DE2836074C2

DE2836074C2 - Steuerung zur Konstanthaltung der für jeden Schlag für den Arbeitsvorgang bereitgestellten kinetischen Energie der bewegten Massen einer Spindel-Schlagpresse

Info

Publication number: DE2836074C2
Application number: DE19782836074
Authority: DE
Inventors: Jurij Aleksandrovi&ccaron; Bo&ccaron;arov; Anatolij Sergeevi&ccaron; Grigorenko; Vladimir Vladislavovi&ccaron; Landy&scaron;ev; Jurij Antonovi&ccaron; Omsk Moroz; Lidija Aleksandrovna Sacharova; Anatolij Vasil'evi&ccaron; Moskau/Moskva Safonov; Nikolaj Archipovi&ccaron; Omsk Stoljarov; Gennadij Aleksandrovi&ccaron; Vasil'ev
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-17
Filing date: 1978-08-17
Publication date: 1985-11-07
Also published as: GB2003295B; JPS5445875A; JPS6253278B2; GB2003295A; DE2836074A1

Description

Der Hub des Stößelschlittens beginnt im Punkt »0« und verläuft mit konstanter Geschwindigkeit bis zum Punkt »A«. Diese Hubstrecke wird als Näherungshub bezeichnet, und zur Zuführung von Flüssigkeit von der Pumpe zum hydraulischen Zylinder der Spindel-Schlagpresse, wie weiter bei Betrachtungen der Einrichtung gezeigt werden wird, bewerkstelligt. Im Punkt »A« wird die Flüssigkeitszuführung vom Speicher eingeschaltet, der durch den Flüssigkeitsdruck gegen das bewegliche Glied des hydraulischen Zylinders eine konstante Kraft auf den Antrieb ausübt. Dadurch wird der Lauf des Stößelschlittens unter konstanter Beschleunigung gewährleistet, wodurch die Geschwindigkeit vom Punkt »A« bis zum Punkt »B« ansteigt. Hierbei wird die Hubstrekke »AB« als Anlaufhub bezeichnet. Hat der Stößelschlitten die Soll-Geschwindigkeit im Punkt »B« erhalten, so wird die Zuführung von Flüssigkeit vom Speicher zum Zylinder der Spindel-Schlagpresse unterbrochen und die restliche Hubstrecke »BC« bis zum Punkt »C«, d. h. bis zum Zusammentreffen mit dem Rohling, also bis zum Beginn des Arbeitsvorgangs und Beginn der Verformung, wird vom Stößelschlitten im Trägheitslauf mechanisch durchlaufen.

Der Punkt »B« wird in einer so kleinen Hubstrecke »BC« vom Stoßpunkt »C« d. h. vor dem Beginn des Arbeitshubes vorgewählt, damit beim Durchlaufen dieser Hubstrecke eine Bremsung des Stößelschlittens, die durch Abschaltung der Flüssigkeitszufuhr an den hydraulischen Zylinder verursacht wird, keinen Einfluß ausübt

Nehmen wir an, die Soll-Geschwindigkeit Vim Punkt »B\« ist erreicht worden, der eine größere Hubstrecke »B,C«ate »BC« vor dem Beginn des Arbeitshubes liegt, d. h. daß die erforderliche Schlagarbeit angespeichert worden ist, bevor der Stößelschlitten den Punkt »B« erreicht hat. Dann gilt die Hubstrecke »B,B«a\s Größe der Abweichung des Punktes bei Erreichung der Soll-Geschwindigkeit, d. h. als Hubstreckendifferenz-Wert. In Abhängigkeit von dieser Größe wird dann die Hubstrecke des Anlaufhubes durch Verschiebung des Anlaufbeginnpunktes »A« in Richtung zum Punkt »B\«, in Lauflichtung des Stößels vermindert, d.h. der Näherungshub wird um die Hubstrecke JSt gleich »B\B«verlängerL

Nehmen wir ferner an, daß die Soll-Geschwindigkeit V im Punkt »Βκ< erreicht wurde, der näher am Punkt »C« beim Beginn des Arbeitsvorgangs liegt, d. h. daß die erforderliche Schlagarbeit angespeichert wurde, nachdem der Stößelschlitten »B« erreicht hat Der Abstand »RiB«%A\ in diesem Falle als Abweichung, d. h. als Hubstreckendifferenz-Wert und die der Anlaufhub sich durch Verschiebung des Punktes »A« in Richtung gegen den Stößelschlittenlauf (in Richtung zum Punkt »0«) vergrößert, d. h. der Näherungshub wird um den Hubstreckendifferenz-Wert JS₂ vermindert-

Somit wird eine Erzeugung der Soll-Geschwindigkeit in einem Punkt durch Regelung der Anlaufhubgröße (Anlaufhublänge) gewährleistet

Das Ziel kann auch durch Änderung anderer Kenndaten-Beschleunigung — erreicht werden. Für die Betrachtung dieses Falles wollen wir das Schaubild in F i g. 2 heranziehen.

Der Hub des Stößelschlittens beginnt im Punkt »0« durch Einschaltung der Flüssigkeitszuführung vom Speicher, somit erfoigi der Aniaufnub, bei dem die Geschwindigkeit des Slößelschlittens zuzunehmen beginnt Erreicht der Stößelschlitten im Punkt »D«i\e. Soll-Geschwindigkeit, so wird auf ein Signal vom Geschwindigkeitsgeber die Zuführung der Flüssigkeit an den hydraulischen Zylinder der Presse unterbrochen, und der Anlaufhub wird beendet. Im Punkt »E« erfolgt dann der Schlag gegen den Rohling. Die Entfernung »ED« wird, wie oben beschrieben, gewählt.

Nehmen wird an, daß die Soll-Geschwindigkeit im Punkt »D_t« erreicht wurde, d.h. die erforderliche Schlagarbeit früher aufgespeichert worden ist, als der Stößelschlitten den Punkt »D« erreicht hat. Dann wird die Beschleunigung der beweglichen Teile geändert (vermindert) durch Änderung (Verminderung) des Druckes im Speicher um einen solchen Wert, daß beim nächstfolgenden Hub ksine Abweichung »D\D« entsteht.

In ähnlicher Weise wird der Druck erhöht, falls die Soll-Geschwindigkeit im Punkt »D?« erreicht wird.

Es ist eine Zusammensetzung dieser Abwandlungen des Verfahrens möglich.

Das Wesen der Erfindung besteht im Vorgeben eines bestimmten Punktes in einem solchen Abstand von der Schlagstelle, der in der Praxis praktisch keinen Einfluß auf den Geschwindigkeitsabfall ausübt, dann wird die Geschwindigkeit gemessen und werden die Bewegungs-Kenndaten (Lauf-Kenndaten) geändert.

Es sei nun eine gemäß Fig. 1 gestaltete Einrichtung zur Steuerung des Näherungshubes betrachtet.

Die ii F i g. 3 dargestellte hydraulische Spindel-Schlagpresse 1 enthält einen hydraulischen Zylinder 2, eine Spindel 3, ein Schwungrad 4 und einen Stößelschlitten 5. Die hydraulische Spindel-Schlagpresse ist nur schematisch dargestellt, da ihre Bauart im übrigen bekannt ist.

Die Einrichtung zur Steuerung dieser hydraulischen Spindel-Schlagpresse enthält einen hydraulischen Speicher 6 und eine Pumpe 7, welche durch den elektromagnetischen steuerbaren Schieber 8 mit dem hydraulischen Zylinder 2 in Verbindung stehen; außerdem steht zur Druckregelung im hydraulischen Speicher die Pumpe 7 durch ein Rückschlagventil 9 mit dem Speicher in Verbindung.

Die Steuereinrichtung enthält ein elektrisches Steuersystem 10, das die entsprechende Steuerung zur Änderung des Anlaufhubes gewährleistet. Dieses Steuersystem enthält einen Geschwindigkeitsgeber 11, für den z. B. ein Tachogenerator benutzt werden kann, der durch ein mechanisches Getriebe mit dem Stößelschlitten 5 verbunden ist, einen Geschwindigkeits-Soll-Wertgeber 12, der z. B. mit einem Spannungsteiler bestückt ist Der Geschwindigkeitsgeber 11 und der Soll-Wertgeber 12 sind mit einer Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13 verbunden, für die ein in der Technik bekanntes Nullorgan genommen werden kann. Außerdem enthält das System einen Näherungshubende-Geber 14, für den eine beliebige Kopiersteuerung mit Kontaktoder kontaktloser Wirkungsweise benutzt werden kann, mit einem Antrieb 15 für die Geberverschiebung.

Der Näherungshubende-Geber 14 ist mit dem elektromagnetisch steuerbaren Schieber 8 verbunden, wodurch beim Auftreten des Gebersignals die Einschaltung des Schiebers 8 für eine Verbindung des hydraulischen Speichers 6 mit dem hydraulischen Zylinder gewährleistet ist

Das System enthält für den Stößelschlitten 5 weiter einen Verschiebegeber 16, für den ein beliebiger Geber für lineare Verschiebung z. B. ein Kreisimpulsgeber verwendet werden kann, welcher durch ein mechanisches Getriebe mit dem Stößelschlitten 5 verbunden ist und einen Geber 17 für den Stößelschlittendurchlauf am

vorgegebenen Anlaufunterbrechungspunkt, für den eine Kopiersteuerung beliebiger Wirkungsweise benutzt werden kann. Die Geber 16 und 17 sind durch die Ausgänge mit einer logischen Steuerschaltung 18 verbunden, durch die die Steuerung des als Antrieb dienenden Motores 15 für Verschiebung des Näherungshubende-Gebers 14 bewerkstelligt wire!. Die logische Schaltung 18 sic+.irt den Durchgang des Signals vom Stößelschlitten-Verachiebegeber 16 zum umsteuerbaren Motor 15, falls die Signale von der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13 und vom Geber 17 der An'.uufunterbrechung zu verschiedenen Zeitpunkten eintreffen. Bei gleichzeitiger Ankunft der Signale von den erwähnten Einheiten verhindert die logische Schaltung 18 den Durchlauf des Signals vom Geber zum Motor 15.

Eine der möglichen Ausführungsformen der logischen Steuerschaltung ist in F i g. 4 gezeigt. Sie enthält drei logische UND-Elemente 19, 20, 21. Das Element 19 ist durch seine Eingänge mit H?m Stößelschütten-Verschiebegeber 16 und mit dem Geber 17 für den Stö-Belschlittendurchlauf am vorgegebenen Anlaufunterbrechungspunkt, das Element 20 ist durch seine Eingänge mit dem Stößelschlitten-Verschiebegeber 16 und der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13 und das Element 21 ist durch seine Eingänge mit der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13 und dem Geber 17 für den Stößelschlittendurchlauf am vorgegebenen Anlaufunterbrechungspunkt verbunden.

Das logische System hat zwei Verhinderungsschaltungen 22, deren Verhinderungseingänge mit dem Ausgang !es dritten UND-Elements 21, während die anderen Eingänge mit dem Ausgang der Elemente 19 bzw. 20 verbunden und die Ausgänge der Verbindungsschaltungen mit dem Ringumschaiter 23 verbunden sind, durch den die Wicklungen des Schrittmotors 15 für den Verschiebeantrieb des Gebers 14 (Fig.3) umgeschaltet werden.

Der Betrieb der Einrichtung verläuft in folgender Weise.

Von der Pumpe 7 wird über den elektromagnetisch steuerbaren Schieber 8 dem hydraulischen Zylinder 2 Druck zugeführt Es beginnt der Näherungshub des Stößelschlittens 5. Sobald der Stößelschlitten den Geber 14 erreicht, schaltet sich gemäß dem Gebersignal der Schieber auf die Zuführung von Flüssigkeit vom Speicher 6 an den hydraulischen Zylinder 2. Es beginnt der Anlaufhub des Stößelschlittens 5.

Im Verlauf der Bewegung des Stößelschlittens 5 wird vom Ausgang des Geschwindigkeitsgebers 11 dem Eingang der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13 ein anwachsendes Signal zugeführt, vom Stößelschlitten-Verschiebegeber 16 dagegen der logischen Steuerschaltung 18 ein Impulssignal, das der Stößelschlitten-Verschiebegröße proportional ist Sobald der Stößelschlitten 5 die Soll-Geschwindigkeit erreicht hat, gewährleistet das Signal der Vergleichsschaltung 13, in dem es dem Schieber 8 zugeführt wird, die Abschaltung der Druckzuführung vom Speicher 6 an den hydraulischen Zylinder 2. Der Anlauf der beweglichen Pressenteile wird unterbrochen, die weitere Bewegung des Stößelschlittens bis zum Punkt des Zusammenstoßes mit dem zu bearbeitenden Rohling erfolgt mechanisch durch den Vorrat an kinetischer Energie (Bewegungsenergie).

Beim Betrieb der Steuereinrichtung sind folgende Varianten möglich.

1. Die Soll-Geschwindigkeit des Stößelschlittens wird im Moment des Ansprechens des Gebers 17 erreicht (Geber für den Stößelschlittendurchlauf am vorgegebenen Anlaufunterbrechungspunkt).
In diesem Falle werden die Signale von der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13 und vom Geber 17 gleichzeitig dem Eingang des UND-Eiements 21 zugeführt, wodurch am Ausgang des UND-Elements ein Signal erscheint, das, indem es den Verhinderungsschaltungen 22 zugeführt worden ist, die Impulse vom Geber 16 zu den Eingängen des den Lauf des Motores 15 steuernden Ringumschalters 23 nicht durchläßt. Infolgedessen erfolgt keine Korrektionsänderung der Stellung des Gebers 14, da in diesem Falle eine solche Stellungsänderung nicht erforderlich ist.

2. Die Soll-Geschwindigkeit des Stößelschlittens ist früher erreicht, als durch den Geber 17 vorgegeben wurde.

Ir. diesem Faüc gibt das Signa! von der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13, indem es dem zweiten Eingang des Elements 20 zugeführt wurde, den Durchlauf der Impulse vom Geber 16 zum Eingang der Verhinderungsschaltung 22 frei: Dem Verhinderungseingang der Schaltung 22 wird das Signal vom Element 21 nicht zugeführt, da dem Eingang des Elements 21 nur ein einziges Signal von der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13 zugeleitet wurde. Dadurch werden die Impulse vom Verschiebegeber 16 dem positiven Eingang des Ringumschalters 23 zugeführt, der die Impulse auf die Wicklungen des Schrittmotors 15 verteilt, der, indem er rotiert, den Geber 14 in der Richtung, die zum Zusammenfallen des Augenblickes der Erreichung der Sollgeschwindigkeit mit dem SoIlpunkt erforderlich ist, verschiebt. Beim weiteren Lauf des Stößelschlittens spricht der Geber 17 an und am Eingang des Elementes 21 erscheint das zweite Signal. Dadurch wird dem Verhinderungseingang der Schaltung 22 ein Signal vom Ausgang des Elementes 21 zugeführt. Die Zuführung von Impulsen an den Ringumschalter wird unterbrochen, der Motor hält an. Dabei gewährleistet die Stellung des Gebers 14 beim nächstfolgenden Arbeitsspiel der Presse das Zusammenfallen des Augenblicks der Erreichung der Sollgeschwindigkeit mit dem Anlaufunterbrechungs-Sollpunkt

3. Die Sollgeschwindigkeit des Stößelschlittens wird nach dem Ansprechen des Gebers 17 erreicht

In diesem Falle wird das Signal vom Geber 17 dem Element 19 zugeführt und gibt den Durchgang der Impulse vom Geber 16 an den Eingang der Verhinderungsschaltung 22 frei. Da in diesem Moment das Signal von der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13 dem Eingang des Elementes 21 nicht zugeleitet wird, fehlt ein Signal am Verhinderungseingang der Verhinderungsschaltungen 22 und die Impulse laufen vom Ausgang des Elementes 19 zum Ringumschalter 23, der den Lauf des Motors zur Verschiebung des Gebers 14 in die dem vorhergeeo henden Fall entgegengesetzte Richtung gewährleistet

Bei der weiteren Bewegung des Stößelschlittens steigt die Geschwindigkeit an und bei Erreichung der Sollgeschwindigkeit erscheint ein Signal am Ausgang der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13, das, indem es dem Eingang des Elementes 21 zugeleitet wurde, ein Signal den Verhinderungseingängen der Schaltun-

gen 22 erteilt, wodurch der Motor anhält. Dabei erfolgt das Anhalten des Motors im Augenblick des Heranbringens des Gebers 14 an eine Stellung, bei der während des nächstfolgenden Arbeitsspiels der Presse die Sollgeschwindigkeit des Stößelschlittens im Sollpunkt erreicht wird.

Als zweites Beispiel einer Verwirklichung des erfindungsgemäßer. Steuerverfahrens wollen wir eine Einrichtung betrachten, die zur Steuerung durch Druckänderung bestimmt ist, wie oben mit Bezug auf das Kurven-Schaubild F i g. 2 beschrieben wurde.

Das Blockschaltbild der Einrichtung ist in F i g. 5 dargestellt. Diese Einrichtung enthält in der Hauptsache dieselben Einheiten wie die gemäß Fig.3 dargestellte Einrichtung. Der Unterschied zwischen beiden Einrichtungen nach F i g. 3 und 5 besteht darin, daß das elektrische System 10' zur Druckregelung Vorrichtungen zur Druckregelung in der Rohrleitung für die Flüssigkeitszuführung vom hydraulischen Speicher enthält und eine Druckregelungsschaltung 24 aufweist, deren Eingängen mit dem Ausgang der logischen Steuerschaltung 18' und einem Druckwertänderungs-Geber 25, deren Ausgang mit einem Regler in Gestalt eines elektromagnetisch steuerbaren Schiebers 26 verbunden ist, durch den die Verbindung der Pumpe 7 mit dem hydraulischen Speieher 6 erfolgt, und zwar im Falle des Erfordernisses einer Druckerhöhung in der Rohrleitung zur Flüssigkeitszuführung an den Hydraulikantrieb, oder die Verbindung des hydraulischen Speichers 6 mit der Abflußleitung des hydraulischen Systems im Falle des Erfordernisses eines Druckabfalls. Außerdem fehlt in diesem Blockschaltbild der Geber 14 des Näherungshubendes (F i g. 3) mit seinem Antrieb 15.

Das logische Steuersystem 18' unterscheidet sich in diesem Falle etwas vom Steuersystem 18 in F i g. 3.

Das Blockschaltbild des Systems 18' ist in F i g. 6 dargestellt. Es enthält ebensolche Elemente 19. 20. 21. wie oben beschrieben wurde, sowie einen umsteuerbaren Impulszähler 27, dessen Eingänge mit den Ausgängen der Verhinderungsschaltung 22, während der Ausgang mit dem Digital-Analog-Wandler 28 (Kode-Spannung) verbunden ist, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Elements 21, und dessen Ausgang mit der Druckregelungsumschaltung 24 verbunden ist.

Der Betrieb der Einrichtung verläuft in folgender Weise. Bei Inbetriebsetzung der Presse wird der elektromagnetisch steuerbare Schieber 8 eingeschaltet Dabei tritt der hydraulische Zylinder 2 mit dem hydraulischen Speicher in Verbindung und der Anlauf des Stößelschlittens 5 beginnt

Während der Bewegung des Stößelschlittens wird vom Ausgang des Gebers 11 dem Eingang der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13 ein anwachsendes Signal zugeführt, vom Geber 16 jedoch wird dem logischen Steuersystem 18' ein Impulssigna] zugeleitet, das der Verschiebegröße des Stößelschlittens proportional ist

Erreicht der Stößelschlitten 5 die Sollgeschwindigkeit, so gewährleistet das Signal der Vergleichsschaltung 13, indem es dem Schieber 8 zugeführt wurde, die Abschaltung der Druckzuführung vom Speicher 6 an den hydraulischen Zylinder 2. Die Beschleunigung der beweglichen Pressenteile wird unterbrochen, die weitere Bewegung des Stößelschlittens bis zum Zusammenstoßpunkt mit dem zu bearbeitenden Rohling erfolgt im Trägheitslauf durch den Vorrat an kinetische Energie.

Dabei sind folgende Varianten im Betrieb der Einrichtung möglich.

Die Sollgesohwindigkeit des Stößelschlittens wird im Augenblick des Ansprechens des Gebers 17 erreicht (Geber für den Stößelschlittendurchlauf am Anlaufunterbrechungs-Sollpunkt.
In diesem Falle gehen die dem Eingang der UND-Systeme 19 und 20 (F i g. 6) vom Geber 16 zugeführten Signale an die Eingänge des Reversierzählers 27 nicht durch, da bei gleichzeitigem Eintreffen von Signalen an die Eingänge des Elementes 21 von der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13 und vom Geber 17 am Ausgang des Elementes 21 ein Signal geformt wird, das, indem es der Verhinderungsschaltung 22 zugeführt wurde, den Durchgang der Impulse verhindert.
Dadurch werden im System 10' keine Korrektior.ssignale erzeugt.

Die Sollgeschwindigkeit des Stößelschlittens wird früher, als durch den Geber 17 vorgegeben ist, erreicht.

In diesem Falle ermöglicht das Signal von der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13, indem es dem zweiten Eingang des Elementes 20 zugeführt wurde, den Durchgang der Impulse vom Geber 16 an den Eingang der Verhinderungsschaltung 22 Dem Verhinderungseingang des Elementes 22 wird das Signal vom Element 21 nicht zugeführt, da seinem Eingang nur ein einziges Signal von der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13 zugeführt ist Dadurch werden die Impulse vom Verschiebegeber 16 dem direkten Eingang des Reversierzählers 17 zugeführt. Es erfolgt eine Impulszählung. Bei der weiteren Bewegung des Stößelschlittens spricht der Geber 17 an und am Eingang des Elementes 21 erscheint ein zweites Signal. Dadurch wird ein Signal vom Eingang des Elementes 21 dem Verhinderungseingang des Elementes 22 zugeführt Das Eintreffen von Impulsen an den Reversierzäh* ler 27 wird unterbrochen. Durch den Zählerbetrieb wird im Zähler eine Zahl festgelegt, die der Verschiebelänge des Stößelschlittens vom Augenblick der Erreichung der Sollgeschwindigkei. bis zum Augenblick des Ansprechens des Gebers 17 entspricht; im Digital-Analog-Wandler 28 wird diese Zahl in eine Spannung umgewandelt, die dem erforderlichem Wert der Druckänderung proportional ist und dem Eingang der Druckregelungsschaltung 24, nachdem das Signal vom UND-Element 21 dem Digital-Analog-Wandler 28 zugeleitet wurde, zugeführt Sobald dem Eingang der Schaltung 24 eine Spannung mit bestimmtem Vorzeichen zugeführt wird, erscheint an ihrem Ausgang ein Signal, das die Einschaltung des Reglerschiebers 26 in solcher Weise gewährleistet, daß eine Verbindung des hydraulischen Speichers mit der Abflußleitung erfolgt, und der Druck (im Speicher) nimmt solange ab, bis sich das Signal vom Druckgeber 25 mit dem vom Wandler 28 zugeführten Signal ausgleicht Ist die Gleichheit dieser Signale erreicht worden, schaltet sich der Schieber 26 ab, der Druck erreicht einen Wert der beim nächstfolgenden Arbeitsspiel der Presse für das Zusammenfallen der Zeitmomente der Sollgeschwindigkeitserreichung und des Anlaufunterbrechungs-Sollpunktes erforderlich ist Die Sollgeschwindigkeit des Stößeischlittens wird nach dem Ansprechen des Gebers 17 erreicht
In diesem Falle wird das Signal vom Geber 17 dem Element 19 zugeführt und ermöglicht den Durchgang der Impulse vom Geber 16 an den Eingang

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der Verhinderungsschaltung 32. Da in diesem Zeit-

'..'; moment das Signal von der üeschwindigkeiten-

< Vergleichsschaltung 13 dem Eingang des Elemen-

tes 21 nicht zugeführt wird, fehlt ein Signal am Ver-

s=; hinderungseingang der VerhinderungsschaKungen

y_:i 22 und die Impulse laufen vom Ausgang des EIe-

II mentes 19 zum Reversiereingang des Zählers 27 f^ durch. Es erfolgt eine Zählung der Impulse. Bei weifff terer Bewegung des Stößelschlittens steigt die Geschwindigkeit an und bei Erreichung der Sollgeschwindigkeit erscheint ein Signal am Ausgang der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung 13, das, indem es dem Eingang des Elementes 21 zugeführt wurde, ein Signal den Verhinderungseingängen der Schaltungen 22 zuleitet, wodurch die Impulszählung unterbrochen wird. Mit diesem Vorgang parallel wird das Signal vom System 21 dem Eingang des Digital-Analog-Wandie.-s 28 zugeführt, wodurch die Übergabe des Signals an die Druckrege lungsschaiiung 24 ermöglicht ist. Dadurch wird das Signal vorder Schaltung 24 dem Schieber 26 zugeführt und schaltet diesen zur Verbindung der Pumpe 7 mit dem hydraulischen Speicher 6 ein. Infolge dessen steigt der Druck im Speicher an. Mit dem Erreichen einer Gleichheit zwischen dem vom Druckgeber 25 zugeführten Signal und demjenigen vom Wandler 28 schaltet die Schaltung 24 den Schieber 26 ab und das Anwachsen des Druckes wird unterbrochen, wobei der Druck einen solchen Wert erreicht, daß beim folgenden Arbeitsspiel der Presse die Sollgeschwindigkeit des Stößelschlittens im Sollpunkt erreicht wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Steuerung zur Konstanthaltung der für jeden Schlag für den Arbeitsgang bereitgestellten kinetisehen Energie der bewegten Massen einer Spindel-Schlagpresse, deren Spindeltrieb mit Schwungrad von einem Kolben-Zylinderbetrieb direkt angetrieben wird, dessen Druckmittelzufuhr bei Erreichen der Sollgeschwindigkeit der bewegten Massen im Verlauf des Antriebhubes ventilbetätigt unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Punkt (B oder D) des Anlauf hubes des Pressenstößels, in dem dieser seine Sollgeschwindigkeit erreicht hat, welcher Punkt eine kleine Hubstrecke (BC oder DE) vor dem Beginn des Arbeitsvorgangs (C, E) liegt, vorgegeben wird, und daß die Hubstrekke (/SS) automatisch gemessen wird, die zwischen dem jeweiligen Punkt (B₁, B₂, D_u D₂) der Hubstrekke, an dem «äe Sollgeschwindigkeit tatsächlich erreicht ist, und dem zuerst genannten Punkt (B bzw. D) liegt und dieser Hubstreckendifferenz-Wert (/IS) beim nachfolgenden Hub der Presse Parameter der Kurve des Anlaufhubes selbsttätig so ändert, daß der Wert {AS) gleich Null wird.

2. Steuerung nach Anspruch 1, wobei der erste Teil des Anlaufhubes ein Näherungshub mit konstanter Geschwindigkeit ist und der übrige Anlaufhub mit konstanter Beschleunigung gefahren wird, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Hubstreckendiffer. nz-Wert (AS) die Länge des Abschnittes konstanter Geschwindigkeit im angegebenen Sinne verändert.

3. Steuerung nach Ansprach 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei konstanter Länge des Anlaufabschnittes die Beschleunigung der beweglichen Teile im Anlaufabschnitt geändert wird.

4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Beschleunigung der Druck des hydraulischen Mittels der hydraulischen Spindel-Schlagpresse, das beim Anlauf auf die beweglichen Teile einwirkt, abgeändert wird.

5. Einrichtung zur Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die einen hydraulischen Speicher und eine Pumpe zum Fördern hydraulischer Flüssigkeit enthält, die durch einen elektromagnetisch steuerbaren Schieber mit dem hydraulischen Zylinder des Hydraulikantriebes des Pressen-Stößelschlittens in Verbindung stehen, sowie Geber für den Preß-Stößelschlitten-Durchlauf am Endpunkt des Näherungshubes mit einem Stößelschlitten-Verschiebeantrieb, der mit dem steuerbaren Schieber gekoppelt ist, für eine Verbindung des Speichers mit dem hydraulischen Zylinder, und einen Stößelschlitten-Geschwindigkeitsgeber und Stößeischlitten-Geschwindigkeitssollwertgeber enthält, die mit der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuersystem (10) für den Antrieb des Gebers (14) für den Stößelschlitten (5) beim Durchgang durch den Endpunkt des Näherungshubes vorhanden ist, das folgendes enthält: Geber (17) für den Stößelschlitten-Durchlauf durch den vorgegebenen Anlauf-Unterbrechungspunkt, sowie Geber (16) für die Stößelschlittenverschiebung und ein mit Vorrichtung zur Bestimmung der Verschiebeeinrichtung des Antriebes für den Geber (14) des Endpunktes des Näherungshubes versehenes logisches Steuersystem (18), das mit den Ausgängen dieser Geber und dem Ausgang dei¹ Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung verbunden ist, und das drei logische UND-Elemente enthält, von denen das erste logische UND-Element (19) durch seine Eingänge mit dem Stößelschlitten-Verschiebegeber (16) und dem Geber (17) für den Stößelschlittendurchlauf am vorgegebenen Anlauf-Unterbrechungspunkt verbunden ist, das zweite logische UND-Element (20) durch seine Eingänge mit dem Stößelschlitten-Verschiebegeber (16) und der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung (13) verbunden ist, das dritte logische UND-Element (21) durch seine Eingänge mit der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung (13) und dem Geber (17) für den Stößelschlitten-Durchlauf am vorgegebenen Anlauf-Unterbrechungspunkt, und zwei Verbindungsschaltungen (22), deren Verhinderungs-Eingänge mit dem Ausgang des dritten UND-Elements (21) und deren andere Eingänge mit dem Ausgang des ersten (19) bzw. zweiten (20) logischen UND-Elements verbunden sind, wobei die Ausgänge der Verhinderungsschaltungen (22) mit einem die Steuerung des Schrittmotors (15) für den Verschiebeantrieb des Näherungshub-Gebers (14) bewirkenden Ringschalter (23) verbunden sind.

6. Einrichtung für die Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die einen hydraulischen Speicher enthält, der über den elektromagnetisch steuerbaren Schieber mit dem hydraulischen Zylinder des Hydraulik-Antriebe für den Pressen-Stößelschlitten in Verbindung steht, sowie einen Geschwindigkeitsgeber und Geschwindigkeits-Soll-Wertgeber des Stößelschlittens aufweist, die mit der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuersystem (10') zur Druckregelung in der hydraulischen Rohrleitung zwischen Speicher und dem hydraulischen Zylinder vorhanden ist, das Geber (17) für den Stößelschlitten-Durchlauf durch den vorgegebenen Anlauf-Unterbrechungspunkt enthält, sowie Geber (16) für die Verschiebung des Stößelschlittens und ein zur Bestimmung der Druckwert-Änderungsrichtung in der hydraulischen Rohrleitung dienendes logisches Steuersystem (18') aufweist, welches mit den Ausgängen dieser Geber und mit dem Ausgang der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung (13) sowie mit dem Eingang der Druckregelungsschaltung verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Druckwertgeber (25) und deren Ausgang mit dem anderen elektronische steuerbaren Schieber (26) verbunden sind, wobei das logische Steuersystem (18') drei UND-Elemente enthält, von denen das erste logische UND-Element (19) durch seine Eingänge mit dem Stößelschlitten-Verschiebegeber (16) und dem Geber (17) für den Stößelschlittendurchlauf am vorgegebenen Anlauf-Unterbrechungspunkt, das zweite logische UND-Element (20) durch seine Eingänge mit dem Stößelschlitten-Verschiebegeber (16) und der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung (13) und das dritte logisch': UND-Element (21) durch seine Eingänge mit der Geschwindigkeiten-Vergleichsschaltung (13) und mit dem Geber (17) für den Stößelschlitten-Durchlauf am Anlauf-Unterbrechungspunkt verbunden sind, und zwei Verhinderungsschaltungen (22) vorgesehen sind, deren Verhinderungs-Eingänge mit dem Ausgang des dritten UND-Elements (21), deren andere Eingänge mit dem Ausgänge mit dem Ausgang des ersten bzw. zweiten

I 3 4

|i UND-E!ements(19,20)verbundensind,währenddie hervorruft

% Ausgänge der Verhinderungsschaltungen (22) mit ei- Dadurch unterscheidet sich die Geschwindigkeit des

is nem umschaltbaren Zähler (27) verbunden sind, des- Stößelschlittens beim Schlag gegen den Rohling von der

κ sen Ausgang mit dem Eingang des Digital-Analog- Sollgeschwindigkeit, wobei die Endgeschwindigkeit des Wandlers (28) verbunden ist, bei dem der zweite 5 Stößelschlittens in der Hauptsache von seiner Hublänge

ir= Eingang mit dem Ausgang des dritten UND-EIe- nach dem Abschalten der Flüssigkeitszuführung abhän-

Ji ments (21) und der Ausgang mit der Druckrege- gig ist

¹A lungsschaltung (21) verbunden ist Durch Versuche wurde festgestellt, daß der Hub-

ί ί punkt in dem der Stößelschlitten die Sollgeschwindig-

p; 10 keit erreicht, nicht konstant ist, sondern in Abhängigkeit

φ von mehreren Faktoren verschiedene Stellen einnimmt

K Diese Änderungen sind: eine Änderung der Viskosität

;-■: Die Erfindung betrifft eine Steuerung zur Konstant- der Arbeitsflüssigkeit, die Schmierverhältnisse der Spin-

ψ, haltung der für jeden Schlag für den Arbeitsvorgang del-Schlagpresse, Druckschwankungen im Speicher u. a. Φ bereitgestellten kinetischen Energie der bewegten Mas- 15 Dies verursacht Änderungen der Hubstrecke zwischen

tv sen einer Spindel-Schlagpresse, deren Spindeltrieb mit dem Punkt der Antriebsabschaltung und dem Punkt der

"<V Schwungrad von einem Kolben-Zylinderantrieb direkt Schlagausübung gegen den Rohling, wodurch eine Än-

H angetrieben wird, dessen Druckmittelzufuhr bei Errei- derung der Endgeschwindigkeit des Stößelschlittens

iy chen der Soll-Geschwindigkeit der bewegten Massen hervorgerufen wird.

% im Verlauf des Anlaufhubes ventilbetätigt unterbrochen 20 Dadurch weicht die erzeugte Schonarbeit vom SoIl-

k| wird. Wert ab_: und die Genauigkeit der A-₍ heitsdosierung isi

Ψ, Zur Zeit werden hydraulische Spindel-Schhgpressen ungenügend.

;■* zunehmend verwendet, deren Vorzug im Vergleich zu Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

|; früher bekannten Pressen darin besteht, daß in den hy- Steuerung von hydraulischen Spindel-Schlagpressen zu

|i> draulischen Spindel-Schlagpressen die Schlagarbeit in 25 entwickeln, die die Erreichung einer höheren Genauig-

II weitem Bereich geregelt werden kann, wodurch eine keit der Schlagarbeitsdosierung gewährleistet, wobei j| Dosierung der Schlagarbeit ermöglicht wurde. außer der Behebung der Hauptursache für die Abweifä Dadurch wird die Herstellung von Rohlingen mit ge- chung der Dosierung der benötigten Schlagarbeit, nämi nauen Abmessungen gewährleistet, sowie die Haltbar- lieh der Vermeidung des geschilderten Unterdrucks in ft keit des Werkzeuges vergrößert und die Lebensdauer 30 der Rohrleitung auch noch die Umstände Berücksichti- || der Maschine verlängert gung finden sollen, daß der Punkt, in dem der Stößel- |i Bei der Steuerung von hydraulischen Spindel- schlitten die Sollgeschwindigkeit erreicht, außerdem % Schlagpressen wird üblicherweise ein Näherungshub von mehreren, nicht genau erfaßbaren Faktoren, wie I₄; des Stößelschlittens bewerkstelligt, danach der Stö- einer Änderung der Viskosität der Arbeitsflüssigkeit i' ßelschlitten bis zur Soll-Geschwindigkeit beschleunigt, 35 den Schmierverhältnissen der Spindel-Schlagpresse, I und der Anlaufhub bei Erreichung der Sollgeschwindig- Druckschwankungen im Speicher, u. a. abhängig ist

% keit unterbrochen, die durch die Soll-Schlagarbeit be- Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden

f. stimmt wird (siehe SU-PS 6 95 844 und SU-PS 7 95 968). Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei weitere Aus-

;. Das oben beschriebene Verfahren wird von einer Ein- führungen aus den kennzeichnenden Merkmalen der

'■.. richtung bewerkstelligt, die einen Geschwindigkeitsge- 40 Ansprüche 2 bis 6 ersichtlich sind.

ber, der durch ein mechanisches Getriebe mit dem Stö- Ir der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Ge-

;'■ ßelschlitten verbunden ist enthält, und eine Geschwin- genstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

digkeits-Vergleichseinheit, deren Eingangsseiten an den F i g. 1 das Kurvenschaubild, welches die Steuerung

Geschwindigkeits-Soll-Wertgeber und Geschwindig- von hydraulischen Spindel-Schlagpressen durch Ände-

keitsgeber, während die Ausgangsseite an den Elektro- 45 rung der Länge der Hubstrecke des AnLufhubes erläu-

magnet des Verteilers geschaltet ist, ;ler in der Rohrlei- tert;

\ tung zwischen Speicher und hydraulischem Antriebszy- Fig.2 das Kurvenschaubild, welches die Steuerung

linder der Presse angeordnet ist von hydraulischen Spindel-Schlagpressen durch Ände-

Einer der Mängel dieses bekannten Steuerverfahrens rung der Beschleunigung der beweglichen Teile der hy-

'■ besteht in der geringen Genauigkeit der Schlagarbeits- 50 draulischen Spindel-Schlagpresse erläutert;

: dosierung, die dadurch gegeben ist, daß bei Abschaltung F i g. 3 eine schematische Darstellung der Einrichtung

■ der Verteilereinrichtung nach der Beschleunigung eine zur Steuerung einer hydraulischen Spindel-Schlagpres- \ Geschwindigkeitsverminderung des Stößelschiittens se durch Änderung der Länge der Hubstrecke des An-

■ stattfindet. Dies ist damit verbunden, daß die Abschal- laufhubes, wobei in der Zeichnung außerdem die hy-

■ ■ tung der Flüssigkeitszufuhr bei Erreichung der Sollge- 55 draulische Spindel-Schlagpresse selbst symbolisch an-

schwindigkeit durch den Stößelschlitten erfolgt, wenn gedeutet ist;

';- der Stößelschlitten noch eine bestimmte Hubstrecke Fig.4 eine Abwandlung der Ausführung der logi-

. vom Zusammenstoßpunkt zwischen dem Werkzeug und sehen Schaltung in der elektrischen Steuerungseinrich-

H dem Rohling entfernt ist. Der Stößelschlitten muß diese tung gemäß F i g. 3.

; Hubstrecke im Trägheitslauf überwinden (unter Einwir- 60 F i g. 5 eine andere Abwandlung der Ausführung der

ν kling der durch die beweglichen Pressenteile gespei- Einrichtung zur Steuerung von hydraulischen Spindel-

;A cherten kinetischen Energie). Dabei wird keine Flüssig- Schlagpressen, die eine Steuerung durch Druckände-

Ü keit dem hydraulischen Antriebszylinder zugeführt, sein rung vorsieht;

■ f bewegliches Glied läuft aber mit dem Stößelschlitten F i g. 6 die logische Schaltung für die Einrichtung zur

weiter. Dieses verursacht einen Unterdruck und ein Ab- 65 Steuerung gemäß F i g_; 5.

;^: reißen des Flüssigkeitsstrahls in der Rohrleitung vom Bei dem Kurven-Schaubild gemäß F i g. 1 ist die Än-

■:'' Verteiler bis zum hydrauüschen Zylinder, was ein star- derung der Geschwindigkeit des Stößelschiittens im

kes Bremsen des Stößelschiittens auf dieser Hubstrecke Verlauf des Arbeitshubes dargestellt.