Hydraulische Presse mit mehreren Zylindern. Gegenstand der Erfindung ist eine hy draulische Presse mit mehreren Zylindern, welche erfindungsgemäss mit einer Druekver- teilvorrichtung versehen ist, die jedem Zy linder einen solchen Druck zuteilt, dass die Resultierende des von den hydraulischen Zy lindern erzeugten Druckes mit der Resultie renden der Gegenkraft des Pressgutes zu sammenfällt.
In der Zeichnung sind beispielsweise Aus führungsformen des Erindungsegentandes schematisch dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Seitenansicht der Einrichtung mit Teilschnitt nach Linie I-I in Fig. 1, Fig. 3 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform der Einrichtung, teilweise im Schnitt, Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit Schnitt durch die Steuervorrichtung und einen Druckzylinder, Fig. 5 und 6 Varianten zu Fig. 1 und 2, Fig. 7 und 8 Varianten zu Fig. 3 und 4 und Fig. 9 eine dritte Ausführungsform der Einrichtung.
Bei der ersten Ausführungsform gemäss den Fig. 1 und 2 weist die lhydraulisehe Presse einen untern Träger 1 und einen obern Träger 2 auf, welche durch Säulen 3 mitein ander fest verbunden sind. In den obern Trä ger sind zwei Presszylinder 4 eingebaut. Die Anzahl der Presszylinder kann auch grösser als zwei sein; auch können die Presszylinder in den untern Träger eingebaut sein. Die Kolben 10 wirken auf den mit ihren Unter enden verbundenen Druckbalken 5 ein, wel cher an den Säulen 3 mit wenig Spiel geführt ist. Im gezeichneten Beispiel sind die Kolben doppelwirkend. Die Einrichtung kann aber auch mit gleichem Vorteil für Pressen mit einfach wirkenden Kolben angewendet wer den, sofern die resultierende Gegenkraft zwi schen den beiden Kolben liegt.
Im vorliegen den Beispiel weist jeder Zylinder ein eigenes Steuerorgan 6 auf, welches mit den Zylindern durch Rohrleitungen räumlich fest verbunden ist. Im gezeichneten Beispiel ist als Steuer organ eiri \Kolbenschieber gewählt. Es kann jedoch auch eine andere Konstruktion Ver wendung finden. Auf dein Druckbalken 5 ist die Steuerwelle 8 gelagert und macht diese Bewegung mit. Die Steuerorgane 6 sind je mit einem Hebel 7 mit der Steuerwelle 8 ver bunden, wobei der Weg der Hebel 7 durch am Druckbalken 5 angeordnete Anschläge 7', 7" begrenzt ist. Die Steuerwelle 8 kann mit tels eines Hebels 9 einen durch den Anschlag 7' begrenzten Weg im Sinne des Pfeils a verdreht werden. Die Gehäuse 6' sind mit den Zylindern fest verbunden.
Der Pressvorgang- ist folgender a) Senken des Druckbalkens für den Fall, da.ss die resultierende Gegenkraft zwischen den Kolben liegt: Die Steuerwelle 8 wird mittels des Hand hebels 9 in der Richtung des Pfeils a ge dreht. Hebel 7 hebt den Kolbenschieber des Steuerorganes 6 an und Druckflüssigkeit tritt in die obere Kolbenseite. Die Kolben 10 be wegen sich nach unten und die Kolbenbewe gung kommt nun zum Stillstand.
Da die Steuerwelle 8 sowie auch die Anschläge 7' und 7" am Druckbalken angeordnet sind, müs sen auch die Hebel 7 die Bewegung nach unten mitmachen, wodurch die Steuerorgane 6 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückge führt werden. Jedes Steuerorgan ist so gebaut, dass kleinste Abweichungen aus der Mittellage oder Ausgangslage (Fug. 2) genügen, um Druckflüssigkeit in die obere oder untere Zy linderseite zu leiten. Die Kolben 10 können sich nur so weit bewegen, als sie durch Hebel 9 und 7 dirigiert werden. Da nun die Hebel 7 der Steuerorgane 6 durch die Welle 8 starr verbunden sind, ist jeder Kolben gezwungen, die gleiche Abwärtsbewegung zu machen.
Die Resultierende R der beiden in diesem Fall gleich gerichteten Kräfte P und P' der beiden Druckkolben 10 fällt zusammen mit der Re- sultierenden R' der Gegenkraft des zwischen den Presskolben unter den Druckbalken 5 ge setzten Pressgutes. Das Zusammentreffen der beiden Resultierenden R, R' wird dadurch ermöglicht, dass eine Schrägstellung des Druckbalkens 5 die Steuerung beeinflusst, und zwar derart, dass der Druckbalken sofort wie der in die horizontale Stellung zurückge führt wird.
b) Senken des Druckbalkens für den Fall, dass die resultierende Gegenkraft ausserhalb der Zylinder liegt, wie in Fig. 1 gezeichnet Hierbei muss der linke Kolben eine auf wärtsgerichtete Kraft erzeugen. Dies erfolgt in der Weise, dass der linke Kolben, da ihm kein Widerstand entgegengesetzt ist, zu nächst eine kleine Voreilbewegung abwärts gegenüber dem rechten Kolben ausführt, wo durch der Druckkolben 5 und somit auch die Welle 8 in leichte, durch ihr Spiel in ihren Lagern ermöglichte Schräglage versetzt wird. Dadurch wird das Steuerorgan 6 des linken Kolbens etwas über die Mittellage nach unten bewegt, wodurch der linke Kolben auf der untern Seite Druck erhält und hierdurch in die gleiche Stellung wie der Kolben rechts zurückgeführt wird.
Bei dieser Anordnung des Pressgutes ist die Resultierende R der beiden einander ent gegengesetzt gerichteten Kräfte P und P stets gleich der Resultierenden R' der Gegen kräfte des Pressgutes, wobei stets ein Aus gleich der Kolbenwege der beiden Kräfte P und P stattfindet und wobei R und R' zu sammenfallen. Durch diesen Ausgleich wird der Druckbalken nach anfänglicher Schräg stellung wieder in seine Horizontalstellung ausgerichtet.
Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Aus führungsbeispiel wird die durch das Steuer organ 14 gesteuerte Druckflüssigkeit nur ge gen die obere Kolbenseite zur Wirkung ge bracht. Das Heben des Druckbalkens 12 wird durch konstanten Druck gegen die untere Kolbenfläche erzeugt, welcher durch die Druckflüssigkeit in der Zuleitung 13 erzeugt wird.
Die Druckverteilung zu den beiden Zy lindern besorgt ein einziges Steuerorgan 14. Auf dem beweglichen Druckbalken 12 ist die Steuerwelle 15 gelagert. Mit derselben fest verbunden sind die Zahnräder 16 und 17. Das Zahnrad 16 kämmt mit einer mit dem feststehenden Träger 18 verbundenen Zahn stange 19. Das Zahnrad 17 kämmt mit einer beweglichen Zahnstange 20. Die Zahnstange 20 ist mit der Kolbenstange des Druckver- teilerorganes 14 verbunden. Dieses ist so ge baut, dass es in der gezeichneten Mittellage beiden Zylindern Druckflüssigkeitszutritt ge währt.
Bei einer kleinen Verschiebung aus der Mittellage wird der Druekflüssigkeits- zutritt zu dem einen oder andern Zylinder gedrosselt. Ist z. B. das Pressgut, wie in Fig.3 gezeichnet, exzentrisch angeordnet, so ist der Pressvorgang folgender: Ein Steuer organ 23 für Ein- und Auslass der Druck flüssigkeit wird auf Einlass gestellt, Fig.3a. Das Steuerorgan 14 befindet sich in Mittel lage.
Die beiden Kolben 11 senken sieh gleich mässig, bis der Druckbalken auf das Pressg zt auftrifft. In diesem Moment tritt infolge des den Kräften P und P' sich entgegensetzenden ungleichen Widerstandes des exzentrisch an geordneten Pressgutes eine leichte Schrägstel lung des Druckbalkens ein, welche bewirkt, dass das Steuerorgan 14 nach oben aus der Mittellage abgelenkt wird. Diese Ablenkung hat zur Folge, dass der Druckflüssigkeits zutritt zum linken Kolben 11 gedrosselt wird, wodurch die Voreilbewegung des linken Kol bens unterbrochen wird. Durch die Fortdauer des Druckmittelzuflusses zum rechten Kolben wird aber der Druckbalken wieder in die waagrechte Stellung ausgerichtet.
Infolge der exzentrischen Anbringung des Pressgutes finden die beiden durch die Press- zylinder ausgeübten Kräfte ungleichen Wider stand. Der auf den kleineren Widerstand tref fende Kolben bewegt sich daher rascher und macht den grösseren Weg. Durch die beson dere Bewegungsverbindung des Druckbalkens mit den Steuerorganen durch die Steuerwelle wird bei ungleichen Kolbenwegen infolge Schrägstellung des Druckbalkens die Druck flüssigkeitssteuerung so beeinflusst, dass sofort wieder ein Bewegungsausgleich der Kolben wege in bezug zueinander und damit eine Ausrichtung des Druckbalkens in die waag rechte Lage zustande kommt.
Der beschrie bene Vorgang bewirkt, dass die Resultierende der beiden Kräfte P und P' mit der Resul tierenden R des Pressgutes zusammenfällt.
An Stelle der beiden Zahnstangen und Zahnräder kann die Verbindung der Steuer welle mit einem festen Punkt einerseits und mit dem beweglichen Steuerorgan anderseits auch in anderer Weise erfolgen, z. B. durch Hebel, ähnlich wie in Fig. 1 und 2 gezeichnet.
Die Varianten zu Fig. l und 2 in den Fig. 5 und 6 weisen dieselbe Wirkungsweise auf wie die erste Ausführungsform. Im Bei spiel gemäss Fig. 1 und 2 ist die Steuerwelle 8, welche die Bewegung des oder der Steuer organe mit der Bewegung des Druckbalkens in Zusammenhang bringt, auf dem Druck balken gelagert. In den Ausführungsformen gemäss Fing. 5 und 6 ist die Steuerwelle an dem oder an den Steuerorganen gelagert und nmaeht dessen oder deren Verschiebungsbewe gungen mit. Wird der Hebel 9 in Pfeilrich tung a bewegt, so bewegt sich im ersten Mo ment das ganze Steuergestänge um den Zap fen 5'; das Steuerorgan wird nach oben ver schoben, was bewirkt, dass sich der Druck kolben samt Steuergestänge nach abwärts bewegt und so das Steuerorgan wieder in die Mittellage zurückführt.
Diese Wirkungsweise wird dadurch ermöglicht, dass der Hebel 25 auf der Welle 8 entweder fest angeordnet oder mittels klemmender Bride befestigt ist. In letzterem Falle kann der Winkel des He bels 25 mit der Kolbenstange nur durch Lö sung der klemmenden Bride verstellt werden. Der Hebel 25 greift mittels einer Gabel 25' an einem seitlichen Zapfen 5' des Druckbal kens 5 an. Auch hier ist eine wirksame Ver stellung des Steuerorganes durch ein gewis ses Spiel der Vorrichtung ermöglicht. Die Verbindung der Steuerwelle mit dem beweg lichen Druckbalken kann, wie in den Fällen von Fig. 1 bis 4, durch Hebel, Zahnräder oder Nocken erfolgen.
Die Fig. 5 und 6 entsprechen im wesent lichen der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2, bei welcher jeder Zylinder ein eigenes Steuerorgan aufweist.. Fig. 5 zeigt die Verbin dung der Steuerwelle 8 mit. dem beweglichen Druckbalken 5 durch Hebel 25 und Fig. 6 eine Verbindung der Steuerwelle mit dem beweg lichen Druckbalken durch eine Nockenseheibe 26. Die Wirkungsweise ist analog der für die Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 beschrie benen.
Fig. 7 und 8 entsprechen im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4, bei welcher die Druckverteilung zu den beiden Zylindern durch ein einziges Steuerorgan er folgt.
Am einen Ende der Presse ist die Steuer welle 21 (Fug. 7) am feststehenden Träger 27 gelagert. Am andern Ende (Fig.8) ist die Steuerwellenlagerung mit der Kolbenstange des Steuerorganes 22 verbunden. Bei sy mme- trischer Druckverteilung, das heisst wenn der resultierende Gegendruck in der Mitte der beiden Kolben ist, bewegt sieh der Druekbal- ken in genau horizontaler Lage abwärts. Diese Bewegung wird durch die beiden Zahnstan gen 28 atü die Zahnräder 29 übertragen, welche auf der Welle 21 befestigt sind.
In folge der gleich grossen Bewegung der beiden Zahnstangen 28 bleibt die Welle 21 in hori zontaler Lage, was bewirkt, dass auch das Steuerorgan 22 in seiner Mittellage bleibt und hierdurch den beiden Zylindern einen gleich grossen Druck erteilt.
Wenn jedoch der resultierende Gegen druck ausserhalb der Mitte der beiden Kolben, z. B. rechts, liegt, so findet ein kleines Zurück bleiben des rechten Druckkolbens statt; die Drehbewegung der Zahnräder 29 ist jedoch gleich gross. Die Mitte des rechts gezeich neten Zahnrades 29 bewegt sich daher nach oben und ebenso das Steuerorgan 22. Dies bewirkt eine zunehmende Drosselung der Druckflüssigkeit zum linken Druckkolben und eine verkleinerte Drosselung der Druckflüssig keit zum rechten Kolben.
Die Verschiebung des Steuerorganes er folgt soweit, bis die Resultierende der beiden Druckkölben mit der Resultierenden des Ge gendruckes zusammenfällt. Die Wirkungs weise ist analog der für die Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 beschriebenen.
An Stelle der Steuerwelle, welche die Be wegung der Steuerorgane einerseits mit der Bewegung des Druckkolbens in Zusammen hang bringt, kann auch ein Steuergestänge 30 treten. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 9 dargestellt und gilt für den Fall, in welchem jeder Zylinder sein eigenes Steuer organ erhält. Für den Fall nach Fig. 3 und 4, nach welchem nur ein einziges Steuerorgan für die Druckverteilung vorhanden ist, gilt die Anordnung ebenfalls, wenn man z. B. den Drehpunkt 24 statt mit einem Steuerorgan fest mit dem Maschinenständer verbindet und die Steuerung der Druckflüssigkeitszufuhr durch ein spezielles Organ, wie in Fig. 3a an gegeben, erfolgt.
Bei den bisher bekannten Konstruktionen von hydraulischen Pressen erhalten die Press- zylinder ihre Druckflüssigkeit von einem ge- meinsamen Steuerorgan. In Anwendung die ser Anordnung für den vorliegenden Fall, in welchem mehrere Zylinder vorhanden sind, er hält somit jeder Zylinder den gleichen Druck.
Diese Tatsache ist für den Spezialfall, bei welchem die Resultierende der im gepressten Gegenstand auftretenden Gegenkraft mit der Resultierenden des von den hydraulischen Zy lindern erzeugten Druckes übereinstimmt, ohne Nachteil. Für den allgemeinen Fall je doch, in welchem die resilitierende Gegen kraft seitlich verschoben ist, entsteht ein schädliches Kippmoment, welches durch die Druckbalkenführungen aufgenommen werden muss, und durch welches grosse Reibung und Verklemmung des Druckbalkens entsteht..
Die ser Nachteil tritt in dem in Fig.1 und 2 ge zeichneten Fall ganz besonders krass auf, wo der gepresste Gegenstand (ein zu pressender Ring) aussenseits angeordnet werden muss. Durch die beschriebene Einrichtung, welche den Druckbalken mit den Steuerorganen in Bewegungsverbindung bringt, wird die Ent stehung eines solchen schädlichen Kippmomen tes vermleden,incem die Umrichtung dafür sorgt, dass jeder Zylinder unabhängig denjeni gen Druck erhält,
dass die Resultierende R der von den hydraulischen Zylindern erzeug ten Kräfte P und P' mit der resultierenden Gegenkraft ZR' des Pressgutes zusammenfällt.