DE2512743A1

DE2512743A1 - HARDNESS MEASUREMENT ON MOVING METAL STRIPS

Info

Publication number: DE2512743A1
Application number: DE19752512743
Authority: DE
Inventors: Werner Gebhard; Karl Mack
Original assignee: Aluminium Walzwerke Singen GmbH
Current assignee: Constellium Singen GmbH
Priority date: 1975-03-22
Filing date: 1975-03-22
Publication date: 1976-09-30
Also published as: GB1538557A; IT1058488B; FR2305727A1; CH594243A5

Description

ALUfIINIUM-VJALZWERKE SINGEN GMBHALUfIINIUM-VJALZWERKE SINGEN GMBH

Hardness measurement on running metal strips

Die Wärmebehandlung von Metallbändern erfolgt heute vielfach in sogenannten Banddurchlauföfen. Das Band wird vor dem Ofeneinlauf abgewickelt, durchläuft einen Heiz- und Kühltunnel und wird schliesslich wieder aufgewickelt.The heat treatment of metal strips nowadays often takes place in so-called continuous belt furnaces. The belt is in front of the furnace inlet unwound, goes through a heating and cooling tunnel and is finally rewound.

Diese Art der Bandglühung wird häufig zur Entfestigung (Rückglühung) eines kaltverfestigten Bandes auf einen zwischenharten, nicht völlig rekristallisierten Zustand verwendet. Abweichungen der Materialfestigkeit über den zulässigen Toleranzbereich hinaus müssen frühzeitig erkannt und durch Nachregelung des Ofens korrigiert werden. Es ist deshalb notwendig, den Härtezustand des aus dem Heiz- und Kühltunnel auslaufenden Bandes zu bestimmen.This type of strip annealing is often used for softening (back annealing) of a work-hardened tape is used to an intermediate hard, not fully recrystallized state. Deviations the material strength beyond the permissible tolerance range must be recognized early and readjusted of the furnace must be corrected. It is therefore necessary to check the hardness of the leaking from the heating and cooling tunnel To determine the band.

Die im Handel erhältlichen Härteprüfzangen und Handhärteprüfer sind für eine solche Kontrolle wenig geeignet. Mit ihnen ist die heute in der Halbzeugindustrie gewünschte Messgenauigkeit und Messicherheit nicht erreichbar. Ausserdem können sie anThe commercially available hardness testers and hand hardness testers are not very suitable for such a control. With them is the measurement accuracy and reliability required in the semi-finished product industry today cannot be achieved. You can also use

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einem laufenden Band nur bei niedrigen Geschwindigkeiten verwendet werden, während man heute zur Steigerung der Produktivität hohe Bandgeschwindigkeiten anstrebt.used on a moving tape only at low speeds whereas today high belt speeds are strived for in order to increase productivity.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Härtemessung an laufenden Metalibändern, insbesondere aus Aluminium und seinen Legierungen, zu schaffen, das unmittelbar nach der Wärmebehandlung in regelmässigen Abständen vom Bedienungspersonal unabhängige Härtemessungen erlaubt, welche zur Steuerung des Glühofens verwendet v/erden können.The present invention is therefore based on the object of providing a method for measuring hardness on moving metal strips, in particular from aluminum and its alloys, to create that immediately after the heat treatment in regular Distances from the operating personnel allow independent hardness measurements, which are used to control the annealing furnace can.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass ein in einer Rolle verschiebbar eingebauter, federbelasteter Bolzen mit einem über den Umfang der Rolle hinausragenden Prüfkörper auf dem aus dem Ofen austretenden Band abgewälzt, und der auf diese Weise im Blech erzeugte Eindruck automatisch ausgemessen wird.The object of the invention is achieved by the fact that a spring-loaded bolt which is installed displaceably in a roller with a test piece protruding beyond the circumference of the roll rolled onto the belt emerging from the furnace, and the on the impression created in the sheet metal in this way is measured automatically.

Die Härtemessungen können kontinuierlich oder in einstellbaren, regelmässigen Abständen erfolgen. Das laufende Band wird von der Rolle auf ein frei drehbares Gegenlager gedrückt, wodurch Rolle und Gegenlager in Rotation versetzt werden. Der in die Rolle eingebaute Bolzen trägt den über den Umfang der Rolle hinausragenden Prüfkörper. Dieser Prüfkörper wird während der Rotation der Rolle auf das ablaufende Band gedrückt.The hardness measurements can be carried out continuously or at adjustable, regular intervals. The running belt is pressed by the roller onto a freely rotatable counter bearing, causing the roller and counter bearing to rotate. The bolt built into the roller carries the test specimen that protrudes beyond the circumference of the roller. This test specimen will pressed onto the unwinding belt while the roller is rotating.

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Dabei wird, wie bei bekannten, stationären Härteprüfverfahren, eine durch Federn genau definierte, einstellbare Prüfkraft wirksam.As with known, stationary hardness testing methods , an adjustable test force precisely defined by springs becomes effective.

Nach einer anderen Ausgestaltung des Prüfgerätes zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Rolle derart angetrieben, dass die Geschwindigkeit ihres Aussenumfangs und die Bandgeschwindigkeit übereinstimmen.According to another embodiment of the test device for carrying out the method according to the invention, the role driven in such a way that the speed of its outer circumference and the belt speed match.

Die erzeugten Eindrücke werden sofort ausgewertet, z.B. durch Ausmessen der Eindringtiefe oder der Eindruckgrösse in der Bandebene.The impressions generated are evaluated immediately, e.g. by measuring the depth of penetration or the size of the impression in the Band level.

Das Ausmessen der Eindrucktiefe erfolgt beispielsweise während der Erzeugung des Eindruckes, indem der Verschiebeweg des Prüfkörpers elektrisch (z.B. mittels Dehnungsmessstreifen oder induktiver Wegmessung) gemessen wird.The measurement of the indentation depth takes place, for example, during the creation of the indentation by means of the displacement path of the test body is measured electrically (e.g. using a strain gauge or inductive displacement measurement).

Eine typische Abmessung oder die Fläche des Eindrucks in der Bandebene werden vorzugsweise mit optisch-elektronischen Mitteln ausgemessen. Der Durchmesser bzw. die Länge oder Breite des Eindrucks können durch photo-elektrische Abtastung bestimmt werden.A typical dimension or the area of the impression in the plane of the strip are preferably made with opto-electronic Means measured. The diameter or the length or width of the impression can be determined by photo-electric scanning to be determined.

Der Messwert kann zur automatischen Regelung des vorgeschalteten Banddurchla.ufofens verwendet werden. Dabei wird min-The measured value can be used for the automatic control of the upstream conveyor belt furnace. Thereby min-

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destens einer der Parameter Bandgeschwindigkeit, Wälzgasgeschwindigkeit oder Ofentemperatur so verändert, dass eine Beeinflussung der Bandhärte im Sinne einer Korrektur zur Wiederherstellung des vorgegebenen Wertes erfolgt.at least one of the parameters belt speed, circulating gas speed or oven temperature changed so that an influence on the hardness of the belt in the sense of a correction for The specified value is restored.

In der Figur wird der Aufbau eines zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeigneten Prüfgerätes schematisch im Längsschnitt dargestellt.In the figure, the structure of a for implementing the inventive Test device suitable for the method shown schematically in longitudinal section.

Die Rolle 1 ist frei drehbar in einer Halterung 2 gelagert, wobei sowohl ein Wälz- wie auch ein Gleitlager verwendet v/erden kann. Der als Träger des Prüfkörpers 3 verwendete Bolzen 4 ist in einer entsprechenden Aussparung der Rolle 1 in einer Kugelführung oder einem Gleitlager eingebaut. Der in Richtung seiner Rotationsachse, welche ihrerseits durch die Drehachse der Rolle 1 verläuft, bewegliche Bolzen 4 ist mit Federelementen 5, beispielsweise Teller- oder Schraubenfedern vorgespannt. Diese Elemente können mit einer Stellschraube 6 je nach gewünschter Federkraft verschieden stark gespannt v/erden.The roller 1 is freely rotatably mounted in a holder 2, both a roller bearing and a plain bearing being used v / can earth. The bolt 4 used as the carrier of the test body 3 is in a corresponding recess in the roller 1 installed in a ball guide or a plain bearing. The one in the direction of its axis of rotation, which in turn goes through the axis of rotation of the roller 1 runs, the movable bolt 4 is provided with spring elements 5, for example plate or coil springs biased. These elements can have different strengths with an adjusting screw 6 depending on the desired spring force tense v / earth.

Als Gegenlager dient eine auf einer Halterung 7 frei drehbare Rolle 8, welche z.B. der Aussenring eines Wälz- oder Gleitlagers sein kann.A roller 8 which can be freely rotated on a bracket 7 serves as a counter-bearing, which e.g. Can be plain bearing.

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Mindestens eine der Halterungen 2 und 7 kann in der Vertikalrichtung zur Oberfläche des Bandes 9 verschoben werden.At least one of the brackets 2 and 7 can move in the vertical direction to be moved to the surface of the belt 9.

Zur Durchführung der Härtemessungen werden die Halterung 2 oder die Halterung 7 oder beide verschoben, bis das laufende Band 9 von den Ringen 1 und 8 mit einem bestimmten Anpressdurck festgeklemmt wird. Die frei beweglichen Ringe 1 und 8 nehmen die Geschwindigkeit des laufenden Bandes an.To carry out the hardness measurements, the holder 2 or the holder 7 or both are moved until the current one Band 9 is clamped by the rings 1 and 8 with a certain pressure. The freely moving rings 1 and 8 assume the speed of the moving belt.

Erreicht der Prüfkörper 3, der vorzugsweise eine Kugel, beispielsweise mit einem Durchmesser von 2,5 mm, ist, das Band 9, hinterlässt er, je nach Einstellung der Federelemente 5, einen der Härte des Bandmaterials entsprechenden Eindruck. Dabei wird der den Prüfkörper tragende Bolzen 4 entlang seiner Längsachse verschoben. Dieser Bolzen muss sehr leicht beweglich sein, eine Kugelführung ist deshalb besonders vorteilhaft. In besonderen Fällen kann der Bolzen 4 als Hohlkörper ausgebildet sein, seine Masse und seine Trägheit sind dann kleiner. Während den Messungen bleibt die Bandgeschwindigkeit stets unverändert.If the test body 3, which is preferably a ball, for example with a diameter of 2.5 mm, the band 9, it leaves, depending on the setting of the spring elements 5, a the hardness of the band material corresponding impression. The bolt 4 carrying the test body is moved along its Shifted longitudinal axis. This bolt must be very easy to move, so a ball guide is particularly advantageous. In special cases, the bolt 4 can be designed as a hollow body, its mass and its inertia are then smaller. The belt speed always remains unchanged during the measurements.

Werden die Halterungen unverändert belassen, so erfolgen in regelmässigen Abständen, die dem Umfang der Rolle 1 entsprechen, Messungen, welche eine ununterbrochene automatische Regulierung des Banddurchlaufofens gewährleisten.If the brackets are left unchanged, then at regular intervals that correspond to the circumference of roll 1, Measurements that guarantee uninterrupted automatic regulation of the conveyor belt furnace.

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Claims

. Claims

1. Method for hardness measurement on running metal strips, in particular made of aluminum and aluminum alloys, thereby characterized in that a spring-loaded bolt installed displaceably in a roller with an over the Circumference of the roll protruding test specimen rolled on the tape emerging from the furnace, and in this way The impression created in the sheet is automatically measured.

2. The method according to claim 1, characterized in that the impression of the test body is a precisely defined, adjustable Test force becomes effective.

3. The method according to claim 2, characterized in that the impression depth during the impression by electrical Measurement of the displacement of the bolt carrying the test body is measured.

4. The method according to claim 3, characterized in that the indentation depth by means of strain gauges or inductive Distance measurement is measured.

5. The method according to claim 2, characterized in that a typical dimension or the area of the impression in the sheet metal level is measured optically-electronically.

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6. The method according to claim 1, characterized in that a freely rotating roller is used.

7. The method according to claim 1, characterized in that the roller is driven in such a way that the speed of its outer circumference matches the speed of the belt.

8. Application of the method according to any one of claims 1-7, characterized in that the measured values for the automatic control of a conveyor belt furnace by changing from at least one of the parameters belt speed, circulating gas speed or oven temperature.

ALUMINUM ROLLING MILLS SINGEN GMBH

Singing, February 14, 1975
FJP-HBr / gg
Case 836

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