von Stangen als auch beim Ziehen von Rohren also beim Ziehenvon sämtlichen Werkstücken handelt es sich in der Regel um Prozesse, die hinsichtlich derjeweilig hergestellten Halbzeuge am Ende eines Fertigungsvorganges, also beispielsweise nachdem Gießen und nach einem Walzen, stattfinden und dementsprechend der Endfertigungzuzurechnen sind. Besonders hier sind Materialeigenschaften der bearbeiteten Werkstücke vonerheblicher Bedeutung, wobei es gerade für das Gebiet der gezogenen Werkstücke geeigneteMaterialprüfungsverfahren oder -Vorrichtungen, die beispielsweise Aussagen über Fehlstellen inden gezogenen länglichen Werkstücken erlauben, nicht zu finden sind.

[07] Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, bei gezogenen, länglichen Werkstücken,insbesondere bei gezogenen Stangen, eine Materialprüfung zu ermöglichen.

[08] Hierbei geht die Erfindung von der Grunderkenntnis aus, dass eine Materialprüfung imUmformbereich gezogener Werkstücke, also in dem Bereich, in dem das gezogene Material einerUmformung unterliegt, erfolgen kann, obgleich gerade in dem Umformbereich das Materialgroßen Veränderungen unterliegt. Von dieser Grunderkenntnis ausgehend werden als konkreteLösungen Materialprüfungsverfahren, Verwendungen einer Ziehsteinanordnung undZiehsteinanordnungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche vorgeschlagen. Weiterevorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen und der nachfolgendenBeschreibung.

[09] Insbesondere kann sich ein Verfahren zur Materialprüfung eines durch eineZiehsteinanordnung gezogenen länglichen Werkstücks, wobei die Ziehsteinanordnung ein auf daslängliches Werkstück in einem Umformbereich umformend ein wirkendes Ziehwerkzeug umfasst,dadurch auszeichnen, dass die Materialprüfung in dem Umformbereich durchgeführt wird.

[10] Hierbei kann insbesondere eine Messeinrichtung an dem Ziehwerkzeug angeordnet sein,so dass die Messeinrichtung über das Ziehwerkzeug in besonders innigen Kontakt mit demWerkstück gelangt, was wiederum gerade eine entsprechend genaue Messung ohne weitereMaßnahmen ermöglicht.

[11] Insbesondere kann ein entsprechendes Materialprüfungs verfahren, wenn gewünscht,ohne Weiteres über die gesamte gezogene Länge des Werkstücks erfolgen, so dass eine sehr guteAussage über das gezogene Material getroffen werden kann.

[12] Beispielsweise sind aus der DE 10 2009 039 873 Al und der DE 29 12 996 C2 Messein¬richtungen bekannt, die die Masseverteilung des Werkstückmaterials messen, was bei den dortoffenbarten Anordnungen durch Laufzeitmessungen eines an Wandungen der als Werkstücke genutzten Rohre geschieht.

[13] Insofern können diese Messeinrichtungen, welche die Masseverteilung desWerkstückmaterials messen, zur Materialprüfung genutzt werden. Dieses kann beispielsweisedadurch umgesetzt werden, dass eine Dämpfung als Parameter für die Materialqualität genutztwird.

[ 14] Dementsprechend kann eine Ziehsteinanordnung mit einem auf ein längliches Werkstück in einem Umformbereich umformend einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem dasZiehwerkzeug lagernden und dem Ziehwerkzeug entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger sowiemit einer die Masseverteilung des Werkstückmaterials messenden Messeinrichtung, zurMaterialprüfung des durch die Ziehsteinanordnung gezogenen länglichen Werkstücks verwendetwerden.

[15] Hierbei wird nach den bisherigen Erkenntnissen davon auszugehen sein, dass beidünnwandigen Rohren eine von der Qualität des Rohrmaterials abhängige Dämpfung desjeweiligen Signals nur sehr schwer zu ermitteln sein wird, da ein Signal nur eine sehr dünneMaterialschicht durchläuft. Anders liegt dieses bei dickwandigen Rohren oder bei Stangen, beidenen stärkere Materialschichten von einem Messsignal durchlaufen werden und somitsignifikantere Änderungen zu erwarten sind. Insbesondere bei Stangen machen an sichMessungen der Masseverteilung keinen Sinn, da diese letztlich einfachen Symmetriefragenbedingt durch das Ziehwerkzeug unterliegen. Jedoch können die Messeinrichtungen, die beiRohren der Messung der Masseverteilung dienen, ohne weitere bauliche Maßnahmen für dieMaterialprüfung von gezogenen Stangen genutzt werden, wenn entsprechende Ziehwerkzeugezum Ziehen von Stangen eingesetzt bzw. verwendet werden.

[16] Ist die Messeinrichtung an dem Ziehwerkzeug angeordnet, so, gelangt dieMesseinrichtung über das Ziehwerkzeug in besonders innigen Kontakt mit dem Werkstück, waswiederum gerade eine entsprechend genaue Messung ohne weitere Maßnahmen ermöglicht.

[17] Das vorstehend erläuterte Materialprüfungsverfahren sowie die vorstehend erläuterteVerwendung einer Ziehsteinanordnung eignen sich insbesondere für die Materialprüfung anStangen, da hier wegen der Werkstückgeometrie ein besonders aussagekräftiges Messsignalerwartet werden kann.

[18] Dementsprechend ist auch eine Ziehsteinanordnung mit einem auf eine Stange in einemUmformbereich umformend einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeuglagernden und dem Ziehwerkzeug entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger sowie mit einer indem Umformbereich messend wirksamen Messeinrichtung vorteilhaft, da eine derartigeMesseinrichtung in einem besonders unter einer Belastung stehenden Bereich der StangeMessungen durchfuhrt, die dann entsprechend aussagekräftig sind. Auch kann durch die Messungan der gezogenen Stange bzw. durch die Messung an der Stange während des Ziehens ohneweitere komplexe Maßnahmen die gesamte gezogene Stange entsprechend messend erfasstwerden.

[19] Insbesondere kann die Messeinrichtung Mittel zur Bestimmung einer Dämpfung einesdurch das Werkstück laufenden Messsignals umfassen, wodurch sich Materialeigenschaftenverhältnismäßig unkompliziert messtechnisch erfassen lassen. So können beispielsweiseRöntgenstrahlen, Ultraschall oder Millimeter- bzw. Mikrowellen aufgrund ihrer DämpfungAussagen über Materialeigenschaften liefern, beispielsweise über eine Fehlstellendichte oderüber Schwankungen in Konzentrationen oder ähnlichem.

[20] Vorzugsweise wird das Messsignal an einer Wandung des Werkstücks reflektiert, so dassdie Messstrecke entsprechend verdoppelt wird, was letztlich die Aussagekraft des Messsignalsentsprechend steigert. Ebenso kann dann ein die Gesamtanordnung verhältnismäßig einfachbauen, da Sender und Empfänger des Messsignals jeweils auf einer Seite liegen und ggf. sogar ineiner baulichen Einheit ausgebildet sein können.

[21] Besonders bevorzugt wird die Materialprüfung mittels Ultraschall durchgeführt. Dieseserleichtert eine bauliche Umsetzung, da entsprechende Ultraschallmessungen bereits alsMessungen für eine Masseverteilung bei Rohren bekannt sind, so dass letztlich baulich nurminimale Änderungen durchgeführt werden müssen. In der Regel wird es ausreichen,beispielsweise lediglich die Messsignalauswertung entsprechend zu adaptieren, indembeispielsweise eine Dämpfungsmessung statt oder ergänzend zu einer Laufzeitmessung integriertwird.

[22] Letztlich kann die Materialprüfung auf jeden interessanten Materialparameter derjeweiligen Werkstücke gerichtet sein, wie beispielsweise eine Anwesenheit und/oder Verteilungbestimmter chemischer Elemente, eine Materialdichte, die Zahl an Fehlstellen oder ähnliches,insoweit ein Messsignal durch den jeweiligen Materialparameter ausreichend signifikantverändert werden kann. Insbesondere für eine Fehlstellenmessung erscheinen die vorstehendbeschriebenen Materialprüfungsverfahren, Verwendungen einer Ziehsteinanordnung bzw.Ziehsteinanordnungen geeignet, wobei Fehlstellen insbesondere auf Ultraschall, die durch dasMaterial schallt, dämpfend wirken, indem an den Fehlstellen Reflektionen in statistische Richtungerfolgen, so dass das Messsignal entsprechend gedämpft wird. Vorzugsweise werden durch dieaufgrund der Fehlstellen bedingte Dämpfung andere Signalparameter, wie beispielsweise eineLaufzeit, nicht beeinflusst, so dass letztere andere Signalparameter ggf. zu anderen Messzweckennoch zur Verfügung stehen oder dann nicht mehr messtechnisch erfasst werden müssen.

[23] So kann es bei einer Ziehsteinanordnung mit einem auf ein längliches Werkstückeinwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeug lagernden und dem Ziehwerkzeugentgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welcher an dem Ziehwerkzeug eine dieMasseverteilung des Werkstücks messende und/oder das Material des Werkstücks prüfendeMesseinrichtung angeordnet ist vorgesehen sein, dass zwischen der Messeinrichtung und demZiehwerkzeug ein in einem Umlauf geführtes Koppelmedium vorgesehen ist, eine infolge desvorgesehenen Koppelmediums wesentlich bessere bzw. genauere Messung mittels derMesseinrichtung ermöglicht werden, wobei durch Vorsehen des Umlaufes zum Führen desKoppelmediums vorteilhaft sichergestellt werden kann, dass zwischen der Messeinrichtung unddem Ziehwerkzeug stetig Koppelmedium vorhanden ist, wodurch die Messgenauigkeit erhöhtwerden kann, was somit entsprechend eine Aussagekraft des Messsignals steigert oder gar erstermöglicht.

[24] Bevorzugt ist in dem Ziehwerkzeugträger ein Umlaufkanal für das Koppelmediumvorgesehen, in welchem das Koppelmedium zur Realisierung eines sicher geführten Umlaufsaufnehmbar ist, wobei zur Bereitstellung des Umlaufs des Koppelmediums eine Pumpevorgesehen sein kann.

[25] Um eine genaue bzw. bessere Messung vornehmen zu können, kann bei einerZiehsteinanordnung mit einem auf ein längliches Werkstück einwirkenden Ziehwerkzeug und miteinem das Ziehwerkzeug lagernden und dem Ziehwerkzeug bzw. dem Werkstückentgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welchem an dem Ziehwerkzeug eine dieMasseverteilung des Werkstückmaterials messende und/oder das Material des Werkstücks prüfende Messeinrichtung angeordnet ist, zwischen der Messeinrichtung und dem Ziehwerkzeugein Koppelmedium mit einer höheren Viskosität als ein zum Ziehen des Werkstücks verwendetesZiehöl vorgesehen sein.

[26] Durch Vorsehen eines Koppelmediums mit einer niedrigeren Viskosität als das zumZiehen des Werkstücks verwendeten Ziehöls kann die Genauigkeit bzw. die Qualität der Messungwesentlich verbessert werden. Ein zum Ziehen des Werkstücks verwendetes Ziehöl hingegeneignet sich aufgrund der höheren Viskosität nur sehr eingeschränkt als Koppelmedium für eineMesseinrichtung, insbesondere wenn der Abstand zwischen Messeinrichtung und Ziehwerkzeugaus Gründen einer hohen Messgenauigkeit möglichst klein gewählt werden soll. Dieses gilt umsomehr, wenn das Koppelmedium im Umlauf geführt werden und auch in den schmalen Spaltzwischen Messeinrichtung und Ziehwerkzeug gelangen soll.

[27] Eine genaue bzw. bessere Messung der Masseverteilung und/oder Materialprüfung desWerkstückmaterials kann auch durch eine Ziehsteinanordnung mit einem auf ein länglichesWerkstück einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeug lagernden und demZiehwerkzeug entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welchem an dem Ziehwerkzeug einedie Masseverteilung des Werkstückmaterials messende und/oder das Material des Werkstücksprüfende Messeinrichtung angeordnet ist, realisiert werden, die sich dadurch auszeichnet, dass indem Ziehwerkzeugträger eine Aufnahmeöffnung für die Messeinrichtung vorgesehen ist. DurchVorsehen der Aufnahmeöffnung kann eine bessere Messung dadurch realisiert werden, dass derAbstand zwischen der Messeinrichtung und der inneren Wandung des Ziehwerkzeuges freiwählbar ist. Insofern kann der Abstand an die Laufzeiten eines Messsignals oder ähnlichegeometrische Randbedingungen angepasst werden, um auf diese Weise optimale Messergebnissezu erhalten.

[28] Bevorzugt kann der Ziehwerkzeugträger einen Ziehring umfassen, welcher an demZiehwerkzeug anliegt, wobei die Aufnahmeöffnung an dem Ziehring vorgesehen ist. DurchVorsehen der Aufnahmeöffhung an einem Ziehring, welcher an dem Ziehwerkzeug anliegt, kanndie Messeinrichtung zur vorteilhaften Erzielung einer genauen Messung in naher Umgebung desZiehwerkzeugs positioniert werden.

[29] Kumulativ oder alternativ kann auch eine Vertiefung oder eine Aufnahmeöffnung an demZiehwerkzeug vorgesehen sein, um einen Endabschnitt einer ggf. in einer Aufnahmeöffnung desZiehrings aufgenommenen Messeinrichtung in dem Ziehwerkzeug aufzunehmen, wodurch sich ein sehr geringer Abstand zwischen der inneren Wandung des Ziehwerkzeuges und derMesseinrichtung realisieren lässt, einhergehend mit der Erzielung einer sehr genauen Messung.

[30] Vorzugsweise können die Aufnahmeöffhung den Zieh Werkzeugträger, den Ziehring oderdas Ziehwerkzeug radial durchstoßen, und/oder zwischen der Messeinrichtung und demZiehwerkzeugträger, dem Ziehring oder dem Ziehwerkzeug kann eine Dichtung angeordnet sein.Das Vorsehen der Dichtung bringt den Vorteil mit sich, dass ein Austreten des Koppelmediumswirksam vermieden werden kann, während die radiale ausgerichtete Aufnahmeöffnung einfachund betriebssicher bereitgestellt werden kann.

[31] Zur Vermeidung eines Austretens des Koppelmediums kann bevorzugt auch eineDichtung zwischen dem Ziehwerkzeugträger und dem Ziehwerkzeug angeordnet sein.

[32] Bevorzugt können der Ziehwerkzeugträger und das Ziehwerkzeug durch einePressverbindung und/oder eine Schrumpfverbindung miteinander verbunden sein. Auf dieseWeise kann ggf. zur Herstellung der Dichtigkeit vorteilhaft von dem Einsatz einer separatenDichtung abgesehen werden, wenn die Dichtigkeit bereits durch die Pressverbindung und/oderdie Schrumpfverbindung bereitgestellt werden kann.

[33] Um eine bessere bzw. genaue Messung der Masseverteilung bzw. Materialprüfung desWerkstückmaterials realisieren zu können, kann auch eine Ziehsteinanordnung mit einem auf einlängliches Werkstück einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeug lagerndenund dem Ziehwerkzeug entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welchem an demZiehwerkzeug eine die Masseverteilung des Werkstückmaterials messende und/oder das Materialdes Werkstücks prüfende Messeinrichtung angeordnet ist, vorgesehen sein, die sich dadurchauszeichnet, dass zwischen der Messeinrichtung und dem Ziehwerkzeug ein Abstandhalter, dereinen Raum für Koppelmedium definiert, vorgesehen ist. Ggf. stellt dieser durch denAbstandhalter definierte Raum lediglich einen Spalt dar.

[34] Durch Vorsehen des Abstandshalters, der einen Raum für das Koppelmedium definiert,kann eine sehr genaue und sehr störungsfreie Messung der Masseverteilung bzw. Materialprüfungdes Werkstückmaterials mittels der Messeinrichtung dadurch realisiert werden, dass durchVorsehen des Raumes für das Koppelmedium eine sehr definierte Ankopplung derMesseinrichtung an das Koppelmedium möglich ist. Auch ermöglicht der Raunt für dasKoppelmedium eine definierte Strömung, wenn, wie vorstehend bereits erläutert, dasKoppelmedium umlaufend vorgesehen ist. Der Abstandhalter kann bevorzugt einen Distanzringbzw. einen Distanzteilring umfassen.

[35] Besonders praktisch kann der Raum für das Koppelmedium an der Messeinrichtung oderdem Ziehwerkzeug ausgearbeitet und der Abstandshalter durch einen verbleibenden Überstandder Messeinrichtung gebildet sein, wobei der Abstandshalter besonders bevorzugt einstückig mitder Messeinrichtung ausgebildet ist. Ein einstückig mit der Messeinrichtung ausgebildeterAbstandshalter kann vorteilhaft auf einfache und praktische Weise mittels eines fräsenden bzw.spanenden Verfahrens und/oder durch Erodieren z.B. eines Hartmetalls hergestellt werden. DerÜberstand kann sich insbesondere an einem Prüfkopf der Messeinrichtung befinden.

[36] Eine sehr genaue Messung der Masseverteilung und/oder Materialprüfung desWerkstückmaterials kann auch mit einer Ziehsteinanordnung mit einem auf ein länglichesWerkstück einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeug lagernden und demZiehwerkzeug entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welchem an dem Ziehwerkzeug einedie Masseverteilung des Werkstückmaterials messende und/oder das Material des Werkstücksprüfende Messeinrichtung angeordnet ist, realisiert werden, die sich dadurch auszeichnet, dass andem Ziehwerkzeugträger eine in Richtung auf das Ziehwerkzeug wirkende Spannvorrichtung fürdie Messeinrichtung vorgesehen ist.

[37] Durch die Spannvorrichtung ist eine sehr exakte Positionierung der Messeinrichtungmöglich, naturgemäß einhergehend mit einer sehr genauen Messung, bei welcher Fehleinflüssein Folge einer unerwünschten Positionierung der Messeinrichtung wirksam unterdrückt sind. DieSpannvorrichtung ist in vorteilhafter Weise an dem Ziehwerkzeugträger und nicht an demZiehwerkzeug vorgesehen, da das Vorsehen einer Spannvorrichtung an dem Ziehwerkzeug inFolge des für das Ziehwerkzeug vorzusehenden sehr harten Materials praktisch nur sehraufwendig möglich wäre.

[38] Zur Erzielung einer sehr wirksamen definierten Verspannung der Messeinrichtungumfasst die Spannvorrichtung vorzugsweise eine Dreipunktverspannung.

[39] Eine genaue Messung der Masseverteilung und/oder Materialprüfung desWerkstückmaterials kann auch durch eine Ziehsteinanordnung mit einem auf ein länglichesWerkstück einwirkenden Ziehwerkzeug und mit einem das Ziehwerkzeug lagernden und demZiehwerkzeug entgegenwirkenden Ziehwerkzeugträger, bei welchem an dem Ziehwerkzeug einedie Masseverteilung des Werkstückmaterials messende und/oder das Material des Werkstücksprüfende Messeinrichtung angeordnet ist, realisiert werden, die sich dadurch auszeichnet, dassdie Messeinrichtung auf einen in Ziehrichtung hinter einen Abstreckzug der Ziehsteinanordnung liegenden Bereich und/oder auf einen zylindrischen Bereich des Ziehwerkzeugs bzw. einesZiehdorns gerichtet ist.

[40] Es hat sich gezeigt, dass in diesen Bereichen eine sehr genaue Messung derMasseverteilung und/oder Materialprüfung des Werkstückmaterials möglich ist, was dannwiederrum in einer entsprechenden Qualität des umgeformten Werkstücks resultiert.

[41] Besonders bevorzugt ist hierbei die Messeinrichtung in Richtung auf den in Ziehrichtunghinter dem Abstreckzug liegenden Bereich der Ziehanordnung bzw. auf den zylindrischenBereich fokussiert, um die Qualität der Messung zu optimieren.

[42] Auch durch eine Ziehanlage mit einer Ziehmaschine, mit einer obigenZiehsteinanordnung, durch welche die Ziehmaschine ein Werkstück zieht, und mit einer inZiehrichtung vor der Ziehsteinanordnung angeordneten obigen Werkstückführung kann, wiebereits oben dargelegt, die Qualität des umgeformten Werkstücks verbessert bzw. dessen Materialgeprüft werden.

[43] Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend beziehungsweise in den Ansprüchenbeschriebenen Lösungen ggf. auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechendkumuliert umsetzen zu können.

[44] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhandnachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch inanliegenden Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine Schnittdarstellung einer Ziehsteinanordnung;

Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines Details der Figur 1, welche insbesondere eine

Messeinrichtung der Ziehsteinanordnung zeigt;

Figur 2A die Messeinrichtung nach Figur 2 in schematischer Ansicht von unten;

Figur 3 eine dreidimensionale Darstellung der Messeinrichtung, in einer Perspektive, aus welcher die Ausbildung des Stimbereichs der Messeinrichtung näher hervorgeht;Figur 4 eine Draufsicht auf die Messeinrichtung; und

Figur 5 eine schematische Seitenansicht einer Ziehanlage.

[45] Die in Figur 1 dargestellte Ziehsteinanordnung 10 umfasst ein Ziehwerkzeug 14, welcheszum Einwirken auf ein längliches Werkstück 12 vorgesehen ist. Die Ziehsteinanordnung 10umfasst ferner einen das Ziehwerkzeug 14 lagernden und dem Ziehwerkzeug 14entgegenwirkenden Zieh Werkzeugträger 16, bei welchen an dem Ziehwerkzeug 14 eine die

Masseverteilung des Werkstückmaterials 18 messende Messeinrichtung 20 angeordnet ist, welchein sich in der Lage ist, bei einem zu ziehenden Rohr als Werkstück 12 die Masseverteilung desWerkstückmaterials zu messen. Der Ziehwerkzeugträger 16 ist mehrteilig ausgebildet undumfasst einen Adapterring 17A, einen Ziehringhalter 17B in Form einer Kalotte und einenZiehring 17, welcher an dem Zieh Werkzeug 14 anliegt.

[46] Zwischen der Messeinrichtung 20 und dem Ziehwerkzeug 14 ist ein in einem Umlaufgeführtes Koppelmedium 22 vorgesehen, wobei in dem Ziehwerkzeugträger 16 ein Umlaufkanal24 für das Koppelmedium 22 vorgesehen ist, so dass das Koppelmedium 22 mittels desUmlaufkanals 24 in Umlauf geführt werden kann bzw. mittels des Umlaufkanals 24 umlaufendbewegbar ist. Es versteht sich, dass der Umlaufkanal 24 dieses Ausführungsbeispiels in an sichhinlänglich bekannter Weise über Zu- und Ableitungen 76 mit einer Pumpe 75 und mit einemKoppelmediumvorrat 77 verbunden ist.

[47] Die Messeinrichtung 20 dieses Ausführungsbeispiels umfasst einen Ultraschallsensor,welcher teilweise in einer in dem Ziehring 17 des Ziehwerkzeugträgers 16 vorgesehenenAufnahmeöffnung 26 aufgenommen ist. In anderen Ausfuhrungsformen können auch andereArten von Sensoren, beispielsweise Röntgensensoren, zur Anwendung kommen.

[48] Die Aufnahmeöffnung 26 durchstößt den Ziehwerkzeugträger 16 radial bzw. in radialerRichtung. Zwischen der Messeinrichtung 20 und dem Ziehwerkzeugträger 16 ist eine Dichtung28 angeordnet.

[49] In der Figur 1 nicht dargestellt, jedoch der Figur 2 zu entnehmen, ist, dass zwischen derMesseinrichtung 20 und dem Zieh Werkzeug 14 ein Abstandhalter 30, der einen Raum 33 für dasKoppelmedium 22 definiert, vorgesehen ist.

[50] Der Raum 33 für das Koppelmedium 22 ist an der Messeinrichtung 20 ausgearbeitet,wobei der Abstandshalter 30 durch einen verbleibenden Überstand 31 der Messeinrichtung 20gebildet ist. Dementsprechend ist bei dem hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel derAbstandshalter 30 einstückig mit der Messeinrichtung 20 ausgebildet.

[51] An dem Ziehwerkzeugträger 16 ist eine in Richtung auf das Ziehwerkzeug 14 wirkendeSpannvorrichtung 32 für die Messeinrichtung 20 vorgesehen (siehe Fig. 2), wobei die Spann¬vorrichtung 32 ein U-förmiges Spannelement 57 und eine Dreipunktverspannung 58 umfasst(siehe Fig. 3), welche jeweils drei Schraubverbindungen aufweist. Das U-förmige Spannelement57 ist mittels vier Schrauben an dem Ziehring 17 verschraubt (siehe Fig. 4).

[52] Wie der Figur 1 zu entnehmen, ist die Messeinrichtung 20 insbesondere auf einen inZiehrichtung 35 hinter einem Abstreckzug der Ziehsteinanordnung 10 liegenden Bereich gerichtetund insbesondere auch in Richtung auf diesen Bereich fokussiert.

[53] Die in Figur 1 veranschaulicht die Situation zum Ausbilden einer Stange 64 durch Ziehen,wobei ggf. auch Rohre als Werkstücke 12 mit oder ohne Dom gezogen werden können und einDorn in den Figuren nicht veranschaulicht ist. Die Verwendung eines Doms ist insbesondere beiAnwendungsfällen von Vorteil, in welchen eine sehr gleichmäßige Wandstärke im Vordergrundsteht, und an sich aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt.

[54] Der Uniformvorgang beim Gleitziehen, kann in zwei Bereiche unterteilt werden, nämlichdem Reduzierzuganteil und dem Abstreckzuganteil bzw. dem Reduzierzug 70 und demAbstreckzug 72 (vgl. Figur 1). Im Reduzierzug 70 wird das Werkstück 12 auf den erwünschtenAußendurchmesser reduziert. Ab dem Punkt, ab dem das Ziehwerkzeug 14 in Ziehrichtung 35keine weitere Verengung aufweist, beginnt der Abstreckzug 72 und erstreckt sich in Ziehrichtung35 bis zu dem Punkt, ab dem keine weitere Umformung mehr erfolgt. Das Ziehwerkzeug 14 weisteinen zylindrischen Bereich 36 auf, wobei durch diesen der Abstreckzug 72 definiert wird.

[55] Die Ziehsteinanordnung 10 weist ferner einen durch eine Abdeckung 39A abgedecktenKabelkanal 39 zum Zuführen einer Messleitung beziehungsweise einer Versorgungsleitung fürdie Messeinrichtung 20 von außerhalb der Ziehsteinanordnung 10 auf. Ebenso umfasst derZiehwerkzeugträger weitere an sich bekannte und deswegen nicht bezifferte Kanäle fürKühlmittel auf, wobei die Teilung des Ziehwerkzeugträgers 16 diesbezüglich im Wesentlicheneine Produktionserleichterung darstellt.

[56] Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Ziehsteinanordnung kann mit einer Ziehmaschine56 (vgl. Fig. 5) über den Ziehwerkzeugträger 16 zu einer Ziehanlage 54 integriert sein. DieZiehmaschine 56 bei diesem Ausführungsbeispiel als Raupenzugmaschine ausgestaltet.Alternativ kann die Ziehmaschine 56 beispielsweise auch in Form einer 2-Schlitten-Ziehmaschineoder einer Trommelziehmaschine ausgebildet sein.

[57] Hierbei zieht bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ziehmaschine 56 über zweieinander gegenüberliegende Ziehketten 83 und 84 (schematisch dargestellt), und an diesenZiehketten 83, 84 getragenen greifenden Ziehwerkzeugen 85 das Werkstück 12 in Ziehrichtung35 entlang einer Ziehachse 34 durch das Ziehwerkzeug 14, welches sich gegen denWerkzeugträger 16 über Träger 86 an einem die Ziehkette 83, 84 tragenden Rahmengestell 87abstützt.

[58] Durch die Messeinrichtung 20 kann ein Ultraschallsignal oder ein anderes Signal ohneWeiteres in einen Umformbereich 19 des Werkstücks 12 eingeleitet und messtechnischausgewertet werden. Die Dämpfung des Signals kann als Messsignal für die Zahl der Fehlstellenin dem Material 18 des Werkstücks 12 ausgewertet werden. Bei der Verwendung von Rohren alsWerkstücke 12 kann ggf. die Wanddicke der Rohre gemessen werden, was beispielsweise einerMessung der Masseverteilung dienen kann, wobei die Wanddickenmessung dann in der Regelüber Laufzeitmessungen erfolgen wird. Auch hier kann möglicherweise die Signalstärke derDämpfung ausreichen, um Fehlstellen als Materialparameter prüfen zu können.

[59] Durch die Messung im Umformbereich 19 können sehr gute Informationen über dasWerkstückmaterial 18 gemessen werden. Die Messungen sind aufgrund der guten Ankopplungdes Messeinrichtungen 20 an das Werkstück 12, insbesondere aufgrund der guten Ankopplungzwischen Messeinrichtung 20 und Ziehwerkzeug 14 einerseits und/oder aufgrund der gutenAnkopplung zwischen Ziehwerkzeug 14 und dem Werkstück andererseits, äußerst effektiv.

Claims (10)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Materialprüfung eines durch eine Ziehsteinanordnung (10) gezogenenlänglichen Werkstücks (12), wobei die Ziehsteinanordnung (10) ein auf das länglichesWerkstück (12) in einem Umformbereich (19) umformend einwirkendes Ziehwerkzeug(14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialprüfung in dem Umformbereich(19) durchgeführt wird.
2. 2. Materialprüfungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eineMesseinrichtung (20) an dem Ziehwerkzeug (14) angeordnet ist.
3. 3. Verwendung einer Ziehsteinanordnung (10) mit einem auf ein längliches Werkstück(12) in einem Umformbereich umformend einwirkenden Ziehwerkzeug (14) und miteinem das Ziehwerkzeug (14) lagernden und dem Ziehwerkzeug (14) entgegen¬wirkenden Ziehwerkzeugträger (16) sowie mit einer die Masseverteilung desWerkstückmaterials (18) messenden Messeinrichtung (20), zur Materialprüfung desdurch die Ziehsteinanordnung (10) gezogenen länglichen Werkstücks (12).
4. 4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (20)an dem Zieh Werkzeug (14) angeordnet ist,
5. 5. Materialprüfungsverfahren bzw. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (12) eine Stange ist.
6. 6. Ziehsteinanordnung (10) mit einem auf eine Stange (64) in einem Umformbereichumformend einwirkenden Ziehwerkzeug (14) und mit einem das Ziehwerkzeug (14)lagernden und dem Ziehwerkzeug (14) entgegen wirkenden Zieh Werkzeugträger (16)sowie mit einer in dem Umformbereich (19) messend wirksamen Messeinrichtung (20).
7. 7. Materialprüfungsverfahren, Verwendung bzw. Ziehsteinanordnung nach einem derAnsprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (20) Mittel zurBestimmung einer Dämpfung eines durch das Werkstück (14) laufenden, vorzugsweisean einer Wandung des Werkstücks (14) reflektierten, Messsignals umfasst.
8. 8. Materialprüfungsverfahren, Verwendung bzvv. Ziehsteinanordnung nach einem derAnsprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (20) derMaterialprüfung dient.
9. 9. Materialprüfungsverfahren, Verwendung bzw. Ziehsteinanordnung nach einem derAnsprüche 1 bis 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialprüfung mittelsUltraschall durchgeführt wird.
10. 10. Materialprüfungsverfahren, Verwendung bzw. Ziehsteinanordnung nach einem derAnsprüche 1 bis 5, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialprüfung eineFehlstellenmessung ist.