DE2536532A1

DE2536532A1 - Einrichtung zur korrektur des sollwertes des schmiedemasses bei schmiedepressen unter verwendung von v-saetteln als schmiedewerkzeug

Info

Publication number: DE2536532A1
Application number: DE19752536532
Authority: DE
Inventors: Derlef Fuellers; Eduard Schmitz
Original assignee: Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1975-08-16
Filing date: 1975-08-16
Publication date: 1977-02-24
Also published as: JPS5224961A; US4098105A; JPS5524376B2; GB1549795A; IT1067829B; FR2321352A1

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MCli.LER · O. CiROSSE · Γ. POLLMEIER

12. August 1975

snz-wa

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Anmelder: Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft 4 Düsseldorf, Steinstraße 13

Einrichtung zur Korrektur des Sollwertes des Schmiedemaßes bei Schmiedepressen unter Verwendung von V-Sätteln als Schmiedewerkzeug

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Korrektur des Sollwertes des Schmiedemaßes bei Schmiedepressen mit V-förmig ausgebildeten Schmiedewerkzeugen, wobei die Steuerung der Schmiedepresse mit wegabhängiger Umschaltung der Ventile erfolgt, indem die Schaltung des oberen bzw. des unteren Umschaltpunktes während des Schmiedevorganges nach Vergleich von Soll- und Istwert vollzogen wird, wobei der Istwert von einem mit dem Oberholm beispielsweise mit einer Zahnstange verbundenen Geber und einem Zähler und der Sollwert für das Schmiedemaß (pro Durchgang) als Zahlenwert vom Steuerpult dem Zähler vorgegeben wird.

Bekanntlich liegen beim Schmieden mit Flachsätteln die formgebenden Flächen von Ober- und Untersattel in horizontaler Ebene zueinander parallel. Als Bezugspunkt bzw. Bezugsebene (Nullpunkt) für die Schmiedemaßvorgabe wird die Stellung von Ober- und Untersattel zueinander angesehen, in welcher die formgebenden Flächen von Ober- und Untersattel aufeinander aufliegen.

Die Erfassung des Abstandes der vorgenannten Flächen voneinander im Betriebszustand erfolgt in bekannter Weise durch einen digitalen Geber, welcher beispielsweise durch die mit dem Oberholm verbundene Zahnstange in eine Drehbewegung versetzt wird und dabei . ein elektrischem Wegabbild der Hubbewegung in einer elektrischen Impulsfolge erzeugt. Dabei stellt das ermittelte Maß des Hubes

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den Istwert des Abstandes der formgebenden Flächen von Ober- und Untersattel dar und wird zur Bestimmung des Schmiedemaßes benutzt. Beim Schmieden wird der Istwert des Schmiedemaßes durch eine geeignete elektrische Einrichtung mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Wird bei Übereinstimmung von SoIl- und Istwert die relative Hubbewegung von Obersattel und Untersattel zueinander beendet, so kann der Sollwert als Schmiedemaßvorgabe angesehen werden. Außer mit Flachsätteln als Schmiedewerkzeugen zu schmieden, wird seit Jahrzehnten ebenfalls das Schmieden mit sogenannten V-Sätteln praktiziert. Bei diesen weisen der Ober- und der Untersattel je eine V-förmige Ausnehmung zur Aufnahme des Schmiedegutes auf. Die V-förmigen Ausnehmungen sind symmetrisch zur horizontalen Ebene ausgebildet. Bei aufeinandergefahrenen V-Sätteln mit einem öffnungswinkel von 90 ° bildet sich beispielsweise eine quadratische Öffnung, deren Diagonalen senkrecht bzw. waagerecht liegen. Die quadratische Öffnung wird durch das Schlüsselmaß d . erfaßt, wobei das Schlüsselmaß

mm

jeweils den Abstand der beiden einander gegenüberliegenden, zueinander parallelen Sattelflächen darstellt. Das gilt sinngemäß auch für V-Sättel, deren öffnungswinkel ungleich 90 ° ist_f nur 45 ° oder weniger beträgt.

Ein V-Sattelpaar läßt das Verschmieden eines Werkstückes im Durchmesserbereich von

d . = d ^d = 2 d . mxn max mm

zu. Dieses gilt für alle Vierkant-, sinnvolle Vielkant- bis Rundstücke.

Beim Schmieden von Vierkant-, Vielkant- oder Rundprofilen mit V-Sätteln ergibt sich das Problem, daß der Abstand der formgebenden Flächen von Unter- und Obersattel nicht dem Schmiedemaß des zwischen den Flächen befindlichen Schmiedegutes entspricht, da der Abstand zwischen den forgebenden Flächen winklig zur vertikalen

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Bewegungsrichtung der Schmiedesättel liegt. Demzufolge kann der Abstand zwischen den formgebenden Flächen von Ober- und Untersattel nicht ohne weiteres zu der Erfassung des Istwertes des Schmiedegutes und zum Vergleich mit dem Sollwert als Schmiedemaßvorgabe herangezogen werden.

Vielmehr hat man sich bisher, gestützt auf Erfahrungswerte und das Messen des Schmiedegutdurchmessers nach jedem Schmiededurchgang von Hand damit begnügt, in der Endphase durch Vorgabe des Schmiedemaßes von Hand sich an das Sollfertigungsmaß des Schmiedegutes heranzutasten.

Ein derartiger Betrieb der Schmiedepresse bis zum Sollfertigmaß bedarf aus verständlichen Gründen einer erheblichen Manipulationszeit und hat Verluste im Durchsatz zur Folge, da die zur Verfügung stehende Presskraft der Schmiedepresse bei den letzten Durchgängen nicht voll ausgefahren werden kann, um Ausschuß durch Untermaße zu vermeiden.

Der Erfinder hat sich daher die Aufgabe gestellt, die Steuerung der Schmiedepresse beim Betrieb mit V-Sätteln dahingehend zu verbessern, daß die durch die V-Sattelform bedingten geometrischen Verhältnisse auftretenden Abweichungen zwischen dem vertikalen Hubweg und der winklig dazu erfolgenden Schmiedemaßnahme je Hubvegeinheit zwischen den zueinander parallel liegenden formgebenden Flächen je Schmiededurchgang derart selbsttätig korrigiert wird, daß der vorgegebene Sollwert mit dem Istwert des Schmiedemaßes übereinstimmt.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird vorgeschlagen, den tatsächlichen Sollwert des Schmiedemaßes aus der Addition des gewünschten Sollwertes und einem für jeden Pressendurchgang ermittelten Korrekturwert, bedingt durch die winklige Lage zwischen der Ebene für die Hubwegerfassung und der Verformungsebene, zu bilden und dem Ist-Sollwert-Vergleicher zuzuführen«

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In weiterer Ausbildung der Erfindung wird einem elektrischen Funktionsgeber das Schlüsselmaß d . und das Schmiedemaß d für jeden Schmiededurchgang zugeführt. Der Funktionsgeber bildet den Korrekturwert für den Hubweg entsprechend dem tatsächlichen Sollwert. Der Korrekturwert wird anschließend mit dem Sollwert des Schmiedemaßes addiert und die Summe als elektrische Steuergröße dem Ist-Sollwert-Vergleicher vorgegeben.

Dadurch ist es nunmehr auch beim Schmieden mit V-Sätteln als Schmiedewerkzeug möglich, das vorgegebene Schmiedemaß mit einem entsprechend korrigierten Hubweg wie beim Schmieden mit Flachsätteln genau anzufahren und damit Zeitverluste beim Herunterschneiden des Schmiedestückes bis zum Endmaß zu vermeiden. Auch wird die bisher bestehende Gefahr, beim Fertigschmieden ein Untermaß, d. h. Ausschuß zu erhalten, vermieden. Es kann somit auch beim Schmieden mit V-Sätteln die Schmiedepresse auf optimalen Durchsatz gefahren werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt die Zeichnung dar. Es zeigen:

Fig. 1 die Lage des Nullpunktes des Hubweges bei aufeinandergefahreru2n Flachsätteln,

Fig. 1a die Lage des Nullpunktes des Hubweges bei aufeinandergefahrenen V-Sätteln,

Fig. 2 eine Darstellung der Bezugsgrößen für die Ableitung des Korrekturwertes bzw. der dem Funktionsgeber vorzugebenden Korrekturformel,

Fig. 3 die Schmiedepressensteuerung bein Schmieden mit V-Sätteln im Prinzip und

Fig. 4 die Gestaltung der Schaltorgane des Funktionsgebers im Prinzip.

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In der Fig. 1 ist mit 0„ ein oberer Flachsattel und mit U ein unterer Flachsattel als Schmiedewerkzeug einer Schmiedepresse in aufeinandergefahrener und geöffneter Position dargestellt. Da der Hubweg in vertikaler Ebene mit der Verformungsrichtung übereinstimmt, fallen der mechanische und der elektrische Nullpunkt in der waagerechten Ebene, in welcher der obere Flachsattel 0_p auf dem unteren Flachsattel Up aufliegt, zusammen.

In der Fig. 1a ist mit 0„ ein oberer V-Sattel und mit U„ ein unterer V-Sattel bezeichnet. Bei aufeinandergefahrenem oberen V-Sattel CL. und unterem V-Sattel U bildet die Seitenlänge d_m^ das Schlüsselmaß, welches dem kleinsten zu erreichenden Schmiedemaß entspricht. Wie aus der Darstellung des geöffneten oberen V-Sattels 0„ zu ersehen ist, wird der Schmiedehub auch hier, wie beim Flachsattelschmieden in vertikaler Ebene als Hubweg erfaßt. Mit V-Sätteln als Schmiedewerkzeug können Vierkant-, Vielkant und Rundprofile mit einem Schlüsselmaß d_max = 2 d_min bis zu einem Schlüsselmaß im Querschnitt verringert werden. Um den geometrischen Verhältnissen beim Schmieden mit V-Sätteln im Hinblick auf eine der tatsächlichen Querschnittsabnahme, entsprechende elektrische Huberfassung Rechnung zu tragen, ist es erforderlich, die Festlegung des elektrischen Nullpunktes für die Hubwegerfassung unter die horizontale Teilungsebene der Schmiedewerkzeuge zu legen. Der neue Nullpunkt wird als sogenannter "Virtueller Nullpunkt" N„ bezeichnet.

Nach Fig. 2 errechnet sich das beim eingestellten Schmiedemaß d sich ergebende tatsächliche Schmiedemaß zu:

d· = d . +
mxn

Daraus resultiert, daß nach der bisher bekannten Art, mit V-Sätteln als Schmiedewerkzeuge zu schmieden; das Bedienungspersonal ein größeres Sollmaß der Sattel-Vertikalbewegung einstellen muß als sich der Durchmesser des zu schmiedenden Werkstückes ergeben soll. Diese Einstellung erfolgte bisher empirisch und erforderte wiederholte Kontrollmessungen an dem Schmiedestück, um dessen Maßhaltigkeit zu prüfen.

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Anknüpfend an diesen Sachverhalt hat der Erfinder, wie in Fig. 2 dargestellt, folgende Zusammenhänge erkannt:

Nach erfolgter Nullpunkt-Justierung bei aufeinandergefahrenem Ober und Untersattel C« und U„ wird bei der folgenden Einstellung der öffnungsweite (Schlüsselmaß der V-Sättel) der Nullpunkt N nach unten verschoben und der virtuelle Nullpunkt N-. festgelegt, der die Bezugsebene für das Schmiedemaß d¹ bildet. Wird von diesem Nullpunkt N_v der Durchmesser d des zu schmiedenden Werkstückes eingestellt, so bewegt sich der Obersattel CL₇ um den Weg d - d . nach

V mm

oben. Diese Bewegung ergibt jedoch nicht das gewünschte Schmiedemaß d, sondern das Schmiedemaß d¹, welches um den Betrag χ kleiner ist als das gewünschte Schmiedemaß d. Um das gewünschte Schmie demaß d zu erhalten, muß somit der Obersattel um den Weg

. 0 0 0 0

a = fP . χ aus a = χ + χ = 2 χ

a = (IP . χ
weiter nach oben gefahren werden. Mit

χ = d - d¹

d - d .

^d' - ^dmin

ergibt sich:

a - (21 . (3 - (d_ml

_mln

durch weitere Umformung erhält man:
a - ( ^- 1) . (d -

Wird der Nullpunkt N„ in Abhängigkeit vom Durchmesser d des zu schmiedenden Werkstückes nach vorgenannter Punktion verschoben und zu diesem korrigierten Nullpunkt N„ der Durchmesser d de 3 zu schmiedenden Werkstückes addiert, so erhält man die Stellung des Obersattels, die dem Durchmesser des zu schmiedenden Werkstückes ent-

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spricht. Diese Verschiebung des Nullpunktes N erfolgt bei gleichzeitiger Addition des Sollmaßes mit der Einstellung des gewünschten Schmiedemaßes über einen elektrischen Funktionsbildner, der
vorzugsweise in digitaler Technik ausgeführt wird.

Wird eine Schmiedepressensteuerung für das Schmieden mit Flachsätteln zusätzlich mit einer vom Durchmesser des Schmiedegutes abhängigen Korrektur des Nullpunktes N„ ausgestattet, so stellt sich selbsttätig beim Schmieden mit V-Sätteln eine Hubhöhe h, gemessen
vom Nullpunkt N„ ein, die den vorbestimmten und eingestellten
Durchmesser des Schmiedestückes ergibt.

Aus vorstehenden Ausführungen resultiert beim Betrieb der Schmiede presse:

1. eingestellter Durchmesser d

2. sich selbsttätig einstellender Korrekturwert
des Nullpunktes N_y a = ( JJ¹ - 1) . (d -

3. sich einstellende Hubhöhe, gemessen vom ursprünglichen Nullpunkt N_vh = d + a = d+ ( /UP - 1) · (d- d_mi

4. Damit ergibt sich der Werkstückdurchmesser

d — d . a
zu , . mm ,

mm

_{d +} min ₊ ff ^{1) (d}-^dmin) min ρ ρ

= d

Die Gerade A stellt in der Fig. 2 die Verschiebung des Nullpunktes N„ in Abhängigkeit von dem vorgewählten Schmiedemaß d bei vorgegebenem Schlüsselmaß d . dar. Der Wert d . ist dabei durch den

min mm

der einander gegenüberliegenden Schmiedeflächen beim Aufeinanderfahren des Obersattels CL. auf den Untersattel U_v bei V-förmig ausgebildeten Schmiedewerkzeugen festgelegt.

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Die Gerade B stellt das Istschmiedemaß ohne Korrekturwert dar und die Gerade C zeigt das Sollschmiedemaß, welches für jeden Wert mit der Summe aus den jeweiligen Werten von A und B übereinstimmt. Damit ist aus dem Diagramm zu ersehen, daß es mit dieser Methode möglich ist, ohne manuelle Manipulation auch beim Schmieden mit V-Sätteln eine selbsttätige Korrektur des Ist-Schmiedemaßes zum Soll-Schmiedemaß zu erreichen und damit auch das V-Sattelschmieden steuerungstechnisch ebenso problemlos wie das Flachsattelschmieden zu gestalten.

In der Fig. 3 sind mit 1 Säulen einer hydraulischen Schmiedepresse bezeichnet, längs derer ein Laufholm 2 verschiebebeweglich geführt ist. Mit dem Laufholm 2 ist ein als V-Sattel ausgebildeter Obersattel 3 lösbar verbinden. Mit dem Unterholm 4 der Schmiedepresse ist ein dem Obersattel 3 gegenüberstehender ebenfalls als V-Sattel ausgebildeter Untersattel 5 lösbar verbunden. Der Obersattel 3 sowie der Untersattel 5 bilden gemeinsam das Schmiedewerkzeug. Seitlich des Untersattels 5 sind Rückzugszylinder 6 angeordnet, deren Druckkolben 7 mit dem Laufholm 2 verbunden sind. An den Säulen 1 ist ein Zylinderholm 8 befestigt, der einen Preßzylinder 9 trägt. Ein in dem Preßzylinder 9 geführter Druckkolben 10 ist an seinem freien Ende mit dem Laufholm 2 verbunden.

über eine Traverse 13 ist eine Zahnstange 14 mit dem Laufholm 2 verbunden. Die Zähne der Zahnstange 14 greifen in den Zahnkranz eines Ritzels 15 ein, welches über eine Welle 16 mit einem ortsfest angeordneten Impulsgeber 17, vorzugsweise einem digitalen Weggeber, drehbeweglich verbunden ist. Der Impulsgeber 17 ist über eine elektrische Wirkverbindung 19 mit einem Anpassungsverstärker 20 verbunden, welcher die vom Impulsgeber 17 zugeführten Impulsfolge als Wegabbild für die Bewegung des Obersattels 3 gegenüber dem Untersattel 5 dem elektrischen Niveau der Steuerung anpaßt. Von dem Anpassungsverstärker 20 führt eine weitere elektrische' Wirkverbindung 22 zur Impulsauswertung 23. Diese ist über weitere elektrische Wirkverbindungen 24, 24a mit einem Vor- und Rückwärtszähler 25 verbunden. Eine weit -re elektrische Wirkverbin-

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dung 26 führt zum Ist-Sollwert-Vergleicher 2 7, welcher bei jedem Pressenhub das Kommando zum Umsteuern der Schmiedepresse an die entsprechenden Ventile der Pressensteuerung über eine Wirkverbindung 29 und einen Leistungsverstärker 30 weitergibt.

Der Vor- und Rückwärtszähler 25 ist über eine weitere Wirkverbindung 32 mit einer Anzeigevorrichtung 33 für den Pressenhub verbunden .

Mit 35 ist ein BCD-codierter S.chalter des gewünschten Schmiedemaßes d und mit 36 ist ein BCD-codierter Schalter für das Schlüsselmaß d . , welches die V-Sättel (Obersattel 3 und Untersattel 5) in aufeinandergefahrener Lage zwischen den einander gegenüberliegenden Werkzeugflächen miteinander bilden, bezeichnet. Wirkverbindungen 37, 38 führen von den Schaltern 35 und 36 zu einem als Funktionsbildner ausgebildeten elektronischen Rechner 39. Von dem Rechner führt eine Wirkverbindung 40 zu einem Addierer 41, der über eine weicere Wirkverbindung 42 mit dem Ist-Sollwert-Vergleicher 2 7 verbunden ist. Ein Vorwahlschalter 44 für den Rückhub (oberer Umschaltpunkt) ist über eine Wirkverbindung 45 mit dem Addierer 41 verbunden.

Von' dem Leistungsverstärker 30 führen elektrische Leitungen 47 zur Steuerung des Druckableitungsventils 48, welches an die Druckmittelrohrleitungen 49 der Rückzugszylinder 6 eingeschaltet ist, während Leitungszweige 47a zu den Druckzuleitungsventilen 50, 51 führen. Die Druckwasserventile 50, 51 sind in die Druckmittelrohrleitungen 53, 54 des Druckzylinders 9 eingeschaltet. Eine weitere elektrische Leitung 56 führt von dem Leistungsverstärker 30 zu dem Rückzugsventil 57, welches ebenfalls in die Druckmittelrohrleitungen 49 eingeschaltet ist, während der Leitungszweig 56a mit dem Druckableitungsven til 59 verbunden' ist, welches in einen Zweig der Druckmittelrohrleitung \-4 des Druckzylinders 9 eingeschaltet ist.

Das Rechenwerk zur Schmiedemaßvorgabe bei Verwendung von V-Sätteln wird wie folgt beschrieben:

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Die Hubhöhe errechnet sich, wie beschrieben, zu

h = d + ( jfl⁷- 1) . (d - d_min) = d + 0,41421 . (d -

Wird 0,41421f^-0,4 gesetzt, ergibt die Beziehung h = d + 0,4 . (d - d_min)

eine hinreichende Einstellgenauigkeit, wenn, wie noch gezeigt werden wird, unter gewissen Bedingungen Korrekturwerte berücksichtigt werden. Somit kann ein relativ einfaches digitales Rechenwerk eingesetzt werden, das im folgenden beschrieben wird.

Der Rechengang wird zweckmäßigerweise anhand eines nachstehend aufgeführten Rechenbeispiels und Fig. 4 parallel zur Beschreibung betrachtet. Entsprechende Hirn/eispunkte werden angegeben.

Über je einen BCD-codierten Schalter 35, 36 (BCD = dezimal-dualer Code) werden das gewünscht des V-Sattels eingestellt.

Code) werden das gewünschte Schmiedemaß d und das Öffnungsmaß d

Im dezimal-dualen Code werden die Ziffern 0 bis 9 des Dezimalsystems durch die entsprechenden Dualzahlen verschlüsselt:

Bewertungsfaktor: 2 2 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Die Dezimalzahl 597 wird beispielsweise im BCD-Code wie folgt verschlüsselt:

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0	0	0	0
0	0	0	L
0	0	L	0
0	0	L	L
0	L	0	0
0	L	0	L
0	L	L	0
0	L	L	L
L	0	0	0
L	0	0	L

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OLOL LOOL OLLL.

Der Wert d . wird invertiert 60 und in einem Addierwerk 61 zu dem min

Wert d hinzugezählt, wodurch sich die Differenz d-d . im Differenz-³ mm

wertbildner 61 ergibt. Diese Differenz muß mit der Konstanten 0,4 multipliziert werden. Dies erfolgt so, daß zunächst durch 10 dividiert und anschließend mit 4 multipliziert wird.

Die Division durch 10 erfolgt durch einfaches Verschieben der Digits um eine Stelle nach rechts in den Registern 62 und 62a. Die sich dann ergebenden Zehner- und Einer-Digits einerseits und das Zehntel-Digit andererseits werden bei der folgenden Rechenoperation ge- · trennt verarbeitet.

Die aus Zehner- und Einerstelle bestehende BCD-codierte Zahl wird in einem Codewandler 6 3 in eine Dualzahl umgewandelt. Die nun erforderliche Multiplikation mit 4 läßt sich bei einer Dualzahl durch

erschieben der Bits um zwei Stellen nach links in einem Register 64 bzw. 65 auf einfache Weise bewerkstelligen. Das sich einstellende Teilergebnis sei als Summand 1 bezeichnet.

Die Multiplikation des Zehntel-Digits mit 4 wird mit hinreichender Genauigkeit so ausgeführt, daß das Bit mit der kleinsten Wertigkeit (rechtes Bit) vernachlässigt und die verbleibende Dualzahl '3 Bits) als Summand 2 zum Summanden 1 im Summierer 66 hinzuaddiert wird. Es ergibt sich der Wert 0,4 . (d-d . ) .

Um die eingangs erwähnte Vereinfachung 0,41421 ΐ& 0,4 so weit wie notwendig zu kompensieren, wird bei einer durch das digitale Rechenwerk ermittelten Zahl 0,4 . (d-d . ) = 32 der Korrekturwert

min ^

1 mittels Addierer 67 hinzuaddiert. Bei 0,4'· (d-d . ) = 64 wird mittels Addierer 68"das Ergebnis um weitere 2, bei 0,4 . (d-d . ) = 128 nochmals mittels Addierer 69 um weitere 2 erhöht.

Der errechnete Wert 0,4 . (d-d . ), der möglicherweise um die erwähnten Korrekturen vergrößert wurde, wird im Codewandler 70 zu dem

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im Codewandler 70 von BCD in Dual Code umgewandelten Schmiedemaß d mittels Addierer 71 hinzuaddiert.

Das Prinzip des Rechenwerkes zeigt Fig.

Ein Rechenbeispiel ist nachfolgend wiedergegeben.

Der Einstellfehler durch die getroffene Vereinfachung 0,41421 0,4 errechnet sich wie folgt ^_n h " ^h0,41421 _f~ _η

f = - p . _^ . 1000 L°/ooJ

worin negative Werte Untermaß und positive Werte Übermaße darstellen.

- 10³ £°/ooJ

m min (d-d_min) _ _1Q3 fo

Für den Wert 0,4 (d-d . ) wird der digital errechnete Wert, gegebe nenfalls unter Berücksichtigung notwendiger Korrekturen, eingesetzt.

Bei Verwendung eines V-Sattels 100 mm beträgt das Übermaß weniger als 1,2 %, das Untermaß weniger 9,1 °/oo. I ergeben sich beispielsweise für die Sättel

als 1,2 %, das Untermaß weniger 9,1 °/oo. Folgende Einstellfehler

V-Sattel 150 mm: Übermaß ·<· 9,1 °/oo

Untermaß<z 6,1 °/oo

V-Sattel 250 mm: Übermaß < 6,3 °/oo

Untermaß< 4,8°/oo

V-Sattel 400 mm: Übermaß < 4,3 °/oo

Untermaß"^ 3,6 °/oo

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Für das nachfolgend aufgeführte Beispiel ergibt sich folgende Fehlerrechnung:

0,4 (d-d . ) - 0,41421 (d-d . ) ,

f = - fP. SHl J. 3Si2_ .

Dual 00L0L00L0 ist Dezimal

597

- 81,59937

597

f = - 0,95 °/oo

(jVooJ

P 82 - 0,41421 (597-400) , Γ ~\ . . ΙΟ"⁵! °/ooJ

597

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Beispiel: Schmiedemaß d
Sattelmaß d

mxn

- 14 -

= 597 mm
= 400 mm

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OLOL

LOOL

OLLL

	min	0000
OLOO	0000	OLLL 0000
OLOL OLOO	LOOL 00OO

00OL

LOOL

00OL

OLLL

OOLOOLL
OOLOOLLOO

OLL

OOLOOLLLL

OOLOLOOOO

LO

OOLOLOOLO

LOOLOLOLOL
LOLOLOOLLL

35; 36

60 61

LOOL OLLL 62; 62a

63

64

OLL# 65

66

6 7

68 70 71

h^ . ,= 2⁹ + 2⁷ + 2⁵ + 2² + 2¹ + 2° = 512+128+32+4+2+1 = 679 mm Dezimal

Die Funktionsweise der Schmiedepreüsensteuerung ist folgende:

Ausgehend von der DT-PS 1 230 651 (US-PS 3 196 647), in der bereits die Steuerung einer entsprechenden Schmiedepresse mit Flachsätteln als Schmiedewerkzeuge beschrieben und dargestellt ist, wird hier die Steuerung einer V-Sattel-Schmiedepresse in ihrer Funktion abgehandelt.

Vor Betriebsbeginn des Schmiedevorganges wird der obere V-Sattel 3 gegen den unteren V-Sattel 5 gefahren und die Nullpunkt-Justierung für den Nullpunkt N an dem Impulsgeber 17 vorgenommen. Anschließend wird mit dem BCD-codierten Schalter 36 das Schlüsselmaß d . der

min

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y-Sättel 3, 5 und mit dem gleichfalls codierten Schalter 35 das Schmiedemaß d, d. h. der gewünschte Solldurchmesser des Schmiedestückes S nach dem ersten Schmiededurchgang eingestellt. Mit dem Schalter 44 wird der Rückhub des oberen V-Sattels 3 von seinem unteren Umkehrpunkt zum c aren Umkehrpunkt beim Schmieden eingestellt.

In dem Rechner 39 wird nach der Funktion h = d + 0,4 (d-d_min)

aus den vorgegebenen Werten für das Schmiedemaß d und das Schlüsselniaß d . die Hubhöhe h, gemessen vom virtuellen Nullpunkt N„ ermittelt und über die Wirkverbindung 40 dem Addierer 41 als digitaler Wert zugeführt. In dem Addierer 41 wird der mit dem BCD-codierten Schalter 44 vorgegebene Rückhubwert dem digitalen Wert für den Schmiedehub h hinzuaddiert, welcher den Sollwert für einen Schmiedehub (Hin- und Rückhub) bildet, der über die Wirkverbindui.g 42 dein Vergleicher 27 übermittelt wird. In dem Vergleicher 27 erfolgt der Verqleich von Ist- und Sollwert eines jeden Schmiedehubes. Solange beim Ist- und Sollwert nicht hinsichtlich des statischen Wertes des Schmiedemaßes und der dynamischen Codefolge des Istwertes eine Übereinstimmung besteht, erfolgt eine entsprechende Bewegung des Laufhols 2 und des oberen, als V-Sattel ausgebildeten Schmiedewerkzeugs 3. Das geschieht dadurch, daß über die Wirkverbindung 29 von dem Vergleicher 27 der Leistungsverstärker 30 solange über Steuerleitungen 47, 47a bzw. 56, 56a die Druckzuleitungsventile 50, 51 und das Druckableitungsventil 48 beim Schmiedehub oder das Rückzugsventil 57 und das Druckableitungsventil -_-y bei Rückhub betätigt, bis Codegleichheit im Vergleicher 27 besteht. Der Istwert uos Hubweges der Presse wird nach Richtung und Größe über die mit dem Laufholm 2 beispielsweise starr verbundene Zahnstange 14 über das Ritzel 15 auf der Welle 16 auf den rotierenden Impulsgeber 17 übertragen, welcher eine der Laufholmbewegung entsprechende Impulsfolge über die Wirkverbindung 19 einem Anpassungsverstärker 20 zuführt. Von diesem gelangt die

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Impulsfolge über die Wirkverbindung 22 zur Impulsauswertung 23, in welcher Vor- und Rückwärtsimpulse (je nach Bewegung des Laufholms 2 beim Schmiedehub oder Rückhub) voneinander getrennt und über Wirkverbindungen 24 oder 24a getrennt den Vor- oder Rückwärtszähler 25 vorgegeben werden. Die Impulsfolgen werden einerseits über die WirkVerbindung 32 der Ziffernanzeige 33 übermittelt, wo der jeweilige Hubweg abzulesen ist und andererseits dem Vergleicher 27 vorgegeben, welcher die den Istwert darstellende Impulsfolge mit dem über die Wirkverbindung 42 eingespeisten Sollwert vergleicht und nach Übereinstimmung von Ist- und Sollwert den nächsten Schmiedehub der Presse in vorbeschriebener Weise einleitet.

Nach jedem Schmiededurchgang, d. h. nach einer Folge gleicher Schmiedehübe über die Länge des Schmiedestückes wird der nächste Wert für das Schmiedemaß d für den folgenden Schmiededurchgang an dem Schalter 35 vorgewählt. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis das Endschmiedemaß erreicht ist.

Durch die selbsttätige Korrektur des Hubweges h nach der Beziehung zwischen der winklig zu der Hubwegerfassung ii, .ertikaler Ebene liegende Schmiede- bzw. Verformungsebene des Schmiedegutes mittels des Rechners 39 ist es möglich, auch für das Schmieden mit V-Sätteln eine selbsttätige Steuerung zu verwirklichen, wie diese beim Schmieden mit Flachsätteln bereits praktiziert wird.

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Claims

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE · F. POLLMElER - 17 - - 8.2545 - Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Korrektur des Sollwertes des Schmiedemaßes bei Schmiedepressen mit V-förmig ausgebildeten Schmiedewerkzeugen, wobei die Steuerung der Schmiedepresse mit wegabhängiger Umschal-

.tung der Ventile erfolgt, indem die Schaltung des oberen bzw. des unteren Umschaltpunktes während des Schmiedevorganges nach Vergleich von Soll- und Istwert vollzogen wird, wobei der Istwert von einem von der Bewegung des Oberholms abhängig betätigbaren Geber und einem Zähler und der Sollwert für das Schmiedemaß pro Schmiededurchgang als Zahlenwert vom Steuerpult dem Zähler vorgegeben wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der tatsächliche Sollwert des Schmic-demaßes aus der Addition des gewünschten Sollwertes mit einem für jeden Pressendurchgang ermittelten Korrekturwert bedingt durch die winklige Lage zwischen der Ebene für die Hubwegerfassung und der Verformungsebene, gebildet und dem Ist-Sollwert-Vergleicher (27) zugeführt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß einem elektrischen Positionsgeber das Schlüsselmaß d . und das Schmiedemaß d

³ mxn

für jeden Schmiededurcttyang ztigeführt wird, dieser den Korrekturwert für den Hubweg (h) entsprechend dem tatsächlichen Sollwert bildet, den Korrekturwert mit dem Rückhubwert addiert und die Summe als elektrische Steuergröße dem Ist-Sollwert-Vergleicher (27) vorgibt.

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