DD152491A1 - Verfahren zur masseabhaengigen spalteinstellung bei konstanter werkstuecklaenge - Google Patents

Abstract

Die Erfindung dient zur Wanddickeneinstellung beim Absteckdruecken von flaschenfoermigen Druckbehaeltern mittels Rollensupporte. Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Abstreckdruecken von Stahlflaschen die im Rohrrohling auftretenden Wanddickentoleranzen mittels vergleichender Messung,von einer vorgegebenen Mindestmasse und einer dem Werkstueck eigenen Masse, zu erfassen und zu verarbeiten, um dadurch entsprechend des Gesetzes der Volumenkonstanz optimale Beziehungen zwischen Materialvolumen, Wanddicke, Fertiglaenge und der zu schmiedenden Halskontur der Stahlflasche zu schaffen. Erfindungsgemaesz wird eine vorgegebene Mindestmasse mit einer werkstueckeigenen Masse verglichen und bei der Unterschreitung dieser Mindestmasse der Werkstueckrohling als Ausschusz aussortiert. Andernfalls erfolgt die Einstellung der herzustellenden Wanddicke in Abhaengigkeit von der ermittelten Massedifferenz. Die Erfindung wird vornehmlich in Flieszdruecksupporten mit einer oder mehreren Flieszdrueckrollen, zur Herstellung von rotationssymmetrischen Hohlkoerpern verwendet.

Description

Titel der Erfindung :

Verfahren zur masseabhängigen Spalteinstellung bei konstanter Werkstücklänge

Anwendungsgebiet der Erfindung :

Die Erfindung bezieht sich auf ein Arbeitsverfahren vorzugsweise zur Wanddickeneinstellung beim Abstreckdrücken flaschenförmiger Druckbehälter mittels Rollensupporte· Zur Anwendung der Erfindung muß eine bestimmte Voraussetzung gegeben sein«. Die Bedingung der Anwendbarkeit ist, daß als Ausgangsmaterial ein Rohrrohling Verwendung finden muß, der mit bestimmten Wanddickentoleranzen behaftet ist· Als repräsentatives Erzeugnis können hierfür Gasflaschen angegeben werden» Diese Stahlflaschen werden bekannterweise entweder aus den Abmessungen des zylindrischen Teiles der Piasehe entsprechend dem nahtlosen Stahlrohr gefertigt oder der zylindrische Teil der Plasche wird durch Abstreckdrücken wanddickenreduziert und gleichzeitig kaltverfestigte Letzteres Verfahren hat außerdem den nachgewiesenen Vorteil einer höheren Materialökonomie ·

.Charakteristik der bekannten technischen Lösungen :

Sowohl die in der technischen Literatur nachzuweisenden als auch die praktisch vorhandenen Realisierungsmöglichkeiten der Stahlflaschenherstellung gehen von der Annahme aus, daß die Wanddickentoleranzen des abgestreckten Teiles der Plasche wesentlich geringer sind als die des Ausgangsmaterials · Die praktische Anwendung bestätigte diese Annahme. Schlußfolgernd aus dieser Tatsache wäre jetzt eine Stahlflasche denkbar, bei der die durch das Abstrecken hergestellte

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Wanddicke der Mindestwandstärke entspricht, die für die Punktionssicherheit des späteren Endproduktes mit hinreichender Sicherheit gerade noch ausreicht· Auch diese Lösungsmöglichkeiten sind in der Literatur ausreichend aufgeführt. Es wird dabei jedoch immer nur von der Möglichkeit einer Wanddicken- und damit Massenminimierung gesprochen, ohne aber eine konkrete Lösungsmöglichkeit auf zuzeigen. Die Herstellung einer Stahlflasche mit minimaler Wanddicke im zylindrischen Teil in Serienproduktion stellt somit ein technisch schwer zu erreichendes Optimum, 3a fast einen unerreichbaren Grenzwert, dar* Die Fertigung einer solchen gewichtsminimierten Stahlflasche kann momentan nur als zufällige Erscheinung deklariert werden, denn unter der Voraussetzung von gleichen Rohrzuschnittlängen und konstant eingestellter notwendiger Minimalwandstärke im Abstreckaggregat können praktisch unter Einbeziehung der Wanddickentoleranzen neben den Normalfallen in einem bestimmten Prozentsatz zwei Extremfälle auftreten:

1# Erreichen die dem Ausgangsmaterial anhaftenden Wanddickenschwankungen ihren negativen Maximalwert, so ist eine Flasche zu erwarten, bei der das angebotene Materialvolumen bei Einhalten der MinimalWandstärke nicht ausreicht, einen zur Fertigung der Halskontur notwendigen Längenanteil Ausgangsmaterial auszubilden, da die Gesamtlänge des abgestreckten Teiles für eine Flaschengröße immer gleich lang ist. Die Flasche ist zu kurz und bedeutet Ausschuß.

2» Erreichen die dem Rohmaterial anhaftenden Wanddickentoleranzen ihren positiven Höchstwert, so tritt das andere Extrem ein« Der zur Fertigung der Halskontur nicht abgestreckte Längenanteil Ausgangsrohr ist für die Weiterverarbeitung zu lang« Selbst ein nachträgliches Verkürzen des abgestreckten Teiles würde immer noch eine Ausschußflasche erzeugen, da diese ja nicht die vorgeschriebene Endlänge nach dem Halsformen erreichen kann.

Objektive und subjektive Fehler im Pertigungsablauf können diese Pälle noch begünstigen·

In der praktischen Umsetzung beider Erkenntnisse sind empirische" Einstellwerte für die Ablängung der Rohlinge sowie für die ¥ianddickeneins teilung im Abstreckaggregat ermittelt worden, Mese beinhalten natürlich entsprechend der Standard-Verteilung der Ausgangswanddickentoleranzen auch die beiden oben genannten Bxtremfälle zu einem gewissen Prozentsatz, da sie ja bei fester Einstellung MittelwertCharakter besitzen« Besonders nachteilig wirkt sich der Umstand aus, daß bei beiden Ausschußkriterien, also zu langer oder zu kurzer abgestreckter Halsanteil des Rohlings, diese entsprechenden Y/erk-. stücke bei bekannten Fertigungsbeispielen nicht ausgesondert werden, sondern im ungünstigsten Pail alle technologischen Verfahrens schritte zur Ausbildung des Piaschenkörpers durchlaufen, bis die Abweichung von vorgegebenen maßlichen Parametern festgestellt wird* Das bedeutet aber in jedem Fall eine uneffektive Inanspruchnahme von Grundmitteln und, was noch wesentlicher erscheint, Vergeudung von Energie durch die energieintensiven Verfahrensschritte* Es ist ja ebenfalls bekannt, daß gerade die Ausbildung von Gasflaschenkörpern aus nahtlosen Stahlrohrabschnitten sehr energieintensive Verfahrensschritte einbezieht. Ein weiterer Nachteil der bisherigen Verfahr ens v/eise ist, daß durch die losabhängig ständig konstante Wanddickenreduzierung am Abstreckaggregat bei Annäherung bzw· Erreichen des positiven Maximalwertes der Wanddickentoleranzen die Drückrollen zwangsweise auch extrem tief in das Material eintauchen, was sich bekannt erweise sehr verschleißfördernd auswirkt. Besonders nachteilig ist nun dabei, daß der größte Verschleiß gerade dann auftritt, wo nach bisherigen Erkenntnissen Ausschuß produziert wird*

Ziel der Erfindung :

Ziel der Erfindung ist es, durch Veränderungen im Verfahrensschritt Abstreckdrücken die aufgezeigten Mangel annähernd zu beseitigen«. Da nach den Gesetzen der Wahrscheinlichkeitsrechnung eine Ausschußquote von Null nicht erreichbar ist, soll aber der durch die Wanddickentoleranzen in beschriebener Weise

auftretende Ausschuß erheblich gesenkt werden. Das wäre automatisch mit einer Produktionserhöhung bei gleichem Materialeinsata verbunden. Außerdem wurden die energieintensiven Verfahrensschritte effektiver genutzt, was ebenfalls in der gesteigerten Warenproduktion zum Ausdruck käme· ,

Darlegung des Wesens der Erfindung :

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsverfahren zu schaffen, durch das es möglich ist, die Ursache der beiden bereits erwähnten Ausschußkriterien zu beseitigen.

Diese Ursache stellt eindeutig die losabhängige, konstante Wanddickeneinstellung beim Abstreckdrücken auf eine bestimmte fertigungstechnisch notwendige Länge dar. Da aber,technologisch betrachtet, das Abstreckdrücken die letzte Möglichkeit im Verfahrensablauf darstellt, wo auftretende Wanddikkentoleranzen erwiesenermaßen noch zu egalisieren sind, wird erfindungsgemäß von der Tatsache ausgegangen, die erforderliche Wanddickenreduktion am Abstreckaggregat als entscheidenden Parameter einzustellen, d.h. für geden zu fertigenden Rohling eine neue Wanddickeneinstellung maschinenseitig festzulegen*

E_rfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß eine im Volumengesetz enthaltene Einflußgröße für den Soll-Ist-Wertvergleich als Bezugsgröße erklärt wird. Weiterhin wird dieser als Bezugsgröße festgelegte Parameter erfindungsgemäß auf einen fertigungstechnisch und funktionell noch vertretbaren Mindestwert quantifiziert. Danach erfolgt vor dem Verfahren Abstreckdrücken erfindungsgemäß durch eine geeignete Einrichtung ein Vergleich zwischen dem quantifizierten Mindestwert des festgelegten Parameters und dem real auftretenden Y/ert, also der Meßgröße. .

Bei einer Unterschreitung des quantifizierten Mindestwertes erfolgt erfindungsgemäß durch eine dafür geeignete Einrichtung die steuerungstechnische Kennzeichnung des betreffenden Rohlings als Ausschußteil sowie dessen nachfolgende Aussonderung.

Bei einer Überschreitung des festgelegten Mindestv/ertes realisiert eine dafür geeignete Kombination von Meßeinrichtung und Stelleinheit am AbStreckaggregat die quantitative Bestimmung der der Meßgröße erforderlichen Stellgröße« Damit tritt der Pail ein,» daß die'so ermittelte Stellgröße Wanddicke größer als die fertigungstechnisch und funktionell notwendige Mindestwanddicke ist, das abgestreckte Teil hingegen liegt abwr mit allen seinen Maßen in den festgelegten Toleranzen·

Ausführungsbeispiel :

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand des Parameters Masse näher erläutert werden» In der zugehörigen Zeichnung zeigt daher Figur 1: Zweckmäßige Anordnung zur Darstellung des Arbeitsverfahrens der masseabhängigen Wanddickeneinstellung beim Abstreckdrücken flaschenförmige-r Druckbehälter· Ein aus funktionellen und fertigungstechnisch notwendigen Forderungen ermittelter Masseminimalwert m . wird mittels einer Eingabestelle 1 in den ersten Vergleicher 3 als ständig verfügbarer Vergleichswert eingegeben. In der Wägeeinrichtung 2 wird für jeden Werkstückrohling die jeweilige Rohlingmasse nu ermittelt und dem ersten Vergleicher 3 zugeführt *

Im ersten Vergleicher 3 wird also ein Vergleich zwischen HL₁^_n und m~ vorgenommen, wobei das Ergebnis + /\,m. folgende Werte annehmen kann:

< »hin => "^{Am oder m}R> Wird im ersten Vergleicher 3 ein Ergebnis -A¹^ ermittelt, so wird durch eine Aus sonde rungs einrichtung 6 der Rohling von der weiteren Verarbeitung ausgeschlossen« Ein Ergebnis +A^m wird einer Anpaßeinrichtung 4 zugeführt und durch eine geeignete Operation in Verbindung mit einer über 5 nach 4 eingegebenen Konstanten K an den v/eiteren Verarbeitungsprozeß angepaßt und dann im Speicher 7 vorgemerkt* Nach Abruf des gespeicherten Signals wird es dem zweiten Vergleicher 8 als Vergleichswert eingegeben.

Durch Befehle aus dem Steuerteil 9 werden über eine Stelleinrichtung 10 und einen Getriebesatz 11*1 die spannschloßartigen Wälzschraubtriebe 11*2 bewegt und somit die vier Drückrollen 13 verstellt. Dies hat eine Einstellung des Spaltes zwischen den Drückrollen 13 und dem Drückdorn 12 zur Polge«

Die Meßeinrichtung 14 liefert hierbei eine Meßgröße, die der Spaltgröße und daraus folgender Wanddicke eindeutig zugeordnet istj an den zweiten Vergleicher 8· Hier wird ein Vergleich mit der aus 7 abgerufenen Vergleichsgröße durchgeführt und bei Koinzidenz beider Größen über das Steuerteil 9 die Stelleinrichtung 10 abgeschaltet*

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch :

   1_β Verfahren zur Spalteinsteilung bei konstanter Werkstücklänge, vorzugsweise zur masseabhängigen Wanddickeneinstellung beim Abstreckdrücken flasehenfö'rmiger Druckbehälter mittels Rollensupporte, dadurch gekennzeichnet, daß eine einem Werkstück eigene Masse mit einer vorgegebenen funktionell und fertigungstechnisch notwendigen Mindestmasse verglichen wird, wobei bei einer Unterschreitung der Mindestmasse der ¥/erkstückrohling als Ausschußteil erfaßt wird oder andernfalls die Einstellung der herzustellenden Wanddicke in Abhängigkeit von . der ermittelten Massendifferenz erfolgt»

   2β Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet,, daß ein als Ausschußteil gekennzeichnetes Werkstück vor der Weiterbe arbeitung ausgesondert wird*

   3« Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Verfahrensschritte automatisch erfolgen.

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