Ständer, insbesondere für hydraulische Pressen In hydraulischen Pressen entstehen grosse, in ent gegengesetzten Richtungen wirkende Kräfte, die von einem Ständer aufgenommen werden. In kleineren Pressen ist dieser Ständer gewöhnlich in einem Stück gegossen; aber bei grösseren Pressen besteht der Stän der gewöhnlicherweise aus zwei Jochen, die von kräftigen Bolzen oder Zugstangen zusammengehalten werden. In beiden Fällen werden die Ständer sehr schwer; denn in beiden Fällen bilden die Ständer ein statisch unbestimmtes System, weshalb die Beanspru chungen in den verschiedenen Teilen des Ständers nicht exakt berechnet werden können.
Die spezifi schen Beanspruchungen müssen deshalb aus Sicher heitsgründen niedrig gehalten werden.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, einen Stän der zu schaffen, der ausserordentlich grosse Kräfte aufnehmen kann, bei dem die Beanspruchungen mit Sicherheit bestimmt werden können, so dass auch das Material in ökonomischer Weise ausgenützt werden kann, bei dem ferner für die am meisten beanspruch ten Teile des Ständers kalt gezogenes Material mit hoher Festigkeit verwendet werden kann und dessen Gewicht schliesslich im Verhältnis zu den Kräften, die bewältigt werden sollen, sehr niedrig gehalten werden kann.
Der Ständer nach der Erfindung weist zwei pris matische, aussen von gewölbten und innen von flachen Flächen begrenzte Joche auf, die in einem Abstand voneinander durch zwei parallelepipedförmige Di stanzstücke gehalten werden, welche gegen die fla chen Flächen der beiden Joche anliegen, wobei er findungsgemäss die Joche von einem Stahlbandmantel gegen die Distanzstücke gepresst werden, dessen Stahl band in mehreren Schichten um die Joche gewickelt ist. In dem Ständer ist zweckmässig eine Schicht aus einem Schmiermittel konzentrisch mit den gewölbten Teilen des Bandmantels vorgesehen, welche Schicht vorzugsweise zwischen dem Bandmantel und den gewölbten Flächen der Joche liegt.
Zwischen die Schmiermittelschicht und den Bandmantel ist zweck mässigerweise ein Blech eingelegt, das das Eindringen des Schmiermittels zwischen die Schichten des Band mantels verhindert. Als Schmiermittel ist vorzugs weise Graphitpulver verwendet.
Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch zwei bekannte Ständer, die in einem Stück aus Stahlguss hergestellt sind. Der in der Fig. 3 gezeigte Ständer bekannter Ausführung ist aus zwei prismatischen Jochen mit halbkreisförmigem Querschnitt gebildet, welche Joche von einem sie umgebenden, massiven, kettengelenkförmigen Mantel zusammengehalten werden. Fig.4 zeigt schematisch einen beispielsweisen Ständer nach der Erfindung.
Fig.5 ist ein vertikaler Schnitt durch diesen Ständer, Fig. 6 eine Seitenansicht und Fig. 7 eine Endansicht. Fig.8 ist ein Schnitt parallel zur Längsachse des Ständers längs der Linie<B>A -A</B> in Fig. 7. Fig. 9 zeigt als Einzelheit die Mittel zur Befestigung des Bandes an den Enden.
Der Ständer nach Fig. 1 ist in einem Stück 1 aus geführt mit einer praktisch rechteckigen Öffnung 2 von der Höhe Z und der Breite b. Die Ecken 3 sind scharf. In der Öffnung wirkt die Kraft P an zwei ent gegengesetzten Seiten. Diese Kraft erzeugt Spannung in den beiden Schenkeln 4. Da diese Schenkel 4 als zwei in zwei andern Balken 5 fest eingespannte Bal ken betrachtet werden müssen, welche Balken 5 der Kraft P ausgesetzt sind, werden die Balken 4 teils einer Zugkraft und teils einem Biegemoment, das von der Deformation der Balken 5 herrührt, ausgesetzt.
Die spezifische Beanspruchung p wird dann ungefähr so, wie es in dem im rechten Schenkel des Ständers gezeichneten Diagramm dargestellt ist, über den Querschnitt des Schenkels variieren. In den Ecken 3 kommen noch Spannungskonzentrationen hinzu, so dass die Spannungsverteilung noch ungünstiger wird. Bei Belastung wird deshalb häufig die Streckgrenze des Materials in den Ecken überschritten, so dass das Material dort ermüdet und Risse entstehen, die schliesslich zu einem Bruch des Ständers führen können.
Wenn man, wie in Fig.2 gezeigt, die scharfen Ecken 3 durch Hohlkehlen 6 ersetzt, wird bei unver änderter Kraft P die Spannung an den Ecken etwas vermindert. Die Verbesserung ist aber unerheblich, und auch diese Konstruktion ist riskant. Hierzu kommt, dass die elastische Dehnung in dieser letzten Ausführungsform grösser wird als in der Form nach Fig.1. Die Länge der Schenkel wird nämlich<I>l + 2 a 1.</I> Ausserdem werden die Teile 7 bei der Belastung etwas zusammengepresst.
Der Ständer nach Fig. 3 besteht aus einem lang gestreckten, rohrförmigen Mantel 9 mit zwei innern Zylinderflächen und zwei halbzylindrischen Teilen B. Unter der Voraussetzung, dass die Reibung zwischen den Teilen 8 und dem Mantel 9 so klein wäre, dass diese bei der ungleichen Deformation unbehindert aufeinander gleiten könnten, würden die von der Kraft P in den geraden Teilen des Mantels 9 entste henden Beanspruchungen ungefähr gleichmässig über den ganzen Querschnitt verteilt. Diese Bedingung kann aber nicht erfüllt werden, weil es ausserordent lich schwierig ist, eine vollständige und zuverlässige Schmierung mit Graphit zwischen so grossen und steifen Körpern herbeizuführen, da die Formverände rung doch einen oder mehrere Zentimeter betragen kann.
In Wirklichkeit wird der Ständer nach Fig. 3 sich auch wie ein steifes System verhalten, und die Ausführungsform wird mit Rücksicht auf die Festig keit der Ausführungsform nach Fig. 1 äquivalent. Der Ständer wird deshalb an den Ecken 3 bersten.
Fig.4 zeigt einen Ständer nach der Erfindung. Dieser Ständer besteht aus zwei halbzylindrischen Jochen 10 und zwei parallelepipedischen Distanz stücken 11, die von einem Mantel 12 zusammengehal ten werden, welcher Mantel aus einem in mehreren Schichten aufgewickelten Stahlband besteht. Zwischen den gewölbten Flächen der Joche 10 und des Man tels 12 ist eine Schmiermittelschicht, zweckmässiger weise aus Graphit, angeordnet, wogegen aber zwi schen den verschiedenen Schichten des Bandes keine reibungsvermindernden Stoffe vorhanden sein sollen.
Bei der Verwendung eines Mantels, der aus mehreren übereinander gelagerten Schichten aus einem leicht biegsamen Stahlband besteht, ist es möglich, eine vollwertige und zuverlässige Schmierung mittels Gra phit zwischen dem Mantel 12 und den Jochen 10 zu erhalten. Hierdurch erhält man ein Gleiten zwischen den halbzylindrischen Jochen 10 und der innern ge wölbten Fläche des Bandmantels 12, da die Joche 10 und der Mantel 12 bei Belastung ungleich deformiert werden. Hierdurch wird der Ständer statisch be- stimmt, und die Beanspruchungen in demselben kön nen berechnet werden.
Da das Stahlband des Mantels aus kalt gezogenem Material mit hoher Festigkeit be stehen kann, wird die zulässige Spannung im Mantel hoch und deshalb das Gewicht des Ständers sehr niedrig im Verhältnis zu der Kraft, die er aufnehmen kann. Dem Stahlband im Mantel 12 wird beim Auf wickeln eine gewisse Vorspannung gegeben. Diese Vorspannung soll so berechnet werden, dass die Druckbeanspruchung in den Distanzstücken 11 un mittelbar unter der Fliessgrenze des Materials liegt, wenn der Bandmantel fertiggewickelt ist.
Beim Wik- keln des Bandes ist die Vorspannung in den verschie denen Schichten verschieden und wird zweckmässiger weise so gewählt, dass die Beanspruchungen in sämt lichen Schichten ungefähr gleich sind, wenn die Kraft P ihren grössten zulässigen Wert erreicht hat. Die ganze auf die beiden parallelepipedischen Di stanzstücke 11 wirkende Druckkraft muss wenigstens gleich der Kraft P sein, der der Ständer im Betrieb widerstehen muss.
Es ist deshalb klar, dass die Ver längerung des Abstandes zwischen den Jochen 10, wenn die Kraft P von Null bis P"," wächst, gleich der Verlängerung der Distanzstücke 11 ist, wenn die Belastung in diesen von ihrem höchsten bis auf ihren niedrigsten Wert sinkt. Durch den Umstand, dass die Kraft, welche die Distanzstücke 11 auf die Joche 10 ausüben, kleiner wird, wenn die Kraft P wächst, wird die Vergrösserung des Abstandes zwischen den Jo chen 10 die kleinstmögliche. Zusatzspannungen im Material in der Nähe der Ecken 14 können auch nicht entstehen, weil die Joche 10 und die Distanz stücke 11 getrennt sind. Wenn die Kraft P einen gewissen Wert überschreitet, entsteht nur ein dünner Spalt zwischen den Anlegeflächen 13, zwischen den Jochen 10 und den Distanzstücken 11.
Dieser Spalt beginnt zuerst an den Ecken 14 und wird je nach Vergrösserung der Kraft P vergrössert.
In den Fig.5 bis 9 bezeichnet 16 blanke Metall bleche, die zwischen dem Bandmantel 12 und den Jochen 10 angeordnet sind. Zwischen den Blechen 16 und den Jochen 10 ist ein graphitimprägniertes Tuch 15 eingelegt. 17 bezeichnet ein Schutzblech ausserhalb des Bandmantels 12. 18 bezeichnet Giebel stücke mit Flanschen 19, die von Bolzen 20 und 21 zusammengehalten werden. Die Giebelstücke 18 wer den bezüglich der Joche 10 durch die in die Nuten 23 der Joche 10 eingreifenden Rillen 22 an den Giebel stücken 18 in Lage gehalten.
Mit 25 sind Löcher zur Befestigung von Traggliedern für den Transport der Joche 10 bezeichnet. 26 sind kurze Stifte, durch welche die Joche 10 und die Distanzstücke 11 gegen einander fixiert werden, ehe die Wicklung des Man tels 12 aufgebracht wird.
Da die Joche 10 durch die Beanspruchung bei der Aufwicklung des Mantels 12 etwas gebogen werden, wird die überführung der Kraft von denselben auf die Distanzstücke 11 gegen die innern Kanten der selben konzentriert, wodurch die Distanzstücke einer Biegung nach aussen ausgesetzt werden, so dass ihre Endflächen nicht mehr parallel bleiben. Durch die Aussparungen 27 wird die Biegung der Joche zwar nicht verhindert, aber die axialen Druckkräfte in den Distanzstücken 11 werden nach aussen verschoben, wodurch die oben genannte Biegetendenz verschwin det.
Die erwähnte Ausbiegung kann auch dadurch verhindert werden, dass die Distanzstücke 11 mit nicht ganz parallelen Endflächen versehen werden.
Fig.9 zeigt, wie ein Ende des Bandes 29 im Bandmantel 12 verankert wird. In das Giebelstück 18 ist ein Bolzen 28 eingesetzt, der einen Schlitz hat, dessen Breite gleich der Dicke des Bandes 29 ist. Wenn der Mantel 12 fertiggewickelt ist, wird das Band 29 in den Schlitz des Bolzens 28 eingelegt, und eine im voraus auf das Band aufgesetzte Hülse 30 wird auf dem Band festgeklemmt. Der Zug im Band wird dann vom Bolzen 28 aufgenommen, und das Band kann abgeschnitten werden. Der Ständerkörper wird von einer Anzahl Konsolen 31 getragen, die mittels Bolzen 33 an dem einen Joch 10 befestigt sind. Diese Konsolen ruhen auf einer Grundplatte oder einem Gerüst 32.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die in den Figuren gezeigte Ausführung beschränkt. Es kann zum Beispiel zweckmässig sein, die halbzylindrischen Joche 10 durch Joche zu ersetzen, deren Querschnitt ein Teil einer Ellipse ist. Es kann auch zweckmässig sein, einen solchen Querschnitt zu wählen, dass der Krümmungsradius gegen die Anliegeflächen mit den Distanzstücken kontinuierlich gegen unendlich wächst.