DE3230930C2 - - Google Patents

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DE3230930C2
DE3230930C2 DE19823230930 DE3230930A DE3230930C2 DE 3230930 C2 DE3230930 C2 DE 3230930C2 DE 19823230930 DE19823230930 DE 19823230930 DE 3230930 A DE3230930 A DE 3230930A DE 3230930 C2 DE3230930 C2 DE 3230930C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für die Gleichlaufsteuerung einer Umformpresse, insbesondere einer Schmiedepresse, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement for the Synchronous control of a forming press, especially one Forging press, according to the preamble of claim 1.

Bei der bekannten Schaltungsanordnung, von der die Erfindung ausgeht (Zeitschrift "Industrieanzeiger", Nr. 17, vom 27. 2. 1981, Seite 16), sind für die Arbeitszylinderkolbenanordnungen zwei Regelventile vorgesehen, jedoch ist offengelassen, ob mit Regelpumpen gearbeitet wird. Die Schaltungsanordnung kann aber, wie eingeräumt wird, auch eingesetzt werden, wenn jeder Arbeitszylinderkolbenanordnung eine Regelpumpe mit Hydraulikspeicher zugeordnet ist. Bei der bekannten Ausführungsform ist offen, ob die Wegaufnehmer Winkelcodierer sind, jedoch sind solche als Wegaufnehmer bei Pressen gebräuchlich. Bei der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung werden die Meßwerte, die die Wegaufnehmer erzeugen, miteinander verglichen und nach Maßgabe von Abweichungen der Meßwerte der Wegaufnehmer voneinander wird die Gleichlaufsteuerung eingerichtet. Unabhängig davon erfolgt, ggf. auch geregelt, die Bewegung des Stößels nach Maßgabe der vom Rechner produzierten Führungsgröße. Das ist insofern verbesserungsbedürftig, als die Genauigkeit der Gleichlaufsteuerung den hohen Präzisionsanorderungen einer modernen Genauigkeitsumformung mit Endtoleranzen am Werkstück im Bereich von 0,05 mm nicht genügen. Auch kann nicht ohne weiteres eine vorgegebene Schrägstellung des Stößels superponiert werden.In the known circuit arrangement, of which the invention goes out (magazine "Industrieanzeiger", No. 17, from February 27, 1981, page 16), are for the working cylinder piston arrangements two control valves are provided, however left open whether working with control pumps. The Circuitry can, however, as is also admitted be used when each working cylinder piston assembly a control pump with hydraulic accumulator assigned is. In the known embodiment, it is open whether the Transducers are angle encoders, however, they are called Displacement sensors used in presses. In the above Circuit arrangement described are the measured values that generate the position transducers, compare them with each other and after  Specification of deviations of the measured values of the displacement sensors from one another the synchronization control is set up. Independently of which, if necessary also regulated, the movement of the Plunger according to the reference variable produced by the computer. This needs to be improved insofar as Accuracy of the synchronization control the high precision requirements modern precision forming with end tolerances not sufficient on the workpiece in the range of 0.05 mm. Also, a given one cannot easily be Inclination of the plunger can be superposed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung des eingangs beschriebenen Aufbaus so weiter auszubilden, daß eine wesentlich genauere Gleichlaufsteuerung möglich ist. Nach bevorzugter Ausführungsform soll im Bedarfsfall auch eine vorgegebene Schrägstellung des Stößels superponiert werden können.The invention has for its object a circuit arrangement to further develop the structure described at the beginning, that a much more precise synchronization control is possible. According to a preferred embodiment, if necessary also a predetermined inclination of the ram can be superposed.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is solved by the features of claim 1.  

Zweckmäßigerweise weist jede Arbeitszylinderkolbenanordnung eine Regelpumpe mit entsprechendem Regelkreis auf. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, in die Gleichlaufregelung korrigierend derart einzugreifen, daß der Stößel eine definierte, selbstverständlich geringe, Schrägstellung erfährt, wie es bei verschiedenen Umformvorgängen, insbesondere Schmiedevorgängen, häufig erwünscht wird.Expediently points each working cylinder piston arrangement with a control pump corresponding control loop. There is also the possibility to intervene to correct the synchronization control in such a way that the plunger has a defined, of course low, Inclination, as is the case with various forming processes, especially forging operations, often desired becomes.

Diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch 3 offenbart.This advantageous embodiment of the invention is in Subclaim 3 disclosed.

Im folgenden werden die Merkmale der Erfindung und die funktionellen Zusammenhänge anhand der Zeichnungen, die nur ein Ausführungsbeispiel darstellen, erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung The following are the features of the invention and the functional relationships based on the Drawings which represent only one exemplary embodiment, explained. They show a schematic representation  

Fig. 1 das Schema einer erfindungsgemäßen, regeltechnischen Schaltungsanordnung, Fig. 1 shows the diagram of an inventive control technology circuitry,

Fig. 2 das Hydraulikschema der zur Schaltungsanordnung nach Fig. 1 gehörenden Presse und Fig. 2 shows the hydraulic diagram of the circuit arrangement of FIG. 1 belonging press and

Fig. 3 ein Schmiedediagramm, wie es mit einer erfindungsgemäßen Schmiedepresse nachfahrbar ist. Fig. 3 is a forging diagram as nachfahrbar with an inventive forging press.

Die in der Fig. 1 erläuterte regeltechnische Schaltungsanordnung gehört zu einer Umformpresse, die beispielsweise als Schmiedepresse ausgeführt und so aufgebaut ist, wie es in der Fig. 2 angedeutet wird. Man erkennt in Fig. 2, daß die Umformpresse in diesem Ausführungsbeispiel vier Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 und entsprechend auch vier jeweils den einzelnen Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 zugeordnete Rückzugszylinderkolbenanordnungen 2 aufweist. Angeschlossen an diese Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 und an die Rückzugszylinderkolbenanordnung 2 ist der nur schematisch dargestellte Stößel 3. Im übrigen ist jeder Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 im Ausführungsbeispiel eine Regelpumpe 4 mit Hydraulikspeicher 5 zugeordnet, die selbstverständlich die üblichen Zusatzaggregate, wie Antriebsmotor 6 etc. aufweist.The control circuit arrangement explained in FIG. 1 belongs to a forming press which is designed, for example, as a forging press and is constructed in the manner indicated in FIG. 2. It can be seen in FIG. 2 that the forming press in this exemplary embodiment has four working cylinder piston arrangements 1 and, accordingly, also four retracting cylinder piston arrangements 2 each assigned to the individual working cylinder piston arrangements 1 . Connected to these working cylinder piston arrangements 1 and to the return cylinder piston arrangement 2 is the plunger 3 , which is only shown schematically. For the rest, each working cylinder piston arrangement 1 in the exemplary embodiment is assigned a control pump 4 with hydraulic accumulator 5 , which of course has the usual additional units, such as drive motor 6 etc.

In der Fig. 2 und in der Schaltungsanordnung erkennt man die Regelventile 7 mit dem Stellmotor 8 in den Leitungen 9 zwischen der Regelpumpe 4 und den Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1. Man erkennt außerdem die Verstärker 10, die auf die Stellmotoren 8 und damit auf die Regelventile 7 arbeiten. In FIG. 2, and in the circuitry to recognize the control valves 7 to the servomotor 8 in the lines 9 between the control pump 4 and the working cylinder piston arrangements 1. One can also see the amplifiers 10 , which operate on the servomotors 8 and thus on the control valves 7 .

In die in Fig. 1 als Schema dargestellte Schaltungsanordnung wurden aus Gründen der Deutlichkeit auch Buchstaben eingetragen, die die Funktion der betreffenden Aggregate und Symbole erkennen lassen. In Fig. 1 erkennt man zunächst den Computer 11 mit Zähler 12. In den Computer 11 ist einerseits das Programm PGR einführbar. Andererseits sind die weiter unten ausführlicher erläuterten Istwerte B einführbar, die dem augenblicklichen Weg des Stößels 3 entsprechen. Der Computer 11 erzeugt über den Zähler 12 die Führungsgröße A. Die Anordnung ist so getroffen, daß an den Ausgang des Zählers 12 für jede Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 eine erste Subtrahiereinheit 13 angeschlossen ist. Jeder Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 ist am Stößel 3 ein Winkelcodierer 14 zugeordnet, wie die Fig. 2 andeutet. Der Winkelcodierer 14 erzeugt die Istwerte B der Stößelbewegung. Die Führungsgröße A und die Istwerte B sind an die Subtrahiereinheiten 13 dieser Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 angeschlossen. Bei vier Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 sind vier Winkelcodierer 14 sowie vier Subtrahiereinheiten 13 vorgesehen. Sie bilden die Differenz A-B=C. An den Ausgang der Subtrahiereinheiten 13 ist jeweils ein Digital/Analog-Wandler 15 angeschlossen. In diesen wird jeweils die Differenz C zwischen Führungsgröße A und Istwert B eingeführt. An die Digital/Analog-Wandler 15 ist der zugeordnete Regler 16 angeschlossen. Der Regler 16 arbeitet auf das zugeordnete Regelventil 7 in der Leitung 9 zwischen Regelpumpe 4 und Arbeitszylinderkolbenanordnung 1, und zwar über einen Verstärker 10 und die Stellmotoren 8. Man entnimmt aus dem Schema der Fig. 1, daß der Regler 16 sein Regelventil 7 nach Maßgabe der Differenz C zwischen der elektrischen, vom Computer 11 erzeugten Führungsgröße A und dem von dem Winkelcodierer abgenommenen Istwert B steuert. An dieser Stelle muß bemerkt werden, daß bei der insoweit beschriebenen Schaltungsanordnung die Addier-/Subtrahier-Einheiten 17 fehlen, die jedoch in Fig. 1 erscheinen und weiter unten behandelt werden. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Schaltungsanordnung ist der Ausgang des Zählers 12 unmittelbar an die ersten Subtrahiereinheiten 13 angeschlossen.For reasons of clarity, letters have also been entered in the circuit arrangement shown as a diagram in FIG. 1, which indicate the function of the relevant units and symbols. In Fig. 1 firstly recognizes the computer 11 with counter 12. On the one hand, the program PGR can be introduced into the computer 11 . On the other hand, the actual values B explained in more detail below, which correspond to the current path of the plunger 3, can be introduced. The computer 11 uses the counter 12 to generate the reference variable A. The arrangement is such that a first subtraction unit 13 is connected to the output of the counter 12 for each working cylinder piston arrangement 1 . Each working cylinder piston arrangement 1 is assigned an angle encoder 14 on the tappet 3 , as indicated in FIG. 2. The angle encoder 14 generates the actual values B of the ram movement. The command variable A and the actual values B are connected to the subtracting units 13 of these working cylinder piston arrangements 1 . In the case of four working cylinder piston arrangements 1 , four angle encoders 14 and four subtracting units 13 are provided. They form the difference AB = C. A digital / analog converter 15 is connected to the output of the subtracting units 13 . The difference C between the reference variable A and the actual value B is introduced in each of these. The assigned controller 16 is connected to the digital / analog converter 15 . The controller 16 works on the associated control valve 7 in the line 9 between the control pump 4 and the working cylinder piston arrangement 1 , specifically via an amplifier 10 and the servomotors 8 . It can be seen from the diagram in FIG. 1 that the controller 16 controls its control valve 7 in accordance with the difference C between the electrical command variable A generated by the computer 11 and the actual value B taken from the angle encoder. At this point it must be noted that in the circuit arrangement described so far, the add / subtract units 17 are missing, but they appear in FIG. 1 and are dealt with below. In the embodiment of the circuit arrangement described above, the output of the counter 12 is connected directly to the first subtracting units 13 .

Aus der Fig. 2 entnimmt man, daß in der Leitung 9 zwischen Regelpumpe 4 und Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 einerseits vor dem Regelventil 7 und andererseits vor der zugeordneten Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 jeweils eine Druckmeßeinrichtung 18 bzw. 19 für die Hydraulikflüssigkeit angeordnet ist. Diese gehört einem Pumpenregelkreis 20 mit Pumpenregler 21 für die Regelpumpe 4 an. Durch den Pumpenregelkreis 20 wird zwischen Eingang und Ausgang des Regelventils 7 eine Arbeitsdruckdifferenz aufrechterhalten. Arbeitsdruckdifferenz heißt, daß vor und hinter dem Regelventil 7 Drücke anstehen, die das Regelventil 7 bei kleinen Stellwegen extrem genau arbeiten lassen. Die Druckdifferenz liegt beispielsweise im Bereich zwischen 10 bis 40 bar, vorzugsweise bei etwa 25 bar.From Fig. 2 it can be seen that in the line 9 between the control pump 4 and the working cylinder piston arrangement 1 on the one hand in front of the control valve 7 and on the other hand in front of the associated working cylinder piston arrangement 1 a pressure measuring device 18 or 19 for the hydraulic fluid is arranged. This belongs to a pump control circuit 20 with pump controller 21 for the control pump 4 . The pump control circuit 20 maintains a working pressure difference between the input and output of the control valve 7 . Working pressure difference means that there are 7 pressures in front of and behind the control valve, which make the control valve 7 work extremely precisely with short travel ranges. The pressure difference is, for example, in the range between 10 to 40 bar, preferably around 25 bar.

Das Schema der Fig. 1 zeigt die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der in die Gleichlaufbewegung korrigierend eingegriffen werden kann, um eine gewollte Schrägstellung des Stößels 3 einzustellen. Dazu werden die Istwerte B, wie gezeichnet, auch in den Computer 11 eingeführt. Außerdem sind zwischen der Subtrahiereinheit 13 und dem Zähler 12 jeder Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 die schon erwähnten Addier-/Subtrahier-Einheiten 17 angeordnet, in die über einen Speicher 22 eine Korrekturgröße D aus dem Computer 11 und außerdem die Führungsgröße A einführbar ist. Die Ausgangsgrößen A′ dieser Addier-/Subtrahier-Einheiten 17 sind anstelle der Führungsgröße A in die Subtrahiereinheiten 13 einführbar.The diagram in FIG. 1 shows the preferred embodiment of the invention, in which corrective action can be taken in the synchronous movement in order to set a desired inclined position of the plunger 3 . For this purpose, the actual values B, as drawn, are also introduced into the computer 11 . In addition, between the subtracting unit 13 and the counter 12 of each working cylinder piston arrangement 1, the aforementioned add / subtract units 17 are arranged, into which a correction quantity D from the computer 11 and also the reference quantity A can be introduced via a memory 22 . The output variables A 'of these adding / subtracting units 17 can be introduced into the subtracting units 13 instead of the reference variable A.

Einzelheiten der Funktionsweise werden im folgenden ausführlicher erläutert, und zwar unter Bezugnahme auf das Diagramm bei Fig. 3. Im Diagramm der Fig. 3 soll der Stößel 3 sich beispielsweise in drei Senkvorgängen auf ein Schmiedeteil absenken, mit einer Senkgeschwindigkeit bis zu 2400 mm/min. Alsdann soll der Stößel 3 in den Schmiedevorgang übergehen, wobei im Schmiedevorgang eine Gleichlaufgenauigkeit von ±0,1 mm verlangt wird, des weiteren im Endpunkt des Schmiedens eine Genauigkeit von ±0,05 mm. Der Schmiedevorgang soll nach einem Geschwindigkeitsverlauf ablaufen, der sich aus einer in den Computer 11 eingegebenen konstanten Winkelgeschwindigkeit u und der offenen Höhe h zwischen Stößel 3 und Pressentisch 23 zu V = u · h ergibt.Details of the mode of operation are explained in more detail below, specifically with reference to the diagram in FIG. 3. In the diagram in FIG. 3, the plunger 3 is to lower, for example, in three lowering operations onto a forged part, with a lowering speed of up to 2400 mm / min . Then the plunger 3 should pass into the forging process, with a forging accuracy of ± 0.1 mm being required in the forging process, furthermore an accuracy of ± 0.05 mm at the end point of the forging. The forging process should take place according to a speed curve which results from a constant angular speed u entered into the computer 11 and the open height h between the ram 3 and the press table 23 to V = u · h.

An den vier Ecken der Presse mögen vier Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 angeordnet sein. Die Führungsgröße A für Gleichlauf und Geschwindigkeitsänderungen bildet dazu gleichsam eine elektronische Achse. Nach dem Diagramm der Fig. 3 wird von der oberen Hubstellung h₀ aus der Presse im Eilsenken mit einer Geschwindigkeit von 2400 mm/min bis zu einem bestimmten Punkt h₁ abgesenkt und dort über eine Zeit t₂-t₁, einstellbar und 0 bis 20 Min., angehalten. Die elektronische Achse erkennt den Weg der Presse und vergleicht diesen mit den Istwerten B der Winkelcodierer 14. Das Eilsenken des Stößels 3 erfolgt ohne Gleichlaufregelung. Das Führungsspiel des Stößels 3 bestimmt hier eine mögliche Schräglage. Nach dem Diagramm handelt es sich in diesem Falle um ein erstes Teilstück h₀-h₁ des Absenkvorganges. Nach Ablauf der Zeit t₂-t₁ wird der erste Biegevorgang eingeleitet, der wieder durch Schnellsenken mit einer Geschwindigkeit von ca. 2400 mm/min erfolgen kann. Die Presse wird ebenfalls ohne Gleichlaufregelung abgesenkt, bis zum Zeitpunkt t₃. Eine weitere Haltezeit t₄-t₃, einstellbar z. B. von 0 bis 20 Min., kann eingestellt werden. Während dieser Haltezeit t₄-t₃ arbeitet die Regelpumpe 4 auf die Rückzugszylinderkolbenanordnungen 2. Die Füllventile 24 der Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 werden geschlossen und die Regelventile 7 halten die erreichte Position des Stößels 3. Der Stößel 3 wird in dieser Lage gerade geregelt und behält während der gesamten Haltezeit t₄-t₃ seine Position. In diesem Senkvorgang ist eine Stößelkraft maximal bis zum Eigengewicht des Stößels, z. B. ca. 100 t, möglich. Nach Erreichen von Zeitpunkt t₄ wird der Stößel entlastet, d. h. der Stößel 3 steht mit einem Teil seines Eigengewichtes auf dem Schmiedeteil. Dies wird erreicht durch Einstellen der schon erwähnten Regelpumpe 4 für die Rückzugszylinderkolbenanordnungen 2 und Einstellen des Proportionalventils 25 auf einen bestimmten Druck, der einen Teil des Stößelgewichtes aufhebt. Dabei werden die Füllventile 24 an den Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 geöffnet und folglich der Zylinderraum über den Kolben 26 der Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 entlastet. Dieser Zustand bleibt während der Haltezeit t₆-t₅, die z. B. von 0 bis 20 Min. eingestellt werden kann. Bei Erreichen des Zeitpunktes t₆, d. h. nach Ablauf der Haltezeit t₆-t₅, fährt der Stößel 3 weiter zu Punkt h₇ in den Biegevorgang. Auch dies erfolgt mit dem Eigengewicht des Stößels, d. h. bei der hier noch vorhandenen Geschwindigkeit von 2400 mm/min kann nur das Eigengewicht des Stößels genutzt werden. Zwischen Zeitpunkt t₇ und t₈ kann eine weitere Haltezeit t₈-t₇ einstellbar z. B. von 0 bis 20 Min., ablaufen. Während dieser Haltezeit t₈-t₇ werden die Rückzugszylinderkolbenanordnungen 2 wiederum mit einer bestimmten Kraft beaufschlagt, um nur mit einem Teilgewicht des Stößels 3 auf das Schmiedestück aufzulegen. Eine weitere Entlastung durch Druckbeaufschlagung der Rückzugszylinderkolbenanordnungen 2 erfolgt bis zum Zeitpunkt t₉. In diesem Zeitpunkt t₉ ist wiederum eine Zeit von 0 bis 20 Min. einstellbar, bevor die Presse weiter vortreibt, und zwar ab Zeitpunkt t₁₀ bis zum Zeitpunkt t₁₁, wo der Schmiedevorgang beginnt. Der Schmiedevorgang ab Zeitpunkt t₁₁ wird wie folgt gesteuert: Der Computer 11 errechnet laufend die Schmiedegeschwindigkeit V nach der Formel V = u · h und entwickelt aus diesem Ergebnis für V eine Führungsgröße A, die sich analog zur gewünschten Schmiedegeschwindigkeit verändert. Je mehr der Stößel 3 sich dem unteren Haltepunkt h₁₂ nähert, umso kleiner wird nach obiger Formel diese Größe, die der Zähler 12 durch Zählung, genauer durch zeitliche Integration, zu der Führungsgröße A macht. Die vier Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 richten ihr Fahrverhalten nach dieser Führungsgröße A, die der Zähler 12 erzeugt. Sie wird mit den Istwerten B der Winkelcodierer 14 verglichen. Die Steuerung der Regelventile 7 geschieht wie folgt:Four working cylinder piston arrangements 1 may be arranged at the four corners of the press. The command variable A for synchronism and speed changes forms an electronic axis. According to the diagram in FIG. 3, h 1 is lowered from the press in rapid descent at a speed of 2400 mm / min to a certain point h 1 and there over a time t 2-t 1, adjustable and 0 to 20 min. stopped. The electronic axis recognizes the path of the press and compares it with the actual values B of the angle encoder 14 . The plunger 3 is rapidly lowered without synchronism control. The guide play of the plunger 3 determines a possible inclined position. According to the diagram, this is a first section h₀-h₁ of the lowering process. After the time t₂-t₁ the first bending process is initiated, which can be done again by rapid lowering at a speed of about 2400 mm / min. The press is also lowered without synchronization control until t₃. Another hold time t₄-t₃, adjustable z. B. from 0 to 20 minutes can be set. During this holding time t₄-t₃, the control pump 4 works on the return cylinder piston assemblies 2nd The filling valves 24 of the working cylinder piston arrangements 1 are closed and the control valves 7 hold the position of the tappet 3 that has been reached. The plunger 3 is just regulated in this position and keeps its position during the entire holding time t₄-t₃. In this lowering process, a ram force is a maximum of the tappet's own weight, e.g. B. about 100 t possible. After reaching time t₄ the ram is relieved, ie the ram 3 stands with a part of its own weight on the forged part. This is achieved by adjusting the control pump 4 already mentioned for the return cylinder piston assemblies 2 and adjusting the proportional valve 25 to a specific pressure which cancels part of the tappet weight. The filling valves 24 on the working cylinder piston arrangements 1 are opened and consequently the cylinder space is relieved via the piston 26 of the working cylinder piston arrangements 1 . This state remains during the holding time t₆-tzeit, the z. B. can be set from 0 to 20 minutes. When the time t₆ is reached, ie after the holding time t₆-t₅, the ram 3 continues to point h₇ in the bending process. This also takes place with the tappet's own weight, ie with the speed of 2400 mm / min still available here, only the tappet's own weight can be used. Between time t₇ and t₈ another hold time t₈-t₇ adjustable z. B. from 0 to 20 minutes. During this holding time t₈-t₇, the return cylinder piston assemblies 2 are again subjected to a certain force in order to place only a partial weight of the tappet 3 on the forging. A further relief by pressurizing the return cylinder piston assemblies 2 takes place until the time t₉. At this time t₉ again a time from 0 to 20 minutes can be set before the press advances further, namely from time t₁₀ to time t₁₁, where the forging process begins. The forging process from time t₁₁ is controlled as follows: The computer 11 continuously calculates the forging speed V according to the formula V = u · h and uses this result for V to develop a reference variable A, which changes analogously to the desired forging speed. The more the plunger 3 approaches the lower stop h 1 2, the smaller this size is according to the above formula, which the counter 12 makes through the counting, more precisely through time integration, the reference variable A. The four working cylinder piston arrangements 1 direct their driving behavior according to this reference variable A, which the counter 12 generates. It is compared with the actual values B of the angle encoder 14 . The control valves 7 are controlled as follows:

Die Regelpumpe 4 lädt ihren Hydraulikspeicher 5, der z. B. mit ca. 75 bar Gas vorgespannt ist, bis ca. 80 bar auf. Der Druck wird über eine der Druckmeßeinrichtungen 18, 19, gemessen. Dabei schwenkt die Regelpumpe 4 bis fast in die Nullage zurück, und zwar über den Pumpenregler 21. The control pump 4 loads its hydraulic accumulator 5 , the z. B. is biased with about 75 bar gas, up to about 80 bar. The pressure is measured via one of the pressure measuring devices 18, 19 . The control pump 4 swings back almost to the zero position, specifically via the pump controller 21 .

Wird nunmehr durch das Regelventil 7 Öl aus dem Hydraulikspeicher 5 in Verbindung mit der Regelpumpe 4 entnommen und der Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 zugeführt, deren Füllventil 24 geschlossen ist, dann schwenkt die Regelpumpe 4 aus und ist bestrebt, den Druckverlust sofort zu ersetzen, wobei bei weiterem Vortreiben des Stößels 3 und der damit in der Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 erfolgten Druckerhöhung sich der Druck im Hydraulikspeicher 5 automatisch über eine Differenzmessung zwischen der erstgenannten Druckmeßeinrichtung 18 und einer weiteren Druckmeßeinrichtung 19 so einstellt, daß der Hydraulikspeicherdruck immer 20 bis 30 bar über dem Druck in der Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 bleibt. Das heißt, bei Erhöhung des Druckes in der Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 erhöht sich auch der Druck im Hydraulikspeicher 5, und zwar so, daß die Druckdifferenz am Regelventil 7 immer gleichbleibt. - So wird für alle Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 und alle zugeordneten Regelventile 7 verfahren. Mit dieser Methode gelingt es, die Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 sehr feinfühlig und auf kleinste Toleranz zu fahren. Im übrigen paßt sich die Geschwindigkeit, wie erläutert, automatisch dem Zähler 12 und der dort erzeugten Führungsgröße A an.If the control valve 7 now removes oil from the hydraulic accumulator 5 in connection with the control pump 4 and supplies it to the working cylinder piston arrangement 1 , the filling valve 24 of which is closed, then the control pump 4 swings out and strives to replace the pressure loss immediately, with further advancement of the plunger 3 and the pressure increase thus taking place in the working cylinder piston arrangement 1 , the pressure in the hydraulic accumulator 5 is automatically adjusted by measuring the difference between the first-mentioned pressure measuring device 18 and a further pressure measuring device 19 such that the hydraulic accumulator pressure is always 20 to 30 bar above the pressure in the working cylinder piston arrangement 1 remains. This means that when the pressure in the working cylinder piston arrangement 1 increases, the pressure in the hydraulic accumulator 5 also increases , in such a way that the pressure difference at the control valve 7 always remains the same. - This is the procedure for all working cylinder piston arrangements 1 and all associated control valves 7 . With this method, it is possible to drive the working cylinder piston arrangements 1 very sensitively and to the smallest tolerance. Otherwise, as explained, the speed automatically adapts to the counter 12 and the reference variable A generated there.

Da alle Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 in gleicher Weise gesteuert bzw. geregelt werden, ist mit einer guten Gleichlaufgenauigkeit zu rechnen. Die rein weggesteuerte Umformpresse wird auch diese Wege fahren, wenn durch exzentrische Lasten in den Arbeitszylinderkolbenanordnungen 1 unterschiedliche Drücke auftreten. Das Stößelgewicht wird während des Vortreibens der Umformpresse laufend durch die Regelpumpe 4 ausgeglichen, so daß das aus den Rückzugszylinderkolbenanordnungen 2 kommende Öl verdrängt werden muß.Since all working cylinder piston arrangements 1 are controlled or regulated in the same way, good synchronization accuracy can be expected. The purely path-controlled forming press will also travel these paths if different pressures occur due to eccentric loads in the working cylinder piston arrangements 1 . The ram weight is continuously compensated for by the control pump 4 during the advancement of the forming press, so that the oil coming from the return cylinder piston assemblies 2 has to be displaced.

Sollte das zu schmiedende Produkt in einem Bereich, der zwischen 0 bis 360° von einem bestimmten Punkt des Tisches bestimmt werden kann, trotz guter Gleichlaufeigenschaft der Umformpresse unterschiedliche Abmessungen zeigen, so ist es möglich, durch eine gewollte Schrägstellung des Stößels 3 die Toleranzen am Schmiedestück auszugleichen. Das geschieht durch Eingabe von Gradzahlen und gewünschter Schräglage in den Computer 11. Der Computer 11 errechnet sofort die bei einer bestimmten Schräglage auftretenden Maßdifferenzen zu den Istwerten der Winkelcodierer 14 und speichert diese in seinem Speicher 22. Wird die Umformpresse nunmehr gefahren, so wird die Gleichlaufeinrichtung mit einer gewünschten oder geforderten Schräglage (natürlich nur im Rahmen der für die Presse zugelassenen Schräglage) das Stück schmieden. Der Computer 11 errechnet alle Daten in der Weise, daß die vier Winkelcodierer 14 immer so eingestellt sind, daß die Stößelfläche als gerade Fläche in einer gewissen Schräglage erhalten bleibt. Ist das Schmiedestück im unteren Schmiedepunkt h₁₂ fertig geschmiedet, so wird die Umformpresse druckentlastet und die Füllventile 24 werden geöffnet. Es wird nun eine Rückzugskraft erzeugt, die dafür sorgt, daß das Stößelgewicht aufgehoben werden kann. Nach Ablauf der Zeit t₁₄-t₁₃ geht die Presse in den Eilrücklauf. Die Regelpumpen 4 schwenken dabei aus, so daß die Umformpresse druckfrei in den Rücklauf übergeht, der vor dem Zeitpunkt t₁₅, d. h. vor dem oberen Totpunkt, noch kurz in der Geschwindigkeit reduziert wird, um im oberen Totpunkt bei h₀ anzuhalten.If the product to be forged shows different dimensions in an area that can be determined between 0 to 360 ° from a certain point on the table, despite the good synchronism of the forming press, it is possible to adjust the tolerances on the forging by deliberately tilting the ram 3 balance. This is done by entering degrees and the desired inclination in the computer 11 . The computer 11 immediately calculates the dimensional differences to the actual values of the angle encoders 14 that occur at a certain inclined position and stores them in its memory 22 . If the forming press is now driven, the synchronizing device will forge the piece with a desired or required inclined position (of course, only within the inclined position permitted for the press). The computer 11 calculates all the data in such a way that the four angle encoders 14 are always set in such a way that the ram surface is maintained as a straight surface in a certain inclined position. If the forging is forged in the lower forging point h 1 2, the forming press is relieved of pressure and the filling valves 24 are opened. A retraction force is now generated, which ensures that the ram weight can be lifted. After the time t₁₄-t₁₃ the press goes into the rapid return. The control pumps 4 swing out, so that the forming press passes without pressure into the return line, which is briefly reduced in speed before the time t 1, ie before top dead center, in order to stop at top dead center at h₀.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung für die Gleichlaufsteuerung einer Umformpresse, insbesondere einer Schmiedepresse, wobei
  • - die Umformpresse zumindest zwei Arbeitszylinderkolbenanordnungen mit jeweils zugeordneten Rückzugszylinderkolbenanordnungen, einen angeschlossenen Stößel und jeweils eine Regelpumpe mit Hydraulikspeicher für die Arbeitszylinderkolbenanordnungen aufweist,
  • - die Schaltungsanordnung einen programmierbaren Computer und eine Steuer- und Regeleinrichtung für jede Arbeitszylinderkolbenanordnung besitzt und jeder Arbeitszylinderkolbenanordnung jeweils ein Winkeldecoder als Wegaufnehmer zugeordnet ist, und
  • - der Computer über einen Zähler nach Maßgabe seiner Programmierung eine Führungsgröße für die Stößelbewegung sowie die Winkelcodierer zugeordnete Istwerte erzeugt,
1. Circuit arrangement for synchronous control of a forming press, in particular a forging press, wherein
  • the forming press has at least two working cylinder piston arrangements, each with associated return cylinder piston arrangements, a connected tappet and in each case a control pump with hydraulic accumulator for the working cylinder piston arrangements,
  • - The circuit arrangement has a programmable computer and a control device for each working cylinder piston arrangement and each working cylinder piston arrangement is assigned an angle decoder as a displacement sensor, and
  • the computer generates a command variable for the plunger movement and the actual values assigned to the angle encoders via a counter in accordance with its programming,
dadurch gekennzeichnet, daß
für jede Arbeitszylinderkolbenanordnung (1) eine Subtrahiereinheit (13) vorgesehen ist, in welche jeweils die vom Computer (11) gelieferte gemeinsame Führungsgröße A und der der jeweiligen Arbeitszylinderkolbenanordnung entsprechende Istwert B einführbar ist und welche für jede Arbeitszylinderkolbenanordnung (1) die Differenz A-B=C bildet,
das an den Ausgang der Subtrahiereinheiten (13) jeweils Digital/Analog-Wandler (15) und an diesen ein ebenfalls der jeweiligen Arbeitszylinderkolbenanordnung (1) zugeordneter Regler (16) angeschlossen ist,
daß der Regler (16) auf ein Regelventil (7) in einer Leitung (9) zwischen Regelpumpe (4) und der jeweiligen Arbeitszylinderkolbenanordnung (1) arbeitet, wobei der Regler (16) sein Regelventil (7) nach Maßgabe der Differenz C zwischen der Führungsgröße A und dem dem Winkelcodierer (14) abgenommenen Istwert B steuert,
daß einerseits in der Leitung (9) zwischen Regelpumpe (4) und Arbeitszylinderkolbenanordnung (1) vor dem Regelventil (7) und andererseits vor der zugeordneten Arbeitszylinderkolbenanordnung (1) jeweils eine Druckmeßeinrichtung (18, 19) für die Hydraulikflüssigkeit angeordnet sind, die dem Pumpenregelkreis (20) für die Regelpumpe (4) angehören,
und daß endlich durch den Pumpenregelkreis (20) zwischen Eingang und Ausgang des Regelventils (7) eine Arbeitsdruckdifferenz aufrechterhalten wird.
characterized in that
a subtracting unit ( 13 ) is provided for each working cylinder piston arrangement ( 1 ), into which the common reference variable A supplied by the computer ( 11 ) and the actual value B corresponding to the respective working cylinder piston arrangement can be introduced and which for each working cylinder piston arrangement ( 1 ) the difference AB = C educates
which is connected to the output of the subtracting units ( 13 ) in each case digital / analog converter ( 15 ) and to this a controller ( 16 ) which is also assigned to the respective working cylinder piston arrangement ( 1 ),
that the controller ( 16 ) works on a control valve ( 7 ) in a line ( 9 ) between the control pump ( 4 ) and the respective working cylinder piston arrangement ( 1 ), the controller ( 16 ) its control valve ( 7 ) in accordance with the difference C between the Control variable A and the actual value B taken from the angle encoder ( 14 ),
that on the one hand in the line ( 9 ) between the control pump ( 4 ) and the working cylinder piston arrangement ( 1 ) in front of the control valve ( 7 ) and on the other hand in front of the associated working cylinder piston arrangement ( 1 ) a pressure measuring device ( 18, 19 ) for the hydraulic fluid are arranged, which the pump control circuit ( 20 ) for the control pump ( 4 ),
and that finally a working pressure difference is maintained by the pump control circuit ( 20 ) between the inlet and outlet of the control valve ( 7 ).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Arbeitszylinderkolbenanordnung (1) eine Regelpumpe (4) mit entsprechendem Regelkreis (20) aufweist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that each working cylinder piston arrangement ( 1 ) has a control pump ( 4 ) with a corresponding control circuit ( 20 ). 3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Computer (11) ebenfalls die von den Winkelcodierern (14) erzeugten Istwerte B einführbar sind, daß zwischen dem Zähler (12) des Rechners und der Subtrahiereinheit (13) jeder Arbeitszylinderkolbenanordnung eine zweite Addier-/Subtrahier-Einheit (17) angeordnet ist, in die über einen Speicher (22) eine Korrekturgröße aus dem Computer (11) und außerdem die Führungsgröße einführbar sind, und daß der Ausgang dieser zweiten Addier-/Subtrahier-Einheit (17) anstelle der Führungsgröße in die erste Subtrahiereinheit (13) einführbar ist.3. Circuit arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the actual values B generated by the angle encoders ( 14 ) can also be introduced into the computer ( 11 ), that between the counter ( 12 ) of the computer and the subtracting unit ( 13 ) a second adder / subtractor unit ( 17 ) is arranged in each working cylinder piston arrangement, into which a correction variable from the computer ( 11 ) and also the command variable can be introduced via a memory ( 22 ), and that the output of this second adder / subtractor Unit ( 17 ) can be inserted into the first subtracting unit ( 13 ) instead of the reference variable.
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