DE2338221A1

DE2338221A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung des arbeitsablaufes von schmiedehaemmern

Info

Publication number: DE2338221A1
Application number: DE19732338221
Authority: DE
Inventors: Manfred Paintner; Kurt Zimmer
Original assignee: Beche and Grohs GmbH
Current assignee: Beche and Grohs GmbH
Priority date: 1973-07-27
Filing date: 1973-07-27
Publication date: 1975-02-13
Also published as: DE2338221B2; DE2338221C3

Description

Firma Btche & Grons GmbH., 56Ο9 Hückeswagen/Rhld.

"Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Arbeitsablaufes

von Schmiedehämmern"

Beim Schmieden mittels eines Hammers werden die Formlinge in mehreren Schlagen hintereinander in die gewünschte Form gebracht. Vor allem bei größeren Stücken sind 3° bis 40 Schläge hintereinander keine Seltenheit. Hierbei werden den Gesenken große Wärmemengen zugeführt, die ihrerseits die Standzeit verkürzen.

Bei ca. 80 % der Schläge wird die kinetische Energie auf relativ großen Verformungswegen an das Schmiedegut abgegeben. Die Stoßziffern verändern sich dabei im Bereich von etwa 0,2 - 0,5· Wenn der sich bildende Grad den Materialfluß hemmt, steigt der Verformungswiderstand steil an. Die Stoßziffern erreichen einen bei 0,6 liegenden Wert. Man spricht in diesem Falle von ßellschlägen, bei denen Verzögerungen von über 1000 χ g auftreten.

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Aufgrund der Stoßgesetze wachsen die Bärrückprallgeschwindigkeiten mit steigender Stoßziffer und erreichen bei 0,6 ihren Höchstwert.

Die Lebensdauer der am Stoß beteiligten Massen des Hammers wird ausschließlich durch die Anzahl von harten Schlagen, sog. Prellschlägen, beeinflußt. Schläge ins weiche Material, bei großen Verformungswegen, beanspruchen die Bare nur unwesentlich.

Von diesem Leitgedanken ausgehend wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Steuerung des Arbeitsablaufes von Schmiedehämmern vorgeschlagen, welches darin besteht, daß der oder die ersten Schläge in das weiche Material des Formlinge mit erhöhter Schlagenergie ausgeführt werden und nach Erreichen eines bestimmten Verformungswiderstandes des Formlings die Schlagenergie des oder der folgenden Schläge vermindert wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß die am Stoß beteiligten Massen des Hammers vergleichsweise geringfügig beansprucht werden, weil die Prellschläge, die zur Endverformung dienen, nur noch mit verminderter Energie ausgeführt werden. Vorzugsweise erfolgt die Verminderung der Schlagenergie selbsttätig.

Moderne, mit einem gasförmigen Medium angetriebene Schmiedehämmer arbeiten vorzugsweise mit Expansionssteuerung. Diese ist so ausgelegt, daß die Betriebsmittelzufuhr nach Durchlaufen eines bestimmten Bärhubes abgeschlossen wird. Durch Veränderung der Steuerung in dem erfindungsgemäßen Sinne kann die Einströmzeit verlängert

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werden, d.h. also, die Druck«-Weg«Kurve nimmt einen anderen Verlauf als bei der reinen Expansionssteuerung, so daß sich auch ein anderes Indikatordiagramm ergibt, dessen Diagrammfläche, welche ein Maß für die Schlagarbeit ist, um ca. 50 % gegenüber der reinen Expansionssteuerung wächst.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird somit ein Weiterarbeiten mit der erhöhten Schlagarbeit auch bei Prellschlägen vermieden, und damit eine zu große spezifische Beanspruchung des Bärmaterials.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Schmiedezeit verkürzt und eine entsprechend höhere Ausbringung erzielt wird. Bei gerin« gerer Wärmeaufnahme der Gesenke kann auch mit einer größeren Stand·- menge gerechnet werden.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Steuerung des Arbeitsablaufes von Schmiedehämmern, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. Diese Vorrichtung weist eine Meßeinrichtung zur Ermittlung der Rückprallgeschwindig« keit und/oder der Schlagzahl des oder der Bären auf, welches oder welche ein Steuerglied betätigen, das die Umsteuerung des Hammers auf verminderte Schlagkraft bewirkt.

Als Meßeinrichtung können zwei mit Abstand zueinander im Bewe-

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gungsbereich des Bären angeordnete Initiatoren dienen, deren durch ihre Freigabe seitens des Bären ausgelöste Zeit elektronisch ermittelt und nach Vergleich mit einer vorgegebenen Zeit bei Unterschreitung dieser ein Relais ansprechen lassen, welches über einem Magnet od.dgl. die Hammersteuerung umschaltet, beispielsweise auf Expansion»

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es jedoch auch möglich, daß als Meßeinrichtung ein Druckwächter im Hydrauliksystem des Hammers Verwendung findet, welcher bei Erreichen eines bestimmten einstellbaren Wertes ein Relais ansprechen läßt, welches über einen Magneten oder dgl. die Hammersteuerung umschaltet, beispielsweise auch auf Expansion.

Die beiden vorgenannten Meßeinrichtungen ermitteln indirekt die Rückprallgeschwindigkeit des oder der Bären, so daß diese ein Maß für die Umsteuerung bildet.

Bei einem mit zwei oder mehreren Druckstufen arbeitenden Ober·· druckhammer ist es vorteilhaft, diesen in Abhängigkeit von der Rückprallgeschwindigkeit von seinem höheren auf sein Nennarbeitsvermögen umzuschalten.

Es ist jedoch auch möglich, daß der Bärhub von einem größeren auf einen kleineren Weg reduziert wird.

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Eine sehr einfache Ausführungsform ergibt sich durch eine Zählvorrichtung, welche eine bestimmte vorher eingestellte Anzahl von Schlagen des Bären ermittelt, woraufhin die Umschaltung auf verminderte Leistung, z.B. die Nennleistung, erfolgt.

Diese Ausführungsform setzt jedoch voraus, daß vorher genau ermittelt wird, bei welcher Anzahl von Schlagen eine bestimm-· te Rückprallgeschwindigkeit des Bären erzielt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt diese in schematischer Darstellung einen Gesenkschmiedehammer mit Steuerung.

Mit 1 ist das Gestell des Gesenkschmiedehammers bezeichnet, dessen als Kolben ausgebildeter Bär 2 durch ein Druckmedium auf- und abbewegbar ist.

Im Bewegungsbereich des Bären 2 sind zwei Initiatoren ^,k angeordnet, denen eine elektronische Schaltung nachgeordnet ist. Die Schaltung und Anordnung der Initiatoren "},k ist derart, daß diese beim Herabfahren des Bären 2 in der Richtungsfolge Initiator 3 ** Initiator k nicht beaufschlagt werden.

Beim Rückprall des Bären 2 erfolgt die Freigabe der Initiatoren 3,4 in umgekehrter Reihenfolge, d.h. als) zuerst Initiator 4 und dann Initiator 3· Mit der Freigabe des Initiators 3 wird ein

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Zeitkreis in der Elektronik 5 wirksam. Dieser wird mit Freigabe des Initiators 3 wieder gelöscht. Ist die Zeit zwischen der Freigabe der Initiatoren 4, 3 durch den Bär 2 kurzer als die im Zeitglied der elektronischen Schaltung voreingestell« te Meßzeit, wird ein Relais 6 erregt, welches zum Beispiel einen Magneten 7 betätigt, der die Hammersteuerung 8 auf Expansion umschaltet, wie in Position 9 dargestellt ist.

Beim Schmieden von vergleichsweise großen Stücken eignet sich besonders eine Arbeitsweise, nach der eine bestimmte Anzahl von Schlagen selbsttätig ausgeführt wird, z.B. zwei oder drei, und zwar mit voller Energie, woraufhin dann von Hand die Steuerung der restlichen Schläge mittels verminderter Energie vorgenommen wird. Bei Einlegen eines neuen Schmiedestückes wird die vorher eingestellte Schlagzahl mit voller Energie selbsttätig in Gang gesetzt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE J

(ΐ·λ) Verfahren zur Steuerung des Arbeitsablaufes von Schmiedehämmern, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die ersten Schläge in das weiche Material des Formlings mit erhöhter Schlagenergie ausgeführt werden und nach Erreichen eines bestimmten Verformungswider Standes des Formlings die Schlagenergie des oder der folgenden Schläge vermindert wird.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verminderung der Schlagenergie selbsttätig erfolgt.

3·) Vorrichtung zur Steuerung des Arbeitsablaufes von Schmiedehämmern, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Meßeinrichtung (3j^0 zur Ermittlung der Rückprallgeschwindigkeit und/oder der Schlagzahl des oder der Bären aufweist, welches oder welche ein Steuerglied (7) betätigen, das die Umsteuerung des Hammers auf verminderte Schlagenergie bewirkt.

k.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßeinrichtung zwei mit Abstand zueinander im Bewegungsbereich des Bären (2) angeordnete Initiatoren (.3,k) dienen, deren durch ihre Freigabe seitens des Bären (2) ausgelöste Zeit elektronisch ermittelt und nach Vergleich mit einer vorgegebenen Zeit bei Unterschreitung derselben ein Relais (6) ansprechen lassen, webhes über einen Magneten (7) od.dgl. die Hammersteuerung (8) umschal-

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5·) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßeinrichtung ein Druckwächter im Hydrauliksystem des Hammers (l) Verwendung findet, welcher bei Erreichen eines bestimmten einstellbaren Wertes ein Relais (6) ansprechen läßt, welches über einen Magneten (7) od.dgl. die Hammersteuerung (8) umschaltet.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 2, driurch gekennzeichnet, daß ein mit zwei oder mehreren Druckstufen arbeitender Oberdruckhammer selbsttätig von seinem höheren auf sein Nennarbeitsvermögen umgeschaltet wird.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bärhub selbsttätig von einem größeren auf einen kleineren Weg reduziert wird.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung von erhöhter Schlagenergie auf verminderte Schlagenergie über eine schlagzählende Meßeinrichtung erfolgt.

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