Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Ausscheiden der vorderen und hinteren Enden von in Umformpressen verarbeiteten Materialstangen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Automatische Horizontalpressen, die aus Stan-genmaterial spanlos Werkstücke bis zu mehreren hundert Stück pro Minute umformen, werden kontinuierlich mit Materialstangen beschickt, die vor dem Umformen häufig aufgeheizt werden. Unmittelbar vor der Umformung werden die Stangen in Abschnitte gleicher Länge unterteilt, die relativ engen Volumentoleranzen entsprechen müssen. Um das erforderliche Volumen jedes Abschnittes zu gewährleisten, werden die Anfangs- und Endstücke der Stangen ausgeschieden.
Bei einem bekannten Verfahren zum Aufteilen durch Abscheren von Stangen in Einzelstücke bestimmter Länge unter Ausscheidung mindestens der Anfangs- und Endstücke der Stangen, bei dem zur automatischen Steuerung Fühler und Zahlwerke zur Anwendung kommen, werden die aufzuteilenden Stangen hintereinander mit gleichförmiger Vorschubgeschwindigkeit vortransportiert, die jeweils erste Stange aber intermittierend mit einer gegenüber der Vorschubgeschwindigkeit höheren Geschwindigkeit, die am Ende dieses intermittierenden Vorschubes der ersten Stange diese Stange um denselben Weg vortransportiert hat, wie vorher die kontinuierliche gleichförmige Vorschubgeschwindigkeit, gegen einen Anschlag verbracht und vom Stangenende die vorgesehene Länge abgeschert, wobei ein Fühler, dessen Abstand vom Anschlag mehr als ein Vielfaches der Abscherlänge beträgt,
beim Passieren eines Stangenendes jeweils ein Zählwerk in Tätigkeit setzt, das eine mit dem Schermesser zusammenwirkende Vorrichtung, die die abgescherten Einzelstücke entweder in die nächste Verarbeitungsstufe weiterfordert oder aus der Weiterverarbeitung ausscheidet, derart steuert, dass die vorab eingestellte Anzahl (n) Einzelstücke der Stange zur nächsten Verarbeitungsstufe weitergeleitet wird, die Anzahl der Einzelstücke aber, die aus dem Rest der Stange und vom Anfang der nächstfolgenden Stange durch eine vorgesehene Anzahl (x) Abscherungen erhalten werden, ausgeschieden wird (AT-PS 263 502).
Um nicht bei jeder Umstellung, z.B. auf eine neue Abschnittlänge, neue Werte berechnen und diese durch neue Einstellungen berücksichtigen zu müssen, ist ein weiteres Verfahren zur automatischen Ausscheidung der vorderen und hinteren Enden von Materialstangen endlicher Länge bekannt geworden, bei dem die Länge einer sich in Transportrichtung der Materialstangen an den kontinuierlichen Antriebsbereich anschliessenden Transportstrecke (a), mindestens ein zwischen dem in Transportrichtung hinteren Ende dieser Strecke (a) und einer den Angriffsbereich des intermittierenden Vorschubs an einer Stange markierenden Ebene bestehender Abstand (b) und mindestens einer der von dem genannten Streckenende zu einer Scherebene (SE) oder einer Anschlagebene (AE) bestehenden Abstände (d oder d + P) als Bezugsdaten in einem Mikroprozessor gespeichert werden,
der Ein- und Austritt eines jeden Stangenendes in die Strecke (a) hinein bzw. aus dieser heraus sowie die Zeitspanne des Stangenendtransports durch diese Strecke hindurch festgestellt und ebenfalls von Mikroprozessor erfasst wird, aus den letztgenannten Werten, den Bezugsdaten und den der gewünschten Materialabschnitlänge entsprechenden Daten die jeweilige, im Abscherbereich eintreffende Lage eines Stangenendes bzw. eines Stangenübergangs errechnet und ferner unter Berücksichtigung der Lage des Stangenendes bzw. -übergangs vom Mikroprozessor bestimmt wird, ob eine oder zwei Abschnittlängen auszuscheiden sind und der entsprechende Ausscheidungsvorgang vom Mikroprozessor gesteuert wird (DE-PS 2 940 375).
Dieses Verfahren ist an allen Horizontalpressen Standard. Die Position des Übergangs zwischen zwei aufeinanderfolgenden Materialstangen wird vor dem Pressen durch eigene Sensorik und Auswerteelektronik ermittelt und mit jedem weiteren Einzughub der Maschine neu berechnet. Damit ist der Zeitpunkt bekannt, wann der Übergang in die Scherstufe gelangt, die unmittelbar vor der ersten Umformstufe liegt. Aus verschiedenen Gründen ist die Verarbeitung der Endstücke unerwünscht. Der wichtigste Grund ist offensichtlich: aus einer Materialstange erhält man kein exakt ganzzähliges Vielfaches von Rohteilabschnitten. Somit werden an den sich berührenden Stangenenden immer zwei Endstücke (Abfallstücke) abgeschert, die zusammen die Länge eines vollständigen Rohteilabschnitts ergeben.
Die Steuerung löst den Befehl zum Fallenlassen der beiden Endstücke beim Transport zwischen Scherstufe und erster Umformstufe aus.
Ein grosser Teil der Schmiedeprodukte erfordert, dass in der ersten Umformstufe bereits ein geschlossenes Gesenk benutzt wird. Im Normalfall wird ein vollständiger Rohteilabschnitt durch den Quertransport vor die erste Umformstufe bewegt und dann durch den Pressstempel in die offene Matrize gedrückt und durch Schliessen des so entstehenden Gesenks umgeformt.
Häufig entsteht am Stangenübergang ein langes und ein kurzes Endstück. Mit dem bekannten Verfahren ist nicht gewährleistet, dass das kurze Endstück sicher fallengelassen wird. Über längere Zeit geführte Beobachtungen des Schmiedevorgangs und reklamierte, rückgesandte Schmiedeteile beweisen, dass diese kurzen Endstücke (im Nachfolgenden "Schnipsel" bezeichnet) während des Stangenübergangs in die offene erste Umformstufe gelangen können, dort liegenbleiben und zusammen mit dem jeweils nächsten vollständigen Materialabschnitt verpresst werden. Ursächlich ist zum Teil die Dynamik des beschleunigten und relativ leichten Schnipsels, der nicht immer zusammen mit dem längeren bzw. schwereren Endstück nach unten fällt, sondern unkontrolliert durch den Pressraum fliegt.
In anderen Fallen quetscht sich ein Schnipsel teilweise in den Scherspalt zwischen dem bewegten Schermesser im Quertransport und dem feststehenden Gegenmesser. Während das grössere Endstück erwartungsgemäss nach unten fällt, wird der eingequetschte Schnipsel vor die erste Umformstufe bewegt und dann erst durch den Pressstempel aus dem Quertransport gelöst und in die Matrize gedrückt.
In der Praxis häufig angewendete Gegenmassnahmen, wie Auswerferstift im Schermesser oder Bespulen von Messer und Matrize mit komprimierter Luft oder Wasser, sind nicht immer wirkungsvoll.
Bei mehrstufigen Pressen ändert sich beim Entladen, d.h. durch Fallenlassen der auszuscheidenden Endstücke, und beim Wiederbeladen der Umformstufen das Federungsverhalten der Presse im Gegensatz zur Vollbeladung. Bei vielen Schmiedeprodukten entstehen dadurch überpresste oder schiefgepresste Teile, die ein Qualitätsrisiko darstellen. Davon betroffen ist jeweils der letzte Materialabschnitt vor und der erste Materialabschnitt nach dem Stangenübergang. Um das zu vermeiden, wird durch gezielte Einstellung der Elektronik zur Sicherheit auch der vorangegangene und der nachfolgende, ganze Materialabschnitt zusätzlich fallengelassen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannten Verfahren so zu verbessern, dass auch Materialabschnitte mit eingepressten Schnipseln sicher aussortiert werden und nicht die folgenden Bearbeitungsgänge in anderen Maschinen durchlaufen und dort Werkzeuge und Zuführeinrichtungen beschädigen oder gar zu Kunden gelangen und dort ein erhebliches Betriebsrisiko verursachen.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der vorliegenden Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 beschriebenen Massnahmen.
Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die in die benachbarten Materialabschnitte eingepressten Abfallstücke der Stangenenden sicher ausgeschieden werden und keinerlei Beschädigungen in den nachfolgenden Bearbeitungsgängen oder gar später im Einsatz erhebliche Betriebsrisiken verursachen.
Die Erfindung soll nachstehend anhand einiger Abbildungen näher beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 schematisch den Ablauf des bekannten Verfahrens, und
Fig. 4 bis 5 im Gegensatz dazu schematisch das erfindungsgemässe Verfahren.
In Fig. 1 sind die Verhältnisse im Materialeinzug einer Umformpresse dargestellt. Vereinfacht dargestellt besteht die Umformpresse aus den Einzugswalzen 1, einem Anschlag 2 und dem mit einem Quertransport 3 verbundenen Schermesser 4 sowie den Umformstufen. Zwischen den Einzugswalzen 1 wird eine Materialstange 5 hindurchgeführt, die in einzelne Materialabschnitte 6 unterteilt ist. Am Ende der Materialstange 5 bleibt ein hinterer Endabschnitt 7 übrig, dessen Länge geringer als die der zur Weiterverarbeitung vorgesehenen Materialabschnitte 6 ist. Die nächste Materialstange 8 wird an die Materialstange 5 herangeschoben. Sie weist nach dem Abscheren einen vorderen Endabschnitt 9 (Schnipsel) auf, der ebenfalls wesentlich kürzer als einer der Materialabschnitte 6 ist.
Bei den bekannten Maschinen bzw. Verfahren löst eine nicht dargestellte Steuerung (Mikroprozessor) einen Befehl zum Fallenlassen der beiden End-abschnitte 7 und 9 zwischen der Scherstufe 10 und der ersten Umformstufe 11 aus, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist.
Üblicherweise werden aus Sicherheitsgründen vor der ersten Umformstufe 11 zusätzlich noch jeweils ein weiterer Materialabschnitt 6 min und 6 min min vor und nach dem Stangenübergang, d.h. nach den Endabschnitten 7 und 9 ausgeschieden, die - wie Fig. 3 zeigt - in den Ausfalltrichter 12 fallen.
Aus Fig. 4 ist das erfindungsgemässe Verfahren zu ersehen. Die Endabschnitte 7 und 9 der Materialstangen 5, 8 werden wie beim bekannten Verfahren zwischen der Scherstufe 10 und der ersten Umformstufe 11 ausgeschieden, während die benachbarten Materialabschnitte 6 min und 6 min min bis zur letzten Umformstufe 13 weiterverformt werden und erst dort durch eine durch den nicht dargestellten Mikroprozessor gesteuerte Sortierweiche 14 im Ausfalltrichter 12 aussortiert werden (siehe Fig. 5).
The present invention relates to a method for the automatic removal of the front and rear ends of material bars processed in forming presses according to the preamble of patent claim 1.
Automatic horizontal presses, which form workpieces up to several hundred pieces per minute from non-cutting material, are continuously fed with material bars, which are often heated before forming. Immediately before the forming, the bars are divided into sections of the same length, which must correspond to relatively narrow volume tolerances. In order to ensure the required volume of each section, the start and end pieces of the bars are removed.
In a known method for dividing by shearing rods into individual pieces of a certain length, with at least the beginning and end pieces of the rods being eliminated, in which sensors and numbering units are used for automatic control, the rods to be divided are transported one after the other at a uniform feed rate, the first of which Rod intermittently at a higher speed than the feed speed, which at the end of this intermittent feed of the first rod has advanced this rod by the same path as before the continuous uniform feed speed, brought against a stop and sheared off the intended length from the rod end, whereby a sensor whose distance from the stop is more than a multiple of the shear length,
when passing a bar end, a counter is activated which controls a device that interacts with the shear knife and either pushes the sheared individual pieces into the next processing stage or eliminates them from further processing, such that the previously set number (s) of individual pieces is used for the rod is passed on to the next processing stage, but the number of individual pieces which are obtained from the rest of the rod and from the beginning of the next rod by a specified number (x) of shearings is eliminated (AT-PS 263 502).
In order not to with every change, e.g. to a new section length, to calculate new values and to have to take these into account by means of new settings, a further method for the automatic elimination of the front and rear ends of material bars of finite length has become known, in which the length of the material bars in the direction of transport adjoins the continuous drive area subsequent transport route (a), at least one distance (b) existing between the rear end of this route (a) in the transport direction and a plane marking the area of attack of the intermittent feed on a rod, and at least one of the distances from the end of the route mentioned to a shear plane (SE) or distances (d or d + P) existing on a stop plane (AE) are stored as reference data in a microprocessor,
the entry and exit of each bar end into or out of the section (a) and the time span of the bar end transport through this section and also recorded by the microprocessor from the latter values, the reference data and the corresponding material section length Data calculates the respective position of a rod end or a rod transition arriving in the shearing area and furthermore, taking into account the position of the rod end or transition, the microprocessor determines whether one or two section lengths are to be eliminated and the corresponding excretion process is controlled by the microprocessor (DE- PS 2 940 375).
This procedure is standard on all horizontal presses. The position of the transition between two consecutive bars of material is determined before pressing by our own sensors and evaluation electronics and recalculated with every further intake stroke of the machine. This means that the point in time is known when the transition to the shear stage immediately before the first forming stage occurs. The processing of the end pieces is undesirable for various reasons. The most important reason is obvious: a material bar does not give an exact whole number of blank sections. Thus, two end pieces (waste pieces) are always sheared off at the contacting rod ends, which together make up the length of a complete blank section.
The control triggers the command to drop the two end pieces during transport between the shear stage and the first forming stage.
A large part of the forged products requires that a closed die is already used in the first forming step. In the normal case, a complete blank section is moved by the transverse transport before the first forming step and then pressed into the open die by the press ram and formed by closing the resulting die.
Often a long and a short end piece is created at the rod transition. The known method does not ensure that the short end piece is safely dropped. Long-term observations of the forging process and complained, returned forged parts prove that these short end pieces (hereinafter referred to as "snippets") can reach the open first forming stage during the bar transition, remain there and be pressed together with the next complete section of material. This is partly due to the dynamics of the accelerated and relatively light snippet, which does not always fall down together with the longer or heavier end piece, but flies uncontrollably through the press room.
In other cases, a snippet partially squeezes into the shear gap between the moving shear knife in transverse transport and the fixed counter knife. While the larger end piece falls as expected, the squeezed snippet is moved in front of the first forming step and only then released from the transverse transport by the press ram and pressed into the die.
Countermeasures frequently used in practice, such as ejector pin in the shear knife or flushing the knife and die with compressed air or water, are not always effective.
With multi-stage presses changes during unloading, i.e. by dropping the end pieces to be removed and reloading the forming stages, the suspension behavior of the press in contrast to full loading. For many forged products, this creates overpressed or crooked parts that pose a quality risk. This affects the last section of material before and the first section of material after the bar transition. In order to avoid this, the previous and the following, entire section of material is additionally dropped by specifically setting the electronics for safety.
The object of the present invention is to improve the known methods in such a way that even material sections with pressed-in chips are reliably sorted out and do not go through the following processing steps in other machines and damage tools and feeding devices there or even reach customers and cause a considerable operating risk there.
This object is achieved according to the present invention by the measures described in the characterizing part of patent claim 1.
In this way it is ensured that the waste pieces of the rod ends pressed into the adjacent material sections are reliably excreted and that no damage in the subsequent processing steps or even later in use causes significant operational risks.
The invention will be described in more detail below with the aid of some figures.
Show it:
1 to 3 schematically the sequence of the known method, and
4 to 5, in contrast, schematically the method according to the invention.
1 shows the conditions in the material feed of a forming press. In simple terms, the forming press consists of the feed rollers 1, a stop 2 and the shear knife 4 connected to a transverse transport 3, as well as the forming stages. A material rod 5, which is divided into individual material sections 6, is passed between the feed rollers 1. At the end of the material rod 5 there remains a rear end section 7, the length of which is less than that of the material sections 6 provided for further processing. The next material bar 8 is pushed onto the material bar 5. After shearing, it has a front end section 9 (snippet), which is also substantially shorter than one of the material sections 6.
In the known machines or methods, a control (microprocessor), not shown, triggers a command to drop the two end sections 7 and 9 between the shear stage 10 and the first forming stage 11, as can be seen from FIG. 2.
Usually, for safety reasons, a further material section 6 min and 6 min min before and after the bar transition, i.e. after the end sections 7 and 9, which - as shown in FIG. 3 - fall into the drop hopper 12.
The method according to the invention can be seen from FIG. The end sections 7 and 9 of the material bars 5, 8 are excreted, as in the known method, between the shear step 10 and the first forming step 11, while the adjacent material sections are further deformed for 6 minutes and 6 minutes to the last forming step 13 and only there by a through the Microprocessor-controlled sorting switch 14, not shown, are sorted out in the hopper 12 (see FIG. 5).