DE2624755C3

DE2624755C3 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Messen des Glühniveaus von Draht- oder Bandmaterial

Info

Publication number: DE2624755C3
Application number: DE2624755A
Authority: DE
Inventors: Marc Asnieres Moreau
Original assignee: TREFIMETAUX 92115 CLICHY FR
Current assignee: TREFIMETAUX 92115 CLICHY FR
Priority date: 1975-06-06
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1984-01-26
Also published as: LU75078A1; DK245576A; DE2624755B2; IT1081096B; IE42831B1; IE42831L; GB1545609A; CA1061436A; FR2313457A1; US4061508A; SE7606383L; FR2313457B1; SE436366B; DE2624755A1; NL7605971A; BE842552A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Messen des Glühniveaus von Draht- oder Bandmaterial, insbesondere aus Aluminium oder einer von dessen Legierungen, Kupfer oder einer von dessen Legierungen oder auch aus rostfreiem Stahl.

Die zum Feststellen der mechanischen Eigenschaften, z. B. der Elastizitätsgrenze oder des Elastizitätsmoduls, eines Drahtes oder Bandes üblicherweise angewandten mechanischen Prüfverfahren bestehen darin, zu Prüfzwecken eine oder mehrere Proben des Produktes zu entnehmen.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß von der Fertigungslinie für das Produkt unabhängig arbeitende, genaue Prüfgeräte benutzt werden können. Dagegen hat es eine gewisse Anzahl von Nachteilen:

— Es werden nur die Proben untersucht, der größte Teil der Produktion bleibt ungeprüft. Während der Phase des Einsteilens ist es notwendig, die Fertigungslinie stillzusetzen, damit die folgenden Arbeitsoper?tionen durchgeführt werden können: Entnehmen einer Probe und Warten auf das Prüfergebnis, anschließendes Korrigieren der Einstellungen, Durchführen einer zweiten Kontrolle bei erneut stillgesetzter Fertigungslinie, und so fort, bis man sich an die angestrebten Merkmale herangetastet hat.

Verändern sich die Einstellungen beim Arbeiten der Fertigungslinie, wird das erzeugte Produkt fehlerhaft, bis der Fehler durch die nächste, an einer Probe durchgeführte Kontrolle festgestellt werden kann. Dadurch entstehen gelegentlich mengenmäßig bedeutende Produktverluste.

Schließlich kann es durch zwischen zwei Probenahmen auftretende kurzzeitige Veränderungen der Einstellparameter infolge von Schwankungen in den Umgebungsbedingungen, beispielsweise bei der Spannung des elektrischen Netzes, beim Durchsatz der Wärmeaustauschmedien, in der Umgebungstemperatur, dazu kommen, daß bestimmte Abschnitte des erzeugten Produktes fehlerhaft sind, ohne daß es durch die Prüfungen festgestellt werden kann.

(,5 Diese Nachteile machen deutlich, wie wichtig eine kontinuierlich arbeitende Prüfvorrichtung ist, die in die Fertigung'slinie eingebaut ist und eine die angestrebten mechanischen Eigenschaften kennzeichnende Meßgrö-

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ße unverzögert zur Verfügung stellt.

Beispielsweise weisen die im Telefonbau verwendeten isolierten Leiterdrähte einen elektrisch leitenden metallischen Kern auf, der aus einem durch Glühen behandelten Kupfer- oder Aluminiumdraht besieht. Es ist von Vorteil, wenn diese Drähte in einer entsprechenden Glühvorrichtung durch Joulesche Wärme kontinuierlich geglüht werden. Es ist dann notwendig, daß die elektrische Stromstärke, die in der Glühvorrichtung durch den Draht geht, um ihn auf die gewünschte Glühtemperatur zu bringen, exakt geregelt wird, da sie das erzielte metallurgische Gefüge bestimmt. Man sagt, die Stromstärke führt zu einem gegebenen »Glühniveau«.

Von diesem Glühniveau hängen bestimmte mechanische Eigenschaften ab, insbesondere die Elastizität des Drahtes im Bereich der geringen bleibenden Formänderungen, wobei diese Eigenschaften ihrerseits die Qualitäten der «Vierer« genannten elementaren Telefonkabel bedingen. Für die gute Qualität der erzielten - Viererkabel, durch deren Zusammenfügen ein Telefon-/ kabel gebildet wird, ist es daher wesentlich, daß die ' "Höhe der Glühstromstärke in jedem Moment exakt eingestellt wird, damit das angestrebte Glühniveau regelmäßig und kontinuierlich bzw. ständig erreicht wird.

Die optimale Höhe der Glühstromstärke ist von vornherein mit Exaktheit nicht bekannt, da sie bei einer gegebenen Glühvorrichtung von der Laufgeschwindigkeit des Drahtes, von seinem Querschnitt, seiner Zusammensetzung und seinem metallurgischen Lebenslauf, von seiner Anfangstemperatur, von den Wärmeübergängen zwischen dem sich bewegenden Draht und seiner Umgebung — Luft, Wasserdampf, Leitrollen — sowie von den Wärmeverlusten durch Abstrahlung abhängig ist.

Die verwendete,! Einrichtungen haben im allgemeinen eine Vorrichtung, mit der sich die Glühstromstärke abhängig von der Laufgeschwindigkeit regulieren läßt, wobei man von einer ungefähren und a priori vorgenommenen Berechnung des Gesetzes ausgeht, nach dem diese beiden Größen miteinander in Beziehung stehen müssen, damit bei sich ändernder Laufgeschwindigkeit ein konstantes Glühniveau erhalten bleibt. Diese Höhe der Glühstromstärke wird durch aufeinanderfolgende Versuche ermittelt. Daraus ergeben sich Zeitverluste, Metallverluste im Verlaufe der Prüfungen und vor allem, aufgrund der Schwankungen der oben aufgezählten Faktoren, die Unmöglichkeit, während des Betriebes die eventuellen Veränderungen des erzielten Glühniveaus festzustellen und zu korrigieren.

Das Fehlen einer solchen Prüfung im Betrieb ist die Ursache für zahlreiche, wegen mangelhaftem Glühniveau verworfene Ausschußfertigungen. Es erweist sich als besonders nachteilig beim kontinuierlichen Glühen von Aluminium, bei dem die Glühstrcrnstärke mit großer Genauigkeit reguliert werden muß.

Dies macht deutlich, wie wichtig eine Vorrichtung ist. die unmittelbar am Auslauf der Glühvorrichtung angeordnet, ein elektrisches Signal erzeugt, das für das am Draht tatsächlich erzielte Glühniveau und, genauer gesagt, für die mechanischen Eigenschaften des Metalls im Bereich der geringen bleibenden Formänderungen kennzeichnend ist.

Eine aus der FR PS 22 06 000 bekannte Vorrichtung dieser Gattung weist zwei fest miteinander verbundene und gleichachsige Rollen mit geringfügig unterschiedlichen Durchmessern D und c/auf. Das Dunchmesserverhältnis D/d ist beispielsweise gleich 1,003. Der Draht wickelt sich zuerst um die Rolle mit dem kleineren Durchmesser d, wird dann auf eine Scheibe mit Kraftmesser umgelenkt und wickelt sich scdann um die Rolle mit dem größeren Durchmesser ft In seiner kontinuierlichen Laufbewegung wird der Draht zwischen den beiden Rollen im Verhältnis D/d= 1,005 gedehnt Mit dieser Dehnung ist eine Zugheanspruchung verbunden, die insbesondere vom metallurgischen Zustand des Drahtes und, mehr nocJi, von dessen Glühniveau abhängig ist.

Diese Vorrichtung bedingt aber di< folgenden Meßfehler:

Der Draht ist bereits bei seinem Einlauf in die Meßvorrichtung gespannt, und diese ^nfangsspannung komm· zu jener von 0,05% hinzu, die durch den Durchlauf an den beiden Rollen erzeugt wurde. Daraus ergibt sich eine erste Meßfehler<]ueile.
Eine zweite Meßfehlerquelle hat ihre Ursache im möglichen Schlupf des Drahtes an den Rollen. Tatsächlich hat der Draht beiderseits einer Rolle eine sehr unterschiedliche mechanische Spannung, da diese in der Meßzone die Elastizitäisgrenze des Drahtes überschreitet, während sie vor und nach der Meßvorrichtung deutlich niedriger itt, um den Gefahren einer ungewollten Dehnung des Drahtes vorzubeugen. Der Draht wickelt sich um die Rollen mit einem Umschlingungswinkel, der imaügemeinen etwa 270° nicht überschreiten kann.

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Bei gut geglühtem und daher gut entfettetem Draht und vorausgesetzt, daß die Spannung des Drahtes vor und nach der Vorrichtung stabil und ausrechend hoch ist, tritt in der Praxis an den Rollen geringer Schlupf auf. Dem ist jedoch nicht so, wenn diese Bedingungen nicht erfüllt werden: Beispielsweise kann der Schlupf bei einem hart gezogenen oder ungenügend geglühten Kupferdraht sehr bedeutend sein, wobei die Anzeige dann einem stärker geglühten Zustand als in Wirklichkeit entspricht, indem der Draht wenig Streckfestigkeit aufweist. Die Anzeige ist also umgekelrt, und die Vorrichtung, wenn sie mit automatischer Regelung zum Steuern des Glühniveaus eingesetzt ist, löst eine Herabsetzung des elektrischen Glühstrorres aus, was dazu neigt, den Fehler zu verstärken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum konlinuierlichen Messen des Glühniveaus von Draht- oder Bandmaterial

so zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile überwinden.

Nach dem erfindungsgemäGen Verfahren wird der Draht oder das Band in kontinuierlichem Ablauf über eine im Durchmesser kleine Scheibe mit einer niedrigeren Spannung als derjenigen geführt, die der Elastizitätsgrenze des Draht- oder Ban<lwerkstoffes entspricht, wobei der Durchmesser der Scheibe und die Spannung so gewählt werden, daß dieser Dtrchlauf eine bleibende Dehnung des Drahtes oder Bandes zwischen Ό,Ι und 1% hervorruft, und diese bleibende Dehnung wird als für die mechanischen Eigenschaften des Drahtes und insbesondere für dessen Glühniveau kennzeichnender Meßwert genommen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung weist eine in Laufrichtung des Drahtes hintere Rolle und eine in Laufrichtung des Drahtes vordere Rolle atf, Zwischen diesen beiden Rollen ist eine im Durchmesser kleine Losscheibe am fr Jen Ende eines Armes angeordnet, der

um eine Achse schwenkbar ist und eine Vorrichtung, wie z. B. ein an ihm aufgehängtes Gewicht, zum Beaufschlagen der Losscheibe mit einer Kraft F und einen einen Regler für die Drehgeschwindigkeit einer der Rollen steuernden Stellungsfühler hat. Ein Rechner gestattet die Ermittlung der Relativabweichung -^- der Geschwindigkeiten der beiden Rollen. Der Draht läuft nacheinander über die hintere Rolle, die im Durchmesser kleine Scheibe und die vordere Rolle.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen Vorrichtungen zum kontinuierlichen Messen des Glühniveaus von Drahtmaterial, während in Fig.3 eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Messen des Glühniveaus von Bandmaterial · dargestellt ist.

In Fig.4 sind für kontinuierlich geglühte Proben eines Aluminiumdrahtes von 0,5 mm Durchmesser die Kurven der gemessenen Bruchdehnung <5°/o über der relativen Geschwindigkeitsrelativabweichung '" der

Meßscheiben der in Fig.2 dargestellten Vorrichtung für drei ansteigende Werte Fl, Fl und F3 der auf den Schwenkarm aufgetragenen Last gezeichnet.

F i g. 5 zeigt ein Häufigkeitsschaubild der hinsichtlich der Bruchdehnung <5% erziehen Ergebnisse.

IiTi Diagramm der Fig.6 sind für kontinuierlich geglühte Proben eines Kupferdrahtes von 0,8 mm Durchmesser die Kurven der gemessenen Bruchdehnung ö°/o über der Geschwindigkeitsrelativabweichung ^iLder Meßscheiben der in Fig.2 dargesteilten

Vorrichtung für drei ansteigende Werte F\,F2 und FZ der auf den Schwenkarm aufgetragenen Last gezeichnet

Das Verfahren zum kontinuierlichen Messen des Glühniveaus von Draht- oder Bandmaterial geht von der Tatsache aus, daß ein mehr oder weniger gut 4G geglühter Metalldraht beim Lauf über eine im Durchmesser kleine Scheibe bei einer konstanten und seine Elastizitätsgrenze unterschreitenden mechani schen Spannung eine leichte bleibende Dehnung erfahren kann. Diese bleibende Dehnung bildet den Meßwert, welcher die mechanischen Eigenschaften des Drahtes oder Bandes und insbesondere dessen Glühniveau kennzeichnet.

Die dem Draht auferlegte Spannung und der Durchmesser der Scheibe werden so gewählt, daß die Dehnung zwischen 0.1 und 1% beträgt. In der Praxis beträgt der Durchmesser der Scheibe im allgemeinen das 20- bis SOOfache. vorzugsweise das 30- bis 200fache des Durchmessers des Drahtes oder der Dicke des Bandes.

In Fig. t, 2 und 3 sind drei Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens dargestellt. In Fig. 1 und 2 ist der Draht mit 1 bezeichnet.die Richtungseiner kontinuierlichen Durchraufbewegung mit Pfeilen 2 angegeben.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 sind, drehbar um mit einer Tragplatte 3 fest verbundene Wellen, eine in Durchlaufrichtung des Drahtes 1 hintere Rolle 4 von einer Welle 5 und eine in Durchlaufrichtur.gdes Drahtes 1 vordere Rolle 6 von einer Welle 7 angetrieben. Der Draht 1 umschlingt diese beiden Rollen 4 und 6 schlupffrei.

Zwischen den Rollen 4 und 6 läuft der Draht ί über eine im Durchmesser kleine Losscheibe 8 an einer Welle 9, die am freien Ende eines Schwenkarmes 10 angeordnet ist, der um eine an der Tragplatte 3 befestigte Achse 11 schwenkbar ist. Auf den Schwenkarm 10 wirkt eine Kraft F₁ die beispielsweise durch eine an ihn angehängte Last in Form eines Gewichtes 12 ausgeübt wird.

Der Draht 1 oder das Band läuft nacheinander über die hintere Rolle 4, die Losscheibe 8 und die vordere Rolle 6, wobei er eine Schiinge 13 bildet, die die freie Verstellung des Schwenkarmes 10 zuläßt.

Die beispielsweise vom Gewicht 12 erzeugte Kraft F wirkt auf den Schv/enkarm 10 und damit auf die an seinem freien Ende angeordnete Losscheibe. 8. Die Kraft F ruft am Draht 1 oder am Band die angestrebte ,mechanische Spannung hervor. Ein Stellungsfühler 14 gestattet es, die Stellung des Schwenkarms 10 festzustellen und einen Regler 15 für die Drehgeschwindigkeit der hinteren Rolle 4 oder der vorderen Rolle 6 zu steuern. Auf diese Weise ist es durch Verändern der Geschwindigkeit einer der beiden Rollen 4 und 6 in Abhängigkeit von der Stellung des Schwenkarmes 10 möglich, die Losscheibe 8 unabhängig von der Dehnung des Drahtes 1 in einer richtigen Mittelstellung zu halten.

Jede der beiden Rollen 4 und 6 hat zwei Aufgaben zu erfüllen:

1) Sie soll es ermöglichen, daß der Draht 1 zwischen ihnen einer starken, seiner Elastizitätsgrenze nahekommenden mechanischen Spannung unterworfen wird, ohne daß diese Spannung auf die Drahtabschnitte vor und hinter der Rollen-Gruppe übertragen wird.

2) Sie soll es durch Messen ihrer Drehgeschwindigkeit ermöglichen, die Lineargeschwindigkeit des Drahtes 1 vor und nach Dehnung an der Losscheibe 8 zu

erfahren. Die Relativabweichung —ί- zwischen

diesen beiden Geschwindigkeiten wird automatisch in einem Rechner 16 ermittelt und gibt die Relativdehnung des Drahtes 1 beim Lauf über die Losscheibe 8 an.

Es se« darauf hingewiesen, daß mehrere der vorstehend beschriebenen Funktionen vorteilhaft mit bei einer Durchlaufglühvorrichtung bestehenden vergleichbaren Funktionen vereinigt werden können, was einen vereinfachten Aufbau der Gesamtanordnung ermöglicht. Zum Beispiel

— die Glühvorrichtungen weisen häufig Rollen zum Stabilisieren der Laufgeschwindigkeit des Drahtes auf; eines dieser Organe kann die Aufgabe der hinteren oder der vorderen Rolle übernehmen;

— die Drehgeschwindigkeit der Rollen der Glühvorrichtung wird häufig gemessen, damit die Glühstromstärke reguliert werden kann, und diese Messung kann beim Berechnen der Relativabweichung zwischen den Geschwindigkeiten der beiden Rollen benutzt werden;

— die Losscheibe 8 erfüllt die Aufgabe eines die Laufgeschwindigkeit des Drahtes regulierenden Speichers bzw. Puffers, eine Funktion, die am Auslauf der Glüh vorrichtungen vorhanden ist.

Bei der in F ί g. 2 dargestellten weiter ausgestalteten Ausführungsform bewegt sich der Draht 1 in der vom Pfeil 2 angegebenen Richtung und läuft nacheinander über die hintere Rolle 4, die er umschlingt und die von der an der Tragplatte 3 angeordneten Welle 5

angetrieben ist, sodann über eine Scheibe 17 mit normalem Durchmesser, d. h. mit einem Durchmesser, der deutlich größer ist als derjenige der Losscheibe 8, und die sich an einer Achse 18 frei dreht, die am freien Ende des Schwenkarmes 10 angeordnet ist. Der Schwenkarm 10 ist an seinem anderen Ende an der mit der Tragplatte 3 fest verbundenen Achse 11 schwenkbar aufgenommen. Danach läuft der Draht 1 über die vordere Rolle 6, die er umschlingt und die von der ebenfalls an der Tragplatte 3 angeordneten Welle 7 angetrieben ist. Die Stellung des Schwenkarmes 10 wird durch den Stellungsfühler 14 festgestellt.

Außerdem sind zwischen der hinteren Rolle 4 und der -,Losscheibe 17 die im Durchmesser kleine Losscheibe 8, die um die hier an der Tragplatte 3 angeordnete Achse 9 frei drehbar ist, und zwei die Losscheibe 8 einrahmende trägheitsarme Meßscheiben angeordnet, und zwar die Meßscheibe 19 mit einer Achse 20 zwischen der hinteren Rolle 4 und der Losscheibe 8, und die Meßscheibe 21 mit einer Aqhse 22 zwischen der Losscheibe 8 und der Losscheibe 17. Die Achsen 20 und 22 sind auf der Tragplatte 3 angeordnet. Die Meßscheibe 21 muß sich um ihre Achse 22 sehr leichtgängig drehen können. Der Draht 1 umschlingt die Losscheibe 8.

Der die Losscheibe 17 tragende Schwenkarm 10 ist mit einer, beispielsweise durch die Wirkung des Gewichtes 12 im voraus eingestellten Kraft F beaufschlagt, die sich auf die Achse 18 der Losscheibe 17 überträgt und es gestattet, dem Draht 1 die gewünschte Spannung aufzuerlegen. Der Stellungsfühler 14 des Schwenkarmes 10 ermöglicht es, die automatische Regelung der Geschwindigkeit der hinteren Rolle 4 oder der vorderen Rolle 6 zu steuern. Auf diese Weise ist es durch Verändern der Geschwindigkeit einer der beiden Rollen 4 und 6 in Abhängigkeit von der Stellung des Schwenkarmes 10 möglich, die Losscheibe 17 unabhängig von der Dehnung des Drahtes 1 in einer richtigen Mittelstellung zu halten. Die Rollen 4 und 6 gestatten es, am Draht ί in der Meßzone eine hohe mechanische Spannung aufzutragen, ohne daß diese hohe Spannung auf die Drahtabschnitte vor und hinter der Roüen-Gruppe übertragen wird.

Die lose drehenden Meßscheiben 19 und 21 gestatten es, die Lineargeschwindigkeit des Drahtes 1 vor und nach seiner Dehnung zu messen, die durch den Durchgang an der im Durchmesser kleinen Losscheibe 8 hervorgerufen wird. Die Losscheibe 8 ist bei diesem Beispiel nicht mehr am Ende des Schwenkarmes 10 angebracht. Somit ist die Messung sehr zuverlässig, da alle Parameter wohl bekannt sind.

Insbesondere ist die mechanische Spannung des Drahtes 1 bei seinem Lauf über die Losscheibe 8 bekannt, da die mechanische Spannung, welche von der mit der voreingestellten Kraft F beaufschlagten Losscheibe 17 aufgetragen wird, von der trägheitsarmen und sich frei um ihre Achse 22 drehenden Meßscheibe 21 exakt übertragen wird. Die durch Messen des Geschwindigkeitsverhältnisses der Meßscheiben 19 und 21 vorgenommene Messung der Dehnung des Drahtes 1 ist vom Schlupfmaß des Drahtes 1 an den Rollen 4 und 6 unabhängig. An den Meßscheiben 19 und 21 tritt kein Schlupf auf, da die mechanische Spannung des Drahtes 1 Vor und hinter diesen Meßscheiben 19 und 21 im wesentlichen gleich ist.

Ein bekannter elektronischer Rechner 16 (Dividiermodul) wandelt das Geschwindigkeitsverhältnis dieser beiden Meßscheiben 19 und 21 in ein elektrisches Signal um, das zum kontinuierlichen Anzeigen des erzielten Glühniveaus und auch zum Steuern des Glühniveaus durch Rückwirkung auf den den elektrischen Glühstrom liefernden Generator verarbeitbar ist.
Das Verfahren ist auch auf dünnes Bandmaterial und sogar auf dickes Bandmaterial in Ziehqualität anwendbar, und die in Fig.3 dargestellte Vorrichtung wird insbesondere für diesen Fall eingesetzt.
Die Ziehfähigkeii von im Durchlaufofen kontinuier-Hch geglühten Messingblechen ist von der Korngröße des geglühten Metalls abhängig, und diese wiederum steht in engem Zusammenhang mit dem Glühniveau, somit mit den im vorstehend beschriebenen Verfahren deutlich gewordenen mechanischen Eigenschaften.

Das Band 2? bewegt sich in der vom Pfeil 24 angegebenen Richtung. Es wickelt sich nacheinander um eine Baugruppe aus zwei in Laufrichtung des Bandes 23 hinteren R',ilen 25 und 26, die einen S-Block bilden, eine Meßtrommel 27, eine im Durchmesser kleine Trommel 28, die die Aufgabe erfüllt, welche bei den voraufgehenden Beispielen von der Losscheibe 8 wahrgenommen wurde, sodann um eine zweite Meßtrommel 29, eine am freien Ende des Schwenkarmes 10 angeordnete Trommel 30 und um eine Baugruppe aus zv/ei in Laufrichtung des Bandes 23 vorderen Rollen 31 und 32, die einen zweiten S-Block bilden. Der Schwenkarm 10 ist um die Achse 11 schwenkbar und mit einer Kraft F beaufschlagt, die beispielsweise von einer an ihn angehängten Last in Form des Gewichtes 12 hervorgerufen wird. Der Stellungsfühler 14 ermöglicht das Feststellen der vom Schwenkarm 10 eingenommenen Stellung; er steuert die Drehgeschwindigkeit einer der Rollen-Blöcke 25,26 oder 31,32. Alle Rollen 25,26, 31, 32 sind um an einer Tragplatte 3 angeordnete Achsen drehbar, mit Ausnahme der Trommel 30, die sich dank einer vom Band 23 gebildeten Schlinge 33 mit dem freien Ende des Schwenkarmes 10 verstellen kann.

D'e Arbeitsweise ist die gleiche wie beim zweiten Beispiel oben beschrieben: Wegen der Notwendigkeit eines exakten Antriebes des Bandes 23 sind die Rollen 4 und 6 einfach durch die Rollen-Blöcke 25,26 und 31,32 ersetzt.

Der relative Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Meßtrommeln 27 und 29 liefert über den Rechner 16 ein das Glühniveau des Bandes 23 kennzeichnendes Signal.

Es versteht sich, daß, wenn die Losscheibe 8 und die Trommel 28 einen genügend kleinen Durchmesser haben, um eine Dehnung des Drahtes 1 oder des Bandes

so 23 hervorzurufen, die anderen Scheiben, Rollen und Trommeln ausreichend große Durchmesser aufweisen, um keinerlei Verformung des Drahtes 1 oder des Bandes 23 herbeizuführen.

In Fig.4 sind für kontinuierlich geglühte Proben eines Aluminiumdrahtes von 0,5 mm Durchmesser die Kurven der gemessenen Bruchdehnung <5% über der beim entsprechenden Glühvorgang beobachteten relativen Geschwindigkeitsabweichung-^-der Meßschei-

ben 19 und 21 der in Fig.2 dargestellten Vorrichtung für drei ansteigende Werte F\,F2 und F3 der auf den Schwenkarm 10 aufgetragenen Last gezeichnet.

Von diesem Draht wurden 500 kg hergestellt; die angestrebte Dehnung <5% betrug etwa 25%, bei einem Minimum von 20%. Das Verhältnis -!^- war gleich 0,3%

gewählt. Die bei 128 Proben aus zehn Drahtringen auf einer Länge von 200 mm gemessenen Werte der

Bruchdehnung ö% lagen zwischen 21 und 29%, mit einer im Häufigkeitsschaubild der F i g. 5 angegebenen Verteilung. Dieses für eine laufende Fertigung von Aluminiumdraht geeignete Ergebnis ist mit einer herkömmlichen Glühvorrichtung ohne Meßeinrichtung für das Glühniveau nicht zu erreichen und ist besser als dasjenige, das bei sonst gleichen Bedingungen mit der oben erwähnten Vorrichtung erzielbar ist.

Im Diagramm der Fig.6 sind für kontinuierlich geglühte Proben eines Kupferdrahtes von 0,8 mm Durchmesser die Kurven der gemessenen Bruchdehnung ö% über dem beim entsprechenden Gluhvorgang

beobachteten Verhältnis -£JL fur drei ansteigende

Werte Fl, Fl und FZ der am Schwenkarm 10 der in Fig 2 dargestellten Voirichtung aufgetragenen Last gezeichnet.
Die Vorrichtung zeigtkeinerlei Tendenz zu Ungleich-

gewicht, und die Korrelation zwischen <5°/o und -^- ist

ausgezeichnet, unabhängig vom angestrebten Glühniveau.

Versuche, die mit der Vorrichtung gemäß F i g. 3 an einem dicken Messingband in Ziehqualität vorgenommen wurden, zeigten die einwandfreie Korrelation zwischen den mit der Vorrichtung gemessenen Werten für-^ und der Korngröße des Metalls. Es ist möglich,

die Qualität der im Glühofen vorgenommenen Behänd-' Jung kontinuierlich zu überprüfen und die Glühofehtem-' pefatur entsprechend zu korrigieren.

Die Erfindung ist auf die kontinuierliche zerstörungsfreie Prüfung jeder physikalischen oder mechanischen;' Eigenschaft anwendbar, die mit dem Glühniveau eines beliebigen Materials in Drahtform oder als dünnes oder dickes Band in Beziehung gesetzt werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

k -il -Ί.Ϊ1« *m14 Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Messen des Glühzustandes von Draht- oder Bandmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das kontinuierlich laufende Drah'.- oder Bandmaterial längs eines Weges mit einem kreissegmentförmigen Abschnitt mit einem Krümmungsradius zwischen dem Zehn- und Zweihundertfünfzigfachen des Drahtdurchmessejs bzw. der Banddicke geführt wird und dabei einer einstellbaren, konstanten, unterhalb der Elastizitätsgrenze liegenden Spannung unterworfen wird, bei der sich das Material während des Passierens des kreissegmentförmigen Abschnitts um 0,1 bis 1% dehnt, und daß der Glühzustand des Draht- oder Bandmaterials aus dessen Bewegungsgeschwindigkeit vor und hinter dem kreissegmeniförmigen Abschnitt ermittelt wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens «nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in Bewegungsrichtung des Materials (1; 23) erste Meßrolle (4; 19; 27) und eine in Bewegungsrichtung des Materials zweite Meßrolle (6; 21; 29), die um ortsfeste Achsen (5, 7; 20, 22) drehbar sind, eine zwischen den Meßrollen angeordnete Losscheibe (8;

^-28), deren Durchmesser zwischen dem Zwanzig- bis iFünfhundertfachen des Drahtdurchmessers bzw. der ^r'1 Banddicke liegt, eine Einrichtung (10,12,14,15) zum Beaufschlagen des um die Losscheibe laufenden

%,Materials mit der einstellbaren, konstanten Span-

'nung unterhalb der Elastizitätsgrenze, bei der sich v'das Material beim Passieren der Losscheibe um 0,1 ^bis 1% dehnt, und eine Einrichtung (Rechner 16) zum

!Erzeugen eines dem Drehzahlunterschied der j Meßrollen entsprechenden Meßwertes.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Beaufschlagen des um die Losscheibe (8; 28) laufenden Materials (1; 23) mit der einstellbaren, konstanten Spannung durch eine am freien Ende eines Schwenkarms (10) gelagerte Spannscheibe (8; 17; 30) gebildet ist, welcher Schwenkarm eine Einrichtung (Gewicht 12) zum Beaufschlagen der Spannscheibe mit einer einstellbaren, das um die Spannscheibe umlaufende Material spannenden Kraft aufweist und mit einer Steuereinrichtung (14,15) zusammenarbeitet, die die Bewegungsgeschwindigkeit des Materials vor oder hinter der Losscheibe (8) derart steuert, daß die Lage des Schwenkarms konstant bleibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Losscheibe (8) gleichzeitig Spannscheibe ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, ,dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (14, 15) die Drehzahl der ersten oder zweiten Meßrolle (4) oder (6) steuert.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Meßrollen (19, 21) um ihre ortsfesten Achsen (20, 22) frei drehbar sind, daß in Bewegungsrichtung des Materials (1; 23) vor und hinter den Meßrollen je eine Transportrolle (4, 6; 25, 26 bzw. 31, 32) angeordnet ist und daß die Steuereinrichtung (14, 15) die Drehzahl einer der Transportrollen steuert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Losscheibe (8; 28) um eine ortsfeste Achse (9) drehbar ist und daß die Spannscheibe (17;

30) der Einrichtung zum Beaufschlagen des um die Losscheibe laufenden Materials mit der einstellbaren, konstanten Spannung zwischen der in Bewegungsrichtung des Materials zweiten Meßrolle (21; 29) und der nachfolgenden Transportrolle (6; 31,32) angeordnet ist

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Transportrolle zu einer einen S-Block bildenden Rollen-Baugruppe (25, 26) und (31,32) gehört

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Losscheibe (8; 28) zwischen dem Dreißig- und Zweihundertfachen des Drahtdurchmessers bzw. der Banddicke liegt.