DE1932662A1

DE1932662A1 - Control arrangement for hydrostatic extrusion

Info

Publication number: DE1932662A1
Application number: DE19691932662
Authority: DE
Inventors: Ingemar Stroemblad
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1968-07-02
Filing date: 1969-06-27
Publication date: 1970-08-20
Also published as: US3592032A; DE1932662B2; FR2012139A1; GB1263490A; SE326932B

Description

Control arrangement for hydrostatic extrusion

Die Erfindung betrifft eine Regelanordnung bei Pressen für hydrostatisches Strangpressen, mit der einmal ein vollständiges Herauspressen des Rohlings durch die Pre.ßmatrize vermieden und der Rohling möglichst weitgehend ausgenutzt werden kann, so daß nur eine kleine Materialmenge in der Matrize verbleibt, wenn das Pressen abgebrochen wird.The invention relates to a control arrangement in presses for hydrostatic presses Extrusion, with the once a complete pressing out of the blank through the Pre.ßmatrize avoided and the Blank can be used as much as possible, so that only a small amount of material remains in the die when the Pressing is canceled.

Beim hydrostatischen Strangpressen wird ein Rohling in einer Druckkammer mit einer Matrize mit einer Öffnung gewünschten Querschnitts einem hohen, allseitigen und hydrostatischen Druck von einer solchen Größe ausgesetzt, daß das Material durch die Öffnung der Matrize herausgepreßt wird. Die Druckkammer besteht gewöhnlich aus einem mit Draht oder Band umwickelten Hochdruckzylinder, der an einem Ende mit einer Matrize verschlossen ist, die eine Öffnung mit dem Querschnitt des gewünschten Profils hat. Der Druck wird von einem Stempel erzeugt, der von einem Kolben einer hydraulischen Presse in den flüssigkeibsgefüllten Hoch-In hydrostatic extrusion, a blank is desired in a pressure chamber with a die with an opening Cross-section exposed to high, all-round and hydrostatic pressure of such a size that the material through the Opening of the die is pressed out. The pressure chamber usually consists of a high pressure cylinder wrapped with wire or tape, which is closed at one end with a die, which has an opening with the cross-section of the desired profile. The pressure is generated by a plunger that is pushed into the liquid-filled high pressure by a piston of a hydraulic press.

009834/1187009834/1187

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druckzylinder hineingepreßt wird. Man arbeitet gewöhnlich mit Drücken zwischen 5 und 25 kbar. Bei diesen hohen Drücken ist auch die Kompressibilität der Flüssigkeiten wesentlich, oft über 15 $>> die in der komprimierten Flüssigkeit gespeicherte Energiemenge ist deshalb groß. Wenn ein Rohling ganz durch die Matrize herausgepreßt wird, expandiert die Flüssigkeit sehr schnell, wenn der Rohling die Matrize verläßt, und beschleunigt die gebildete Stange, wobei diese defamiert werden und umgebende oder benachbarte Teile der Ausrüstung der Presse beschädigen können. Die Flüssigkeit wird mit explosionsartiger Geschwindigkeit herausgepreßt, so daß auch sie direkt oder indirekt ernste Schäden verursachen kann. Das Pressen tauß deshalb mit Sicherheit abgebrochen werden, bevor der Rohling vollständig herausgepreßt worden ist. Da das im Druckzylinder bzw. in der Matrize verbleibende Material verschrottet werden muß, ist es deshalb wichtig, die Presse so zu steuern, daß man bei großer Sicherheit gegen vollständiges Auspressen dennoch eine gute Materialausnutzung ψ erhält.pressure cylinder is pressed in. Usually, pressures between 5 and 25 kbar are used. At these high pressures, the compressibility of the liquids is also essential, often over $ 15 >> the amount of energy stored in the compressed liquid is therefore large. When a blank is forced all the way out through the die, the liquid expands very quickly as the blank leaves the die and accelerates the formed rod, defaming it and causing damage to surrounding or adjacent parts of the press equipment. The liquid is squeezed out at an explosive rate, so that it too can directly or indirectly cause serious damage. The pressing must therefore be stopped with certainty before the blank has been completely pressed out. Since the material remaining in the pressure cylinder or in the die has to be scrapped, it is therefore important to control the press in such a way that, with a high degree of security against complete extrusion, good material utilization ψ is obtained.

Bei den aktuellen hohen Drücken kann man meistens keine Durchführungen für Signalleitungen in der Wand des Hochdruckzylinders anordnen, es können also im Zylinder keine Geber angebracht wenden, die den zweckmäßigen Zeitpunkt des Abbrechens des Preßvorgangs anzeigen, z.B. den Zeitpunkt, in dem die Endfläche des Rohlings einen gewissen Punkt passiert. Die große Metallmasse des Zylinders macht auch das Messen der Rohlingmenge und Rohling-At the current high pressures, there are usually no lead-throughs for signal lines in the wall of the high-pressure cylinder arrange, so no encoders attached in the cylinder can turn, which is the appropriate time to break off the pressing process show, e.g. the time at which the end face of the blank passes a certain point. The great mass of metal of the cylinder is also used to measure the quantity of blanks and

00 98 34/1187 -5-00 98 34/1187 -5-

lage im Zylinder mit induktiven Methoden mit ausreichender Genauigkeit unmöglich. Die erforderliche Bestimmung des zweckmäßigen Zeitpunkts zum Abbrechen des Preßvorganges muß deshalb in indirekter Weise durch Messen und Ausnutzen von zugänglichen Grossen erfolgen.position in the cylinder with inductive methods with sufficient accuracy not possible. The necessary determination of the appropriate point in time for canceling the pressing process must therefore be done in an indirect way by measuring and utilizing accessible variables.

Die Erfindung geht von einer Presse aus, die mit einem Stellungsgeber, der die Lage des Druckerzeugungsstempels abtastet, und mit einem Druckgeber, der den Druck in dem den Stempel antreibenden Betätigungszylinder abtastet, versehen ist. Nach der Erfindung ist einer solchen Presse ein Rechengerät- mit mindestens einer Speichereinheit und mindestens einer Recheneinheit zugeordnet, das Ausgangssignale von einem Geber empfängt und nach Maßgabe dieser Signale abtastet,■wann das Strangpressen beginnt, und in Abhängigkeit von der Rohlinggrösse und einem zweckmäßigThe invention is based on a press that has a position transmitter that scans the position of the pressure generating ram, and is provided with a pressure transducer which scans the pressure in the actuating cylinder driving the plunger. According to the invention a computing device with at least one storage unit and at least one computing unit is assigned to such a press, that receives output signals from a transmitter and, based on these signals, scans when the extrusion starts, and depending on the blank size and one expedient

um gewählten und im Gerät gespeicherten Programm bestimmt,/welche Strecke der Druckerzeugungsstempel sich bewegen soll, damit das gewünschte Materialvolumen ausgepreßt wird, und das Strangpressen abbricht, wenn dieses Volumen ausgespritzt ist. Der Druck im Preßzylinder selbst wird somit indirekt gemessen, weil der hohe Druck nicht eine Anschlußleitung an den Druckraum durch die Zylinderwand oder den Stempel hindurch zuläßt. Um eine richtige Bewertung zu ermöglichen, kann die ganze Pressenausrüstung kalibriert werden, indem die Ausgangssignale der Geber bei bekanntem Rohlingvolumen in der Druckkammer registriert und in der Speichereinheit des Rechengerätes gespeichert werden. Während der KaIi-The program selected and stored in the device determines / which distance the pressure generating stamp should move so that the desired volume of material is pressed out, and the extrusion stops when this volume is ejected. The pressure in The press cylinder itself is thus measured indirectly because the high pressure does not have a connection line to the pressure chamber through the Cylinder wall or the stamp allows through. All press equipment can be calibrated to enable a correct assessment are registered by the output signals of the transmitter with a known blank volume in the pressure chamber and in the storage unit of the computing device. During the quay

00983 Ul 1 187 ~^L~ . 00983 Ul 1 187 ^L ~.

BAD ORfGINALBAD ORfGINAL

brierung ist der Hochdruckzylinder zweckmäßig entweder mit Öl gefüllt, d.h. das Rohlingvolumen ist V=O, und die Matrize mit einem Pfropfen versehen, der das Druckmittel daran hindert, durch die Matrizenöffnung zu verschwinden. Es kann aber auch ein Rohling von derselben Größe, wie sie später verpreßt werden sollen, m den Hochdruckzylinder eingelegt werden. Bei dieser Kalibrierung erhält man somit einen Zusammenhang zwischen Zylinderdruck und Stempelweg. Dieser hängt u.a. von der Federung des Pressengestelles, der Zunahme des Zylindervolumens unter Einwirkung des Druckes, dem Volumen und der Kompressibilität der eingeschlossenen Flüssigkeit und dem Volumen und der Kompressibilität des im Zylinder· liegenden Rohlings ab, dessen Größe bekannt,ist. Das Volumen der für aas Strangpressen vorgesehenen Rohlinge braucht nicht bekannt zu sein. Dadurch, daß beim Strangpressen die Ausgangssignale der Geber dem Rechengerät zugeführt und mit den in seinem Speicherteil gespeicherten Y/erten der Ausgangssignale verglichen werden, die bei der Kalibrierung mit bekann- J ten Rohlingvolumen erhalten v/erden, bestimmt das Rechengerät nach einem eingeführten Programm und der Differenz zwischen den Meßwerten das Volumen des aktuellen Rohlings. Der Beginn des Strangpressens wird mit mindestens einem Geber angezeigt, der abtastet, wann das Strangpressen beginnt, sein Ausgangssignal wira äem Rechengerät zugeführt. Mit Vorteil werden die vorhin genannten Geber auch zur Anzeige des Beginns des Strangpressens benutzt, z.B. dadurch, daß das Gerät den Zusammenhang, zwischen Stempellage und Druck analysiert und einen bestimmten Punkt zuIn addition, the high-pressure cylinder is expediently either filled with oil, ie the blank volume is V = 0, and the die is provided with a plug that prevents the pressure medium from disappearing through the die opening. However, a blank of the same size as the one to be pressed later can also be inserted into the high-pressure cylinder. With this calibration, there is thus a relationship between cylinder pressure and stamp travel. This depends, among other things, on the suspension of the press frame, the increase in cylinder volume under the action of pressure, the volume and compressibility of the enclosed liquid and the volume and compressibility of the blank lying in the cylinder, the size of which is known. The volume of the blanks intended for extrusion does not need to be known. Characterized in that the output signals of the encoder is supplied to the computing device during the extrusion and with the data stored in its memory part Y / Erten comparing the output signals, the th in the calibration with well-known J blank volume obtained v / ground, the computing device determines according to an inserted program and the difference between the measured values is the volume of the current blank. The start of extrusion is indicated by at least one transmitter, which senses when the extrusion starts, its output signal is fed to a computer. Advantageously, the aforementioned sensors are also used to display the start of extrusion, for example by the fact that the device analyzes the relationship between the punch position and pressure and assigns a specific point

009834/118 7 —5-009834/118 7 -5-

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Beginn des Strangpressens dadurch abtastet, daß die Derivate der Funktion dann schnell abnimmt und gegen KuIl geht. Das Rechengerät ist programmiert, um zu bestimmen, eine wie lange Strecke der Stempel noch - mit Rücksicht auf das kalkulierte Rohlingvolumen - weiter eingeführt werden soll, nachdem der Beginn des Strangpressens angezeigt worden ist, und den Vorschub abzubrechen oder die Stempelbewegung umzukehren, wenn die berechnete Vorschubbewegung erreicht ist.The beginning of the extrusion is scanned by the fact that the derivatives of the function then rapidly decrease and go against KuIl. That The computing device is programmed to determine how long the stamp will go - taking into account what has been calculated Blank volume - to be introduced further after the Start of extrusion has been indicated and the feed to be aborted or the punch movement to be reversed when the calculated Feed movement is reached.

Rechengeräte sowohl von Digitaltyp als auch Analogietyp sind verwendbar. Ein einziges Gerät kann eine, zwei oder mehrere Pressen steuern.Computing devices of both digital type and analog type are usable. A single device can be one, two, or more Control presses.

Durch die Erfindung ist gewonnen, daß man einen viel größeren Ertrag als früher erhalten kann. Die Reproduzierbarkeit der Messungen ist sehr groß, und das Volumen des aktuellen Rohlings kann mit großer Genauigkeit bestimmt werden. Die Stempellage, wenn das Strangpressen unterbrochen werden soll, kann deshalb auch mit großer Sicherheit bestimmt werden. Wenn der Rohling im Verhältnis zum Druckzylindervolumen groß ist, können Berechnungsfehler von 5 i-> oder weniger vorkommen. Auch bei großer erwünschter Sicherheit gegen vollständiges Auspressen ist es möglich, einen Ertrag von SO fo und mehr zu erhalten.What is gained by the invention is that a much larger yield can be obtained than before. The reproducibility of the measurements is very high, and the volume of the current blank can be determined with great accuracy. The punch position when the extrusion is to be interrupted can therefore also be determined with great certainty. If the blank is large in relation to the printing cylinder volume, calculation errors of 5 i-> or less can occur. Even with the desired security against complete squeezing, it is possible to obtain a yield of SO fo and more.

Ein Ausführungobeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigen:An exemplary embodiment of the invention is based on the following the drawing, in which show:

009834/1187- -6-009834 / 1187- -6-

BAD ORfGINAC " 'BAD ORfGINAC "'

Pig. 1 den Zusammenhang zwischen dem Druck in einem Druckzylinder und dem Weg eines Stempels, der in den Zylinder eingeschoben wird und den Druck beim Strangpressen eines in einen Druckzylinder gelegten Rohlings erzeugt, undPig. 1 shows the relationship between the pressure in a printing cylinder and the path of a stamp that is pushed into the cylinder and the pressure when extruding one into a pressure cylinder placed blank, and

Fig. 2 schematisch die für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wesentlichen Teile einer Presse für hydrostatisches Strangpressen und einer zur Steuerung der Presse dienenden Hilfsausrüstung.Fig. 2 schematically the essential for an embodiment of the invention parts of a press for hydrostatic extrusion and auxiliary equipment used to control the press.

Im Diagramm nach Fig. 1 sind der Stempelweg längs der Abszisse und der Druck im Zylinder längs der Ordinate aufgetragen» Die Kurve A gibt den Druck im Druckzylinder als Punktion des Stempelweges und die Kurve B den Druck in einem Betätigungszylinder, der den Stempel antreibt, auch als Punktion des Stempelweges an. Ehe der Stempel die Lage S erreicht hat, in der eine Dichtung zwischen Stempel und Packung des Druckzylinders erreicht ist, ) entsteht keine Drucksteigerung. Bei fortgesetztem Einschieben des Stempels um die Strecke S - S^ steigt der Druck in der Hauptsache geradlinig. Die Neigung der Kurve ist in diesem Teil eine Punktion der Federung des Pressengestelles, der Volumenzunahme des Druckzylinders aufgrund seiner Federung, der Kompression von Stempel, Matrize und Rohling sowie das Volumens und der Kompressibilität des im Druckzylinder eingeschlossenen Druckmittels. Das Druckmittelvolumen ist wiederum eine Funktion des Rohlingvolumens bei im übrigen konstanten Verhältnissen. Bei derIn the diagram of FIG. 1, the stamp travel is plotted along the abscissa and the pressure in the cylinder is plotted along the ordinate Curve A shows the pressure in the printing cylinder as a puncture of the stamp path and curve B the pressure in an actuating cylinder, which drives the stamp, also as a puncture of the stamp path. Before the stamp has reached position S, in which a seal between the stamp and the packing of the printing cylinder is achieved, ) there is no pressure increase. As the ram continues to be pushed in by the distance S - S ^, the pressure in the increases The main thing is straightforward. The slope of the curve in this part is a puncture of the suspension of the press frame, the increase in volume of the pressure cylinder due to its suspension, the compression of punch, die and blank as well as the volume and compressibility of the pressure medium enclosed in the pressure cylinder. The pressure medium volume is in turn a function of the blank volume with otherwise constant conditions. In the

009834/118? ~⁷-009834/118? ~ ⁷ -

Stempellage S.. ändert sich die Neigung der Kurve merkbar, und ein Maximum wird bei S_? erhalten. Die Derivate der Kurve ändert sich somit von einem konstanten Wert bis auf 0 auf dieser Strecke Bei der Lage S₁ ist dann ein solcher Druck entstanden, daß eine gewisse Deformation des in die Matrize eingeschobenen vorderen Teils des Rohlings entsteht. Bei der Stempellage Sp hat der Druck einen solchen Wert erreicht, daß das Strangpressen durch die Matrizenöffnung begonnen hat. Wenn das Pliessen des Materials angefangen hat, nimmt der Widerstand ab und der Druck sinkt in der Stempellage S^ auf einen Wert, der während uer fortgesetzten Bewegung des Stempels bis zu einer Lage konstant bleibt, in der nur ein konischer Teil des Rohlings in der Matrize bleibt. Bei fortgesetztem Strangpressen wird die Flächenreduktion und damit auch der erforderliche Antriebsdruck kleiner. Der Materialfluß durch die Matrize nimmt dann zu, und der Druck sinkt bei unveränderter Stempelgeschwind:: gkeit, bis beim Punkt S^ das letzte Material die Matrize verläßt und das Druckmittel mit sehr grosser Kraft durch die Matrize herausspritzt. Stamp position S .. the slope of the curve changes noticeably, and a maximum becomes at S _? obtain. The derivative of the curve thus changes from a constant value to 0 on this distance. At position S ₁ , such a pressure is created that a certain deformation of the front part of the blank pushed into the die occurs. In the punch position Sp, the pressure has reached such a value that extrusion through the die opening has started. When the potting of the material has started, the resistance decreases and the pressure drops in the punch position S ^ to a value which remains constant during the continued movement of the punch up to a position in which only a conical part of the blank is in the die remain. With continued extrusion, the area reduction and thus also the required drive pressure become smaller. The flow of material through the die then increases, and the pressure drops while the punch speed remains unchanged, until the last material leaves the die at point S ^ and the pressure medium squirts out through the die with great force.

Die Expansion des Druckmittels hat zur Folge, daß das letzte Material auf große Geschwindigkeit beschleunigt wird. Dies kann zur Zerstörung der Ausrüstung der Presse und auch der Presse selbst führen. Auch das herausströmende Druckmittel, das einen Druck von 10-.I0 bar hat, kann direkt die vom Druckmittel getroffenen Teile beschädigen. Un ein vclLv-ilniiges Herauspressen des Hohlings zu verhindern, wird die Stempelbewegung bei S₁ abre-The expansion of the pressure medium has the consequence that the last material is accelerated to high speed. This can lead to the destruction of the press equipment and also the press itself. The pressure medium flowing out, which has a pressure of 10-10 bar, can directly damage the parts hit by the pressure medium. In order to prevent the hollow ring from being pressed out completely, the punch movement is aborted _{at S 1.}

009834/1187 -^-009834/1187 - ^ -

BADBATH

mL,,mL ,,

brοchen. Wenn aber nur der Stempel angehalten wird, wird weiter Material' unter abnehmendem Druck herausgepreßt, bis der Druck auf ein gewisses Niveau abgesunken ist. Wenn dagegen die Bewegung des Stempels bei der lage S. umgekehrt wird, hört das Strangpressen fast momentan auf. Bei der Rückbewegung des Stempels sinkt der Zylinderdruck so. schnell, daß er in der lage S₁-FuIl ist. Die Kurve B gibt den Druck im Druckzylinder als Funktion des Drucks im Betätigungszylinder für den Stempel an. Dieser Druck ist proportional dem Druck im Zylinder und kann deshalb zum Bestimmen des Drucks im Strangpreßzylinder benutzt werden.to break. If, however, only the punch is stopped, material will continue to be pressed out under decreasing pressure until the pressure has dropped to a certain level. If, on the other hand, the movement of the punch is reversed in the S. position, the extrusion stops almost instantaneously. When the ram moves back, the cylinder pressure drops. quickly that he is in the position S ₁ - FuIl. Curve B indicates the pressure in the pressure cylinder as a function of the pressure in the actuation cylinder for the stamp. This pressure is proportional to the pressure in the cylinder and can therefore be used to determine the pressure in the extrusion cylinder.

In Fig. 2 bezeichnet 1 einen Pressentisch, 2 einen Betätigungszylinder in einer im übrigen'nicht gezeigten Presse. In der Presse sitzt ein Hochdruckzylinder 3, der aus einem Stahlzylinder 4, einem Bandmantel 5 aus unter Vorspannung aufgewickeltem rechteckigen Band von hoher Festigkeit und Stirnplatten 6 und 7 aufgebaut ist. Der Zylinder hat ein Futter 8, eine Matrize 9 und Dichtungsringe 10 und 11, die zwischen dem Zylinder 4 und der Matrize 9 bzw. einem Druckerzeugungsstempel 12 abdichten. In der Platte 7 sitzt eine Dichtung 1J, die zwischen Platte und Stempel 12 in der Zeit dichtet, in der der Zylinder mit Druckmittel gefüllt wird. Das Druckmittel wird dem Zylinderraum 14 durch einen Kanal 15 -in der Platte 7 zugeführt, ehe der Stempel 12 zum Erzeugen des erforderlichen Strangpreßdrucks eingeführt wird. Die Presse hat einen horizontal liegenden und axial beweg-In FIG. 2 , 1 designates a press table, 2 an actuating cylinder in a press which is otherwise not shown. In the press sits a high-pressure cylinder 3, which is made up of a steel cylinder 4, a belt jacket 5 made of high-strength rectangular belt wound under pretension, and end plates 6 and 7. The cylinder has a chuck 8, a die 9 and sealing rings 10 and 11, which seal between the cylinder 4 and the die 9 or a pressure generating stamp 12. In the plate 7 sits a seal 1J, which seals between the plate and the punch 12 during the time in which the cylinder is filled with pressure medium. The pressure medium is fed to the cylinder space 14 through a channel 15 in the plate 7 before the punch 12 is introduced to generate the required extrusion pressure. The press has a horizontally positioned and axially movable

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

lichen Preßzylinder, in den ein Rohling 16 und eine neue Matrize von der Pressentischseite aus in den Raum 18 eingesetzt werden können. Der Rohling 16 und die Matrize 9 werden in ihren erforderlichen Lagen von einem im Futter 8 frei beweglichen Kolben gehalten, der Rohling und Matrize unter Rückführung des Zylinders 3 gegen den Pressentisch 1 drückt. Der Preßdruck wird dadurch erhalten, daß das Druckmittel im Raum H den Kolben 17 mit einem Druck beeinflußt, der von federbelasteten Überdruckventilen im Kolben 17 bestimmt wird. Der Stempel 12 ist mit dem Kolben 19 verbunden, der in Richtung gegen den Pressentisch T vom Druck im Raum 20 bewegt wird. Der Stempel wird in entgegengesetzter Richtung von nicht gezeigten Betatigungszylindern betätigt. Der Raum 20 steht über die'Leitung 27 und ein Ventil 21, das mit einem Elektromagnet 22 betätigt wird, entweder mit einer Pumpe 23 und einem Druckmittelbehälter 24 oder mit einem Sammelbehälter 25 in Verbindung. Wenn eine ständig arbeitende Pumpe verwendet wird, kann das Druckmittel über dasselbe Ventil direkt zum Sammelbehälter 25 geführt werden. Ein Druckgeber 28 ist mit einem Rohr 29 am Rohr 27 angeschlossen und mißt somit den Druck im Raum 20 und dadurch indirekt den Druck im Zylinder 3. In der Presse ist z.B. ein resistiver Lagegeber 30 mit einem im Pressengestell festen Teil 31 und einem mit dem Kolben 19 verbundenen Teil 32 mit einem Schleifkontakt 33 verbunden, der somit dem Kolben 19 und Stempel 12 bei ihrer Bewegung folgt. Der Druckgeber 28 und Lagegeber 30 sind an einem Rechengerät angeschlossen. Dieses Gerät ist mit einem Betätigungstisch 35, einemUnion press cylinder, in which a blank 16 and a new die are inserted into the space 18 from the press table side can. The blank 16 and the die 9 are in their required positions by a piston that can move freely in the chuck 8 held, which presses the blank and die with the return of the cylinder 3 against the press table 1. The pressing pressure is thereby obtained that the pressure medium in space H affects the piston 17 with a pressure that of spring-loaded pressure relief valves is determined in the piston 17. The punch 12 is connected to the piston 19, which in the direction of the press table T is moved by the pressure in space 20. The punch is actuated in the opposite direction by actuating cylinders (not shown). The space 20 is via the line 27 and a valve 21, which is actuated with an electromagnet 22, either with a pump 23 and a pressure medium container 24 or with a collecting container 25 in connection. If a constantly working pump is used, the pressure medium can be direct via the same valve to the collecting container 25 are performed. A pressure transducer 28 is connected to the pipe 27 by a pipe 29 and thus measures the pressure in space 20 and thereby indirectly the pressure in cylinder 3. In the The press is e.g. a resistive position encoder 30 with an in the press frame fixed part 31 and a part 32 connected to the piston 19 connected to a sliding contact 33, the thus the piston 19 and punch 12 follows in their movement. The pressure transmitter 28 and position sensor 30 are connected to a computing device. This device is equipped with an actuation table 35, a

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BAD ORIGfNALBAD ORIGfNAL

Schreiber 36 und der Betätigungseinheit 22 des Ventils 21 sowie mit anderen nicht gezeigten Betätigungseinheiten für den Betrieb der Presse verbunden.Writer 36 and the actuating unit 22 of the valve 21 as well connected to other operating units, not shown, for operating the press.

Die Ausrüstung arbeitet folgend:The equipment works as follows:

Bevor das Strangpressen beginnt, wird die Einrichtung kalibriert und ihre "Federkonstante" festgestellt, d.h. der Zusammenhang zwischen Stempelweg und Druck im Pressenzylinder 3 bei einem bekannten Volumen des Rohlings 16. Der Zylinder kann dabei ganz mit einem Druckmittel gefüllt sein, wie es beim Strangpressen verwendet wird. Das Rohlingvolumen kann V=O sein, oder ein Rohling von beliebigem Volumen kann eingelegt sein. Zweckmäßig wird ein Rohling mit ungefähr dem Volumen verwendet, wie er später beim Strangpressen benutzt werden soll. Der Druck im Zylinder 3 wird indirekt durch den Geber 28 gemessen, der den Druck des Druckmittels im Raum 20 mißt, der den Betätigungskolben 19 beeinflußt, der den Druckerzeugungskolben 12 im Zylinder 3 treibt. ' Die Bewegung des Stempels 12 wird vom resistiven Lagegeber 30 gemessen. Die Ausgangssignale beider Geber werden in das Rechengerät 34 und in eine Speichereinheit des Geräts eingeführt. Beim Strangpressen wird ein Rohling 16 in den Pressenzylinder eingesetzt. Dieser kann in gewissen Grenzen eine beliebige Größe haben. Die Presse wird in Betrieb gesetzt, die Meßwerte des Druckgebers 28 und Lagegebers 33 werden dem Gerät 34 zugeführt und der Zusammenhang zwischen Druck und Stempelbewegung wird mit den entsprechenden"in der Speiehereinheit gespeicherten KaIi-Before extrusion begins, the equipment is calibrated and their "spring constant" is determined, i.e. the relationship between the punch travel and the pressure in the press cylinder 3 with a known volume of the blank 16. The cylinder can be completely be filled with a pressure medium, as it is in extrusion is used. The blank volume can be V = O, or a Blank of any volume can be inserted. A blank is expediently used with approximately the same volume as it is to be used later in the extrusion process. The pressure in the cylinder 3 is measured indirectly by the transmitter 28, which measures the pressure of the pressure medium in the space 20, which influences the actuating piston 19, which drives the pressure generating piston 12 in the cylinder 3. The movement of the stamp 12 is controlled by the resistive position encoder 30 measured. The output signals of both transmitters are fed into the computing device 34 and into a memory unit of the device. At the A blank 16 is inserted into the press cylinder by extrusion. This can be of any size within certain limits to have. The press is put into operation, the measured values of the pressure transmitter 28 and position transmitter 33 are fed to the device 34 and the relationship between pressure and stamp movement is made with the corresponding "calibrations stored in the storage unit"

009834/1 18 7 -n-009834/1 18 7 -n-

brierungswerten verglichen. Da die Kompressibilität des Druckmittels größer ist als die eines metallischen Rohlings (ca 15 i° bzw. Z °/o bei 10 kbar), bedeutet ein anderes Rohlingvo lumen und Druckmittelvolumen, daß die Neigung der Kurve im Gebiet S- - S-. eine andere Neigung bekommt als die bei der Kalibrierung registrierte Kurve. Die Differenz der Neigung, die Derivate der Kurve, ist ein Maß des Unterschiedes zwischen den beiden Rohlingvolumen. Wenn die Ausrüstung mit dem ganz mit Druckmittel gefüllten Zylinder kalibriert worden ist, wird die Differenz groß, wenn sie dagegen mit einem Rohling von der. Größe, die beim Strangpressen verwendet werden soll, kalibriert worden ist, ist die Differenz Null oder sehr klein. Das Rechengerät berechnet nach dem eingeführten Programm das Rohlingvolumen oder die Differenz zwischen dem Kalibrierungsrohling und dem Rohling, der sich im Zylinder befindet. Wenn der Stempel die Lage S^ erreicht hat, beginnt die Deformierting. Dies bedeutet, daß weiterhin eine gewisse Stempelverschiebung eine geringere Druckerhöhung mit sich bringt und somit, daß die Kurve A bzw. B flacher wird und allmählich bei Sp einen Maximalwert annimmt. Ungefähr bei Sp ist das Strangpressen voll im Gang, Bei den meisten Materialien wird eine deutliche Spitze der Kurve gerade beim Start des Strangpressens erhalten, wonach der Druck auf ein etwas niedrigeres Niveau sinkt. Bei der Stempellage S- ist der Druck fr-otz konstanter Stempelgeschwindigkeit auf einen Wert gesunken, der weiterhin konstant, bleibt. Die Änderung der Derivate dgr- Kurve kann zum Bestimmen der Lage des Stempels benutzt werden, wenn aas Strang-comparison values. Since the compressibility of the pressure medium is greater than that of a metallic blank (approx. 15 i ° or Z ° / o at 10 kbar), a different Rohlingvo volume and pressure medium volume means that the slope of the curve in the area S- - S-. gets a different slope than the curve registered during calibration. The difference in slope, the derivative of the curve, is a measure of the difference between the two blank volumes. If the equipment has been calibrated with the cylinder completely filled with pressure medium, the difference will be large, if, on the other hand, it has been calibrated with a blank of the. Size to be used in extrusion has been calibrated, the difference is zero or very small. The arithmetic unit calculates the blank volume or the difference between the calibration blank and the blank that is located in the cylinder according to the introduced program. When the punch has reached the position S ^, the deformation begins. This means that a certain plunger displacement still results in a lower pressure increase and thus that curve A or B becomes flatter and gradually assumes a maximum value at Sp. At around Sp the extrusion is in full swing. For most materials, a clear peak of the curve is obtained just at the start of extrusion, after which the pressure drops to a slightly lower level. In the case of the stamp position S-, the pressure fr-has fallen to a value which remains constant despite the constant stamp speed. The change in the derivative dgr curve can be used to determine the position of the punch if aas strand-

90ISI4/11I7 ^e12w 90ISI4 / 11I7 ^e12w

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

pressen beginnt. Beim Pressen von Material, das ein gut ausgebildetes Druckmaximum zum Startpunkt des Strangpressens ergibt, kann das' Rechengerät so programmiert sein, daß er - wenn die Derivate der Kurve Null passiert - mit Anleitung des kalkulier-· ten Rohlingvolumens berechnet, welche Strecke S₂-S. der Stempel noch weiter in den Zylinder eingeschoben werden kann, damit man eine gewünschte Sicherheit gegen vollständiges -Abpressen des . Materials und den kleinstmöglich'en Rohlingrest, d.h. Schrott erhält. Das Gerät 34 kann.so programmiert sein, daß es ein fc Steuersignal an eine Ventileinheit abgibt, die die Druckmittelzufuhr zum Raum 20 abbricht, so daß der Druck bestehen bleibt und das Strangpressen fortsetzt, bis der Materialfluß bei einem gewissen niedrigeren Druck aufhört, oder das Steuersignal kann zu einem Betätigungsorgan 22 in einem Ventil 21 nach Fig. 2 geschickt werden, das unmittelbar den Zylinder 2 entlastet, indem es ihn in Verbindung mit einem Sammelbehälter 24 für Druckluft setzt. Während des ersten Teils der Rückbewegung des Kolbens 19 und Stempels 12, d.h. von der Lage S- zu Sp-, sinkt der Druck auf p = 0.pressing begins. When pressing material that results in a well-developed pressure maximum at the starting point of extrusion, the arithmetic unit can be programmed in such a way that - if the derivative of curve zero passes - it calculates with instructions from the calculated blank volume which distance S ₂ - S. the punch can be pushed further into the cylinder so that the desired security against complete pressing of the. Material and the smallest possible remainder of the blank, ie scrap. The device 34 can be programmed so that it sends an fc control signal to a valve unit, which interrupts the supply of pressure medium to the chamber 20, so that the pressure remains and the extrusion continues until the material flow stops at a certain lower pressure, or that Control signal can be sent to an actuator 22 in a valve 21 according to FIG. 2, which directly relieves the cylinder 2 by placing it in connection with a collecting container 24 for compressed air. During the first part of the return movement of the piston 19 and ram 12, ie from position S- to Sp-, the pressure drops to p = 0.

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Das Gerät 34 ist mit einem Steuertisch mit Bedienungsorganen zum Betätigen der Presse, z.B. für Start, Stopp, Hotstopp, Wahl von Programm, Korrekturen des Programms bei Betrieb usw. zusammengekuppelt, sowie mit Anzeigegeräten für Fehler, Alarm u.a.m. Das Gerät kann auch mit einem Schreiber zum Aufschreiben der im Gerät vorgenommenen Produktionsstatistik verbunden sein.The device 34 is provided with a control table with controls to operate the press, e.g. for start, stop, hot stop, selection coupled together by program, program corrections during operation, etc., as well as with display devices for errors, alarms, etc. The device can also be connected to a recorder for writing down the production statistics made in the device.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten. Ausführungsformen begrenzt, mehrere Abänderungen sind im Rahmen der Patentansprüche denkbar. 0 0 9 8 34 /1187 -13-The invention is not limited to that shown. Embodiments are limited, several modifications are within the scope of the claims conceivable. 0 0 9 8 34/1187 -13-

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Claims

Patent claims:

1 »J arrangement for controlling the pressing process at hydrostat - schem extrusion in a press with a press frame, a disposed therein actuating cylinder with an actuating piston, arranged in the press frame pressure chamber, having disposed in this extrusion die, with a part connected to the actuating piston pressure generating stamp for generating the required pressure of a pressure medium enclosed in the pressure chamber, which isostatically influencing a blank in the pressure chamber, with a position encoder that scans the position of the stamp and with a pressure encoder that scans the pressure in the actuating cylinder, characterized in that the arrangement has a Computing device (34) with at least one memory unit and at least one computing unit contains that the computing device receives output signals from a transmitter and, in accordance with these signals, scans when extrusion starts, and depending on the size of the blank, extrusion a breaks as soon as the desired volume has been injected. ^

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the output signals of the encoder when the blank volume is known Computing device supplied and stored in its storage unit will.

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3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the output signal of the encoder at the blank volume 0, i.e. when the Pressure chamber only contains pressure medium, is fed to the computing device and stored in its storage unit.

4 · Arrangement according to claim 2, characterized in that at Extrusion of blanks with unknown volume the Ausfc input signals of the encoder are fed to the computing device and with the stored values of the output signals with a known blank volume are compared, the computing device calculating the volume of the blank based on the difference.

5 · Arrangement according to claim 4, characterized in that it contains at least one encoder that scans the start of extrusion and that the output signal is fed to the arithmetic unit, will.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that said transmitter is a pressure transmitter.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the output signal from the change in the inclination of the curve for the, There is a connection between the stamp position and pressure.

8. Arrangement according to claim 5-7, characterized in that the computing device according to an introduced program the route

00 9834/1187 ~¹5-00 9834/1187 ~ ¹ 5-

determines that the pressure generating ram is to be introduced into the pressure chamber, and emits an output signal that the Pushing in the stamp is canceled when the stamp has covered the calculated distance.

9 · Arrangement according to one of claims 2-8, characterized in that that the computing device is of the digital type.

10. Arrangement according to one of claims 2-8, characterized in that that the computing device is of the analogy type.

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