Verfahren und Einrichtung zum Messen der Arbeitsgeschwindigkeit bei Metallrohr- und Strangpressen.
Bei Metallrohr-und Strangpressen ist es für einen einwandfreien Verlauf dEes PreB- vorganges von auBerordentlicher Wichtigkeit, dass die Austrittsgeschwindigkeit dsss gepress- ten Halbzeuges (=Durchgangsgeschwindig- keit durch die Matrize, auch"Profilgeschwin- digkeit"genannt) und daher eine bestimmbe Arbeitsgeschwindigkeit des Pre¯stempels möglichst genau eingehalten werden.
Schon zwecks voller Ausnützung der Leistungs- fÏhigkeit der sehr teuren Pressen muss man mit möglichst hoher Geschwindigkeit arbei- ten, doch darf eine bestimmte Grenze nicht berschritten werden, sonst werden fehler hafte Halbzeuge gepresst. Die in der Matrize während des Pressens erzeugte Wärme ist einer der Faktoren, die vor allem bei Aluminium und Aluminiumlegierungen eine Be g renzung der Höchstgeschwindigkeit erfor Lderlioh majchen. Wird z.
B. das Aluminium oder die Aluminiumlegierung beim Verpres- sen durch die Matrize zu hein, so klebt das Leichtmetall am Stahl der Matrize und das Rohr oder der Strang tritt nur ruckweise heraus und wird tief eingerissen, so da¯ ein ganz unbrauchbares Halbzeug entsteht.
Abgesehen von der Notwendigkeit eines raschen Arbeitens ist es wichtig, die Pressge- schwindigkeit während des Arbeitsvorganges möglichst konstant zu halten, damit das Halbzeug auf seiner ganzen Länge möglichst gleiche Eigenschaften besitzt. Das Einhalten einer konstanten Geschwindigkeit ist schon deshalb schwierig, weil am Anfang des Pressvorganges ein höherer Druck notwendig ist als gegen Ende.
Seit vielen Jahren bem ht man sich, Ein- nchtungen zu schaffen, die es dem Presseführer erlauben sollen, die Pressgeschwindig- keit laufend zu berwachen. Die in Frage kommenden Pressgeschwindigkeiten, vor allem die Arbeitsgeschwindigkeit des Pre¯stempels, die'bis etwa 0, 1 mm/s hinabreichen, lassen die Verwendung von Geschwindigkeitsmessern üblicher Bauart nicht zu. Besitzt der Presseführer Leine Messeinrichtung, so ist er gezwungen, die Geschwindigkeit rein gefühls- mässig einzuhalten.
Dies führt zu grossen Schwankungen der Pressgeschwindigkeit, zu einer ungenügenden Ausnützung der Presse, weil der Presseführer im Mittel erheblich voter der hochstzulässigen Pressgeschwindigkeit bleiben mu¯, und schlie¯lich zu gelegentlichen ¯berschreitungen der H¯chstgeschwin digkeit. Man läuft Gefahr, ein ungleichmässi- ges oder gar völlig unbrauchbares Halbzeug zu erhalten.
Eine unmittelbare Messung der Geschwin digkeit des austretenden Halbzeuges ist t schwer durchf hrbar. Aus praktischen Gr nden ist man daher genötigt, die Arbeitsge- schwindigkeit des Pressstempels zu messen und aus dem erhaltenen Wert die Austrittsgeschwindigkeit des Halbzeuges zu errechnen.
Man hat bereits eine Einrichtung vorgeschlagen, bei welcher, die Übertragung der Pressstempelbewegung auf ein elektrisches Anzeigegerät auf elektromagnetischem Wege in der Weise geschieht, dass zur Erzeugung einer ein Mass für die Arbeitsgeschwindigkeit des Pressstempels bildenden Spannung ein mit dem Pre¯stempel verbundener Anker den FluB, der eine Spule durchsetzt, verändert.
Die vorgesehene Einrichtung enthält ein längliches, aus nicht ferromagnetischem Werkstoff bestehendes Gehäuse, in welchem ein EisenankerinForm einer flachen Schiene in seitlichen Führungsnuten längsverschieb- bar gelagert ist. Eine Spindel, die mit dem Laufholm der Presse zusammenwirkt, greift an diesen Anker an. Sie bewegt sich in der Längsrichtung des Gehäuses, und zwar in seinem untem Teil.
Im obem Teil des Gehäuses sind eine flache. von Gleichstrom gespeiste Erregerspule und eine mit dem Anzeigegerät verbundene Induktionsspule (Me¯spule) von gleicher Gestalt, mit Spulenachse senkrecht zur Längsachse des GehÏuses und Windungsebene parallel zum schienenformi- gen Anker untergebracht ; diese Spulen haben die gestreckte F Form des Ankers und daher rechteckigen Querschnitt, wobei die Länge des Rechteckes dem Arbeitshub entspricht ;
sie sind auf einen Kern aus ferromagnetischem Werkstoff gewickelt und werden auf ihrer ganzen LÏnge von einem Joch aus ferro- magnetischemWerkstoff eingeschlossen. Wird nun der Anker beim Vorgehen des Pressstem- pels mitgenommen, so wird bei eingeschalteter Erregerspule die Stärke des von ihr im Kern erzeugten magnetischen Feldes dadurch geändert, da. der Anker sich relativ zu dieser Spule und zu ihrem Kern bewegt. Die Ände- rung des magnetischen Feldes wird um so grosser, je grösser die Geschwindigkeit des Pressstempels ist. Sie ruft eine Spannung von entsprechender Hoche in der Induktionsspule hervor, die das Messgerät zum Ausschlagen bringt.
Die Induktionsspule misst also die Änderung der Magnetisierung eines festen Kernes aus weichem Eisen. In einer andern Ausführungsform wird die Translation durch eine Rotation ersetzt.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Messen und Einstellen der Arbeitsge schwindigkeit bei Metallrohr-und Strangpressen, bei dem durch den Pressstempel ein Magn, et relativ zu einer Spule, in deren Innerem in Achsenrichtung verschoben und der entstehende Induktionsstrom gemessen wird.
Wird ein Magnet in einer Spule verscho- ben, so enbsteht an n den Klemmen der Spule eine elektromotorische Kraft, die der Geschwindigkeit des PreBstempels, dem Kraftflu¯ des Magneten und der Windungsdichte der Spule proportional ist. Die Tatsache, da¯ man es bei den Stempeln von Metallrohr-und Strangpressen meistens mit sehr geringen Pressgeschwindigkeiten zu tun hat und da. B Galvanometer h¯chster Empfindlichkeit im Fabrikbetrieb unbrauchbar sind, schien die Anwendung der Induktion in dieser Form zur Messtmg der Arbeitsgeschwindigkeit des Pressstempels zu verunmöglichen.
Wenn man aber eine Spule mit grossem Querschnitt und hoher Windungsdichte und verhältnismäBig geringem Ohmschem Widerstand und einen Magnet von verhältnismässig grossem Quer- schnitt verwendet, so entsbeht, wie die Rech- nung zeigt und wie die Feststellungen der Anmelderin es bestätigen, auch bei Ïu¯erst geringen Geschwindigkeiten ein Induktions- st. rom, der mit Hilfe eines verhÏltnismϯig robusten, rasch aussehlagenden Galvanometers noch gut gemessen werden kann.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Einrichtung zur Ausführung des neuen Verfahrens. Diese Einrichtung besteht im wesent- lichen aus einem Magnet, einer Spule und einem an diese angeschlossenen Messgerät.
Durch diese mechanische Kupplung mit dem Presskolben wird erreicht, da¯ Magnet und Spule relativ zueinander eine Bewegung aus- f hren, welche gleich oder proportional der Pre¯kolbengeschwindigkeit ist. Am zweckmϯigsten wird der Magnet mit dem Stempel verbunden und in der feststehenden Spule verschiebbar angeordnet, und zwar schon wegen der Verbindungsdrähte zum Galvanometer.
Es ist ferner vorteilhaft, einen permanenten Magnet zu verwenden. Es wÏre wohl möglich, einen Elektromagnet zu ben tzen, doch würde dadurch die Einrichtung unnötig kompliziert.
Da die erzeugten elektromagnetischen KrÏfte meist klein sind, wird am zweekmϯigsten ein Spiegelgalvanometer verwendet, z. B. ein solches mit Spannbandaufhän- gung. Bei raschen Bewegungen des Pressstem- pels, z. B. beim Zurückgehen nach erfolgter Pressung, entstehen elektromotorische Kräfte, welche den Messbereich des Gerätes weit über schreiten und dieses beschädigen können. Man muB daher den Strom auf irgendeine Weise unterbrechen oder das Galvanometer kurzschliessen, wenn der Stempel rasch bewegt werden soll. Gegen kurz andauernde stossartige Bewegungen, wie sie im Betrieb vor- kommen, kann das Galvanometer durch eine parallel geschaltete Kapazität geschützt werden.
Der gewünschte Schutz kann auch durch eine Glimmröhre oder durch eine andere Gasentladungsröhre erreicht werden. Ausserdem kann das s Galvanometer noch durch eine oder mehrere Schmelzsicherungen geschützt sein.
Da die raschen Bewegungen des Stempels immer während dessen Betätigung mit schwa- chem Wasserdruck ausgef hrt werden, kann man schliesslich das Galvanometer in bekannter Weise durch Benützung eines Eontakt- manometers vor Überbelastung schützen, welches es mit Hilfe eines Sch tzes ausschaltet, sobald der Wasserdruck unter eine bestimmte TIöhe sinkt, z. B. unter 50 at .
Da die Arbeitsgeschwindigkeit des Pressstempels je nach der Art, dem Querschnitt und der Anzahl der gleichzeitig gepressten Halbzeuge sowie nach dem Metall oder der Metallegierung in weiten Grenzen schwankt, ist das Galvanometer zweckmäBigerweise auf verschiedene Empfindlichkeiten einstellbar.
Zu diesem Zweck kann man zwischen Spule und Galvanometer variable WiderstÏnde einschalten.
Die Austrittsgeschwindigkeit des Halb zeuges hÏngt bei gegebener Sbempelgeschwin- digkeit von seinem Metergewicht und seinem spezifischen Gewicht (gegebenenfalls auch von der Anzahl der gleichzeitig gepreBten Rohre oderProfile) ab ; es müssen daher diese veränderlichen Grossen sowie die eingestellte Galvanometerempfindlichkeit bei jeder Messung berücksichtigt werden.
Selbstverständlich ka. nn man vom Presseführer nicht verlangen, dass er bei jeder Messung mehrere Rechnungen ausführt, um die Austrittsgeschwin digkeit des gepreBten Halbzeuges festzustel- len, oder die vorgeschriebene Pressgeschwindig- keit auf Grund ähnlicher Rechnungen ein- stellt. Die Benützung von Zahlentafeln wäre recht umständlich, da die Querschnitte der Halbzeuge und die Galvanometerempfind- lichkeiten in derart weiten Grenzen verschie- den sind, daB eine Tafel für ein einziges spezifisches Gewicht mindestens 10 000 Zahlen enthalten mite.
Zur Umgehung dieser Schwierigkeiten ist es zweckmässig, zwischen Spule und Galvanometer ein rechenschieberartiges GerÏt anzuordnen, das stabf¯rmig oder kreisschei benförmig ausgebildet sein kann und welches mit mehreren stab-bezw. kreisringformigen Zungen. mit Skalen und Läufern bezw. Zeigern versehen ist und welches einerseits die Empfindlichkeit des Galvanometers schrittweise odzer kontinuierlich zu verÏndern ge stattet, anderseits alle oben angedeuteten Rechnungen unter automatischer Beriicksichtigung der jeweiligen Galvanometerempfindlichkeit selbsttätig ausführt. Das Gerät wird am einfachsten, wenn die Skalen logarithmisch geteilt sind.
Es ist vorteilhaft, wenn die logea- rithmische Konstante aller Skalen die gleiche ist, derart, da¯ gleichen Verschiebungen bezw. gleichen Verdrehungen auf allen Skalen glei- che VerhÏltnisse entsprechen.
I) as Gerät besitzt eine Skala, welehe den Aussehlägen des Galvanometers entspricht.
Der TrÏger dieser Skala steuert die Galvano meterempfindlichkeit durch Betätigung von Kontakten. Die Teilung einer andern Skala entspricht den Metergewichten des Profils, eine weitere den spezifischen Gewichten des zu verpressenden Werkstoffes. An Stelle dieser beiden Skalenkannauch eine Skala treten, deren Teilung den Querschnitten des Profils entspricht. Eine weitere Skala kann die Anzahl der gleiehzeitig geprel3ten Profile berücksichtigen. Eine Skala, endlich trägt eine Teilung, welche die Profilgeschwindigkeiten angibt. Das Gerät besitzt ferner eine Anzahl Läufer mit Zeigern, welche zum Teil fest und zum Teil beweglich auf den Skalen angeordnet sind.
Beim Gebraueh des Gerätes stellt man zuerst auf den betreffenden Skalen das Meter- gewicht des zu erzeugenden Profils, gegebe- nenfalls die Dichte und auch die Anzahl der Profile ein. Nun kommen zwei FÏlle vor :
1. Fall : Man will den Galvanometeraussehlag ermitteln, welcher einer vorgeschrie- benen Profilgeschwindigkeit entspricht.
2. Fall : Man will während des Pressens die gerade vorhandene Profilgeschwindigkeit. messen.
Im ersten Fall stellt man auf einer Skala die vorgeschriebene Profilgeschwindigkeit ein. verÏndert in passender Weise die Galvano meterempfindlichkeit und liest auf einer andern Skala den Betrag des Galvanometer- ausschlages ab, welcher in der Folge vom Presseführer eingehalten werden soll. Im zweiten Fall liest man den Ausschlag des Galvanometers ab, nachdem man, wenn notig, eine passende Empfindlichkeit eingestellt hat, stellt auf einer Skala, diesen Ausschlag ein und. liest auf einer ändern Skala die Profil g'eschwindig'keit ab.
Die . Abbildung zeigt sehematisch und nicht massstäblich eine Ausf hrungsform der erfindungsgema¯en Einrichtung. 1 ist ein stabf¯rmiger Stahlmagnet mit einem Querschnitt von 1600 mnr und einer Länge von 2 m, der einen Kraftfluss von 135 000 Maxwell liefert. Sein S-Ende ist in einem Gleit- teil eingelassen, der mit dem Pressstempel iiber ein Querhaupt 2 starr verbunden ist.
Am iAi-Ende ist der Magnez mit einer Rolle 3 aus Kunstharz versehen, welche dieses Ende in der Spule 4 st tzt, was im Hinblick auf den langen Hebelarm zweckmϯig ist. Die Spule besteht aus sechs Lagen eines 3, 3 mm starken, baumwollisolierten Aluminiumdrah tes(18Windungen/cm),welcher auf ein Aluminiumrohr gewickelt ist. Die Spule ist in einem eisernen Rohr 5 eingebaut und. durch Drähte 6. 7 und 8 mit dem rechenschieber- artigen Gerät 9 und dem Spiegelgalvanometer 10 verbunden. Das Galvanometer hat Spann bandaufhängung und ist durch federnde Auf hängung seines Gehäuses gegen Erschütterungen geschützt.
Es hat einen besonders grossen Spiegel, der zur'Verringerung der TrÏgheitsmomente hochkantig aufgestellt ist, und wird durch eine Lampe von 100 W W be leuchtet.ZweckmässigwirddasGalvanometer auf ein Pult gestelltundderSkalenschirm 11 (ein diffus rückstrahlender, l m langer Aluminiumbleehstreifen) am GehÏuse der Presse hefestigt. Der an seinem Steuerrad und seinen Hebeln stehende Presseführer kann den Licht- fleck 12 auf dem Schirm bei allen Tages- zeiten mühelos sehen. Man kann es z. B. so einrichten, da¯ eine Pre¯stempelgeschwindig keit von 0. 1 mm/s bei gr¯¯ter Empfindlichkeit einen dauernden Ausschlag von 25 - 30 cm verursacht.
Das s rechenschieberartige GerÏt besitzt drei bewegliche Zungen, auf welchen die Skalen in gleichen logarithmischen Massstäben aufgetragen sind, das hei¯t die LÏnge einer Dekade ist für alle Skalen gleich gro¯, z. B. gleich 20 cm. Auf der ersten Zunge (13) be findet sich die Skala, die den GalvanometerausschlÏgen entspricht, auf der zweiten Zunge (14) die Skala der Metergewichte und auf der dritten Zunge (15) oben die Skala der Profilgeschwindigkeiten und unten die Skala der Dichten.
Eine Verschiebung der Zunge 13 bewirkt selbsttätig (durch nicht dargestellte Kontakte und WiderstÏnde) schrittweise Ver änderungen der Galvanometerempfindlichkei- ten, wobei die sich folgenden Empfindlich- keiten jeweilen im Verhältnis 1 zu'\/10 ste- hen. An der Zunge 14 sitzt ein LÏufer (16), welcher auf ihr verschiebbar ist. sich aber mit dssr Zunge bewegt, wenn diese verschoben wird.
Dieser Läufer hat einen langen Strichzeiger, welcher gleichzeitig auf der Skala, der Zunge 13 einen Galvanometeraussohlag angibt und auf der Skala der Zunge 14 auf ein Profilgewicht hinweist. Der Läufer 17 ist fest auf der Zunge 14 montiert, sein Strich zeigerweist auf die Skala der Profilgeschwin digkeiten hin, welche sich oben auf der Zunge
15 befindet. Ein bei allen Betätigungen unbeweglicher Zeiger (18) weist auf die Skala der spezifischen Gewichte, die sich unten auf der Zunge 15 befindet. Vor Beginn der Messung wird diese Zunge so eingestellt, da¯ der Zeiger auf ihr das spezifische Gewicht des zu verpressenden Werkstoffes angibt.
Soll die ie Anzahl der gleichzeitig gepressten Profile auch durch das Gerät berücksichtigt werden, so ist dieser Zeiger (18) nicht fest, sondern verschiebbar angeordnet auf einer festen, hier nicht dargestellten Skala, welche, immer im gleichen logarithmischen Massstab, die ganzen Zahlen von 1 bis 10 oder 20 trägt. Ferner wird der Läufer 16 auf der Zunge 14 auf das Metergewicht des zu pressenden Profils eingestellt. Sämtliche Skaleneinteilungen sind gleichläufig und wachsen von links nach reehts.
Im ersten der vorhin besprochenen Fälle verschiebt man nun die Zunge 14, bis der Läufer 17 auf der vorgeschriebenen Profilgeschwindigkeit steht. Dadurch wird erreicht, da¯ der Läufer 16 auf der Zunge 13 den Gal vanometerausschlag angibt, der eingehalten werden muss. Ist dieser Ausschlag zu klein, odeur fallut der Länder ausserhalbderSkala der Zunge 13, so versehiebt man schrittweise dies, Zunge, bis ein brauchbarer Ausschlag angezeigt wird. Bei jedem ganzen Schritt sehna. ppt dabei eine Feder in eine der Eerben, welche auf der Rückseite der Zunge angebracht sind.
Die bei dieser Operation ent stehende Änderung der Galvanometerempfind- lichkeit braucht der Presseführer nicht weiter zu berücksichtigen ; es genügt, wenn er seine Steuerhebel derart bedient, da¯ der Lichtfleck des Galvanometers auf dem Skalenschirm (11) stets an der Zahlsteht,welche der Läufer 16 auf der Skala der Zunge 13 vorschreibt, damit das Profil mit der ge- wünschten Geschwindigkeit austritt.
Im zweiten Fall liest der Presseführer die Lage des Ga. lvanometerlichtfleokes auf dem Skalenschirm (11) ab, nachdem er, wenn nötig, durch Verschieben der Zunge 13 eine passende Galvanometerempfindlichkeiteingestellt hat, und versehiebt die Zunge 14, bis der Läufer 16 auf der Zunge 13 auf die Zahl weist, welche dem Galvanometeraussehlag auf der Skala 11 entspricht. Nun zeigt der Läufer 17 auf der obern Skala der Zunge 15 die Aus trittsgeschwindigkeit des Profils an.
Die Erfahrung hat gezeigt, da¯ die Presseführer das Gerät ohne Schwierigkeiten benützen können, auch wenn sie den Gebrauch eines Rechenschiebers nicht kennen. Zur Er leichterung der Handhabung ist es empfeh- lenswert, die Skalen mit vielen Zahlen zu versehen, die Lage d) es Kommas anzuschrei- ben und die Zwischenräume nur in Hälften und Zehnteln zu unterteilen, nicht aber in Fünfteln.
Method and device for measuring the working speed in metal pipe and extrusion presses.
In metal pipe and extrusion presses, it is extremely important for the pressing process to run smoothly that the exit speed of the pressed semi-finished product (= passage speed through the die, also called "profile speed") and therefore a certain working speed of the Stamp must be adhered to as precisely as possible.
In order to fully utilize the performance of the very expensive presses, one has to work at the highest possible speed, but a certain limit must not be exceeded, otherwise defective semi-finished products will be pressed. The heat generated in the die during pressing is one of the factors that make it necessary to limit the maximum speed, especially with aluminum and aluminum alloys. Is z.
If, for example, the aluminum or the aluminum alloy is pressed through the die, the light metal sticks to the steel of the die and the tube or strand only emerges jerkily and is deeply torn, so that a completely unusable semi-finished product is created.
Apart from the need to work quickly, it is important to keep the pressing speed as constant as possible during the work process so that the semi-finished product has the same properties as possible over its entire length. Maintaining a constant speed is difficult because a higher pressure is required at the beginning of the pressing process than at the end.
For many years, efforts have been made to create facilities that should allow the press leader to continuously monitor the pressing speed. The pressing speeds in question, especially the working speed of the stamping die, which go down to about 0.1 mm / s, do not allow the use of speed meters of conventional design. If the press leader Leine has a measuring device, he is forced to keep the speed purely emotionally.
This leads to large fluctuations in the pressing speed, to insufficient use of the press, because the press manager has to stay considerably above the maximum permissible pressing speed on average, and finally to occasional exceeding of the maximum speed. There is a risk of receiving an uneven or even completely unusable semi-finished product.
A direct measurement of the speed of the emerging semi-finished product is difficult to carry out. For practical reasons, it is therefore necessary to measure the working speed of the press ram and to calculate the exit speed of the semi-finished product from the value obtained.
A device has already been proposed in which the transfer of the press ram movement to an electrical display device occurs in an electromagnetic way in such a way that an armature connected to the pre-ram controls the flow to generate a voltage that provides a measure of the working speed of the press ram. which penetrates a coil, changes.
The device provided contains an elongated housing made of non-ferromagnetic material in which an iron armature in the form of a flat rail is mounted in lateral guide grooves so that it can be moved longitudinally. A spindle that interacts with the crossbar of the press engages this anchor. It moves in the longitudinal direction of the housing, namely in its lower part.
In the upper part of the case there are flat ones Excitation coil fed by direct current and an induction coil (Mēspule) of the same shape connected to the display device, with the coil axis perpendicular to the longitudinal axis of the housing and the winding plane parallel to the rail-shaped armature; these coils have the elongated F shape of the armature and therefore have a rectangular cross-section, the length of the rectangle corresponding to the working stroke;
they are wound on a core made of ferromagnetic material and are enclosed over their entire length by a yoke made of ferromagnetic material. If the armature is now taken along when the press ram is moving, the strength of the magnetic field generated by it in the core is changed when the excitation coil is switched on. the armature moves relative to this coil and to its core. The change in the magnetic field becomes greater the greater the speed of the press ram. It creates a voltage of a corresponding level in the induction coil, which causes the measuring device to deflect.
The induction coil measures the change in magnetization of a solid core made of soft iron. In another embodiment, the translation is replaced by a rotation.
The invention now relates to a method for measuring and adjusting the Arbeitsge speed in metal pipe and extrusion presses, in which a Magn, et relative to a coil, shifted in the interior in the axial direction through the press ram and the resulting induction current is measured.
If a magnet is moved in a coil, an electromotive force is generated at the terminals of the coil, which is proportional to the speed of the die, the force flow of the magnet and the number of turns of the coil. The fact that with the punches of metal pipe and extrusion presses one usually has to do with very low pressing speeds and there. B galvanometers of the highest sensitivity are useless in the factory, the application of induction in this form to measure the working speed of the press ram seemed to be impossible.
If, however, a coil with a large cross-section and high winding density and a relatively low ohmic resistance and a magnet with a relatively large cross-section are used, then, as the calculation shows and as the applicant's findings confirm, even with Ïūū low speeds an induction st. rom, which can still be measured well with the help of a relatively robust, quickly giving galvanometer.
The invention also relates to a device for carrying out the new method. This device essentially consists of a magnet, a coil and a measuring device connected to these.
This mechanical coupling with the plunger ensures that the magnet and the coil move relative to one another which is equal to or proportional to the speed of the pre-plunger. Most expediently, the magnet is connected to the punch and arranged in the fixed coil so that it can be moved, simply because of the connecting wires to the galvanometer.
It is also advantageous to use a permanent magnet. It would be possible to use an electromagnet, but it would complicate the setup unnecessarily.
Since the electromagnetic forces generated are usually small, it is best to use a mirror galvanometer, e.g. B. one with tension band suspension. With rapid movements of the press ram, e.g. B. when going back after pressing, electromotive forces arise, which exceed the measuring range of the device and can damage it. One must therefore interrupt the current in some way or short-circuit the galvanometer if the plunger is to be moved quickly. The galvanometer can be protected against short-term jerky movements, such as those that occur during operation, by a capacitance connected in parallel.
The desired protection can also be achieved by a glow tube or by another gas discharge tube. In addition, the galvanometer can be protected by one or more fuses.
Since the rapid movements of the plunger are always carried out with weak water pressure while it is being operated, the galvanometer can finally be protected from overload in a known manner by using a contact manometer, which switches it off with the aid of a gate as soon as the water pressure drops a certain level sinks, e.g. B. below 50 at.
Since the working speed of the press ram varies within wide limits depending on the type, cross-section and number of semi-finished products pressed at the same time as well as the metal or metal alloy, the galvanometer can expediently be set to different sensitivities.
For this purpose, variable resistors can be inserted between the coil and the galvanometer.
The exit speed of the semi-finished product depends on its weight per meter and its specific weight (if necessary also on the number of pipes or profiles pressed at the same time) at a given scraping speed; therefore, these variable quantities and the set galvanometer sensitivity must be taken into account for each measurement.
Of course ka. If one does not ask the press manager to carry out several calculations for each measurement in order to determine the exit speed of the pressed semi-finished product, or to set the prescribed pressing speed on the basis of similar calculations. The use of number tables would be quite cumbersome, since the cross-sections of the semi-finished products and the galvanometer sensitivities differ within such wide limits that one table for a single specific weight contains at least 10,000 numbers.
To avoid these difficulties, it is advisable to arrange a slide rule-like device between the coil and the galvanometer, which can be designed in the shape of a rod or a circular disk and which is equipped with several rods and / or. circular tongues. with scales and runners resp. And which, on the one hand, allows the sensitivity of the galvanometer to be changed gradually or continuously, and on the other hand, carries out all of the calculations indicated above, automatically taking into account the respective galvanometer sensitivity. The device becomes easiest when the scales are logarithmically divided.
It is advantageous if the logarithmic constant of all scales is the same, in such a way that the same displacements or the same rotations on all scales correspond to the same ratios.
I) The device has a scale which corresponds to the deflections of the galvanometer.
The carrier of this scale controls the galvanometer sensitivity by actuating contacts. The division of another scale corresponds to the meter weights of the profile, another one to the specific weights of the material to be pressed. Instead of these two scales, a scale can also be used, the division of which corresponds to the cross-sections of the profile. Another scale can take into account the number of profiles tested at the same time. A scale, finally, has a graduation that indicates the profile speeds. The device also has a number of runners with pointers which are partly fixed and partly movable on the scales.
When using the device, you first set the weight per meter of the profile to be generated on the relevant scales, if necessary the density and also the number of profiles. Now there are two cases:
1st case: You want to determine the galvanometer reading, which corresponds to a prescribed profile speed.
2nd case: You want the current profile speed during pressing. measure up.
In the first case, the prescribed profile speed is set on a scale. changes the galvanometer sensitivity in a suitable way and reads the amount of the galvanometer deflection on another scale, which the press guide should then adhere to. In the second case one reads the deflection of the galvanometer, after having set a suitable sensitivity, if necessary, sets this deflection on a scale and. reads the profile speed on a different scale.
The . The illustration shows, schematically and not to scale, an embodiment of the device according to the invention. 1 is a bar-shaped steel magnet with a cross-section of 1,600 mnr and a length of 2 m, which delivers a flux of force of 135,000 Maxwell. Its S-end is embedded in a sliding part that is rigidly connected to the ram via a crosshead 2.
At the iAi end of the Magnez is provided with a roller 3 made of synthetic resin, which supports this end in the coil 4, which is useful in view of the long lever arm. The coil consists of six layers of 3.3 mm thick, cotton-insulated aluminum wire (18 turns / cm), which is wound on an aluminum tube. The coil is built into an iron tube 5 and. Connected to the slide rule-like device 9 and the mirror galvanometer 10 by wires 6, 7 and 8. The galvanometer has a strap suspension and is protected against vibrations by the resilient suspension of its housing.
It has a particularly large mirror, which is set up vertically to reduce moments of inertia, and is illuminated by a lamp of 100 W W. The galvanometer is conveniently placed on a desk and the scale 11 (a diffusely reflective, lm long aluminum sheet metal strip) is attached to the housing of the press. The press officer standing by his steering wheel and levers can easily see the light spot 12 on the screen at all times of the day. You can z. B. set up so that a stamping speed of 0.1 mm / s causes a permanent deflection of 25 - 30 cm with the greatest sensitivity.
The slide rule-like device has three movable tongues on which the scales are applied in the same logarithmic scale, that is, the length of a decade is the same for all scales, e.g. B. equal to 20 cm. On the first tongue (13) is the scale that corresponds to the galvanometer deflections, on the second tongue (14) the scale of the weights per meter and on the third tongue (15) the scale of the profile speeds at the top and the scale of the densities below.
A displacement of the tongue 13 automatically effects step-by-step changes in the galvanometer sensitivities (through contacts and resistors not shown), the following sensitivities each having a ratio of 1 to 1/10. A runner (16) sits on the tongue 14 and can be moved on it. but moves with the tongue when it is moved.
This runner has a long line pointer, which at the same time indicates a galvanometer recess on the scale on the tongue 13 and indicates a profile weight on the scale of the tongue 14. The runner 17 is firmly mounted on the tongue 14, its line pointing to the scale of the Profilgeschwin speeds, which is on top of the tongue
15 is located. A pointer (18) which is immovable during all actuations points to the scale of the specific weights, which is located at the bottom of the tongue 15. Before starting the measurement, this tongue is set so that the pointer on it indicates the specific weight of the material to be pressed.
If the number of simultaneously pressed profiles is also to be taken into account by the device, then this pointer (18) is not fixed, but arranged to be movable on a fixed scale, not shown here, which, always on the same logarithmic scale, contains the whole numbers from 1 to 10 or 20 wears. Furthermore, the runner 16 is set on the tongue 14 to the weight per meter of the profile to be pressed. All scale divisions are in the same direction and grow from left to right.
In the first of the cases discussed above, the tongue 14 is now moved until the rotor 17 is at the prescribed profile speed. This ensures that the runner 16 indicates the galvanometer deflection on the tongue 13, which must be observed. If this rash is too small, or if the countries are outside the scale of the tongue 13, this is done gradually, tongue, until a usable rash is displayed. With every step sehna. ppt a feather into one of the inherits that are attached to the back of the tongue.
The press leader does not need to consider the change in galvanometer sensitivity resulting from this operation; it is sufficient if he operates his control lever in such a way that the light spot of the galvanometer on the scale screen (11) is always at the number that the runner 16 prescribes on the scale of the tongue 13 so that the profile emerges at the desired speed.
In the second case, the press leader reads the position of the galvanometer light fleoke on the scale screen (11) after setting a suitable galvanometer sensitivity by moving the tongue 13, if necessary, and slides the tongue 14 until the runner 16 is on the tongue 13 points to the number which corresponds to the galvanometer reading on the scale 11. Now the runner 17 shows on the upper scale of the tongue 15 from the speed of the profile.
Experience has shown that press leaders can use the device without difficulty, even if they do not know how to use a slide rule. To make handling easier, it is advisable to provide the scales with a large number of numbers, to write the position d) commas and to divide the spaces only into halves and tenths, but not into fifths.