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Dampfhydraulische Schmiedepresse mit ständig unter Druck stehenden Rückführzylindern.
I) Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf mit Dampftreibapparaten betriebene hydraulische Schmiedepressen und bezweckt eine grössere Dampfökonomie gegenüber den bekannten Einrichtungen zu erzielen. Es sind Pressen bekannt, bei welchen als Dampf- treibappajat ein einseitig mit Hochdruckdampf betriebener Zylinder verwendet wird, welcher die der Schmiedearbeit entsprechende Verstellung des Presskolbens auf hydraulischem Wege bewirkt, während das Aufsetzen des Presskopfes auf das Werkstück mittels eines Akkumulators (Windkessels) oder durch das Eigengewicht des Presskopfes erfolgt. Bei derartigen Einrichtungen musste man, soferne man einen schnellen Annäherungshub erzielen wollte, mit einem grossen Druck im Windkessel arbeiten.
Da dieser Druck von den Rückführzylindern bei Umkehrung des Hubes wieder überwunden werden musste, so ergibt dies grosse Verluste an Kraft.
Man hat daher bei solchen Schmiedepressen einen zweiten Dampfzylinder angewendet, dem die Aufgabe zufällt, den Annäherungshub auszuführen. Bei dieser Art von Schmiedepressen hat man aber den Kolben dieses Zylinders nach Vollführung des Annäherungshubes zur Umkehrung des Hubes des Schmiedekolbens durch die Rückführzylinder nicht bis zum Boden zurückgeführt, sondern nur ein solches Stück bewegt, als es der Grösse eines Arbeitshubes-etwa 5 bis 6 cin-entspricht, um freien Raum für das Einlegen des nächsten Arbeitsstücke zu erhalten. Dadurch entstand unter dem Kolben des zweiten Zylinders ein schädlicher Raum, der erst mit Dampf gefüllt werden musste, bevor der Kolben in Bewegung gesetzt werden konnte.
Dieser durch die Auffüllung des schädlichen Raumes sich ergebende Dampfverlust wird gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass in die Druckwasserleitung ein sie ständig gefüllt haltender Windkessel derart eingeschaltet ist, dass es möglich ist, die Kolben der beiden Dampfzylinder nach jedem Arbeitsgange an ihr Hubende zurückzuführen. Durch diese Anordnung wird der Vorteil erzielt, dass jeder Dampfverbrauch, welcher nicht einer Nutzleistung des Presskolbens bzw. Presskopfes entspricht, vermieden wird.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform dargestellt.
Die hydraulische Presse besteht aus dem Presskolben a, dem Presskopf b, dem Presszylinder c und den Rückführungszylindern d, welche entweder hydraulisch oder durch Dampf betrieben werden können und ständig unter Druck stehen. Der Zylinder c ist durch eine Rohrleitung e mit dem hydraulischen Hochdruckzylinder f verbunden, dessen Kolben g durch den Dampftreibzylinder h betätigt wird. Der Zylinder h dient zur Erzeugung des für das Bearbeiten des Werkstückes nötigen hohen Druckes.
Zur Annäherung des Presskopfes an das Werkstück dient der hydraulische Niederdruckzylinder k mit dem Kolben i und dem Dampft'eibzylinder j. Auch. der Zylinder k steht durch die Leitung p und die vorerwähnte Leitung e mit dem Presszylinder c in Verbindung.
An die Leitung e ist gemäss der Erfindung noch ein Windkessel I in nachstehender Weise angeschlossen. In die Verbindungsleitung p des Zylinders k mit der Leitung e ist ein Rückschlagventil M eingeschaltet, so dass der Zylinder k vom Zylinder f abgeschlossen ist, wenn der letztere die Bearbeitung des Werkstückes vollführt. Ein zweites Rückschlagventil 1Z
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bewirkt, dass der Zylinder k während des Rücklaufes des Kolbens des Dampftreibzylinders j mit Druckwasser stets gefüllt bleibt. Ferner ist in der Leitung e ein gesteuertes Ventil r angeordnet, durch welches der Windkessel 1 mit dem Zylinder c verbunden werden kann, wenn der Presskolben a anzuheben ist.
Zu diesem Zwecke zweigt vom Ventilgehäuse des Ventils r eine Leitung s ab, die in die in den Windkessel führende Rohrleitung P1 mündet.
Die Arbeitsweise der Presse ist folgende : Das Aufsetzen des Presskopfes b auf das zu bearbeitende Werkstück bzw. der Niedergang des Presskolbens a erfolgt unter Vermittlung der Zylinder j und k. Dabei wird das Ventil in angehoben und das Druckwasser fliesst durch die Leitung e in den Zylinder c. Der Presskopf a bewegt sich abwärts bis er am Werkstück aufsitzt.
Ist dies geschehen, so beginnt durch die Betätigung des Kolbens g des Hochdruckzylinders f die Bearbeitung des Werkstückes. Wird nach der Bearbeitung des Werkstückes der Dampfauslass des Zylinders h geoffnet, so tritt das in den Zylinder c gedrückte Wasser infolge des Anhebens des Presskopfes durch die Rückführzylinder d wieder in den Zylinderf zurück und der Kolben g kehrt an sein Hubende zurück. Der Presskolben a ist demnach nur um seinen Arbeitshub wieder gehoben worden. Wird der Auslass des Zylinders j geöffnet, so dass der Kolben i nach unten geht, so strömt das im Windkessel 1 befindliche Wasser nach Anheben des Ventiles n in den Zylinder k zurück, wodurch derselbe bis an sein Hubende zurückkehrt und nunmehr gleichfalls zu einem neuen Senken des Presskopfes bereitsteht.
Da das im Windkessel l befindliche Wasser unter Druck steht, sind die Leitungen p und P1 mit Wasser gefüllt, so dass bei einer neuen Verschiebung des Kolbens im Zylinder/ sofort eine Verschiebung des Presskolbens a im Zylinder c veranlasst wird, da auch die Leitung e unter der Wirkung der Rückführungszylinder stets gefüllt bleibt.
Ist es nötig, den Presskopf b und sohin den Presskolben a aus irgendwelchem Grunde anzuheben (z. B. Erzielung einer Verschiebung des Werkstückes), so wird das Ventil r angehoben und das im Zylinder c befindliche Wasser kehrt durch die Leitungen e, s infolge der Wirkung der Rückführungszylinder in den Windkessel 1 zurück.
Durch die beschriebene Anordnung ist es demnach ermöglicht, dass jede Betätigung der Kolben g oder i eine Verschiebung bzw. eine Druckwirkung des Presskopfes bewirkt, ohne dass hierbei ein Dampfverbrauch nötig ist, der nicht einer Verschiebung des Presskopfes entspricht, und zwar dadurch, dass die Kolben der Dampftreibzylinder h, j stets aus ihrer unteren Endlage ihr Spiel beginnen und die aus den hydraulischen Zylindern f, k, zum Zylinder c führenden Leitungen bereits vor dem Anheben der Kolben g und i in den Zylindern f, k mit Wasser gefüllt sind.
Es könnte auch das Ventil r ganz entfallen bzw. durch ein Organ ersetzt werden, welches gleichzeitig auf die Ventile m, n einwirkt. In diesem Falle würde es genügen, um das im Zylinder c enthaltene Wasser zum Windkessel 1 zurückleiten zu können, die beiden Ventile , n mittels des zu diesem Zwecke vorgesehenen vorerwähnten Organes anheben zu können. Der Treibzylinder für niedrigen Druck könnte auch auf einen oder mehrere hydraulische Hilfskolben an der Presse wirken, welche den Presskolben a senken. Während dieses Arbeitsganges müsste der Windkessel 1 die Füllung des Zylinders c besorgen. Auch in diesem Falle würde der Kolben des Dampftreibzylinders j seinen Hub aus seiner unteren
Stellung beginnen.
Der Kolben g könnte auch unmittelbar in den Zylinder c tauchen. Die
Steuerung der Ventile M, n, r kann von Hand oder durch mechanische Einrichtungen erfolgen. Die Betätigung der hydraulischen Zylinder f, k bzw. deren Dampftreib- apparate kann durch einen gesonderten oder durch einen gemeinsamen Antrieb bewirkt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Dampfhydraulische Schmiedepresse mit ständig unter Druck stehenden Rückführzylindern, dadurch gekennzeichnet, dass an die Verbindungsleitung (e) zwischen dem hydraulischen Hochdruckzylinder (f) und dem hydraulischen Niederdruckzylinder (ll) mit dem Presszylinder (c) ein Windkessel (IJ angeschlossen ist, welcher alle Leitungen ständig gefüllt hält und dadurch ein Zurückführen des Dampfkolbens des Niederdrucktreibapparates an sein Hubende nach jedem Arbeitsgange dieses Appa : ates bewirkt.
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Steam hydraulic forging press with continuously pressurized return cylinders.
I) The subject matter of the invention relates to hydraulic forging presses operated with steam propellers and aims to achieve greater steam economy compared to the known devices. There are known presses in which a cylinder operated on one side with high pressure steam is used as the steam treibappajat, which hydraulically adjusts the plunger corresponding to the forging work, while the pressing head is placed on the workpiece by means of an accumulator (air chamber) or by the Dead weight of the press head takes place. With such devices, if you wanted to achieve a quick approach stroke, you had to work with a high pressure in the air chamber.
Since this pressure had to be overcome again by the return cylinders when the stroke is reversed, this results in great losses of force.
A second steam cylinder has therefore been used in such forging presses, the task of which is to carry out the approach stroke. In this type of forging press, however, the piston of this cylinder has not returned to the bottom after the approach stroke has been completed to reverse the stroke of the forged piston by the return cylinder, but only moved such a piece as the size of a working stroke - about 5 to 6 cin - corresponds to free space for inserting the next work piece. This created a harmful space under the piston of the second cylinder, which had to be filled with steam before the piston could be set in motion.
This loss of steam resulting from the filling of the harmful space is avoided according to the invention in that an air chamber that keeps it constantly filled is switched on in the pressurized water line in such a way that it is possible to return the pistons of the two steam cylinders to their stroke end after each operation. This arrangement has the advantage that any steam consumption which does not correspond to a useful output of the plunger or press head is avoided.
The invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment.
The hydraulic press consists of the press piston a, the press head b, the press cylinder c and the return cylinders d, which can be operated either hydraulically or by steam and are constantly under pressure. The cylinder c is connected by a pipe e to the hydraulic high-pressure cylinder f, the piston g of which is actuated by the steam drive cylinder h. The cylinder h is used to generate the high pressure required for machining the workpiece.
The hydraulic low-pressure cylinder k with the piston i and the steam cylinder j serve to bring the press head closer to the workpiece. Also. the cylinder k is connected to the press cylinder c through the line p and the aforementioned line e.
According to the invention, an air vessel I is connected to line e in the following manner. A check valve M is switched into the connecting line p of the cylinder k with the line e, so that the cylinder k is closed off from the cylinder f when the latter is processing the workpiece. A second check valve 1Z
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has the effect that the cylinder k always remains filled with pressurized water during the return of the piston of the steam drive cylinder j. Furthermore, a controlled valve r is arranged in the line e, through which the air chamber 1 can be connected to the cylinder c when the plunger a is to be raised.
For this purpose, a line s branches off from the valve housing of the valve r and opens into the pipeline P1 leading into the air chamber.
The mode of operation of the press is as follows: The pressing head b is placed on the workpiece to be processed or the press piston a descends with the intermediary of cylinders j and k. The valve in is lifted and the pressurized water flows through line e into cylinder c. The pressing head a moves downwards until it rests on the workpiece.
Once this has happened, the actuation of the piston g of the high-pressure cylinder f starts machining the workpiece. If the steam outlet of the cylinder h is opened after the workpiece has been machined, the water pressed into the cylinder c returns to the cylinder f due to the lifting of the press head by the return cylinder d and the piston g returns to its stroke end. The plunger a has therefore only been raised again by its working stroke. If the outlet of the cylinder j is opened so that the piston i goes down, the water in the air chamber 1 flows back into the cylinder k after the valve n is lifted, whereby the same returns to its end of stroke and now also to a new lowering of the press head is ready.
Since the water in the air tank l is under pressure, the lines p and P1 are filled with water, so that when the piston is moved again in the cylinder /, a displacement of the plunger a in the cylinder c is immediately initiated, since the line e is below the effect of the return cylinder always remains full.
If it is necessary to raise the press head b and thus the press piston a for any reason (e.g. to achieve a displacement of the workpiece), the valve r is raised and the water in the cylinder c returns through the lines e, s as a result of the Effect of the return cylinder in the air chamber 1 back.
The described arrangement therefore makes it possible that each actuation of the piston g or i causes a displacement or a pressure effect of the press head without the need for steam consumption that does not correspond to a displacement of the press head, namely because the piston the steam drive cylinders h, j always start their game from their lower end position and the lines leading from the hydraulic cylinders f, k to cylinder c are already filled with water before the pistons g and i are lifted in cylinders f, k.
The valve r could also be omitted entirely or replaced by an organ which acts simultaneously on the valves m, n. In this case, in order to be able to return the water contained in the cylinder c to the air tank 1, it would be sufficient to be able to raise the two valves n by means of the aforementioned organ provided for this purpose. The drive cylinder for low pressure could also act on one or more hydraulic auxiliary pistons on the press, which lower the press piston a. During this operation, the air chamber 1 would have to fill the cylinder c. In this case, too, the piston of the steam drive cylinder would lift its stroke from its lower one
Start position.
The piston g could also dip directly into the cylinder c. The
The valves M, n, r can be controlled by hand or by mechanical devices. The actuation of the hydraulic cylinders f, k or their steam propellants can be effected by a separate drive or by a common drive.
PATENT CLAIMS: i. Steam hydraulic forging press with continuously pressurized return cylinders, characterized in that an air chamber (IJ) is connected to the connecting line (e) between the hydraulic high-pressure cylinder (f) and the hydraulic low-pressure cylinder (ll) with the press cylinder (c), to which all lines are permanently holds filled and thereby a return of the steam piston of the low-pressure drive apparatus to its end of stroke after each operation of this apparatus: