DE3314672A1 - Method and arrangement for constructing a given permanent shape change on stretching and straightening machines - Google Patents

Method and arrangement for constructing a given permanent shape change on stretching and straightening machines

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DE3314672A1 DE19833314672 DE3314672A DE3314672A1 DE 3314672 A1 DE3314672 A1 DE 3314672A1 DE 19833314672 DE19833314672 DE 19833314672 DE 3314672 A DE3314672 A DE 3314672A DE 3314672 A1 DE3314672 A1 DE 3314672A1
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Ferenc Dipl.-Ing. Dr. Nagy
Ferenc Dipl.-Elektro-Ing.Dr. Székesfehérvár Zsabó
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MAGYAR ALUMINIUM
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    • B21D25/00—Working sheet metal of limited length by stretching, e.g. for straightening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C51/00—Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F

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  • Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and an arrangement for the permanent shape change of a previously determined magnitude on stretching and straightening machines. The idea of the invention is that the displacement of one or both stretching heads and the force necessary for this purpose are continuously measured during the stretching and straightening process, the permanent shape change of the workpiece is determined continuously with the aid of the measured values and, when the permanent shape change has reached the previously determined value, the process is stopped. The arrangement according to the invention contains a series circuit consisting of a first dividing circuit (3), a memory (4), a second dividing circuit (5), a subtracting circuit (6), a comparator circuit (8) and an actuating device (9). A displacement sensor (1) is connected to the first input of the first dividing circuit (3) and to the further input of the subtracting circuit (6), a force signal transmitter (2) is connected to the second input of the first dividing circuit (3) and to a further input of the second dividing circuit (5), and a desired-value transmitter (7) is connected to the second input of the comparator circuit (8). <IMAGE>

Description

— "3 —.- "3 -.

VERFAHREN UND ANORDNUNG ZUR AUSBILDUNG EINER GEGEBENEN PERMANENTEN FORMVERÄNDERUNG AUF STRECKRICHTMASCHINENMETHOD AND ARRANGEMENT FOR THE TRAINING OF A GIVEN PERMANENT SHAPE CHANGE ON STRETCH LEVELING MACHINES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur permanenten Formveränderung einer vorher bestimmten Größe auf Streckrichtmaschinen.The invention relates to a method and an arrangement for permanently changing the shape of a predetermined one Size on stretch straightening machines.

Das Strecken wird als Richtverfahren in Industriezweigen,Stretching is used as a straightening process in branches of industry,

■ in denen Halbfabrikate aus Metall hergestellt werden, zur Beseitigung longitudinaler Herstellungsungleichmäßigkeiten von Platten, gewalzten, gepreßten und gezogenen Stangen, .Rohren und anderen Formen eingesetzt. Infolge der Entwicklung der Herstellungstechnik sowie Technologie stellt die Tatsache, daß bei Profilen besonderer Form die Änderung der unterschiedlichen Querschnitte bzw. der Querschhittsfaktoren beim Dehnen an den für diese Größen angegebenen Toleranzwerten gemessen werden kann, ein immer größeres Prublem dar.■ in which semi-finished metal products are made, for Elimination of longitudinal manufacturing irregularities of plates, rolled, pressed and drawn bars, .Pipes and other shapes are used. As a result of the development of manufacturing technique as well as technology poses the fact that with profiles of a special shape the change in the different cross-sections or the cross-section factors when stretching can be measured against the tolerance values specified for these sizes, an always greater prublem.

In Europa hängt z.B. die Einstellung des Streckkopfes aufIn Europe, for example, the setting of the extension head hangs

■ der Streckmaschine ausschließlich von der subjektiven Lageeinschätzung des Bedienungspersonals der betreffenden Streckmaschine ab, woraus sich natürlich ergibt, daß eine gleichmäßige Qualität des Produktes nicht garantiert werden kann. Das ist unter mehreren Gesichtspunkten nachteilig. Beim überdehnen ändern sich sowohl die Cberflachenqualitätsparameter des Produktes als auch die transversalen geometrischen Abmessungen nachteilig. Wenn das Dehnen das erwünschte Maß nicht erreicht, ändern sich zwar die Oberflächenqualitätsparameter, aber die transversalen •geometxischen Abmessungen liegen auch in diesem Fall außerhalb der Toleranzgrenze.■ the stretching machine solely from the subjective assessment of the situation of the operating personnel of the concerned Stretching machine from which of course it follows that a uniform quality of the product cannot be guaranteed can. This is disadvantageous from several points of view. When overstretching, both the surface quality parameters change of the product as well as the transverse geometric dimensions are disadvantageous. When the stretching If the desired level is not achieved, the surface quality parameters change, but the transversal ones • In this case too, the geometrical dimensions are outside the range the tolerance limit.

: ■.- 33H67.2: ■ .- 33H67.2

Die modernsten Apparate, z.B. der aus dem .kanadischen Patent Aluminium 1966, Nr. 6 bekannte, besitzen Endschalter zum Aufschlag des Streckkopfes. Die Stelle des·Aufschlages wird durch das zu dehnende Produkt bestimmt, und dieser Wert kann im voraus eingestellt werden. Ein Nachteil d.ieser Lösung besteht darin, daß die Verschiebung des so eingestellten Streckkopfes auch die zum Richten der Faser und ihrem elastischen sowie permanenten Dehnen notwendigen Wegstrecken enthält. Vom technologischen Gesichtspunkt besteht die Aufgabe jedoch ausschließlich im permanenten Dehnen, bzw. darin, daß bei jeder einzelnen Faser dieser Wert konstant gehalten wird. Ein großer Nachteil der obigen Lösung besteht darin, daß die für die permanente Formveränderung notwendige Wegstrecke von der übrigen, im Lau- fe des Verfahrens entstehenden Verschiebung nicht getrennt werden kann. Daraus ergibt sich, daß die Verschiebung des tatsächlich einzustellenden Streckkopfes nur aufgrund Von vorherigen Versuchen bestimmt werden kann und diese Lösung bei einander folgenden Fasern nur dann zu einer gleichmäßigen permanenten Dehnung führt, wenn die Festigkeitsparameter der Fasern bzw. die Wölbung der Fasern im Moment der Einspannung von Stück zu Stück miteinander übereinstimmen.The most modern apparatus, e.g. that from the Canadian patent Aluminum 1966, No. 6 known, have limit switches for impacting the stretching head. The place of the serve is determined by the product to be stretched, and this value can be set in advance. A disadvantage d.This solution consists in the fact that the displacement of the stretching head adjusted in this way is also necessary for straightening the fiber and their elastic as well as permanent stretching contains the necessary travel distances. From the technological point of view However, the task consists exclusively of permanent stretching, or that of each individual fiber Value is kept constant. A major disadvantage of the above solution is that the distance necessary for the permanent change in shape from the rest of the fe the resulting shift cannot be separated. It follows that the displacement of the actually to be set stretching head can only be determined on the basis of previous attempts and this solution in the case of consecutive fibers only leads to an even permanent elongation if the strength parameters of the fibers or the curvature of the fibers at the moment of clamping match from piece to piece.

Die herzustellende fertige Abmessung kann jedoch nur dann mit Sicherheit garantiert werden, wenn sowohl die Abmessung vor dem Dehnen als auch die Größenänderung beim Dehnen bei der Herstellung auf einem konstanten Wert gehalten werden kann. Der· letzten Anforderung kann restlos nachgekommen werden, wenn die beim Dehnen erreichte permanente Fonnänderung auf einem konstanten Wert gehalten wird. 'However, the finished dimension to be produced can only be guaranteed with certainty if both the dimension held at a constant value before stretching as well as the change in size when stretched during manufacture can be. The last request can be met completely if the permanent change in shape achieved during stretching is kept at a constant value. '

Durch die Erfindung sollen ein Verfahren und eine Anordnung geschaffen werden, mit denen eine vom Ausmaß des elastischen Dehnens und den Längenabweichungen der sich aus der unterschiedlichen Wölbung ergebenden geringen Einspannung unabhängige, vorherbestimmbare bzw. einstellbareThe invention is to provide a method and an arrangement with which one of the extent of the elastic Stretching and the length deviations of the slight restraint resulting from the different curvature independent, predictable or adjustable

β · β * 6β · β * 6

"::. ·:>":: 33Η672":: ·.>": 33Η672

Formveränderung identischer Größe der zu dehnenden Werkstücke unabhängig von der Materialqualität und den geometrischen Abmessungen erreicht werden, und dadurch die Nachteile der gegenwärtigen Lösungen beseitigt werden können. Changes in shape of the same size of the workpieces to be stretched, regardless of the material quality and the geometric Dimensions can be achieved, and thereby the disadvantages of the current solutions can be eliminated.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann in neue Streckmaschinen eingebaut werden, kann aber auch auf jede schon einge-. setzte Streckrichtmaschine nachträglich montiert werden= Ihre Bedienung ist einfach und erfordert keinerlei spezieile Fachausbildung.The arrangement according to the invention can be used in new stretching machines can be built in, but can also be built into each. set stretch leveler to be retrofitted = It is easy to use and does not require any special training.

"■
Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß während des Streckens die Verschiebung eines oder beider seitlicher Streckköpfe und die für diese Verschiebung notwendige Kraft ständig gemessen werden, dann mit Hilfe der gemessenen Werte die jeweilige permanente Formveränderung, des Werkstücks bestimmt wird und, wenn die Fonnveränderung mit dem vorher eingestellten Wert identisch ist, der Streckprozeß gestoppt wird."■
The essence of the method according to the invention is that during the stretching the displacement of one or both lateral stretching heads and the force necessary for this displacement are constantly measured, then the respective permanent change in shape of the workpiece is determined with the help of the measured values and, if the shape change is identical to the previously set value, the stretching process is stopped.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also die Verschie-= bung des sich bewegenden Streckkopfes oder der Streckköpfe ständig gemessen; ebenfalls wird inzwischen die für diese .Verschiebung notwendige Kraft laufend gemessen, dann wird der Quotient dieser beiden Größen bestimmt. Dieser Quotient ist ein zum Elastizitätsfaktor des Werkstücks proportionales Signal, und dieses Signal wird bis zum Ende des Streckprozesses des jeweiligen Werkstücks mit Hilfe eines Speichers gespeichert. Beim Streckprozeß wird auch der Wert der Streckkraft ständig gemessen und ein mit dieser Kraft proportionales elektrisches Signal erzeugt. Dann wird der Quotient des Signals und des gespeicherten*, zum Elastizitätsfaktor proportionalen Signals gebildet. Dieses Signal wird von dem Momentanwert des zumIn the method according to the invention, the shift = Exercise of the moving stretching head or the stretching heads measured continuously; is also meanwhile for this .Displacement force is measured continuously, then the quotient of these two quantities is determined. This quotient is proportional to the elasticity factor of the workpiece Signal, and this signal is used until the end of the stretching process of the respective workpiece Stored in memory. During the stretching process, the value of the stretching force is also constantly measured and integrated with it Force proportional electrical signal generated. Then the quotient of the signal and the saved *, for Elasticity factor proportional signal formed. This signal is based on the instantaneous value of the

33U6733U67

Gesamtstrecken ΔΙ proportionalen Signals abgezogen. Der Wert der Gesamtstreckung besteht aus zwei Komponenten, nämlich aus der e]
ten Dehnung Δ1Total distances ΔΙ subtracted from the proportional signal. The value of the total extension consists of two components, namely the e]
th elongation Δ1

lieh aus der elastischen Dehnung Δ1 und aus der permanen-borrowed from the elastic elongation Δ1 and from the permanent

-ti-ti

Δ1 = Δ1 + Δ1 . ' . .Δ1 = Δ1 + Δ1. '. .

g e ρg e ρ

Mit Hilfe eines Vergleichsorgans wird ständig untersucht, wie groß der Unterschied zwischen diesem Differenzsignal und dem vorher eingestellten Wert der erwünschten Dehnung ist. Wenn die beiden Signale miteinander übereinstimmen, d.h., der Unterschied gleich null ist, wird der Streckpro-. zeß gestoppt.With the help of a comparator it is constantly examined how big the difference between this difference signal is and the pre-set value of the desired elongation. If the two signals match each other, i.e., the difference is zero, the stretching pro-. zeß stopped.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, die je nach dem Aufbau der Maschine aus einem oder zwei Weggebern, einem oder zwei Kraftsignalgebern besteht, wobei der Ausgang des/der Weggeber (s) an den ersten Eingang eines Quotientenbildners sowie eines Differenzbildners angeschlossen ist.· Der Ausgang des/der Kraftsignalgeber(s) ist an einen zweiten Eingang des Quotientenbildners sowie den ersten Eingang eines zweiten quotientenbiIdenden Stromkreises angeschlossen. Der Ausgang des quotientenbildenden Stromkreises ist über einen Speicherstromkreis mit dem zweiten Eingang des zweiten quotientenbildenden Stromkreises verbunden. Der Ausgang dieses Stromkreises ist an den zweiten Eingang des Differenzbildners angeschlossen. Der Ausgang des Differenzbildners ist an den zweiten Eingang einer Vergleichseinheit ange- ■ schlossen, mit deren erstem Eingang der Sollwertgeber verbunden ist, der beliebig eingestellt werden kann·.The invention also relates to an arrangement for carrying out the method, which depends on the structure of the machine consists of one or two displacement transducers, one or two force transducers, whereby the output of the displacement transducer (s) is on the first input of a quotient generator and a difference generator is connected. · The output of the Force signal transmitter (s) is connected to a second input of the quotient generator as well as the first input of a second quotient image Connected to the circuit. The output of the quotient-forming circuit is via a storage circuit connected to the second input of the second quotient-forming circuit. The outcome of this Circuit is connected to the second input of the difference calculator. The output of the difference generator is connected to the second input of a comparison unit, ■ whose first input is connected to the setpoint generator which can be set arbitrarily ·.

Die erfindungsgemäße Anordnung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Aüsführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung ist das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung gezeigt. Sie enthält jeThe arrangement according to the invention is described below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing explained in more detail. In the drawing, the block diagram of the arrangement according to the invention is shown. It contains ever

.•V: :":':. '"-"I' 33U672. • V:: ": ':.'" - "I '33U672

. α Ö » * ft ρ β ·. α Ö »* ft ρ β ·

nach der Gestaltung der Maschine einen oder zwei Weggeberone or two position transducers depending on the design of the machine

• 1, mit deren Hilfe die Verschiebung der sich bewegenden Streckköpfe-gemessen wird. Weiterhin gehören zu der Anordnung je nach Form der Maschine ein oder zwei Kraftsig-• 1, which help the displacement of the moving Stretch heads-is measured. Furthermore belong to the arrangement depending on the shape of the machine, one or two force signals

5- nalgeber 2, mit deren Hilfe die die Verschiebung der Streckköpfe hervorrufende Kraft gemessen wird. Der Ausgang des Weggebers 1 sowie des Kraftsignalgebers 2 ist an die zwei Eingänge eines quotientenbildenden Stromkreises 3 angeschlossen. Der Quotientgeber 3 bildet den Quotienten der zwei Signale, wobei das Quotientsignal zum Elastizitätsfaktor des jeweiligen Werkstückes proportional ist. Dieses Signal wird mit Hilfe des Speichers 4 bis zum Ende des vollständigen Streckprozesses des gegebenen Werkstücks5- nalgeber 2, with the help of which the shifting of the The force causing the stretching heads is measured. The exit of the displacement encoder 1 and the force signal encoder 2 is connected to the two inputs of a quotient-forming circuit 3 connected. The quotient generator 3 forms the quotient of the two signals, the quotient signal being the elasticity factor of the respective workpiece is proportional. This signal is with the help of the memory 4 to the end the complete stretching process of the given workpiece

• gespeichert. Beim Streckprozeß wird der Wert der Kraft• saved. During the stretching process, the value of the force becomes

mit Hilfe des Kraftsignalgebers 2 gemessen, und mit Hilfe des quotientenbildenden Stromkreises 5 wird laufend der Quotient des gespeicherten Signals und des zum Momentanwert der .Kraft proportionalen Signals gebildet. Dieser ' Quotient erscheint immer am Ausgang .des qudtientenbildenden Stromkreises 5. Dieser Wert wird ständig mit Hilfe des differenzbildenden Organs 6 von dem zum Momentanwert der Dehnung proportionalen Signal abgezogen, das über den Ausgang des Weggeberstromkreises 1 an den ersten Eingang des differenzbildenden Stromkreises 6 angeschlossen ist.measured with the help of the force transducer 2, and with the help of the quotient-forming circuit 5, the quotient of the stored signal and the signal proportional to the instantaneous value of the .Kraft is formed continuously. This ' The quotient always appears at the output of the qudtient-forming Circuit 5. This value is constantly updated with the help of the difference-forming organ 6 from the to the instantaneous value The signal proportional to the expansion is subtracted, which is sent via the output of the displacement encoder circuit 1 to the first input of the differential circuit 6 is connected.

Der Ausgang des differenzbildenden Stromkreises 6 ist mit dem Eingang des Vergleichsstromkreises 8 verbunden, an dessen ersten Eingang der Ausgang des Sollwertgebers 7 angeschlossen ist. Am Sollwertgeber 7 kann der Wert der gewünschten Dehnung eingestellt werden. Wenn das vom Ausgang des Differenzbildners 6 am zweiten Eingang des Vergleichsstromkreises 8 einlaufende Signal mit dem vom ersten Eingang des Vergleichsstromkreises 8 einlaufenden t vorher eingestellten Sollwert übereinstimmt, wird der Streckprozeß gestoppt.The output of the difference-forming circuit 6 is connected to the input of the comparison circuit 8, to whose first input the output of the setpoint generator 7 is connected. The value of the desired expansion can be set on the setpoint generator 7. If the incoming from the output of the difference former 6 to the second input of the comparison circuit 8 with the incoming signal from the first input of the comparison circuit 8 t previously set target value matches, the stretching process is stopped.

-2--2-

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Claims (1)

ο N t_ R ""t\"h b"i n* ghaus finck r' All NTANWALIt f. UROPEAN PATENT ATTORNEYS ΙνΆιίΙΔΗΙΙ FPlAlZ 2*3, MÖNCHEN 9O POSIADHI ^sr. I'OSTFACH B&O16O, D-HOOO MÜNCHEN 95 Magyar Aluminiumipari Tröszt DEAB-30927.3 22. April 1983 VERFAHREN UND ANORDNUNG ZUR AUSBILDUNG EINER GEGEBENEN PERf-IANENTEN FORMVERÄNDERUNG AUF STRECKRICHTMASCHINEN Patentansprücheο N t_ R "" t \ "h b" i n * ghaus finck r 'All NTANWALIt f. UROPEAN PATENT ATTORNEYS ΙνΆιίΙΔΗΙΙ FPlAlZ 2 * 3, MÖNCHEN 9O POSIADHI ^ sr. I'OSTFACH B & O16O, D-HOOO MÜNCHEN 95 Magyar Aluminumipari Tröszt DEAB-30927.3 April 22, 1983 METHOD AND ARRANGEMENT FOR THE EDUCATION OF A GIVEN PERF IANENT SHAPE CHANGE ON STRETCHER LEVELING MACHINES Patent claims 1.1 Verfahren zur Ausbildung einer permanenten Formveränderung einer vorherbestimmten Größe auf Streckrichtmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß während des Streckrichtvorganges die Verschiebung eines oder beider Streckköpfe sowie die für dieses Verschieben notwendige Kraft ständig gemessen werden, daß mit Hilfe der gemessenen Werte ständig die permanente Formveränderung des Werkstücks bestimmt wird, und daß, wenn die permanente Formveränderung den vorher bestimmten Wert erreicht hat, der Prozeß gestoppt wird.1.1 Procedure for creating a permanent change in shape a predetermined size on stretch straightening machines, characterized in that during the Stretch-straightening process the displacement of one or both stretching heads as well as the necessary for this displacement Force can be measured constantly, that with the help of the measured values, the permanent change in shape of the workpiece is determined and that when the permanent change in shape has reached the predetermined value, the process is stopped will. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit Umformern, multiplikator- und quotientenbildenden Stromkreisen und einem Speicher, dadurch gekennzeich' net, .daß mindestens ein zum Messen der Verschiebung des Streckkopfes vorgesehener Weggeber (1) sowie mindestens ein Kraftsignalgeber (2) vorgesehen sind und der Ausgang desArrangement for carrying out the method according to claim 1, with converters, multiplier- and quotient-forming circuits and a memory, characterized in that at least one for measuring the displacement of the Stretching head provided displacement transducer (1) and at least one force signal transducer (2) are provided and the output of the Weggebers (1) an jeweils den ersten Eingang· eines ersten quotientenbildenden (3) und eines differenzbildenden Stromkreises (6) angeschlossen, daß der Ausgang des Kraftsignalgebers (2) an den zweiten Eingang des ersten quotientenbildenden Stromkreises (3) sowie an den ersten Eingang eines zweiten quotientenbildenden Stromkreises (5) angeschlossen ist, daß der Ausgang des ersten quotientenbildenden Stromkreises (3) über den Speicher (4) mit dem zweitenDisplacement encoder (1) to the first input · of a first quotient-forming (3) and a difference-forming circuit (6) connected that the output of the force signal generator (2) to the second input of the first quotient-forming Circuit (3) and connected to the first input of a second quotient-forming circuit (5) is that the output of the first quotient-forming circuit (3) via the memory (4) with the second 15' Eingang des zweiten quotientenbildenden Stromkreises (5) verbunden ist, daß der Ausgang des zweiten quotientenbildenden Stromkreises (5) an den zweiten Eingang des differenzbildenden Stromkreises (6), daß der Ausgang des differenzbildenden Stromkreises (6) an den zweiten Eingang eines Vergleichsstromkreises (8) angeschlossen ist, mit dessen erstem Eingang ein beliebig einstellbarer Sollwertgeber (7) verbunden ist, und daß der Ausgang des Vergleichsstromkreises (8) mit einem Stellorgan (9) verbunden ist. 15 'input of the second quotient-forming circuit (5) is connected that the output of the second quotient-forming circuit (5) to the second input of the difference-forming Circuit (6) that the output of the differential circuit (6) to the second input of a Comparison circuit (8) is connected, with its first input an arbitrarily adjustable setpoint generator (7) is connected, and that the output of the comparison circuit (8) is connected to an actuator (9).
DE19833314672 1982-04-29 1983-04-22 Method and arrangement for constructing a given permanent shape change on stretching and straightening machines Withdrawn DE3314672A1 (en)

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