DE227356C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 227356 KLASSE 58«. GRUPPE

WILAND ASTFALCK in DÜSSELDORF.

mit Druckübersetzer.

Zusatz zum Patente 198281 vom 7. Mai 1905.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. September 1907 ab. Längste Dauer: 6. Mai 1920.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung einer dampfhydraulischen Presse. Sie kennzeichnet sich durch eine derartige Anordnung sowohl der den Flüssigkeitszufluß als auch den Dampfein- und -austritt regelnden Steuerungsorgane, daß die Presse die gewollten Bewegungen folgerichtig ausführen kann und durch Sicherung des Füllventils die Zwangläufigkeit auch insofern gewährleistet

iQ· wird, als die Steuerung gesperrt wird, ehe Preßwasser in den Preßzylinder eintreten kann. Dies ist deshalb von Bedeutung, weil es nicht ausgeschlossen ist, daß durch irgendeinen Umstand, wie z. B. Klemmungen, Fremdkörper u.dgl., das Füllventil an dem selbsttätigen vollständigen Schluß gehindert wird. Außerdem wird durch die getroffene Anordnung der Ventile die Möglichkeit geschaffen, die Presse in rascher Aufeinanderfolge kurze Hübe ausführen zu lassen, wie dies bei dem sogenannten Schlichten bzw. Glattpressen notwendig ist.

Die Zeichnung veranschaulicht durch

Fig. ι ein Ausführungsbeispiel einer mit einer derartigen Steuerung versehenen dampfhydraulischen Presse in schematischer Darstelung und im Längsschnitt. Die

Fig. 2 bis 4 veranschaulichen die Steuerung in den verschiedenen Arbeitsstellungen und im

Schnitt. In

Fig. 5 ist ein Detail der Steuerung herausgezeichnet. In den

Fig. 6 bis 9 ist eine zweite Ausführungsform der das Füllventil steuernden Organe sowie auch des Füllventils selbst dargestellt.

Des besseren Verständnisses wegen soll nochmals darauf hingewiesen werden, daß in Fig. ι 10 das Gestell des hydraulischen Pressenteiles, 11 der Preßstempel, 12 der Preßkolben, 18 das die beiden verbindende Querhaupt, 13 der Preßzylinder, 15 der Füllpumpenzylinder, 14 der dieselben verbindende Kanal und 16 der Füllpumpenkolben ist, welcher durch das Gestänge 17 mit dem Querhaupt 18 in Verbindung steht. 19 sind die Rückzugzylinder und 20 die mit 18 verbundenen Rückzugkolben. Der Druckübersetzer be-, steht aus dem Dampf zylinder 21, Dampf kolben 22, Preßpumpenzylinder 23 und Preßpumpenkolben 24. Die Zylinderräume 25 und 27 stehen durch Rohrleitungen 26 und 28 mit dem Preßzylinder und Füllpumpenzylinder in Verbindung.

Die Steuerung ist wie folgt eingerichtet:

In dem zwischen dem Füllpumpenzylinder 15 und Preßzylinder 13 befindlichen Kanal 14 ist ein Ventil 29 angeordnet, dessen Ventilstange 30 mit einem im Gestellteil 31 geführten Expansionsglied versehen ist. Dieses Expansionsglied besteht beispielsweise aus dem

(2. Auflage, ausgegeben am ii. Juni 1513.)

an der Ventilstange sitzenden Zylinder 32 und einem in dem letzteren verschiebbaren, unter der Einwirkung einer Feder 33 stehenden Kolben 34. Der Kolben ist an ein im Gestell um 35 schwingendes Kniegelenk 36 angeschlossen. Von dem Kniegelenk zweigt eine Kurbelstange 37 zu der im Gestell um den Zapfen 38 drehbaren Kurbelscheibe 39 ab, die ihrerseits beispielsweise durch eine punktiert angedeutete Kettenrolle 40 und Kette 41 mit einer zweiten Kettenrolle 42 gekuppelt ist; die Kupplung kann aber auch beliebig anders vorgenommen werden. Außerdem sitzt an der Kurbelscheibe ein Arm 43, welcher den Zweck hat, einen durch Feder belasteten Sperrbolzen 44 zu verschieben, der in dem Gehäuse 45 geführt wird und den Zweck hat, eine Sicherheit dafür zu ergeben, daß der Steuerhebel 63 von V nicht nach P bewegt werden kann und es somit keinen Preßdruck im Zylinder 13 gibt, ehe das Ventil 29 geschlossen ist, weil der Riegel sonst nicht in die Öffnung*73 eintreten kann und somit eine Weiterbewegung des Hebels 63 ausgeschlossen ist. Zugleich wird hiermit, erreicht, daß die Ventilstange 30 verriegelt wird und das Ventil während des Preßganges nicht durch unvorhergesehene Umstände während dieses Verganges geöffnet werden kann.

Die den Dampf regelnden Steuerorgane können in bekannter Weise durch Schieber öder Ventile gebildet werden. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind Ventile angenommen worden, und sie sind in dem Ventilgehäuse 46 angeordnet. Es ist aber selbstverständlich, daß die Steuerorgane für die Rückzugzylinder auch in einem besonderen Ventilgehäuse untergebracht sein können, welches zum Zwecke der Verkleinerung der sshädlichen Räume in unmittelbarer Nähe der Rückzugzylinder angeordnet ist.

Das Ventil 47 führt zum Dampfzylinder 21 des Druckübersetzers den Frischdampf -zu, während das Ventil 48 den Auspuff desselben bewirkt. Das Ventil 49 führt den Rückzugzylindern 19 Frischdampf zu, während das Ventil 50 als Auspuffventil für die Rückzugzylinder dient. Durch die Leitung 51 wird der Frischdampf zugeführt. Durch die Leitung 52 werden die Rückzugzylinder 19 und durch die Leitung 53 der Dampfzylinder 21 mit dem Ventilgehäuse verbunden. Die Leitung 69 dient zum Abführen des Auspuffdampfes vom Ventilgehäuse 46. Das öffnen der Ventile 47 bis 50 erfolgt durch stoßende Ventilstangen 54 bis 57, die paarweise an zwei doppelarmige, um 58 bzw. 59 schwingende Hebel 60, 61 angeschlossen sind. Der Hebel 61 ist gezahnt, während der Hebel 60 in der hier noch näher zu schildernden Weise mit einem ebenfalls um 58 schwingenden Zahnsegment 6y gekuppelt werden kann. Auf der Achse 58 ist außerdem der Steuerhebel 63 schwingend angeordnet, aber mit dem doppelarmigen Hebel 60 fest verbunden. Derselbe kann durch einen auf demselben um 64 schwingenden Kupplungshebel 65 und einen an diesem befindlichen Stift oder Bolzen 66 mit dem Zahnsegment 67 des Hebels 60 gekuppelt werden, indem der Stift 66 in eine Bohrung 68 des letzteren eingreift, wie dies aus Fig. 5 der Zeichnung hervorgeht.

Die Ventile 47 bis 50 sind nur der besseren Übersicht wegen nebeneinanderliegend gezeichnet, sie können aber ebensogut paarweise, also 50 und 49 hinter 47 und 48 oder vor denselben, angeordnet werden. In diesem Falle werden dann naturgemäß die Achsen 58, 59 zusammenfallen.

Die Wirkung dieser dampfhydraulischen Presse und ihrer Steuerung ist die folgende:

Befindet sich der Steuerhebel in der in Fig. ι gezeichneten Stellung S, dann befindet sich die Presse im Stillstand, denn der aus 51 kommende Dampf kann lediglich durch das Ventil 49, Kanal 70 und Leitung 52 in die Rückzugzylinder 19 eintreten, in welchen er die Kolben 20 in ihrer, obersten Stellung festhält. Dadurch werden auch der Preßkolben 12 und Füllpumpenkolben 16 in der oberen Stellung gehalten.

Soll gepreßt werden, dann bewegt man den Steuerhebel 63 gemäß Fig. 2 von der Stellung 5¹ zur Stellung V. Die Folge hiervon ist, daß sich das Ventil 49 schließt, 50 dagegen öffnet. Das Ventil 47 bleibt dagegen noch geschlossen und 48 noch geöffnet. Die Kurbel 39 hat sich aber um 90⁰ gedreht, und infolgedessen wurde das Gelenk 36 gestreckt und das Ventil 29 geöffnet. Der in den Rückzugzylindern 19 befindliche Dampf strömt hierbei durch das offene Ventil 50 und Leitung 69 nach außen, so daß sich der Preßkolben 12 mit dem Kreuzkopf 18, Preßstempel 11, Rückzugkolben 20 und Füllpumpenkolben 16 so weit nach abwärts senken kann, bis der Preßstempel 11 das Arbeitsstück 71 berührt und durch dasselbe an der Weiterbewegung Widerstand vorfindet. Das von dem Füllpump.enkolben 16 hierbei verdrängte Wasser gelangt durch den Kanal 14, das offene Ventil 29 in den Preßzylinder 13. Ist dies geschehen, dann bewegt man den Steuerhebel 63 gemäß Fig. 3 in die Stellung P. Auf dem Wege des Steuerhebels von der Stellung V nach P wird infolge der gleichzeitigen Mitdrehung der Kurbelscheibe 39 einerseits das Gelenk 36 nach oben eingeknickt und dadurch das Ventil 29 geschlossen, andererseits der Riegel 44 durch den Kurbelarm 43 nach oben verschoben, so daß er in die öffnung 73 der Ventilstange 30 eingreift und diese verriegelt, und zwar ehe der Steuerhebel 63 die Stellung P erreicht und das Ventil 48

geschlossen wird und das Ventil 47 aufstößt. Der Steuerhebel kann somit, solange das Füllventil 29 offen steht, nicht in jene Stellung gebracht werden, in welcher der Dampfkolben nach oben bewegt, in dem Raum 25 Preßwasser erzeugt und dieses in den Preßzylinder 13 übergeführt wird. Es ist aber hierbei zu bemerken, daß, nachdem das Ventil 29 geschlossen und durch 44 verriegelt wurde, an der weiteren Bewegung des Steuerhebels 63 zum Zwecke der Verstellung" der Ventile die Kurbel 39 teilnimmt und das Gelenk 36 in seine äußerste obere Knickstellung gebracht wird. Um dies ohne Bewegung des Ventils 29 zu ermöglichen, ist das aus dem Zylinder 32 und Kolben 34 bestehende Expansionsglied eingeschaltet, indem sich nunmehr der Kolben 34 in seinem Zylinder leer bewegt. Sind die Ventile 47, 48 in die Stellung der Fig. 3 ge-

bracht, dann kann der durch 51 zugeführte i ^; Frischdampf durch den Kanal 72 und die Leitung 53 unter den Dampfkolben 22 treten und diesen mit dem Preßpumpenkolben 24 nach oben bewegen. Hierdurch wird in dem Pumpenzylinderraum 25 Preßwasser erzeugt und dasselbe duroh die Leitung 26 in den Preßzylinder 13 getrieben, wo dasselbe auf den Preßkolben 12 einwirkt und diesen die Preßarbeit vollführen läßt. Das hierbei aus dem Füllpumpenzylinder 15 weiter verdrängte Wasser gelangt durch die Leitung 28 in den Fumpenzylinderraum 27, d. h. es bleibt zwischen den beiden Pumpenzylindern 15 und 23 und dem Preßzylinder 13 stets eine geschlossene Wasserkette bestehen.

Soll der Preßstempel zurückgezogen werden, dann bringt man den Steuerhebel 63 in die Stellung R der Fig. 4. Die Folge hiervon ist, daß die Ventilstange 30 entriegelt und das Ventil 29 geöffnet wird, während von den Dampfventilen 47 und 50 geschlossen und 48 und 49 geöffnet werden, so daß der Dampf aus dem Dampfzylinder 21 durch die Leitung 53, Ventil 48 und Leitung 69 entweichen und der ' 45 Frischdampf durch die Leitung 51, Ventil 49, Kanal 70 uncl Leitung 52 in die Rückzugzylinder 19 eintreten Und die Rückzugkolben 20 nach oben treiben kann. Hierbei tritt das durch den Preßkolben 12 aus dem Preßzylinder 13 und das durch den Preßpumpenkolben 24 aus dem Pumpenzylinderraum 27 verdrängte Wasser einerseits in den Füllpumpenzylinder 15, andererseits in den Pumpenzylinderraum 25 ein.

Bewegt man den Steuerhebel 63 wieder in die Stellung S der Fig. 1, dann wird das Gelenk 36 nach unten eingeknickt, das Ventil 29· geschlossen, während die Dampfventile zwar ihre Stellung, nicht aber ihre Funktion ändern.

Will man mit dieser Presse, wie bereits erwähnt, schlichten, dann bringt man den Steuerhebel 63 in die Stellung der Fig. 1 und entkuppelt ihn in derselben von dem Segment 67, indem der Bolzen 66 aus der in Fig. 5 dargestellten Bohrung 68 dieses Segments herausgezogen wird. Man bewegt dann den Hebel 63 zwischen den Stellungen V und P, so daß der Dampf zylinder 21 abwechselnd mit der Frischdampfleitung und dem Auspuff in Verbindung gebracht wird und infolgedessen schnell aufeinanderfolgende kurze Hübe ausführt, die durch den Preßpumpenzylinder 23 und das in demselben erzeugte Preßwasser auf den Preßkolben 12 übertragen werden. Das bei der hierbei stattfindenden Auf- und Abbewegung des Preßkolbens 12 und der gleichzeitigen Mitbewegung des Füllpumpenkolbens 16 durch den letzteren verdrängte Wasser gelangt direkt durch die Leitung 28 in den Pumpenzylinderraum 27 und wieder zurück.

Um die Rückzugzylinder 19 in tier Stillstandstellung" der Presse nicht ständig unter Druck halten zu müssen, kann das Ventil 29 als Doppelventil ausgebildet werden, wie dies beispielsweise in den Fig. 6 bis 9 dargestellt ist. Die Ventilstange 30 des Ventils 29 ist hierbei nach links verlegt, aber ebenfalls mit einem aus einem Zylinder 32 und darin angeordneten federnden Kolben bestehenden Expansionsglied versehen. Die Kolbenstange 74 dieses Expansionsgliedes ist an einen um den Preßzylinder 13 und Füllpumpenzylinder 15 herumgelegten, aber im Preßgestell gelagerten und geführten Rahmen 75 angeschlossen, welcher an seinem rechten Ende mit dem Gelenk^ teil 36"' verbunden ist. Das zweite Ventil 29° ist mit der Ventilstange 30⁰ verbunden, die mit einem ebensolchen, aus einem Zylinder 32 und darin federnden verschiebbaren Kolben bestehenden Expansionsglied versehen ist, welches in dem Gestellteil 31 geführt wird. Die Kolbenstange 78 dieses Expansionsgliedes ist durch einen Rahmen 79 mit dem zweiten Gelenkteil 36* gekuppelt. Beide Gelenkteile 36° und 36^s sind ebenso wie in Fig. 1 an die Kurbelstange 37 angeschlossen, doch wird die letztere in einer Führungsbahn 80 geführt, so daß bei Drehung der Kurbelscheibe 39 und beim Strecken des Gelenkes der Rahmen 79 mit dem Ventil 29° nach rechts, der Rahmen 75 mit dem Ventil 29 nach links verschoben, also geöffnet wird (Fig. 7 und 9), während umgekehrt beim Knicken des Gelenkes nach unten oder oben die beiden Rahmen in der entgegengesetzten Richtung, also gegeneinander bewegt und die beiden Ventile 29, 29* geschlossen werden (Fig. 6 und 8). In der oberen Knickstellung des Gelenkes (vgl. Fig. 8) werden beide Ventilstangen 30 und 30" verriegelt, und zwar die Ventilstange 30⁰ durch den Riegel 44^, welcher durch den Kurbelarm 43 verschoben wird, die links befind-

liehe Ventilstange 30 durch den Riegel 44, der auf irgendeine Weise mit dem Riegel 44° in Verbindung stehen kann. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß in der Preßgestell zwei um Bolzen 82, 83 schwingende doppelarmige Hebel 84, 85 angeordnet sind, die miteinander verbunden sind .und von denen der erstere außerdem bei 86 an den Riegel 44° angreift, während der Hebel 85 den Riegel 44 trägt. Der übrige Teil der Steuerung kann genau so ausgeführt werden wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 5. Der besseren Übersicht wegen ist nur in Fig. 9 die Ventilsteuerung für die Dampfzuführung ebenfalls dargestellt. Die Fig. 6 entspricht der Stellung der Fig. 1, die Fig. 7 der Stellung der Fig. 2, die Fig. 8 der Stellung der Fig. 3 und die Fig. 9 der Stellung der Fig. 4.

Werden bei dieser Ausführungsform die Rückzugzylinder 19 von unten entlastet, indem die Dampfzuleitung 51 abgeschlossen wird und der Dampf in den Rückzugzylindern allmählich sich abkühlt, dann kann bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 6 bis 9 ein Senken des Preßkolbens 12 und der übrigen Teile 11, 18, 16, 17 und 20 deshalb nicht erfolgen, weil das Ventil 29* das Übertreten des durch die Last der beweglichen Teile im Füllpumpenzylinder 15 erzeugten Druckwassers nach dem Preßzylinder 13 verhütet.

Claims (5)

1. Pate nt-An Sprüche:

   I. Vorrichtung zum Auffüllen und Entleeren von Preßzylindern an Pressen mit Druckübersetzer gemäß Patent 198281, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllventil mit dem gemeinschaftlichen Steuerhebel durch ein Kniegelenk und geeignete Transmissionsmittei in Verbindung steht und in seine Ventilstange ein Expansionselement eingeschaltet ist, welches nach Schluß des Ventils ein weiteres Einknicken des Kniegelenkes ermöglicht und auf diese Weise einen federnden Ventilschluß herbeiführt.
2. 2. Eine dampfhydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Füllventil in seiner Schlußstellung sichernde Riegel (44) durch einen auf der das Kniegelenk bewegenden Kurbel sitzen-

   j den Arm (43) verschoben wird.
3. 3. Eine dampfhydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllventil als Doppelventil ausgebildet ist, beide Ventile (29 und 29°) in entgegengesetzter Richtung beweglich und durch Überführungsgestänge (75, 79) an das Gelenk angeschlossen sind und durch Bewegung des letzteren beide Ventile gleichzeitig geschlossen oder geöffnet werden, das Ganze zu dem Zweck, ein selbst- ^: tätiges Senken des Preßkolbens mit dem Füllpumpenkolben bei entlasteten Rückzugzylindern zu verhüten.
4. 4. Eine dampfhydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Ventilstange (30") des zweiten Ventils (29^a) mit einem Expansionselement versehen ist, um einen federnden Ventilschluß herbeizuführen und eine Weiterbewegung des Gelenkes zu ermöglichen.
5. 5. Eine dampf hydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Ventilstange (30™) durch einen Riegel (44°) verriegelt wird und beide Riegel miteinander so gekuppelt sein können, daß die Bewegung des einen auf den anderen übertragen wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.