DE199872C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE Bh. GRUPPE

RHEINISCHELINOLEUMWERKEBEDBURG,

ACTIEN-GESELLSCHAFT in BEDBURG

und WILHELM CROON in RHEYDT

Die hydraulische Presse, welche den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, ist speziell für elastische Massen, insbesondere Linoleum o. dgl., bestimmt und zeichnet sich gegenüber den bisherigen Pressen vor allen Dingen dadurch aus, daß sie einerseits für bedeutend höhere Geschwindigkeiten geeignet ist und daß andererseits an Betriebskraft erheblich gespart wird. Während nämlich bisher die Preßflüssigkeit sowohl beim Einlaß als auch beim Auslaß stark gedrosselt werdenmußte, um Stöße und Drucküberschreitungen, wie sie durch die lebendige Kraft der fallenden Akkumulatormassen veranlaßt wurden, zu vermeiden, findet bei der neuen Presse eine Drosselung der Preßflüssigkeit und der hierdurch bedingte erhebliche Energieverlust nicht mehr statt, und trotzdem arbeitet die Presse derart, daß jede schädliche Druck-Überschreitung und Stoßwirkung beim Sinken der Akkumulatormassen vermieden wird.

Während also bei den bisherigen Pressen die lebendige Kraft der fallenden Akkumulatormassen durch Drosselung der Preßflüssigkeit vernichtet wurde, wird im Gegensatz hierzu bei der vorliegenden Erfindung die lebendige Kraft der fallenden Akkumulatormassen ausgenutzt. Zu diesem Zweck arbeitet die neue Presse mit einem Akkumulator, dessen Gewichtsbelastung nur etwa dem halben Pressendruck - entspricht, so daß man also nur ein halb so großes Akkumulatorgewicht als bisher gebraucht. In der Preßperiode,

d. h. beim Einlaß der Druckflüssigkeit in den Pressenzylinder, läßt man das Akkumulatorgewicht fallen, so daß das Arbeitsvermögen des fallenden Akkumulatorgewichtes sich mit Hilfe der Druckflüssigkeit auf die Presse überträgt und, wie noch an einem Diagramm gezeigt werden soll, den Druck der Presse genau oder nahezu auf das Doppelte des Akkumulatorgewichtes steigert. Beim Auslaß der Druckflüssigkeit dagegen wird die zur Durchbiegung der Presse und des elastischen Preßgutes verwendete Arbeit durch Verbindung des Pressenzylinders mit dem Akkumulator diesem wieder zugeführt und hierdurch das Akkumulatorgewicht annähernd auf seine ursprüngliche Höhe wieder emporgeworfen, d. h. beim Auslaß wirkt die Presse auf den Akkumulator in ähnlicher Weise wie beim Einlaß der Akkumulator auf die Presse, so daß an Betriebskraft ganz erheblich gespart wird.

Die Energieübertragung des sinkenden Akkumulatorgewichtes auf die Presse soll zunächst an dem in Fig. 3 der beiliegenden Zeichnung dargestellten Diagramm veranschaulicht werden. Die Strecke a-b stelle die Durchbiegung der Presse dar, bei welcher Durchbiegung der Pressendruck sich gemäß der Diagrammlinie a-c vom Werte -Null bis zum Höchstwerte P steigern soll. Die Pressendrücke ändern sich bekanntlich annähernd proportional der jeweiligen Durchbiegung. Verwendet man nun ein Akkumulatorgewicht G, welches dem

halben Pressendruck P entspricht, und läßt man dieses auf dem Wege a-b fallen, so wird die Geschwindigkeit des fallenden Gewichtes in der ersten Hälfte d-e des Weges bis zum Punkte e beschleunigt, dagegen in der zweiten Hälfte e-f des Weges wieder allmählich bis auf Null verzögert, so daß ein Stoß ausgeschlossen ist. Wie die beiden schraffierten Dreiecke erkennen lassen, wird der Arbeits-Überschuß, welchen das fallende Gewicht in der ersten Weghälfte gegenüber der Presse besitzt, in der zweiten Weghälfte wieder aufgezehrt. Der Pressendruck steigert sich in

P der ersten Weghälfte bis zu dem Werte —

und in der zweiten Weghälfte bis zu dem Werte P, welcher dem doppelten Akkumulatorgewicht entspricht. Da das Rechteck a-d-f-b, welches dem Arbeitsvermögen des fallenden Akkumulatorgewichtes entspricht, gleich ist dem Dreieck a-b-c, welches den Energiebedarf der Presse darstellt, so ist das gesamte Arbeitsvermögen des fallenden Gewichtes auf die Presse übertragen.

Verbindet man beim Auslaß der Druckflüssigkeit den Pressenzylinder wiederum mit dem Akkumulator, so daß der Druck innerhalb des Pressenzylinders längs der Diagrammlinie c-a abnimmt, so überträgt sich die für die Durchbiegung der Presse und des elastischen Preßgutes vorher aufgewandte Arbeit direkt wieder auf das Akkumulatorgewicht, indem das letztere längs des Weges f-d annähernd auf seine ursprüngliche Höhe emporgeworfen wird. Der Bewegungsvorgang und die Energieübertragung ist hierbei genau umgekehrt wie beim Einlaß, indem die Durchbiegung der Presse und die Elastizität des Preßgutes dem Akkumulatorgewicht die beim Fallen abgegebene Energie wieder zurückgibt. Um die hydraulische Presse in der erläuterten Weise arbeiten zu lassen, muß insbesondere die Steuerung in neuer Weise eingerichtet sein. Eine Ausführungsform der neuen Presse ist in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung in der Gesamtansicht veranschaulicht. In Fig. 2 ist der wesentlichste Teil der Steuerung für sich allein in vergrößertem Maßstabe dargestellt. In Fig. 4 ist die Presse mit dem Preßtisch in der Vorderansicht zur Anschauung gebracht, während in den Fig. 5 bis 9 eine weitere Ausführungsform der neuen Steuerung dargestellt ist.

Der Preßtisch g wird zunächst bis zu seiner Berührung mit dem Preßgut mechanisch oder auch hydraulisch gehoben. Bei der in Fig. 1 und 4 gezeichneten Ausführungsform geschieht dies mechanisch, und zwar mit Hilfe der beiden Gevvichts.hebel h, welche beiderseitig am Preßtisch mittels der Gelenkbolzen / angreifen. Die beiden Doppelhebel h sind mit Hilfe der kurzen Gelenkstangen k am Preßgestell drehbar gelagert und tragen an ihren den Gewichten gegenüberliegenden Enden die Rollen I. Auf die letzteren wirken die auf der Steuerwelle m befestigten Steuerscheiben η ein. Sobald die Steuerscheib.en η eine Aufwärtsbewegung der Rollen / zulassen, sinken die Gewichte abwärts und heben hierdurch den Preßtisch g bis zu der erforderlichen Höhe an. - Bei diesem Anheben saugt der Pressenzylinder 0 durch die Leitung ρ und das Saugventil q hindurch, welches zunächst nur als selbsttätiges Rückschlagventil wirkt, sowie durch die Leitung r hindurch Flüssigkeit aus dem Sammelbassin s an. In der höchsten Stellung des Preßtisches schließt sich das Rückschlagventil q selbsttätig.

Nunmehr wird die Verbindung des Pressenzylinders ο mit dem Akkümulatorgefäß t mit Hilfe der Steuerung mechanisch hergestellt. Eine derartige Steuerung ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Die beiden Rohre ρ und u, von denen das eine zum Pressenzylinder, das andere zum Akkumulatorgefäß führt, münden in ein gemeinsames Steuergehäuse ν ein, in welchem zwei Kanäle w und χ parallel zueinander angeordnet sind. Zwischen diesen beiden Kanälen sind die beiden Rückschlagventile y und \ entgegengesetzt zueinander angeordnet. Das Rückschlagventil y öffnet sich nach dem Kanal w hin, das Rückschlagventil \ dagegen nach dem Kanal χ hin. Beide Ventile werden durch die Stifte 1 bzw. 2, welche durch die Steuerhebel 3 bzw. 4 einwärts gepreßt werden, auf ihren Sitz gedrückt, zu welchem Zweck die beiden Steuerhebel 3 und 4· durch eine zwischen ihnen eingespannte Feder 5 fest zusammengezogen werden.

Das Ventil y dient zum Einlaß, das Ventil \ zum Auslaß der Preßflüssigkeit, und zwar arbeitet die Steuerung in folgender Weise: Die Steuerhebel 3 und 4 arbeiten mit entsprechenden, auf der Steuerwelle m be festigten Nockenscheiben 6 zusammen. Zunächst wird der Steuerhebel 3 durch die Nockenscheibe angehoben, so daß das Rückschlagventil y freigegeben wird und sich unter der Einwirkung der durch das Akkumulatorgewicht 7 stark gepreßten Druckflüssigkeit selbsttätig öffnet. Hierdurch ist die Verbindung des Akkumulators mit dem Pressenzylinder hergestellt, so daß das Akkumulatorgewicht 7 sinken kann. Die Geschwindigkeit des Akkumulatorgewichtes steigert sich beim Herabfallen, wie an Hand des Diagramms in Fig. 3 erläutert, bis zu dem Moment, in welchem der Pressendruck der Akkumulatorbelastung entspricht (Punkt e). In diesem Moment besitzt das Akkumulatorgewicht seine höchste Geschwindigkeit und infolgedessen

ein Arbeitsvermögen, welches den Druck genau oder annähernd auf den doppelten Wert P steigert, wobei sich die Geschwindigkeit des Akkumulatorgewichtes allmählich wieder verzögert. In dem Augenblick, in welchem d,as ganze Arbeitsvermögen der Akkumulatormassen aufgezehrt ist, schließt sich das Rückschlagventil y selbsttätig und die Verbindung zwischen Akkumulator und Pressenzylinder

ίο ist wieder unterbrochen. Hierauf setzt sich auch der durch die Steuerung zwangläufig bewegte Stift ι wieder auf das Rückschlagventil y auf und hält dasselbe geschlossen.
Nach erfolgter Preßarbeit wird durch die Steuerscheibe 6 der Steuerhebel 4 zurückgedrängt, so daß der Stift 2 das Rückschlagventil \ freigibt. Da im Pressenzylinder der doppelte Akkumulatordruck herrscht, so öffnet sich das Rückschlagventil % selbsttätig und verbindet den Pressenzylinder mit dem Akkumulator. Die auf die Durchbiegung der Presse und die Elastizität des Preßgutes verwendete Arbeit wird nunmehr entsprechend dem Diagramm in Fig. 3 dem Akkumulator wieder zugeführt, d. h. das Gewicht 7 wird durch die Federung der Presse annähernd bis zu seiner· Anfangshöhe wieder emporgeworfen. . Sobald der Arbeitsausgleich bewirkt ist, unterbricht das Rückschlagventil \ selbsttätig die Verbindung, worauf auch der zwangläufig bewegte Steuerstift 2 sich auf das Ventil \ aufsetzt und dasselbe geschlossen hält.

Der in der Presse zurückgebliebene geringe Druck, welcher durch die Reibung des Pressen- und Akkumulatorzylinders bedingt ist, wird hierauf dadurch zum Entweichen gebracht, daß das Saugventil q mechanisch mit Hilfe der Steuerung aufgestoßen wird, so daß der Druck nach dem Sammelbassin entweichen kann. Das Aufstoßen des Saugventiles q wird von der Steuerwelle m aus mit Hilfe der Steuerscheibe 8 und des Steuerhebels 9 bewirkt (Fig. 1), welcher den unter Federdruck stehenden Stift 10 einwärts bewegt und hierdurch das Saugventil in dem geeigneten Zeitpunkt aufstößt. Alsdann werden von der Steuerwelle m aus die Gewichtshebel h derart bewegt, daß der Preßtisch g durch sein Eigengewicht abwärts sinkt und die Flüssigkeit in das Sammelbassin zurücktritt. Nunmehr kann der Preßtisch wieder angehoben werden und der Vorgang beginnt von neuem.

Der an Druckflüssigkeit entstehende Verlust wird, durch eine Druckpumpe, die nur geringe Abmessungen zu haben braucht, ersetzt.

Eine andere Ausführungsform der neuen

Steuerung ist in den Fig. 5 bis 9 dargestellt.

Bei dieser Ausführungsform sind die beiden vorher beschriebenen, zwangläufig niedergehaltenen Rückschlagventile y und \ für den Einlaß bzw. Auslaß der Preßflüssigkeit nur als einfache gesteuerte Ventile 13 und 14 (Fig. 5 und 6) ausgebildet, während das selbsttätige Absperren der Preßflüssigkeit bei Erreichung des Maximaldruckes von zwei besonderen in die Leitung eingeschalteten Rückschlagventilen 15 und 16 bewirkt wird. In Fig. 8 ist das derartig ausgebildete Steuer- · gehäuse im Grundriß dargestellt, während in den Fig. 5 bis 7 die einzelnen Ventile für sich im Schnitt zur Anschauung .gebracht sind, und zwar stellt Fig. 5 das Einlaßventil mit dem zugehörigen Rückschlagventil, Fig. 6 das Auslaßventil mit seinem zugehörigen Rückschlagventil und Fig. 7 das Saug- bzw. Druckablaßventil dar. Im Steuergehäuse ν sind wieder zwei parallele Kanäle w und χ vorhanden, von denen der Kanal χ durch Rohrleitung ρ mit der Presse und der Kanal w durch Leitung u mit dem Akkumulator in Verbindung steht. Das Einlaßventil 13 sowie das Auslaßventil 14 ist in dem Kanal χ angeordnet. Die zugehörigen Rückschlagventile 15 bzw. 16, welche von Spiralfedern auf ihren Sitz gepreßt werden, liegen im Kanal n>, sind jedoch mit den zugehörigen, zwangläufig gesteuerten Ventilen 13 und 14 durch die Querkanäle 17 bzw. 18 verbunden. In dem Kanal χ ist außerdem noch das zwangläufig gesteuerte Rückschlagventil q vorhanden, welches durch die seitlich angeschlossene Leitung r mit dem Sammelbassin in Verbindung steht und als Saug- und Druckablaßventil wirkt (Fig. 7). Die drei zwangläufig gesteuerten Ventile 13, 14 und q werden von den drei auf der Steuerwelle m nebeneinanderliegenden Nockenscheiben 6', 6", 8 und entsprechenden Steuerhebeln 3, 4, 9 im geeigneten Zeitpunkt geöffnet bzw. geschlossen.

Diese Steuerung wirkt nun in folgender Weise: Beim Anheben des Preßtisches saugt der Pressenzylinder durch die Leitung ρ und Rückschlagventil q sowie durch die Leitung r Wasser aus dem Sammelbassin an, worauf - sich in der höchsten Stellung des Preßtisches das Rückschlagventil wieder schließt. Nunmehr, wird durch die Steuerscheibe 6' das Einlaßventil 13 geöffnet und hierdurch die Verbindung zwischen Akkumulator und Pressenzylinder hergestellt, so daß das Akkumulatorgewicht sinkt und sein Arbeitsvermögen auf die Presse überträgt. Nach Erreichung des größten Druckes innerhalb der Presse schließt das Rückschlagventil 15 selbsttätig die Verbindung ab, worauf auch das gesteuerte Ventil 13 abschließt. Nach erfolgtem Pressendruck wird nun durch die Steuerscheibe 6" das Auslaßventil 14 geöffnet und hierdurch wiederum eine Verbindung zwischen Pressenzylinder und Akkumulator hergestellt, derart, daß der in der; Presse vorhandene doppelte Akkumulatordruck das Akkumulatorgewicht annähernd

auf seine frühere Höhe wieder emporwirft, worauf sich das Rückschlagventil 16 selbsttätig schließt und die Verbindung absperrt. Nunmehr schließt sich auch das gesteuerte Auslaßventil 14. Alsdann wird durch die Steuerscheibe 8 das Ventil q aufgestoßen und läßt den innerhalb des Pressenzylinders noch zurückgebliebenen geringen Druck in das Sammelbassin entweichen.

Es wurde bereits, hervorgehoben, daß das Anheben des Preßtisches bis zur Berührung mit dem Preßgut anstatt durch Gewichtswirkung auch hydraulisch geschehen kann. Für diesen Fall ist in dem Kanal χ neben dem Ventil q noch ein besonderes, ebenfalls zwangläufig gesteuertes Rückschlagventil 19 (Fig. 9) angebracht, an welches seitlich eine Rohrleitung 20 angeschlossen ist, die mit einem Akkumulator, einem Hochbehälter oder auch einer Druckpumpe in Verbindung steht. Im geeigneten Moment wird von der Steuerwelle m aus das Ventil 19 geöffnet, so daß Druckwasser durch die Leitung 20, Ventil 19 und Leitung ρ in den Pressenzylinder ο eintreten kann, wodurch der Preßtisch angehoben wird. Alsdann wird das Ventil 19 wieder zwangläufig geschlossen und der Preßvorgang beginnt. Bei Anwendung einer Druckpumpe müßte letztere ein besonderes Sicherheitsventil besitzen, durch welches bei geschlossenem Ventil 19 das fortwährend gepumpte Wasser entweichen kann.

Wie bereits eingangs erwähnt, eignet sich die neue Presse ganz besonders für hohe Geschwindigkeiten, da eine Drosselung der Preßflüssigkeit nicht stattfindet, und weil sowohl das Herabfallen wie das Emporwerfen des Akkumulatorgewichtes in sehr kurzen Zeit-₍ räumen erfolgen kann.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   I. Hydraulische Presse für elastische Massen, insbesondere Linoleum u.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß ein dem halben Pressendruck entsprechendes Akkumulatorgewicht (7) beim Sinken seine lebendige Kraft auf die Presse und das elastische Preßgut überträgt und den Druck in 'der Presse bis zum Doppel des Akkumulatorgewichtes steigert, während beim Auslaß der Preßflüssigkeit'-die zur Durchbiegung der Presse und des Preßgutes verwendete Arbeit durch Verbindung des Pressenzylinders mit dem Akkumulator diesem wieder zugeführt und hierdurch das Akkumulatorgewicht annähernd auf seine ursprüngliche Höhe emporgeworfen wird, so daß beim Auslaß die Presse auf den Akkumulator in ähnlicher Weise zurückwirkt, wie beim Einlaß der Akkumulator auf die Presse.
2. 2. Hydraulische Presse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung zwischen Akkumulator (t) und Pressenzylinder (0) zwei zwangläufig niedergehaltene Rückschlagventile (y und \) angeordnet sind, von denen das eine als Einlaßventil (y) und das andere als Auslaßventil (\) wirkt und welche unter dem Einfluß entsprechender Steuerscheiben (6) o. dgl. abwechselnd freigegeben werden, so daß sie die Preßflüssigkeit hindurchlassen und sich alsdann bei Erreichung des Maximaldruckes selbsttätig wieder schließen (Fig. I und 2).
3. 3. Hydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung zwischen Akkumulator und Pressenzylinder außer den beiden zwangläufig gesteuerten Ventilen (13 und 14) für den Einlaß bzw. Auslaß der Preßflüssigkeit zwei besondere, zu je einem dieser Ventile gehörige Rückschlagventile (15 und 16) angeordnet sind, welche unabhängig von den zwangläufigen Ventilen das selbsttätige Absperren der Preßflüssigkeit bei Erreichung des Maximaldruckes bewirken.
4. 4. Hydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem das Akkumulätorgewicht durch den Rückdruck der Presse in seine höchste Stellung wieder emporgeworfen ist, das zum Sammelbassin

   (s) führende Saugventil (q) mechanisch (etwa von einer Steuerscheibe 8 aus) aufgestoßen wird und den in dem Pressenzylinder noch enthaltenen Flüssigkeitsdruck in das Sammelbassin entweichen läßt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.