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Steuereinrichtung, insbesondere für hydraulische Pressen
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Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung, insbesondere für hydraulische
Pressen mit einem oder mehreren Schlitten, wovon einer als Hauptschlitten ausgebildet
ist, mit der die Betriebswerte der Presse selbst kontrolliert werden, insbesondere
die Positionen und die Geschwindigkeiten der Schlitten, sowie die von diesen Schlitten
ausgeübten Schübe äe nach vorbestimmten Abläufen und Werten und äe nach vorbestimmten
Funktionen aufgrund ihrer Position.
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Die Einrichtung, mit der sich die vorliegende Erfindung befaßt, dient
dazu, die Betriebswerte der Presse in bezug auf die von der Presse selbst auszuführende
Bearbeitung zu kontrollieren, insbesondere in bezug auf die Gesenkform, mit der
die Presse zum Bormpressen einer entsprechenden Reihe von Werkstücken ausgerüstet
ist.
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Die bekannten und derzeit im Gebrauch befindlichen Steuereinrichtungen
weisen eine Vielzahl von Grenztastern auf, die entlang des Hubweges der Schlitten
zur Kontrolle ihrer Position angeordnet sind, sowie eine Vielzahl von Nocken, die
entlang des Hubweges des Hauptschlittens angeordnet sind und über die Regelorgane
für die Leistung bzw. den Druck gesteuert werden, um die Geschwindigkeiten und die
Schübe der verschiedenen Schlitten zu steuern. Um die Betriebsgrößen nach einem
vorbestimmten Programm steuern zu können, beinhalten die derzeit bekannten Steuereinrichtungen
programmgesteuerte Wählschalter bekannter Art.
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So vorteilhaft diese unter verschiedenen Gesichtspunkten auch sein
mögen, so haben die gebräuchlichen Kontrollsysteme doch den schwerwiegenden technischen
Nachteil, daß sie sehr umständliche Arbeiten erfordern, wenn es gilt, die Produktion
zu ändern.
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Jedesmal, wenn ein solcher Fall eintrifft, müssen, abgesehen vom Austausch
der Gesenkform, mit der die Presse ausgerüstet ist, auch die Grenztaster und die
Nocken entsprechend den neuen, vom neuen Gesenk auferlegten Erfordernissen, um gestellt
werden.
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Diese Arbeit ist sehr umständlich und zeitraubend, und sie verlangt
spezialisierte Bedienungsleute. Da während dieser Zeit die Produktion ausfällt,
ist es üblich geworden, Produktionsänderungen auf ein Minimum zu beschränken, mit
der Folge, daß die Presse weniger flexibel eingesetzt wird, als dies industriell
erforderlich wäre.
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Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß eventuelle Korrekturen oder
Änderungen der Betriebsgrößen zur Optimierung der Produktion weitere Eingriffe an
den Grenztastern und Nocken erforderlich machen und dadurch zu weiteren Produktionsunterbrechungen
führen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuereinrichtung
der eingangs genannten Art anzubieten, welche die vorgenannten Nachteile der im
Gebrauch befindlichen Systeme vollkommen beseitigt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Steuereinrichtung gelöst, die durch
folgende Merkmale gekennzeichnet ist: - ein Träger z der Informationen entsprechend
den genannten Betriebsgrößen enthält, - ein Positionsdrehmelder in Verbindung mit
den besagten Hauptschlitten, um den momentanen Wert seiner Position aufzunehmen,
- ein Lese- und Verarbeitungsgerät, das mit den Informationen entsprechend den Betriebsgrößen
vom Träger und mit dem von dem Drehmelder aufgenommenen momentanen Positionswert
des Hauptschlittens gespeist wird, um diese Information entsprechend den Betriebsgrößen
einzulesen und als Funktion des momentanen Positionswerts des Haupt schlittens zu
verarbeiten, so daß auf der Ausgangsseite entsprechende Vorgabewerte für die Betriebsgrößen
selbst geliefert werden.
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Vorteilhafterweise kann die Steuereinrichtung nach der Erfindung eine
Tastatur aufweisen, um das Lese- und Verarbeitungsgerät mit Informationen bezüglich
Änderungen oder Korrekturen der Betriebsgrößen manuell zu speisen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Steuereinrichtung nach der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform,
die in der Zeichnung dargestellt ist und die schematisch die Steuereinrichtung nach
der Erfindung zeigt, und zwar im Einsatz für eine dreifach wirkende hydraulische
Presse.
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In der Zeichnung ist mit 1 allgemein eine dreifach wirkende hydraulische
Presse bezeichnet, die aus einem Rahmen 2, einem ersten Haupt- oder Innenschlitten
3, einem zweiten äußeren Schlitten 4 und einem dritten Schlitten 5 besteht. Mit
x ist die Position des Schlittens 3 bezeichnet; mit y1 und y2 sind entsprechend
die Positionen der Schlitten 4 und 5 gekennzeichnet. Für die Betätigung dieser Schlitten
sind å jeweils vorgesehen ein Hydraulikzylinder 6, der über die Rohrleitungen 7
und 8 gespeist ist, ein Paar einfach wirkender Hydraulikzylinder 9 und 10, gespeist
über die Rohrleitung 11 und ein Hydraulikzylinder 12, der über die Rohrleitungen
13 und 14 gespeist wird. Mit 15 ist allgemein die Steuereinrichtung nach der Erfindung
gekennzeichnet, welche die Betriebsgrößen der Presse 1 steuern soll, insbesondere
die Positionen und die Geschwindigkeiten der Schlitten 3, 4 und 5, sowie die von
diesen ausgeübten Schübe.
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Diese Betriebsgrößen werden bekanntlich nach vorbestimmten Abläufen
und Werten gesteuert, sowie nach vorbestimmten Funktionen entsprechend der Position
des Haupt- oder Innenschlittens 3, je nach den von der Presse auszuführenden Arbeiten
und insbesondere je nach Gesenkform, mit der die Presse 1 ausgerüstet ist für das
Formpressen einer Reihe von Werkstücken. Das Gesenk ist konventionell ausgebildet
und daher in der Zeichnung nicht dargestellt.
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Die Steuereinrichtung 15 umfaßt einen Träger 16, der z.B.
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ein Band sein kann, welches die Informationen für die von der Presse
1 auszuführenden Betriebsgrößen für die Bearbeitungen enthält. Diese Informationen
werden vom Träger 16 in bekannter Weise aufgenommen, sei es in der Form von elektromagnetischen
Signalen oder in der Form von kodierten Lochungen.
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Die Steuereinrichtung 15 weist weiterhin einen Positionsdrehmelder
17
auf, der mit dem Hauptschlitten 3 über ein Ritzelvorgelege 18 und eine Zahnstange
19 in einer an sich bekannten Weise verbunden ist, um den momentanen Positionswert
xa, den der-Schlitten 3 im Verlauf seiner Bewegung einnimmt, festzustellen.
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Die Steuereinrichtung 15 umfaßt auch ein Lese- und Verarbeitungsgerät
20. Dieses Gerät 20 wird mit den Informationen entsprechend den Betriebsgrößen,
die auf dem Träger 16 enthalten sind und über die Leitung 21 mit dem momentanen
Wert x, der vom Drehmelder 17 aufgenommen wird, gespeist. Das Lese- und Verarbeitungsgerät
20 liest diese Informationen ein, verarbeitet sie als Funktion von xa und liefert
im Ausgang entsprechende Ausführungswerte für die Betriebsgrößen der Presse.
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Insbesondere liefert es den Ausführungswert Vxe der Geschwindigkeit,
mit welcher der Schlitten 3 seine Arbeitsbewegung ausführen muß, sowie die Ausführungswerte
P7e, P8e, P11e, P14e der hydraulischen Drücke p7, P8, P10, P13 in den entsprechenden
Rohrleitungen 7, 8, 11 und 14, von welchen die von den Schlitten 3, 4 und 5 auszuführenden
Schübe abhängen.
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In der Zeichnung ist mit 22 ein geschlossener Kreis bezeichnet, der
über die Leitung 23 mit dem Ausführungswert P8e des Druckes p8 gespeist wird und
der einen Geber 24 einschließt zur Messung des momentanen Wertes P8a des Druckes
p8 in der Leitung 8. Der Kreis weist auch einen Vergleichsknotenpunkt 25 auf, um
die Differenz zwischen dem Ausführungswert P8e und dem momentanen Wert P8a zu bilden,
sowie ein Regelorgan 26, um den Druck in der Leitung 8 so zu variieren, daß diese
Differenz aufgehoben wird.
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Mit 27, 28 und 29 sind geschlossene Kreise gekennzeichnet, die über
die entsprechenden Leitungen 30, 31 und 32 mit den Ausführungswerten p7,, p? und
P13e der Drücke p7, p10 und p13 in den Rohrleitungen 7, 10 und 13 gespeist werden.
Diese geschlossenen
Kreise sind nicht dargestellt, da sie analog
dem Kreis 22 sind.
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Mit 33 ist ein geschlossener Kreis gekennzeichnet, der über die Leitung
34 mit dem Ausfuhrungswert Vxe der Geschwindigkeit des Schlittens 3 gespeist wird.
Dieser Kreis 33 umfaßt einen Geschwindigkeitsdrehmelder 35, der über ein Ritzelvorgelege
36 und eine Zahnstange 37 an sich bekannter Art mit dem Schlitten 3 verbunden und
dazu bestimmt ist, den momentanen Wert Vxa der Geschwindigkeit Vx des Schlittens
3 festzustellen. Der Kreis 33 besitzt auch einen Vergleichsknotenpunkt 38, um die
Differenz zwischen dem Ausführungswert Vxe und dem momentanen Wert Vxa zu bilden,
sowie ein Regelorgan, um die Geschwindigkeit Vx zu variieren, daß diese Differenz
aufgehoben wird.
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Das Regelorgan besteht aus einem Verstärker 40, einem Gleichstromantrieb
41, der seinerseits in den geschlossenen Kreis für die Geschwindigkeit geschaltet
ist, eine Reduziervorrichtung 42, die vom Gleichstromantrieb 41 betätigt wird, und
eine Pumpe 43 mit variabler Hubkammer, z.B. mit beweglichem Teller, wobei dieser
bewegliche Teller, der nicht dargestellt ist, von der Reduziervorrichtung 42 betätigt
wird. Der Gleichstromantrieb 41 umfaßt seinerseits einen Gleichstrommotor 44, ausgerüstet
mit einem Tacho-Dynamo 45 und gespeist über eine Ladevorrichtung 46, sowie einen
Vergleichsknotenpunkt 47, um die Differenz zwischen dem vom Verstärker 40 kommenden
Signal und dem vom Tacho-Dynamo 45 abgegebenen Signal festzustellen, und der Ladevorrichtung
46 zuzuleiten.
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Das Lese- und Verarbeitungsgerät 20 liefert am Ausgang über die Leitungen
48 und 49 auch die Ausführungswerte Y1e und Y2e der Hübe y1 und y2 der Schlitten
4 und 5, für welche die betreffenden geschlossenen Kontrollkreise nicht dargestellt
sind, da sie
analog zu den beschriebenen ausgebildet sind.
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Am Lese- und Verarbeitungsgerät 20 sind eine Eingangsleitung 50 und
eine Ausgangsleitung 51 vorgesehen, über welche von der Presse 1 Informationen digitaler
Art, z.B. Signale von Sicherheits-Druckwächtern ankommen bzw. Informationen digitaler
Art an die Presse selbst übermittelt werden, z.B.
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Kommandos für Magnetventile, die in Übereinstimmung mit Informationen
vom Band 16 und entsprechend dem Wert xa erfolgen.
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Die Steuereinrichtung nach der Erfindung ist weiterhin mit einer Tastatur
52 versehen, die dazu dient, dem Lese- und Verarbeitungsgerät 20 Informationen über
die Betriebsgrößen einzugeben, wobei diese zum Beispiel aus Korrekturen oder Änderungen
von Informationen bestehen können, die auf dem Träger (Band 16) bereits enthalten
sind.
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Das Lese- und Verarbeitungsgerät 20 ist im Ausführungsbeispiel mit
einem Speicher versehen und kann somit die von der Tastatur 52 gelieferten Informationen
speichern und, äe nach Bedarf, ein neues Band 16 mit auf den angestrebten neuen
Stand gebrachten Informationen produzieren.
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Die Steuereinrichtung nach der Erfindung bietet den Vorteil, daß es
durch einen einfachen Austausch des Bandes 16 möglich ist, die Produktionsweise
zu ändern, ohne daß an der Presse 1 ein weiterer Eingriff erforderlich wäre, als
ein Austausch der Gesenkform.
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Es ist daher möglich, jeder Gesenkform für eine bestimmte Bearbeitung
ein entsprechendes Band 16 zuzuordnen, das alle Informationen bezüglich der Betriebsgrößen
für diese Bearbeitungsvorgänge enthält. Daraus folgt als ein weiterer Vorteil, daß
jede
Gesenkform zusammen mit dem zugehörigen Band je nach den Erfordernissen betriebsmäßig
behandelt und z.B. eingelagert an dritter Stelle eingesetzt oder verlagert werden
kann.