Rechenschieberartiges Gerät für mit einem elektrischen Ableseinstrument versehene
Einrichtungen zum Messen und Einstellen der Arbeitsgeschwindigkeit bei Rohr- und Strangpressen.
Es gibt verschiedene Verfahren und Einrichtungen zur Messung und Einstellung der Arbeitsgeschwindigkeit des Pressstempels oider der Austrittsges chwindigkeit des gepressten Halbzeuges (der ,,Profilgeschwindigkeit") bei Metallrohr-und Strangpressen. Bei einer bekannten Einrichtung geschieht die Übertragung der Pressstempelbewegung auf ein elektrisches Anzeigegerät in der Weise, dass ein mit dem Pressstempel verbundener Magnetanker den Fluss, der eine Spule durchsetzt, verändert und dadurch eine der Arbeitsgeschwindigkeit des Pressstempels entspre chende ablesbare Spannung erzeugt.
Nach einem Verfahren der Anmelderin (Schweizer Patent Nr. 244636) wird ein Induktionsstrom dadurch erzeugt, dass ein Magnet relativ zu einem Solenoid in dessen Achsenrichtung und dessen Innern durch den Pressstempel verschoben wird. Da die erzeugten elektromagnetischen Kräfte meist klein sind, benützt man als Ablesegerät am zweckmässigsten einen Spiegelgalvanometer, z. B. mit Spannbandaufhängung. Es sind auch andere elektrische Verfahren und Einrichtungen zur Messung und Einstellung der Arbeitsge schwindigLeit bei Rohr- und Strangpressen möglich.
Die Austrittsgeschwindigkeit des Presserzeugnisses hängt bei gegebener Stempel- g eschwindigLeit von seinem Metergewicht und seinem spezifischen Gewicht, d. h. von seinem Metervolumen (gegebenenfalls auch von der Anzahl der gleichzeitig gepressten Rohre oder Profile) ab; es müssendaherdiese veränderlichen Grössen bei jeder Messung be rucksichtigt werden. Selbstverständlich kann man vom Presseführer nicht verlangen, dass er bei jeder Messung mehrere Rechnungen ausführt, um die Austrittsgeschwindigkeit des gepressten Halbzeuges festzustellen, oder die vorgeschriebene Pressgeschwindigkeit auf Grund ähnlicher Rechnungen einstellt.
Die Benützung von Zahlentafeln wäre recht umständlich, da die Qaerschnitte der Halbzeug in derart weiten Grenzen verschieden sind, dass eine Tafel für ein einziges spezifisches Gewicht Tausende von Zahlen enthalten müsste.
Ausserdem schwankt 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 derart weiten Grenzen, dass ein einziges Galvanometer mit eine für allemal eingestellter Empfindlichkeit nicht genügt. Man muss infolgedessen mehrere Galvanometer mit verschiedener Empfindlichkeit oder ein Galvanometer benutzen, das mit verschiedenen Empfindlich keiten einstellbar ist. Der Presseführermüsste demnach bei all fälligen Rechnungen auch die Galvanometerempfindlichkeit. beruGksieh- tigen.
Die Erfindung bezieht sich nun auf ein rechenschieberartiges Gerät für Einrichtungen zum Messen und Einstellen der Arbeitsgeschwindigkeit bei Rohr- und Strangpressen unter Benützung eines durch die Pressstempelbewegung erzeugten oder beeinflussten elektrischen Stromes. Dieses Gerät, das im Stromkreis dem elektrischen Ablesegerät (z. B. Galvanometer) vorgesehaltet wird, besitzt mehrere z.
B. stab- oder kreisförmige Skalen mit den nötigen Ablesemarken, die als Läufer oder Zeiger ausgebildet sein können, wobei der Träger einer Skala, welche den Ausschlägen des Ableseinstrumentes entspricht, Kontakte aufweist, die bei Verschiebung des Trägers das Ein- und Ausschalten von elektrischen Widerständen im Stromkreis und dadurch eine schrittweise oder kontinuierliche Veränderung der Ableseinstrumentempfind- lichkeit bewirken, während die andern Skalen auf die übrigen zu berücksichtigenden veränderlichen Grössen lauten. Eine der andern Skalen kann z. B. den Metergewichten des Profiles, eine weitere den spezifischen Gewichten des zu verpressenden Werkstoffes entsprechen. An Stelle dieser beiden Skalen kann auch eine Skala treten, deren Teilung den Querschnitten des Profils entspricht.
Eine weitere Skala kann die Anzahl der gleichzeitig gepressten Profile berücksichtigen. Eine Skala endlich trägt eine Teilung, welche die Profilgeschwindigkeiten angibt. Je nach Bedarf können die Ablesemarken als Zeiger unbeweglich befiestigt, mit den Skalen verbunden oder als Läufer auf den Skalen beweglich angeordnet sein. Es lassen sich mit Leichtigkeit viele verschiedene Anordnungen dieser Skalen, Läufer und Zeiger denken, welche alle den Zweck des Gerätes erfüllen.
Das neue, rechenschieberartige Gerät kann so ausgebildet werden, dass es mit wenigen, einfachen Handgriffen betätigt werden und alle oben angedeuteten Rechnungen unter automatischer Berücksichtigung der jeweiligen Ableseinstrument-, z. B. Galvanometerempfindlichkeit selbsttätig ausführen kann.
Das Gerät ist am einfachsten, wenn die Skalen nach dem logarithmischen Grundsatz eingeteilt sind. Es ist vorteilha.ft, wenn die logarithmische Konstante aller Skalen die gleiche ist, derart, dass gleiche Verschiebun- gen oder gleiche Verdrehungen auf allen Skalen gleichen Verhältnissen lentsprechen.
Beim Gebrauch einer vorteilhaften Aus führungsform des Gerätes wird man zuerst auf den betreffenden Skalen das Metergewicht des zu erzeugenden Profils gegebenenfalls die Dichte und auch die Anzahl der Profile einstellen. Nun kommen zwei Fälle vor:
1. Fall: Man will z. B. den Galvanometerausschlag ermitteln, welcher einer vorge schriebenen Profilgeschwindigkeit entspricht.
2. Fall: Man will während des Pressens die gerade vorhandene Profilgeschwindigkeit messen.
Im ersten Fall stellt man auf der Profilgeschwindigkeitsskala die vorgeschriebene Profilgeschwindigkeit ein, verändert in passender Weise die Galvanometerempfindlichkeit und liest auf einer andern Skala den Betrag des Galvanometeraussohlages ab, welcher in der Folge vom Presseführer eingehalten werden soll.
Im zweiten Fall liest man den Ausschlag des Galvanometers ab, nachdem man, wenn nötig, eine passende Empfindlichkeit eingestellt hat, stellt auf einer Skala diesen Ausschlag ein und liest auf einer andern Skala die Profilgeschwindigkeit ab.
Die Abbildung zeigt schematisch und nicht massstäblich als Beispiel eine Ausführungsform des erf in dungsgemässen Gerätes, das in eine Einrichtung zum Messen und Einstellen der Arbeitsgeschwindigkeit bei Rohroder Strangpressen eingeschaltet ist. 1 ist ein stabförmiger Stahlmagnet mit einem Querschnitt von 1600 mm2 und einer Länge von 2 m, der einen Kraftfluss von 135 000 Maxwell liefert. Sein S-Ende ist in einem Gleitteil eingelassen, der mit dem Pressstempel über ein Querhaupt 2 starr verbunden ist.
Am N-Ende ist der Magnet mit einer Rolle 3 aus Kunstharz versehen, welche dieses Ende im Solenoid 4 stützt, was im Hinblick auf den langen Hebelarm zweckmässig ist. Das Solenoid besteht aus sechs Lagen eines 3,3 mm starken, baumwollisolierten Aluminiumdrahtes (18 Windungen/cm), welcher auf ein Aluminiumrohr gewickelt ist. Es ist in einem eisernen Rohr 5 eingebaut und durch Drähte 6, 7 und 8 mit dem rechenschieberartigen Gerät 9 und dem Spiegelgalvanometer 10 verbunden. Das Galvanometer hat Spannbandaufhängung und ist durch federnde Aufhängung seines Gehäuses gegen Erschütterungen geschützt. Es hat einen aussergewöhnlich grossen Spiegel, der zur Verringerung des Trägheitsmomentes hochkantig aufgestellt ist, und wird durch eine verhältnismässig sehr starke Lampe von 100 W beleuchtet.
Zweckmässig wird das Galvanometer auf ein Pult gestellt und der Skalenschir:n 11 (ein diffus rückstrahlender, 1 m langer Aluminium blechstreifen) am Gehäuse der Presse be festigt. Der an seinem Steuerrad und seinen Hebeln stehende Presseführer kann den Lichtfleck 12 auf dem Schirm bei allen Tageszeiten mühelos sehen. Man kann es z. B. so einrichten, dass eine Pressstempelgeschwindigkeit von 0,1 mm/s bei grösster Empfindlichkeit einen dauernden Ausschlag von 25-30 cm verursacht.
Das rechenschieberartige Gerät besitzt drei bewegliche Zungen, auf welchen die Skalen in gleichen logarithmischen Massstäben aufgetragen sind, und zwar beträgt die Länge einer Dekade 20 cm. Auf der ersten Zunge, 13, befindet sieh die Skala, die den Galvano meterausschlägen 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 l < : Kontakte und Widerstände) schrittweise Veränderungen der Galvanometerempfindlichkeiten, wobei die sich folgenden Empfindlichkeiten jeweilen im Verhältnis 1 zu q/10 stehen.
An der Zunge 14 sitzt ein Läufer 16, welcher auf ihr verschiebbar ist, sich aber mit der Zunge bewegt, wenn diese verschoben wird. Dieser Läufer hat einen langen Strichzeiger, welcher gleichzeitig auf der Skala der Zunge 13 einen Galvanometeraussehlag angibt und auf der Skala der Zunge 14 auf ein Profilgewicht hinweist. Der Läufer 17 ist fest auf der Zunge 14 montiert, sein Strichzeiger weist auf die Skala der Profilgeschwindigkeit 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 15 so eingestellt, dass der Zeiger auf ihr das spezifische Gewicht des zu verpressenden Werkstoffes angibt. Soll die 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 ein gestellt ; Sämtliche Skaleneinteilungen sind gleichläufig und wachsen von links nach rechts.
Im ersten der vorhin besprochenen Fälle verschiebt man nun die Zunge 14, bis der Läufer 17 auf der vorgeschriebenen Profilgeschwindigkeit steht. Dadurch wird erreicht, dass der Läufer 16 auf der Zunge 13 den Galvanometerausschlag angibt, der eingehalten werden muss. Ist dieser Ausschlag zu klein, oder fällt der Läufer 16 ausserhalb der Skala der Zunge 13, so verschiebt man schrittweise diese Zunge, bis ein brauchbarer Ausschlag angezeigt wird. Bei jedem ganzen Schritt schnappt dabei eine Feder in eine der Kerben, welche auf der Rückseite der Zunge angebracht sind.
Die bei dieser Operation entstehende Änderung der Galvanometerempfindlichkeit braucht weiterhin nicht mehr im Bewusstsein des Presseführers berücksichtigt zu werden; es genügt, wenn jetzt der Presseführer seine Steuerhebel derart bedient, dass der Lichtfleck des Galvanometers auf seinem Skalenschirm 11 stets an der Zahl steht, welche der Läufer 16 auf der Skala der Zunge 13 vorschreibt, damit das Profil mit der gewünschten Geschwindigkeit austritt.
Im zweiten Fall liest der Presseführer die Lage des Galvanometerlichtflecks auf dem Skalenschirm 11 ab, nachdem er, wenn nötig, durch Verschieben der Zunge 13 eine passende Galvanometerempfindlichkeit eingestellt hat, und verschiebt die Zunge 14, bis der Läufer auf der Zunge 13 auf die Zahl weist, welche dem Galvanometeraussehlag auf der Skala entspricht. Nun zeigt der Läufer 17 auf der obern Skala der Zunge 15 die Austrittsgeschwindigkeit des Profils an.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass die Presseführer das Gerät ohne Schwierigkeit benützen können, auch wenn sie den Gebrauch eines Rechenschiebers nicht kennen.
Zur Erleichterung der Handhabung ist es empfehlenswert, die Skalen mit vielen Zahlen zu versehen, die Lage des Kommas anzu schreiben und die Zwischenräume nur in Hälften und Zehnteln zu unterteilen, nicht aber in Fünftel.
PATENTNSPRUOll:
Rechenschieberartiges Gerät für mit einem elektrischen Ableseinstrument versehene Einrichtungen zum Messen und Einstellen der Arbeitsgeschwindigkeit bei Rohrund Strangpressen unter Benützung eines durch die PreBsbempelbewegung erzeugten oder beeinflussten elektrischen Stromes, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Skalen mit den nötigen Ablesemarken besitzt, wobei der Träger einer Skala.
welche djenAusschlä- gen des Ableseinstrumentes entspricht, Kon- takte aufweist, die bei Verschiebung des Trägers das Ein- und Ausschalten von elektrischen Widerständen im Stromkreis und dadurch eine Veränderung der Empfindlichkeit des Ableseinstrumentes bewirken, während die andern Skalen auf die übrigen zu berücksichtigenden veränderlichen Grössen lauten, eine davon auf die Profilgeschwindig keiten.