DE102011004167A1

DE102011004167A1 - Method and device for automated straightening of elongated material

Info

Publication number: DE102011004167A1
Application number: DE102011004167A
Authority: DE
Inventors: Stefan Fries; Uri Johannes Müller
Original assignee: Wafios AG; Institut Dr Foerster GmbH and Co KG
Current assignee: Wafios AG; Institut Dr Foerster GmbH and Co KG
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2012-08-16
Anticipated expiration: 2031-02-16
Also published as: WO2012110340A1; DE102011004167B4

Abstract

Bei einem Verfahren zum Richten von langgestrecktem Material in einem automatisierten Richtprozess, insbesondere zum Richten von Draht- oder Rohrmaterial, wird das Material von einem Materialvorrat durch eine Richteinheit gefördert, die aus dem Material durch Umformen in einer Richtoperation gerichtetes Material erzeugt. Die Richtgüte des gerichteten Materials wird nach Durchlaufen der Richteinheit mittels einer Prüfeinrichtung geprüft und der Richtprozess wird in Abhängigkeit von mindestens einem Prüfsignal der Prüfeinrichtung gesteuert. Bei dem Verfahren wird die Richtgüte durch Bestimmung mindestens einer elektrischen oder magnetischen Materialeigenschaft des gerichteten Materials geprüft, insbesondere mittels einer magnetinduktiven Wirbelstromprüfung.In a method for straightening elongated material in an automated straightening process, in particular for straightening wire or tube material, the material is conveyed from a material supply through a straightening unit, which generates material straightened from the material by forming in a straightening operation. The straightening quality of the straightened material is checked by means of a test device after passing through the straightening unit, and the straightening process is controlled as a function of at least one test signal from the test device. In the method, the accuracy is checked by determining at least one electrical or magnetic material property of the directional material, in particular by means of a magnetic inductive eddy current test.

Description

HINTERGRUNDBACKGROUND

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Richten von langgestrecktem Material in einem automatisierten Richtprozess, insbesondere zum Richten von Draht- oder Rohrmaterial, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zum Richten von langgestrecktem Material in einem automatischen Richtprozess gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10.The invention relates to a method for straightening elongated material in an automated straightening process, in particular for straightening wire or pipe material, according to the preamble of claim 1 and a device suitable for carrying out the method for straightening elongated material in an automatic straightening process according to the preamble of claim 10.

Drähte, Rohre oder andere langgestreckte Halbzeug-Materialien liegen unmittelbar nach ihrer Herstellung häufig in Form von aufgewickelten Materialvorräten vor und müssen normalerweise vor der Weiterverarbeitung gerichtet werden. Das Richten (straightening) ist ein Fertigungsverfahren aus der Gruppe der Umformverfahren und dient dazu, das langgestreckte Material vor der Weiterverarbeitung in eine möglichst gerade Form, d. h. in einen krümmungsarmen Zustand, zu versetzen. In einem automatisierten Richtprozess wird hierzu das Material von einem Materialvorrat durch eine Richteinheit gefördert und die Richteinheit erzeugt aus dem Material durch Umformen in einer Richtoperation gerichtetes Material.Wires, tubes or other elongated semi-finished materials are often in the form of wound material supplies immediately after their manufacture and must normally be oriented prior to further processing. The straightening is a manufacturing process from the group of forming processes and serves to the elongated material before further processing in a straight as possible form, d. H. in a low-curvature state, to put. In an automated straightening process for this purpose, the material is conveyed from a supply of material by a straightening unit and the straightening unit generates from the material by forming in a straightening directed material.

Richteinheiten weisen üblicherweise mindestens einen Rollenrichtapparat und/oder mindestens einen rotierenden Richtflügel auf. Bei einem Rollenrichtapparat erzeugen Richtrollen aufgrund außermittiger Einstellung in Bezug auf die neutrale Achse des zu richtenden Materials Wechselbiegungen, die das zu richtende Material in den plastischen Bereich hinein verformen und dadurch richten. Bei einem rotierenden Richtflügel werden diese Wechselbiegungen in mehreren Ebenen durch außermittige Richtsteine bzw. Richtbacken oder Richtdüsen erzeugt.Straightening units usually have at least one roller straightening apparatus and / or at least one rotating straightening blade. In a reel-straightening apparatus, straightening rollers generate bends due to eccentric adjustment with respect to the neutral axis of the material to be straightened, which deform and direct the material to be straightened into the plastic region. In a rotating straightening these alternating bends are generated in several levels by off-center straightening stones or straightening jaws or directional nozzles.

Ein automatisierter Richtprozess im Durchlaufverfahren wird beispielsweise in Richt- und Abschneidemaschinen realisiert, die dafür konzipiert sind, Drähte oder andere durch Richten bearbeitbare Materialien mit unterschiedlichen Querschnittsgrößen und -formen zu richten und auf eine gewünschte Länge abzuschneiden. Auf diese Weise können beispielsweise gerippte Drähte aus Betonstahl zu gerichteten Stäben verarbeitet werden, die nachfolgend zu Betonstahlmatten für die Armierung für Betonkonstruktionen netzartig zusammengeschweißt werden. Auch ungerippte, glatte Drähte können verarbeiten werden, um beispielsweise gerichtete Drahtstäbe zur Herstellung von Käfigen, Einkaufswagen, Zäunen, Drahtkörben oder dergleichen zu erhalten.For example, an in-line straightening process is realized in straightening and cutting machines designed to straighten wires and other materials that can be machined by straightening with different cross-sectional sizes and shapes and cut to a desired length. In this way, for example ribbed wires made of reinforcing steel can be processed into directional rods, which are subsequently welded together to reinforcing steel mesh for reinforcing concrete structures. Even untrimmed, smooth wires can be processed to obtain, for example, directional wire rods for the production of cages, shopping carts, fences, wire baskets or the like.

Eine Vorrichtung zum Richten in einem automatischen Richtprozess kann auch in eine Umformmaschine integriert sein, die mit Hilfe geeigneter Umformwerkzeuge aus dem gerichteten Material in einem automatisierten Fertigungsprozess kleinere oder größere Serien von Formteilen mit teilweise komplexer Geometrie erzeugen kann. Die zum Umformen erforderlichen Umformwerkzeuge sind dann der Richteinheit nachgeschaltet. Bei der Umformmaschine kann es sich beispielsweise um eine Biegemaschine zum Erzeugen von Biegeteilen aus Drahtmaterial, Bandmaterial oder Rohrmaterial oder um eine Federmaschine zur Herstellung von Druckfedern, Zugfederkörpern, Schenkelfedern oder anderen federartigen Formteilen aus Drahtmaterial handeln. Eine Umformmaschine kann auch als Drahtstiftmaschine zur Massenfertigung von Schrauben, Nägeln, Nieten oder dergleichen ausgelegt sein.A device for straightening in an automatic straightening process can also be integrated into a forming machine, which can produce smaller or larger series of molded parts with partially complex geometry by means of suitable forming tools from the straightened material in an automated manufacturing process. The forming tools required for forming are then downstream of the straightening unit. The forming machine can be, for example, a bending machine for producing bent parts of wire material, strip material or pipe material or a spring machine for producing compression springs, tension spring bodies, leg springs or other spring-like shaped parts made of wire material. A forming machine can also be designed as a wire pin machine for mass production of screws, nails, rivets or the like.

Der Begriff „automatisierter Richtprozess” bezeichnet hier jeweils einen Richtprozess, der selbsttätig mittels geeignet konfigurierter Teileinheiten einer Maschine abläuft. Zu dem Richtprozess gehört vor allem die mittels der Richteinheit durchgeführte Richtoperation. Soweit Einheiten der Maschinen, die nicht zur Richteinheit gehören, z. B. Vorschubelemente einer gesonderten Vorschubeinheit, ebenfalls einen Einfluss auf die Richtgüte haben, tragen diese auch zum Richtprozess bei.The term "automated straightening process" here refers in each case to a straightening process which takes place automatically by means of suitably configured partial units of a machine. Above all, the straightening process involves the straightening operation carried out by means of the straightening unit. As far as units of machines that do not belong to the straightening unit, z. B. feed elements of a separate feed unit, also have an influence on the Richtgüte, they also contribute to the straightening process.

Bei den Richt- und Abschneidemaschinen, die als Endprodukt gerichtete Elemente vorgebbarer Länge produzieren, wird die Richtgüte des gerichteten Materials nach Durchlaufen der Richteinheit in der Regel vom Maschinenbediener beurteilt, der aufgrund von Erfahrung visuell (z. B. durch einen Rollversuch) und/oder durch den Einsatz externer Messmittel die gerichteten Endprodukte auf hinreichende Geradheit überprüft. Anhand der Prüfung entscheidet der Maschinenbediener, ob Richtelemente nachgestellt werden müssen und, wenn dies nötig ist, welches Richtelement oder welche Richtelemente in welchem Ausmaß nachzustellen ist bzw. sind. Dabei werden beim Einrichten der Maschine so lange Änderungen an den relevanten Fertigungsparametern vorgenommen, bis die fertigen Produkte reproduzierbar mit ausreichender Geradheit erzeugt werden. Dann wird der Fertigungsprozess freigegeben.In the straightening and cutting machines which produce end-product of specifiable length, the straightening quality of the straightened material after passing through the straightening unit is usually assessed by the machine operator who visually (eg by a rolling test) and / or checked by the use of external measuring the directional end products to sufficient straightness. On the basis of the test, the machine operator decides whether straightening elements must be readjusted and, if necessary, which straightening element or which straightening elements are to be adjusted to what extent or are. When setting up the machine, changes are made to the relevant production parameters until the finished products are reproducibly produced with sufficient straightness. Then the manufacturing process is released.

Änderungen des Richtergebnisses können beispielsweise aufgrund von Materialfehlern (z. B. Durchmesserschwankungen, Schwankungen der Wanddicke bei Rohren, Lunker etc.) und/oder aufgrund von Änderungen der Werkstoffkennwerte wie Spannung/Dehnung und/oder aufgrund von Verschleiß der Richtelemente etc. auftreten. Änderungen können durch regelmäßige Kontrollen anhand von Stichproben erkannt werden. Wenn sich eine nicht akzeptable Verschlechterung der Richtgüte ergibt, werden erneute Einstellungen von Fertigungsparametern nötig.Changes in the straightening result may be due, for example, to material defects (eg diameter fluctuations, fluctuations in the wall thickness of pipes, voids, etc.) and / or due to Changes in the material parameters such as stress / strain and / or due to wear of the straightening elements, etc. occur. Changes can be detected by regular spot checks. If there is an unacceptable deterioration in the aiming quality, new settings of production parameters are required.

In der Praxis benötigt ein Maschinenbediener sehr viel Erfahrung und Aufmerksamkeit, um während eines Fertigungsprozesses eine hinreichend gleichbleibende Richtgüte sicherzustellen. Um unabhängig von den Fähigkeiten eines Maschinenbedieners Fertigungsprozesse mit reproduzierbar guter Richtgüte zu erreichen, sind bereits Vorschläge für eine automatische Prüfung der Richtgüte gemacht worden.In practice, a machine operator needs a great deal of experience and attention to ensure a sufficiently consistent level of quality during a production process. In order to achieve production processes with reproducibly good level of straightening irrespective of the capabilities of a machine operator, proposals have already been made for an automatic testing of the straightening quality.

In der DE 195 03 850 C1 wird ein nicht rotierender Richtapparat für Biegemaschinen mit integrierter Messvorrichtung beschrieben. Im Richtapparat ist in Durchlaufrichtung des Materials hinter wenigstens einem Richtwerk wenigstens eine Materialbiegungsmessvorrichtung angeordnet, in der wenigstens eine Messstrecke für einen in der Länge vorbestimmten Materialabschnitt vorgesehen ist. Dazu ist entlang der Messstrecke wenigstens eine das Ausmaß der Biegung und den Biegungssinn ermittelnde mechanische und/oder elektronische und/oder optische Abtastvorrichtung angeordnet, wobei mit der Abtastvorrichtung die gemessene Biegung des Materialabschnitts repräsentierende Signale erzeugt werden, mit denen ein Stellantrieb entsprechend verstellt wird. Die Abtastung der Biegung erfolgt bei in der Messstrecke still gesetztem Material. Das Einstellen der Richtsteine kann dagegen bei still gesetztem Material oder auch bei vorwärts gefördertem Material erfolgen.In the DE 195 03 850 C1 a non-rotating straightening device for bending machines with integrated measuring device is described. In the straightening apparatus at least one material bending measuring device is arranged in the direction of passage of the material behind at least one straightening device, in which at least one measuring section is provided for a predetermined length of material in the material. For this purpose, at least one mechanical and / or electronic and / or optical scanning device is arranged along the measuring path, the signals representing the measured bending of the material section being generated by the scanning device with which an actuator is correspondingly adjusted. The bending is scanned with the material set stationary in the measuring section. The adjustment of the straightening stones, on the other hand, can take place when the material is still set or when the material is conveyed forward.

In der DE 196 53 569 C2 wird ein Verfahren zur automatisierten Führung eines Richtprozesses in einem Richtapparat oder einer Richtmaschine mit mindestens einer durch einen Aktor verstellbaren Richtrolle beschrieben. Bei dem Verfahren wird zunächst ein Prozesssimulationsmodell eines durchzuführenden Richtprozesses und ein Prozesssimulationsprogramm erstellt und in eine Regelungseinrichtung des Richtapparats/der Richtmaschine eingegeben. In das Prozesssimulationsprogramm werden Maschinendaten, technologische Ablaufdaten des vorgesehenen Richtprozesses, Werkstoffdaten des Richtgutes und die gewünschte Qualität (Geradheit bzw. Ebenheit, Eigenspannungszustand über den Richtgutquerschnitt, Werkstoffeigenschaften, z. B. eine gewünschte Streckgrenze und/oder eine Beeinflussung der ausgeprägten Fließgrenze) des zu richtenden Richtgutes eingegeben. Das Prozesssimulationsprogramm gibt die Einstellungen der verstellbaren Richtrolle(n) vor. Danach werden bei laufendem Richtprozess Änderungen der Produktdaten, insbesondere die die Gestaltung des Richtprozesses beeinflussenden Werkstoffeigenschaften und/oder Abmessungen des jeweiligen Richtguts erfasst und daraus Daten zur Einstellung der verstellbaren Richtrolle(n) errechnet und Signale zur automatischen Einstellung der verstellbaren Richtrolle(n) mittels eines Aktors bzw. Aktoren ausgegeben. Zur messtechnischen Erfassung von Produkt- und/oder Prozessdaten wird unter anderem vor Einlauf des Richtgutes eine Dickenmessung z. B. mit Hilfe von Laserabstandssensoren durchgeführt. Weiterhin geht ein Wert für die Streckgrenze des Richtgutes ein, der aus einer Messung einer Richtkraft abgeleitet oder aus einer Datenbank erhalten wird. Das Verfahren soll eine praktisch verzögerungslose, selbsttätige Anpassung der Einstellung mindestens einer Richtrolle eines Richtapparates oder einer Richtmaschinen an kontinuierlich gemessenen Daten des jeweiligen Richtgutes ohne Stillsetzung des Richtprozesses ermöglichen.In the DE 196 53 569 C2 a method for automated guidance of a straightening process in a straightening apparatus or a leveler with at least one adjustable by an actuator straightening roller is described. In the method, first, a process simulation model of a straightening process to be performed and a process simulation program are prepared and input to a control device of the straightening apparatus / straightening machine. In the process simulation program are machine data, technological process data of the intended straightening process, material data of the straightening material and the desired quality (straightness or flatness, residual stress state over the Richtgutquerschnitt, material properties, eg a desired yield strength and / or influencing the high yield value of) entered correcting directing good. The process simulation program specifies the settings of the adjustable straightening roller (s). Thereafter, during the straightening process, changes in the product data, in particular the material properties and / or dimensions of the respective straightening material influencing the design of the straightening process are recorded and data for adjusting the adjustable straightening roller (s) are calculated and signals for the automatic adjustment of the adjustable straightening roller (s) by means of a Actuators or actuators output. For metrological detection of product and / or process data, among other things, prior to entry of the directing good a thickness measurement z. B. performed by means of laser distance sensors. Furthermore, a value for the yield strength of the straightened good, which is derived from a measurement of a straightening force or obtained from a database. The method should enable a virtually instantaneous, automatic adjustment of the setting of at least one straightening roller of a straightening apparatus or straightening machines on continuously measured data of the respective straightening material without stopping the straightening process.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Richten von langgestrecktem Material in einem automatisierten Richtprozess sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglichen, unabhängig von der Erfahrung eines Maschinenbedieners eine hohe Konstanz der Richtgüte in einem automatisierten Richtprozess zu gewährleisten. Insbesondere soll es möglich sein, den automatisierten Richtprozess auch im Hinblick auf die Weiterverarbeitung des gerichteten Materials zu optimieren.It is an object of the invention to provide a method for straightening elongated material in an automated straightening process and a device suitable for carrying out the method, which make it possible to ensure a high consistency of the straightening quality in an automated straightening process, regardless of the experience of a machine operator. In particular, it should be possible to optimize the automated straightening process also with regard to the further processing of the directional material.

Zur Lösung dieser und anderer Aufgaben stellt die Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 10 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.To solve these and other objects, the invention provides a method having the features of claim 1 and an apparatus having the features of claim 10. Advantageous developments are specified in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated herein by reference.

Bei dem Verfahren wird die Richtgüte des gerichteten Materials nach Durchlaufen der Richteinheit durch Bestimmung mindestens einer elektrischen oder magnetischen Materialeigenschaft des gerichteten Materials geprüft. Die Prüfung orientiert sich nicht primär an der Geometrie bzw. an der makroskopischen Form bzw. Gestalt des gerichteten Materials, beispielsweise seiner Geradheit, sondern an elektromagnetisch erfassbaren inneren Materialeigenschaften. Das Verfahren beruht unter anderem auf der Erkenntnis, dass bei dem mechanischen Richtvorgang im gerichteten Material gewisse Eigenspannungszustände erzeugt werden, die am gerichteten Material eine Geradheit bzw. Restkrümmung bedingen. Allerdings werden nicht die Auswirkungen auf die Geometrie des Materials erfasst, sondern die im Gefüge des Materials durch das Prüfverfahren feststellbaren Ursachen für eventuelle Geometrieänderungen. Es ist somit möglich, bei der Prüfung der Richtgüte näher an die Ursachen von unerwünschten Gestaltabweichungen des gerichteten Materials heranzukommen, ohne dass das Verfahren darauf angewiesen ist, dass sich zum Zeitpunkt der Prüfung die im Material vorliegenden Ursachen für eventuelle Gestaltänderungen schon am Material in Form von Geometrieabweichungen manifestiert haben müssen.In the method, the straightening quality of the directional material is checked after passing through the straightening unit by determining at least one electrical or magnetic material property of the straightened material. The test is not based primarily on the geometry or on the macroscopic form or shape of the directional material, for example its straightness, but on electromagnetically detectable internal material properties. The method is based inter alia on the knowledge that at the mechanical straightening process in the directional material certain residual stress states are generated, which cause the straightened material a straightness or residual curvature. However, the effects on the geometry of the material are not recorded, but rather the causes of possible changes in geometry which can be determined in the structure of the material by the test method. It is thus possible to get closer to the causes of unwanted shape deviations of the directional material in the examination of the Richtgüte, without that the method relies on the fact that the material present causes of possible changes in shape already at the time of the examination in the form of material Geometry deviations must have manifested.

Mit dem Verfahren können an gerichtetem Material ggf. auch ungünstige Materialzustände festgestellt werden, die sich an der Geometrie des gerichteten Materials unmittelbar nach dem Richten durch ein geometrisches Messverfahren nicht feststellen lassen würden. Beispielsweise kann ein gerichtetes Element unmittelbar nachdem Richten bei Umgebungstemperatur aufgrund hinreichender Geradheit als Gutteil erscheinen, sich aber später bei der Weiterverarbeitung beispielsweise bei Erwärmung ungünstig deformieren. Derartige „latent” ungünstige Materialzustände können durch die elektromagnetische Prüfung qualitativ oder quantitativ erfasst und bei der Qualifizierung des gerichteten Materials berücksichtigt werden.The method may also be used to determine unfavorable material conditions on directional material, which could not be determined from the geometry of the directional material immediately after straightening by a geometric measuring method. For example, a directed element immediately after straightening at ambient temperature due to sufficient straightness appear as a good part, but later deform unfavorably during further processing, for example, when heated. Such "latent" unfavorable material conditions can be qualitatively or quantitatively detected by the electromagnetic test and taken into account in the qualification of the directional material.

Der Richtprozess kann in Abhängigkeit von mindestens einem Prüfsignal der Prüfeinrichtung vollautomatisch gesteuert werden. Es ist auch möglich, dass die Steuerung unter Zwischenschaltung eines Bedieners erfolgt, der z. B. Anweisungen oder Signale erhält, die automatisch auf Basis des Prüfsignals erzeugt werden. Der Bediener kann dann auf Basis der Anweisungen oder Signale zielgerichtet Einstellungen zur Verbesserung der Richtgüte vornehmen.The straightening process can be controlled fully automatically as a function of at least one test signal of the test device. It is also possible that the control takes place with the interposition of an operator who z. B. receives instructions or signals that are generated automatically based on the test signal. The operator can then make targeted adjustments to improve the guideline quality based on the instructions or signals.

Da die Prüfung der Richtgüte auf der Messung gewisser magnetischer oder elektrischer Materialeigenschaften beruht, ist es nicht notwendig, das zu prüfende Material für die Prüfung still zu setzen. Bei bevorzugten Ausführungsformen wird die Prüfung der Richtgüte an dem mit einer Durchlaufgeschwindigkeit durch die Prüfeinrichtung laufenden gerichteten Material durchgeführt. Somit ist eine in-line-Prüfung der Richtgüte während des den Richtprozess beinhaltenden Produktionsprozesses möglich. Die Durchlaufgeschwindigkeit kann der Durchlaufgeschwindigkeit des Materials durch die Richteinheit entsprechen und beispielsweise bei mehr als 10 m/min oder mehr als 15 m/min liegen, insbesondere im Bereich zwischen ca. 30 m/min und 200 m/min.Since the inspection of the straightening quality is based on the measurement of certain magnetic or electrical material properties, it is not necessary to quit the material to be tested for the test. In preferred embodiments, the inspection of the straightening quality is carried out at the directed material running at a throughput speed through the testing device. Thus, an in-line inspection of the Richtgüte during the straightening process-containing production process is possible. The flow rate may correspond to the flow rate of the material through the straightening unit and, for example, be more than 10 m / min or more than 15 m / min, in particular in the range between about 30 m / min and 200 m / min.

Bei bevorzugten Ausführungsformen wird zur Bestimmung der Richtgüte das gerichtete Material einem zur Erregung von Wirbelströmen geeigneten elektromagnetischen Wechselfeld ausgesetzt und die durch die Wirbelströme induzierte elektromagnetische Wechselfelder werden erfasst und zur Ermittlung von Prüfsignalen ausgewertet. Bei dieser Verfahrensvariante werden also mechanisch-technologische Eigenschaften des gerichteten Materials, beispielsweise sein Eigenspannungszustand, mit Hilfe elektromagnetischer erfassbarer Materialeigenschaften ermittelt, insbesondere über die Permeabilität des Materials und ggf. über seine elektrische Leitfähigkeit. Für eine derartige Wirbelstromprüfung kann die Prüfeinrichtung mindestens eine Prüfspulenanordnung aufweisen, die einerseits an eine Wechselspannungsquelle und andererseits an eine Auswerteeinrichtung angeschlossen ist. Die Prüfspulenanordnung ist vorzugsweise als Durchlaufspulenanordnung ausgestaltet, die bei der Prüfung das zu prüfende gerichtete Material umschließt. Mit Hilfe einer Durchlaufspulenanordnung sind eine besonders effiziente Einkopplung des erregenden elektromagnetischen Wechselfeldes in das gerichtete Material sowie ein besonders empfindlicher Empfang von durch die Wirbelströme induzierten elektromagnetischen Wechselfeldern für die Signalauswertung möglich. Alternativ oder zusätzlich kann die Prüfspulenanordnung eine oder mehrere Tastspulen aufweisen, die am Umfang des gerichteten Materials an geeigneten Positionen angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich können zur Magnetfelderfassung, d. h. zur Erfassung der induzierten Wechselfelder, auch Hallsensoren, GMR-Sensoren oder Fluxgate-Manometer verwendet werden.In preferred embodiments, the directional material is exposed to an electromagnetic alternating field suitable for exciting eddy currents to determine the directivity, and the alternating electromagnetic fields induced by the eddy currents are detected and evaluated to determine test signals. In this process variant, therefore, mechanical-technological properties of the directional material, for example its residual stress state, are determined with the aid of electromagnetic detectable material properties, in particular via the permeability of the material and optionally via its electrical conductivity. For such an eddy current test, the test device can have at least one test coil arrangement, which is connected on the one hand to an AC voltage source and on the other hand to an evaluation device. The test coil arrangement is preferably configured as a continuous coil arrangement which encloses the directional material to be tested during the test. By means of a continuous coil arrangement, a particularly efficient coupling of the exciting alternating electromagnetic field into the directional material as well as a particularly sensitive reception of induced by the eddy currents electromagnetic alternating fields for the signal evaluation are possible. Alternatively or additionally, the Prüfspulenanordnung may have one or more Tastzuschulen, which are arranged at the periphery of the oriented material at suitable positions. Alternatively or additionally, for magnetic field detection, d. H. to detect the induced alternating fields, also Hall sensors, GMR sensors or fluxgate manometer can be used.

Bei dieser Variante wird somit eine Wirbelstromprüfung zur Qualifizierung der Richtgüte von gerichtetem Material genutzt.In this variant, an eddy current test is thus used to qualify the straightening quality of straightened material.

In der Regel ist es vorteilhaft, wenn zur Prüfung von gerichtetem Material mit relativ niederfrequenten Wechselfeldern der Wirbelstromprüfung gearbeitet wird. Bei bevorzugten Ausführungsformen wird das elektromagnetische Wechselfeld mit einer Wechselfeldfrequenz von weniger als 1 kHz erzeugt, wobei die Wechselfeldfrequenz vorzugsweise zwischen 1 Hz und 250 Hz, insbesondere zwischen 2 Hz und 10 Hz liegt. Die für einen gegebenen Materialquerschnitt am besten geeignete Wechselfeldfrequenz kann in wenigen Vorversuchen experimentell oder auf Basis von Simulationen rechnerisch ermittelt werden. Bei relativ niederfrequenten Wechselfeldern ist es möglich, das zu prüfende gerichtete Material bis in den Kern hinein zu erregen, so dass aufgrund der großen Eindringtiefe des erregenden Wechselfeldes auch Materialinformation aus dem Inneren des gerichteten Materials erfasst werden kann. Bei bevorzugten Ausführungsformen von Prüfeinrichtungen ist die Wechselfeldfrequenz des erregenden elektromagnetischen Wechselfeldes stufenlos oder in Stufen einstellbar, um für jeden Materialquerschnitt die optimale Erregerfrequenz einstellen zu können.As a rule, it is advantageous if the testing of directional material with relatively low-frequency alternating fields of the eddy current test is used. In preferred embodiments, the alternating electromagnetic field is generated with an alternating field frequency of less than 1 kHz, wherein the alternating field frequency is preferably between 1 Hz and 250 Hz, in particular between 2 Hz and 10 Hz. The most suitable alternating field frequency for a given material cross-section can be determined by calculation in a few preliminary experiments either experimentally or on the basis of simulations. In the case of relatively low-frequency alternating fields, it is possible to excite the directional material to be tested as far as into the core, so that due to the large penetration depth of the exciting alternating field, material information from inside is also possible of the directed material can be detected. In preferred embodiments of test equipment, the alternating field frequency of the exciting alternating electromagnetic field is infinitely or in stages adjustable in order to set the optimum exciter frequency for each material cross-section can.

Der durch die Richtoperation beeinflusste Materialzustand des gerichteten Materials beeinflusst bei ferromagnetischen Materialien auch die Hysteresekurve des Materials. Die in der Hysteresekurve enthaltene Information über den Werkstoff und seine Herstellung und Vorbearbeitung inklusive der Richtoperation bietet eine Grundlage für eine Korrelation zwischen magnetinduktiv erfassbaren Wirbelstrom-Messdaten und den mechanisch-technologischen Eigenschaften des gerichteten Materials. Wird ein solches Material mit einem sinusförmigen elektromagnetischen Wechselfeld angeregt, so sind die durch Wirbelströme induzierten elektromagnetischen Wechselfelder in der Regel nicht mehr sinusförmig, sondern durch die nicht-lineare Form der Hysteresekurve verzerrt. Insbesondere diese nicht sinusförmige Verzerrung des Empfangssignals enthält Informationen über die Form der Hysteresekurve des gerichteten Materials und somit Informationen über den Materialzustand, der unter anderem auch durch die Eigenspannungen und das Materialgefüge charakterisiert ist.The material state of the directional material influenced by the directional operation also influences the hysteresis curve of the material in the case of ferromagnetic materials. The information contained in the hysteresis curve about the material and its production and pre-processing including the directional operation provides a basis for a correlation between magnetic induction detectable eddy current measurement data and the mechanical-technological properties of the directional material. If such a material is excited by a sinusoidal electromagnetic alternating field, the alternating electromagnetic fields induced by eddy currents are generally no longer sinusoidal but are distorted by the non-linear shape of the hysteresis curve. In particular, this non-sinusoidal distortion of the received signal contains information about the shape of the hysteresis curve of the directional material and thus information about the material state, which is characterized among other things by the residual stresses and the material structure.

Bei bevorzugten Ausführungsformen wird diese Information dadurch gewonnen, dass bei der Ermittlung von Prüfsignalen eine oder mehrere Oberwellen der induzierten Wechselfelder analysiert werden. Hierzu kann ein nicht sinusförmiges, periodisches Empfangssignal einer Empfängerspule der Prüfspulenanordnung über eine Fourierzerlegung in eine Reihe sinusförmiger Terme entwickelt werden. Die auftretenden ungeradzahligen Vielfachen der angeregten Grundwelle werden als Harmonische oder Oberwellen bezeichnet. Insbesondere die dritte Harmonische und/oder die fünfte Harmonische bieten in vielen Fällen aussagekräftige Materialinformation. Die Oberwellenanalyse erlaubt eine quantitative Erfassung der „Verzerrung” des Empfangssignals und somit auch eine quantitative Erfassung der von der Permeabilität bestimmten Form der Hysteresekurve, welche wiederum mit den durch das Richten beeinflussten mechanischen Werkstoffeigenschaften korreliert.In preferred embodiments, this information is obtained by analyzing one or more harmonics of the induced alternating fields when determining test signals. For this purpose, a non-sinusoidal, periodic received signal of a receiver coil of the test coil arrangement can be developed via a Fourier decomposition into a series of sinusoidal terms. The odd-numbered multiples of the excited fundamental wave are called harmonics or harmonics. In particular, the third harmonic and / or the fifth harmonic in many cases provide meaningful material information. The harmonic analysis allows a quantitative detection of the "distortion" of the received signal and thus also a quantitative detection of the permeability determined form of the hysteresis curve, which in turn correlates with the influenced by straightening mechanical material properties.

Zum Fördern des zu richtenden Materials durch die Richteinheit ist bei manchen Ausführungsformen eine der Richteinheit nachgeschaltete Zugeinheit vorgesehen, die das zu richtende Material durch die Richteinheit zieht. In der Regel arbeitet die Zugeinheit mit einer der Richteinheit vorgeschalteten Schubeinheit zusammen, die dazu beiträgt, das zu richtende Material von einem Materialvorrat abzuziehen und in Richtung Richteinheit zu fördern. Bei manchen Ausführungsformen wird die Richtgüte nach Durchlaufen der Zugeinheit bestimmt. Dadurch ist es möglich, auch einen eventuellen Einfluss der Vorschubeinrichtung, insbesondere der Zugeinheit, auf den Zustand des gerichteten Materials zu erfassen und bei eventuellen Änderungen der Fertigungsparameter zu berücksichtigen.For conveying the material to be straightened by the straightening unit, in some embodiments a traction unit connected downstream of the straightening unit is provided, which pulls the material to be straightened through the straightening unit. In general, the traction unit cooperates with a thrust unit upstream of the straightening unit, which helps to deduct the material to be straightened from a supply of material and to promote towards the straightening unit. In some embodiments, the aiming quality is determined after passing through the tractor unit. This makes it possible to also detect any influence of the feed device, in particular the tractor, on the condition of the directional material and to take into account any changes in the manufacturing parameters.

Es ist auch möglich, die Richtgüte unmittelbar hinter der Richteinheit und vor Durchlaufen der Zugeinheit zu ermitteln, so dass eventuelle Einflüsse der Zugeinheit auf den Eigenspannungszustand des gerichteten Materials nicht in die Prüfung eingehen.It is also possible to determine the Richtgüte immediately behind the straightening unit and before passing through the tractor unit, so that any influences of the train unit on the residual stress state of the directional material is not included in the test.

Grundsätzlich ist es möglich, die mindestens eine Materialeigenschaft mit Hilfe mehrerer, an unterschiedlichen Prüfpositionen im Materialfluss vorgenommenen Prüfungen zu erfassen, um dadurch die zwischen den Prüfpositionen eingetretenen Änderungen der Materialeigenschaft qualitativ oder quantitativ zu erfassen. Bei manchen Ausführungsformen ist vorgesehen, mindestens eine Materialeigenschaft des Materials in einer ersten Prüfung vor Eintritt des Materials in die Richteinheit und in einer zweiten Prüfung nach Durchtritt des Materials durch die Richteinheit zu bestimmen und Prüfsignale der ersten Prüfung und der zweiten Prüfung zur Ermittlung des Einflusses der Richtoperation auf die Materialeigenschaft gemeinsam zu verarbeiten. Hierdurch ist eine genaue Analyse des Einflusses der Richtoperation auf den Zustand des gerichteten Materials und damit auch eine besonders zielgerichtete Optimierung des Richtprozesses möglich. Beispielsweise kann damit einfacher ermittelt werden, ob nur ein einfacher Verschleiß von Richtbacken vorliegt und diese ggf. nachgestellt oder ausgetauscht werden sollten. Bei einer Subtraktion von Prüfsignalen zur Ermittlung eines Differenzsignals kann z. B. der reine Materialeinfluss (Durchmesser, elektrische und magnetische Eigenschaften) eliminiert werden, so dass Änderungen im Differenzsignal auf Veränderungen zurückgeführt werden können, die durch den Richtprozess selbst hervorgerufen werden.In principle, it is possible to record the at least one material property with the aid of a plurality of tests carried out at different test positions in the material flow in order to qualitatively or quantitatively record the changes in the material property that have occurred between the test positions. In some embodiments, it is provided to determine at least one material property of the material in a first test before entering the material in the straightening unit and in a second test after passage of the material through the straightening unit and test signals of the first test and the second test to determine the influence of To process straightening operation on the material property together. As a result, a precise analysis of the influence of the directional operation on the state of the directional material and thus a particularly targeted optimization of the straightening process is possible. For example, it can thus be determined more easily whether there is only a simple wear of straightening jaws and if necessary these should be readjusted or replaced. In a subtraction of test signals for determining a difference signal can, for. B. the pure material influence (diameter, electrical and magnetic properties) are eliminated, so that changes in the difference signal can be attributed to changes that are caused by the straightening process itself.

Die Prüfung kann sich darauf beschränken, die aktuell erfassten Prüfsignale bzw. Prüfergebnisse mit entsprechenden Sollwerten zu vergleichen, um zu ermitteln, ob die Richtgüte des gerichteten Materials innerhalb vorgebbarer Toleranzgrenzen des Richtprozesses bleibt. Bei Überschreitung der Toleranzgrenze oder bei definierter Annäherung daran können auf Basis der Prüfung Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden.The test may be limited to comparing the currently acquired test signals or test results with corresponding reference values in order to determine whether the straightening quality of the oriented material remains within predefinable tolerance limits of the straightening process. If the tolerance limit is exceeded or a defined approximation is reached, corrective measures can be initiated on the basis of the test.

Es ist auch möglich, den Richtprozess so zu überwachen, dass eine vorherschauende Überwachung möglich ist. Dazu wird bei manchen Ausführungsformen an aufeinander folgenden Abschnitten des gerichteten Materials zeitlich nacheinander eine Vielzahl von Prüfsignalen zu unterschiedlichen Erfassungszeiten erfasst, aus den entsprechend ihrer Erfassungszeiten geordneten Prüfsignalen ein Entwicklungstrend der Prüfsignale ermittelt und der Entwicklungstrend zur Vorhersage und Ermittlung zukünftig erwarteter Prüfsignale oder Prüfergebnisse verarbeitet. Hierdurch ist eine Trendanalyse der Prüfergebnisse möglich, die es erlaubt vorherzusehen, wie groß die Abweichung bestimmter Prozessparameter zu einem vorgebbaren Zeitpunkt in der Zukunft sein werden, wenn beim Richtprozess keine unvorhersehbaren Veränderungen eintreten. Dadurch ist es möglich, in den Richtprozess korrigierend einzugreifen, bevor außerhalb der Toleranzgrenzen liegende Schlechtteile produziert werden. It is also possible to monitor the straightening process so that predictive monitoring is possible. For this purpose, in some embodiments, at successive sections of the directional material, a plurality of test signals at different detection times are sequentially detected, a development trend of the test signals is determined from the test signals arranged according to their acquisition times, and the development trend is processed to predict and determine future expected test signals or test results. This allows a trend analysis of the test results, which allows predicting how large the deviation of certain process parameters will be at a predeterminable time in the future, if no unpredictable changes occur during the straightening process. As a result, it is possible to intervene in the straightening process in a corrective manner before producing bad parts lying outside the tolerance limits.

Die bei der Prüfung ermittelten Prüfsignale bzw. Prüfergebnisse können auf unterschiedliche Weise zur Optimierung der Durchführung des Richtprozesses genutzt werden.The test signals or test results determined during the test can be used in different ways to optimize the execution of the straightening process.

Bei manchen Ausführungsformen hat die Vorrichtung mindestens eine in Abhängigkeit von dem Prüfsignal ansteuerbare Anzeigeeinheit zur Anzeige einer aktuellen oder aufgrund einer Trendanalyse vorhergesagten Überschreitung einer Toleranzgrenze des Richtprozesses. Es kann sich z. B. um eine optische Anzeigeeinheit (z. B. mit einem Warnlicht o. dgl.) und/oder um eine akustische Anzeigeeinheit (mit einem Summer, einem Lautsprecher o. dgl.) handeln. Mit Hilfe der Anzeigeeinheit kann an einen Maschinenbediener eine Information ausgegeben werden, dass beispielsweise eine Sortiergrenze zwischen Gutteilen und Schlechtteilen überschritten ist oder in absehbarer Zeit überschritten werden wird. Der Maschinenbediener kann dann rechtzeitig Korrekturmaßnahmen vornehmen, indem beispielsweise ein oder mehrere verstellbare Richtelemente der Richteinheit und/oder ein oder mehrere verstellbare Förderelemente der Vorschubeinrichtung so verstellt werden, dass sich eine Verbesserung des Richtergebnisses ergibt.In some embodiments, the device has at least one display unit which can be controlled as a function of the test signal for displaying a current or, based on a trend analysis, predicted exceeding of a tolerance limit of the straightening process. It can be z. B. an optical display unit (eg., With a warning light o. The like.) And / or an acoustic display unit (with a buzzer, a speaker o. The like.) Act. With the help of the display unit can be issued to a machine operator information that, for example, a sorting limit between good parts and bad parts is exceeded or will be exceeded in the foreseeable future. The operator can then take timely corrective action, for example, by one or more adjustable straightening elements of the straightening unit and / or one or more adjustable conveying elements of the feed device are adjusted so that there is an improvement of the straightening result.

Die vorzunehmenden Korrekturen am Richtprozess können von einem erfahrenen Maschinenbediener ohne weitere Informationen vorgenommen werden. Eine wirksame Hilfestellung für die Optimierung des Richtprozesses wird bei manchen Ausführungsformen dadurch gegeben, dass die Vorrichtung eine in Abhängigkeit von dem Prüfsignal arbeitenden Korrekturwert-Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung von Korrekturwerten für die Einstellung mindestens eines einstellbaren Elements der Richteinheit und/oder der Vorschubeinrichtung aufweist. Bei manchen Varianten werden die Korrekturwerte angezeigt oder ausgedruckt, so dass ein Maschinenbediener entsprechende Korrekturen an der Richteinheit und/oder an der Vorschubeinrichtung vornehmen kann.The corrections to be made to the straightening process can be made by an experienced machine operator without further information. An effective aid for the optimization of the straightening process is given in some embodiments in that the device has a function of the test signal correction value detecting means for determining correction values for adjusting at least one adjustable element of the straightening unit and / or the feed device. In some variants, the correction values are displayed or printed, so that a machine operator can make corrections to the straightening unit and / or to the feed device.

Die Korrektur kann auch automatisiert sein. Hierzu ist bei manchen Ausführungsformen eine Steuereinrichtung zum Steuern des Richtprozesses in Abhängigkeit von dem Prüfsignal der Prüfeinrichtung vorgesehen. In dieser Steuereinrichtung können Korrekturwerte automatisch verarbeitet werden, um beispielsweise mindestens einen motorisch verstellbaren Stellantrieb eines Richtelementes und/oder mindestens einen motorisch verstellbaren Stellantrieb eines verstellbaren Förderelementes anzusteuern.The correction can also be automated. For this purpose, in some embodiments, a control device for controlling the straightening process in dependence on the test signal of the test device is provided. Correction values can be processed automatically in this control device in order, for example, to control at least one motor-adjustable actuator of a straightening element and / or at least one motor-adjustable actuator of an adjustable conveying element.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Richten von langgestrecktem Material in einem automatisierten Richtprozess, insbesondere zum Richten von Draht- oder Rohrmaterial. Die Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des Verfahrens konfiguriert. Die Vorrichtung umfasst eine Vorschubeinrichtung zum Fördern des Materials durch eine Richteinheit, die dafür eingerichtet ist, aus dem Material durch Umformen in einer Richtoperation gerichtetes Material zu erzeugen, und eine Prüfeinrichtung zum Prüfen einer Richtgüte des gerichteten Materials nach Durchlaufen der Richteinheit und zur Erzeugung mindestens eines die Richtgüte repräsentierenden Prüfsignals. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung eine elektromagnetische Prüfeinrichtung zur Bestimmung mindestens eines die Richtgüte repräsentierenden Richtgüteparameters aus mindestens einer elektrischen oder magnetischen Materialeigenschaft des gerichteten Materials ist.The invention also relates to a device for straightening elongated material in an automated straightening process, in particular for straightening wire or tube material. The device is configured in particular for carrying out the method. The apparatus comprises feed means for conveying the material by a straightening unit adapted to produce material directed from the material by forming in a straightening operation, and a checking means for checking a straightening quality of the straightened material after passing through the straightening unit and producing at least one the quality of the test signal representing. The device is characterized in that the test device is an electromagnetic test device for determining at least one directional quality parameter representing the directional quality from at least one electrical or magnetic material property of the directional material.

Vorzugsweise hat die Vorrichtung eine Steuereinrichtung zum Steuern des Richtprozesses in Abhängigkeit von dem Prüfsignal der Prüfeinrichtung. Dadurch ist eine automatische Regelung des Richtprozesses auf Basis der ermittelten Richtgüteparameter möglich. Es ist bei diesen Varianten also eine Regeleinrichtung vorgesehen, die den Richtprozess bei Aktivierung automatisch regelt.Preferably, the device has a control device for controlling the straightening process as a function of the test signal of the test device. As a result, an automatic control of the straightening process on the basis of the determined Richtgüteparameter is possible. It is therefore provided in these variants, a control device that automatically regulates the straightening process when activated.

Bei bevorzugten Ausführungsformen können unterschiedliche Stellparameter einzeln oder in Kombination verändert werden. Hierzu gehören u. a. die radiale und/oder axiale Stellung von Richtbacken (Richtdüsen) oder Richtrollen, die Vorschubgeschwindigkeit, bei rotierenden Richtflügeln deren Drehzahl und das Verhältnis zwischen Drehzahl und Vorschubgeschwindigkeit (ausgedrückt z. B. im sogenannten Richtverhältnis), der Anpressdruck von Vorschubwalzen etc. Bei schlechter werdendem Richtergebnis können beispielsweise zuerst die einfacher zu verändernden Stellparameter wie die Vorschubgeschwindigkeit und/oder die Drehzahl (bei rotierenden Richtflügeln) verändert werden, die in der Regel bei kleinen Änderungen auch nur einen relativ schwachen Einfluss auf das Richtergebnis haben. Insbesondere diese Parameter können bei vielen Ausführungsformen von Maschinen im Betrieb, d. h. bei laufender Maschine, über entsprechende Parameteränderungen über die Steuerung verändert werden. Danach können ggf. Stellparameter mit stärkerem Einfluss verstellt werden, insbesondere der Anpressdruck von Vorschubwalzen. Auch dieser kann ggf. bei laufender Maschine verändert werden, wenn entsprechende Stellmittel vorhanden sind. Wenn diese Änderungen (alternativ oder in Kombination) keine ausreichenden Verbesserungen bringen, kann eine Änderung der Stellung der Richtbacken vorgenommen werden, die in der Regel auch bei kleinen Veränderungen einen relativ starken Einfluss auf das Richtergebnis bzw. die Richtgüte haben. Hierfür können im Betrieb einstellbare Richteinheiten genutzt werden.In preferred embodiments, different adjustment parameters can be changed individually or in combination. These include the radial and / or axial position of straightening jaws (directional nozzles) or straightening rollers, the feed rate, with rotating straightening their speed and the ratio between speed and feed rate (expressed eg in the so-called directivity), the contact pressure of feed rollers, etc. As the directional result becomes worse, for example, the adjustment parameters that are easier to change, such as the feed rate and / or the rotational speed (with rotating straightening vanes), can be changed, which in the case of small changes only a relatively weak influence on the straightening result to have. In particular, these parameters can be changed in many embodiments of machines during operation, ie while the machine is running, via corresponding parameter changes via the controller. Thereafter, possibly adjusting parameters can be adjusted with greater influence, in particular the contact pressure of feed rollers. This can also be changed if necessary while the machine is running, if appropriate actuating means are available. If these changes (alternatively or in combination) do not bring sufficient improvements, a change in the position of the straightening jaws can be made, which usually have a relatively strong influence on the straightening result or the level of straightening even with small changes. For this purpose, adjustable straightening units can be used during operation.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer magnet-induktiven Prüfeinrichtung zur Bestimmung der Richtgüte eines in einem automatisierten Richtprozess gerichteten langgestreckten Materials durch Bestimmung mindestens einer elektrischen oder magnetischen Materialeigenschaft des gerichteten Materials. Vorzugsweise sollte die Prüfeinrichtung eine hohe Sensitivität für Änderungen der Permeabilität des Materials haben. Die Prüfung kann insbesondere nach dem in dieser Anmeldung beschriebenen Verfahren und/oder mittels der in dieser Anmeldung beschriebenen Prüfvorrichtung durchgeführt werden.The invention also relates to the use of a magnetoinductive test device for determining the directivity of an elongated material directed in an automated straightening process by determining at least one electrical or magnetic material property of the oriented material. Preferably, the tester should have a high sensitivity to changes in the permeability of the material. The test can be carried out in particular according to the method described in this application and / or by means of the test device described in this application.

Vorzugsweise ist die Prüfeinrichtung eine Wirbelstrom-Prüfeinrichtung. Möglich ist auch der Einsatz von einem oder mehreren Hallsensoren, die empfindlich auf Magnetfelder reagieren, die senkrecht auf ein stromdurchflossenes Halbleitermaterial auftreffen. Auch Fluxgate-Manometer können ggf. eingesetzt werden.Preferably, the test device is an eddy current test device. It is also possible to use one or more Hall sensors that are sensitive to magnetic fields that impinge perpendicularly on a current-carrying semiconductor material. Also fluxgate manometers can be used if necessary.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.These and other features will become apparent from the claims but also from the description and drawings, wherein the individual features each alone or more in the form of sub-combinations in an embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous and protectable Can represent versions. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail below.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING FIGURES

1 zeigt eine mit einer Wirbelstrom-Prüfeinrichtung zur Erfassung der Richtgüte ausgestattete Richt- und Abschneidemaschine zur Herstellung von gerichteten Stäben von der Bedienerseite; 1 shows a straightening and cutting machine equipped with an eddy current inspection device for detecting the aiming quality for the production of directed bars from the operator side;

2 zeigt in 2A, 2B und 2C schematische Darstellungen zur Erläuterung von Grundlagen einer Wirbelstromprüfung zur Prüfung der Richtgüte; 2 shows in 2A . 2 B and 2C schematic representations to explain the basics of an eddy current test for testing the quality of straightening;

3 zeigt in 3A ein schematisches Spannungs-Zeit-Diagramm mit den zeitlichen Verläufen der Wechselspannung einer Sendespule und der in einer Empfangsspulenanordnung induzierten, phasenverschobenen Spannung nach Wechselwirkung mit einem Prüfmaterial, und in 3B eine vektorielle Darstellung der Situation aus 3A in einer komplexen Impedanzebene; und 3 shows in 3A a schematic voltage-time diagram with the time courses of the AC voltage of a transmitting coil and induced in a receiving coil assembly, phase-shifted voltage after interaction with a test material, and in 3B a vectorial representation of the situation 3A in a complex impedance plane; and

4 zeigt schematisch in einer komplexen Impedanzebene eine gemeinsame Darstellung von Prüfergebnissen einer Wirbelstromprüfung an gerichtetem Drahtmaterial für Richtprozesse mit unterschiedlichen Prozessparametern. 4 shows schematically in a complex impedance plane a common representation of test results of an eddy current test on straightened wire material for straightening processes with different process parameters.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

1 zeigt eine Übersichtsdarstellung einer Ausführungsform einer Richt- und Abschneidemaschine 100 zum Herstellen von gerichteten Elementen mit vorgebbarer Länge aus einem drahtförmigen metallischen Material 105. Die im Folgenden auch schlicht als „Richtmaschine” 100 bezeichnete Drahtverarbeitungsmaschine ist zum Herstellen von gerichteten Stäben aus glattem Metalldraht mit Drahtdurchmessern zwischen ca. 1 mm und ca. 4 mm ausgelegt. Die gerade gerichteten und auf die richtige Länge geschnittenen Drahtelemente werden in großen Mengen z. B. zum Herstellen von Drahtkörben oder anderen Drahtkonstruktionen benötigt. 1 shows an overview of an embodiment of a straightening and cutting machine 100 for producing directional elements of predeterminable length from a wire-shaped metallic material 105 , The below also simply as "straightening machine" 100 designated wire processing machine is designed for producing directed rods of smooth metal wire with wire diameters between about 1 mm and about 4 mm. The straightened and cut to the correct length wire elements are in large quantities z. B. for the manufacture of wire baskets or other wire structures needed.

Die Richtmaschine ist in der Lage, bei hohem Materialdurchsatz und Durchlaufgeschwindigkeiten bis zu 120 m/min oder mehr, ggf. sogar von bis zu 360 m/min oder 400 m/min, große Stückzahlen solcher gerichteten Elemente mit Längen bis zu einem Meter oder mehr mit sehr kleinem Längenfehler herzustellen.The straightening machine is able, with high material throughput and throughput speeds of up to 120 m / min or more, possibly even up to 360 m / min or 400 m / min, large numbers of such directed elements with lengths up to one meter or more produce with a very small length error.

Das drahtförmige Material liegt zunächst auf einer großen Drahtspule (coil) vor und wird mit Hilfe einer in der Regel als Vorschubeinrichtung bezeichneten Fördereinrichtung vom Materialvorrat abgezogen und in die Richtmaschine hineingefördert. Die Vorschubeinrichtung hat an der Eingangsseite der Richtmaschine ein Paar von Schubwalzen 112, die den Draht vom Materialvorrat abziehen und in Richtung der in Durchlaufrichtung 102 nachgeschalteten Richteinheit 120 fördern. Bei anderen Ausführungsformen sind zwei hintereinander geschaltete Paare von Schubwalzen vorgesehen. Die gegenläufig drehenden Schubwalzen werden mit einem einstellbaren Schubwalzendruck an das durchlaufende Material angedrückt. The wire-shaped material is initially present on a large wire coil (coil) and is withdrawn from the material supply with the aid of a conveying device, which is generally referred to as a feed device, and conveyed into the leveling machine. The feed device has a pair of push rollers on the input side of the leveler 112 , which pull the wire from the supply of material and in the direction of the passage 102 downstream straightening unit 120 promote. In other embodiments, two series-connected pairs of thrust rollers are provided. The counter-rotating thrust rollers are pressed with an adjustable thrust roller pressure to the material passing through.

Die Richteinheit dient zum Geraderichten des von den Schubwalzen in den Arbeitsbereich der Richteinheit geförderten Materials in einer Richtoperation. Die Richteinheit hat zu diesem Zweck einen rotierend antreibbaren Richtflügel 122 mit mehreren mit axialem Abstand hintereinander angeordneten und radial gegeneinander versetzten Richtelementen mit düsenförmigen Durchführungsöffnungen (Richtdüsen) für das Material. Der Richtflügel kann über einen Drehantrieb mit Drehzahlen bis zu 16000 U/min gedreht werden, die Drehzahl ist stufenlos einstellbar. Die Richtdüsen an der Einlaufseite und an der Auslaufseite sind zentrisch zur Rotationsachse des Richtflügels angeordnet. Bei den dazwischen liegenden drei Richtelementen liegen die Richtdüsen exzentrisch zur Rotationsachse. Die exzentrische Position in Bezug auf die Rotationsachse kann verstellt werden. Solche Richteinrichtungen erlauben beim Durchlauf eine Verbiegung des zu richtenden Materials in allen Ebenen, um im Material ein bestimmtes, zu einer Geradheit führendes Eigenspannungsgleichgewicht einzustellen.The straightening unit serves to straighten the material conveyed by the push rollers into the working area of the straightening unit in a straightening operation. The straightening unit has for this purpose a rotating driven directional wing 122 with a plurality of axially spaced successively and radially staggered straightening elements with nozzle-shaped passage openings (directional nozzles) for the material. The directional wing can be rotated by a rotary drive with speeds up to 16,000 rpm, the speed is infinitely adjustable. The directional nozzles on the inlet side and on the outlet side are arranged centrally to the axis of rotation of the straightening wing. In the intervening three straightening elements, the directional nozzles are eccentric to the axis of rotation. The eccentric position with respect to the rotation axis can be adjusted. Such straightening devices allow a deflection of the material to be straightened in all planes during the passage in order to set a specific residual stress equilibrium leading to a straightness in the material.

Für die radiale Verstellung der Positionen der Durchführungsöffnungen der verstellbaren Richtelemente sind Stellmittel vorhanden, die bei dieser Ausführungsform bei ruhender Anlage vom Maschinenbediener mittels eines Einstellwerkzeugs manuell verstellt werden können. Bei anderen Ausführungsformen sind die verstellbaren Richtdüsen automatisiert während des Rotationsbetriebs verstellbar.For the radial adjustment of the positions of the lead-through openings of the adjustable directional elements actuating means are present, which can be adjusted manually in this embodiment at rest of the machine operator by means of a setting tool. In other embodiments, the adjustable directional nozzles are automatically adjustable during the rotational operation.

Unmittelbar hinter der Richteinheit ist ein Paar von Zugwalzen 116 angeordnet, die zur Vorschubeinrichtung der Richtmaschine gehören und das gerichtete Material aus der Richteinheit herausziehen. Die gegenläufig drehenden Zugwalzen werden mit einem einstellbaren Zugwalzendruck an das durchlaufende Material angedrückt. Bei anderen Ausführungsformen sind zwei Paare von Zugwalzen vorgesehen.Immediately behind the straightening unit is a pair of draw rollers 116 arranged, which belong to the feed device of the leveler and pull the directed material from the straightening unit. The counter-rotating draw rollers are pressed with an adjustable Zugwalzendruck to the material passing through. In other embodiments, two pairs of draw rolls are provided.

Mit Abstand hinter den Zugwalzen ist eine der Richteinheit nachgeschaltete Schnitteinrichtung 130 angebracht, die zum Abtrennen von Abschnitten vorgebbarer Länge von dem gerichteten Material vorgesehen ist, um dadurch die gerichteten Elemente vorgebbarer Länge zu erzeugen. Die Schnitteinrichtung arbeitet mit stehendem Schnitt, der durch ein intermittierend angesteuertes Schermesser erreicht wird. Der Drahtvorschub arbeitet hierbei kontinuierlich, der durchlaufende Draht wird kurzzeitig gestoppt, sobald das Schermesser in die Drahtbahn eintaucht, wobei die Vorschubwalzen dann kurzzeitig über den Draht rutschen (Schlupf). Bei anderen Ausführungsformen ist die Schnitteinrichtung ist für einen rotierenden Schnitt ausgelegt, so dass das Material während des Schneidvorganges ohne Vorschubunterbrechung immer gleichmäßig durch den rotierenden Richtflügel und die Schneideinrichtung laufen kann.By far behind the draw rollers is a cutting unit downstream of the straightening unit 130 attached, which is provided for separating sections of predeterminable length of the directional material, thereby to produce the directional elements of predeterminable length. The cutting device operates with a standing cut, which is achieved by an intermittently driven shear blade. The wire feed works here continuously, the continuous wire is stopped for a short time as soon as the shearing knife dips into the wire web, the feed rollers then briefly slip over the wire (slip). In other embodiments, the cutting device is designed for a rotating cut, so that the material can always run smoothly through the rotating straightening blade and the cutting device during the cutting process without feed interruption.

An der Auslaufseite der Richtmaschine befindet sich der sogenannte Anbau 180 mit einer Führungsrinne, in die die gerichteten Elemente hineingeschoben werden. Wird die eingestellte Länge erreicht, so wird der Draht abgeschnitten und fällt in eine Sammelmulde 150. Dieser Grundaufbau kann für unterschiedliche Längen genutzt werden.On the outlet side of the straightening machine is the so-called cultivation 180 with a guide trough into which the directional elements are pushed. If the set length is reached, the wire is cut off and falls into a collecting trough 150 , This basic structure can be used for different lengths.

Um die gewünschte Länge der gerichteten Elemente mit hoher Genauigkeit zu erreichen, ist ein nicht dargestelltes Längenmesssystem zum Messen der Länge des Materials und zum Erzeugen eines die Länge repräsentierenden Messsignals vorgesehen. Das Messsignal wird von der mit einer zentralen Prozessoreinheit (central prozessing unit, CPU) ausgestatteten Steuereinrichtung 140 der Richtmaschine zum Ansteuern der Schnitteinrichtung 130 verarbeitet, um einen positionsrichtigen Schnitt zu erzeugen. Das Messsystem kann z. B. ein am durchlaufenden Material abrollendes Messrad mit einem Drehgeber aufweisen, dessen Signale die Längeninformation enthalten. Auch berührungslos arbeitende, z. B. optische Längenmesssysteme sind möglich. Der Messkopf (z. B. Messrad oder optischer Messkopf) des Längenmesssystems kann z. B. zwischen den Zugwalzen und der Schnitteinrichtung angeordnet sein.In order to achieve the desired length of the directional elements with high accuracy, an unillustrated length measuring system is provided for measuring the length of the material and for generating a measurement signal representing the length. The measuring signal is provided by the control unit equipped with a central processing unit (CPU) 140 the straightening machine for driving the cutting device 130 processed to produce a positionally correct cut. The measuring system can z. B. have a rolling on the material passing measuring wheel with a rotary encoder whose signals contain the length information. Also non-contact, z. B. optical length measuring systems are possible. The measuring head (eg measuring wheel or optical measuring head) of the length measuring system can, for. B. between the draw rollers and the cutting device can be arranged.

In die Richt- und Abschneidemaschine 100 ist eine Prüfeinrichtung 160 zum Prüfen der Richtgüte des gerichteten Materials nach Durchlaufen der Richteinheit integriert. Die Prüfeinrichtung ist eine elektromagnetische Prüfeinrichtung, die dafür eingerichtet ist, mindestens einen die Richtgüte repräsentierenden Richtgüteparameter aus mindestens einer elektromagnetische erfassbaren Materialeigenschaft des gerichteten Materials zu bestimmen und dabei mindestens ein die Richtgüte repräsentierendes Prüfsignal zu erzeugen. Bei der Ausführungsform ist die Prüfeinrichtung 160 eine magnet-induktive Wirbelstrom-Prüfeinrichtung. Zur Prüfeinrichtung gehört eine Prüfspulenanordnung 165 mit mindestens einer an eine Wechselspannungsquelle angeschlossenen Sendespule 166 und mindestens einer an eine Auswerteeinrichtung angeschlossene Empfangsspule 167 (vgl. 2A). Die Prüfspulenanordnung ist als Durchlaufspulenanordnung ausgestaltet, so dass das gerichtete Material 105 bei der Prüfung durch die Prüfspulenanordnung (Sendespule und Empfangsspule) hindurch verläuft. Die Prüfspulenanordnung ist im Beispielsfall in Materialdurchlaufrichtung 102 unmittelbar hinter den Zugwalzen 116 zwischen diesen und der Schnitteinrichtung 130 angeordnet und erlaubt somit eine Wirbelstromprüfung des gerichteten Materials, nachdem dieses durch die Richteinheit 120 und die dieser nachgeschalteten Zugwalzen 116 hindurchgelaufen ist.In the straightening and cutting machine 100 is a testing device 160 integrated to check the straightening quality of the directional material after passing through the straightening unit. The test device is an electromagnetic test device which is set up to determine at least one guide quality parameter representing the directional quality from at least one electromagnetic detectable material property of the directional material and thereby to generate at least one test signal representing the directional quality. In the Embodiment is the testing device 160 a magneto-inductive eddy current testing device. The test device includes a Prüfspulenanordnung 165 with at least one transmitting coil connected to an AC voltage source 166 and at least one receiving coil connected to an evaluation device 167 (see. 2A ). The Prüfspulenanordnung is designed as a continuous coil assembly, so that the directional material 105 during testing by the Prüfspulenanordnung (transmitting coil and receiving coil) passes through. The Prüfspulenanordnung is in the example in the material passage direction 102 immediately behind the draw rollers 116 between these and the cutting device 130 arranged and thus allows an eddy current testing of the directional material, after this by the straightening unit 120 and the downstream of this pull rollers 116 has gone through.

Anhand von 2 wird die Funktion näher erläutert. An die Sendespule wird eine Wechselspannung U_S angelegt, die auch als Anregungsspannung oder Erregerspannung bezeichnet wird. Mit Hilfe der Sendespule 166 wird für die Prüfung ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, welches in das durchlaufende Material eindringt. Dabei nimmt die wirksame magnetische Feldstärke H in Radialrichtung des Materials von außen nach innen ab (vg. 2B). Das eindringende Wechselfeld induziert im Material Wirbelströme, die wiederum elektromagnetische Wechselfelder erzeugen, die im Bereich der Empfangsspule 167 Spannungssignale (Empfängerspannung U_E) induzieren, die als Prüfsignale weiter ausgewertet werden.Based on 2 the function is explained in more detail. To the transmitter coil, an AC voltage U _{S is} applied, which is also referred to as excitation voltage or excitation voltage. With the help of the transmitting coil 166 For the test an alternating electromagnetic field is generated, which penetrates into the passing material. In this case, the effective magnetic field strength H decreases in the radial direction of the material from outside to inside (see FIG. 2 B ). The penetrating alternating field induces eddy currents in the material, which in turn generate alternating electromagnetic fields in the area of the receiving coil 167 Voltage signals (receiver voltage U _E ) induce, which are further evaluated as test signals.

Die Sendespulenanordnung kann eine oder mehrere Spulen aufweisen. Gleichermaßen kann die Empfangsspulenanordnung eine oder mehrere Spulen aufweisen. Gegebenenfalls können die Sendespulenanordung und die Empfangsspulenanordnung durch die gleiche Spulenanordnung gebildet sein, wie z. B. bei einer parametrischen Spulenanordnung. Mit der Prüfungseinrichtung ist es möglich, die Richtgüte anhand von elektromagnetisch erfassbaren Materialeigenschaften zu qualifizieren, wobei vor allem der Eigenspannungszustand des gerichteten Materials anhand seines Einflusses auf die Permeabilität des Materials geprüft wird.The transmitting coil assembly may include one or more coils. Likewise, the receive coil assembly may include one or more coils. Optionally, the Sendespulenanordung and the receiving coil assembly may be formed by the same coil assembly, such. B. in a parametric coil arrangement. With the testing device, it is possible to qualify the Richtgüte on the basis of electromagnetically detectable material properties, in particular, the residual stress condition of the directional material is checked by its influence on the permeability of the material.

Die an die Prüfspulenanordnung angeschlossene Auswerteeinrichtung 162 steuert eine Anzeigeeinheit mit einem Bildschirm 161, an welchem Prüfergebnisse graphisch aufbereitet (vgl. 4) und in Form von Zahlenwerten dargestellt werden können. Die Auswerteeinrichtung steuert auch eine Warn-Anzeigeeinheit mit einem Warnlicht 169 sowie einem nicht dargestellten Summer (akustische Anzeige). Die Auswerteeinrichtung ist signaltechnisch mit der Steuereinrichtung 140 der Richtmaschine verbunden, so dass Einstellungen von Prozessparametern an der Richtmaschine auf Basis der Prüfergebnisse automatisch oder halbautomatisch vorgenommen werden können.The evaluation device connected to the test coil arrangement 162 controls a display unit with a screen 161 on which test results are graphically processed (cf. 4 ) and can be represented in the form of numerical values. The evaluation device also controls a warning display unit with a warning light 169 and a buzzer, not shown (acoustic display). The evaluation device is signal technology with the control device 140 connected to the leveler, so that adjustments of process parameters on the leveler can be made automatically or semi-automatically based on the test results.

3 zeigt stark vereinfachte Diagramme zur Erläuterung von Grundlagen des Messprinzips. In dem Spannungs-Zeit-Diagramm von 3A ist die an der Sendespulenanordnung 166 anliegende Wechselspannung U_S als sinusförmiger Spannungsverlauf gezeigt. Das dadurch erzeugte elektromagnetische Wechselfeld dringt in das gerichtete Material ein, wobei der Betrag der magnetische Feldstärke H mit der Eindringtiefe in radialer Richtung (Radius r) abnimmt (vgl. 2B). Das eindringende Wechselfeld induziert im gerichteten Material Wirbelströme, welche wiederum elektromagnetische Wechselfelder induzieren, die auf die Empfangsspulenanordnung 167 rückwirken und in der Empfangsspulenanordnung ein Wechselspannungssignal (Empfangssignal) U_E induzieren. Wird das Sendesignal U_S als Referenzsignal genutzt, so kann das Empfangssignal U_E charakterisiert werden durch eine Phasenverschiebung P relativ zum Referenzsignal sowie durch seine Amplitude A. 3 shows highly simplified diagrams to explain the basics of the measurement principle. In the voltage-time diagram of 3A is the at the transmitting coil assembly 166 applied AC voltage U _{S shown} as a sinusoidal voltage waveform. The alternating electromagnetic field generated thereby penetrates into the directional material, wherein the magnitude of the magnetic field strength H decreases with the penetration depth in the radial direction (radius r) (cf. 2 B ). The penetrating alternating field induces eddy currents in the directional material, which in turn induce electromagnetic alternating fields which are incident on the receiving coil arrangement 167 react and induce in the receiving coil assembly an AC signal (received signal) U _E. If the transmission signal U _{S is used} as a reference signal, then the received signal U _{E can be} characterized by a phase shift P relative to the reference signal and by its amplitude A.

3B zeigt, dass das Empfangssignal U_E als Punkt in einer komplexen Impedanzebene dargestellt werden kann, die auf der X-Achse den Imaginärteil IM und auf der Y-Achse den Realteil des Empfangssignals U_E zeigt. Dabei repräsentiert die Länge des Vektors die Amplitude A, während der Winkel gegenüber der X-Achse den Winkel der Phasenverschiebung P repräsentiert. Es ist ersichtlich, dass unterschiedliche Empfangssignale (Unterschiede bei Amplitude und/oder Phase) zu unterschiedlich liegenden Punkten in der Impedanzebene führen. 3B shows that the received signal U _{E can be represented} as a point in a complex impedance plane showing the imaginary part IM on the X-axis and the real part of the received signal U _E on the Y-axis. The length of the vector represents the amplitude A, while the angle relative to the X axis represents the angle of the phase shift P. It can be seen that different received signals (differences in amplitude and / or phase) lead to different points in the impedance plane.

Die quantitative Richtgüteprüfung mit Hilfe der Wirbelstromprüfung nutzt u. a. aus, dass die Richtoperation den inneren Materialzustand des gerichteten Materials, vor allem auch die Hysteresekurve des Materials beeinflusst bzw. verändert. Die Hysteresekurve (vgl. 2C) gibt bekanntlich den Zusammenhang zwischen der auf ein Material einwirkenden magnetischen Feldstärke H und der dadurch induzierten magnetischen Flussdichte bzw. magnetischen Induktion B im Material an. Diese Größen sind über die Permeabilität μ als Proportionalitätsfaktor gemäß B = μH verknüpft.The quantitative directivity inspection using the eddy current test utilizes, among other things, that the straightening operation influences or alters the internal material state of the oriented material, especially the hysteresis curve of the material. The hysteresis curve (cf. 2C ) is known to indicate the relationship between the applied to a material magnetic field strength H and the induced magnetic flux density or magnetic induction B in the material. These quantities are linked via the permeability μ as a proportionality factor according to B = μH.

Die Hysteresekurve führt dazu, dass bei einem sinusförmigen Sendesignal das Empfangssignal nicht mehr sinusförmig, sondern durch die nicht-lineare Form der Hysteresekurve verzerrt ist. Insbesondere diese „nicht-sinusförmige Verzerrung” des Empfangssignals enthält Informationen über die Form der Hysteresekurve des gerichteten Materials und somit auch Informationen über den Materialzustand, der die Hysteresekurve beeinflusst. Zu den Einflussgrößen, die großen Einfluss auf die Permeabilität μ haben, gehören die Eigenspannungen innerhalb des gerichteten Materials sowie gegebenenfalls besondere Gefügezustände. Dieser Zusammenhang wird für die magnetinduktive Richtgüteprüfung genutzt.The hysteresis curve causes the received signal is no longer sinusoidal in a sinusoidal transmission signal, but distorted by the non-linear shape of the hysteresis curve. Especially this one "Non-sinusoidal distortion" of the received signal contains information about the shape of the hysteresis curve of the directional material and thus also information about the material state that influences the hysteresis curve. The influencing factors which have a great influence on the permeability μ include the residual stresses within the directional material and possibly special structural states. This relationship is used for magneto-magnetic directivity testing.

Innerhalb der Auswerteeinrichtung wird das nicht-sinusförmige, periodische Empfangssignal U_E über eine Fourierzerlegung in eine Reihe sinusförmiger Terme entwickelt. Dabei treten nur ungeradzahlige Vielfache der angeregten Grundwelle auf. Diese werden als Harmonische oder Oberwellen bezeichnet und beschreiben die Verzerrung des Empfangssignals infolge der Wechselwirkung mit dem gerichteten Material. Üblicherweise wird die Grundwelle (Grundfrequenz) mit dem Kürzel f1 bezeichnet, die ungeradzahligen Vielfachen der angeregten Frequenz im Empfangssignal mit f3 (3-fache Grundfrequenz), f5 (5-fache Grundfrequenz) etc.. Es hat sich herausgestellt, dass die Oberwellen mit der 3-fachen Frequenz (f3) und die Oberwellen mit der 5-fachen Frequenz (f5) der Grundwelle in der Regel bei der Prüfung von gerichtetem Material besonders aussagekräftig sind. Auch bei der Oberwellenanalyse lassen sich die Empfangssignale als Punkte in einer komplexen Impedanzebene darstellen, indem beispielsweise die Phase P und die Amplitude A der dritten Harmonischen (f3) ausgewertet werden.Within the evaluation device, the non-sinusoidal, periodic received signal U _{E is developed} via a Fourier decomposition into a series of sinusoidal terms. Only odd multiples of the excited fundamental wave occur. These are called harmonics or harmonics and describe the distortion of the received signal due to the interaction with the directional material. Usually, the fundamental wave (fundamental frequency) is denoted by the abbreviation f1, the odd multiples of the excited frequency in the received signal with f3 (3 times the fundamental frequency), f5 (5 times the fundamental frequency) etc .. It has been found that the harmonics with the 3 times the frequency (f3) and the harmonics with 5 times the frequency (f5) of the fundamental wave are usually particularly meaningful when testing directional material. Even in harmonic analysis, the received signals can be represented as points in a complex impedance plane, for example by evaluating the phase P and the amplitude A of the third harmonic (f3).

Zum Nachweis der Korrelation zwischen der Richtgüte und den mittels Wirbelstromprüfung erfassbaren elektromagnetischen Materialeigenschaften, insbesondere der Permeabilität, wurden auf einer Drahtricht- und Abschneidemaschine R 23 der Firma WAFIOS AG, Reutlingen zahlreiche Versuchsserien mit metallischen Materialien unterschiedlicher Festigkeit aus dem Durchmesserbereich zwischen 2 mm und 4 mm durchgeführt. Als Prüfvorrichtung wurde ein unter der Marke MAGNATEST^® erhältliches Prüfgerät zur zerstörungsfreien magnetinduktiven Wirbelstromprüfung der Firma Institut Dr. Foerster, Reutlingen verwendet.To demonstrate the correlation between the Richtgüte and the detectable by eddy current electromagnetic material properties, in particular the permeability, were on a wire straightening and cutting machine R 23 WAFIOS AG, Reutlingen numerous series of experiments with metallic materials of different strength from the diameter range between 2 mm and 4 mm carried out. The test device used was a test instrument for the non-destructive magnet-inductive eddy current test of the company Institut dr. Under the brand MAGNATEST ^® . Foerster, Reutlingen used.

In den Versuchen wurde zunächst für jedes Material durch einen erfahrenen Bediener die Richtmaschine so eingestellt, dass Gutteile mit überdurchschnittlich guter Geradheit (geringerer Krümmung) erzeugt wurden. Zur Qualifizierung der Richtgüte wurden Sichtprüfungen und Rollprüfungen durchgeführt. Die elektromagnetischen Eigenschaften des gerichteten Materials nach Durchlauf durch den rotierenden Richtflügel und die Zugwalzenanordnung wurde jeweils mittels Wirbelstromprüfung bestimmt.In the tests, the straightener was first set for each material by an experienced operator so that good parts with above-average straightness (lower curvature) were produced. Visual inspection and rolling tests were carried out to qualify the guideline quality. The electromagnetic properties of the directional material after passing through the rotating directional wing and the Zugwalzenanordnung was determined by means of eddy current testing.

Dann wurden in verschiedenen Versuchsreihen einzelne Prozessparameter gegenüber den für die Fertigung der Referenzteile (Gutteile) eingestellten Prozessparametern verändert. Auch für diese Serien von gerichteten Elementen wurden jeweils für die elektromagnetischen Eigenschaften erfasst sowie eine konventionelle Geradheitsprüfung durchgeführt. Tabelle I zeigt Parameter für ein Standard-Versuchsprogramm. Tabelle 1 Klasse SW ZW v_E n_R RV RB Ergebnis T A 3 3 70 9000 2,3 30 gerade 75 B 3 5 70 9000 2,3 30 Leichte Banane 75 C 3 5 120 9000 3,9 30 Leichte Banane 70 D 3 3 120 9000 3,9 30 Leicht kurzwellig 70 E 3 3 31 9000 1 30 gerade (überrichtet) 101 F 3 3 70 9000 2,3 28 Banane 55 Then, in different test series, individual process parameters were changed compared to the process parameters set for the production of the reference parts (good parts). Also for these series of directional elements were each detected for the electromagnetic properties and carried out a conventional straightness test. Table I shows parameters for a standard experimental program. Table 1 class SW ZW v _E n _R RV RB Result T A 3 3 70 9000 2.3 30 just 75 B 3 5 70 9000 2.3 30 Light banana 75 C 3 5 120 9000 3.9 30 Light banana 70 D 3 3 120 9000 3.9 30 Slightly shortwave 70 e 3 3 31 9000 1 30 straight (overworked) 101 F 3 3 70 9000 2.3 28 banana 55

Neben den Referenzteilen mit optimaler Geradheit (Klasse A) wurden fünf unterschiedliche Bearbeitungsvarianten (Klassen B bis F) gefahren, wobei jeweils einzelne Bearbeitungsparameter gegenüber der Referenzbearbeitung verändert wurden. Die Drehzahl n_R des Richtflügels betrug bei allen Versuchsserien 9000 U/min. Bei allen Versuchen wurde der Anpressdruck SW der Schubwalzen konstant bei 3 bar gehalten. Parameter ZW beschreibt den Zugwalzendruck (in bar), der in den Serien B und C gegenüber den Referenzverfahren auf 5 bar erhöht wurde. Weiterhin wurde die Vorschubgeschwindigkeit v_E und damit auch das Richtverhältnis RV variiert. Das Richtverhältnis RV ist hierbei definiert als RV = (v_E·1000)/(n_R·d), wobei v_E die Einzugsgeschwindigkeit bzw. Vorschubgeschwindigkeit [m/min], n_R die Drehzahl des Richtflügels [1/min] und d der Drahtdurchmesser [mm] ist. Weiterhin wurde für eine Versuchsserie die Stellung der Richtbacken variiert. Der zugehörige Parameter RB gibt den Abstand von der Richtflügelaußenseite zu der entsprechenden Stellmutter an. Die vorletzte Spalte gibt das Ergebnis der geometrischen Geradheitsprüfung qualitativ an. In der letzten Zeile ist die Temperatur T [°C] des Materials nach dem Richten gezeigt.In addition to the reference parts with optimum straightness (class A), five different machining variants (classes B to F) were used, whereby individual machining parameters were changed compared to the reference machining. The speed n _{R of} the directional wing was 9000 U / min in all test series. In all experiments, the contact pressure SW of the thrust rollers was kept constant at 3 bar. Parameter ZW describes the pull roll pressure (in bar), which was increased to 5 bar in series B and C compared to the reference method. Furthermore, the feed rate v _E and thus the directivity RV was varied. The directivity RV is defined here as RV = (v _E * 1000) / (n _R * d), where v _{E is} the intake speed or feed rate [m / min], n _{R is} the speed of the straightening blade [1 / min] and d the wire diameter is [mm]. Furthermore, the position of the straightening jaws was varied for a series of experiments. The associated parameter RB gives the distance from the straightening wing outside to the corresponding adjusting nut at. The penultimate column qualitatively gives the result of the geometric straightness test. The last line shows the temperature T [° C] of the material after straightening.

Für jeden Satz von Prozessparametern wurde eine Serie von ca. 20 gerichteten Elementen hergestellt und die Messergebnisse ausgewertet. Dabei hat es sich gezeigt, dass bei gleichbleibenden Prozessparametern die jeweiligen Messwerte in der Impedanzebene relativ eng zusammen liegen. Die Messergebnisse wurden mittels statistischer Auswertung in Sortiergruppen gruppiert, wobei sich als Gruppengrenze eine elliptische Form als geeignet herausgestellt hat.For each set of process parameters, a series of approximately 20 directional elements was produced and the measurement results were evaluated. It has been shown that the process values are the same, the respective measured values in the impedance plane are relatively close together. The measurement results were grouped by means of statistical evaluation in sorting groups, with an elliptical shape being suitable as the group boundary.

4 zeigt schematisch die Messergebnisse bei einer Versuchsserie an einem Weichdraht mit Kupfermantel und 2 mm Durchmesser. Die Messergebnisse sind in einer komplexen Impedanzebene dargestellt, die auf der X-Achse den Imaginärteil IM und auf der Y-Achse den Realteil des Empfangssignals U_E zeigt. Im Vergleich zu 3B ist der Koordinatennullpunkt gegenüber dem absoluten Nullpunkt verschoben. Diese Verschiebung resultiert aus einem Nullabgleich auf dem Material und einer gerätespezifischen Phasendrehung zur besseren Darstellung des Impedanzebenenabschnitts. 4 schematically shows the measurement results in a series of experiments on a soft wire with copper jacket and 2 mm diameter. The measurement results are shown in a complex impedance plane which shows the imaginary part IM on the X-axis and the real part of the received signal U _E on the Y-axis. Compared to 3B the coordinate zero point is shifted from the absolute zero point. This shift results from a zero balance on the material and a device specific phase rotation for better representation of the impedance plane section.

Die Messung wurde mit einer selbstkompensierenden Durchlaufspule in Form einer transformatorischen Absolutspule mit 4 mm Durchmesser durchgeführt. Es ist deutlich erkennbar, dass die einzelnen Sortiergruppen in der Impedanzebene räumlich klar getrennt vorliegen. In der gewählten Darstellung liegen die Messergebnisse für die Referenzteile (Klasse A) mittig im unteren Bereich des dargestellten Ebenenausschnitts. Die Messwerte für die Klasse B liegen dagegen etwa mittig im oberen Bereich des Ebenenausschnitts. Wie sich aus Tabelle 1 ergibt, wurde für die Gruppe B lediglich der Zugwalzendruck ZW von 3 bar auf 5 bar erhöht. Die Steigerung des Zugwalzendrucks wird im Diagramm qualitativ durch das Kürzel ZW+ dargestellt. Ausgehend von dem Parametersatz für die Klasse B wurde dann für die gerichteten Elemente der Klasse C die Vorschubgeschwindigkeit von 70 m/min auf 120 m/min erhöht, wodurch sich das Richtverhältnis RV von 2,3 auf 3,9 erhöhte. Im Diagramm von 4 führt eine Erhöhung des Richtverhältnisses (RV+) zu einer signifikanten Verschiebung der Messwerte nach links (parallel zur Imaginärachse).The measurement was carried out with a self-compensating continuous coil in the form of a transforming absolute coil with 4 mm diameter. It can be clearly seen that the individual sorting groups in the impedance plane are spatially clearly separated. In the selected representation, the measurement results for the reference parts (class A) are in the middle in the lower area of the displayed plane section. By contrast, the measured values for class B lie approximately in the middle of the upper section of the plane section. As can be seen from Table 1, only the tension roller pressure ZW was increased from 3 bar to 5 bar for group B. The increase in tension roller pressure is represented qualitatively in the diagram by the abbreviation ZW +. Starting from the class B parameter set, for the class C directional elements, the feed rate was increased from 70 m / min to 120 m / min, increasing the RV from 2.3 to 3.9. In the diagram of 4 An increase in the directivity ratio (RV +) leads to a significant shift of the measured values to the left (parallel to the imaginary axis).

Die gerichteten Teile hatten in beiden Fälle B und C jeweils leichte bananenförmige Abweichungen von der Geradheit und waren insoweit allein aufgrund ihrer Form nicht unterscheidbar. In den Messergebnissen der magnetinduktiven Prüfung hat sich dagegen das geänderte Richtverhältnis signifikant bemerkbar gemacht.The directed parts in both cases B and C, respectively, had slight banana-shaped deviations from straightness and were indistinguishable in that respect solely due to their shape. In the results of the magnetic inductive test, however, the changed directivity has made a significant difference.

Wurde ausgehend von den Einstellungen für die Referenzteile (Klasse A) bei gleichbleibendem Zugwalzendruck (ZW = 3 bar) die Vorschubgeschwindigkeit und damit das Richtverhältnis verringert (RV–), so ergaben sich die Messwerte für die Gruppe E, die sich von der Messwertegruppe A hauptsächlich durch einen etwas größeren Imaginäranteil (Verschiebung in der Impedanzebene nach rechts) und etwas höheren Realteil unterscheiden. Durch die Pfeile und die damit verbundenen Symbole in 4 ist dargestellt, wie sich Änderungen der Prozessparameter, insbesondere eine Steigerung oder Absenkung des Zugwalzendrucks ZW bzw. Änderung des Vorschubs bzw. des Richtverhältnisses, in signifikanter Weise auf die Messwerte der Wirbelstromprüfung auswirkten.If, starting from the settings for the reference parts (class A) at constant tension roller pressure (ZW = 3 bar), the feedrate and thus the directivity ratio (RV-) were reduced, the measured values for group E, which differed from measured value group A, resulted mainly by a slightly larger imaginary part (shift in the impedance plane to the right) and slightly higher real part. Through the arrows and the associated symbols in 4 It is shown how changes in the process parameters, in particular an increase or decrease in the tension roller pressure ZW or change in the feed or the directing ratio, had a significant effect on the measured values of the eddy current test.

Die Darstellung in 4 kann als repräsentativ für eine Vielzahl von Versuchen mit Drähten unterschiedlicher Durchmesser (zwischen 2 mm und 4 mm) und unterschiedlichen Festigkeiten (von weichem Biegedraht bis zu relativ festem Federstahldraht) angesehen werden. Bei gleichbleibender Rotationsgeschwindigkeit der Richtflügel haben unter anderem die Vorschubgeschwindigkeit (mit ihrem Einfluss auf das Richtverhältnis) und die Andrückkraft der Zugwalzen einen klar messbaren Einfluss auf das Richtergebnis. Es ist eine klare Unterscheidung zwischen Gutteilen und Schlechtteilen bei sehr guter Reproduzierbarkeit der Messergebnisse möglich.The representation in 4 can be considered as representative of a variety of experiments with wires of different diameters (between 2 mm and 4 mm) and different strengths (from soft bending wire to relatively strong spring steel wire). With constant rotation speed of the straightening blades, among other things, the feed rate (with its influence on the directivity) and the pressure force of the draw rollers have a clearly measurable influence on the straightening result. There is a clear distinction between good parts and bad parts with very good reproducibility of the measurement results possible.

Für den Durchmesserbereich zwischen 2 mm und 4 mm hat sich eine Anregungsfrequenz von 8 Hz als vorteilhaft herausgestellt, grundsätzlich scheinen niedrige Anregungsfrequenzen zwischen 1 Hz und 10 Hz vorteilhaft, um einerseits gute Eindringtiefen und andererseits eine gute „räumliche” Trennung der Sortiergruppen zu erreichen.For the diameter range between 2 mm and 4 mm, an excitation frequency of 8 Hz has been found to be advantageous, in principle, low excitation frequencies between 1 Hz and 10 Hz seem advantageous in order to achieve good penetration depths and good "spatial" separation of the sorting groups.

Die Temperatur bei der Messung kann einen signifikanten Einfluss auf die Messergebnisse haben. Bei Verwendung einer kompensierten Spulenanordnung (wie bei den Ausführungsbeispielen) kann dieser Einfluss kompensiert werden. Dies ermöglicht, dass zur Durchführung der Messung nicht bis zum Abkühlen der durch den Richtprozess gegebenenfalls erwärmten Materialien gewartet werden muss. Eine in-line Prüfung bei durchlaufendem Material ist also auch insoweit möglich.The temperature during the measurement can have a significant influence on the measurement results. When using a compensated coil arrangement (as in the embodiments), this influence can be compensated. This makes it possible to wait until the cooling of the optionally heated by the straightening process materials to perform the measurement. An in-line examination of passing material is thus also possible.

Anhand des Diagramms von 4 und Tabelle 1 wird deutlich, dass das elektromagnetische Prüfverfahren wesentlich detailliertere Aussagen über den Richtprozess zulässt als die reine Geometrieprüfung zur Bestimmung der „Geradheit”. So unterscheiden sich beispielsweise die gerichteten Elemente der Klassen B und C in der Sichtprüfung kaum, weil beide eine leichte Bananenform haben. Bei denjenigen der Gruppe C wurde jedoch eine höhere Vorschubgeschwindigkeit (höheres Richtverhältnis) genutzt, woraus offenbar ein anderer Eigenspannungszustand resultiert, der in der elektromagnetischen Prüfung zu signifikant anderen Messwerten führt. Es ist möglich, dass sich Teile der Gruppen B und C in einer späteren Weiterverarbeitung deutlich unterscheiden. Beispielsweise wird gelegentlich beobachtet, dass sich manche Drähte trotz ausreichender Geradheit nach dem Richten in späteren Weiterverarbeitungsstufen unter Erwärmung so stark deformieren, dass die Weiterverarbeitung aufwändiger oder unmöglich wird. Auch beim Biegen kann es nachträglich zu Deformationen kommen, die zu nicht lehrenhaltigen Teilen (Teilegeometrie außerhalb der Toleranz) führen. Based on the diagram of 4 and Table 1 it is clear that the electromagnetic test method allows much more detailed statements about the straightening process than the pure geometry test to determine the "straightness". For example, the directional elements of classes B and C hardly differ in visual inspection because both have a slight banana shape. In the case of group C, however, a higher feed rate (higher directivity) was used, which obviously results in a different residual stress state, which leads to significantly different measured values in the electromagnetic test. It is possible that parts of groups B and C differ significantly in later processing. For example, it is occasionally observed that, despite sufficient straightness, after straightening, some wires deform so much under heating in later processing stages that further processing becomes more complicated or impossible. Even during bending, deformations can occur later that lead to parts that are not teachable (part geometry outside the tolerance).

Mit Hilfe des elektromagnetischen Prüfverfahrens ist es nun möglich, anhand weniger Versuchsteile den optimalen Parametersatz für die Richtmaschine zu finden, der nicht nur zu einer ausreichenden Geradheit der Elemente unmittelbar nach dem Richten, sondern auch zu einem gutmütigen Verhalten bei nachgeordneten Weiterverarbeitungsstufen führt. Durch das Prüfverfahren ist somit eine neue Dimension der Richtgüteprüfung eröffnet.With the aid of the electromagnetic test method, it is now possible to find the optimum parameter set for the straightening machine based on fewer test parts, which not only leads to a sufficient straightness of the elements immediately after straightening, but also to a good-natured behavior in downstream processing stages. The test procedure thus opens up a new dimension in the inspection of the quality.

Bei manchen Ausführungsformen von Richtmaschinen werden die aktuell erfassten Prüfsignale in der Auswerteeinheit mit vorher ermittelten und eingegebenen Sollwerten verglichen, um zu ermitteln, ob die Richtgüte des gerichteten Materials innerhalb der vorgegebenen Toleranzgrenzen bleibt. Die Richtmaschine aus 1 ist so konfiguriert, dass bei Annäherung an die Toleranzgrenze oder bei Toleranzüberschreitung eine akustische und eine optische Anzeigeeinheit 169 angesteuert werden, die einerseits ein hörbares Warnsignal und andererseits ein weithin sichtbares Leuchtsignal abgeben, um anzuzeigen, dass Korrekturen bei der Einstellung des Richtprozesses erforderlich sind.In some embodiments of straightening machines, the currently detected test signals in the evaluation unit are compared with previously determined and entered nominal values to determine whether the straightening quality of the oriented material remains within the predetermined tolerance limits. The leveler off 1 is configured so that when approaching the tolerance limit or tolerance exceeded, an audible and a visual display unit 169 be triggered, on the one hand give an audible warning signal and on the other hand, a widely visible light signal to indicate that corrections are required in the setting of the straightening process.

Vorzugsweise werden auch Korrekturwerte ermittelt und angezeigt, die es einem Bediener ermöglichen, weitgehend ohne eigene Versuche Verstellungen in die richtige Richtung und/oder im richtigen Ausmaß vorzunehmen. Beispielsweise kann angezeigt werden, dass die Vorschubgeschwindigkeit um einen bestimmten Betrag erhöht oder erniedrigt werden muss und/oder dass der Zugwalzendruck erhöht oder verringert werden muss. Ein Bediener kann den Richtprozess dann unterbrechen, um Veränderungen eines oder mehreren Richtparameter vorzunehmen, bevor der Richtprozess fortgesetzt wird. Die Produktion von Ausschuss wird dadurch vermieden.Preferably, correction values are also determined and displayed which enable an operator to carry out adjustments in the right direction and / or to the correct extent largely without his own attempts. For example, it may be indicated that the feed rate must be increased or decreased by a certain amount and / or that the pull roll pressure must be increased or decreased. An operator may then interrupt the straightening process to make changes to one or more straightening parameters before continuing the straightening process. The production of rejects is thereby avoided.

Bei manchen Ausführungsformen ist die Steuerung so eingerichtet, dass eine Verstellung der Vorschubgeschwindigkeit und/oder der Richtflügeldrehzahl automatisch auf Basis der Korrekturwerte erfolgt.In some embodiments, the controller is configured so that an adjustment of the feed rate and / or the Richtflügeldrehzahl takes place automatically on the basis of the correction values.

Bei einer nicht bildlich dargestellten Ausführungsform hat die Richteinheit zwischen einer Einlaufdüse und einer Auslaufdüse ein oder mehrere verstellbare Richtelemente, deren Lage während des Betriebs der Richteinheit, also bei drehendem Richtflügel, mit Hilfe eines geeigneten Stellantriebs definiert verändert werden kann, um die Wirkung der Richteinheit beim Richten zu verändern. Richteinheiten mit einem oder mehreren während des Betriebs verstellbaren Richtelementen sind beispielsweise aus der EP 0 620 050 B1 bekannt. Auch die in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2010 05411.2 vom 10. Dezember 2010 beschriebene Richteinheit mit einem Verstellring erlaubt eine Verstellung der relativen Positionen von Richtelementen der Richteinheit gegeneinander während des Betriebs und kann im Rahmen einer solchen Richtmaschine verwendet werden. Entsprechendes gilt für die modular aufgebaute Richteinheit, die in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2010 054 111.7 vom 10. Dezember 2010 beschrieben ist.In a non-illustrated embodiment, the straightening unit between an inlet nozzle and a discharge nozzle one or more adjustable straightening elements, whose position during operation of the straightening unit, ie when rotating straightening, defined by means of a suitable actuator can be changed to the effect of the straightening unit Judge to change. Straightening units with one or more adjustable during operation straightening elements are for example from the EP 0 620 050 B1 known. Also in the German patent application DE 10 2010 05411.2 from 10 December 2010 with an adjusting ring allows an adjustment of the relative positions of straightening elements of the straightening unit against each other during operation and can be used in the context of such a straightening machine. The same applies to the modular design straightening unit, which in the German patent application DE 10 2010 054 111.7 of 10 December 2010 is described.

Vorzugsweise ist auch der Anpressdruck der Zugwalzen des Zugwalzenpaares 116 während des Betriebs veränderbar. Hierzu kann ein pneumatischer, hydraulischer oder motorischer Stellantrieb vorgesehen sein, der an die Steuereinrichtung 140 der Richtmaschine angeschlossen ist und von dieser als Reaktion auf Signale der Prüfvorrichtung 160 angesteuert werden kann, um den Zugwalzendruck zu erhöhen oder zu erniedrigen. Bei einer Ausführungsform sind Proportionalventile vorgesehen, die eine Veränderung des Anpressdrucks im Betrieb über die Steuerung erlauben. Es ist auch möglich, eine automatische motorische Verstellung von Stellschrauben vorzusehen.Preferably, the contact pressure of the tension rollers of the Zugwalzenpaares 116 changeable during operation. For this purpose, a pneumatic, hydraulic or motorized actuator may be provided which is connected to the control device 140 the leveler is connected and by this in response to signals from the tester 160 can be controlled to increase or decrease the Zugwalzendruck. In one embodiment, proportional valves are provided which allow a change in the contact pressure during operation via the controller. It is also possible to provide an automatic motorized adjustment of screws.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Varianten beschränkt. Insbesondere können die Vorteile der Erfindung unabhängig vom Richtprinzip (z. B. Richtapparat oder rotierender Richtflügel) genutzt werden. Eine Richteinheit kann einen oder mehrere ggf. gegensinnig drehende Richtflügel (siehe z. B. DE 69703343 bzw. WO 97/29872 A ) und/oder einen oder mehrere Richtapparate enthalten. Es ist auch möglich, Richtapparate mit Hyperbol-Rollen zu verwenden, also mit schräg zum Draht angestellten Rollen, die durch ihre Form und Anstellung eine Vorschubkraft auf den Draht bzw. das zu richtende Material ausüben (vgl. z. B. WO 2010/044009 ). Auf eine gesonderte Vorschubeinheit kann dann ggf. verzichtet werden. Es sind somit auch Varianten möglich, bei denen die Vorschubeinheit und die Richteinheit durch die gleiche Einheit gebildet sind. Das Verfahren kann nicht nur auf Drahtricht- und Abschneidemaschinen, sondern auf allen Draht- und Rohrbiegemaschinen eingesetzt werden. Bei dem zu richtenden Material kann es sich insbesondere um glatte oder an der Außenseite strukturierte Drähte (z. B. gerippte Drähte für Armierungszwecke im Betonbau) oder um Rohre handeln. Der Durchmesser des Materials kann auch kleiner oder größer als bei den detailliert dargestellten Ausführungsbeispielen sein, z. B. bis zu 10 mm oder darüber.The invention is not limited to the variants described in the exemplary embodiments. In particular, the advantages of the invention can be used independently of the directional principle (eg straightening apparatus or rotating straightening blades). A straightening unit may have one or more straightening blades, which may be rotating in opposite directions (see, for example, FIG. DE 69703343 respectively. WO 97/29872 A ) and / or one or more straightening devices. It It is also possible to use straightening devices with hyperboloidal rollers, that is to say rollers which are set at an angle to the wire and which by their shape and position exert a feed force on the wire or the material to be straightened (cf. WO 2010/044009 ). On a separate feed unit can then be waived if necessary. Thus, variants are also possible in which the feed unit and the straightening unit are formed by the same unit. The process can be used not only on wire straightening and cutting machines, but on all wire and tube bending machines. The material to be straightened can be in particular smooth or outer-structured wires (eg ribbed wires for reinforcing purposes in concrete construction) or tubes. The diameter of the material may also be smaller or larger than in the embodiments illustrated in detail, for. B. up to 10 mm or above.

Das zu prüfende Material muss elektrisch leitend sein, es kann magnetisch bzw. magnetisierbar oder nichtmagnetisch sein. Insbesondere im Hinblick auf die Verarbeitung und Prüfung nichtmagnetischer Materialien sei noch Folgendes angemerkt. Als Konsequenz von Eigenspannungen entstehen Versetzungen in der Gitterstruktur eines Materials. Diese Versetzungen führen neben der Änderung der Permeabilität auch zu einer Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit. Eine Änderung der elektrischen Leitfähigkeit kann z. B. mit dem Stromdurchflutungsverfahren gemessen werden, was einen hohen messtechnischen Aufwand erfordert. Die Änderung der Wirbelstromsignalamplitude auf Grund von Leitfähigkeitsänderungen ist in der Regel um mehr als eine Größenordung kleiner als eine Veränderung der Wirbelstromsignalamplitude, die durch eine Permeabilitätsänderung hervorgerufen wird. Für die Prüfung nichtmagnetischer Materialien kann die Prüfung durchgeführt werden, indem durch Eigenspannungen auftretende Änderungen der Stromdichte (J) bei vorgegebenen elektrischen Feld (E) erfasst und ausgewertet werden. Bei diesem magnetinduktivem Verfahren sollte mit höheren Frequenzen gearbeitet werden, insbesondere aus dem Frequenzbereich zwischen 60 kHz und 500 kHz.The material to be tested must be electrically conductive, it may be magnetic or magnetizable or non-magnetic. In particular with regard to the processing and testing of non-magnetic materials, the following should be noted. As a consequence of residual stresses, dislocations occur in the lattice structure of a material. These dislocations lead not only to the change in permeability but also to a reduction in the electrical conductivity. A change in the electrical conductivity can, for. B. be measured with the current flow method, which requires a high metrological effort. The change in the eddy current signal amplitude due to changes in conductivity is typically smaller by more than an order of magnitude than a change in the eddy current signal amplitude caused by a change in permeability. For the testing of non-magnetic materials, the test can be carried out by detecting and evaluating changes in the current density (J) occurring due to residual stresses at a given electric field (E). In this magnetic induction method should be used with higher frequencies, in particular from the frequency range between 60 kHz and 500 kHz.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19503850 C1 [0010]
DE 19653569 C2 [0011]
EP 0620050 B1 [0077]
DE 10201005411 [0077]
DE 102010054111 [0077]
DE 69703343 [0079]
WO 97/29872 A [0079]
WO 2010/044009 [0079]

Claims

A method for straightening elongated material in an automated straightening process, in particular for straightening wire or tube material, wherein the material is conveyed from a supply of material by a straightening unit, the straightening unit generates material directed by the forming material in a straightening operation, a straightening quality of the straightened material Material is checked after passing through the straightening unit by means of a test device, and the straightening process is controlled in response to at least one test signal of the test device, characterized in that the Richtgüte is checked by determining at least one electromagnetic material property of the directional material.

A method according to claim 1, wherein the inspection of the straightening quality is carried out at the directional material passing through the testing device at a throughput speed, wherein the throughput speed of the material is preferably more than 10 m / min, in particular between about 30 m / min and 200 m / min is.

The method of claim 1 or 2, wherein the directional material is exposed to a suitable for exciting eddy currents electromagnetic alternating field and detected by the eddy currents induced electromagnetic alternating fields and evaluated to determine test signals.

The method of claim 3, wherein the alternating electromagnetic field is generated with an alternating field frequency of less than 1 kHz, wherein the alternating field frequency is preferably between 1 Hz and 250 Hz, in particular between 2 Hz and 10 Hz.

Method according to claim 3 or 4, wherein one or more harmonics of the induced alternating fields are analyzed in the determination of test signals.

Method according to one of the preceding claims, wherein the feed device has a train conveying unit connected downstream of the straightening unit and wherein the straightening quality of the material is determined after passing through the draw conveyor unit.

Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one material property of the material is determined in a first test before entering the material in the straightening unit and in a second test after passing through the material by the straightening unit and wherein test results of the first test and the second test Determining the influence of the directional operation on the material property are processed together.

Method according to one of the preceding claims, wherein at successive sections of the directional material, a plurality of test results at different detection times is sequentially detected, a development trend of the test results is determined from the test results ordered according to their acquisition times and the development trend is processed to predictively determine future expected test results becomes.

Method according to one of the preceding claims, wherein, for controlling the straightening process, at least one of the following parameters is automatically changed as a function of the test signal: (i) the flow rate of the material through the straightening unit; (ii) in the case of a straightening unit with a rotating directional wing, the speed of the straightening wing; (iii) a radial and / or axial position of at least one straightening element of the straightening unit with respect to the material passing through; and (Iv) a pressing force of at least one conveying element of a feed device to the material passing through.

Device for straightening elongated material ( 105 ) in an automated straightening process, in particular for straightening wire or tube material, with a feed device for conveying the material from a material supply by a straightening unit ( 120 ); the straightening unit adapted to produce material directed from the material by forming in a straightening operation; and a testing device ( 160 ) for testing a directional quality of the directional material after passing through the straightening unit and for generating at least one test signal representing the straightening quality, characterized in that the testing device ( 160 ) is an electromagnetic testing device for determining at least one Richtgüteparameters representing the Richtgüte from at least one electrical or magnetic material property of the directional material.

Apparatus according to claim 10, wherein the test device comprises an eddy current test device ( 160 ).

Apparatus according to claim 10 or 11, wherein the test apparatus ( 160 ) is configured to carry out the method according to one of claims 1 to 10.

Device according to claim 10, 11 or 12, characterized by a control device ( 140 ) for controlling the straightening process in dependence on the test signal of the test device ( 160 ).

Apparatus according to claim 13, wherein the straightening unit ( 120 ) has at least one by means of an actuator axially and / or radially adjustable directional element and wherein the actuator in response to the test signal of the test device ( 160 ) is controllable.

Device according to one of claims 10 to 14, wherein the straightening unit comprises at least one rotatably drivable straightening wing ( 122 ) and / or at least one roller-straightening apparatus, wherein the straightening unit preferably has at least one automatically-adjustable directionally rotatable straightening wing during operation.

Device according to one of claims 10 to 15, wherein the feed device at least one adjustable by means of an actuator conveyor element ( 116 ) and wherein the actuator is controlled in response to the test signal of the tester.

Device according to one of Claims 10 to 16, in which the device has a display unit which can be activated as a function of the test signal ( 169 ) for displaying a current or due to a trend analysis predicted exceeding a tolerance limit of the straightening process.

Device according to one of claims 10 to 17, wherein the device comprises a function of the test signal working correction value detecting means for determining correction values for the adjustment of at least one adjustable element of the straightening unit and / or the feed device.

Use of a magnetic-inductive eddy current test device for determining the directivity of an elongated material directed in an automated straightening process by determining at least one electrical or magnetic material property of the oriented material.