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.
Slide rule-like device for equipped with an electric reading instrument
Devices for measuring and setting the working speed in pipe and extrusion presses.
There are various methods and devices for measuring and adjusting the working speed of the press ram or the exit speed of the pressed semi-finished product (the "profile speed") in metal pipe and extrusion presses that a magnet armature connected to the press ram changes the flux that passes through a coil and thereby generates a readable voltage corresponding to the operating speed of the press ram.
According to a method of the applicant (Swiss Patent No. 244636), an induction current is generated in that a magnet is displaced relative to a solenoid in its axial direction and its interior by the press ram. Since the electromagnetic forces generated are usually small, a mirror galvanometer, e.g. B. with strap suspension. Other electrical methods and devices for measuring and adjusting the working speed in pipe and extrusion presses are also possible.
For a given punch speed, the exit speed of the pressed product depends on its weight per meter and its specific weight, i.e. H. on its meter volume (possibly also on the number of pipes or profiles pressed at the same time); these variable quantities must therefore be taken into account for every measurement. It goes without saying that the press manager cannot be asked 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 differ within such wide limits that a table would have to contain thousands of numbers for a single specific weight.
In addition, the working speed of the ram varies depending on the type, cross-section and number of semifinished products pressed at the same time, as well as on the metal or metal alloy, within such wide limits that a single galvanometer with a sensitivity set for all is not sufficient. As a result, you have to use several galvanometers with different sensitivities or a galvanometer that can be set with different sensitivities. The press leader would therefore also have to use the galvanometer sensitivity for all due invoices. professional.
The invention now relates to a slide rule-like device for devices for measuring and setting the operating speed in pipe and extrusion presses using an electrical current generated or influenced by the movement of the press ram. This device, which is placed in front of the electrical reading device (z. B. galvanometer) in the circuit, has several z.
B. rod-shaped or circular scales with the necessary reading marks, which can be designed as runners or pointers, the carrier of a scale that corresponds to the deflections of the reading instrument, has contacts that switch on and off electrical resistances when the carrier is moved in the circuit and thereby a gradual or continuous change in the sensitivity of the reading instrument, while the other scales indicate the other variable quantities to be taken into account. One of the other scales can e.g. B. the meter weights of the profile, another correspond 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 pressed at the same time. Finally, a scale has a division that indicates the profile speeds. Depending on requirements, the reading marks can be fixed immovably as pointers, connected to the scales or arranged to be movable on the scales as runners. Many different arrangements of these scales, runners and pointers can easily be imagined, all of which serve the purpose of the device.
The new, slide rule-like device can be designed so that it can be operated with a few simple steps and all the bills indicated above, taking into account the respective reading instrument, z. B. galvanometer sensitivity can run automatically.
The device is easiest when the scales are divided according to the logarithmic principle. It is advantageous if the logarithmic constant of all scales is the same, in such a way that the same shifts or the same rotations on all scales correspond to the same proportions.
When using an advantageous embodiment of the device, you will 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 z. B. determine the galvanometer deflection, which corresponds to a prescribed profile speed.
2nd case: You want to measure the currently existing profile speed during pressing.
In the first case, the prescribed profile speed is set on the profile speed scale, the galvanometer sensitivity is changed appropriately and the amount of the galvanometer bottom-out is read on another scale, which the press officer should then comply with.
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 another scale.
The figure shows schematically and not to scale, as an example, an embodiment of the device according to the invention, which is switched into a device for measuring and setting the working speed in pipe or extrusion presses. 1 is a rod-shaped steel magnet with a cross-section of 1600 mm2 and a length of 2 m, which delivers a power flow of 135,000 Maxwell. Its S-end is embedded in a sliding part which is rigidly connected to the ram via a crosshead 2.
At the N end of the magnet is provided with a roller 3 made of synthetic resin, which supports this end in the solenoid 4, which is useful in view of the long lever arm. The solenoid consists of six layers of 3.3 mm thick, cotton-insulated aluminum wire (18 turns / cm), which is wound on an aluminum tube. It is installed in 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 an exceptionally large mirror, which is set up vertically to reduce the moment of inertia, and is illuminated by a relatively very powerful 100 W lamp.
The galvanometer is expediently placed on a desk and the scale screen: n 11 (a diffuse reflective, 1 m long aluminum sheet strip) 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 ram speed of 0.1 mm / s with the greatest sensitivity causes a constant deflection of 25-30 cm.
The slide rule-like device has three movable tongues on which the scales are plotted in the same logarithmic scale, the length of a decade being 20 cm. On the first tongue, 13, you can see the scale that corresponds to the galvanometer deflections, on the second tongue, 14, the scale of the meter weights and on the third tongue, 15, the scale of the profile speeds and below the scale of the densities. A displacement of the tongue 13 automatically causes step-by-step changes in the galvanometer sensitivities (by means of l <: contacts and resistors not shown), the following sensitivities each having a ratio of 1 to q / 10.
On the tongue 14 sits a runner 16 which can be moved on it, but moves with the tongue when it is moved. This rotor has a long line pointer which at the same time indicates a galvanometer reading on the scale of the tongue 13 and indicates a profile weight on the scale of the tongue 14. The runner 17 is fixedly mounted on the tongue 14; its line pointer points to the scale of the profile speed, which is located on top of the tongue 15.
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 the start of the measurement, this tongue 15 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 rather slidably arranged on a fixed scale, not shown here, which always uses the same logarithmic scale, the whole numbers from 1 to 10 or 20 wears. Furthermore, the runner 16 is placed on the tongue 14 on 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 rotor 16 indicates the galvanometer deflection on the tongue 13, which must be observed. If this deflection is too small, or if the runner 16 falls outside the scale of the tongue 13, this tongue is displaced step by step until a usable deflection is displayed. At every step, a spring snaps into one of the notches on the back of the tongue.
The change in galvanometer sensitivity resulting from this operation no longer needs to be taken into account in the consciousness of the press leader; It is sufficient if the press leader now operates his control lever so that the light spot of the galvanometer on his scale screen 11 is always 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 spot on the scale screen 11 after setting a suitable galvanometer sensitivity by moving the tongue 13, if necessary, and moves the tongue 14 until the runner on the tongue 13 points to the number which corresponds to the galvanometer reading on the scale. The runner 17 now shows the exit speed of the profile on the upper scale of the tongue 15.
Experience has shown that the press leaders can use the device without difficulty, even if they do not know how to use a slide rule.
To make it easier to use, it is advisable to provide the scales with many numbers, to write the position of the comma and to divide the spaces only into halves and tenths, but not into fifths.
PATENT PRUOll:
Slide rule-like device for devices equipped with an electric reading instrument for measuring and setting the working speed in pipe and extrusion presses using an electric current generated or influenced by the press ram movement, characterized in that it has several scales with the necessary reading marks, the carrier of a scale.
which corresponds to the deflections of the reading instrument, has contacts which, when the carrier is moved, cause the switching on and off of electrical resistances in the circuit and thus a change in the sensitivity of the reading instrument, while the other scales indicate the other variable values to be taken into account , one of them on the profile speeds.