DE221582C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

— ΛΙ221582.-KLASSE 58«. GRUPPE

INSHEFFIELD(YoRK₅EnGl.).

Dampf hydraulische Presse mit nur einem Handsteuerhebel. Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. August 1907 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Pressen mit Dämpftreibapparat und bezweckt eine Vereinfachung der Handhabung derselben, indem für alle Bewegungen der Presse, sowohl für langsamen, langdauernden Preßdruck als auch für kurze rasche Schläge, nur ein. einziger Handsteuerhebel, wie bekannt, zur Verwendung gelangt und keine besonderen Vorrichtungen für die Herstellung verschiedener Dampf-

id wege erforderlich sind, nm beim Übergang vom Arbeiten mit langsamem Preßdruck zum Arbeiten mit raschen Schlägen oder umgekehrt die Rückführungszylinder entsprechend zu steuern.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Regelung der Dampfzufuhr zu dem Dampftreibzylinder und zu den Rückführungszylindern durch besondere Ventile, von denen die für den ersteren bestimmten Ventile unter Spielraum mit dem Handhebel gekuppelt sind, während die Ventile für die Rückführungszylinder mit demselben Handhebel mittels einer selbsttätigen. Ausschaltvorrichtung verbunden sind. Es wird dadurch erzielt, daß der. Dampf bei raschen Schlägen zu den Rückführungszylindern zugelassen, dagegen aus denselben während des ersten Teiles eines lange Zeit wirkenden Preßhubes ausgelassen werden kann.

Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung dargestellt. Fig..i stellt schematisch die Gesamtanordnung der Presse dar, wobei der Handsteuerhebel in Ruhestellung ist. Fig. 2 zeigt in größerem Maßstabe die Anordnung des Handhebels mit den von ihm betätigten Ventilen. Die Fig. 3, 4, 5, 6 und 7 zeigen verschiedene Stellungen des Handhebels, wobei das Regelventil für den Dampfeinlaß und -auslaß nach den Rückführungszylindern der Presse sowie die Verbindung zwischen diesem Ventile und dem Hebel in verschiedenen Stellungen · dargestellt sind. Fig. 8 zeigt eine Einzelheit einer anderen Ausführungsform des Ventils in größerem Maßstabe.

Oberhalb des Ambosses 1 befindet sich der Preßkopf 2, welcher mit dem in dem Zylinder 4 befindlichen Preßkolben 3 fest verbunden ist. Die in den Rückführungszylindern 5,5 verschiebbaren Kolben 6, 6 sind durch Stangen 7, 7 mit dem Preßkopf 2 verbunden. In dem Dampftreibzylinder 9 ist ein Kolben 8 verschiebbar, welcher mittels der Kolbenstange 10 mit dem hydraulischen Preßkolben Ii des Treibapparates verbunden ist. Der Kolben 11 ist in dem Zylinder 12 verschiebbar, von welchem aus eine Leitung 13 zu dem hydra uli- sehen Preßzylinder 4 führt.

Bei ■ der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Steuerung des Dampfeintritts und -austritts bei dem Dampftreibzylinder 9 durch zwei Doppelsitzventile 14 und 15. Der Dampf tritt bei 16 in die Kammer 17 des Einlaßventiles 14 ein und gelangt, wenn dieses geöffnet ist, durch einen Kanal 18 in die Kammer 19 des Auslaßventiles 15, welche ständig durch einen Kanal 20 mit dem unteren Teile des Zylinders 9 in Verbindung steht. Der Dampfzulaß und -auslaß bei den Rückführungszylindern 5 wird durch einen einzelnen

Steuerschieber, hier einen Doppelkolben 21 geregelt, dessen Kammer 22 durch einen Kanal 23 von der Kammer 17 des Ventiles 14 des Dampftreibapparates den Dampf erhält und durch das Rohr 24 und dessen Abzweigungen 25 mit den Rückführungszylindern 5 in Verbindung steht. Für den Dampf auslaß von den Ventilkammern 19 und 22 sind zu dem Hauptauslaßrohr 28 führende Kanäle 26 und 27 vor- gesehen.

Das Hauptdruckrohr 13 der hydraulischen Presse ist durch eine Leitung 30 mit einem Windkessel 29 verbunden. Diese Leitung ist durch ein Ventil 31 abgesperrt, welches durch den Druck im Röhre 13 für gewöhnlich geschlossen gehalten wird. Das Ventil 31 kann jedoch selbsttätig durch den Druck im Windkessel 29 angehoben- werden, so daß die Leitung 13 und die Zylinder 4 und 12 mit Wasser

ao gefüllt werden, wenn der Preßkolben 3 durch sein eigenes Gewicht niedergleitet und so eine Saugwirkung in dem Zylinder 4 herbeiführt. Wenn dieser mit Wasser gefüllt ist und der Kolben 3 zur Ausführung eines neuen Preßhubes allein von den Rückzugzylindern 5 angehoben werden soll, so muß das Ventil 31 geöffnet werden, so daß Wasser zu dem Windkessel 29 zurückfließen kann. Dieses Öffnen des Ventiles 31 kann bewirkt werden durch Einlaß eines Druckmittels in einen Zylinder 32, in welchem ein mit dem Ventil 31 gekuppelter Kolben 33 verschiebbar ist. Der Zutritt und der Auslaß des Druckmittels zu und aus dem Zylinder 33 wird mittels einer Schiebersteuerung 34 bewirkt, die in einer Kammer 35 angeordnet ist und durch eine Leitung 36 mit dem Druckmittel gespeist wird (Fig. 2). Für gewöhnlich.hält der Schieber 34 eine Verbindung zwischen dem Auspuffrohre 37 und der Leitung 38, welche zu dem Hilfszylinder 32 führt, aufrecht, so daß das Ventil 3.1 auf seinem Sitz bleibt. Wenn dagegen Wasser von dem Rohre 13 in den Windkessel 29 überströmen soll, wird der Schieber 34 verschoben, um das Auslaßrohr 37 zu schließen und das Einlaßrohr 38 zu öffnen, so daß das Druckmittel zu dem Zylinder 32 strömen kann. Die Bewegung des Schiebers 34 erfolgt gegen den Druck eines Gewichtes 39, welches den Schieber 34 in der in Fig. 1 und 2 dargestellten Nprmalstellung zu halten sucht, durch den Handhebel 40, welcher derart geschwenkt werden kann, daß er gegen einen mit dem Schieber in gelenkiger Verbindung stehenden Anschlag 41 trifft. Bei kleinen Pressen braucht das Ventil 31 für die Rückführung des Wassers durch das Rohr 13 zu dem Windkessel nicht durch ein besonderes Druckmittel betätigt zu werden, sondern die Betätigung kann durch starre oder durch Zugorgane von dem Handhebel 40 aus erfolgen.

Der Hebel 40 ist um einen festen Punkt 42 schwingbar und mit zwei kurzen Armen 43 und 44 versehen, die mit verschiedenen Mechanismen gekuppelt sind, um die Ventile 14, 15 und 21 zu verschieben. Die Ventile 14 und 15 für den Dampftreibzylinder stehen zugleich unter der Wirkung einer Stellsteuerung, welche eine zu weit gehende Aufwärtsbewegung des Dampftreibkolbens 8 verhindert, indem sie die Zuführung von Dampf zu dem Zylinder 9 beim Aufwärtshub des Kolbens 8 an einem solchen Punkte des Hubes absperrt, welcher durch die j eweilige Einstellung des Handhebels 40 bestimmt wird. Zu diesem Zwecke stehen die Spindeln 45 und 46 der Ventile 14 und 15 mittels Schleifen bei 47 und 48 mit einem zweiarmigen, um einen festen Zapfen 50 drehbaren Hebel 49 in Verbindung, von dem ein Arm mittels eines Lenkers 51 bei 52 an einen Hebel 53 angeschlossen ist, dessen freies Ende mittels einer Koppelstange 54 zu der Stellsteuerung führt. Das'Ventil 14 ist ständig durch ein Gewicht 55 belastet/ welches den auf den Querschnitt der Spindel 45 wirkenden Dampfdruck ausgleicht.

Die Stellsteuerung besteht aus einer Stange 56, welche sich längs des Druckkolbens 11 erstreckt, wobei eine an dem Kolben 11 sitzende' Druckrolle 57 auf die Stange 56 wirkt, um sie allmählich bei der Kolbenverschiebung aus der einen Schräglage nach der entgegengesetzten hin parallel zu verschieben. , Die Stange 56 ist bei 58 und 59 an Winkelhebel angelenkt, welche um feste Punkte 60, 61 drehbar sind und deren andere Arme 62, 63 mittels einer mit Gegengewicht 65 versehenen Koppelstange 64 verbunden sind. Das Gegengewicht sucht die Stange 56 stets in der Stellung, die in Fig. 1 dargestellt ist, zu halten. Der Arm 62 des einen Winkelhebels ist mit der Koppelstange 54 verbunden, welche an dem Hebel 53 angreift, wie bereits erwähnt wurde.

Bei der Ruhestellung der einzelnen Teile, d. h. bei Schluß der Ventile, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, nimmt der Handhebel 40 eine mittlere Stellung 40^s ein. Beim Umlegen des Hebels 40 in irgendeine Stellung nach links vollendet der Preßkopf 2 einen Arbeitshub. Wenn nämlich der Handhebel in irgendeine Stellung nach links bewegt ist, d.h. in der Richtung des Pfeiles χ (Fig. 2), so wird der Kolben 8 so weit nach oben gehen, bis das Dampfeinlaßventil 14 durch die Rolle 57 abgesperrt wird, wobei die zugeordnete Lage der Rolle 57 am Hebel 56 je" nach der Größe der Linksstellung des Handhebels 40, wie in der Patentschrift 174815 eingehend erläutert ist,,. verschieden ist. Es wird somit infolge der bekannten Stellsteuerung der Kolben 8 verhin- iao dert, über den ihm durch die Einstellung des Handhebels 40 zugewiesenen Arbeitshub hin-

auszugehen. Wenn der Handhebel 40 völlig in die äußerste Linksstellung umgelegt ist, so wird durch die Stellsteuerung immer noch bewirkt, daß sich das Dampfventil 14 schließt, bevor der Kolben das Ende seines Aufwärtshtibes erreicht hat, wodurch die Wirkung des Dampfes und auch des Kolbens 8,10,11 selbst allmählich abnimmt und kein plötzliches Anhalten erfolgt. .■'..■■■..

Der Schieber 21 für die Rückführungszylinder 5 steht für gewöhnlich nicht in fester Verbindung mit dem Handhebel 40, sondern ruht auf einem Ringe 66 in der Dampfableitung 27, so daß der Dampf Zutritt zu den Rückführurigszylindern 5, 5 hat. Aus dieser Stellung kann das Schieberventil 21. bei einem bestimmten Ausschlage des . Handhebels nach links angehoben werden, so daß die Dampfzufuhr zu den Rückführungszylindern abgesperrt und die letzteren mit dem Auslaßrohr 27, 28 in Verbindung gesetzt werden. Dazu muß aber zunächst der Handhebel nach rechts, d. i. in der Richtung des Pfeiles y geschwenkt werden, bis eine an den Arm 44 des Hebels 40 angeschlossene Schieberstange 67 selbsttätig mit einer dieselbe aufnehmenden Hülse 68 gekuppelt wird, die mit der Spindel 69 des Ventils 21 in Verbindung steht. Wenn nun der Handhebel nach links bewegt wird, so wird das Ventu 21 an der Aufwärtsbewegung des Armes 44 teilnehmen, bis durch eine besondere Hilfsvorrichtung die Schieberstange' 67 von der Hülse 78 selbsttätig entkuppelt wird, worauf bei weiterer Bewegung des Handhebels 40 nach links das Ventil 21 wieder in die normale Stellung zurückfällt.

Die Hilfsvorrichtung, durch welche die Schieberstange 67 und die Hülse 68 selbsttätig in oder außer Verbindung miteinander gebracht werden, besteht aus einem Sperrbolzen 70, welcher quer in einer öffnung der Hülsenwandung verschiebbar ist und durch eine Feder 71 beständig nach innen gedrückt wird, so daß er mit einer Aussparung 72 an der Schieberstange 67 in Eingriff gelangen kann, wenn die letztere in die Hülse 68 eingeschoben wird. An der Hülse 68 ist ein Winkelhebel 73 angelenkt, dessen einer Arm mit dem Sperr-

■ bolzen 70 in Eingriff steht. Beim Anheben der Hülse 68 kann der andere Arm des Winkelhebels 73 gegen einen einstellbaren Anschlag 74 treffen, wodurch infolge Drehung des Hebels 73 der Sperrbolzen 70 aus dem Einschnitt 72 herausgezogen wird, so daß mit der Hülse 68 das Ventil 21 in die Ruhestellung auf den Sitz 66 zurückfällt. ' '

Wenn die Teile in der in Fig. 1 dargestellten Stellung stehen, mit dem Handhebel in der mittleren Stellung 4o^a und den Kolben 11, 8 und 3 in tiefster Stellung, und wenn die hydraulischen Zylinder 12 und 4 sowie das Verbindungsrohr 13 mit Wasser gefüllt sind, kann bei geschlossenem Ventil 31 keine Aufwärtsbewegung des Kolbens 3 durch Damp feinlaß zu den Zylindern 5 erzielt werden. Wenn jedoch die Presse in Bewegung gesetzt werden soll, so muß zunächst Wasser aus dem Rohr 13 herausgelassen werden, um mittels der Zylinder 5 den Kolben 3 und dessen Kopf 3 anzuheben und das Arbeitsstück auf den Amboß 1 zu bringen. Zu diesem Zweck muß der Schieber 34 in der bereits beschriebenen Weise verschoben werden, um durch Eintritt des Druckmittels in den Zylinder 33 das Ventil 31 zu öffnen, wofür der Handhebel 40 von seiner Stellung 40^ nach rechts, also in der Richtung des Pfeiles y umgelegt, werden muß, bis er die Stellung 40* (Fig. 3) erreicht hat. Der Arm 43 des Hebels hebt hierbei den Ansatz 41 an und bewirkt durch Verschiebung des Schiebers 34, daß das Druckmittel unter den Kolben 33 gelangt, wodurch das Ventil 31 geöffnet und der Widerstand gegenüber der Aufwärtsbewegung des Kolbens 3 und 6 beseitigt wird.

"Wenn sich der Handhebel in der Stellung 40* oder rechts davon befindet, so wird seine weitere Verstellung, und zwar sowohl der Richtung als auch dem Ausschlag nach, davon abhängen, ob mit langsamen Preßhüben oder mit kurzen raschen Schlägen gearbeitet werden soll. In letzterem Falle muß bekanntlich unterhalb der Kolben 6, 6 ständig ein elastisches Kissen von Dampf vorhanden sein, wobei ein Auslaß aus den Zylindern 5 nicht erforderlich ist. Der Handhebel muß hierfür nach links von seiner Mittelstellung 40* verstellt werden, in eine Lage zwischen Mittelstellung 4o^a und der äußersten Stellung links 40° (Fig. 4), welche der vollen Öffnung- des Ventiles 14 entspricht. Bei Einstellung des Handhebeis in eine solche Stellung, und-nur bei einer solchen, wird bewirkt, daß der Kolben 3 rasch unter Überwindung des Dampfdruckes seitens der Kolben 6 heruntergetrieben wird, was zu wiederholten raschen Schlagen führt, wenn durch rasches Rückstellen des Handhebels nach 40* der Kolben 3 wieder rasch gehoben wird. Soll indes die Presse mit langsamen Preßdrücken arbeiten, so ist es nötig, die Rückführungszylinder 5 so vom Dampf zu entleeren, daß der Preßkopf 2 langsam gesenkt wird, und die Zylinder 5 auch während des ersten Teiles des Arbeitshubes, d. h. während des Leerganges beim Vorhube des Preßkolbens 3, oder so lange geleert zu lassen, bis das Dampfeirilaßventil 14 des Dampftreibapparates etwas geöffnet ist, wodurch verhindert wird, daß der Preßkopf durch die Rückführungszylinder 5 angehoben wird,, ehe der Arbeitshub begonnen hat. Es ist ferner wünschenswert, Dampf in die Rückführungszylinder auch während des Preßhubes einzulassen, wodurch die Kraft, mit

welcher der Kolben niedergedrückt wird, nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Es wird hierdurch ein elastisches Dampfkissen unter dem Kolben erhalten, so daß nach der Preßarbeit ein rasches Anheben des Kolbens erfolgt.

Wenn die Presse mit langsamen Hüben arbeiten soll, muß der Handhebel 40 über die Stellung 40* nach rechts hinaus in seine rechte Endstellung 40^ (Fig. 5) bewegt werden. Älsdann greift der Sperrbolzen 70 in die Nut 72 an der Schieberstange 67 ein. Wenn der Handhebel durch die Stellung 40* nach rechts hindurchgeführt wird, so wird das Ventil 31 geöffnet sein, wie oben auseinandergesetzt ist, und der Kolben 3 wird angehoben. Wenn jedoch die Schieberstange 67 mit der Hülse 68 gekuppelt ist, so wird die Umkehr des Handhebels nach links bewirken, daß der Schieber 21 angehoben wird, bis bei Erreichung der Stellung 4o^c des Handhebels (Fig. 6) der Dampf von den Rückführungszylindern 5 abgeschnitten und diese für das Ausströmen geöffnet werden. Es kann dann der angehobene Preßkopf 2 unter der Wirkung der Schwere bis auf das Werkstück niedergehen, während gleichzeitig Wasser aus dem Windkessel 29 in die Leitung 13 angesaugt und somit die hydraulische Hochdruckleitung gefüllt wird. Durch Weiterbewegung des Handhebels nach links wird das Ventil 21 völlig für den Auslaß geöffnet und bleibt in dieser Stellung während des Leerniederganges des Preßkopfes und der Vorpressung festgehalten, welche beginnt, sobald der Handhebel die unwirksame Stellung 40" überschritten hat und das Dampfyentil 14 sich zu öffnen beginnt. Wenn indes der Handhebel die. Stellung 40/ erreicht (Fig. 7), wobei der Winkelhebel. 73 gegen den Anschlag 74 trifft, wird der Sperrbolzen 70 herausgezogen, und das Ventil 21 kann nach unten gehen, wobei es die Zylinder 5 gegenüber dem Auslaß absperrt und Dampf unter die Kolben 6 eintreten läßt, so daß während des eigentlichen Preßhubes des Kolbens 3 (währenddessen der Handhebel von 40/ auf 4O^C, entsprechend der Länge des gewünschten Hubes, verstellt sein möge) in den Zylindern 5 ein Dampfkissen . vorhanden ist. Nach Vollendung eines jeden langen Arbeitshubes der Presse wird der Handhebel in die Endstellung 40^ rechts von seiner Mittelstellung 40^ zurückbewegt, wodurch der Dampfauslaß 15 des Dampftreibapparates geöffnet und die Sperrung der Glieder 67,68 durch den federnden Bolzen 70 wieder vollzogen wird.

Wenn beim Arbeiten der Presse mit kurzen Hüben gefunden werden sollte, daß der Preßkopf 2 zu hoch steht, so muß der Handhebel zunä'chst in die äußerste Stellung 40^ umgelegt und alsdann nach links bewegt werden, wodurch der Schieber 21 nach dem Auspuff 27 öffnet und der Preßkopf auf das Werkstück heruntergehen kann, bevor mit den kurzen Hüben fortgefahren wird.

Wenn die Teile wieder in die Ruhestellung nach Fig. 1 zurückgebracht werden sollen, so muß der Handhebel zuerst in die Stellung 40^ umgelegt werden und dann in die Mittelstellung 40^ gebracht werden, so daß zuerst aller Dampf aus den Zylindern 9 und 5 austreten kann, aber kein Dampfeintritt oder -austritt später stattfinden kann.

Es wird bemerkt, daß beim Gebrauch der vorliegenden Erfindung der Verlust an Zeit, wie er bisher für den Übergang von langen Arbeitshüben zu kurzen raschen Schlägen oder umgekehrt vorhanden war, beseitigt ist, was sehr wesentlich ist, da die Zahl solcher Wechsel und infolgedessen der Verlust von nutzbarer Zeit beim Schmieden eines jeden Stückes ganz beträchtlich sein kann. Der Arbeiter an der Presse findet auch, daß es zu seinem eigenen Vorteil ist, mit kurzen Schlägen zu arbeiten, da dieses weniger Mühe macht, als den Handhebel, wie bei der Arbeit mit langen Hüben nötig ist, um seinen ganzen Hub zu bewegen. Infolgedessen wird stets eher die Neigung vorhanden sein, mit der Presse in kurzen und raschen Schlägen zu arbeiten, wodurch eine weitere Ersparnis hinsichtlich der Zeit und des Dampfverbrauches herbeigeführt wird. An Zeit wird insofern gespart, als beim Arbeiten mit langen Hüben der Preßkopf unnötig weit hochgehoben werden kann. Beim- Arbeiten mit kurzen Schlägen wird auch Dampf gespart, da der Dampfdruck ständig zu den Rückführungszylindern zugelassen wird,' wodurch die Kondensation in den letzteren verringert wird. Ein weiterer Vorteil besteht in dem leichten und einfachen Arbeiten der Presse, da der Führer der Presse im Stande ist, beide Hände für die Bewegung des Handhebels zu verwenden. Wenn ferner die Stellsteuerung für die Regelung der Dampfventile 14 und 15 des Dampftreibapparates benutzt wird, so findet keine Leerbewegung des Handhebels beim Arbeiten mit diesen Ventilen statt, da die Stellsteuerung sich im Hebel 53 am Gelenk bei 43 frei bewegen kann, so daß die Arbeit des Handhebels während der Betätigung dieser Ventile weit geringer ist als bei Pressen gewöhnlicher Art.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Dampfhydraulische Presse mit nur einem Handsteuerhebel, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (21) der Rückführungszylinder (5) mit dem Handsteuerhebel (40,43,44) durch eine selbsttätige Sperrvorrichtung (67, 68, 70, 71, 72) in Verbindung steht, die beim Arbeiten mit kleinen schnellen Preßhüben gelöst ist, so daß der in Ruhe verbleibende Steuerschieber (21)

   den Dampfdurchlaß (23,24) zu den Rückführungszylindern (5) offen läßt, die jedoch zum Arbeiten mit großen langsamen Preßhüben durch Schwenken des Handhebels (40) über die Stellung (40*) für Rückhub hinaus in die eine Endstellung (40¹^) eingerückt wird, so daß nunmehr bei den Stellungen des Handhebels (40) für Vorhub und Preßdruck der mitbewegte Steuerschieber

   (21) den Dampfeinlaß (23) abschließt und den Dampfauslaß (27) öffnet, die Rückzugszylinder also leer bleiben, bis bei einer gewissen Stellung (40/) des Handhebels für Preßdruck die Sperrvorrichtung mittels eines Anschlages (73,74) wieder gelöst wird, der Steuerschieber (21) in seine Ruhelage zurückfällt und von neuem Dampf in die Rückführungszylinder (5) eintritt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.