DE137090C - - Google Patents
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Description
KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Pochvorrichtung, bei welcher die Stempel frei beweglich unter dem Einfluis der Schwerkraft fallen können und welche den bisherigen Vorrichtungen dieser Art gegenüber den Vortheil zeigt, dafs die Bewegung der Pochstempel zu einer weit regelmäisigeren gestaltet wird, als wie dies bisher möglich war. Solche Pochwerke, bei welchen frei bewegliche Stempel angewendet wurden, sind bisher theils durch Wasserdruck, theils durch Luftdruck bethätigt worden, wobei das Druckmittel in einem Cylinder enthalten war, in welchem sich das obere Ende des Pochstempels als Kolben bewegte. Das im Cylinder befindliche Druckmittel wurde im Verein mit der Auf- und Abwärtsbewegung des Cylinders zum Heben des Pochstempels benutzt. Der Abwärtsgang des Stempels sollte dann unter dem Einflufs seiner eigenen Schwere erfolgen.The subject of the present invention forms a punching device in which the Stamp can fall freely movable under the influence of gravity and which the previous devices of this kind show the advantage that the movement the stamp is designed to be much more regular than was previously possible. Such stamping works, in which freely movable stamps were used, are hitherto operated partly by water pressure, partly by air pressure, the pressure medium was contained in a cylinder, in which the upper end of the punch as the piston moved. The pressure medium in the cylinder was combined with the up and down movement of the cylinder used to lift the stamp. The downward gear of the ram should then be below under the influence of its own gravity.
Nun ergaben die bisherigen Vorrichtungen dieser Art, sowohl die hydraulischen als die pneumatischen Pochwerke, den Uebelstand, dais die Pochstempel nicht im richtigen Augenblick auf das Pochgut auftrafen bezw. abgehoben wurden. Bei den hydraulischen Pochwerken wurde der Stofs des Cylinders beim Anheben zunächst dazu verwendet, um das Druckmittel, hier also das Wasser, aus dem Cylinder in den darum gelegten Behälter einzupressen und erst dann erfolgte eine Einwirkung auf den Preisstempel, der dadurch also in seiner Bewegung zurückblieb. Bei den pneumatischen . Pochwerken..'andererseits, wo ein allseits geschlossener Druckcylinder benutzt wurde, hatte man noch mit der Schwierigkeit zu kämpfen, dafs nicht allein unterhalb, sondern auch oberhalb des Kolbens ein Druckkissen entstand, das namentlich, nachdem der Cylinder bereits einige Hube gemacht hatte, dem unterhalb des Kolbens befindlichen Druckkissen entgegenwirkte und daher den Kolben aufhielt, so dafs er häufig mitten in seinem Abwärtsgange durch den dann bereits zurückkehrenden Cylinder aufgehalten wurde. Es kam vor, dafs der Cylinder sich abwärts bewegte, bevor der Stempel auf das Pochgut aufgeschlagen war. Hierzu kam noch die aus der Construction als nothwendiges Uebel sich ergebende bedeutende Reibung der einzelnen Theile und die Erhitzung der Luft während der Compressionsarbeit. Die dadurch bedingte Ausdehnung machte alle Berechnungen der Wirkung der Pochwerke illusorisch. Dann war man natürlich, um die Reibung möglichst einzuschränken, gezwungen, gewisse Abmessungen einzuhalten, indem der Cylinder bei den pneumatischen Vorrichtungen überdies eine bedeutende Länge und Weite haben mufste.Now the previous devices of this type, both hydraulic and pneumatic stamping machines, the problem that the stamps are not in the correct position Moment on the Pochgut met resp. were withdrawn. With the hydraulic The material of the cylinder was initially used for stamping work when it was lifted the pressure medium, in this case the water, from the cylinder into the container placed around it and only then did the price stamp affect the price so lagged behind in its movement. With the pneumatic. Stamping works .. 'on the other hand, where When a pressure cylinder closed on all sides was used, one still had to contend with the difficulty that this was not alone a pressure pad was created below, but also above the piston, namely, after the cylinder had already made a few lifts, the one below the piston counteracted the existing pressure pad and therefore stopped the piston, so that it often stopped in the middle of his descent by the then already returning cylinder became. It happened that the cylinder moved downwards before the stamp had struck the stamping material. In addition there was the important evil which resulted from the construction as a necessary evil Friction of the individual parts and the heating of the air during the work of compression. The resulting expansion made all calculations of the effect of the stamp mills illusory. Then was Of course, in order to limit the friction as much as possible, you are forced to use certain dimensions to be adhered to by the cylinder in the pneumatic devices also a must have considerable length and breadth.
Diese durch die Construction der bisherigen durch Druckmittel bethätigten Pochwerke bedingten Uebelstände vermeidet die vorliegende Erfindung nun dadurch, dais sie sowohl Luft als Flüssigkeit als Druckmittel anwendet und zugleich die Theile derart anordnet, dafs eine stete Geradführung ermöglicht ist, infolge dessen das Druckmittel stets unter denselbenThese were caused by the construction of the stamping works previously operated by pressure The present invention avoids inconveniences by providing both air as a fluid as a pressure medium and at the same time arranges the parts in such a way that one constant straight guidance is made possible, as a result of which the pressure medium is always under the same
Verhältnissen und unter Ausschlufs unvorhergesehener Reibung seine Wirksamkeit ausüben kann.Exercise its effectiveness under conditions and under the exclusion of unforeseen friction can.
Den Erfindungsgegenstand bringt beiliegende Zeichnung als beispielsweise Ausführungsform zur Darstellung, und zwar zeigtThe subject of the invention is shown in the accompanying drawing as an example of an embodiment for illustration, namely shows
Fig. ι ein Pochwerk mit den nach vorliegender Erfindung construirten Pochstempeln in der Vorderansicht.Fig. Ι a stamping mechanism with the stamping punches constructed according to the present invention in the front view.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht mit tlieilweisem Schnitt des Pochwerkes.Fig. 2 is a side view with partial section of the stamping mechanism.
Fig. 3 zeigt einen der die oberen Enden der Pochstempel umgebenden Cylinder in vergröfsertem Maisstabe in der Oberansicht nach Entfernung des Cylinderdeckels.Fig. 3 shows one of the cylinders surrounding the upper ends of the stamps in an enlarged view Corn stick in the top view after removing the cylinder cover.
Fig. 4 ist ein Verticalschnitt nach der Ebene ' B-B der Fig. 3.FIG. 4 is a vertical section along the plane ' BB of FIG. 3.
Fig. 5 zeigt den Cylinder im Verticalschnitt nach der Ebene A-Ä der Fig. 3.FIG. 5 shows the cylinder in vertical section along the plane A-A in FIG. 3.
Fig. 6 ist ein Horizontalschnitt nach der Ebene C-C der Fig. 4.FIG. 6 is a horizontal section along the plane CC of FIG. 4.
Fig. .7 und 8 zeigen eine besondere Ausführungsform, bei welcher der einen wesentlichen Bestandtheil der Vorrichtung bildende Druckluftcylinder in den Kolben selbst verlegt ist.Fig. 7 and 8 show a particular embodiment, in which the one essential Compressed air cylinders forming part of the device are installed in the piston itself is.
Wie bei den bekannten hydraulischen Pochwerken bildet auch bei vorliegender Erfindung der obere Theil / des Pochstempels den Kolben eines Cylinders α, welcher durch.eine in seinem unteren Theile gelegene Oeffnung i und eventuell durch Oeffnungen nahe dem oberen Rande des Cylinders mit einem den Cylinder umgebenden Wasserbehälter h in Verbindung steht, welcher das als Druckmittel benutzte Wasser aus dem Zuflufsgefäfs p vermittelst teleskopartig ausziehbarer Röhren q und der Kanäle u t empfängt. Der Kanal t mündet durch die Oeffnung ν nahe dem Boden des unten geschlossenen Behälters h aus. Der letztere ist ferner mit .einem Ueberlaufrohr w versehen, das durch den Kanal χ mit dem Behälter h in Verbindung steht und vermittelst ausziehbarer Röhren r in ein Gefäfs s ausmündet, das unter Atmosphärendruck steht. Der Kanal χ in der äufseren Wandung des Behälters h befindet sich oberhalb des normalen Wasserstandes, so dafs unabhängig von den beim Arbeiten der Vorrichtung bedingten zufälligen Störungen der Oberfläche eine gewisse Höhe des Wasserstandes im Behälter h erhalten bleibt. Ein Ventil y dient dazu, um erforderlichenfalls die Gröise der Durchtrittsöffnung χ zu regeln.As in the known hydraulic stamping mechanisms, the upper part / of the stamping die in the present invention also forms the piston of a cylinder α, which through an opening i located in its lower part and possibly through openings near the upper edge of the cylinder with a water container surrounding the cylinder h is connected, which receives the water used as pressure medium from the inlet vessel p by means of telescopically extendable tubes q and the channels ut. The channel t opens out through the opening ν near the bottom of the container h, which is closed at the bottom. The latter is also provided with an overflow pipe w which is connected to the container h through the channel χ and opens into a vessel s by means of extendable tubes r which is under atmospheric pressure. The channel χ in the outer wall of the container h is above the normal water level, so that regardless of the accidental disturbances of the surface caused by the operation of the device, a certain height of the water level in the container h is maintained. A valve y is used to regulate the size of the passage opening χ if necessary.
Der Cylinder α steht aufserdem mit einem Druckluftcylinder I in Verbindung, welcher in der Ausführungsform Fig. 1 bis 6 aufserhalb und in der Ausführungsform Fig. 7 und 8 innerhalb des Cylinders, und zwar im Kolben selbst angebracht sein kann. In diesem Druckluftcylinder wird nun eine ganz bestimmte Luftmenge während der Bewegung der Maschine erhalten, dessen veränderlicher Druck aber die eingangs erwähnte Ausgleichung der Unregelmäfsigkeiten bewirkt.The cylinder α is also connected to a compressed air cylinder I , which in the embodiment FIGS. 1 to 6 can be mounted outside the cylinder and in the embodiment FIGS. 7 and 8 inside the cylinder, namely in the piston itself. In this compressed air cylinder, a very specific amount of air is now obtained during the movement of the machine, the variable pressure of which, however, effects the above-mentioned compensation of the irregularities.
In der Ausführungsform Fig. 1 bis 6 wird die Verbindung des Druckluftcylinders / mit dem Cylinder α durch die am unteren Theile des Cylinders unterhalb der Oeffnung i belegene Oeffnung m hergestellt.In the embodiment of FIGS. 1 to 6, the connection of the compressed air cylinder / with the cylinder α is established through the opening m located on the lower part of the cylinder below the opening i .
Wenn sich nun der Cylinder aufwärts bewegt, so wird der dabei hervorgebrachte Stofs wie bei den früher rein hydraulischen Pochvorrichtungen ebenfalls im ersten Augenblick auf die im Cylinder α unterhalb des Kolbens / befindliche Druckflüssigkeit einwirken, von welcher hier aber nur ein Theil durch die Oeffnung i getrieben wird, deren Querschnitt wegen der allmählichen Verdeckung der Oeffnung durch den Kolben j beim Ansteigen des Cylinders sich allmählich verringert. Ein Theil der Druckflüssigkeit tritt durch die untere Oeffnung tn in den Druckluftcylinder I und erzeugt hier einen gewissen Druck. Es entsteht also eine Bufferwirkung während der Bewegung des Cylinders, nachdem die die Verbindung zwischen dem Cylinder und dem äufseren Wasserbehälter herstellende Oeffnung vollkommen verschlossen ist. Diese im Cylinder / abgeschlossene Luftmenge, deren Volumen und Druck ein für allemal bestimmt ist, kommt nun, sobald der Cylinder eine gewisse Höhe erreicht hat, zur Wirkung.If the cylinder now moves upwards, the material produced in the process, as in the earlier purely hydraulic pounding devices, also acts at the first moment on the pressure fluid in the cylinder α below the piston /, of which only a part is driven through the opening i whose cross-section is gradually reduced due to the gradual obscuration of the opening by the piston j as the cylinder rises. A part of the pressure fluid enters the compressed air cylinder I through the lower opening tn and generates a certain pressure here. So there is a buffer effect during the movement of the cylinder after the opening that establishes the connection between the cylinder and the outer water container is completely closed. This amount of air enclosed in the cylinder /, the volume and pressure of which is determined once and for all, comes into effect as soon as the cylinder has reached a certain height.
Die unterhalb des Cylinders befindliche Druckflüssigkeit wirkt in erster Linie nach dem Abschlufs der Oeffnung i auf die Luftmenge, deren Druck dadurch bis auf das erforderliche Höchstmafs gesteigert wird, bis der Druck genügt, um den Flüssigkeitsstopfen vor sich herschieben und den darüber liegenden Kolben / anheben zu können. Der Kolben / bewegt sich dann schneller als der Cylinder, bis die Luft sich so weit genügend ausgedehnt hat, dafs die Geschwindigkeit des Kolbens nachläfst und etwa im Wesentlichen die gleiche Gröfse wie die des Cylinders annimmt. Es hat sich gezeigt, dais durch die Einschaltung eines solchen eine ganz bestimmte Luftmenge enthaltenden Druckluftcylinders auch ein ganz bedeutend vergröfserter Hub neben der Regelmäfsigkeit der Bewegung erzielt werden kann als bei den bisher benutzten hydraulischen bezw. pneumatischen Pochvorrichtungen.The hydraulic fluid located below the cylinder acts primarily on the amount of air after the opening i is closed , the pressure of which is thereby increased to the required maximum until the pressure is sufficient to push the fluid stopper in front of you and to lift the piston / above can. The piston / then moves faster than the cylinder, until the air has expanded sufficiently that the speed of the piston slows down and assumes approximately the same size as that of the cylinder. It has been shown that by switching on such a compressed air cylinder containing a very specific amount of air, a significantly larger stroke can be achieved in addition to the regularity of the movement than with the hydraulic or hydraulic cylinders previously used. pneumatic punches.
Bei den rein hydraulischen Pochvorrichtungen geschieht es leicht, dafs der Kolben infolge der Abnutzung des Stempelkopfes und des Ambosses so tief sinkt, dafs er die Durchtrittsöffnung des Wassers nach dem den Cylinder umgebenden Wasserbehälter hin verschliefst, wobei dann ein bedeutender Wasser-With the purely hydraulic pounding devices it easily happens that the piston as a result the wear and tear of the punch head and the anvil sinks so deep that it opens the passage opening of the water to the water container surrounding the cylinder, whereby then a significant water
druck unterhalb des Kolbens entsteht, der sehr leicht zur Folge hat, dafs der Stempel überhaupt nicht aufschlagen kann.pressure arises below the piston, which very easily results in the stamp at all can't serve.
Es ergiebt sich hieraus auch, dafs die Erhaltung der gegenseitigen Lage des Kolbens j und der Durchtrittsöffnungen i bezw. in für das Zustandekommen der beabsichtigten Wirkung und für die Regelmäfsigkeit des Ganges des Pochwerkes von aufserordentlicher Bedeutung ist. Nicht allein ist es nothwendig, den Kolben möglichst genau senkrecht innerhalb des Cylinders α zu führen und seitliche Schwankungen, die Reibung an den Wandungen und Erwärmung der Theile sowie Undichtigkeiten verursachen können, zu vermeiden, sondern es ist auch nöthig, dafür Sorge zu tragen, dafs die in den Wandungen des Cylinders belegenen Durchtrittsöffnungen immer in demselben Zeitpunkt verschlossen bezw. freigegeben werden. Der Cylinder a bewegt sich wie bei ähnlichen Vorrichtungen dieser Art längs der Führungsstangen c, welche durch ring- oder hufeisenförmige Ansätze b des Cylinders α hindurchtreten. Hierdurch wird aber eine genaue Geradführung des Cylinders bezw. des Kolbens /, wie sie für die Wirkung der Vorrichtung nothwendig ist, noch nicht gesichert. Um eine solche zu erreichen und das Anstofsen des Cylinders gegen die Führungsstangen bei der Auf- und Abwärtsbewegung sowie des Kolbens / gegen die Innenflächen des Cylinders a auszuschliefsen, ist der Cylinder vermittelst der im Cylinderdeckel d angebrachten Kurbellager e und Zapfen / an der Kurbelwelle g derart aufgehängt, dafs die Achse der Cylinder a nicht in derselben senkrechten Ebene belegen ist. Man erreicht dadurch, dafs die die Cylinder mit der Kurbelwelle verbindende Verbindungsstange beim Anheben des Stempels vollständig oder nahezu senkrecht zu liegen kommt, so dais seitliche Schwankungen oder Stöfse des Kolbens gegen den Cylinder oder des letzteren gegen die Führungen ausgeschlossen sind und Reibungen und Undichtigkeiten vermieden werden.It also follows from this that the maintenance of the mutual position of the piston j and the passage openings i respectively. in is of exceptional importance for the coming about of the intended effect and for the regularity of the movement of the stamping mill. Not only is it necessary to guide the piston as precisely as possible vertically within the cylinder α and to avoid lateral fluctuations, which can cause friction on the walls and heating of the parts, as well as leaks, but it is also necessary to ensure that this is the case the through openings occupied in the walls of the cylinder are always closed and / or closed at the same time. be released. As in similar devices of this type, the cylinder a moves along the guide rods c, which pass through ring-shaped or horseshoe-shaped projections b of the cylinder α . This is a precise straight line of the cylinder BEZW. of the piston /, as it is necessary for the operation of the device, has not yet been secured. In order to achieve this and to exclude the cylinder against the guide rods during the upward and downward movement as well as of the piston / against the inner surfaces of the cylinder a , the cylinder is by means of the crank bearings e and journals mounted in the cylinder cover d / on the crankshaft g suspended so that the axis of the cylinder a is not located in the same vertical plane. This ensures that the connecting rod connecting the cylinder to the crankshaft comes to lie completely or almost vertically when the ram is raised, so that lateral fluctuations or jolts of the piston against the cylinder or the latter against the guides are avoided and friction and leaks are avoided .
Um zu verhindern, dafs bei der Abwärtsbewegung der Vorrichtung die Durchtrittsöffnung i: des Wassers vom niedersinkenden Kolben verschlossen wird, und um ferner die Wirkung des Luftkissens im Druckluftbehälter / zu sichern, mufs natürlich, wie oben angeführt, der Kolben stets dieselbe relative Lage annehmen. Man mufs daher entweder die Lage der Durchtrittsöffnungen i und m des Wassers der Abnutzung des Stempels gemäfs ändern, was bei den früheren rein hydrau-. lischen Pochvorrichtungen, beispielsweise der im Patent 99744 beschriebenen geschieht, oder man regelt die Länge des Stempelschaftes 7 auf irgend eine Art. .In order to prevent the passage opening i : of the water from being closed by the descending piston during the downward movement of the device, and to further ensure the effect of the air cushion in the compressed air tank /, the piston must of course always assume the same relative position, as stated above. One must therefore either change the position of the passage openings i and m of the water in accordance with the wear and tear of the stamp, which was purely hydraulic in the case of the earlier. Lischen Pochvorrichtungen, such as that described in patent 99744 happens, or the length of the punch shaft 7 is regulated in some way.
Der Druckluftcylinder /, welcher eine durch das in der Oeffnung m befindliche Wasser abgeschlossene ganz bestimmte unveränderliche Luftmenge enthält, ist in der Ausführungsform Fig. ι bis 6 aufserhalb des Cylinders a angeordnet, doch kann man denselben auch in das Innere des Cylinders selbst hineinverlegen, wie dies in der Ausführungsform Fig. 7 und 8 geschehen ist. In dieser Ausführungsform liegt der Druckluftcylinder innerhalb des Kolbens / und steht in derselben Weise wie in der früheren Ausführungsform durch untere Oeffnuhgen mit dem unterhalb des Kolbens befindlichen Wasser in Verbindung. Bei dieser Ausführungsform kann es nun vorkommen, dafs die Luftmenge dadurch vermehrt wird, dafs stark lufthaltiges Wasser in, den Cylinder eintritt; dieser Luftüberschufs würde bei der Compression einen gröfseren Kolbenhub hervorbringen.The compressed air cylinder /, which contains a certain unchangeable amount of air enclosed by the water located in the opening m , is arranged outside the cylinder a in the embodiment of FIGS this was done in the embodiment of FIGS. In this embodiment, the compressed air cylinder is located inside the piston / and, in the same way as in the earlier embodiment, is connected to the water located below the piston through lower openings. In this embodiment it can happen that the amount of air is increased by the fact that water containing a lot of air enters the cylinder; this excess air would produce a larger piston stroke during compression.
Um nun die untere Oeffnung des Druckluftcylinders / in dieser Ausführungsform stets von Wasser bedeckt zu erhalten und im Cylinder / stets dieselbe Luftmenge zu erhalten, sind Kanäle 30 mit dem Cylinder / in Verbindung gebracht, welche mit dem auf der Oberseite des Kolbens / offenen Kanal 31 in Verbindung stehen und überschüssige Druckluft austreten lassen.To now the lower opening of the compressed air cylinder / in this embodiment always to keep it covered by water and always get the same amount of air in the cylinder /, are channels 30 associated with the cylinder /, which with the on the Top of the piston / open channel 31 communicate and excess compressed air let out.
Um in ähnlicher Weise, wie in der Ausführungsform der Fig. 7 und 8 für den Druckluftbehälter / gezeigt worden ist, auch bei dem Cylinder α das Entstehen eines übermäfsigen Druckes auszuschlieisen, kann in beiden Ausführungsformen noch eine Art Sicherheitsventil angeordnet sein, welches in Fig. 4 besonders dargestellt ist. Dasselbe besteht aus einem engen, den Cylinder α mit dem Ueberlaufrohr w verbindenden Kanal 1, in dessen Wandung ein durch die äufsere Wandung des Ueberlaufrohres w hindurchreichendes Röhrchen 2 aus weichem Metall eingesetzt ist, welches eine mit dem unteren Theil r des Ueberlaufrohres in Verbindung stehende Oeffnung 3 besitzt. Letztere wird durch ein sich gegen den Ventilsitz 4 legendes Schraubenventil 5 geschlossen gehalten. Falls durch irgend welche Ursachen, beispielsweise dadurch, dafs einer der Cylinder bei seiner Aufwärtsbewegung gegen einen nach abwärts gehenden Stempelkolben trifft, ein übermäfsiger Druck in dem Flüssigkeitsbehälter α entsteht, so wird durch den Druck das Röhrchen 2 hinausgeschleudert werden. Man kann die Oeffnung I auch dazu benutzen, um die Flüssigkeit aus dem Cylinder α zu entleeren, so dafs die Reinigung des Cylinders ermöglicht ist, während der Stempelkopf k auf dem Ambofs 0 aufruht und ohne die Bewegung des Cylinders dabei unterbrechen zu müssen. In order to exclude the occurrence of excessive pressure in the cylinder α in a manner similar to that shown in the embodiment of FIGS. 7 and 8 for the compressed air tank /, a type of safety valve can be arranged in both embodiments, which is shown in FIG. 4 is shown in particular. The same consists of a narrow channel 1 connecting the cylinder α with the overflow pipe w , in the wall of which a tube 2 made of soft metal is inserted which extends through the outer wall of the overflow pipe w and which has an opening connected to the lower part r of the overflow pipe 3 owns. The latter is kept closed by a screw valve 5 resting against the valve seat 4. If, for whatever reason, for example one of the cylinders hits a downwardly moving plunger on its upward movement, excessive pressure arises in the liquid container α, the tube 2 will be thrown out by the pressure. The opening I can also be used to drain the liquid from the cylinder α , so that the cylinder can be cleaned while the punch head k rests on the anvil 0 and without having to interrupt the movement of the cylinder.
Man kann das Sicherheitsventil auch einfacher gestalten, indem.. man statt des Röhrchens 2 und des \Aentilstopfens 5 einfach ein Diaphragma anbringt, welches durch übermäfsigen Druck gesprengt wird.One can also make easier the safety valve by one .. 5 simply attaches a diaphragm instead of the tube 2 and the \ A entilstopfens which is blown up by übermäfsigen pressure.
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