DE607951C - Vorrichtung fuer Niet-, Loch-, Press-, Stanz- und andere Arbeiten aehnlicher Art mit Pressluftantrieb und einem mit diesem zusammenarbeitenden Fluessigkeitsdruckuebersetzer - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen zum Ausführen von Niet-, Loch-, Preß-, Stanz- und anderen ähnlichen Arbeiten, insbesondere auf solche Maschinen, bei denen ein auf einen Kolben — befindlich in einem sogenannten primären Zylinder — ausgeübter, verhältnismäßig geringer Luft- oder Gasdruck verstärkt zur Auswirkung gebracht wird dadurch, daß man die Kolbenstange durch das Zylinderende hindurch in eine Kammer hineinragen läßt, die mit einem zweiten, mit einer Flüssigkeit gefüllten Zylin der in Verbindung steht, so daß durch Verdrängen der Flüssigkeit ein in dem zweiten Zylinder befindlicher Kolben zu einer Bewegung gezwungen wird, die unter einem viel größeren Drucke vor sich geht, als er im ersten Zylinder herrscht, jedoch bei entsprechender Wegverkürzung.

In diesem Sinne sind bereits Maschinen bekannt, bei denen ein in einem gegebenen Zylinder vermittels Druckluft o. dgl. hin und her beweglicher Arbeitskolben kombiniert ist mit einem zweiten Kolben, einem Tauch- oder Verdrängerkolben, der als solcher in einen an den Druckluftzylinder achsig angesetzten hydraulischen Zylinder hineinschiebbar ist, um einen dritten Kolben (,hydraulischen Arbeitskolben) innerhall) eines an den hydraulischen Zylinder sich ansetzenden bzw. mit demselben irgendwie in Verbindung gebrachten dritten Zylinder zu verschieben. Derartige Maschinen fallen jedoch, wenn ihre Zylinder und Kolben so wie bisher, d. h. hintereinander, angeordnet werden, viel zu umfangreich und ³S viel zu schwer aus, um sie bei Ausführung gewisser Arbeiten, so beispielsweise bei Ausführung von Ndetarl>eiten an Metallflugzeugen, bequem in der Hand halten zu können.

Der Zweck der Erfindung ist, Maschinen der oben angegebenen Art baulich so zu verbessern, daß äußerer Umfang und Gewicht sich auf ein Mindestmaß verringern. Den Hauptwert legt die Erfindung jedenfalls auf *5 eine möglichst kleine und leichte Bauweise.

Das wird nun gemäß der· Erfindung dadurch erreicht, daß der eine Arbeitszylinder, und zwar jener Zylinder, in welchem der vermittels Druckluft o. dgl. bewegliche Kolben untergebracht ist, so eingerichtet wird, daß er selbst wieder als hydraulischer Kolben wirkt und als solcher im Gehäuse der Maschine in einer Richtung entgegengesetzt der Richtung des druckluftgetriebenen Kolbens beweglich ist. Das grundsätzlich Neue der Erfindung liegt also darin, daß ein und derselbe Teil der Maschine, nämlich der Zylinder, in weichem der mit Druckluft bewegliche Arbeitskolben untergebracht ist, jetzt zwei verschiedenen

Zwecken zugleich dient, und zwar einmal als Zylinder für den mit Druckluft o. dgl. zu verschiebendenArbeitskolben und einmal als hydraulischer Kolben zum unmittelbaren Bewegen eines Nietwerkzeuges o. dgl.

Der Erfindungsgegenstand soll im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden:

Fig. ι bringt einen Längsschnitt durch die ίο Vorrichtung und veranschaulicht die Stellung der Teile am Ende der Rückbewegung des Werkzeuges.

Fig. 2 bringt ebenfalls einen Längsschnitt und veranschaulicht eine Stellung, wie sie die Teile kurz vor Beendigung des Arbeitshubes des Werkzeuges einnehmen.

Fig. 3 bringt einen Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. i.

Fig. 4 veranschaulicht das Steuerventil im Schnitt und vergrößerten Maßstabe.

In einem zylindrischen Gehäuse A der Vorrichtung ist ein hohler Kolben B untergebracht. Das mit A¹ bezeichnete Ende des Gehäuses A besitzt einen geringeren Durchmesser als der übrige Teil des Gehäuses und dient als Flüssigkeitskammer a. Der · verschiebbare Kolben B ist an dem der Flüssigkeitskammer α zugekehrten. Ende mit einem Kolbenteil B¹ verschlossen. Dieser Kolben B¹ ist mit einem Dichtungsring oder einer Ledermanschette b¹ versehen, um gegenüber der Jnnenwandung des zylindrischen Gehäuses^ einen gehörig dichten Abschluß zu erzielen. Das andere Ende des als Zylinder ausgebildeten Kolbens B ist mit einem zweiten Kolbenteil B'¹ verschlossen. Dieser zweite Kollren B~ ist ebenfalls mit einem oder mit mehreren Dichtungsringen bzw. mit Ledermanschetten b² versehen, um gegenüber der Innenwand des zylindrischen Gehäuses A einen gehörig dichten Abschluß zu erzielen.

Der Kolben B² trägt einen Stempel C, der durch eine in das betreffende Ende des zylindrischen Gehäuses A eingesetzte Dichtung oder Stopfbuchse c hindurchragt. Dieser Stempel C möge den beweglichen Teil des Loch- oder Nietkopfes darstellen, und der andere mit C¹ bezeichnete Teil dieses Loch- oder Nietkopfes mag von üblicher Bauart sein. Vorteilhaft wird der Teil C¹ auf einer zylindrischen Hülse oder Buchse c¹ befestigt, wozu noch erwähnt sei, daß in dieser Hülse oder Buchse c¹ der Stempel C verschiebbar ist. Besonders für eine Nietmaschine empnehlt es sich, den beweglichen Teil des sogenannten Nietkopfes mit einem federnden, in seiner Art l>ekannten Blechhalter E txl versehen und diesen im Stempel C unterzubringen, so daß sich das Werkzeug c· für die BiI-dung de» Nietkopfes darin verschieben kann. Gegen Ende des Arbeitshubes der Maschine wird sich das äußere Ende des Blechhalters E gegen die Oberfläche des zu bearbeitenden bzw. zu nietenden Werkstückes legen, worauf die weitere Bewegung des Stempels C bewirkt, daß nun das Nietwerkzeug c² im Blechhalter E entgegen der darin sitzenden Feder e vorwärts getrieben wird. Die zwischen den beiden Teilen des Nietkopfes befindlichen Bleche werden somit erst gehörig fest zusammengedrückt, bevor der Teil c² auf die in den Blechen sitzende Niete wirkt.

Ein mit dem üblichen Dichtungsring oder der üblichen Ledermanschette f -versehener Kolben F ist in den verschiebbaren Hohlzylinder B eingebaut und in diesem Hohlzylinder ebenfalls der Länge nach verschiebbar. Dieser Kolben F trägt einen hohlen Tauchkolben G und ragt mit diesem Tauchkolben G durch den Kolben B¹ hindurch und in die im Ende A¹ des Gehäuses A gebildete Flüssigkeitskammer α hinein» Die mit &^a bezeichneten Schrauben des Kolbens B¹ sind Rundkopfschrauben mit Innensechskant, die als solche Anschläge für den Kolben B mit den Manschetten &¹ darstellen und verhindern, daß der Kolben B unmittelbar gegen das Gehäuse A zu liegen kommt.

Der Kolben F ist mit einem Fortsatz f¹ versehen und kommt mit diesem Fortsatz gegen die Innenfläche des Kolbens B zu liegen. Durch den Fortsatz Z¹ wird die Rückbewegung des Kolbens F begrenzt.

Am Ende des Zylinders B, nahe dem Kolben B¹, sind ein oder mehrere Löcher ö⁴ vorgesehen, die mit dem engen, den Zylinder B zwischen den beiden Kolben B¹ und B² umgebenden Ringraum b^s in Verbindung stehen. Dieser Ringraum ö^ä steht andererseits durch ein Loch ar (in Fig. 1 punktiert eingezeich- net) mit der Außenluft in Verbindung, so daß, wenn der Kolben F gegenüber dem Zylinder B bewegt wird, die Luft im Zylinder nicht verdichtet, sondern aus dem Zylinder herausgedrückt und umgekehrt bei entgegengesetzter Bewegung des Kolbens durch die Löcher b^l in den Zylinder hineingezogen werden kann.

Ein nahe dem Nietkopfende des Gehäuses A untergebrachtes Ventil H dient zum Steuern der Zufuhr des zum Betrieb der Maschine erforderlichen Druckmittels. Mit Hilfe dieses Steuerventils kann das Druckmittel bzw. die Druckluft einerseits in den Raum α³ zwischen dem Kolben B- und dem Ende des Gehäuses A und andererseits in den Raum /;° zwischen dem Kolben/·' und der Innenfläche des Kolbens B'~ hineingeleitet werden. Das Steuerventil ist in der Art eines Schieberventils ausgebildet und besteht aus einer Stange Ii mit zwei zylindrischen Ventilkörpern h¹ und Ir. Die Stange /; ist in der Richtung des Pfeiles 4 ver-

mittels eines Drückers K beweglich. Dieser Drücker Ä' ist einem am Gehäuses! sitzenden Teil Jc angelenkt. In der entgegengesetzten Richtung ist die Stange Ji vermittels einer Feder Ji* beweglich, sobald der Druck vom Drücker K weggenommen wird. Der ortsfeste Zylinder J/, in welchem die Stange ff mit den zylindrischen Ventilkörpern Λ¹ und Jr hin und her schiebbar ist, ist mit einer Einlaßöffnung m, mit einer Auslaßöffnung m¹, des weiteren mit einer öffnung m² und endlich, noch mit · einer Öffnung m? versehen. Die öffnung m² ist durch die Kanäle/»¹ mit dem zwischen dem Kolben B² xs und dem Ende des Gehäuses A befindlichen Raum o³ verbunden, während die öffnung m³ durch die Kanäle p² mit dem Raum ö⁶ zwischen dem Kolben F und der Innenfläche des Kolbens B* verbunden ist.

Die Einlaßöffnung m steht mit der Druckluftzuführung und mit dem Ringraum m* zwischen den beiden Ventilkörpern Ji¹ und h² dauernd in Verbindung, gleichgültig, welche Stellung die Körper Ji¹, Jr einnehmen mögen.

Die Auslaßöffnung m¹ führt zu dem auf der Drückerseite des Ventils vorgesehenen Raum Ji⁵, der mit dem auf der anderen Seite des Ventils befindlichen Raum Ji^B durch einen längs durch die Stange Ji hindurchgehenden Kanal Ji⁷ und mehrere (vorzugsweise vier) in die Stange eingebohrte Löcher li⁸ verbunden ist. Durch die Auslaßöffnung m¹ wird der Auspuff vorteilhaft in einen zweckentsprechenden Auspuff topf oder, wenn es verlangt wird, gleich unmittelbar ins Freie geschickt.

Die mit den Räumen a³ und b^e verbundenen Öffnungen m² und m³ sind in einem solchen gegenseitigen Abstande vorgesehen, daß die öffnung m² von dem Ringraum m* abgesperrt wird, bevor die öffnung m³ mit dem Ringraum Hi⁴ in Verbindung gesetzt wird und umgekehrt bei Verschiebung des Ventils in entgegengesetzter Richtung.

Fig. ι veranschaulicht alle Teile der Vorrichtung in einer Stellung, welche am Ende der Rückbewegung des Stempels C eingenommen wird. Der zwischen dem Kolben B² und dem Ende des Zylinders A befindliche Raum c³ steht mit der Druckluftzuführung durch die Einlaßöffnung m, durch die öffnung m² und durch die Kanäle p¹ in Verbindung. Um <len nächsten Arbeitshub des Stempels C zu veranlassen, wird der Drükker K in die in Fig. 2 angegebene Stellung gebracht. Geschieht dies, so wird das Schieberventil ebenfalls in eine in Fig. 2 angegebene Stellung gebracht. Mit dieser Verstellung, des Schieberventils wird die Öffinnig in'² von dem EinkiÜ m abgesperrt und mit dem Raum /z° in Verbindung gebracht.

Also wird die öffnung«!² auch mit der Auspufföffnung »κ in Verbindung gesetzt, und zwar vom Raum /i^e aus durch den Kanal /z⁷ und die Löcher Λ⁸. Zur gleichen Zeit wird die Öffnung· m? von der Auspuff öffnung m¹ abgesperrt und mit dem Ringraum m*, d. h. mit dem Einlaß m, in Verbindung gesetzt, so daß jetzt die Druckluft durch die Kanäle/)² hinter den Kolben F strömen muß.

Der Druck auf der Rückseite des Kolbens F bewirkt nun, daß dieser Kolben F gegenüber dem Zylinder B in der Richtung des Pfeiles 5 verschoben wird. Diese Verschiebung des Kolbens F bewirkt wiederum, daß der Tauchkolben G in die Flüssigkeitskammer α eindringt und daß durch Verdrängung der in der Kammer α befindlichen Flüssigkeit sich der Flüssigkeitsdruck auf die Stirnfläche des am Ende des Zylinders B sitzenden Kolbens B¹ auswirken muß. Auf diese Weise ist der Zylinder B gezwungen, sich in der Richtung des Pfeiles 6 zu verschieben. Die Bewegung des Kolbens F geht so weit, bis der Kolben F gegen die Innenfläche des Kolbens B¹ zu liegen ■ kommt, und während der ganzen Bewegung des Kolbens F bewirkt die vom Tauchkolben G verdrängte Flüssigkeit, daß sich der Kolben B¹ mitsamt dem Zylinder B in einer Richtung entgegengesetzt der Bewegungsrichtung des Kolbens F verschiebt. Da die Fläche des Kolbens B¹ wesentlich größer ist als die Fläche des Tauchkolbens G, wird die Strecke, über welche der Zylinder B verschoben wird, im Verhältnis geringer ausfallen als die Strecke, über welche der Kolben F bewegt wird, jedoch wird andererseits der vom Zylinder B ausgeübte Druck im Verhältnis größer ausfallen als jener Druck, welcher vermittels der Druckluft auf den KoI-ben F ausgeübt wird.

Da der bewegliche Teil c² des Loch- oder Nietkopfes am vorderen Ende der Maschine in dem Stempel C sitzt, wird der Teil c² mit der Bewegung des Zylinders B vorwärts getrieben. Der Hub des Teiles c² wird gleich dem Hub des Zylinders B ausfallen, und nachdem die Bewegung des Blechhalters E zum Stillstand gekommen ist, wird die weitergehende Bewegung des Stempels C bewirken, daß der Teil c² mit seinem vorderen Ende auf die Niete drückt und somit die beiden zwischen die Teile c und c^l des Kopfes gesetzten Bleche zusammennietet.

Nachdem die Nietung ausgeführt worden ist, wird der Drücker K losgelassen. Alsdann wird die Feder Ä⁴ das Ventil H in die in Fig. ι dargestellte Stellung zurückbewegen. Indem dies geschieht, wird der hinter dem Kolben B'' befindliche Raum α³ wieder mit der Druckluftzuführung und der hinter dem Kolben F befindliche Raum i" mit der Auspuff-

öffnung ra¹ in Verbindung gesetzt. Die auf den Kolben B~ drückende Luft bewirkt nun, daß der Kolben B² den Zylinder B in seine Ausgangsstellung zurückbringt. Dabei treibt der Kolben B¹ die Flüssigkeit vor sich her und wieder in die Flüssigkeitskammer α hinein. Da der Druck von der Stirnfläche des Kolbens F fortgenommen und der hinter dem Kolben F befindliche Raum b^B mit der Aus-

»o puffÖffnung Ot¹ des Ventils H in Verbindung gesetzt worden ist, wird die in die Kammer a eindringende Flüssigkeit den Tauchkolben G mitsamt dem Kolben F in den Zylinder B hineintreiben so weit, bis der am Kolben F befindliche Fortsatz f wieder gegen die Innenfläche des Kolbens B- zu liegen kommt. An der Rückbewegung des Zylinders B müssen der Loch- oder Nietstempel C₁ der Blechhalter E und der bewegliche Teil c² teilnehmen, so daß, wenn der Zylinder B das Ende seiner Rückbewegung erreicht hat, alle Teile der Vorrichtung wieder ihre in Fig. 1 dargestellte Ausgangsstellung einnehmen und für den nächsten Arbeitshub bereitstehen.

Wenngleich der Gegenstand der Erfindung im vorstehenden hauptsächlich für den Fall einer Loch- oder Nietmaschine beschrieben worden ist, ist es wohl selbstverständlich, daß in gleicher Weise die Erfindung auch bei Maschinen für Preß-, Stanz- und andere ähnliche Arbeiten angewendet werden kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung für Niet-, Loch-, Preß-, Stanz- und andere Arbeiten ähnlicher Art mit Preßluftantrieb und einem mit diesem zusammenarbeitenden Flüssigkeitsdruckübersetzer, bei welcher der Hauptwert auf eine kleine leichte Bauweise gelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem als Zylinder ausgebildeten Gehäuse (A) der Vorrichtung ein Kolben (B) verschieblich ist, der wiederum als Zylinder für den Druckluftkolben (F) ausgebildet ist, und daß der vordere Teil des Kolbens (B) Jas Werkzeug, beispielsweise einen Nietstempel (c²), trägt, während der hintere Teil des Kolbens (B) den Abschluß der im hinteren Gehäuseteil (A¹) angeordneten Druckflussigkeitskammer (α) bildet und dem an dem Druckluftkolben (F) sitzendenTauchkolben (G) den Durchtritt zur Druckflüssigkeitskammer (a) gestattet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen