DE19915203A1 - Method and device for the non-destructive testing of steel that is to be rolled and is still easily deformable for internal defects - Google Patents

Method and device for the non-destructive testing of steel that is to be rolled and is still easily deformable for internal defects

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DE19915203A1 DE19915203A DE19915203A DE19915203A1 DE 19915203 A1 DE19915203 A1 DE 19915203A1 DE 19915203 A DE19915203 A DE 19915203A DE 19915203 A DE19915203 A DE 19915203A DE 19915203 A1 DE19915203 A1 DE 19915203A1
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Abstract

Bei einem Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von zu walzendem, noch gut verformbarem Stahl auf Innenfehler mittels mindestens eines an/in der Walze/Rolle angeordneten Ultraschall-Prüfkopfes ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Ultraschallwellen durch den als Vorlaufstrecke dienenden Walzen-/Rollenkörper selbst oder einen umfangnahen Teil davon gesendet werden, bevor sie auf das zu prüfende Walzmaterial treffen, wobei sie derart ausgerichtet werden, daß sie dort auf die Walzmaterialoberfläche treffen, wo dieses den innigsten Kontakt mit der Walze/Rolle aufweist, dort nämlich, wo das maximale Rückwandecho erzielt wird.In a method for the non-destructive testing of steel to be rolled, which is still easily deformable, for internal defects by means of at least one ultrasound probe arranged on / in the roller / roller, the invention provides that the ultrasonic waves pass through the roller / roller body itself or a close one, which serves as the leading section Portions thereof are sent before hitting the rolling stock to be tested, being oriented so that they hit the rolling stock surface where it is most intimately in contact with the roll / reel where the maximum back wall echo is achieved.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung von zu walzendem, noch gut verform­ barem Stahl auf Innenfehler mittels mindestens eines Ultra­ schallprüfkopfes.The invention relates to a method and an apparatus for non-destructive testing of still to be rolled, well deformed steel on internal defects using at least one Ultra sound test head.

Die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung mittels Ultraschall ist seit langem bekannt.The non-destructive material testing using ultrasound is known for a long time.

So ist beispielsweise in der DE-PS 32 04 797 ein Verfahren be­ schrieben, bei dem ein fertiges Werkstück, beispielsweise ein Rohr, mit einem Prüfkopf beschallt wird, wobei die Ankopplung der Schallenergie über eine Wasserstrecke zwischen Kopf und Werkstück bewirkt wird.For example, in DE-PS 32 04 797 a method be wrote in which a finished workpiece, for example a Pipe, is sonicated with a test head, the coupling the sound energy over a water stretch between head and Workpiece is effected.

Die Detektion von Fehlstellen im Werkstück erfolgt im sogenann­ ten Impuls-Echo-Verfahren, das heißt, daß der vom Prüfkopf aus­ gesendete Schall zum einen an der Oberfläche, zum anderen an der Rückwand nach Durchstrahlung des Werkstücks reflektiert wird. Es bilden sich in der Anzeige somit zwei mehr oder weni­ ger scharfe Impulse mit bestimmter Amplitude. Fällt die Schall­ welle innerhalb des Werkstücks auf eine Fehlstelle (Riß, Ein­ schluß, etc.), wird sie auch an dieser Stelle reflektiert, und es bildet sich ein dritter Impuls, der Fehlerimpuls. Da die Schallenergie mehrfach zwischen Fehlstelle und Prüfkopf hin- und herläuft, ist Gegenstand der zitierten Druckschrift ein Verfahren, mit dem derartige zusätzliche, nicht interessierende Impulse ausgeblendet werden können, bzw. auch Impulse, die von eventuellen Verunreinigungen im Ankoppelmedium herrühren. Die Prüfung findet an einem fertigen Werkstück statt unter Be­ nutzung eines flüssigen Ankoppelmediums, in welchem - wie er­ wähnt - ebenfalls Fremdkörper, die die Messungen stören, vor­ handen sein können.Flaws in the workpiece are detected in the so-called ten pulse-echo method, that is, that of the test head sent sound on the one hand on the surface, on the other the back wall is reflected after the workpiece has been irradiated becomes. Two or more are formed in the display ger sharp pulses with a certain amplitude. The sound falls shaft within the workpiece for a defect (crack, on conclusion, etc.), it is also reflected at this point, and a third pulse is formed, the error pulse. Since the Sound energy several times between the defect and the test head runs back and forth is the subject of the cited publication Process with which such additional, not of interest Impulses can be hidden, or impulses by possible contamination in the coupling medium. The  Testing takes place on a finished workpiece under Be use of a liquid coupling medium in which - like him believes - also foreign objects that interfere with the measurements can be there.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es jedoch, im konti­ nuierlichen Verfahren während des Walzprozesses derartige Feh­ ler innerhalb des Walzgutes aufspüren zu können. Das heißt, daß das zu prüfende Material heiß ist, so daß die Ankopplung über ein flüssiges Medium, beispielsweise Wasser, nicht unbedingt machbar ist.The object of the present invention is, however, in the continuous nuclear processes during the rolling process such mistake to be able to track them inside the rolling stock. It means that the material to be tested is hot, so that the coupling over a liquid medium, for example water, not necessarily is feasible.

Der zu walzende Stahl, beispielsweise in Form von Stäben, wird insbesondere im Kokillen-Stranggießverfahren hergestellt, bei dem der aus der Kokille heraustretende, sich verfestigende Strang in einem Bogen in die Horizontale geführt wird. Infolge der Schwerkraft reichern sich im flüssigen Stahl vorhandene Fremdkörper mehr im Bereich zwischen der Strangachse und dem bereits verfestigten Innenbereich des Stranges an.The steel to be rolled, for example in the form of bars, is especially produced in the continuous casting process, at the one that comes out of the mold, solidifies Strand is guided in an arc into the horizontal. As a result gravity accumulates in the liquid steel Foreign matter more in the area between the strand axis and the already solidified interior of the strand.

Insbesondere diese Einschlüsse gilt es mit dem erfindungsgemä­ ßen Verfahren während des Walzprozesses zu detektieren.In particular, these inclusions apply to the invention to detect processes during the rolling process.

Gemäß Patentanspruch 1 wird dieses Verfahren so geführt, daß die Ultraschallwellen durch den als Vorlaufstrecke dienenden Walzen-/Rollenkörper selbst oder einen umfangnahen Teil davon gesendet werden, bevor sie auf das zu prüfende Walzmaterial treffen, wobei sie derart ausgerichtet werden, daß sie dort auf die Walzmaterialoberfläche treffen, wo dieses den innigsten Kontakt mit der Walze/Rolle aufweist, dort nämlich, wo das ma­ ximale Rückwandecho erzielt wird.According to claim 1, this method is carried out so that the ultrasound waves through the one serving as the lead Roll / roll body itself or a part of it close to before being sent to the rolling stock to be tested meet, being aligned so that they are there hit the rolling stock surface where this is the most intimate Has contact with the roller / roller, namely where the ma ximal back wall echo is achieved.

Der Prüfort und der Walzort fallen somit zusammen, so daß bei der Aufspürung signifikanter Fehler schnell reagiert werden kann.The test site and the rolling location thus coincide, so that at the detection of significant errors can be reacted to quickly can.

Es wird angestrebt, daß die Ultraschallwellen dort auf die Walzmaterialoberfläche auftreffen, wo noch intensiv in radialer Richtung verformt wird, d. h. im Bereich der Einlaufstelle des Walzgutes in das Walzgerüst. Versuche haben gezeigt, daß ein maximales Rückwandecho erzielt wird, wenn das Walzgut keinerlei Zug unterworfen ist, d. h. weiterhin, daß eine gute Synchronisa­ tion zwischen den Walzblöcken gewährleistet sein muß.It is aimed that the ultrasonic waves there on the Roll material surface hit where still intense in radial  Direction is deformed, d. H. in the area of the entry point of the Rolled goods into the roll stand. Experiments have shown that a maximum back wall echo is achieved when the rolling stock is none Train is subjected, d. H. continue that a good synchronisa tion between the billets must be guaranteed.

Da das Rückwandecho ein Indiz für diese gute Synchronisation zwischen den Blöcken ist, besteht durch die erfindungsgemäße Methode ebenfalls die Möglichkeit, durch Optimierung des Rückwandechos eine gute Synchronisation zwischen den Blöcken zu generieren.Since the back wall echo is an indication of this good synchronization is between the blocks, consists of the inventive Method also the possibility of optimizing the Back wall echoes ensure good synchronization between the blocks to generate.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Vorlauf- und Einkoppelstrecke durch die Walze/Rolle selbst gebildet wird. Diese Vorlauf- oder Einkop­ pelstrecke ist somit geeignet, da spontan wechselnde Fehlstellen wie in dem oben erwähnten flüssigen Einkoppelmedium nicht auftreten. Darüber hinaus ist das Walzenmaterial, insbe­ sondere im umfangnahen Bereich, besonders feinkörnig und fehl­ stellenarm.Another advantage of the method according to the invention is that to see that the lead and coupling section through the Roll / roll itself is formed. This lead or Einkop The pel track is therefore suitable because it changes spontaneously Defects as in the liquid coupling medium mentioned above do not occur. In addition, the roller material, esp especially in the close range, particularly fine-grained and faulty poor job.

An der Grenzfläche von relativ kalter Walze/Rolle zu heißem Stahl findet die erste Reflektion der Schallwellen statt, der nicht reflektierte Anteil wird aufgrund der nun anderen Aus­ breitungsgeschwindigkeit zum Einfallslot gebrochen, durchläuft den Prüfling und wird an der gegenüberliegenden Grenzfläche re­ flektiert. Befinden sich zwischen erster Reflektion und Rück­ wandecho Fehlstellen, insbesondere Einschlüsse, werden die Schallwellen auch an diesen reflektiert, wodurch im Empfangs­ teil des Prüfkopfs ein Impuls bestimmter Amplitude erzeugt wird, der im Amplituden-Zeit-Diagramm zwischen den beiden Randreflektionsimpulsen liegt.At the interface from relatively cold roller / roller to hot Steel is the first reflection of sound waves, the not reflected part is due to the now different Broken speed of penetration to the perpendicular, passed the test object and will re at the opposite interface inflected. Are between first reflection and back Wall echo imperfections, especially inclusions, are the Sound waves are also reflected on these, resulting in reception part of the test head generates a pulse of a certain amplitude that is in the amplitude-time diagram between the two Edge reflection pulses.

Gemäß Anspruch 2 werden die Ultraschallwellen derart auf die Walzmaterialoberfläche gerichtet, daß sie nach Durchdringen des Walzmaterials in sich zum Empfänger zurückreflektiert werden. Hierdurch wird das Prüfmaterial vollständig durchschallt. Die beschriebene Prüfung ist sowohl mit Normal- als auch S-E- Prüfköpfen durchführbar.According to claim 2, the ultrasonic waves on the Rolled material surface directed that after penetration of the Rolled material are reflected back to the recipient. As a result, the test material is completely scanned. The  described test is with both normal and S-E Test heads feasible.

Da Fehlstellen im Randbereich infolge der endlichen Breite des Reflektionsimpulses mittels eines Prüfkopfes, der longitudinale Schallwellen aussendet, die lotrecht auf die Walzgutoberfläche treffen und darüber hinaus nur einen Teilbereich des Prüflings durchstrahlen, nicht detektiert werden können, ist erfindungs­ gemäß vorgesehen, daß insbesondere in einem Mehrwalzengerüst, bei dem die scheibenförmigen Walzen/Rollen sternförmig um den Walzspalt herum angeordnet sind (sogenannter Kocksblock), jeder dieser Walzen mindestens ein Ultraschallprüfkopf zugeordnet ist. Die Anordnung der Prüfköpfe wird so getroffen, daß die Schallwellenbündel aller Prüfköpfe den gesamten Querschnitt des Prüflings erfassen.Since imperfections in the edge area due to the finite width of the Reflection pulse by means of a probe, the longitudinal Emits sound waves that are perpendicular to the surface of the rolling stock meet and furthermore only a part of the test object radiating through, not being detectable, is inventive according to that, in particular in a multi-roll stand, in which the disc-shaped rollers / rollers around the Roll gap are arranged around (so-called Kocksblock), each these rollers are assigned at least one ultrasonic test head is. The arrangement of the test heads is made so that the Sound wave bundles of all probes cover the entire cross section of the Record the test object.

Noch genauer und effektiver arbeitet die Vorrichtung, wenn auf beiden Seiten jeder der scheibenförmigen Walzen/Rollen ein Ul­ traschallprüfkopf vorgesehen ist.The device works even more precisely and effectively when on an ul. on both sides of each of the disc-shaped rollers Traschallprüfkopf is provided.

Umfangsnahe Fehler im Walzmaterial können jedoch auch dadurch aufgespürt werden, daß die Ultraschallwellen derart auf die Walzmaterialoberfläche gerichtet sind, daß sie im Walzmaterial oberflächennah mehrfach entlang dem Umfang reflektiert werden, bevor sie zum Empfänger gelangen.However, this can also result in close defects in the rolled material be detected that the ultrasonic waves on the Roll material surface are directed that they are in the rolling material near the surface are reflected several times along the circumference, before they get to the recipient.

Hierbei sind Sender und Empfänger getrennt voneinander.The sender and receiver are separate from each other.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch den Anspruch 5 ge­ geben.A device according to the invention is ge by claim 5 give.

Zur Positionierung der Prüfköpfe sind seitlich an den scheiben­ förmigen Walzen/Rollen entweder im Querschnitt keilförmige Ringnuten ,eingefräst oder im Querschnitt keilförmige Ringschul­ tern angeformt. Die zum Walzenumfang zeigende Nutfläche bzw. Schulterfläche bewegt sich während des Walzens unter der Detek­ torfläche des stationären Prüfkopfes vorbei, wobei lediglich ein geringer, mit Wasser gefüllter Spalt zwischen Kopf und Walze vorhanden ist.To position the test heads are on the side of the panes shaped rolls / rollers either wedge-shaped in cross section Ring grooves, milled or wedge-shaped in cross-section molded on. The groove surface facing the roller circumference or Shoulder surface moves under the detec during rolling gate surface of the stationary probe, passing only  a small gap filled with water between the head and Roller is present.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch nicht nur auf die eben beschriebenen Mehrwalzengerüste beschränkt. Nach Anspruch 11 können die Prüfköpfe auch bei Profilwalzen eingesetzt wer­ den, bei denen dann die Prüfköpfe seitlich neben den eigentli­ chen Walzspalt in diesen benachbarten Profilnuten positioniert sind und das diese Nuten und den Walzspalt voneinander tren­ nende Walzmaterial als Vorlaufstrecke durchstrahlen.However, the device according to the invention is not only based on the Limited just multi-roll stands. According to claim 11 the test heads can also be used for profile rollers the one with the test heads next to the actual Chen roll gap positioned in these adjacent profile grooves and that these grooves and the roll gap separate Radiate through the rolling material as a lead section.

Dabei weisen gemäß Anspruch 12 jeweils zwei auf verschiedenen Seiten des Walzspalts angeordnete Ultraschallprüfköpfe einander diametral entgegengesetzte Schallausbreitungsrichtungen auf.According to claim 12, two each point to different ones Ultrasonic probes arranged on either side of the roll gap diametrically opposite directions of sound propagation.

Diese Anordnung bietet sich bei Walzen mit Flachkantprofil an.This arrangement is suitable for rolls with a flat edge profile.

Bei Walzen mit Spießkantprofil können die Prüfköpfe am Außenum­ fang der Walzen positioniert sein, so daß der Schall den ge­ samten Walzenkörper durchläuft, bevor er auf den Walzspalt und somit auf das Walzgut trifft.In the case of rollers with a spike edge profile, the test heads can be on the outside catch the rollers be positioned so that the sound the ge passes through the entire roll body before it hits the roll gap and thus meets the rolling stock.

Auch hierbei können mehrere Prüfköpfe vorgesehen sein, die das Walzgut von verschiedenen Seiten beschallen.Here too, several test heads can be provided, which Sonicate rolling stock from different sides.

Als besonders geeignete Prüfköpfe bei den bisher beschriebenen Anwendungen haben sich solche mit Piezoschwinger als Schaller­ zeuger erwiesen.As particularly suitable test heads for those described so far Applications with piezo transducers as sounders have been used proven producers.

Zur Einstellung der Beschallungsrichtung kann gemäß Anspruch 15 vorgesehen sein, daß der mindestens eine Ultraschall-Prüfkopf in Walzrichtung und/oder senkrecht dazu verschwenkbar und/oder verschiebbar ist.To set the direction of sound, according to claim 15 be provided that the at least one ultrasonic probe pivotable in the rolling direction and / or perpendicular thereto and / or is movable.

Eine Alternative hierzu bietet der Anspruch 14. Der Anspruch 14 schlägt vor, daß der mindestens eine Prüfkopf eine Vielzahl von unabhängig voneinander ansteuerbaren Piezoschwingern als Erzeu­ ger einer Schallwellenfront aufweist. Claim 14 offers an alternative to this. Claim 14 suggests that the at least one probe be a variety of Piezo vibrators that can be controlled independently of one another as a generator ger has a sound wave front.  

Die einzelnen Piezoschwinger werden zeitlich versetzt zueinan­ der angesteuert. Abhängig von der Zeitdifferenz ergibt sich eine Schallwellenfront mit unterschiedlicher Ausbreitungs­ richtung.The individual piezo oscillators are staggered in time the driven. Depends on the time difference a sound wave front with different propagation direction.

Gemäß Anspruch 16 kann vorgesehen sein, daß die Ankoppelfläche des/der Ultraschall-Prüfkopfes(-Köpfe) konvex oder konkav ge­ wölbt ist, wodurch sich eine Fokussierung bzw. Defokussierung der Schallwellen ergibt.According to claim 16 it can be provided that the coupling surface of the ultrasonic probe (s) convex or concave bulges, which results in a focus or defocus which results in sound waves.

Vorzugsweise wird gemäß Anspruch 17 die erfindungsgemäße Vor­ richtung an einem dem Fertiggerüst der Walzstraße vorausgehen­ den Walzgerüst angeordnet.Preferably, according to claim 17, the front according to the invention go ahead on the finishing stand of the rolling mill arranged the roll stand.

An dieser Stelle liegt eine gute Verformbarkeit des Walzgutes vor. Besonders wichtig ist es jedoch, daß hier die Vorrichtung nur einmal justiert zu werden braucht, so daß der Montage- und Justieraufwand auf ein Minimum reduziert wird.At this point there is good ductility of the rolling stock in front. However, it is particularly important that the device needs to be adjusted only once, so that the assembly and Adjustment effort is reduced to a minimum.

Die Vorrichtung kann mit longitudinalen Ultraschallwellen aber auch mit transversalen Ultraschallwellen arbeiten.The device can with longitudinal ultrasonic waves also work with transverse ultrasonic waves.

Das ist insbesondere von Vorteil, da durch entsprechende Ver­ läufe des Ultraschalls bei entsprechender Wahl der Einstrahl­ winkel sowohl mittels transversaler als auch mittels longitudi­ naler Wellen randnahe Fehler, die radial verlaufen, detektiert werden können.This is particularly advantageous because through appropriate ver Ultrasound courses with appropriate selection of the single beam angle using both transverse and longitudinal flaws that run radially are detected can be.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung darge­ stellt und näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to a drawing provides and explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 in abgebrochener Darstellung ein Mehrwalzengerüst mit drei verschiedenen Alternativen der Anordnung von Ul­ traschallprüfköpfen, Fig. 1 is a multi-roll stand with three different alternatives of the arrangement in traschallprüfköpfen truncated representation of Ul,

Fig. 2 in schematischer Darstellung die Anordnung von Ultra­ schallprüfköpfen bei Profilwalzen (Flachkant), Fig. 2 shows a schematic representation of the arrangement of ultra schallprüfköpfen with profile rollers (flat edge),

Fig. 3 in schematischer Darstellung die Anordnung von Ultra­ schallprüfköpfen bei Profilwalzen (Spießkant). Fig. 3 shows a schematic representation of the arrangement of ultra sound probes in profile rollers (spike edge).

In der Fig. 1 ist schematisch ein Dreiwalzen-Walzgerüst darge­ stellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen.In Fig. 1, a three-roll stand is schematically Darge and generally provided with the reference numeral 1 .

Sternförmig um den in diesem Beispiel kreisförmigen Walzspalt 2 herum sind drei scheibenförmige Walzen 3a, 3b, 3c angeordnet, wobei die Drehachsen der Walzen mit 4 bezeichnet sind.Three disk-shaped rollers 3 a, 3 b, 3 c are arranged in a star shape around the circular nip 2 in this example, the axes of rotation of the rollers being designated by 4.

Bei der Walze 3a sind zwei alternative Anordnungen von ledig­ lich schematisch dargestellten Ultraschallprüfköpfen 5 gezeigt. Die Einkoppelfläche 6 ist links an der Walze 3a durch eine an die Seite der Walze 3a angeformte, im Querschnitt keilförmige Ringschulter 7 verwirklicht, während sie rechts durch eine in die Walzenseite eingeformte (eingefräste) im Querschnitt keil­ förmige Ringnut 8 verwirklicht ist.In the roller 3 a two alternative arrangements of only schematically shown ultrasonic probes 5 are shown. The coupling surface 6 is carried to the left on the roller 3 a formed-through to the side of the roll 3 a wedge-shaped in cross-section annular shoulder 7, while the right is realized by a molded in the roll side (milled) in cross-section wedge-shaped annular groove. 8

Die Orientierung der Einkoppelflächen 6 ist jeweils so gewählt, daß die von den Ultraschall-Prüfköpfen 5 erzeugten und empfan­ genen Schallwellen longitudinaler Art lotrecht auf das im Walz­ spalt 2 befindliche Walzgzut treffen, nachdem sie den umfangs­ nahen Teil der Walze 3a durchlaufen haben.The orientation of the coupling-in 6 is in each case so selected that the sound waves generated and the ultrasonic probes 5 are received, genes longitudinal type perpendicularly incident on the in the nip 2 Walzgzut located after a have passed through the periphery near part of the roll. 3

Wie bei der Walze 3c lediglich angedeutet kann die Ausbrei­ tungsrichtung der Schallwellen auch so modifiziert werden, daß sie in einem von 90° verschiedenen Winkel auf die Walzgutober­ fläche treffen und dann im Prüfling randnah unter mehrfacher Reflektion an der Grenzfläche verlaufen.As with the roller 3 c only indicated, the direction of expansion of the sound waves can also be modified so that they meet the surface of the rolling stock at an angle different from 90 ° and then run close to the edge of the specimen under multiple reflection at the interface.

Eine dritte Alternative der Einkopplung von Ultraschallwellen ist bei der Walze 3b dargestellt. Hierbei ist auf die Walzen­ seitenfläche eine im Querschnitt trapezförmige Ringschulter 9 aufgesetzt, wobei die schräge Fläche die Einkoppelfläche 6 bil­ det. Der an dieser Einkoppelfläche 6 positionierte Ultraschall- Prüfkopf 5 sendet transversale Ultraschallwellen aus, die an der Grenzfläche 10 zwischen Ringschulter 9 und Walze 3b so ge­ brochen werden, daß sie ebenfalls lotrecht auf die Walzgutober­ fläche treffen.A third alternative, the coupling of ultrasonic waves is shown in b of the roller. 3 Here is a cross-section trapezoidal annular shoulder 9 is placed on the side of the rollers, the inclined surface, the coupling surface 6 bil det. The positioned on this coupling surface 6 ultrasonic probe 5 emits transverse ultrasonic waves, which are broken at the interface 10 between the annular shoulder 9 and the roller 3 b so that they also meet perpendicularly to the surface of the rolling stock.

Alle drei Walzen 3a, 3b und 3c können beidseitig mit einer die­ ser Alternativen ausgestattet sein oder aber auch mit Kombina­ tionen derselben.All three rollers 3 a, 3 b and 3 c can be equipped on both sides with one of these alternatives or with combinations thereof.

In der Fig. 2 ist die Anordnung der Ultraschall-Prüfköpfe 5 in einer Profilwalzanlage dargestellt. Es wird ein Flachkantprofil 11 gewalzt. Neben der den Walzspalt 2 bildenden Profilnut be­ finden sich in der Walze 3 weitere profilnuten 12, wobei an/in den auf den Walzspalt 2 weisenden Profilwänden die Ultraschall- Prüfköpfe angeordnet sind, die das Walzenmaterial horizontal durchstrahlen und die Schallausbreitungsrichtung der beidseitig des Walzspalts 2 angeordneten Ultraschall-Prüfköpfe 5 diametral entgegengesetzt sind.In FIG. 2, the arrangement of the ultrasonic transducers 5 is shown in a profile rolling mill. A flat edge profile 11 is rolled. In addition to the profile groove forming the roll gap 2, there are 3 further profile grooves 12 in the roll, the ultrasound probes being arranged on / in the profile walls facing the roll gap 2, which scan the roll material horizontally and the direction of sound propagation of the roll gap 2 on both sides Ultrasonic probes 5 are diametrically opposed.

In der Fig. 3 schließlich ist die Anordnung der Ultraschall- Prüfköpfe 5 an einem Profilwalzsystem dargestellt, das Spieß­ kantprofile walzt.In Fig. 3, finally, the arrangement of the ultrasonic probes 5 is shown on a profile rolling system that rolls spit edge profiles.

Der Walzspalt 2 wird hier durch im Querschnitt dreieckförmige Profilnuten 13 gebildet, wobei neben dieser Profilnut 13 wei­ tere gleichartige Profilnuten vorgesehen sind.The roll gap 2 is formed here by cross-sectionally triangular profile grooves 13 , 13 tere similar profile grooves are provided in addition to this profile groove.

Die Ultraschall-Prüfköpfe 5 befinden sich hier auf der vom Walzspalt 2 abgewandten Seite der Profilwalzen 3', so daß die von ihnen ausgesandten Schallwellen den gesamten Walzenkörper durchstrahlen, bevor sie lotrecht auf das Walzgut treffen.The ultrasonic test heads 5 are located here on the side of the profile rolls 3 'facing away from the roll gap 2 , so that the sound waves emitted by them radiate through the entire roll body before they hit the rolling stock perpendicularly.

Die Ultraschall-Prüfköpfe 5 sind dabei auf verschiedenen Seiten des Walzspalts 2 vorzugsweise an/in den Flanken 14 der Profil­ nuten positioniert.The ultrasonic probes 5 are preferably positioned on different sides of the roll gap 2 on / in the flanks 14 of the profile grooves.

In allen beschriebenen Fällen sind die Prüfköpfe 5 stationär angeordnet, während die Walzen 3, 3' bzw. die Einkoppelfächen 6 am Prüfkopf vorbeilaufen. Zwischen Prüfkopf 5 und Einkoppel­ fläche 6 befindet sich ein Wasserfilm 15.In all the cases described, the test heads 5 are arranged in a stationary manner, while the rollers 3 , 3 'or the coupling surfaces 6 run past the test head. A water film 15 is located between the test head 5 and the coupling surface 6 .

Der Einkoppelort der Schallwellen in das zu prüfende Walzgut befindet sich vorzugsweise unmittelbar hinter der Einlaufstelle des Walzguts in den Walzspalt, also dort, wo Walze und Walz­ gutoberfläche in innigem Kontakt miteinander sind.The coupling point of the sound waves into the rolling stock to be tested is preferably located immediately behind the entry point of the rolling stock in the roll gap, i.e. where the roll and roll good surface are in intimate contact with each other.

Dabei ist die Prüfvorrichtung an einem Walzgerüst angeordnet, welches im Walzablauf vor dem Fertiggerüst positioniert ist.The test device is arranged on a roll stand, which is positioned in front of the finishing stand in the rolling process.

Claims (18)

1. Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von zu walzendem, noch gut verformbarem Stahl auf Innenfehler mittels minde­ stens eines an/in der Walze/Rolle angeordneten Ultra­ schall-Prüfkopfes, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallwellen durch den als Vorlaufstrecke dienenden Walzen-/Rollenkörper selbst oder einen umfangna­ hen Teil davon gesendet werden, bevor sie auf das zu prü­ fende Walzmaterial treffen, wobei sie derart ausgerichtet werden, daß sie dort auf die Walzmaterialoberfläche tref­ fen, wo dieses den innigsten Kontakt mit der Walze/Rolle aufweist, dort nämlich, wo das maximale Rückwandecho er­ zielt wird.1. A method for the non-destructive testing of steel that is still easily deformable for internal defects by means of at least one ultrasound test head arranged on / in the roller / roller, characterized in that the ultrasonic waves through the roller / roller body itself, which serves as the lead, or a large portion of them are sent before hitting the rolling stock under test, being oriented so that they meet the rolling stock surface where it is most intimately in contact with the roll / reel, where that maximum back wall echo he is aiming for. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallwellen derart auf die Walzmaterialober­ fläche treffen, daß sie nach Durchdringen des Walzmateri­ als in sich zum Empfänger zurückreflektiert werden.2. The method according to claim 1, characterized, that the ultrasonic waves are so on the rolling stock surface that after penetrating the rolling material than be reflected back to the recipient. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallwellen derart auf die Walzmaterialober­ fläche gerichtet sind, daß sie im Walzmaterial oberflä­ chennah mehrfach entlang dem Umfang reflektiert werden, bevor sie zum Empfänger gelangen.3. The method according to claim 1, characterized,  that the ultrasonic waves are so on the rolling stock are directed that they surface in the rolling material are repeatedly reflected along the circumference, before they get to the recipient. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Ultraschallprüfkopflongitudinale Ultraschallwellen aussendet.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that the at least one ultrasonic probe longitudinal Emits ultrasonic waves. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Ultraschallprüfkopf transversale Ultraschallwellen aussendet.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that the at least one ultrasonic probe is transverse Emits ultrasonic waves. 6. Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung von zu walzendem, noch gut verformbarem Stahl auf Innenfehler mittels mindestens eines Ultraschall-Prüfkopfes, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Ultraschall-Prüfkopf (5) an/in mindestens einer der beteiligten Walzen/Rollen (3a, 3b, 3c, 3') angeordnet ist, derart, daß der Walzen- /Rollenkörper selbst oder ein umfangsnaher Teil davon die Vorlaufstrecke für die Ultraschallwellen bildet, bevor sie auf das zu prüfende Walzmaterial treffen, und der minde­ stens eine Ultraschall-Prüfkopf (5) als Sender und/oder Empfänger ausgebildet ist und seine Ausrichtung derart ge­ wählt ist, daß die Ultraschallwellen dort auf die Walz­ materialoberfläche treffen, wo diese den innigsten Kontakt mit der Walze aufweist.6. Device for the non-destructive testing of steel to be rolled, which is still easily deformable, for internal defects by means of at least one ultrasound test head, characterized in that the at least one ultrasound test head ( 5 ) on / in at least one of the rollers / rollers involved ( 3 a, 3 b, 3 c, 3 ') is arranged such that the roller / roller body itself or a part thereof close to the circumference forms the lead section for the ultrasonic waves before they strike the rolling material to be tested, and the at least one ultrasonic test head ( 5 ) is designed as a transmitter and / or receiver and its orientation is selected such that the ultrasonic waves hit the rolling material surface where it has the most intimate contact with the roller. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzvorrichtung ein Mehrwalzengerüst ist, bei dem die scheibenförmigen Walzen/Rollen (3a, 3b, 3c) um den Walz­ spalt (2) herum angeordnet sind und jeder dieser Wal­ zen/Rollen (3a, 3b, 3c) mindestens ein Ultraschall-Prüfkopf (5) zugeordnet ist. 7. The device according to claim 6, characterized in that the rolling device is a multi-roll stand, in which the disc-shaped rollers / rollers ( 3 a, 3 b, 3 c) are arranged around the roller gap ( 2 ) and each of these rollers / Rollers ( 3 a, 3 b, 3 c) is assigned to at least one ultrasonic probe ( 5 ). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite jeder Walze/Rolle (3a, 3b, 3c) mindestens ein Ultraschall-Prüfkopf (5) angeordnet ist.8. The device according to claim 7, characterized in that on each side of each roller / roller ( 3 a, 3 b, 3 c) at least one ultrasonic probe ( 5 ) is arranged. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Ultraschall-Prüfkopf(-köpfe) (5) in seitlich in die Walzen/Rollen (3a, 3b, 3c, 3') eingeformten Ringnuten (8) positioniert ist/sind.9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the / the ultrasonic test head (heads) ( 5 ) in the laterally in the rollers / rollers ( 3 a, 3 b, 3 c, 3 ') molded ring grooves ( 8 ) is / are positioned. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Ultraschall-Prüfkopf(-köpfe) (5) auf seitlich an die Walzen/Rollen (3a, 3b, 3c) angeformten ringschulter­ artigen Vorsprüngen (7) positioniert ist/sind.10. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the / the ultrasonic test head (s) ( 5 ) on the side of the rollers / rollers ( 3 a, 3 b, 3 c) integrally formed annular shoulder-like projections ( 7 ) is / are positioned. 11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzvorrichtung aus zwei Profilwalzen (3') besteht und der/die -Ultraschall-Prüfkopf(-köpfe) (5) seitlich so angeordnet ist/sind, daß die Schallwellen im rechten Win­ kel auf die durch das Profil gebildete Walzspaltwand (2) ausgerichtet sind.11. The device according to claim 6, characterized in that the rolling device consists of two profile rollers ( 3 ') and the / the ultrasonic test head (heads) ( 5 ) is arranged laterally so that the sound waves in the right angle are aligned with the roll gap wall ( 2 ) formed by the profile. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei auf verschiedenen Seiten des Walzspaltes (2) angeordnete Ultraschall-Prüfköpfe (5) einander diame­ tral entgegengesetzte Schallausbreitungsrichtung aufwei­ sen.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that two ultrasound probes ( 5 ) arranged on different sides of the roll gap ( 2 ) have diame tral opposite sound propagation direction. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Prüfkopf (5) einen Piezoschwinger als Schallerzeuger aufweist. 13. Device according to one of claims 6 to 12, characterized in that the at least one test head ( 5 ) has a piezo oscillator as a sound generator. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Prüfkopf (5) eine Vielzahl von un­ abhängig voneinander ansteuerbaren Piezoschwingern als Er­ zeuger einer Schallwellenfront aufweist.14. The device according to any one of claims 6 to 13, characterized in that the at least one test head ( 5 ) has a plurality of independently controllable piezo oscillators as he has a sound wave front. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Ultraschall-Prüfkopf (5) in Walz­ richtung und/oder senkrecht dazu verschwenkbar und/oder verschiebbar ist.15. The device according to one of claims 6 to 14, characterized in that the at least one ultrasonic test head ( 5 ) in the rolling direction and / or perpendicular to it is pivotable and / or displaceable. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankoppelfläche des/der Ultraschall-Prüfkopfes (-köpfe) (5) konvex oder konkav gewölbt ist.16. The device according to one of claims 6 to 15, characterized in that the coupling surface of the / the ultrasonic test head (s) ( 5 ) is convex or concave. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, gekennzeichnet durch die Anordnung an einem dem Fertiggerüst der Walzstraße vorausgehenden Walzgerüst.17. The device according to one of claims 6 to 16, marked by the arrangement on one of the finishing stands of the rolling mill preceding mill stand. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Ultraschall-Prüfkopf (5) und der ihm zu­ geordneten Walze/Rolle (3a, 3b, 3c, 3') bzw. der Ankoppelflä­ che ein Wasserfilm (15) befindet.18. Device according to one of claims 6 to 17, characterized in that between the ultrasonic probe ( 5 ) and the roller / roller assigned to it ( 3 a, 3 b, 3 c, 3 ') or the Ankoppelflä surface Water film ( 15 ) is located.
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