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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung für eine hydraulische
Freiformschmiedepresse mit einem den Abstand der Preßwerkzeuge erfassenden Istwertgeber
und einem an den Istwertgeber angeschlossenen Anzeigegerät.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung
für eine hydraulische Freiformschmiedepresse zu schaffen, welche die Dicke des zwischen
den Werkzeugen liegenden Rohlings bei Beginn des Verformungsvorgangs anzeigt. Die
Anzeige der WerkstückdiQke und damit das Erfassen dieses Wertes unmittelbar vor
dem Verformungsvorgang soll das bisher übliche umständliche Messen der Werkstückdicke
mittels Tastlehren od. dgl. erübrigen und insbesondere bei programmgesteuerten Schmiedepressen
dazu verwendet werden, um die bei einem Hub erfolgende Verformung nach Maßgabe der
Ausgangsdicke des Werkstücks festzulegen.
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Bisher ist es zwar bekannt gewesen (deutsche Patentschrift 436113),
an einer Schmiedepresse einen den Abstand der Preßwerkzeuge erfassenden Istwertgeber
und ein an diesen angeschlossenes Anzeigegerät vorzusehen. Die Stellung des Zeigers
auf dem Anzeigegerät entspricht jeweils dem Abstand der Preßwerkzeuge voneinander.
Es dient hauptsächlich, so in Verbindung mit Endschaltern, zum Stillsetzen des Bären
bei bestimmtem Hubstand und zum vorherigen Herabsetzen der Drehzahl des Motors des
elektrohydraulischen Antriebs. Diese bekannte Einrichtung ist aber zur Lösung der
gestellten Aufgabe nicht brauchbar, weil während des Schmiedens sich die Anzeige
am Anzeigegerät dauernd entsprechend dem Abstand der Preßwerkzeuge voneinander ändert.
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Es ist ferner noch bekannt gewesen (Zeitschrift »Stahl und Eisen«,
79 [1959], Nr. 8, 16. April, S. 5l0), bei hydraulischen Pressen die Umschaltung
von Niederdruck auf Hochdruck in Abhängigkeit vom Druck im Niederdruckkreislauf
vorzunehmen, wobei man den beim Beginn der Verformung ansteigenden Druck im Niederdrucksystem
als Betätigungsmittel für die Umschaltorgane von Niederdruck auf Hochdruck verwendet
hat. An eine Möglichkeit zum Messen der Anfangsdicke des Rohrlings bei Beginn der
Verformung ist dabei nicht gedacht gewesen.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß
durch einen zwischen dem Istwertgeber und dem Anzeigegerät eingeschalteten Unterbrecher,
der während des freien Senkens des Bären geschlossen gehalten ist und beim Auftreffen
des Bärwerkzeugs auf das Schmiedestück durch die hierbei eintretende Änderung einer
Zustandsgröße im Pressensystem geöffnet und offengehalten wird, derart, daß die
in diesem Zeitpunkt erreichte Anzeige des Anzeigegeräts festhaltbar ist.
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Der Unterbrecher im Rahmen der Erfindung kann ein Druckschalter sein,
der an die Druckmittelleitung für den Bärantrieb angeschlossen ist und von dem sich
bei Anlage der Werkzeuge am Werkstück aufbauenden hydraulischen Preßdruck geöffnet
wird. Andernfalls kann auch ein synchron mit .der Bewegung des Bären angetriebener
Tachogenerator vorgesehen sein, dessen Drehzahländerung beim Auftreffen des Bärwerkzeugs
auf das Schmiedestück den Unterbrecher betätigt. Weiter kann statt dessen an der
Druckmittelzuleitung ein Mikrophon als Steuergeber für den Unterbrecher vorgesehen
sein.
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Das Anzeigegerät kann bei der Erfindung ein in Richtung auf die Nullstellung
nicht vorgespanntes Voltmeter sein.
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Die Erfindung kann an Freiformschmiedepressen verwendet werden, die
mit Dampf, Wasser, Öl oder anderen Druckmitteln betätigt werden; wichtig ist nur,
daß eine sich bei Anlage des beweglichen Werkzeugs an den Rohling ändernde Größe,
wie insbesondere ein Strömungsmitteldruck, verfügbar ist.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert, die
schematisch eine Freiformschmiedepresse mit Anzeigevorrichtung darstellt.
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Das bewegliche Werkzeug 50 sitzt am Bären 51,
welcher
eine Zahnstange 52 trägt; diese wirkt mit einem Ritzel in einem Getriebekasten
53 zusammen, welcher auf dem Grundrahmen 54 der Presse mit Hilfe einer Konsole
55 befestigt ist. Der Getriebekasten 53 trägt ferner ein Drehpotentiometer
56. Die Winkelstellung des Ritzels und daher des Abgreifarmes des Potentiometers
56 ist somit durch die Stellung des Bären 51 relativ zum Grundrahmen 54 und damit
durch den Abstand zwischen dem sich bewegenden Werkzeug 50 und dem festen
Werkzeug 50' auf dem Grundrahmen 54 bestimmt.
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Auf dem Getriebekasten 53 sitzt ferner ein Tacho-, metergenerator
T, der durch diesen Getriebekasten mit angetrieben wird. Wenn sich der Bär
51 bewegt, wird der Tachometergenerator T mit einer Geschwindigkeit angetrieben,
.die der Geschwindigkeit des Bären proportional ist. Eine hydraulische Leitung
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führt Druckmittel für die Abwärtsbewegung der Presse. Andere hydraulische
Anschlüsse sind nicht gezeichnet.
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Das Potentiometer 56 wird mit einer bekannten Spannung über die Leitungen
14,15 beaufschlagt. Da der Schieber durch die Bewegung des Bären
51 angetrieben wird, liefert das Potentiometer eine Spannung, die abhängig
vom Abstand der Preßwerkzeuge 50, 50' ist. Dieser Abstand ist selbstverständlich
gleich den Abmessungen des Schmiedestücks in Bewegungsrichtung des sich bewegenden
Preßwerkzeugs in dem Augenblick, in dem die Werkzeuge mit dem Schmiedestück in Eingriff
kommen. Die Spannung vom Potentiometer 56 wird außer auf das Detektorsystem
über die Leitungen 12' und 14' und einen Unterbrecher S auf ein Anzeigegerät
1 aufgegeben. Wenn der Unterbrecher S geschlossen ist, zeigt das Anzeigegerät 1
kontinuierlich den Abstand der Preßwerkzeuge an. Der Unterbrecher wird durch eine
Vorrichtung geöffnet, die anspricht, sobald beim Auftreffen des Bärenwerkzeugs auf
das Schmiedestück der beim freien Senken des Bären herrschende Druck rasch stark
ansteigt, und der Anzeiger wirkt derart, daß er nicht auf seine Nullstellung zurückläuft,
sondern die Stärke des Schmiedestücks bei Beginn des Schmiedevorgangs anzeigt. Will
man lediglich die Dicke des Schmiedestücks ohne anschließendes Schmieden messen,
dann läßt sich das Signal des Unterbrechers S so einrichten, daß eine weitere Bewegung
des Bären zum Anhalten gebracht wird. Vor allem ist es jedoch wünschenswert, die
Dicke des Schmiedestücks bei Beginn eines Schmiedevorgangs zu kennen, und in diesem
Fall kann die Presse weiter durchdrücken, nachdem die Messung erfolgt ist.
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Der Unterbrecher S, der anspricht, wenn das Bärwerkzeug auf das Schmiedestück
auftrifft, kann jede geeignete Form aufweisen. Er kann, wie aus der Figur ersichtlich,
aus einem druckempfindlichen
Schalter bestehen, der in die Druckmittelleitung
67 eingesetzt ist. Er kann auch in den Kreis des Tachometergenerators T eingeschaltet
sein und durch einen Drehzahlabfall dieses Generators betätigt werden. Weiterhin
kann der Steuergeber des Unterbrechers in Form eines Mikrophons ausgebildet sein,
das in der Nähe des Druckmittelsystems der Presse derart angeordnet ist, daß es
bei Änderung des Grundtones anspricht. Gegenbenenfalls kann auch ein Zentrifugalschalter
auf der Welle des Tachometergenerators T vorgesehen sein, wobei der Schalter normalerweise
geöffnet ist, wenn der Bär sich rasch in Richtung des Schmiedestücks bewegt, jedoch
geöffnet wird, wenn der Bär seine Geschwindigkeit beim Auftreffen auf das Schmiedestück
rasch vermindert.
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Soll das Potentiometer 56 in übereinstimmung mit dem Werkzeugabstand
ein Signal erzeugen, dann handelt es sich bei dem Anzeigegerät I vorzugsweise um
ein Voltmeter, welches in Richtung der Nullstellung nicht vorgespannt ist. Ein Abschalten
des Voltmeters vom Potentiometer durch den Unterbrecher S läßt dann den Spannungsanzeiger
in der der Dicke des Schmiedestückes vor dem Auftreten der Preßwirkung entsprechenden
Stellung stehen. An Stelle dieses Anzeigegerätes kann man selbstverständlich auch
einen schnell wirkenden Folgeservomechanismus verwenden, der eine Fernanzeige der
Stellung liefert. In diesem Fall wird das von dem sich bewegenden Bären abgeleitete
Stellungssignal zum Servosystem geführt, wo es einen Anzeigearm antreibt. Der Unterbrecher
S wird dann in die Zuführung auf den Servomotor eingeschaltet. Wie beim vorhergehenden
Ausführungsbeispiel wird der Servomotor abgeschaltet, wenn das Bärwerkzeug auf das
Schmiedestück trifft, und zeigt daher die Dicke des Schmiedestücks an. Man kann
die Dicke des Schmiedestücks auch dadurch feststellen, daß man einen über den Unterbrecher
mit dem Anzeigegerät geschalteten Kerntransformator an Stelle eines Potentiometers
verwendet. Die Wirkungsweise ist die gleiche.
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Will man eine Anzeige erhalten, wenn das Schmiedestück die Preßwerkzeuge
verlassen hat, dann werden Vorrichtungen vorgesehen, die einen Warn- oder Steuerkreis
betätigen, wenn der Unterbrecher S kein Signal während der gesamten Bewegung des
Bären liefert. Für diesen Zweck kann ein Alarmrelais AL, das einen (nicht
dargestellten) Alarmkreis betätigt, in den Kreis 12', 14' des Anzeigegeräts I eingeschaltet
sein. Das Potentiometer ist so angeordnet, daß sich bei abnehmendem Abstand der
Preßwerkzeuge eine zunehmende Spannung ergibt, und das Relais AL ist so eingestellt,
daß sich eine Spannung ergibt, die den Kontakt zwischen den Preßwerkzeugen oder
einem vorher gegebenen minimalen Abstand der Preßwerkzeuge entspricht. Auf diese
Weise wird das Relais AL nur betätigt, wenn die Presse einen Hub ohne Betätigung
des Unterbrechers S macht.
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Sicherheitsvorrichtungen dieser Art fallen nicht unter die Erfindung
und sind nur zur Abrundung erläutert.
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Während die Vorrichtung derart beschrieben wurde, als habe sie ein
Drehpotentiometer 56, welches eine Anzeige des Abstandes der Preßwerkzeuge 50, 50'
liefert, und ein Signal, das diesem Abstand entspricht, kann man für die Betätigung
des Anzeigegerätes I auch einen linearen Umformerimpulsgenerator oder einen Schlüsselkommutator
verwenden, der durch die Bewegung des Bären 51 angetrieben wird. Das Signal ist
in diesem Fall ein Zahlensignal oder in anderer Weise verschlüsselt.