DE2129323C3 - Verfahren und Meß vorrichtung zum kontinuierlichen Messen der Streckgrenze und/oder des Elastizitätsmoduls von in ihrer Längsrichtung bewegten Drähten, Bändern aus metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen - Google Patents
Verfahren und Meß vorrichtung zum kontinuierlichen Messen der Streckgrenze und/oder des Elastizitätsmoduls von in ihrer Längsrichtung bewegten Drähten, Bändern aus metallischen oder nichtmetallischen WerkstoffenInfo
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Description
Ein Verfahren und eine Meßvorrichtung, zur Messung der Zugspannung von bandförmigem V'alzgut
sind bereits bekannt (deutsche Patentschrift 953 840). Hierbei wird das bandförmige Walzgut unter einem
bestimmten Winkel über eine bewegliche Meßwalze geführt, die zwischen zwei Ständerwalzen auf einer
*5 eii.seitiig an einem massiven Ständer eingespannten
Meßfeder drehbar gelagert ist. Die von dem bandförmigen Walzgut auf die Meßwalze einwirkende Kraft,
biegt die Meßfeder durch, die den Anker einer elektrischen Fnduktionsmeßlehre verstellt. D.:e Gsiiße der
Verstellung des Ankers ist ein Maß für die Größe der Zugspannung. Mit der elektrischen Induktionsmeßlehre
»st eine Registriervorrichtung zum laufenden Registrieren der Zugspannung verbunden.
Es ist auch ein Gerät zum Messen der Zugspannung
*5 von Garnen, Bändern, Drähten od. dgl. bekannt
(deutsche Auslegeschrift 1 046 368), das zwei auf einem
gemeinsamen T'äger im Abstand voneinander angeordnete Führungsrolle η und eine zwischen diesen
liegende, in senkrechter Richtung zu deren Verbindungsgeraden entgegen einer elastischen Rückstellkraft
bewegbare Tastrolle aufweist, deren Bewegung auf ein mit einem Zeiger versehenes Meßwerk übertragen
wird.
Es ist weiterhin eine Vorrichtung zur Steuerung der Zugspannung von Bändern od. dgl. bekannt (USA.-Patentschrift
2 475 ft91), die ebenfalls zwei auf einem
gemeinsamen Träger im Abstande voneinander angeordnete Führungsrollen und eine zwischen diesen liegende,
in senkrechter Richtung zu deren Verbindungsgeraden entgegen einer elastischen Rückstellkraft
bewegbare Tastrolle aufweist. Die Tastrolle ist am freien Ende eines doppelarmigen Hebels drehbar
gelagert, an dessen anderem Arm eine vorgespannte Zugfeder angreift. Der doppelarmigc Hebel steht über
ein Gestänge mit einem Bremsband in Verbindung, das um eine Antriebsrolle für den Antrieb eines Bandes
herumgclegt ist, dessen Zugspannung gesteueirt werden soll. Das über die beiden Führungsrollen und
die Tastrolle laufende Band bildet eine Schleife, durch die das Bremsband über den doppelarmigen Hebel
und das Gestänge betätigt und damit die Geschwindigkeit des Antriebsrades so eingestellt wird, daß sich
eine vorbestimmte Zugspannung im Bande ergibt. Eine Messung der Zugspannung erfolgt hierbei nicht.
Es ist ferner ein Drahtprüfgerät bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 1 963 120), in dem der Draht einer
hohen Zugspannung ausgesetzt wird, um zu prüfen, ob der Draht eine vorbestimmte Zugfestigkeit
aufweist.
Es ist schließlich ein Verfahren und eine Einrichtung zum kontinuierlichen Messen von Längenänderungen
von textlien Fäden od. dgl., vorzugsweise von Endlosgarnen, bekannt (deutsche Offenlegungsschrift
1 928 479), wobei der Faden ein Meßfe'.d durchläuft und die Fadcnlänge in dem Meßfcld bei vorzugsweise
konstanter Fadenspannung konstant gehalten wird und die relative Längenänderung A 1/1 des
Fadens in dem Meßfeld nach der Gleichung Δ 1/1 =
(Vj-v,)/v, ermittelt wird, wobei ν, die Eingangsgesehwindigkeit
des Fadens in das Meßfeld und w2 seine Ausgangsgeschwindigkeit aus diesem Meßfeld ist.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum
kontinuierlichen Messen der Streckgrenze und/oder des Elastizitätsmoduls von in ihrer Längsrichtung bewegten
Drähten, Bändern aus metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen.
Bei der Herstellung von Drähten aus Kupfer oder anderen metallischen Werkstoffen durch Kaltziehen >°
tritt eine starke Verformung unterhalb der Rekristallisationstemperatur
und damit eine starke Verfestigung durch Kristallfehler aller Art auf, wodurch die
Bruchfestigkeit und die Streckgrenze ansteigen, die Bruchdehnung jedoch stark abfällt. Dieser stark ver- *5
festigte Draht muß, da im allgemeinen ein weicher oder halbharter Draht gewünscht wird, anschließend
einer Rekristallisalionsglühung unterzogen werden, die auch dann erforderlich ist, wenn in einem zweiten
Ziehvorgang sehr dünne Drähte erzeugt werden sollen.
Durch diese Zwischenglühung bei sehr dünnen Drähten wird das Auftreten ausgeprägter Ziehtexturen
verhindert.
Die Glühung der Drähte kann z. B. in Haubenofen erfolgen. Wirtschaftlicher sind jedoch die kontinuier- *5
liehen Verfahren, bei denen die Drähte z. B. durch beheizte Rohre laufen, deren Temperatur in geeigneter
Weise dem Rekristallisationsverhalten des zu glühenden Materials angepaßt ist. Noch wirtschaftlicher
sind Glühvorrichtuiigen, bei denen dem zu glühenden
Draht über mehrere Kontakirollen ein Heizstrom direkt
zugeführt wird, so daß die Erwärmung mit dem geringsten Wärmeverlust erfolgt. Ein besonderer
Vorteil dieser elektrischen Giühvorrichtungcn besteht
darin, daß sie ohne Schwierigkeit so ausgelegt werden können, daß ihre Arbeitsgeschwindigkeit derjenigen
des Ziehvorganges entspricht und die Ziehvorrichtung und die Glühvorrichtung unmittelbar miteinander gekoppelt
werden können.
Die ReKristallisationseigenschaften metallischer
Werkstoffe hängen bekanntlich von ihrer Zusammensetzung und ihrer Vorbehandlung ab. Besonders bei
reinen Metallen, z. B. bei für elektrotechnische Zwecke verwendetem Elektrolytkupfer, spielen Restverunreinigungen
eine entscheidende Rolle. Hier können Fremdstoffe schon bei Anteilen in der Größunordnung
von 0,01 % Erhöbungen der Rekristallisationstemperatur
von mehreren 100° bewirken. Dadurch ergeben sich bei einem Glühen von Drähten beträchtliche praktische Schwierigkeiten, weil z. B.
die am fertigen Produkt gemessenen Festigkeitseigenschaften in einem häufig nicht mehr zulässigen Maß
schwanken. Besonders schwierig gestaltet sich die Herstellung von Driihtcn, Bändern, die halbharte Matertaleigenschaften
mit der notwendigen Sicherheit aufweisen sollen. Kleinste Temperaturabweichungen
oder Änderungen in der Materialzusammensetzung bedingen hier wegen der Steilheit der Rekristallisationskurvc
untragbare Fehler.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben bezeichneten Art zu schaffen, das
sich in einfacher Weise durchführen und mit dessen Meßergebnissen sich eine Maschine zur Bearbeitung
der Drähte, Bänder oder eine Vorrichtung zur Rekristailisationsglühung
r,o steuern läßt, daß die Drähte, Bänder konstante mechanische Eigenschaften, z. B.
gleiche Härte, Dehnung und Festigkeit erhalten.
Diese Aufgabe wir J gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der bewegte Draht das bewegte Band um
einen vorbestimmten Prozentsatz gedehnt und die zur Dehnung notwendige Zugkraft laufend gemessen
wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich
in einfacher Weise fortlaufend die Streckgrenze bzw. der Elastizitätsmodul des Drahtes, Bandes messen.
Aus diesen gemessenen Werten kann ein Signal für die automatische Ausregelung auftretender Sollwertabweichungen
gewonnen werden. Dadurch ist es möglich, Drähte, Bänder zu erhalten, dl? konstante
mechanische Eigenschaften aufweisen, da z.B. Bruchdehnung und Festigkeit für einen gegebenen
Wetkstoff in eindeutiger Weise von der Streckgrenze abhängen.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahre ns kann eine Meßvorrichtung verwendet werden,
die ebenso wie das bekannte Drahtprüfgeräl (deutsche Offenlegungsschrift i 963120) zur Führung
des Drahtes, Bandes zwei starr miteinander verbundene, konzentrisch zueinander liegende Rollen und
im Abstände von diesen Roll·. ; eine belastete dritte
Rolle aufweist. Bei der erfindungrgemäßen Meßvorrichtung
unterscheiden sich die Außendurchmesser der beiden konzentrisch zueinander liegenden Rollen
um den vorbestimmten Prozentsatz der Dehnung, und die dritte Rolle ist auf einem schwenkbar gelagerten,
unter Wirkung einer Feder stehenden Hebel angeordnet.
Da sich die beiden starr miteinander verbundenen, konzentrisch zueinander liegenden Rollen um den
vorbestimmten Prozentsatz der Dehnung unterscheiden, wird der Draht, das Band in dem Bereich zwischen
den beiden starr miteinander verbundenen Rollen um diesen vorbestimmten Prozentsatz gedehnt.
Aus diesem Grunde ist die in diesem Bereich des Drahtes, des Bandes auftretende Zugspannung ein
Maß für die Streckgrenze des Drahtes, Bandes. Sie kann laufend mit Hilfe der drillen RoHe gemessen
werden.
Im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Meßvorrichtung sind bei dem bekannten Drahtprüfgerät die
Außendurchmesser der beiden konzentrisch zueinander liegenden Rollen gleich, und die dritte Rolle ist
mit einem konstanten Gewicht belastet.
In, weiterei Ausgestaltung der Erfindung kann der mit der dritten Rolle versehene Hebel ein zweiarmiger
Hebel sein, an dessen einem Arm die dritte Rolle angeordnet ist und dessen anderer Arm auf der einen
Seite mit einer Dämpfungsvorrichtung und auf der anderen Seite mit einem Längengeber in Verbindung
steht. Die Dämpfungsvorrichtung verhindert plötzliche größere Schwenkbewegungen des Hebels, die die
Messung verfälschen könnten. Mit dem Längengebet wird der Winkel gemessen, den jeweils der Hebel mil
seiner Nullstellung, die z. B. seine waagerechte Stellung sein kann, bildet. Da die Feder jeweils der Zugkraft
im gedehnten Drahtbereich so entgegenwirkt daß sich der Hebel im Gleichgewichtszustand befindet,
ist die jeweilige Winkelstellung des Hebels eir Mali für die Streckgrenze des Drahtes, Bandes. Hierbei
kann die waagerechte Stellung des Hebels ein^m vorbestimmten Sollwert der Streckgrenze entsprechen.
Dieses Meßprinzip ist überall dort anwendbar, wc eine Aussage über eine Streckgrenze oder den Elastizitätsmodul
gewünscht wird. Dieses Meßprinzip kanr deshalb auch mit Vorteil bei der Verarbeitung vor
Kunststoffen verwendet werden, sofern die Streck- mit diesem ein eindeutiger Zusammenhang. Neben
grenze oder der Elastizitätsmodul von den Parametern der einfacheren Anordnung kann hierbei von Vorteil
des Herstellungsverfahrens abhängen und die Über- sein, daß ein Teil der Rekristallisation erst nach
wachung oder Steuerung gewünscht wird. Durchlaufen der Meßvorrichtung abläuft.
Die erfindungsgemäße Meßvorriehtung kann einer 5 Das Verfahren und die Meßvorrichtung gemäß der
Herstcllungs- oder Weiterbearbeitungsvorrichtung Erfindung werden nachstehend an Hand der Figuren
für Drähte, Bänder nachgeordnet sein, und sie kann erläutert. Fis zeigt
eine Regelvorrichtung aufweisen, die die Streckgrenze I7 ig· 1 ein Zug-Dchnungs-Diagramm eines Kup-
und/odcr den Elastizitätsmodul auf einem vorbe- fcrdrahtes verschiedener Härte,
stimmten Sollwert hält. Diese Regelvorrichtung kann l0 Fig. 2 schcmalisch eine Meßvorrichtung gemäß der Transduktoren der Thyristoren aufweisen. Erfindung.
stimmten Sollwert hält. Diese Regelvorrichtung kann l0 Fig. 2 schcmalisch eine Meßvorrichtung gemäß der Transduktoren der Thyristoren aufweisen. Erfindung.
Sollen die Drähte, Bänder einer Rckristallisations- Fig Λ ein Zug-Dehnungs-Diagramm von Stoffen
glUhung unterworfen werden, dann kann die crfin- mit unterschiedlichem Elastizitätsmodul,
dungsgemäße Meßvorrichtung zwischen der entsprc- F ig. 4 eine Kurve, die die Streckgrenze eines Machenden Glühvorrichtung und einer Aufwickclspule »5 lerials in Abhängigkeit von der Glühspanming zeigt, vorgesehen und die Glühvorrichtung vom Längctigcbr Fig. 5 eine Schaltung einer Regelvorrichtung und
dungsgemäße Meßvorrichtung zwischen der entsprc- F ig. 4 eine Kurve, die die Streckgrenze eines Machenden Glühvorrichtung und einer Aufwickclspule »5 lerials in Abhängigkeit von der Glühspanming zeigt, vorgesehen und die Glühvorrichtung vom Längctigcbr Fig. 5 eine Schaltung einer Regelvorrichtung und
steuerbar sein. Ist z. B. die von der Meßvorrichlung Fi g. f>
eine Schaltung einer weiteren Regelvorrich-
ermittcltc Streckgrenze des geglühten Drahtes zu Hing.
hoch, der Draht also noch zu hart, dann wird selbsttä- In Fig. 1 sind drei Kurven 1, 2 und 3 für harten,
tig vom Längengeber der Regelvorrichtung ein ent- »° halbharten und weichen Kupferdraht dargestellt,
sprechendes Signal gegeben, das bewirkt, daß die Wenn man diesen z. B. aus einer Glühvorrichtung
Glühvorrichtung den Draht stärker erhitzt, so daß die auslaufenden Kupferdraht kontinuierlich um z.B.
Streckgrenze gesenkt und auf den vorbestimmten 0,5 r"t dehnt, so ist die hierfür aufzubringende Zug-Sollwert
eingeregelt wird. Auch bei 7u kleiner Streck- spannung gemäß Fig. 1 von der Streckgrenze in eingrenze
erfolgt eine Regelung auf den vorbestimmten »5 deutigcr Weise abhängig. Die entsprechenden Zug-Sollwert,
spannun^swerte betragen gemäß Fig. 1 42, 25 und
Es können beliebige Längengelxr verwendet wer- 15 kp/mm2. Die gestrichelte Gerade 4in Fig. 1 zeigt,
den. So kann z. B. ein induktiver Längengeber oder daß beim Zurückgehen der Zugspannung von 25 kp/
ein aus einer Photozellenanordnung bestehender mnrauf Null eine bleibende Dehnung von etwa 0,2%
Längengeber vorgesehen sein. 3° verbleibt.
Wenn die crfindungsgemäße Meßvorrichtung mit Die Fi g. 2 zeigt eine Platte 5, auf der mittels einer
einer Glühvorrichtung verschen ist, bei der das GHi- Achse 6 zwei konzentrisch zueinander liegende und
hen des Drahtes, Bandes mittels eines unmittelbar starr miteinander verbundene Rollen 7 und 8 drehbar
durch den Draht, das Band hindurchgeführten Stro- gelagert sind. Ferner ist auf der Platte 5 mittels einer
mes erfolgt, wird zur selbsttätigen Erreichung der 35 Achse 9 ein zweiarmiger Hebel 10 schwenkbar gelamöglichen
niedrigsten Streckgrenze eine Glühspan- gcrt. Der rechte Arm des Hebels 10 trägt eine Achse
nung verwendet, die fortlaufend periodisch um einen 11, mit der eine Rolle 12 an dem Hebel 10 drehbar
mittleren Wert pendelt, und eine Regelvorrichtung gelagert ist. Auf den rechten Arm des Hebels 10 wirkt
vorgesehen, die in Abhängigkeit von einer vorbe- eine als Zugfeder ausgebildete Feder 13 ein. Im Bestimmten
kleinsten Amplitude der Streckgrenzen- 40 reich des linken Armes des Hebels 10 sind an der
Schwankung den Mittelwert der Gliihspannung ein- Platte 5 eine Dämpfungsvorrichtung 14 und ein Länstcllt.
Auf diese Weise ist es möglich, einen weichen gengcber 15 befestigt. Eine Kolbenstange 16 der
Wickeldraht zu erzeugen. Auch hierbei kann die Re- Dämpfungsvorrichtung 14 weist eine Gabel 17 auf,
gclvorrichtung Transduktoren oder Thyristoren auf- die den linken Arm des Hebels 10 mit Spiel umgreift
weisen. 45 und mit ihm mittels eines Bolzens 18 gele"nkig verbun-
Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Vor- den ist. Ein Fühler 19 des Längengebers 15 stützt sich
richtung besteht in der Möglichkeit, bereits beim An- am linken Arm des Hebels 10 so ab, daß r* jedei
fahren der Glühvorrichtung auch dann schon Drähte Schwenkbewegung dieses Armes des Hebels lü folgt,
mit den gewünschten Festigkeitseigenschaften zu er- Bei der Dämpfungsvorrichtung 14 kann es sich um
halten, wenn die Arbeitsgeschwindigkeit den vollen 5° eine Flüssigkeitsdämpfungsvorrichtung handeln.
Wert noch nicht erreicht hat. Wenn dafür gesorgt wird. Ein Draht 20, der von rechts gemäß F i g. 2 aus einei
daß die Regelung der Glühspannung ausreichend Glühvorrichtung kommen kann, wird hintereiandei
schnell erfolgt, so kann die gesamte Anlage nahezu über die Rollen 7,12 und 8 geführt und auf eine links
von der Geschwindigkeit Null an in kurzer Zeit hoch- neben der Platte 5 befindliche, nicht dargestellte Auf
gefahren werden, während die der jeweiligen Ge- 55 wickclspule aufgewickelt. Die Rolle 8 hat einen um
schwindigkcit entsprechende Glühspannung eingere- 0,5 % größeren Durchmesser als die Rolle 7. Aus diegelt wird. Der Draht, das Band erhält auch während sem Grunde wird der Draht 20 auf dem Wege zwides Anfahrens der Anlage die vorgeschriebenen Ei- sehen den beiden Rollen 7 und 8 um 0,5% gedehnt,
genschaften, so daß ein entsprechender Anteil an Diese Dehnung setzt sich ans einem elastischen und
Schrott eingespart wird. 6O einem plastischen Anteil zusammen. Die Rotten 7, β
Große Vorteile ergeben sich, wenn die erfindungs- und 12 sind an ihrem Umfang so ausgebildet, daß ein
gemäße MeßvorrichUmg innerhalb der Glühstrecke Gleiten des Drahtes 20 auf diesen Rollen, das die
liegt, so daß die Messung bei Glühtemperatur erfolgt. Messung stören würde, mit Sicherheit verhindert wird
Auch bei Glühtemperatar hängen die Festigkeitsei- Nach dem Ablauf des Drahtes 20 von der Rolle 8 isl
genschaften vom Grad der Rekristallisation ab. Bei «5 der Draht wieder spannungsfrei. Wie aus der gestridieser Messung innerhalb der Glühstrecke wird zwar chelten Geraden 4 der Fig. 1 hervorgeht, weist dei
nicht unmittelbar der im allgemeinen interessierende auf die Aufwickelspule aufgewickelte Draht 20 eine
Raumtemperatur-Wert bestimmt, es besteht jedoch bleibende Dehnung auf, die aber stets unter 0,5 %liegi
und in der Praxis nicht stört.
Es sei angenommen, daß die Achse 11 gegenüber
der Achse 6 festgehalten wird und einen solchen Abstand von der Achse 6 hat. daß sich der Hebel 10 in
einer waagerechten Mittelstellung befindet. Die beiden niteinandcr starr verbundenen Rollen 7 und 8
drehen· sich bei bewegtem Draht 20 entgegen dem Uhrzeigersinne. Da bei /« Umdrehungen beider Rollen
7 und 8 von der Rolle 7 eine Lunge η Dn und
von der Rolle 8 eine Lange η (D + 0,5 '*■) η des
Drahtes 20 abrollt, wird der Draht 20 /wischen den beiden Rollen 7 und 8 um 0,5% gedehnt. Hierbei
wirkt auf die Achse 11 der Rolle 12 eine nach oben gemäß Fig. 2 gerichtete Zugkraft ein, die der im
Draht wirkenden Zugspannung direkt proportional ist. Diese Zugkraft kann nun bei gegenüber der
Achse (i freibeweglicher Achse 11 durch die Kraft der
Feder 13 st) kompensiert werden, daß sich der Hebel
10 bei einer vorbestimmten Streckgrenze in seiner waagerechten Mittelstellung betindet.
Wenn nun aus irgendwelchen eirunden das Material des durch die Meßvorrichtung hindurchlaufenden
Drahtes härter wird, dann liegt die Streckgrenze hoher, und es ist eine größere Zugkraft notwendig, um
die Dehnung von l),5r/r zu erreichen. Die Feder 13
wird sich deshalb so weit ausdehnen, bis ihre vergrößerte Zugkraft der Zugkraft entspricht, die die Dehnu.-g
des Drahtes um 0,5 rr bewirkt. Hierbei führt der
doppelarmige Hebel 10 eine Schwenkung um seine Achse 9 entgegen dem Uhrzeigersinn aus. Wird das
Material des durch die Meßvorrichtung hindurchlaufenden Drahtes 20 weicher, dann liegt die Streckgrenze
niedriger, und es ist.eine kleinere Zugkraft im Draht 20 notwendig, um die Dehnung von 0,5 r£ zu
erreichen. Da aber die Zugfeder 13 in der waagerechten Mittelstellung des Hebels 10 eine größere Zugspannung
aufweist, als zur Dehnung des Drahtes 20 um 0,5f/ notwendig ist, wird der Draht 20 unterhalb
tier beiden Rollen 7, 8 durch diese größere Zugkraft der Zugfeder 13 so weit gedehnt, bis die Zugfeder
13 eine der Dehnung um 0,5% entsprechende Zugspannung
aufweist. Hierbei führt also der Hebel 10 eine Schwenkung um seine Achse 9 im Uhrzeigersinn
gemäß F i g. 2 aus. Ruckweise Schwenkungen des Hebels 10 werden durch die Dämpfungsvorrichtung 14
verhindert. Die durch die Schwenkbewegungen des Hebels 10 bewirkten Bewegungen des Fühlers 19 des
Längengebers 15 werden in Signale zur automatischen Steuerung der Glühvorrichtung umgewandelt. Ist der
die Meßvorrichtung durchlaufende Draht 20 zu hart, dann wird die Glühvorrichtung auf Grund der Versteilung des Fühlers 19 so eingeregelt, daß sie den
Draht stärker erhitzt, um wieder die vorbestimmte Streckgrenze und damit die gewünschte Materialeigenschaft zu erreichen. Ist der die Meßvorrichtung
durchlaufende Draht 20 zu weich, dann wird durch die entsprechende Bewegung des Fühlers 19 des Längengebers 15 die Glühvorrichtung so eingeregelt, daß
sie den Draht 20 weniger stark beheizt, daß die vorbe stimmte Streckgrenze und damit die gewünschte Materialeigenschaft
erreicht wird.
Die F i g. 5 zeigt ein Schaltbild einer Regelvorrichtung, die die Streckgrenze und/oder den Elastizitätsmodul auf einem vorbestimmten Sollwert halten kann.
Diese Regelvorrichtung weist Transduktoren 21, Siliziumgleichrichter 22, einen Regler 23 für die Vormagnetisierung, einen Istwert-Geber 24, der vom Fühler 19 des I.iingengebers 15 gesteuert wird, und einen Sollwerteinsteller 25 auf. Mit 26 ist die Glühstrecke
des Drahtes 20 bezeichnet.
Die Fig. 3zeigt ein Zug-Dehnungs-Diagramm von
Werkstoffen mit unterschiedlichem Elastizitätsmodul ohne Vorhandensein einer ausgeprägten Streckgrenze.
,Auch bei diesen Werkstoffen kann das erfindungsgemäße Verfahren und die Meßvorrichtung
nach Fig. 2 angewendet weiden.
ίο Hs besteht auch die Möglichkeit, bei einer gegebenen
Malcrialqualilät die mögliche niedrigste Streckgrenze selbsttätig zu erhalten. Solche Forderungen
können / Ii. bei der Herstellung von Wickcldrähten bestehen. Zu diesem Zweck verwendet man eine dem
zu glühenden Draht 20 zuzuführende Gliihspannung, die fortlaufend und periodisch um einen Mittelwert
pendelt. In Fi g. 4. in der über der Gliihspannung die
Streckgrenze des weichen Drahtes aufgetragen ist, ist ein solcher Mittelwert der Glühspannung mit 27 bezeichnet.dem
ein Mittelwert 28der Streckgrenze entspricht. Die Amplitude 29 der Schwankung der Gliihspannung
entspricht einer Amplitude 30 der Schwankung der Streckgrenze. Diese Amplitude 30 der
Schwankung der Streckgrenze wird mcßtechnisch eras f:*ßl. Solange diese Amplitude 30 noch nicht einen
vorbestimmten Minimalwert erreicht hat, wird der Mittelwert 27 der Gliihspannung erhöht. Bei dieser
Urhöhung des Mittelwertes 27 der Gliihspannung wird
sowohl der entsprechende Mittelwert 28 der Streckgrenze als auch die Amplitude 30 der Schwankung
der Streckgrenze immer kleiner. Sobald die Armplitude
30 der Schwai■ κungder Streckgrenze den vorbestimmten
minimalen Wert erreicht hat, erfolgt keine weitere Erhöhung des Mittelwertes 27 der Glühspannung.
Die Streckgrenze des geglühten Materials pen-, delt dann um einen Wert nahe dem erreichbaren Optimum.
Die Regelung selbst wird so ausgelegt, daß die Schwankungsbreite der Streckgrenze und ihre
mittlere Abweichung vom Optimum wegen ihrer Kleinheit nicht mehr stören.
Fig. 6 zeigt eine Schaltung einer hierfür vorgesehenen
Regelvorrichtung. Diese Regelvorrichtung weist Transduktoren 21, Siliziumgleichrichter 22, einen
Regler 23 für die Vormagnetisierung, einen Istwert-Geber 24, einen Sollwert-Einsteller 25, einen
Gleichrichter 31 und eine Siebkette 32 auf. Die Glühstrecke des zu glühenden Drahtes 20 ist wiederum mit
26 bezeichnet. Hierbei wird das vom Istwert-Geber 24 stammende Signal, das im vorliegenden FHIe eine
mit Wechselspannung überlagerte Gleichspannung ist. zunächst durch den Gleichrichter 31 gleichgerichtet. Anschließend wird diese der Wechselspannungskomponente proportionale Gleichspannung mit dem
eingestellten Sollwert verglichen. Auf diese Weise isl es möglich, automatisch stets einen optimalen Weichheitszustand des geglühten Drahtes gemäß Fi g. 4 einzuhalten.
Es besteht die Möglichkeit, die Meßvorrichtung gemäß F i g. 2 unmittelbar in die Glühvorrichtung einzu-
fügen, wobei die Glühspannung an den die Meßvor-
. richtung durchlaufenden Draht 20 angelegt und damit der Draht von dem ihn durchfließenden Strom erhitz!
wird. Neben der einfacheren Anordnung ergibt sicfi
hierbei der Vorteil, daß ein Teil der Rekristallisatior
erst nach Durchlaufen der Meßvorrichtung abläuft und der obenerwähnte unter 0,5% liegende Verhisi
an Bruchdehnung (Fig. 1: Gerade 4) nicht auftritt
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
409 «24/1J
Claims (10)
- Patentansprüche:L Verfahren zum kontinuierlichen Messen der Streckgrenze und/oder des Elastizitätsmoduls von in ihrer Längsrichtung bewegten Drähten, Bändern aus metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegte Draht (20), das bewegte Band um einen vorbestimmten Prozentsatz (0,5%) gedehnt und die zur Dehnung notwendige Zugkraft laufend gemessen wird,
- 2. Meßvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die zur Führung des Drahtes, Bandes zwei starr miteinander verbundene, konzentrisch zueinander liegende Rollen und im Abstande von diesen Rollen eine belastete dritte Rolle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Außendurchmesser der beiden kon lentrisch zueinander liegenden Rollen (7, 8) um den vorbestimmten Prozentsatz (0,5%) der Dehnung unterscheiden und daß die dritte Rolle (12) »uf einem schwenkbar gelagerten, unter Wirkung einer Feder (13) stehenden Hebel (10) angeordnet ist.
- 3. Meßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (10) ein zweiarmiger Hebel ist, an dessen einem Arm die dritte Rolle (12) angeordnet ist und dessen anderer Arm auf der einen Seite -iit einer Dämpfungsvorrichtung(14) und auf der anderen Seite mit einem Längengeber (15) in Verbindung stehi
- 4. Meßvornchtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine,- Herstellungsoder Weiterbearbeitungsvorrichtung für Drähte (20), Bänder nachgeordnet ist und daß sie eine Regelvorrichtung aufweist, die die Streckgrenze und/oder den Elastizitätsmodul auf einem vorbestimmten Sollwert hält.
- 5. Meßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung Transduktoren (21) oder Thyristoren aufweist.
- 6. Meßvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen einer Glühvorrichtung und einer Aufwickelspule vorgesehen und die Glühvorrichtung vom Längengeber(15) steuerbar ist.
- 7. Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein induktiver Längengeber (15) vorgesehen ist.
- 8. Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Längengeber (J 5) aus einer Fotozellenanordnung besteht.
- 9. Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glühvorrichtung verwendet wird, bei der das Glühen des Drahtes, Bandes mittels eines unmittelbar durch den Draht, das Band hindurchgeführten Stromes erfolgt, und daß eine Glühspannung benutzt wird, die fortlaufend periodisch um einen mittleren Wert (27) pendelt, und daß eine Regelvorrichtung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von einer vorbestimmten kleinsten Amplitude (30) der Streckgrenzenschwankung den Mittelwert (27) der Glühspannung einstellt.
- 10. Meßvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung Transduktoren (21) oder Thyristoren aufweist.11, Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie innerhalb der Glühstrecke (26) liegt.
Priority Applications (1)
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DE19712129323 DE2129323C3 (de) | 1971-06-12 | 1971-06-12 | Verfahren und Meß vorrichtung zum kontinuierlichen Messen der Streckgrenze und/oder des Elastizitätsmoduls von in ihrer Längsrichtung bewegten Drähten, Bändern aus metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19712129323 DE2129323C3 (de) | 1971-06-12 | 1971-06-12 | Verfahren und Meß vorrichtung zum kontinuierlichen Messen der Streckgrenze und/oder des Elastizitätsmoduls von in ihrer Längsrichtung bewegten Drähten, Bändern aus metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen |
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DE2129323C3 true DE2129323C3 (de) | 1974-06-12 |
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ID=5810664
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Cited By (1)
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DE2624755A1 (de) * | 1975-06-06 | 1976-12-09 | Trefimetaux | Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen messen des gluehniveaus von draht- oder bandmaterial |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10137258B4 (de) * | 2001-07-31 | 2004-04-15 | Koenig & Bauer Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Dehnungsverhaltens einer Papierbahn in einer Druckmaschine |
-
1971
- 1971-06-12 DE DE19712129323 patent/DE2129323C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2624755A1 (de) * | 1975-06-06 | 1976-12-09 | Trefimetaux | Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen messen des gluehniveaus von draht- oder bandmaterial |
Also Published As
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