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Verfahren und Einrichtung zum Richten von Werkstücken mittels einer
hydraulischen Richtpresse Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Richten von Werkstücken
mittels einer hydraulischen Richtpresse, die mit einer die Beaufschlagung des Richtzylinders
bzw. die Bewegungen des Richtstempels beeinflussenden Steuereinrichtung sowie den
Richtstempel unterfangenden, das zu richtende Werkstück aufnehmenden Richtunterlagen
und einer Meßvorrichtung, mittels derer vertikale Ausbiegungen des Werkstückes erfaßbar
sind, ausgestattet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
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iiydraulische Richtpressen werden verbreitet dazu verwendet, Werkstücke,
bspw. Stahlprofile, Wellen oder dergleichen, die verzogen bzw. durchgebogen sind
oder eine Krümmung aufweisen, mittels des Richtstempels gerade zu richten. Das Werkstück
wird hierbei auf Richtunterlagen aufgelegt, die Durchbiegung wird gemessen, und
der Richtstempel wird möglichst so weit ausgefahren, daß die nach dem Anheben des
Richtstempels und entsprechendem Rückfedern des werkstückes aich zeigende bleibende
plastische Verformung die ursprüngliche Krümmung aufgehoben hat.
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tSblicherweise wird das Richten im wesentlichen manuell gesteuert.
Die Durchbiegung des Werkstückes wird mittels einer Meßuhr gemessen, und bei der
Beaufschlagung des Richtzylinders bedient man sich einer manuellen Steuerung, wobei
der im Richtzylinder auftretende Druck oder der vom
Richtstempel
zurückgelegte Weg beobachtet werden. Da der Vorschub des Stempels nicht genau erfaßbar
ist und in seiner Auswirkung durch die Elastizität der den Richtzylinder gegen die
Richtunterlagen abstützenden Konstruktion beeinflußt wird, und da der Federweg,
nämlich die Strecke, um die der Auflagepunkt des Richtstempels ohne Überschreitung
der elastischen Verformung durchdrückbar ist bzw. bei Entlastung rückzufedern vermag,
nicht bekannt ist, läßt sich ein solches Richten nur durch eine Anzahl aufeinanderfolgender
Richtzyklen durchführen, deren Ergebnisse sich stufenweise dem gewünschten Werte,
der Aufhebung der ursprünglichen Durchbiegung des Werkstückes, nähern.
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Es sind bereits Richtpressen bekannt, bei denen der Arbeitshub des
Richtstempels durch einstellbare Anschläge begrenzt wird. Das Einstellen dieser
stark beaufschlagten und damit robust auszuführenden Anschläge ist jedoch umstandlich
und zeitraubend, zumal nach jedem Richtzyklus die Einstellung des Anschlages entsprechend
dem erzielten Ergebnis zu korrigieren ist. Durch die DT-FS 1 169 256 ist eine hdraulische
Richtpresse mit einer ortsfest angeordneten mechanischen Steuervorrichtung für den
hydraulischen Antrieb bekannt, die durch einen mit dem Stempel verbundenen Anschlag
betätigt wird. Wenn auch die Einstellung dieser Steuervorrichtung gegenüber der
verstellbarer, mindestens einen erheblichen Anteil der Richtkräfte aufnehmenden
Festanschläge vereinfacht ist und die Steuervorrichtung von den Richtkräften selbst
entlastet ist, ergibt sich auch hier das Erfordernis, nach Durchführung eines Richtzyklus'
die vorgenommene Einstellung manuell zu korrigieren, bis nach einer Anzahl von Richtzyklen
und jeweiligen Korrektureinstellungen die die gewünschte bleibende Verformung erwirkende
flubtiefe erreicht ist.
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Um den Rundlauf von Wellen zu kontrollieren und Lage und Ausmaß von
Krümmungen, Knicken oder dergleichen von Wellen festzustellen, sind aus der DT-PS
1 186 641 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens bekannt,
nach denen an zwei Taststellen eines Stabes, insbesondere
einer
Welle, deren Radialschlag abgetastet wird und aus diesem '2lastwert für eine dritte
Taststelle ein theoretischer Radialschlag gebildet und mit dem dort ertasteten Radialschlag
verglichen wird, wobei bei linearer Ableitung des theoretischen Radialschlages die
beiden ersten Meßpunkte über Verbindungsstangen auf ein Lineal übertragen werden,
das mit einer den absoluten Schlag gegenüber den Zentren der Welle anzeigenden Meßuhr
ausgestattet ist. Das Verfahren gestattet zwar, durch eine Reihe von Messungen einen
Knick, eine Krümmung oder dergleichen eines langen Stabes durch während der Drehung
unter Verschieben der Einrichtung durchgeführte Messung zu lokalisieren, das folgende
Richten wird aber gegenüber anderen bekannten Verfahren weder erleichtert noch vereinfacht.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Verfahren zum Richten
von Werkstücken mittels einer hydraulischen Richtpresse mit Steuereinrichtung der
bezeichneten Gattung zu schaffen, das einfach, schnell und zuverlässig arbeitet
und das Bedienungspersonal von allen Messungen und Abschätzungen der Durchbiegung
und insbesondere des Federweges des jeweiligen Werkstückes entlastet und von allen
manuell durchzuführenden Korrekturen des Einstellwertes der Tiefe des Richthubes
befreit; die Erfindung hat weiterhin zur Aufgabe, eine Einrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zu schaffen.
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Gelöst wird die Aufgabe, indem beim gattungsgemäßen Verfahren zum
Richten von Werkstücken nach Auflegen des Werkstückes und Anlegen der Meßvorrichtung
an dieses gemäß der Erfindung der Richtstempel abgesenkt wird, bis die noch anliegende
Meßvorrichtung den Wert ''Null" der Durchbiegung angibt oder um ein vorgegebenes
Maß überschreitet, und indem der Richtstempel, gegebenenfalls mehrfach, vom Werkstück
freigehoben wird, wobei die Rückfederung des Werkstückes sowie die verbliebene Ausbiegung
gemessen werden und durch erneutes Absenken des Richtstempels ein weiterer Richtzyklus
eingeleitet wird, bei dem der Hub des
Richtstempels vom Aufsetzen
auf das Werkstück an der Summe der beiden gemessenen Strecken entspricht. Bewährt
hat es sich, nach jedem Richtzyklus die verbliebene Ausbiegung zu ermitteln und
mit einer vorgegebenen Toleranz zu vergleichen, und beim Einhalten der Toleranz
den Richtvorgang abzubrechen, während beim Überschreiten der vorgegebenen Toleranz
ein weiterer Richtzyklus bewirkt wird.
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Zweckmäßig wird der ermittelte Betrag der Rückfederung für weitere
Richtzyklen und/oder für weitere Richtvorgänge gespeichert. Als weiterhin zeitsparend
hat es sich erwiesen, beim ersten Absenken des Richtstempels innerhalb eines Richtvorganges
diesen um eine vorgegebene, den minimalen Federweg unterschreitende Strecke über
die Null-Marke der Durchbiegung hinaus vorzuschieben. Mit Vorteil werden manuell
vorgegebene und/oder gespeicherte Federwege beim Ändern des Abstandes der Auflagen
dieser Abstandsänderung entsprechend bzw. angenähert selbsttätig abgeändert dem
nächsten Biegezyklus vorgegeben. Der Abschluß einzelner Verfahrensschritte, insbesondere
nach Abschluß des Auffederns des Werkstückes, kann selbsttätig bewirkt werden, indem
der Ausgang der Meßvorrichtung auf Signaländerungen überwacht wird.
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Zur Durchführung des Verfahrens hat sich eine Richtpresse bewahrt,
deren Richtunterlagen vertikal vorschiebbare Führungastangen zugeordnet sind, die
gegen das zu richtende Werkstück anstellbar sind, und die gelenkig mit einem Meßlineal
verbunden sind, das mittig zwischen den Angriffspunkten der Führungsstangen mit
einem vertikal geführten Meßfühler ebenfalls gelenkig verbunden ist, und indem dem
Meßlineal ein auf Verschiebungen zwischen Lineal und Meßfühler ansprechender, auf
die Steuereinrichtung wirkender und die Beaufschlagung des Richtzylinders bestimmender
elektrischer Geber zugeordnet ist. Mittels der Führungsstangen und des Meßfühlers
ist es möglich, selbsttätig Durchbiegungen als Abweichungen von der Werkstückachse
zu ermitteln und der den Richtzylinder beaufschlagenden Steuereinrichtung
zuzuführen.
Bewährt hat es sich, die Richtunterlagen verschiebbar zu führen und die Führungsstangen
mit Führungsrollen auszustatten, die in eine Längsnut des Meßlineales greifen, so
daß beim Verstellen des Abstandes der Richtunterlagen das Meßlineal stets funktionsbereit
bleibt. Das selbsttätige Anlegen der Führungsstangen sowie des Meßfiihlers wird
erleichtert, wenn mindestens parallel zu den Fiihrungsstangen Druckmittelzylinder
vorgesehen sind, die durch eine Brücke mit den Führungsstangen gekuppelt sind. Als
nachahmenswert wurde erkannt, die Brücken mit den Führungsrollen auszustatten. Ein
robuster mechanischer Aufbau wird erreicht, wenn die Richtunterlagen sowohl die
Gleitführungen für die Führungsstangen als auch die Druckmittelzylinder aufweisen.
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Als empfehlenswert wurde gefunden, den Meßfühler mit einem in Abhängigkeit
von der Steuereinrichtung beaufschlagten Druckmittelzyl inder zu verbinden, der
zweckmäßig; mit der Führung des meßfühlers im gleichen Gehäuse vorgesehen ist.
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Ein exakte Erfassung der Verschiebung zwischen Meßfühler und Meßlineal
auch bei leichten Schzsenkungen des Lineales läßt sich erreichen, indem der Meßfühler
eine Verzahnung aufweist, in die ein Meßritzel des elektrischen Gebers eingreift,
der seinerseits auf einem vertikal geführten. gelenkig mit der Mitte des Neßlineales
verbundenen Führungsstück angeordnet ist. Eine eindeutige Angabe der Durchbiegung
ohne Überpendeln des Meßwertes läßt sich erreichen, wenn der Steuervorrichtung und/oder
dem Druckmittelzylinder des Meßfiihlers Verzögerungsmittel zugeordnet sind, welche
sichern, daß beim Verschieben des Meßlineales die Führung Stangen des Werkstück
vor Auflegen des Meßfühlers erreichen.
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Manuell vorgegebene Hube des Richtstempels lassen sich einregeln,
Vorzugastellungen schnell anfahren und den Wibzylinder überlastende Endbereiche
des hubes des Richtstempels vermeiden, indem auch der Richtstempel mit einem elektrischon
Geber ausgestattet ist, der dessen flub erfaßt und der Steuereinrichtung vorgibt,
und indem im abwege des Richtstempels auf die oteucreinrichtung einwirkende, Vorzugsstellungen
abbildende
Endschalter vorgesehen sind.
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Die Beendigung einer Arbeitsphase eines Richtzyklus', insbesondere
das Ende des Auffederns und/oder das Aufsetzen bzw. Abheben des Richtstempels auf
das bzw. vom Werkstück, läßt sich eindeutig erfassen, wenn dem Ausgange des elektrischen
Meßgebers eine Änderungen des Meßergebnisses erfassende und bei Konstanz mindestens
über ein vorgegebenes Zeitintervall Signale abgebende Schaltvorrichtung nachgeordnet
ist. Bei Verwendung eines digitalen Gebers empfiehlt es sich, diesem ein Monoflop,
ein monostabiles Kippglied1 nach zuordnen.
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Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Steuereinrichtung Speicher
aufweist, deren einer, durch den Geber beaufschlagt, die jeweilige Durchbiegung
des Werkstückes angibt, indem Steuermittel den Richtzylinder bis mindestens zum
Verschwinden der Durchbiegung und höchstens bis zum Erreichen eines vorgegebenen
minimalen Federweges des Werkstückes beaufschlagen, und indem bei der anschließenden
Entlastung ein Speicher den Federweg der hierbei auftretenden Rückfederung für einen
folgenden Richtzyklus aufnimmt und zur Bildung eines den nächsten Richthub bestimmenden
Wertes den Federweg zweckmäßig in einen weiteren Speicher mit der noch vorhandenen
Durchbiegung addiert.
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Als wesentlich wurde erkannt, eine Vorrichtung zur Toleranzvorgabe
vorzusehen und nach jedem Richtzyklus die verbliebene Abweichung des Werkatückes
von der Linearität, die verbliebene Durchbiegung, zu ermitteln und mit der durch
die Vorrichtung vorgegebenen Toleranz zu vergleichen, wobei beim Einhalten der vorgegebenen
Toleranz die Vorrichtungen zum Bewirken des Richtvorganges in ihre Ausgangsatellungen
gefahren und dieser abgeschlossen werden, während beim Überschrciten der vorgegebenen
Toleranz ein weiterer Richtzyklus ausgelöst wird.
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Bewährt hat es sich, wenn im Falle von den Wert "Null" ~ unterschreitenden
Signalen des dem Geber des Meßfühlers nachgeordneten Speichers die Steuereinrichtung
Richtzyklen unterbindet und die Durchbiegung nach unten sinnfällig anzeigt.
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Um die Anzahl der Richtzyklen auch bei geringen, nur einen Teil des
Federweges betragenden Durchbiegungen niedrig halten zu können, wird gemäß der Erfindung
bereits beim ersten Biegezyklus ein minimaler Federweg vorgegeben. Bewährt hat es
sich hierbei, den Antriebsvorrichtungen für die Verschiebung der Richtunterlagen
Funktionsgeber zuzuordnen, welche vorgegebene bzw. gespeicherte Federwege der Abstandsänderung
entsprechend variieren. Die Anzahl der für einen Richtvorgang erforderlichen Richtzyklen
kann insbesondere bei den Federweg unterschreitenden Durchbiegungen auch reduziert
werden, indem die Steuereinrichtung gespeicherte Federwege für aufeinanderfolgende
Richtvorgänge eines Werkstückes oder aufeinanderfolgender gleicher Werkstücke wiederholt
verwendet oder je Richtzyklus bereits vorgegebene oder gespeicherte Federwege korrigiert
bzw. durch neu ermittelte Federwege ersetzt. Zweckmäßig ist die Steuereinrichtung
mit mindestens zwei Federwege aufnehmenden Speichern ausgestattet, die durch einen
unterschiedlichen Profillagen zugeordneten Schalter alternierend wirksam gehalten
werden. Mit Vorteil sind parallel zu solchen Speichern Vorrichtungen zur manuellen
Vorgabe des Federweges vorgesehen, die durch zugeordnete Schalter vorzugsweise während
des ersten Richtzyklus' einer Profillage eines Werkstückes bzw. einer Reihe von
Werkstücken wirksam gehalten sind. Ausfallzeiten der Richtpresse bei Störungen der
Steuereinrichtung lassen sich vermeiden und Sonderaufgaben, bspw. das Anbringen
vorbestimmter Durchbiegungen, ausführen, indem die Steuereinrichtung zusätzlich
mit Mitteln zur direkten Vorgabe von Hubwegen des Richtstempels und/oder zum direkten
manuellen Steuern der Bewegungen desselben ausgestattet ist.
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Im einzelnen ist die Erfindung an Hand der folgenden Be schreibung
eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses und seine Arbeitsweise darstellenden
Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei: Figur 1 schematisch eine hydraulische
Richtpresse mit abgebrochen dargestelltem Zu- und Abführrollgang sowie Lauf- und
Tragschienen für Gehänge zum Wenden von Profilträgern, Figur 2 schematisch einen
Mittel- und einen Endabschnitt des Meßlineales der Richtpresse der Fig. 1 mit dem
Meßfühler und einer der Richtunterlagen mit zugeordnet er Führungsstange, Figur
3 zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Richten von Werkstücken unterschiedliche
Stellungen eines Stabes entsprechend den einzelnen Phasen des Richtverfahrens, Figur
4 diagrammatisch der zwei Richtzyklen aufweisende Biegevorgang zum Richten des Stabes
gemäß Fig. 3, Figur 5 in gleicher Darstellung ein vier Richtzyklen umfassender Richtvorgang
bei geringer, den Federweg unterschreitender Ausgangs-Durchbiegung des Werkstückes,
und Figur 6 schematisch im Blockdiagramm Teile der Steuereinrichtung sowie die Anordnung
von auf diese einwirkende Gebern und Endschaltern.
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In Fig. 1 ist schematisch eine hydraulische Richtmaschine dargestellt,
derem Maschinenbett 1 Rollen 2 eines Zuführrollganges vor-, sowie gleichartige Rollen
eines Abführrollganges nachgeordnet sind. Mit dem Maschinenbett 1 verbunden ist
ein Ständer 3, der den den Richtstempel 59 aufweisenden
Richtzylinder
4 trägt. Nach unten abgeschlossen ist der Richtstempel 59 durch eine Spannplatte
5 zur Aufnahme eines dem jeweiligen Werkstück angepaßten Richtwerkzeuges 6. Laufschienen
7 dienen zur Aufnahme von Gehängen, mit deren Hilfe das Wenden von zu richtenden
Profilen bewirkt werden kann, während eine Tragschiene 8 zur Aufnahme der nicht
ortsfesten Bedienungstafel 9 vorgesehen ist. Über dem Maschinentisch 40 befinden
sich weitere Rollen 11. Die Richtunterlagen 12 sind auf dem Maschinentisch innerhalb
der Zeichenebene verschiebbar angeordnet, so daß sie sich auf vorgegebenen Abstand
fahren lassen. Zur Aufnahme des Werkstückes sind sie mit diesem angepaßten, aufgesetzten
Aufnahmestücken 13 ausgestattet. Ihre den Maschinentisch 10 durchgreifenden Ansätze
14 sind jeweils von einer motorgetriebenen Spindel 15 durchgriffen, mittels deren
sie motorisch auf den jeweils gewünschten Abstand gefahren werden können.D#n Spindeln
sind jeweils eigene Antriebe zugeordnet, die mittels einer nicht dargestellten Kupplung
kuppelbar sind, so daß sowohl gleich große gegenläufige Verschiebungen für zum Richtwerkzeug
6 symmetrische Einstellungen als auch, speziellen Durchbiegungen angepa#t, beliebige
unsymmetrische Einstellungen erzielbar sind.
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Wie insbesondere die rechte Seite der Fig. 2 zeigt, weisen die Richtunterlagen
12 Führungen für Führungsstangen 16 auf, deren oberes Ende mit Fühlern 17 ausgestattet
ist. Die Führungsstangen 16 sind mit quadratischen Fülirungakörpern ausgestattet,
welche die Führungsstangen und damit auch die Fühler 17 gegen Verdrehen sichern.
Der höchste Punkt der Fühler 17 ist direkt neben der Auflagefläche des Aufnahme
stückes 13 geführt, so daß die Abtastung jeweils direkt neben der Unterstützungsstelle
erfolgt. Im Ausgangszustand stehen gemäß Fig. 1 die Fühler 17 geschützt unterhalb
der Auflageflächen der Aufnahmestücke 13. Im voll ausgefahrenen Zustand vermögen
die Hihler 17 gemäß Fig. 2 über die Auflageflächen der Aufnahmestücke 13 hinaus
gefahren zu werden, so daß sie auch gegen die Oberflächen von Werkstücken gelegt
werden
können, die vor Beginn eines Richtzyklus' infolge ihrer Krümmung über dem zugeordneten
Aufnahmestück 13 stehen. In den Richtunterlagen 12 ist weiterhin jeweils ein Zylinder
für eine mit einem Kolben 29 ausgestattete Kolbenstange 18 vorgesehen. Das freie
Ende der Kolbenstange ist mit dem unteren der Führungsstange durch eine weiterhin
eine Verdrehungasicherung bewirkende Brücke 19 verbunden, die mit einer Führungsrolle
20 ausgestattet ist, die ihrerseits in eine Längsnut des abgebrochen dar&estellten,
sich von Führungsstange zu Führungsstange erstreckenden Meßlineales 21 eingreift.
- Auf der rechten Seite der Fig. 2 ist die in Fig. 1 rechts dargestellte Richtunterlage
mit den zugehörigen Bauelementen gezeigt. Die links wiedergegebene Richtunterlage
ist entsprechend symmetrisch ausgebildet, so daß sie einer weiteren Erläuterung
sowie einer Aufnahme in die Fig. 2 nicht bedarf.
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Mittig zwischen den mittels der kraftbetriebenen Spindeln 15 gegenläufig
verschiebbaren Richtunterlagen 12 ist im Maschinentisch 10 ein Gehäuse 23 angeordnet,
in den ein Meßfühler 24 mit aufgesetztem Aufsatz vertikal verschiebbar geführt ist.
Nach der linken Darstellung der Fig. 2 ist auf dem unteren Ende des Meßfühlers gegen
diesen und damit unabhängig vertikal verschiebbar ein Führungsstück 25 angeordnet,
das mit einem digitalen Rotationageber 26 ausgestattet ist, der mittels eines vorgespannten
Neßritzels 27 in eine Verzahnung 28 des Meßfühlers 24 eingreift. Mittels des Lagers
22 trägt das Führungsstück 25 geringfügig gegen die horizontale neigbar das Meßlineal
21. Hinter dem Meßfühler 24 und nur in Fig. 6 gezeigt ist ein vertikaler Hydraulikzylinder
52 vorgesehen, dessen Kolbenstange mittels der Brücke 30 mit dem Meßfühler 24 gekoppelt
ist.
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Zur Richtzyklen vorangehenden selbsttätigen Messung der Durchbiegung
eines Werkstückes ist es zunächst erforderlich, die Richtunterlagen 12 mittels der
Spindeln 15 auf die gewünschte Distanz zu fahren, wobei gegebenenfalls Rollen 11
nach oben wegzuschwenken oder zu demontieren sind, soweit
sie sich
im Verschiebewege der Richtunterlagen 12 befinden.
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Durch Beaufschlagen der den Führungsstangen 16 sowie dem Meßfühler
24 zugeordneten Hydraulikzylinder werden einerseits die Fühler 17 sowie der Aufsatz
des Meßfühlers 24 gegen das inzwischen aufgebrachte Werkstück mit leichtem Druck
gepreßt, während andererseits mittels der Führungsrollen 20, die sich während der
Verstellung der Richtunterlagen in ihrem Nut bewegen, das Meßlineal 21 mit angehoben
wird. Wie zu Fig. 6 noch erläutert wird der dem Meßfühler 24 zugeordnete Hydraulikzylinder
verzögert beaufschlagt, #verd£# so daß zunächst die Fühler 17 an das Werkstück gelegtRund
erst dann der ausfahrende Meßfühler 24 mit seinem Aufsatz auf dieses trifft. Die
Differenz zwischen dem Auffahren der Fühler 17 und dem des Aufsatzes des Meßfiihlers
24 ergibt sich als Verschiebung des Meßfiihlers 24 mit seiner Verzahnung 28 gegen
das Meßlineal 21, das mit diesem verbundene Führungsstück 25 und den auf diesem
vorgesehenen digitalen Rotationsgeber 26, so daß dieser das Ergebnis der Verschiebung
der Steuervorrichtung anzugeben vermag. Im Ausführungsbeispiel ist ein optisch wirksamer
Rotationsgeber vorgesehen, der je Umdrehung 1000 Bits abgibt, und der so übersetzt
ist, daß ein Bit 0,1 mm entspricht. Da die Ausbiegungen üblicher zu richtender Werkstücke
sich in Grenzen halten, ist beim Ausführungsbeispiel der Meßbereich auf 100 mm begrenzt.
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Das erfindungsgemäße Richtverfahren wird im folgenden zunächst an
Hand der Figuren 3 und 4 beschrieben.
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In Fig. 3 sind schematisch Aufnahmestücke 13 gezeigt, auf die ein
nach oben durchgebogenes, durch eine durchgezogene Linie dargestelltes Werkstück
31 aufgelegt ist. Nunmehr werden, wie soeben beschrieben, die hier nicht dargestellten
Fühler 17 sowie, kurz danach, der Meßfühler 24 gegen das Werkstück 31 geführt, um
dessen Durchbiegung über die den Wert Null darstellende Horizontale zu ermitteln.
Durch den in dieser Fig. nicht gezeigten Richtzylinder 4 wird
nunmehr
das Richtwerkzeug 6 auf das Werkstück 31 aufgesetzt.
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Diese Anfangsdurchbiegung ist im Hub-Zeit-Diagramm der Fig.
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4 durch den Kurvenabschnitt 35 dargestellt. Nunmehr wird in einer
ersten Phase des ersten Richtzyklus' das Richtwerkzeug 6 abgesenkt und das Werkstück
teils elastisch, teils plastisch bis in die Horizontale, d. h., bis zum Wert Null,
verformt, so daß es nunmehr die Lage 32 der Fig. 3 annimmt und in Fig. 4 der den
Hub charakterisierende Kurvenabschnitt 36 bis zur Nullinie führt. In der nächsten
Phase des ersten Richtzyklus' wird nunmehr das Richtwerkzeug angehoben und das Werkstück
entlastet. Gemäß Fig. 3 federt es bis auf die strichpunktiert dargestellte Lage
33 hoch, und gemäß Fig. 4 erfolgt eine Auffederung entlang des Kurvenabschnittes
37. Hierbei wird der Federweg als Rückfederung aus der Nullage 32 bis in die Entlastungslage
33 ermittelt. Nunmehr wird die verbleibende Durchbiegung gemessen, und durch Addieren
des Federweges zur Restdurchbiegung wird der optimale Hub des zweiten Richtzyklus'
ermittelt, und mittels des Richtwerkzeuges 6 wird das Werkstück bis zur strichpunktierten
Linie 34 der Fig. 3 durchgebogen, veranschaulicht durch den Abschnitt 38 der Fig.
4. Nach Entlastung des Werkstückes federt dieses entlang des Kurvenabschnittes 39
der Fig. 4 in die ideale, gerichtete Stellung 32 der Fig. 3. - Beim beschriebenen
Beispiel ist der komplette, bis zum vollendeten Richten führende Richtvorgang in
zwei direkt aneinanderschließenden Richtzyklen durchgeführt, deren erster eine Vorverformung
bewirkte, während derer der Federweg ermittelt und gespeichert wurde, so daß er
mit der Restdurchbiegung zur Steuerung des Hubes des Arbeitsstempels während des
zweiten Zyklus' verwendet werden konnte. Die Richtzyklen schließen sich ohne manuelle
Zwischeneinstellungen durch den Bedienenden, ohne daß es einer besonderen Aufmerksamkeit
oder Geschicklichkeit desselben bedurft hatte oder reiche Erfahrungen desselben
benötigt würden, aneinander, da die jeweiligen Ermittlungen der Durchbiegungen und
Federwege mittels des Gebers selbsttätig erfolgen und der Federweg für gegebenenfalls
durchzuführende
weitere, noch geringfügig korrigierende Biegezyklen
gespeichert wird, der jeweils nächste Hub aber auch selbsttätig errechnet, gespeichert
und zur Steuerung der optimalen Bewegung des Richtstempels 59 benutzt wird.
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Das beschriebene Richtverfahren läßt sich auch dann einsetzen, wenn
das zu richtende Werkstück nur so geringfügig verzogen ist, daß die anfangs bestehende
Durchbiegung den Federweg unterschreitet. Nach Fig. 5 wird auch hier zunächst das
Werkstück entsprechend den Kurvenabschnitt 40 bis zum Vierte Null, d. h., bis zur
Linearität, durchgedrückt und anschließend entlang des Kurvenabschnittes 41 entlastet.
Da die Durchbiegung den Federweg unterschritt, ist nach dem ersten Richtzyklus die
gleiche Durchbiegung wie vor diesen vorhanden. Der Federweg entlang des Kurvenabschnittes
41 wird jedoch gespeichert und, mit der verbleibenden Durchbiegung am Ende des Abschnittes
41 addiert, zur Steuerung des nächsten Hubes des Richtstempels 59 entsprechend dem
Kurvenabschnitt 42 herangezogen. Das bedeutet, daB der erste fiub der Eingangs-Durchbiegung
entsprach, ans Er zweite, dtbei rein elastischer Verformung der Federweg gleich
der Restdurchbiegung ist, bereits den doppelten Wert erreichte. Beim Entlasten federt
das Werkstück entsprechend dem Kurvenabschnitt 43 zurück. Dieser neue Federweg wird
zur verbleibenden Durchbiegung addiert; da auch jetzt der Federweg noch nicht erreicht
war, entspricht sie der Eingangs- Durchbiegung, und der nächste Hub entlang des
Kurvenabschnittes 44 entspricht in seinem Betrage dem dreifachen Wert der Eingangs-Durchbiegung.
Bei der Entlastung entlang der Kurve 45 wird an deren Ende eine Durchbiegung erreicht,
die geringfügig unter der Eingangs-Durchbiegung liegt: Das bedeutet, daß im dritten
Richtzyklus erstmalig eine, wenn auch geringe, bleibende plastische Verformung erreicht
wird, die es nunmehr gestattet, den Federweg genau zu bestimmen, so daß im vierten
Richtzyklus entlang des Kurvenabschnittes 46 ein Vorschub erfolgt, welcher der Summe
des ermittelten Federweges und der verbliebenen Abweichung entspricht. Nach
Entlastung
entlang des Kurvenabachnittes 47 um den Feder weg ist damit das Werkstück gerichtet.
- Im eine gegenüber dem Federweg geringe Ausgangs-Durchbiegung aufweisenden Arbeitsbeispiel
der Fig. 5 waren demnach vier Richtzyklen erforderlich, bis durch Summierung der
jeweiligen elastischen Durchbiegung zur nach der Entlastung verbliebenen Durchbiegung
der Federweg erreicht wurde, bei dessen Überschreiten die plastische Verformung
einsetzt. Allerdings liefen diese vier Richtzyklen außerordentlich schnell ab, da
während jedes Zyklus' bereits die Korrekturwerte ermittelt wurden und zu Beginn
des folgenden Zyklus' zur Verfügung standen: Ein Eingreifen der Bedienung war nicht
erforderlich, und sämtliche Werte wurden selbsttätig ermittelt und vorgegeben, so
daß dem Beschauer sich das Bild des viermal direkt hintereinander und jeweils mit
stärkerem Hube abgesenkten Richtstempels ergibt. Falls gewünscht, läßt sich auch
dieser Vorgang noch abkürzen und die Zahl der Zyklen reduzieren: Es ft möglich,
einen "minimalen" Federweg vorzugeben, der zwar dem zu erwartenden Federweg sich
nähert, sicher aber unter ihm bleibt. Wird dieser "minimale Federweg" bereits während
des ersten Z7klus' eingeführt und zur eingangs vorhandenen Durchbiegung addiert,
so wird bereits während des ersten Zyklus' der Arbeitsstempel einen Hub ausführen,
welcher die durchzudrückende Stelle des Werkstückes nicht nur bis zur Null-Linie,
sondern um diesen "minimalen Federweg" über diese hinaus durchdrückt. Dies könnte
bspw. dem Kurvenabschnitt elf4 entsprechen, so daß bei einer derartigen Vorgabe
zwei Zyklen des Arbeitsbeispieles 5 gespart werden könnten. Auf jeden Fall aber
ist es nicht erforderlich, beim hilfsweise eingeführten Federweg so sorgfältig abzuschatzen,
wie dieses für das wirkungsvolle Arbeiten mit üblichen Richtmaschinen erforderlich
ist.
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Schematisch ist das Arbeiten der Steuereinrichtung an Hand der Fig.
6 erläutert, welche zum selbsttätigen Ablauf des Verfahrens wirksame Mittel zeigt.
Unten rechts ist symbolisch die zentrale Steuereinrichtunfmit der vorgeordneten
Bedienungstafel
9 gezeigt. Den durch das Meßlineal 21 ü1>erbrückten Führungsstangen 16 sowie
dem die Verzahnung 28 aufweisenden Meßfühler 24 sind jeweils Druckmittel zylinder
51 bis 53 zugeordnet, die über ein Magnetventil 49 der Steuereinrichtung von einem
Druckspeicher 50 gespeist werden können, dessen Druckmittelversorgung zur Vereinfachung
der Zeichnung nicht dargestellt ist. Einer der Zuleitungen des Druckmittelzylinders
52 ist eine Drosselstrecke zugeordnet, die gegebenenfalls durch ein Rückschlagventil
überbrückt sein kann. Die Drosselstrecke bewirkt, daß bei der Betätigung des Magnetventiles
49 die Druckmittelzylinder 51 und 43 unverzüglich beaufschlagt werden und das Meßlineal
21 anheben sowie die Fühler 17 gegen das Werkstück führen, während der Druckmittelzylinder
52 den Meßfühler 24 langsamer ausfährt. Das gegebenenfalls vorgesehene Rückschlagventil
erlaubt ein schnelles Zurückfahren des Druckmittelzylinder 52. Wird mittels der
Bedienungstafel 9 das Startsignal gegeben, so wird der linke, vorbereitende Teil
der zentralen Steuereinrichtung 48 tätig, erregt den Magneten des Magnetventiles
49 und läßt damit die Fühler 17 und anschließend den Meßfühler 24 gegen das nicht
dargestellte Werkzeug fahren. Die hierbei auftretende Verschiebung zwischen der
Verzahnung 28 des Meßfiihlers 24 und dem Meßlineal 21 wird durch den digitalen Rotationsgeber
26 ermittelt, der eine der Verschiebung entsprechende Anzahl von Impulsen abgibt.
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Die Verschiebung des Richtstempels 59 wird durch das Servo -ventil
54 bestimmt, das von der zentralen Steuereinrichtung 48 erregt wird und aus dem
Druckspeicher 50 den Servozylinder 55 speist. Dieser greift an die durch den Motor
56 betriebene Druckmittelpumpe 57 an und bestimmt sowohl deren Fördermenge als auch
deren Förderrichtung. Um diese Bestimmung als Regelvorgang durchführen zu können,
ist die Druckmittelpumpe 57 mit einem Drehwinkel-Meßumformer 58 ausgestattet, welcher
als Ist-Wert-Geber die jeweilige Stellung der Pumpe der zentralen Steuereinrichtung
48 vorgibt.
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Zum schnellen Anfahren einiger definierter Stellungen, aber auch zum
Unterbinden des Überschreitens des höchstzulässigen Hubes ist der Richtstempel 59
mit einem Ansatz 60 ausgestattet, der auf mit der zentralen Steuereinrichtung 48
verbundene, im Wege des Ansatzes 60 vorgesehene berührungslose Endschalter 61 bis
65 einwirkt. Um weiterhin den Vorschub des Richtstempels 59 selbsttätig auf manuell
vorgegebene und digital eingestellte Positionen präzise bewirken zu können, ist
der Richtstempel 59 mit einer Zahnstange 66 ausgestattet, in die das Neßritzel 67
eines weiteren digitalen Rotationsgebers 68 eingreift, der ebenfalls mit der zentralen
Steuereinheit verbunden ist.
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Im vorliegenden Falle des Auslösens der Einrichtung wird zunächst,
wie beschrieben, durch Betätigen des Magneten des Magnetventiles 49 das Anlegen
der Meßvorrichtung an das Werkstück und damit mittels des Rotationsgebers 26 das
Messen der Durchbiegung des Werkstückes bewirkt. Die vom Geber 26 bewirkten Impulse
werden sowohl dem Monoflop 69 als auch dem Zählwerk 70 (Z1) zugeführt. Während des
Sinstellungsvorganges, d. h., solange Impulse eintreffen, wird das Monoflop umgeschaltet,
und nach erfolgter Einstellung schaltet es in seinen stabilen Schaltzustand zurück
und zeigt damit der Steuereinrichtung 48 die erfolgte Einstellung an. Das gegebenenfalls
beim Durchlaufen der Nullstellung mittels der Leitung 71 gelöschte bzw. auf Null
zurückgestellte Zählwerk 70 hat nunmehr Impulse in einer der Durchbiegung entsprechenden
Anzahl aufgenommen. Über die Schaltstufe 73 wird dieser Speicherinhalt dem zuvor
über seinen Eingang 79 gelöschten Zählwerk 80 (Z5) zugeführt, das somit auch den
Betrag der Auslenkung aufnimmt. Nunmehr wird, ebenfalls ausgelöst durch das Rückschalten
des Monoflop 69, das Absenken des Richtstempels 59 durch Betätigen des Servoventiles
54 eingeleitet. Der Richtstempel setzt hierbei auf das Werkstück auf und biegt dieses
nach unten durch. Hierbei wird auch der auf der Unterseite des Werkstückes aufliegende
Meßfühler gegen die Kraft des Hydraulikzylinders 52 heruntergedrückt,
und
der Geber 26 wird rückläufig betätigt. Hiebei schaltet zunächst das Monoflop 69
um, und das Zählwerk 70 wird subtraktiv betätigt. Die hierbei auftretenden Impulse
werden über die hierbei von der Steuereinrichtung 48 wirksam gehaltene Schalt stufe
81 dem subtraktiven Singang des Zählwerkes 80 zugeführt, das nunmehr gegen Null
zurückgezählt wird. Die erste Biegephase des ersten Biegezyklus' wird beendet, wenn
das Zählwerk 80 den Wert Null erreicht und dessen Nullausgang 82 aktiviert wird:
Durch Umkehr der Förderrichtung der Pumpe 57 wird der Richtstempol 59 zum Stillstand
gebracht und anschließend zur Sinleitung der zweiten Phase des ersten Biegez#klus'
angehoben. Gleichzeitig wird hierbei im tiefsten Punkte des Absenkens des Xichtstempels
59 das Zählwerk 76 (Z3) gelöscht, und die zu diesem führende Torstufe 75 wird geöffnet.
Wenn nun der Richtstempel 59 angehoben wird, so federt das durch ihn durchgebogene
Werkstück nach. Hierbei vermag der#Hydraulikzylinder 52 den Meßfühler 24 vorzuschieben,
und die zunehmende Durchbiegung wird durch den Geber 26 gemeldet.
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Die Folge der eintreffenden Impulse schaltet das Monoflop 69 um und
wird im Zählwerk 70 addiert. Glzichzeitig gelangen die am Ausgange des Zählwerkes
auftretenden Impulse iber die Torstufe 75 in das Zählwerk 76.
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Sobald der Richtstempel beginnt, vom Werkstück freizuheben, steht
der Meßfühler 24 still, und am Eingang des Monoflop 69 stehen keine weiteren Impulse
mehr an: Das Monoflop schaltet zurück und löst damit die letzten Schaltvorgänge
des Schaltzyklus' aus: Die Torstufe 75 wird: wieder gesperrt, und über die Schaltstufe
78 wird der den Weg der Durchfederung kennzeichnende Inhalt des Zählwerkes 76 in
das gegebenenfalls vorher nochmals über Leitung 79 gelöschte Zählwerk 80 übertragen.
Anschließend wird die Schaltstufe 73 aktiviert und überträgt die noch vorhandene
und im Zählwerk 70 gespeicherte Durchbiegung zusätzlich in das Zählwerk 80, das
nunmehr auf einen Wert eingestellt ist, welcher der Summe der Rückfederung und der
Restdurchbiegung
entspricht. Nunmehr wird über die Schleife 94,
welche das die Steuervorrichtungen für die Richtzyklen charakterisierende Mittelfeld
der Steuereinrichtung 48 überbrückt, der nächste Richtzyklus ausgelöst. Das den
Hub des Richtstempels 59 bestimmende Zählwerk 80 enthält die Summe der Auffederung,
die bei bereits erfolgter plastischer Verformung dem Federweg entspricht, sowie
der verbliebenen Abweichung, so daR während des zweiten Richtzyklus' die vollkommene
Ausrichtung des Werkstückes erreicht werden kann.
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lihrend des Richtvorganges wird jeweils bei entspanntem Werkstück
überwacht, ob dieses nach oben durchgebogen ist, so daß Richtzyklen einsetzen können,
oder aber nach unten durchgebogen ist, so daß es vor der Durchführung von Richtzyklen
zu wenden ist. Die gleiche Vorrichtung wird zur Überprüfung des Einhaltens der vorgegebenen
Toleranz herangezogen.
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So wird von der zentralen Steuereinrichtung 48 bereits in der letzten
Phase des Anlegens des Meßfühlers 24, ausgelöst durch die Umschaltung des Monoflops
69 durch die ersten vom Geber 26 eintreffenden Impulse, das Flip-Flop 95 mittels
seines Einganges 96 in den Arbeitszustand geschaltet. Wird beim Anlegen des Meßfühlers
24 der Zählstand "Null" des Zählwerkes 70 überschritten, so tritt an dessen "Null"-Ausgang
72 ein Schaltimpuls auf, der dem Eingang 97 des Flip-Flops 95 zugeleitet wird und
dieses rückschaltet, so daß es bei nach oben durchgebogenen Werkstücken keine besondere
Wirkung ausübt. Ist dagegen das Werkstück zwischen den Aufnahmestücken 13 nach unten
durchgebogen, so wird die Horizontale und damit die Null"-Stelung des Zählwerkes
70 nicht erreicht: Das Flip-Flop 95 bleibt in Arbeitsstellung. Sind der Meßfühler
24 und damit der Geber 26 zum Stillstand gekommen, so schaltet mit der ihm eigenen
Zeitkonstante das Monoflop 69 zurück und öffnet die Torschaltung 98, so daß nunmehr
das im Arbeitszustand des Flip-Flops 95 abgegebene Signal die Anzeigestufe 99 zu
erreichen vermag, die bei Aktivierung optisch und/oder akustisch sinnfällig anzeigt,
daß das Werkstück zu wenden sei, und die gleichzeitig den Richtvorgang unterbindet,
so daß der Richtstempel gar nicht erst abgesenkt wird.
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Bei jedem Entlasten des Werkstückes am Ende eines Richtzyklus' wird
gleichzeitig geprüft, ob inzwischen das T.erkstück so verformt ist, daß es praktisch
gerade verläuft und eine verbliebene Durchbiegung innerhalb der mittels der Vorrichtung
85 vorgegebenen Toleranz liegt. Beim Durchschreiten des Wertes "Null" des Zählwerkes
70 beim Entlasten des Werkstückes wird, wie schon erwähnt, über dessen Ausgang 72
ein "Null"-Signal abgegeben. Dieses wird auch der Torschaltung 83 zugeführt und
öffnet diese, so daß die nach Durchlaufen des Werkstückes durch die Horizontale
vom Geber 26 abgegebenen Impulse das Zählwerk 84 (Z6) zu erreichen vermögen.
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Mittels der Vorrichtung 85 ist die Zählkapazität dieses Zählwerkes
begrenzt. Wird durch die restliche Rückfederung die eingestellte Kapazität des Zählwerkes
84 überschritten, so tritt an dessen Ausgang ein Impuls auf, der die Schleife 94
wirksam macht und einen weiteren Richtzyklusauslöst. Ein solcher Schaltimpuls trat
nach dem ersten in Fig. 4 veranschaulichten Richtzyklus sowie nach jedem der ersten
drei der in Fig. 5 gezeigten Richtzyklen auf und löste durch Aktivieren der Schleife
94 jeweils einen weiteren Richtzyklus aus. Wird dagegen die eingestellte Zählkapazität
des Zählwerkes 84 nicht erreicht, so daß dessen Ausgangssignal ausbleibt, so wird
die Schleife 94 der zentralen Steuereinrichtung 48 nicht aktiviert, und der Richtvorgang
wird ohne weitere Richtzyklen abgebrochen.
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Die gleichen Vorrichtungen zum Feststellen des Einhaltens der vorgegebenen
Toleranz werden aber auch wirksam, wenn das Werkstück vor dem ersten Richtzyklus
oder nach seiner Entspannung nach Durchführung eines Richtzyklus' negativ, d. h.
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nach unten, durchgebogen bleiben sollte. Wie bereits geschildert,
bleibt hierbei das Flip-Flop 95 im Arbeitszustand, und am Ausgange der Torstufe
98 tritt ein Signal auf, das neben der schon erwähnten Anzeigestufe 99 auch der
Torschaltung 83 sowie, zweckmäßig verzögert, dem Impulsgeber 86 zugeführt wird.
Die Torstufe 83 überführt die letzten Stellenwerte des Zählwerkes 70 in das Zählwerk
84. Nunmehr gibt der Impulsgeber
86 eine Impulsreihe über die
Torschaltung 85 auf das Zählwerk 84, deren Impulszahl durch die Vorrichtung 85 bestimmt
ist. Wird hierbei im Zählwerk 84 durch Weiterzählen der der Horizontale, dem Werte
"Null" entsprechende Wert erreicht, so wird ein Ausgangssignal abgegeben, welches
die Tätigkeit der Anzeigestufe 99 unterbindet und, wie beim Ausbleiben des Signales
am Ausgange des Zählwerkes 84 bei positiver Durchbiegung, anzeigt, daß der Richtvorgang
beendet ist, die eventuell vorhandene Restbiegung sich innerhalb der vorgegebenen
Toleranz hält, und bewirkt, daß alle zur Beendigung des Richtvorganges erforderlichen
Schaltvorgänge durchgeführt werden.
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Um bspw. rechteckige Profile mit für unterschiedliche Biegeachsen
unterschiedlichen Widerstandsmomenten schnell und in der Lage jeweils wechselnd
richten zu können, ist ein im Ausführungsbeispiel manuell bedienbarer Schalter 88
vorgesehen, der im wesentlichen drei Umschaltekontakte aufweist.
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Der obere der dargestellten Umschaltekontakte hält in der Ausgangsstellung
die Torstufe 75 zur Steuerung bereit: Nach Umschalten des Kontaktes wird nicht die
Torstufe 75, sondern die gleichen Aufgaben dienende Torstufe 69 durch die Steuereinheit
48 gesteuert. Der mittlere der Umschaltkontakte schaltet bei der Betätigung des
Schalters das Zählwerk 76 von der Schaltstufe 78 ab und hält dafür das alternativ
vorgesehene Zählwerk 90 wirksam, so daß der Federweg für eine Achse im Zählwerk
76 gespeichert werden kann, während der Federweg um die um 900 versetzte Achse im
Zählwerk 90 speicherbar ist. Alternierend können noch manuell vorgegebene Werte
wirksam gemacht werden. Auch hier ist der Schalter 88 wirksam: Der untere seiner
Umschalter schaltet wahlweise die manuell bedienbare Vorrichtung 91 zur Vorgabe
eines eingestellten Federweges oder aber die äquivalente Vorrichtung 92 ein. Durch
Unterbinden der Wirksamkeit der Schaltstufe 78 und entsprechendes Wirksammachen
der parallel zu dieser gesteuerten Schaltstufe 93 werden die Zählwerke 76 bzw. 90
bei der Überführung des Federweges ausgeschaltet;
es wird vielmehr
in der betreffenden Phase der Richtzyklen der in der Vorrichtung 94 bzw. 92 gespeicherte
Wert ins Zählwerk 80 überführt.
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Steht im wirksam gehaltenen der Zählwerke 76 bzw. 90 kein Federweg
zur Übertragung in das Zählwerk 80 an, wie es bei der Beschreibung der Arbeitsbeispiele
der Figuren 4 und 5 zu Beginn. des ersten Biegezyklus' der Fall war, so schaltet
sich zur Abkürzung von Biegevorgängen mit geringen Ausgangsdurchbiegungen der Impulsgeber
87 ein und überträgt anstelle des noch nicht ermittelten Federweges einen IIilfswert,
der zwar geringer ist als jeder mögliche Federweg, der aber dem geringstmöglichen
Federweg möglichst angenähert ist. Der durch mechanisch mit den Spindeln 15 verbundene
Geber betriebene Funktionsgeber 74 ändert hierbei den vom Impulsgeber übertragenen
Wert in Abhängigkeit von der Stellung der Richtunterlagen 12. Beim Einsatz des Impulsgebers
wird bereits im ersten Richtzyklus dem vorgegebenen Wert entsprechend über die jiorizontale
hinaus durchgebogen. Bei starken Anfangsdurchbiegungen kann die Genauigkeit erhöht
werden; bei geringen, weit unter dem Federweg liegenden Anfangsdurchbiegungen jedoch,
wie sie bspw. für das Arbeitsbeispiel der Fig. t5 angenommen waren, wird die Anzahl
der Richtzyklen eines Richtvorganges erheblich reduziert. Statt des vor jedem ersten
Richtzyklus eines Richtvorganges betätigten Impulsgebers 87 kann auch, solange das
gleiche oder gleiche Werkstücke gerichtet werden, die Löschung des im letzten Richtzyklus
des vorhergehenden Richtvorganges gespeicherten Federweges unterbleiben oder aber
dieser Federweg, geringfügig reduziert, eingeführt werden, so daß eine relativ genaue,
aber noch korrekturfähige Vorgabe des Federweges auch im ersten Richtzyklus möglich
wird. Darüber hinaus ist es möglich, für den ersten Richtzyklus die Vorrichtung
91 bzw. 92 mit manueller Vorgabe wirksam zu halten.
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Weiterhin ist es möglich, bei Ausfall von Teilen der zentralen Steuereinrichtung
48 oder beim bewußten Vorbiegen, bspw.
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Einprägen vorgegebener Krümmungen, den Vorschubweg des Biegestempels
59 manuell zu bestimmen. So können bspw. die
manuellen Geber 77
der Bedienungstafel 9 auf den gewünschten Hub eingestellt werden. Der vom Richtstempel
59 über Zahnstange 66 und Ritzel 67 betriebene Geber 68 gibt seine Impulse in das
über die Leitung 102 rückstellbare Zählwerk 101 (Z,) und reproduziert damit die
jeweilige Stellung des Richtstempels. Mittels der Vergleichseinrichtung 105 wird
festgestellt, ob die im wirksamen der Geber 77 vorgegebene Stellung durch das Zählwerk
101 erreicht wird. Beim Erreichen der übereinstimmung wird der Servozylinder 55
in seine neutrale Mittelstellung gebracht, in der die Druckmittelpumpe 57 nicht
fördert. Mittels des Schalters 104 kann 1wahlweise einer von mehreren Gebern 77
wirksam gehalten werden. So können bspw. obere und untere Stellung jeweils durch
Geber festgehalten sein, und es ist auch möglich, den Umschalter 104 mit dem Umschalter
88 zu koppeln, um die Geber für unterschiedliche Profillagen einzusetzen. Durch
Anordnung eines weiteren Umschalters ist es auch möglich, mehrere Stellungen für
zwei Profillagen vorzugeben. Die Bedienungstafel 9 ist weiterhin mit Schaltern ausgestattet,
welche das Anfahren vorgegebener Vorzugslagen gestatten. Auch beim üblichen Abschließen
eines gesteuerten Richtvorganges wird zweckmäßig mit Abschluß des Vorganges zur
Freigabe des Werkstückes der Richtstempel bis zur Betätigung des Endschalters 62
hochgefahren. Die Endschalter 61 und 65 begrenzen den zulässigen Hub des Richtstempels
59. Eine direkte Steuerung des Servoventiles 54 unter Ausschaltung von Zähl- und
Regelvorgängen kann mittels der Steuerschalter 106 bewirkt werden.
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Die in Fig. 6 dargestellten Steuerelemente sind Teile der Steuereinrichtung
48. Im Ausführungsbeispiel ist diese der Einfachheit wegen durchgehend digital dargestellt,
und die Speicher sind jeweils als Zählwerke ausgebildet. In der Praxis hat es sich
allerdings bewährt, zwar dem Meßfühler 24 sowie dem Richtstempel 59 digitale Geber
zuzuordnen, zur Verrechnung, Überführung und Speicherung aber können diese Werte
in üblicher Weise codiert und/oder in Analogwerte
übersetzt und
als solche weiterbehandelt werden. Im wesentlichen sind hier nur die Steuervorgänge
selbst veranschaulicht, und das Fortschalten von einem Verfahrensschritt zum nächsten
wird jeweils durch besondere Steuersignale ausgelöst. So wird bspw. jeder Hub abgebrochen
und der Aufwärtshub eingeschaltet, wenn der Endschalter 65 betätigt wird, und jedes
weitere Anheben wird unterbunden, sobald der Endschalter 61 betätigt wird. Im Rahmen
der selbsttätigen Folge von Verfahrensschritten wird die Entspannung des Werkstückes
nach der Beanspruchung durch das Rückschalten des Monoflops 69 gemeldet, während
die noch andauernde Bewegung des das Werkstück beanspruchenden Richtstempels durch
die Umschaltung des Monoflops angegeben wird. Auch hierbei sind Alternativen möglich.
So kann bspw. das die Beanspruchung des Richtzylinders 4 überwachende Manometer
als Kontaktmanometer ausgeführt sein, das bei der Entlastung des Richtstempels einen
Minimumkontakt betätigt, der das Abheben vom Werkstück kennzeichnet.
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Ebenso ist es möglich, in jedem Falle den Richtstempel bis zur Betätigung
des Endschalters 62 oder 63 hochzufahren: Bei Erreichen dieses Endschalters hat
der Richtstempel sicher angehoben, und die folgenden Schaltschritte-können ausgelöst
werden. Das gleiche Kontaktmanometer kann mit weiteren Kontakten ausgestattet sein,
die unter Last ablaufende Steuervorgänge einleiten oder kontrollieren, und beim
Erreichen extremer Belastung können Sicherheitsschaltungen aktiviert werden. Weitere
Steuersignale werden von den jeweiligen Zählwerken oder Speichern beim Erreichen
vorgegebener Zählatände, insbesondere des Zählstandes Null: abgegeben.
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Außer den durch die Erreichung von bestimmten Zählständen von Zählwerken,
Nullwerten oder dergleichen, der Betätigung von Endschaltern, der Kontakte des Kontaktmanometers,
dem Schaltzustand von Schaltstufen oder dergleichen bestimmten Arbeitsphasen werden
weitere durch einfache zeitliche Folgeschaltungen ausgelöst. Die Auslösung kann
bspw. vermittels von Relais bewirkt werden, die durch Anordnung oder Ausbildung
in entsprechender Reihenfolge und vorgegeben verzögert schalten, wobei an vorgegebenen
Stellen des Programmes
das Weiterschalten in Abhängigkeit der
oben angegebenen Schaltzustände erfolgt. Es ist aber auch möglich, Gruppen von Schaltvorgängen
durch rotierende Schaltwalzen abtastende Kontakte zu erwirken, wobei gegebenenfalls
die Rotation in bestimmten Phasen gestoppt und durch vorbestimmte Schaltvorgänge
wieder fortgeführt werden kann.
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Die Steuereinrichtung ist auch nicht an eine bestimmte Ausbildung
gebunden. So können beliebig Speicher, Zähl- und Rechenwerke eingesetzt werden,
und es ist sowohl möglich, ermittelte Werte nach ihrer Speicherung zum Zwecke der
Addition bzw. Steuerung weiterzugeben oder aber bereits die jeweils eintreffenden
Impulse weiterzuleiten. Im Falle der Ermittlung des nächsten Hubes können hierbei
zwei Möglichkeiten berücksichtigt werden: Eine erste Schalteinrichtung leitet die
Signale des Gebers 26 während der gesamten Rückfederung des Werkstiickes in das
Zählwerk 80, während-eine zweite Schaltvorrichtung erst beim Durchschreiten der
Nulllage wirksam wird und Signale bis zum Abschluß der Auffederung überträgt, wobei
eine ihr nachgeordnete Verzögerungseinrichtung für eine ausreichende Trennung und
Unterscheidbarkeit der durch die beiden Schaltvorrichtungen iibertragenen Signale
gewährleistet. Bei einer abgeänderten Steuervorrichtung kann dafür Sorge getragen
werden, daß eine Schaltvorrichtung vom Beginn der Auffederung bis zu deren Ende
Signale überträgt, wobei eine zweite, beim Durchlaufen der Nullstellung tätig werdende
Schaltvorrichtung dafür Sorge trägt, daß die nach Durchlaufen der Null-Lage abgegebenen
Impulse im folgenden Zählwerk doppelt gezählt werden.
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Ein besonders geringer Aufwand läßt sich erreichen, wenn für das Addieren
kein besonderer Speicher vorgesehen ist und das Addieren nicht innerhalb eines Speichers
vorgenommen wird. So kann bspw., wie an Hand der Fig. 6 erläutert, der Federweg
in einem ersten Richtzyklus vom Speicher 75 aufgenommen werden. Beim erneuten Absenken
des Richtstempels im zweiten oder einem weiteren Richtzyklus wird zunächst
das
Zählwerk 70, entsprechend der negativen Senkbewegung subtraktiv, beeinflußt, bis
der Wert Null erreicht und der "Null"-Ausgang 72 aktiviert wird. Dieser Ausgang
betätigt eine Schaltstufe, welche nunmehr die Signale des Gebers 26 zusätzlich subtraktiv
dem Speicher 75 zuführt, bis dessen Null-Stellung erreicht wird, die die Beendigung
des Absenkens des Richtstempels bewirkt und die folgenden Schaltphasen des Richtzyklus
auslöst. Auch hier sind, ggfs.
-
unter Zwischenschaltung von Wandlern, beliebige Kombinationen von
digitalen und analogen Vorrichtungen von rein digitaler bis zu rein analoger Arbeitsweise
möglich.
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Im Ausführungsbeispiel ist ein Funktionsgeber 74 gezeigt, der die
Anzahl der vom Impulsgeber 87 abgegebenen Impulse entsprechend dem jeweiligen Abstand
der Aufnahmestücke 13 bestimmt. Zweckmäßig wird sowohl den Zillwerken 75 und 89
als auch den manuell einstellbaren Vorrichtungen 91 und 92 jeweils ein solcher bzw.
dieser Funktionsgeber zugeordnet, und es ist auch möglich, diesen Funktionsgeber
dem additiven Eingang des Zählwerkes 80 vorzuschalten, so daß auch bei Distanzänderungen
der Richtunterlagen während eines Richtvorganges weiterhin Federwege vorgegeben
werden können. Es besteht hierbei die Möglichkeit, den Funktionsgeber erst bei Distanzänderungen
einmalig einzuschalten, und er kann so aufgebaut sein, daß er den Ausgangswert zusätzlich
um bspw. 10 Vo verringert, um zwar Richtvorgänge abzukürzen, in jedem Falle aber
zu große vorgegebene Federwege zu vermeiden.
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Die prinzipielle Erläuterung der Steuerung betrifft eine digitale
Steuereinrichtung. Es hat sich jedoch bewährt, digitalen Gebern und auf diese ansprechende
Zählwerke Digital-analogwandler und/oder Codierungsvorrichtungen nachzuordnen, um
den weiteren Ablauf der Steuerung codiert bzw.
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analog durchführen zu können. Das dagestellte Servo-Ventil in Verbindung
mit dem Servo-Zylinder hat sich insbesondere bewährt, wenn mindestens die Endstufen
analog arbeiten und
das Erreichen des vorgegebenen Hubes durch
Vergleich ermittelt wird: Es ist hierbei möglich, bei Annilerung an die Sollstellung
bereits die Druckmittelpumpe 57 zurückzuschwenken, so daß die Geschwindigkeit des
Resthubes sich etwa analog dem Resthube halten läßt.
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Sicherheitsschaltungen sind in der Kurzdarstellung nicht enthalten.
Die beiden ydrauliksysteme sind mit entsprechenden Überdruckventilen, Rückschlagventilen
und dergleichen ausgestattet, und zusätzlich kann auch der Maximum-Kontakt des Kontaktmanometers
103 zur Rückschaltung bei Überlastung genutzt werden.
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Wesentlich bei der Auslegung der zentralen Steuereinrichtung 48 ist,
daß die jeweiligen Vorgänge, bspw. ein kompletter Richtvorgang, manuell nur eingeleitet
werden, und daß die Steuerung der einzelnen Phasen, die Ermittlung und Durchführung
des erforderlichen Hubes, über einen, zwei oder mehrere Richtzyklen hin selbsttätig
erfolgen, wobei nicht nur selbsttätig jeweils Auslenkung und Federweg zur Ermittlung
des optimalen Hubes addiert werden, sondern auch nach der Entlastung festgestellt
wird, ob die gewünschte Toleranz eingehalten ist oder mit korrigierten Ausgangswerten
ein weiterer Arbeitazyklus durchzuführen ist.