DE272173C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 272173 KLASSE 58 a. GRUPPE

in SHEFFIELD, Engl.

bewirkt wird.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Februar 1912 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine dampfhydraulische Presse, bei der der leere Vorhub des Preßkolbens durch Frischdampf bewirkt wird. Die Erfindung besteht darin, daß der den leeren Vorhub des Preßkolbens veranlassende Frischdampf in den Zylinder des dampfhydraulischen Druckübersetzers abgeleitet wird, um hier seine Expansionsenergie nutzbringend abzugeben.

ίο Für den leeren Vorhub des Preßkolbens erfolgt die Steuerung des Dampfeinlasses durch Einstellung eines Ventiles' von Hand, das zunächst Dampf in den oder die Rückzugzylinder eintreten läßt und alsdann die Dampfzufuhr zu ihnen absperrt, so daß der eingeschlossene Dampf durch ein Rückschlagventil in den Zylinder des dampf hydraulisch en Druckübersetzers gelangen kann, um dort zu expandieren. Wird hier noch Frischdampf direkt eingelassen, so wird er durch das Rückschlagventil an einem Übertritt in die Rückzugzylinder gehindert. Infolgedessen kann der in diesen befindliche Dampf oberhalb der Rückzugkolben so lange expandieren, bis der Preßkolben vollständig nach unten gegangen ist. Es empfiehlt sich, zwischen der Hauptdampfleitung und dem unteren Ende der Rückzugzylinder eine ständige Verbindung zu schaffen.

Wenn das vorerwähnte von Hand steuerbare Ventil aus einem Doppelkolben besteht, so kann die Verbindung zwischen der Dampfzu- und Dampfableitung und den Zylinderräumen oberhalb der Rückzugkolben leicht von dem Steuerhebel aus bewirkt werden, mit dem das Doppelkolbenventil lösbar gekuppelt wird, wie dies in der nachstehenden Beschreibung des näheren auseinandergesetzt ist.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung schematisch in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt.

Der Amboß der Presse ist mit 1, das von dem Querhaupt 3 getragene Preßwerkzeug (Schmiedehammer) mit 2, der Kolben des Querhauptes mit 4 und der Druckwasserzylinder des Kolbens 4 mit 5 bezeichnet. An dem Querhaupt 3 greifen die Stangen 8 der Rückzugkolben 7 an, die in den Zylindern 6 arbeiten und zum Zurückziehen oder Anheben des Werkzeuges 2 dienen.

9 ist der Dampfzylinder der dampfhydraulischen Treibvorrichtung mit dem senkrecht arbeitenden Dampf kolben 10, dessen Stange 11 zugleich den Kolben 12 für den hydraulischen Zylinder 13 bildet. Die Druckleitung 14 verbindet die oberen Enden der hydraulischen Zylinder 13 und 5. Eine Zweigleitung 15 führt von der Hauptleitung 14 nach dem Windkessel oder Ausgleichbehälter 16.

Die Verbindung zwischen 14 und 15 wird durch ein Ventil 17 hergestellt, das für gewöhnlich durch den Überdruck in der Leitung 14 geschlossen gehalten wird, jedoch unter dem Druck des Behälters 16 die Verbindung freigibt, sobald in der Hauptleitung 14 ein Unterdruck entstanden ist und es deshalb

notwendig wird, zum Ausgleich aus dem Behälter 16 Flüssigkeit einzulassen.

18 ist die Hauptdampfleitung, deren Verbindung mit dem Aus- und Einlaßkanal 19 des Zylinders 9 durch ein gewichtbelastetes Ventil 20 geregelt wird. Ein ähnliches Ventil 21 befindet sich in dem Verbindungsweg zwischen dem Dampf kanal 22, der von dem Ventil 20 nach dem Zylinderkanal 19 führt, und der Auspuffleitung 23.

Das Dampfeinlaßventil 20 wird ebenso wie das Dampfausl aß ventil 21 einmal von Hand mit Hilfe eines bei 25 drehbar gelagerten Handhebels 24 eingestellt, von dem aus das ganze Arbeiten der Presse geleitet wird. Andererseits erfolgt die Einstellung der beiden Ventile selbsttätig mit Hilfe einer durch den Kolben 10 der Treibvorrichtung gesteuerten Vorrichtung.

Zu diesem Zweck sind die Stangen der Ventile 20 und 21 durch Schlitz- und Stiftverbindungen 27 und 28 an einen um den festen Zapfen 30 schwingbaren Hebel 29 angeschlossen. Das Ventil 20 ist durch das Gewicht 31 belastet und wird infolgedessen entgegen dem Dampfdruck, der von unten her gegen die Stange 26 wirkt, geschlossen gehalten. Der Hebel 29 ist durch einen Lenker 32 mit einer Koppel 33 verbunden, die einerseits durch einen um einen festen Punkt drehbaren Winkelhebel 34 mit dem Gestänge 35 zum Handhebel 24 führt und andererseits mit der eben erwähnten, vom Kolben 10 gesteuerten Vorrichtung in Verbindung steht.

Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Leitschiene 36, die in der Längsrichtung des hydraulischen Kolbens 12, jedoch etwas geneigt dazu, nach unten hängt, derart, daß eine an 12 sitzende Rolle 37 auf ihr auflaufen kann. Die beiden Enden der Schiene 36 stehen mit gleichen Winkelhebeln 38, 39 in Verbindung, die um die festen Punkte 40, 41 drehbar und durch eine mit Gewicht 43 versehene Koppelstange 42 verbunden sind.

Die Belastung 43 hält die Schiene 36 für gewöhnlich in einer Lage, aus der sie durch die aufwärts gehende Rolle 37 verdrängt wird. Der Winkelhebel 39 ist durch eine Stange 44 mit der vorerwähnten Koppel 33 gekuppelt.

Wenn der Preßkolben 4 mit dem Querhaupt 3 gehoben ist und der Handhebel 24 von der Mittel- oder Normalstellung α nach der Stellung b bewegt wird, um den Kolben 4 unter Druck zu bringen, so wird durch diese Bewegung des Handhebels das Ventil 20 geöffnet, und es gelangt Dampf unter den Kolben 10 der Treibvorrichtung. Der aufwärts gehende Kolben 12 treibt Druck wasser vom Pumpenzylinder 13 nach dem Preßzylinder 5 so lange, bis die Dampfzufuhr zum Dampfzylinder 9 durch Schließen des Ventils 20 abgesperrt wird. Dieser Schluß tritt ein, sobald die Rolle 37 die Leitschiene 36 genügend weit gegen die Kolbenstange 12 hin bewegt hat, um durch Beeinflussung des Zwischengestänges 38, 42, 39, 44, 33, 32 den Hebel 29 so zurückzudrehen, daß sich das Ventil 20 schließt.

Der Handhebel 24 steht durch Stift- und Schlitzverbindung 45 mit einem Gestänge 46 in Verbindung, das durch die Zwischenverbindung 47, 48 an einem Winkelhebel 49 angreift. Dieser Winkelhebel dient zum zwangläufigen öffnen des Ventiles 17, ohne daß dadurch das Spiel beeinträchtigt wird, mit dem das Ventil 17 unter dem Einfluß des Überdrucks in dem Windkessel 16 selbsttätig geöffnet wird. Die Anordnung ist so getroffen, daß bei Einstellung des Handhebels 24 von a nach d nicht nur das Auslaßventil 21 geöffnet wird, um für den Niedergang des Kolbens 10 aus dem Zylinder 9 Dampf abzulassen, sondern auch der Anhub des Ventiles 17 erfolgt, so daß beim Hochgang des Kolbens 4, wobei aus dem Zylinder 5 Wasser in die Leitung 14 gedrückt wird, das überflüssige Wasser aus der Leitung 14 in den Behälter 16 gelangen kann. Bei größeren Anlagen und hohen hydraulischen Drücken kann man zum Antrieb des Ventiles 17 einen Servomotor benutzen, weil die Handkraft in diesem Falle kaum ausreichen dürfte.

Für den Zweck der vorliegenden Erfindung stehen die unteren Enden 50 der beiden Rückzugzylinder 6 durch das Rohr 51 in ständiger Verbindung mit der Hauptdampfleitung 18. Infolgedessen haben die Kolben 7 ständig das Bestreben, das Querhaupt 3 mit dem Kolben 4 anzuheben. Gemäß der Erfindung wird das obere Ende 52 jedes Zylinders 6 entweder von der Leitung 18 aus mit Frischdampf versorgt oder mit dem Dampfzylinder 9 unterhalb des Kolbens 10 verbunden. Dieses wechselnde Spiel erfolgt durch Einstellung des Handhebels 24 in Verbindung mit dem übngen Gang der Presse.

Die Zylinderräume 52 sind gemeinsam durch eine Leitung 53 an die mittlere Kammer 54 eines Kolbenventils 55, 56 angeschlossen. Dieses Ventil beherrscht einerseits die Verbindung zwischen 54 und einem Abzweig 57 der Dampfzuleitung 18 und andererseits die Verbindung zwischen der Kammer 54 und einem Abzweig 58, der unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventiles 59 zu dem Dampf kanal 22 führt, der mit dem Ein- und Auslaßkanal 19 des Dampfzylinders 9 in ständiger Verbindung steht. Das Kolbenventil 55, 56 kann zwei Lagen einnehmen, einmal "die normale oder gesenkte Lage, bei der es die Verbindung zwischen den Leitungen 18 und 53 sperrt und die Leitungen 53 und 58 verbindet, und zwei-

tens die auf der Zeichnung dargestellte gehobene Lage, bei der umgekehrt die Leitungen ■18 und 53 verbunden und diejenigen 53 und 58 voneinander abgesperrt sind.
Das senkrecht angeordnete Kolbenventil 55, 56 gelangt durch sein Eigengewicht, das gegebenenfalls durch Federdruck o. dgl. unterstützt sein kann, in die gesenkte Stellung. Es wird lösbar mit dem Handhebel 24 gekuppelt, und zwar durch eine Sperrvorrichtung, deren unteres Stück bei dem dargestellten Beispiel in dauernder Verbindung mit der Ventilstange 60 ist und aus einer Muffe 61 besteht, während der obere Teil, in dauernder Verbindung mit dem Hebel 24, als Kolben 62 in dieser Muffe 61 gleitet. Der Teil 62 bildet die Verlängerung des weiter oben erwähnten Gestänges 46. Der Kolben 62 weist eine seitliche Nut oder Fläche 63 auf, die mit einer in die Muffe eindringenden Nase 64 zusammenwirkt. Diese Nase gleitet in einer Seitenöffnung der Muffe 61 und steht unter der Wirkung einer Feder 65. Ist das Doppelventil 55, 56 gesenkt und wird hierbei der Handhebel 24 nach c bewegt, so dringt der Kolben 62 in die Muffe 61 ein, bis die Nase 64 in die Nut 63 einschnappt. Wird nunmehr der Hebel 24 nach α zurückgedreht, so nimmt infolge der Kupplung die Muffe 61 an der Aufwärtsbewegung des Kolbens 62 teil, und es erfolgt das Anheben des Ventiles 55, 56 in die auf der Zeichnung dargestellte Höchstlage.

An der Nase 64 greift der senkrechte Arm eines Winkelhebels 66 an, der an der Muffe 61 drehbar ist und dessen wagerechter Arm beim Anheben der Muffe mit einem am Maschinengestell festen, z. B. aus einem Stift 67 bestehenden Anschlag zusammenwirkt, wobei der geschlitzte Zwischenhebel 68 während des Hochgehens der Muffe 61 auf den Winkelhebel 66 einen Zug ausübt und die Nase 64 aus der Muffe entfernt, so daß der Handhebel 24 über α hinaus nach β gedreht werden kann.

Sobald aber die Muffe 61 frei ist, ■ fällt das Doppelventil 55, 56 selbsttätig in die Normallage zurück.

Nach Vorstehendem ist die Wirkungsweise der dargestellten Einrichtung folgende: Wird angenommen, daß der Handhebel 24 die Mittelstellung α einnimmt und das Doppelventil 55, 56 sich in der gesenkten Lage befindet, so wird der Frischdampf der Leitung 18 durch das Ventil 20 von dem Dampfzylinder 9 abgesperrt. Ebenso kann kein Dampf von der Leitung 18 nach der Leitung 53 und nach den Zylinderräumen 52, wohl aber ist die Leitung 51 mit Frischdampf gefüllt, der in die unteren Räume 50 der Rückzugzylinder eindringen und die Kolben 7 hochheben kann. Wenn zu Beginn des Betriebes der Kolben 10 mit dem Tauchkolben 12 und ebenso der Kolben 4 mit den Rückzugkolben 7 die gesenkte Stellung einnehmen, wie auf der Zeichnung dargestellt, so würde der in die Räume 50 der Rückzugzylinder eindringende Dampf die Kolben 7 nicht heben können, weil die hydraulischen Zylinder 13 und 5 nebst der Leitung 14 voll Wasser sind und das Ausgleichventil 17 geschlossen ist. Man muß deshalb den Handhebel 24 von α nach d drehen, wodurch das Ventil 17 geöffnet wird, so daß das überflüssige Wasser aus der Leitung 14 in den Behälter 16 fließen kann. Jetzt erst kann der Dampf die Kolben 7 und damit das Querhaupt 3 anheben.

Nach Anheben des Querhauptes 3 mit dem Werkzeug 2 wird das Werkstück auf den Amboß ι gelegt. Jetzt wird zunächst der Handhebel 24 von d nach c gedreht, wodurch das Doppel ventil 55, 56 selbsttätig mit Hilfe der vorerwähnten Sperreinrichtung 63, 64 mittelbar an den Handhebel angekuppelt wird. Kehrt man mit dem Handhebel 24 in die Mittelstellung α zurück, so wird das Doppelventil 55, 56 gehoben, und es gelangt Dampf in die Zylinderräume 52. Der Dampfdruck wirkt nunmehr auch auf die Oberseite der Rückzugkolben 7 und wird dabei von dem Gewicht dieser Kolben sowie von dem Gewicht des Querhauptes 3 unterstützt, wobei ihm aber das Dampfkissen unterhalb der Rückzugkolben entgegenwirkt. Auf diese Weise wird das Werkzeug 2 bis zum Erreichen des nicht dargestellten Werkstückes gesenkt. Bringt man jetzt den Handhebel 24 in die Stellung e, so wird das Doppelventil 55, 56 frei und gelangt in die gesenkte Lage zurück, wodurch der Dampfzufluß zu den Zylinderräumen 52 unterbrochen wird und darauf diese Räume an den Zylinder 9 angeschlossen werden. Der in den Räumen 52 noch befindliche Dampf expandiert sowohl hier als auch in dem Zylinder 9, so daß der Kolben 10 mit dem Tauchkolben 12 gehoben und das Querhaupt 3 durch Vermittlung des hydraulischen Druckes gegen das Werkstück gesenkt wird.

Will man das Stauchen weiter durchführen, so läßt man Frischdampf in den Zylinder 9, und zwar erfolgt dies durch Einstellen des Handhebels 24 in die Lage b. Der gesteigerte Dampfdruck im Zylinder 9 wird durch das Rückschlagventil 59 aufrechterhalten.

Nach Vollendung des Arbeitshubes der Presse wird der Handhebel 24 in die Mittelstellung α "zurückgedreht, wodurch die Frischdampfzufuhr zum Zylinder 9 durch das Ventil 20 abgesperrt wird, während das Ventil 21 sich öffnet. Der hydraulische Druck auf das Querhaupt hört infolgedessen auf. Sobald der Dampfdruck im Zylinder 9 geringer wird als in den Zylinderräumen 52, kann der Über-

druck aus den letzteren durch Vermittlung des Rückschlagventiles 59 bei geöffnetem Ventil 21 entweichen. Sobald der Dampfkolben 10 in die gesenkte Lage zurückkehrt, wird das Querhaupt 3 durch den ständigen Dampfdruck auf die Unterseite der Kolben 7 wieder angehoben, und es wiederholen sich die eben beschriebenen Vorgänge.

Will man das Werkstück mit kurzen oder schnellen Schlägen bearbeiten, so ist die Wirkungsweise im wesentlichen ähnlich wie eben beschrieben, nur wird bei gehobenem Querhaupt 3 der Hebel 24 sofort von α nach b bewegt, so daß das Ventil 55, 56 die gesenkte Stellung behält und kein Dampf in die Zylinderräume 52 gelangt. Das Querhaupt 3 muß deshalb lediglich durch den hydraulischen Druck im Preßzylinder 5 entgegen dem auf die Unterseite der Kolben 7 wirkenden Dampfdruck gesenkt werden. Durch Hin- und Herführen des Hebels 24 zwischen α und b bestimmt man die Anzahl der Schläge auf das Werkstück.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Dampfhydraulische Presse, bei der der leere Vorhub des Preßkolbens durch Frischdampf bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Frischdampf nach Ausführung des leeren Vorhubes des Preßkolbens in den Zylinder des dampf hydraulischen Druckübersetzers abgeleitet wird und hier noch seine Expansionsenergie nutzbringend abgibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.