EP0496270A1 - Process for holding the length of feed constant - Google Patents

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EP0496270A1
EP0496270A1 EP92100605A EP92100605A EP0496270A1 EP 0496270 A1 EP0496270 A1 EP 0496270A1 EP 92100605 A EP92100605 A EP 92100605A EP 92100605 A EP92100605 A EP 92100605A EP 0496270 A1 EP0496270 A1 EP 0496270A1
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feed
feed length
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measured
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EP92100605A
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Rudi Herrmann
Ingo Goutier
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Otto Kaiser & Co KG GmbH
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Otto Kaiser & Co KG GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/021—Control or correction devices in association with moving strips

Definitions

  • the invention relates to a method and a control circuit for keeping the feed lengths constant from a press or punch by means of a strip material fed by means of a controlled feed apparatus.
  • punching or pressing machines feed the strip material from feed apparatuses using oscillating, rotating or vibrating feeder elements, e.g. Pliers or roller feeders.
  • oscillating, rotating or vibrating feeder elements e.g. Pliers or roller feeders.
  • This object is achieved according to the invention in that one or more influencing variables which cause a change in the feed positions are measured, and in that the feed length is automatically corrected on the basis of the measured values after a setpoint / actual value comparison by appropriate actuation of the feed apparatus.
  • a solution for correcting the feed length is thus proposed, in which the influencing variables of the machine, which can cause a deviation in the feed length, are recorded and used for correction purposes.
  • This method can advantageously be carried out continuously or at regular intervals during the operation of the press or punch, without the press or punch having to be stopped for this purpose.
  • the correction of the feed length can be done while the machine is stationary or, advantageously, when the press or punch is in operation respectively.
  • the quality of the correction of the feed length no longer depends on the skills of the operator, so that ultimately the quality of the parts produced can also be kept constant when changing the operator.
  • the number of strokes, the temperature, the internal clearance, dimensions or surface properties of the strip material and / or the size of the set feed length value can be recorded as influencing variables.
  • Corresponding correction values previously predetermined by empirical tests are assigned to these recorded values and the feed apparatus is controlled with the aid of these correction values and without measuring the current feed length in order to keep the feed length constant.
  • all the other influencing variables are machine-specific, so that the correction values only have to be defined once and can then be read out from a memory.
  • a control circuit which is characterized by one or more transducers for measuring the influencing variables, a memory in which correction values associated with specific values of influencing variables are stored, a processor, each having a correction value assigned to the measured value of the influencing variables reads from the memory, and a converter which corrects the feed length of the feed apparatus on the basis of the correction value via an actuator.
  • Memory and processor can also be housed in a common component, a microcontroller.
  • a conventional eccentric press 1 is shown in a schematic representation, with an eccentric drive 2, a lower tool half 3 and an upper tool half 4, on which the eccentric drive 2 acts on the ram 20 via two connecting rods 5.
  • roller feed unit 7 which in turn leads the strip material between the lower and the upper tool halves 3 and 4 through the press 1.
  • the roller feed unit 7 has a drive 8 which, at least in the exemplary embodiment described here, is coupled to the eccentric press drive 2.
  • the drive 8 is adjustable via a gear and an electrical actuator in order to be able to adjust the feed length of the strip material 6 per press stroke.
  • Transmission and electrical Actuators are not shown in detail; they belong to the drive 8 and are generally known in the relevant field here.
  • the current feed length is not measured; rather, the parameters are measured which can have an influence on the deviation of the feed length.
  • the number of strokes of the press is measured by a tachometer 16 and the temperature is measured by a thermometer 21 and passed on to a processor 17.
  • further influencing variables may result in deviations in the feed length, only the detection of these two influencing variables is shown in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 for the sake of clarity.
  • Correction values which are assigned to specific values of influencing variables are stored in a memory 18 in the form of programs or memory tables. Depending on the measured influencing variable, e.g.
  • the processor 17 reads a corresponding correction value from a memory 18 and outputs this via a digital-analog converter, which is not shown for the sake of clarity, via line 19 to an actuator of the drive 8 of the roll feed unit 7, to correct the feed length of the strip material.
  • the mode of operation of the control circuit is explained in more detail with reference to FIG. 2. From the diagram shown there it can be seen that the measured influencing parameters and thus also the feed length can deviate from their nominal value within a certain tolerance range. As soon as the upper limit of the tolerance range is reached, the feed length is corrected again to the target value (first Correction). If the eccentric press continues to operate, heating the machine, for example, can lead to further deviations in the feed length. So it can happen that the already corrected feed length again hits the upper limit of the tolerance range, which is noticeable in that the temperature value also hits the limit of the tolerance range. Then another correction is made (second correction). If further influencing parameters are added, additional corrections result (eg third correction). A correction is made in the same way when the lower tolerance limit is reached. The correction values are therefore only read out of the memory 18 when the influencing variables exceed or fall below certain predetermined values.

Abstract

In order to keep the feed lengths of an eccentric press or punching machine constant by means of an activated feed device, provision is made for a change in the feed length or one or more influencing variables (temperature, number of strokes) effecting a change in the feed length to be measured. A desired/actual value comparison is carried out with the measured values, or corresponding correction values are read out from a memory, whereupon the feed length is then corrected automatically by corresponding activation of the feed device. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Steuerschaltung zum Konstanthalten der Vorschublängen von einer Presse oder Stanze mittels eines angesteuerten Vorschubapparates zugeführtem Bandmaterial.The invention relates to a method and a control circuit for keeping the feed lengths constant from a press or punch by means of a strip material fed by means of a controlled feed apparatus.

Wie allgemein bekannt, wird Stanz- oder Pressenautomaten das Bandmaterial mit Hilfe von oszillierenden, rotierenden oder schwingenden Bringerelementen von Vorschubapparaten zugeführt, z.B. Zangen- oder Walzenvorschubapparaten.As is generally known, punching or pressing machines feed the strip material from feed apparatuses using oscillating, rotating or vibrating feeder elements, e.g. Pliers or roller feeders.

Zur Sicherung einer hohen Qualität der zu produzierenden Teile ist es notwendig, während des Betriebs der Presse konstante Vorschublängen einzuhalten, insbesondere dann, wenn mit Folgewerkzeugen gearbeitet wird. Beim Betrieb der Presse können sich nun aber unter anderem durch Auftreten erhöhter Massenkräfte bei zunehmenden Hubzahlen, durch Lagerluft, oder durch Ausdehnung bedingt durch Temperatureinflüsse Abweichungen in der Vorschublänge ergeben. Weitere Einflüsse können auch durch die Oberflächenqualität oder die Abmessungen des Bandmaterials sowie auch durch die Größe des eingestellten Vorschublängenwertes auftreten. Bislang hat man solche Vorschubabweichungen dadurch erkannt, daß an dem ausgestanzten oder gepreßten Produkt Fehler aufgetreten sind, die sich durch Vermessen erkennen ließen. Nach Anhalten der Pressen oder Stanze hat man dann über ein Stellglied in dem Vorschubapparat einen neuen Sollwert vorgegeben. Bei dieser Vorgehensweise hängt die Wirksamkeit des Korrigierens stark von der Erfahrung und dem Können der Bedienperson ab. Unerfahrenere Bedienpersonen müssen häufiger nachkorrigieren und hierzu die Maschine auch häufiger stillsetzen, was einerseits einen erhöhten Ausschuß und andererseits längere Stillstandzeiten mit sich bringt.To ensure high quality of the parts to be produced, it is necessary to maintain constant feed lengths while the press is in operation, especially when working with follow-on tools. When the press is in operation, however, deviations in the feed length can result, among other things, from the occurrence of increased inertial forces with increasing stroke numbers, from internal clearance, or from expansion due to temperature influences. Other influences can also arise from the surface quality or the dimensions of the strip material as well as from the size of the set feed length value. Such feed deviations have hitherto been recognized by the fact that errors have occurred on the punched or pressed product which could be identified by measurement. After stopping the presses or punches, a new setpoint was then set via an actuator in the feed device. With this approach the effectiveness of the correction strongly depends on the experience and skill of the operator. Inexperienced operators have to make more frequent corrections and, moreover, shut down the machine more frequently, which on the one hand entails an increased scrap and on the other hand longer downtimes.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein geeignetes Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem es schnell und einfach möglich ist, durch Korrekturen in der Ansteuerung des Vorschubapparates die Vorschublängen innerhalb enger Toleranzgrenzen während sämtlicher Betriebssituationen der Stanze oder Presse konstant zu halten.It is therefore an object of the present invention to provide a suitable method with which it is quickly and easily possible to keep the feed lengths constant within narrow tolerance limits during all operating situations of the punch or press by making corrections in the control of the feed apparatus.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine oder mehrere, eine Veränderung der Vorschubläge bewirkende Einflußgrößen gemessen werden, und daß aufgrund der gemessenen Werte nach einem Soll-/Ist-Wertvergleich die Vorschublänge selbsttätig durch entsprechende Ansteuerung des Vorschubapparates korrigiert wird.This object is achieved according to the invention in that one or more influencing variables which cause a change in the feed positions are measured, and in that the feed length is automatically corrected on the basis of the measured values after a setpoint / actual value comparison by appropriate actuation of the feed apparatus.

Damit wird eine Lösung zur Korrektur der Vorschublänge vorgeschlagen, bei der die Einflußgrößen der Maschine, die eine Abweichung der Vorschublänge bewirken können, erfaßt werden und zu Korrekturzwecken herangezogen werden.A solution for correcting the feed length is thus proposed, in which the influencing variables of the machine, which can cause a deviation in the feed length, are recorded and used for correction purposes.

Dieses Verfahren kann in vorteilhafter Weise ständig oder in regelmäßigen Abständen während des Betriebs der Presse oder Stanze durchgeführt werden, ohne daß die Presse oder Stanze hierzu angehalten werden muß. Die Korrektur der Vorschublänge kann im Stand oder vorteilhaft auch im Betrieb der Presse oder Stanze erfolgen. Insbesondere hängt die Güte der Korrektur der Vorschublänge nun nicht mehr von den Fähigkeiten der Bedienperson ab, so daß letztendlich auch die Qualität der produzierten Teile beim Wechsel der Bedienperson konstant gehalten werden kann.This method can advantageously be carried out continuously or at regular intervals during the operation of the press or punch, without the press or punch having to be stopped for this purpose. The correction of the feed length can be done while the machine is stationary or, advantageously, when the press or punch is in operation respectively. In particular, the quality of the correction of the feed length no longer depends on the skills of the operator, so that ultimately the quality of the parts produced can also be kept constant when changing the operator.

Der Erfindung zufolge kann man als Einflußgrößen die Hubzahl, die Temperatur, die Lagerluft, Abmessungen oder Oberflächenbeschaffenheit des Bandmaterials und/oder die Größe des eingestellten Vorschublängenwertes erfassen. Diesen erfaßten Werten ordnet man entsprechende, vorher durch empirische Versuche vorbestimmte Korrekturwerte zu und steuert mit Hilfe dieser Korrekturwerte und ohne Messung der aktuellen Vorschublänge den Vorschubapparat zur Konstanthaltung der Vorschublänge an. Abgesehen von den Materialeigenschaften sind all die anderen Einflußgrößen maschinenspezifisch, so daß die Korrekturwerte nur einmal festgelegt werden müssen und dann aus einem Speicher ausgelesen werden können.According to the invention, the number of strokes, the temperature, the internal clearance, dimensions or surface properties of the strip material and / or the size of the set feed length value can be recorded as influencing variables. Corresponding correction values previously predetermined by empirical tests are assigned to these recorded values and the feed apparatus is controlled with the aid of these correction values and without measuring the current feed length in order to keep the feed length constant. Apart from the material properties, all the other influencing variables are machine-specific, so that the correction values only have to be defined once and can then be read out from a memory.

Zum Durchführen des Verfahrens kann eine Steuervorschaltung vorgesehen sein, die sich auszeichnet durch einen oder mehrere Meßwertaufnehmer zum Messen der Einflußgrößen, einen Speicher, in dem bestimmten Werten von Einflußgrößen zugeordnete Korrekturwerte abgelegt sind, einen Prozessor, der jeweils einen dem gemessenen Wert der Einflußgrößen zugeordneten Korrekturwert aus dem Speicher ausliest, und einen Wandler, der aufgrund des Korrekturwertes über ein Stellglied die Vorschublänge des Vorschubapparates korrigiert. Speicher und Prozessor können auch in einem gemeinsamen Bauteil, einem Mikrocontroller, untergebracht sein.To carry out the method, a control circuit can be provided, which is characterized by one or more transducers for measuring the influencing variables, a memory in which correction values associated with specific values of influencing variables are stored, a processor, each having a correction value assigned to the measured value of the influencing variables reads from the memory, and a converter which corrects the feed length of the feed apparatus on the basis of the correction value via an actuator. Memory and processor can also be housed in a common component, a microcontroller.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
in einer schematischen Darstellung eine Presse mit einem vorgeschalteten Bandvorschubsapparat und einem Blockschaltbild für die Korrektur des Vorschubapparates,
Fig. 2
ein Diagramm, in dem die Vorschublänge gegenüber der Summe der Einflußparameter aufgetragen ist, um den Einfluß der Korrektur zu verdeutlichen.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Show it:
Fig. 1
a schematic representation of a press with an upstream belt feeder and a block diagram for the correction of the feeder,
Fig. 2
a diagram in which the feed length is plotted against the sum of the influencing parameters in order to clarify the influence of the correction.

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine herkömmliche Exzenterpresse 1 dargestellt, mit einem Exzenterantrieb 2, einer unteren Werkzeughälfte 3 und einer oberen Werkzeughälfte 4, auf die der Exzenterantrieb 2 über zwei Pleuel 5 auf den Stößel 20 wirkt.In Fig. 1, a conventional eccentric press 1 is shown in a schematic representation, with an eccentric drive 2, a lower tool half 3 and an upper tool half 4, on which the eccentric drive 2 acts on the ram 20 via two connecting rods 5.

Weiterhin ist zu erkennen, daß rechts neben der Exzenterpresse 1 Bandmaterial 6 einer Walzenvorschubeinheit 7 zu geführt wird, die wiederum das Bandmaterial zwischen der unteren und der oberen Werkzeughälfte 3 bzw. 4 durch die Presse 1 hindurchführt. Die Walzenvorschubeinheit 7 verfügt über einen Antrieb 8, der, zumindest bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel mit dem Exzenterpressenantrieb 2 gekoppelt ist. Darüber hinaus ist der Antrieb 8 jedoch über ein Getriebe und ein elektrisches Stellglied verstellbar, um die Vorschublänge des Bandmaterials 6 pro Pressenhub einstellen zu können. Getriebe und elektrisches Stellglied sind nicht im einzelnen dargestellt; sie gehören zum Antrieb 8 und sind auf dem hier einschlägigen Fachgebiet allgemein bekannt.Furthermore, it can be seen that to the right of the eccentric press 1, strip material 6 is fed to a roller feed unit 7, which in turn leads the strip material between the lower and the upper tool halves 3 and 4 through the press 1. The roller feed unit 7 has a drive 8 which, at least in the exemplary embodiment described here, is coupled to the eccentric press drive 2. In addition, the drive 8 is adjustable via a gear and an electrical actuator in order to be able to adjust the feed length of the strip material 6 per press stroke. Transmission and electrical Actuators are not shown in detail; they belong to the drive 8 and are generally known in the relevant field here.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird nicht die aktuelle Vorschublänge gemessen; es werden vielmehr die Parameter gemessen, die einen Einfluß auf die Abweichung der Vorschublänge haben können. So werden z.B. über einen Drehzahlmesser 16 die Hubzahl der Presse und über ein Thermometer 21 die Temperatur erfaßt und an einen Prozessor 17 weitergegeben. Obgleich noch weitere Einflußgrößen Abweichungen der Vorschublänge zur Folge haben können, ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Übersichtlichkeit halber nur die Erfassung dieser beiden Einflußgrößen dargestellt. In einem Speicher 18 sind in Form von Programmen bzw. Speichertabellen Korrekturwerte abgelegt, die bestimmten Werten von Einflußgrößen zugeordnet sind. Je nach gemessener Einflußgröße, z.B. Drehzahl bzw. Temperatur, liest der Prozessor 17 aus einem Speicher 18 einen entsprechenden Korrekturwert aus und gibt diesen über einen Digital-Analog-Wandler, der der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist, über die Leitung 19 an ein Stellglied des Antriebs 8 der Walzenvorschubeinheit 7, um die Vorschublänge des Bandmaterials zu korrigieren.In the embodiment shown here, the current feed length is not measured; rather, the parameters are measured which can have an influence on the deviation of the feed length. For example, The number of strokes of the press is measured by a tachometer 16 and the temperature is measured by a thermometer 21 and passed on to a processor 17. Although further influencing variables may result in deviations in the feed length, only the detection of these two influencing variables is shown in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 for the sake of clarity. Correction values which are assigned to specific values of influencing variables are stored in a memory 18 in the form of programs or memory tables. Depending on the measured influencing variable, e.g. Speed or temperature, the processor 17 reads a corresponding correction value from a memory 18 and outputs this via a digital-analog converter, which is not shown for the sake of clarity, via line 19 to an actuator of the drive 8 of the roll feed unit 7, to correct the feed length of the strip material.

Anhand der Fig. 2 wird die Funktkionsweise der Steuerschaltung näher erläutert. Aus dem dort dargestellten Diagramm ist erkennbar, daß innerhalb einer gewissen Toleranzbreite die gemessenen Einflußparameter und damit auch die Vorschublänge von ihrem Sollwert abweichen können. Sobald die Obergrenze des Toleranzbereiches erreicht wird, wird die Vorschublänge wieder auf den Sollwert korrigiert (erste Korrektur). Beim weiteren Betrieb der Exzenterpresse kann z.B. die Erwärmung der Maschine zu weiteren Abweichungen der Vorschublänge führen. So kann es vorkommen, daß die bereits korrigierte Vorschublänge wiederum an die obere Grenze des Toleranzbereiches anstößt, was sich dadurch bemerkbar macht, daß auch der Temperaturwert an die Grenze des Toleranzbereiches anstößt. Dann erfolgt eine weitere Korrektur (zweite Korrektur). Kommen weitere Einflußparameter hinzu, ergeben sich zusätzliche Korrekturen (z.B. dritte Korrektur). In gleicher Weise erfolgt eine Korrektur, wenn die untere Toleranzgrenze erreicht wird. Die Korrekturwerte werden demzufolge nur dann aus dem Speicher 18 ausgelesen, wenn die Einflußgrößen bestimmte vorgegebene Werte über- bzw. unterschreiten.The mode of operation of the control circuit is explained in more detail with reference to FIG. 2. From the diagram shown there it can be seen that the measured influencing parameters and thus also the feed length can deviate from their nominal value within a certain tolerance range. As soon as the upper limit of the tolerance range is reached, the feed length is corrected again to the target value (first Correction). If the eccentric press continues to operate, heating the machine, for example, can lead to further deviations in the feed length. So it can happen that the already corrected feed length again hits the upper limit of the tolerance range, which is noticeable in that the temperature value also hits the limit of the tolerance range. Then another correction is made (second correction). If further influencing parameters are added, additional corrections result (eg third correction). A correction is made in the same way when the lower tolerance limit is reached. The correction values are therefore only read out of the memory 18 when the influencing variables exceed or fall below certain predetermined values.

Claims (5)

Verfahren zum Konstanthalten der Vorschublängen von einer Presse oder Stanze mittels eines angesteuerten Vorschubapparates zugeführtem Bandmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere, eine Veränderung der Vorschublänge bewirkende Einflußgröße gemessen werden, und daß aufgrund der gemessenen Werte nach einem Soll-/Ist-Wertvergleich selbsttätig durch entsprechende Ansteuerung des Vorschubapparates die Vorschublänge korrigiert wird.A method for keeping the feed lengths constant from a press or punch by means of a controlled strip material supplied by the feed device, characterized in that one or more influencing variables causing a change in the feed length are measured, and that, based on the measured values, automatically after a target / actual value comparison appropriate control of the feed apparatus, the feed length is corrected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einflußgrößen ständig oder in regelmäßigen Abständen während des Betriebs der Presse oder Stanze gemessen werden, und daß die Vorschublänge während des Betriebs der Presse oder Stanze korrigiert wird.Method according to claim 1, characterized in that the influencing variables are measured continuously or at regular intervals during the operation of the press or punch, and that the feed length is corrected during the operation of the press or punch. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Einflußgrößen die Hubzahl, die Temperatur, die Lagerluft, Abmessungen, Oberflächenbeschaffenheit des Bandmaterials und/oder Größe des eingestellten Vorschublängenwertes erfaßt, diesen erfaßten Werten entsprechende, vorbestimmte Korrekturwerte zuordnet und mit Hilfe dieser Korrekturwerte und ohne Messung der aktuellen Vorschublänge den Vorschubapparat zur Konstanthaltung der Vorschublängen ansteuert.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the stroke numbers, the temperature, the internal clearance, dimensions, surface properties of the strip material and / or the size of the set feed length value are recorded as influencing variables, predetermined correction values are assigned to these recorded values and with the aid of these correction values and drives the feed apparatus to keep the feed lengths constant without measuring the current feed length. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vorschublänge erst dann korrigiert, wenn die gemessenen Werte die Grenzen eines vorwählbaren Toleranzfeldes überschreiten.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the feed length is only corrected when the measured values exceed the limits of a preselectable tolerance field. Steuerschaltung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Meßaufnehmer (16) zum Messen der Einflußgrößen, einen Speicher (18), in dem bestimmten Werten von Einflußgrößen zugeordnete Korrekturwerte abglegt sind, einen Prozessor (17), der jeweils einem dem gemessenen Wert der Einflußgrößen zugeordneten Korrekturwert aus dem Speicher (18) ausliest, und einem Wandler, der aufgrund des Korrekturwertes über ein Stellglied die Vorschublänge des Vorschubapparates (7) korrigiert.Control circuit for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, characterized by one or more measuring sensors (16) for measuring the influencing variables, a memory (18) in which correction values associated with specific values of influencing variables are stored, a processor (17), which reads from the memory (18) a correction value assigned to the measured value of the influencing variables, and a converter which corrects the feed length of the feed apparatus (7) on the basis of the correction value via an actuator.
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