DE403916C

DE403916C - Control for a steam hydraulic propulsion device

Info

Publication number: DE403916C
Application number: DED37066D
Authority: DE
Original assignee: DAVY BROTHERS Ltd
Current assignee: DAVY BROTHERS Ltd
Priority date: 1918-05-11
Filing date: 1920-01-30
Publication date: 1924-10-09

Description

Steuerung für eine dampfhydraulische Treibvorrichtung. Zusatz zum Patent 397895 Das Patent 397895 bezieht sich auf solche dampfhydraulische Treibvorrichtungen für Schmiedepressen, Scheren u. dgl., bei welchen in dem Rückzugszylinder mit doppelt wirkenden Kolben eine Verbindung der beiden Kolbenseiten hergestellt werden kann und bei welchen für lange und kurze Hübe die Steuerungsbewegung durch die Einstellung eines Steuerhebels in Verbindung mit einer Beeinflussung durch das Spiel des Wasserdruckkolbens herbeigeführt wird.Control for a steam hydraulic propulsion device. Addition to Patent 397895 Patent 397895 relates to such steam hydraulic propulsion devices for forging presses, scissors and the like, in which in the retraction cylinder with double acting piston a connection of the two piston sides can be established and at which for long and short strokes the control movement through the setting a control lever in connection with an influence by the play of the water pressure piston is brought about.

Die Erfindung besteht in der Anwendung des durch das Hauptpatent geschützten Steuergetriebes auch zu der Steuerung der Dampfbewegung von der unteren zu der oberen Kolbenseite. Hierfür wird ein an sich bekannter Kolbenschieber benutzt, der nunmehr bei seiner Bewegung um eine mittlere Lage zwischen der oberen und unteren Endlage die Dampfverteilung in den oberen und unteren Zylinderraum steuert.The invention consists in the application of what is protected by the main patent Control gear also used to control the movement of steam from the lower to the upper Piston side. For this purpose, a known piston valve is used, which is now when moving around a middle position between the upper and lower end positions controls the distribution of steam in the upper and lower cylinder chambers.

In den Zeichnungen ist Abb. i eine Seitenansicht der Dampftreibvorrichtung mit der Steuerung, Abb. 2 eine ähnliche Seitenansicht der hydraulischen Presse.In the drawings, Figure i is a side view of the steam propellant with the control, Fig. 2 is a similar side view of the hydraulic press.

Der Kolben ii der Presse, Abb. 2, geht in dem hydraulischen Zylinder 12 hin und her und führt seine Arbeitshübe abwärts aus; er trägt an seinem unteren Ende das Preßhaupt 13.The piston ii of the press, Fig. 2, goes in the hydraulic cylinder 12 back and forth and performs its working strokes downwards; he wears on his lower End of the press head 13.

Das hydraulische Hauptrohr 24 verbindet das obere Ende des Preßzylinders i2 der Presse mit dem unteren Ende des hydraulischen Zylinders 25 der Dampftreibvorrichtung, Abb. i. Das zugehörige Ventil 26, welches in die Leitung 24 eingebaut ist und durch den Handhebel 27, der sowohl die Presse als die Dampftreibvorrichtung bedient, betätigt wird, dient dazu, die Ver- Bindung zwischen der Leitung 24 und dem Windkessel 28 durch ein Rohr 29 von geringerem Druck herzustellen, wie dies bei solchen Vorrichtungen bekannt ist.The main hydraulic pipe 24 connects the upper end of the press cylinder i2 of the press with the lower end of the hydraulic cylinder 25 of the steam propulsion device, Fig.i. The associated valve 26, which is built into the line 24 and through the hand lever 27, which operates both the press and the steam propulsion device, operated is used to Bond between the line 24 and the Establish air chamber 28 by means of a pipe 29 of lower pressure, as is the case at such devices is known.

Der Kolben 3o der Dampftreibvorrichtung spielt in dem hydraulischen Zylinder 25 und vollführt seinen Arbeitshub in aufwärts gehender Richtung. Der Kolben 30 trägt an seinem unteren Ende ein Querhaupt 31, das durch senkrechte Seitenstangen 32 mit dem Kolben 33 des Dampfzylinders 34 der Treibvorrichtung verbunden ist. Der hydraulische Zylinder 25 der Treibvorrichtung ist unter dem Dampfzylinder 34 angeordnet und ist bei 35 an dem unteren Teile eines Stuhles oder offenen Rahmens 36, dessen oberer Teil 37 den Boden des Dampfzylinders 34 bildet, befestigt.The piston 3o of the steam driving device plays in the hydraulic cylinder 25 and performs its working stroke in an upward direction. The piston 30 carries at its lower end a crosshead 31 which is connected by vertical side rods 32 to the piston 33 of the steam cylinder 34 of the propulsion device. The hydraulic cylinder 25 of the propulsion device is located below the steam cylinder 34 and is attached at 35 to the lower part of a chair or open frame 36, the upper part 37 of which forms the bottom of the steam cylinder 34.

Die Dampfeinlaß- und -auslaßöffnung 4o des Dampfzylinders 34 ist einerseits mit dem Hauptzuführungsdampfrohr 41. durch das Dampfeinlaßventi142 und anderseits mit dem Hauptdampfauslaßrohr 43 durch das Auspuffventil 44 verbunden, wobei die Ventile 42 und 44, die als Doppelsitzventil ausgeführt sind, sowohl von Hand als auch selbsttätig betätigt werden.The steam inlet and outlet opening 4o of the steam cylinder 34 is on the one hand with the main supply steam pipe 41. through the steam inlet valve142 and on the other hand connected to the main steam outlet pipe 43 through the exhaust valve 44, the Valves 42 and 44, which are designed as a double seat valve, both by hand as can also be operated automatically.

Zu diesem Zwecke sind die in senkrechter Richtung beweglichen Spindeln des Einlaßventils 42 und des Auslaßventils 44 an verschiedenen Punkten mit einem Hebel 45 verbunden, der einerseits durch den um den festen Punkt 47 drehbaren Hebel 46 und durch die Stange 48 mit einem Arm 49 in Verbindung steht, der unmittelbar von dem um 5o drehbaren Handhebel 27 bewegt wird. Der Hebel 45 ist anderseits durch einen um den festen Punkt 52 drehbaren Hebel 51 und durch eine Stange 53 mit einem Arm 54 verbunden, der fest an einem um den festen Punkt 56 drehbaren Hebel 55 sitzt. Der Hebel 55 trägt an seinem Ende eine Rolle 57, die durch ein Gegengewicht 58 in Berührung mit einer schrägen Kante 59 einer aufrechtstehenden, an dem Querhaupt 31 befestigten Stange 6o gehalten wird. Die gegenüberliegende Kante dieser Stange 6o läuft parallel mit der Bewegungsrichtung des Kolbens 3o und des Kolbens 33 und wird durch Berührung mit einer feststehenden Rolle 61 geführt.For this purpose, the vertically movable spindles of the inlet valve 42 and the outlet valve 44 are connected at different points to a lever 45 which is connected on the one hand to an arm 49 through the lever 46 rotatable about the fixed point 47 and through the rod 48 , which is moved directly by the hand lever 27 which can be rotated by 5o. The lever 45 is connected, on the other hand, by a lever 51 rotatable about the fixed point 52 and by a rod 53 to an arm 54 which is fixedly seated on a lever 55 rotatable about the fixed point 56. The lever 55 carries at its end a roller 57 which is held by a counterweight 58 in contact with an inclined edge 59 of an upright rod 6o attached to the crosshead 31. The opposite edge of this rod 6o runs parallel to the direction of movement of the piston 3o and the piston 33 and is guided by contact with a stationary roller 61.

Die Dampfverbindungen zu den Rückzugszylindern 16 werden durch einen senkrecht arbeitenden Kolbenschieber 62, Abb. r, der gleichfalls durch den Handhebel 27 betätigt wird, geregelt. Das Gehäuse des Schiebers 62 hat vier Öffnungen in verschiedener Höhe; die unterste Öffnung ist durch den Stutzen 64 mit dem Hauptdampfzuführungsrohr4z verbunden, während die oberste Öffnung durch ein Rohr 66 mit dem Hauptdampfauslaßrohr ..13 verbunden ist. Von den beiden dazwischenliegenden Öffnungen ist die oberste durch ein Rohr 68 und die Abzweigrohre 69 und 70 mit den oberen Enden der beiden Rückzugszylinder 16 verbunden, während die unteren durch ein Rohr 72 und die Zweigrohre 73 und 74 mit den unteren Enden dieser Rückzugszylinder in Verbindung stehen. Der Kolbenschieber hat zwei zylindrische Teile 75 und 76, die durch den eingedrehten Teil 77 von geringerem Durchmesser voneinander getrennt sind. Die Längen der zylindrischen Teile 75 und 76 und ihre gegenseitigen Abstände sind so gewählt, daß, solange der Kolbenschieber in seiner normalen oder untersten Lage sich befindet (wie in Abb. z), die Rohre 64 und 72 miteinander in Verbindung stehen und die Rohre 66 und 68 gleichfalls miteinander verbunden, jedoch gleichzeitig von den Rohren 64 und 72 abgetrennt sind, so daß einerseits Dampf von dem Hauptdampfrohr 41 durch den Stutzen 64, das Rohr 72 und die Zweigrohre 73 und 74 zu den unteren Enden der Rückzugszylinder 16 zugeführt wird, während anderseits eine Verbindung von den oberen Enden der Zylinder 16 durch die Zweigrohre 6c1, 7o, das Rohr 68 und das Rohr 66 hergestellt ist zu dem Hauptauslaßrohr 43. Wenn jedoch der Kolbenschieber eine mittlere Lage einnimmt, so sind sowohl das Rohr 6,1 als auch das Rohr 66 geschlossen, und es ist eine Verbindung zwischen den unteren und den oberen Enden der Rückzugszylinder 16 hergestellt (durch die Zweigrohre 73 und 74, das Rohr 68 und die Zweigrohre 69 und 7o).The steam connections to the retraction cylinders 16 are regulated by a vertically operating piston valve 62, Fig. R, which is also operated by the hand lever 27 . The housing of the slide 62 has four openings at different heights; the lowermost opening is connected to the main steam supply pipe 4z through the nozzle 64, while the uppermost opening is connected to the main steam outlet pipe ..13 by a pipe 66. Of the two intermediate openings, the uppermost one is connected by a pipe 68 and the branch pipes 69 and 70 to the upper ends of the two retraction cylinders 16, while the lower ones are in communication with the lower ends of these retraction cylinders by a pipe 72 and the branch pipes 73 and 74 . The piston valve has two cylindrical parts 75 and 76 which are separated from one another by the screwed-in part 77 of smaller diameter. The lengths of the cylindrical parts 75 and 76 and their mutual spacing are chosen so that, as long as the piston valve is in its normal or lowermost position (as in Fig and 68 are also connected to each other, but at the same time separated from the tubes 64 and 72, so that on the one hand steam is supplied from the main steam pipe 41 through the nozzle 64, the pipe 72 and the branch pipes 73 and 74 to the lower ends of the retraction cylinders 16, while on the other hand a connection is made from the upper ends of the cylinders 16 through the branch pipes 6c1, 7o, the pipe 68 and the pipe 66 to the main outlet pipe 43. However, when the piston valve is in a central position, both pipe 6,1 and the pipe 66 is closed, and a connection is made between the lower and the upper ends of the retraction cylinders 16 (through the branch pipes 73 and 74, the pipe 68 and the branch pipes) igrohre 69 and 7o).

Der Schieberkolben 75, 76 und 77 ist an einer gewichtsbelasteten Spindel 78 befestigt, die durch eine Stopfbüchse des Ventilgehäuses hindurchgeht und durch eine teleskopartige Verbindung mit selbsttätiger Sperreinrichtung bekannter Bauart 8o mittels der Stange 79 ständig an dem Hebel 46 befestigt ist. ' Solange der Handhebel 27, der Hebel 46 und der Kolbenschieber 75, 76 und 77 im wesentlichen die dargestellte Stellung einnehmen, gestattet die Teleskopverbindung freie Bewegung der Stange 79 relativ zur Spindel 78 in jeder Richtung innerhalb bestimmter Grenzen. Doch wenn der Handhebel 27 nach links verstellt wird, so daß er den Hebel 46 nach unten zieht und die Stange 79 über eine gewisse Grenze hinaus nach unten drückt, so wird die Spindel 78 selbsttätig mit der Stange 79 fest verbunden, so daß, wenn der Handhebel 27 nunmehr nach rechts zurückgedreht wird, der Kolbenschieber 75, 76, 77 zusammen mit dem Hebel 46 gehoben wird, bis, nachdem der Kolbenschieber über die schon genannte mittlere Lage sich nach aufwärts bewegt hat, die Spindel 78 selbsttätig von der Stange 79 gelöst wird, so daß der Kolbenschieber frei in seine unterste Stellung zurückfallen kann.The spool 75, 76 and 77 is attached to a weight-loaded spindle 78 which passes through a stuffing box of the valve housing and is permanently attached to the lever 46 by means of the rod 79 through a telescopic connection with an automatic locking device of known type 8o. As long as the hand lever 27, the lever 46 and the piston slide 75, 76 and 77 essentially occupy the position shown, the telescopic connection allows free movement of the rod 79 relative to the spindle 78 in every direction within certain limits. But when the hand lever 27 is adjusted to the left, so that it pulls the lever 46 down and pushes the rod 79 downward beyond a certain limit, the spindle 78 is automatically fixed to the rod 79, so that when the Hand lever 27 is now turned back to the right, the piston slide 75, 76, 77 is lifted together with the lever 46 until, after the piston slide has moved upwards over the middle position already mentioned, the spindle 78 is automatically released from the rod 79 so that the piston valve can freely fall back into its lowest position.

Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich z. daß, solange der Kolbenschieber 75, 76, 77 sich in seiner normalen oder untersten Stellung befindet, ein Kissen von hochgespanntem Dampf in den Rückzugszylindern 16 unterhalb der Kolben 21 vorhanden ist, welches dementsprechend bestrebt ist, das Preßhaupt 13 und den Kolben ii anzuheben, da über den Kolben 21 kein Dampf vorhanden ist, denn die oberen Enden der Zylinder 16 stehen mit dem Auspuffrohr in Verbindung, 2. ist hieraus ersichtlich, daß, wenn der Kolbenschieber von seiner untersten Lage in eine Mittelstellung gebrach wird, hochgespannter Dampf nicht länger mehr Zutritt zu den Zylindern 16 unterhalb der Kolben 21 hat, während der Dampf, der sich schon unter diesen Kolben befindet, von der Unterseite zu der Oberseite der Kolben strömen kann und Druckausgleich zu beiden Seiten der Rückzugskolben herstellt und daß das Preßhaupt 13 und der Kolben ii, wenn sie vorher angehoben waren, frei werden, um unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten zu gehen, und 3. geht hieraus hervor, daß der Kolbenschieber, wenn er weiter bis in diejenige Lage gehoben wird, in welcher er von dem Hebel 46 freigegeben wird, selbsttätig in seine unterste Lage zurückkehrt, so daß er das Kissen von hochgespanntem Dampf unter den Rückzugskölben 21 wieder herstellt, während er gleichzeitig dem Dampf über den genannten Kolben den Auspuff gestattet, so daß das Preßhaupt 13 und der Kolben ii wieder das Bestreben hat, nach oben zu gehen.From the foregoing it can be seen, for. that, as long as the piston slide 75, 76, 77 is in its normal or lowermost position, a cushion of high-pressure steam is present in the retraction cylinders 16 below the piston 21, which accordingly tends to raise the press head 13 and the piston ii, there There is no steam via the piston 21, because the upper ends of the cylinders 16 are connected to the exhaust pipe, 2. it can be seen from this that when the piston valve is moved from its lowest position to a central position, high-pressure steam no longer enters to the cylinders 16 below the piston 21, while the steam, which is already under these pistons, can flow from the bottom to the top of the piston and pressure equalization on both sides of the retraction piston produces and that the press head 13 and the piston ii, if they were previously raised, they become free to go down under the action of gravity, and 3. it follows from this that the piston slide, if it is raised further to the position in which it is released by the lever 46, automatically returns to its lowest position, so that it recovers the cushion of high-tensioned steam under the retraction piston 21 while at the same time releasing the steam Allowed the exhaust via the said piston, so that the press head 13 and the piston ii again tend to go up.

Die Art des Arbeitsgangs hängt davon ab, ob die Presse mit langen und verhältnismäßig langsamen oder mit kurzen und schnellen Hüben arbeiten soll. Wenn kurze schnelle 1-i übe ausgeführt werden sollen, so muß ein Kissen von hochgespanntem Dampf unter den Rückzugskolben 21 erhalten bleiben. Um dies zu erreichen, müssen die dem I! andhebel erteilten Bewegungen (zur Betätigung der Ventile 42 und 4.4. für aufeinanderfolgende Hübe der Kolben 33, 30 und ii) innerhalb der Grenzen desjenigen Bogens seines Hubes verbleiben, in welchem die Stange 79 nur soweit nach unten geht, daß sie mit der Ventilspindel 78 nicht in feste Verbindung kommt. Wenn unter diesen Umständen der Kolbenschieber 75, 76, 77 in seiner untersten Stellung verbleibt, so erhält der Dampf nicht nur ununterbrochenen Zugang zu den unteren Enden der Rückzugszylinder 16, sondern die oberen Enden dieser Zylinder bleiben auch ununterbrochen mit dem Auspuff in Verbindung, so daß der Kolben ii und das Preßhaupt 13 sofort angehoben werden, wenn das Auspuffventil 44 des Dampftreibapparates geöffnet wird, um den Kolben 33 und 3o den Abgang zu gestatten. Soll hingegen die Presse mit langen und verhältnismäßig langsamen Hüben arbeiten, so müssen die unteren Enden der Rückzugszylinder 16 am Anfang und während des ersten Teiles eines jeden Niederfallens des Kolbens ii zum Auspuff geöffnet werden, so daß dieser Kolben und das Preßhaupt 13 durch ihr Gewicht nach unten gehen können und ihr Anheben verhindert wird, bevor die Preßwirkung des Hubes auf das mit dem Werkstück 19 in Berührung stehende Werkzeug 2o beginnt. Zu diesem Zweck muß beim Beginn eines jeden langen Arbeitshubes der Presse der Handhebel 27 bis odernahezu bis zurlinken Grenze seines Hubes bewegt werden, so daß die Stange 79 mit der Spindel 78 sicher in Eingriff kommt, mit der Wirkung, daß, wenn der Handhebel darauf nach rechts bewegt wird, der Kolbenschieber 75, 76, 77 in seine mittlere Lage gehoben wird, worauf es dem unter dem Rückzugskolben ai eingeschlossenen Dampf möglich wird, nach den oberen Teilen der Zylinder 16 überzuströmen, so daß ein Druckausgleich über und unter dem Kolben 21 entsteht.The type of operation depends on whether the press is to work with long and relatively slow strokes or with short and fast strokes. If short, quick 1-i exercises are to be performed, a cushion of high-pressure steam must be maintained under the retraction piston 21. To achieve this, the I! and levers issued movements (for actuating the valves 42 and 4.4. for successive strokes of the pistons 33, 30 and ii) remain within the limits of that arc of its stroke in which the rod 79 only goes so far down that it does not interfere with the valve spindle 78 comes into permanent contact. If, under these circumstances, the piston valve 75, 76, 77 remains in its lowest position, the steam not only has uninterrupted access to the lower ends of the retraction cylinders 16, but the upper ends of these cylinders also remain uninterrupted in connection with the exhaust, so that the piston ii and the press head 13 are raised immediately when the exhaust valve 44 of the steam drive apparatus is opened to allow the pistons 33 and 3o to exit. If, on the other hand, the press is to work with long and relatively slow strokes, the lower ends of the retraction cylinders 16 must be opened to the exhaust at the beginning and during the first part of each fall of the piston ii, so that this piston and the press head 13 by their weight after can go down and their lifting is prevented before the pressing action of the stroke on the tool 20 in contact with the workpiece 19 begins. For this purpose, at the beginning of each long working stroke of the press, the hand lever 27 must be moved to or almost up to the left limit of its stroke, so that the rod 79 with the spindle 78 comes into engagement, with the effect that, when the hand lever after it is moved to the right, the piston valve 75, 76, 77 is raised to its middle position, whereupon it is possible for the steam trapped under the retraction piston ai to flow over to the upper parts of the cylinder 16, so that a pressure equalization above and below the piston 21 arises .

Diese Aufwärtsbewegung des Kolbenschiebers 75, 76, 77 erfolgt so lange, bis der Auslösemechanismus 8o die Spindel 78 von der Stange 79 löst, worauf jetzt der Kolbenschieber in seine unterste Lage zurückkehrt, was ungefähr in dem Augenblick eintritt, wo der Handhebel 27 diejenige Winkelstellung erreicht, bei welcher das DampfeinlaßNentil 42 der Dampftreibvorrichtung beginnt sich zu öffnen.This upward movement of the piston valve 75, 76, 77 takes place as long as until the trigger mechanism 8o releases the spindle 78 from the rod 79, whereupon now the piston valve returns to its lowest position, which is about the moment occurs where the hand lever 27 reaches that angular position at which the Steam inlet valve 42 of the steam propellant begins to open.

Das Heruntergehen des Kolbenschiebers 75, 76,77 etwa in diesem Augenblick sichert auch die Entstehung eines Polsters von hochgespanntem Dampf unter und die Abwesenheit von Dampfdruck über den Rückzugszylindern 21 und verursacht gleichzeitig ein Heben des Preßhauptes 13 und des Kolbens ii genau am Ende des langen Preßhubes. The lowering of the piston valve 75, 76, 77 around this moment also ensures the formation of a cushion of high-pressure steam and the absence of steam pressure over the retraction cylinders 21 and at the same time causes the press head 13 and the piston ii to be lifted exactly at the end of the long press stroke .

Claims

PATENT CLAIM: Control for a steam hydraulic propulsion device according to patent 397895 for the known mode of operation of the lifting cylinder that the steam flows over from the lower cylinder side to the upper cylinder side, characterized in that the transmission according to patent 397895 by means of a per se known piston valve when moving around its central position, the steam lines (68, 72) controls to the upper and lower lifting cylinder part.