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Steuerung für Maschinen zurr Aufpressen der Führungsringe auf Geschosse
Die Erfindung betrifft eine Steuerung von Maschinen zum Aufpressen der Führungsringe
auf Geschosse, und zwar insbesondere von solchen Maschinen, bei denen die Führungsringe
durch eine Anzahl radial wirkender, im ' Kneis,e um das Geschoß herum angeordneter
Druckstempel aufgepreßt werden.-Bei diesen Maschinen ist es zur Vermeidung von Auusschuß
und von Maschinenschäden notwendig, daß der Arbeitsgang jeder Pressung in einer
bestimmten Reihenfolge und auch In einern bestimmten Rhythmus, abhängig vom Druck
der Pressung, gesteuert wird.
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Der Antrieb der Druckstempel kann durch beliebige durch ein beliebiges
Organ gesteuerte Kraftmittel, z. B. dü@ch ein hydraulisches Kolbengetriebe mit Ventilsteuerung,
bewirkt werden. Zweckmäßig wird in den Kraftmittelkreis ein geeigneter Kontaktdruckmessex,
z. B. ein Kontaktmanometer; eingeschaltet, mit dem man den Preßdruck, der den an
die Führungsringe jeweils gestellten Festigkeitsanforderungen entsprechend bemessen
sein muß, get-auest anpassen und überwachen kann.
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Ferner ist es zweckmäßig, das Kraftmittel so vorzusehen, daß für die
Preßbewegung Hochdruck und für die Rückbewegung Niederdruck verwendet wird.-Außer
dem zweckmäßig von Hand einschaltbaren Organ für die Steuerung des Kraftmittels
ist noch eine elektrische Steuerung "vorgesehen, die mit Hilfe eines Zeitrelais,
eines Schützes und eines Magneten in Verbindung mit dem Kontaktmanometer den
Ab-
lauf des Arbeitsganges schaltet und dafür sorgt, daß der Preßdruck die
erforderliche Höhe -erreicht und während der erforderlichen Zeitdauer zur Wirkung
kommt. Auch kann für die Druckstempel eine Zwischenstellung vorgesehen sein, in
die der eingelegte Füh. rungsringrohling, vorgeschoben und dabei äentriert-wird.
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` - Die Erfindung besteht -in der sinnvollen Vereinigung- der erwähnten
Aggregate, derart,
daß der gesamte Arbeitsablauf nach dessen Einschaltung
von Hand selbsttätig durchgesteuert wird.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Einschaltung und darauffolgenden
selbsttätigen Durch.steuerung des Arbeitsganges besteht aus einem unter der Wirkung
einer Drehfeder und einer Sperrklinke stehenden, ein Steuerorgan für Zu- und Abschaltung
des Kraftmittels und einen elektrischen Schalter für den Steuerstromkreis betätigenden
Handhebel, einem in den Kraftmittelkreis eingebauten Kontaktdruckmesser, einem Zeitrelais,
einem Schütz und einem auf die Sperrklinke auslösend wirkenden Magneten, die derart
miteinander und nacheinander wirken, daß beim Einschalten des Handhebels, der hierbei
entgegen der Wirkung der Drehfeder verdreht wird, bis er von der Sperrklinke verriegelt
ist, zuerst durch das Steuerorgan der auch im Stillstand auf den -Druckstempeln
ruhende Rückdruck des Kräftmittels abgeschaltet wird, so daß die Druckstempel in
eine den eingelegten Rohling zentrierende Zwischenstellung vorgeschoben «-erden,
worauf der hohe Preßdruck eingeschaltet wird, der den. Rohling auf das Ge; schoß
aufpreßt, während gleichzeitig derdurch den vom Handhebel mitbetätigten elektrischen
Schalter einbeschaltete Steuerstromkreis in eine Bereitschaftsstellung kommt und
in ihr verharrt, bis der im Kraftmittelkreis durch den Pneßvorgang auf einen vorbestimmten
Wert .angestiegene Druck den Zeiger des Kontaktdruckme s.sers bis zu -,einem elektrischen
Kontakt bewegt hat, wodurch das Zeitrelais eingeschaltet wird, nach dessen Ablauf,
z. B. über einen Schütz, der Magnet unter Strom gesetzt wird und der Magnet die
Sperrklinke auslöst, so daß der Handhebel unter der Wirkung der Drehfeder wieder
in seine Anfangsstellung zurückgedreht und der Anfangszustand wieder hergestellt
wird.
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-Der Kontaktdruckmesser wird auf .einen auf Grund-von praktischen
Preßversuchen ermittelten Druck eingestellt. Das Zeitrelais begrenzt die Zeit, während
-der der am Kontaktdruckmesser eingestellte hohe Freß.druck auf den- Rohling wirken
soll.
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Kommt der Handhebel. in seine Anfangsstellung zurück, so wird durch
das Steuerorgan der hohe P.reßdruck wieder abgeschaltet und der niedrigere Rückdruck
wieder eingeschaltet, so daß durch ihn die Druckstempel wieder in ihre äußere Ausgangsstellung
zurückgezogen werden. Gleichzeitig wird durch den mitbetätigten elektrischen Schalter
der Steuerstrornkrei.s wieder geöffnet.
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Beim Einrichten der Maschine bzw. bei Versuchspressungen ist es wichtig
und erforderlich, daß der Handhebel nebst dem Steuerorägzn_für das Kraftmittel unabhängig
von der Drehfeder und vom Schalter für den elektrischen Teil betätigt werden kann,
damit der Handhebel bei vollendetem Arbeitsgang nicht wieder .selbsttätig in seine
Anfangsstellung zurückkehrt, sondern nur von Hand in diese Stellung gebracht werden
kann. Der Handhebel kann also in jedem beliebigen Augenblick während eines Arbeitsganges
geschaltet werden, so daß die Pressung jederzeit unterbrochen oder beliebig lange
ausgedehnt werden kann.
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Erreicht wird dies dadurch, daß lediglich das Steuerorgan für das
Kraftmittel mit dem Handhebel starr gekuppelt ist, während das Organ zur Betätigung
des elektrischen Schalters, für den Angriff der Drehfeder und für den Eingriff der
Sperrklinke lose auf der Welle des Handhebels sitzt und durch eine Kuppeleinrichtung
mit ihr verbunden werden kann. Zweckmäßig werden die Organe zur Betätigung des elektrischen
Schalters. für den Angriff der Drehfeder und für den Eingriff der Sperrklinke an
einer auf der Welle des Handhebels sitzenden Hülse vereinigt.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar bei einer Maschine mit hydraulischer Betätigung der Druckstempel.
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Abb. t ist eine Ansicht auf die :Maschine, teilweise im Schnitt.
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Abb. 2 ist ein senkrechter RadiaIschnitt durch den hydraulischen Antrieb
eines der Druckstempel.
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Abb. 3 zeigt die Anordnung einiger Teile der Steuereinrichtung.
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Abb. 4 ist ein senkrechter Längsschnitt durch die Steuereinrichtung.
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Abb. 5 zeigt eine Einzelheit, Abb. 6 ein Schema des Schaltstromkreises,
Abb. 7 eine weitere Einzelheit.
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_ In den Ringkörper i, der auf einem Ständer 2 ruht, sind radial gerichtete
Zylinderbuchsen 3 eingesetzt, in denen je ein Stufenkolben 4 geführt ist. Die die
Zylinderbuchsen 3 aufnehmenden Bohrungen werden durch eingeschraubte Deckel 5 verschlossen.
In diesen Deckeln ist je ein Stößel 6 geführt, die unter der Wirkung je einer Druckfeder
7 stehen, die bestrebt sind, die Stößel 6 nach innen zu drücken. je eine aus Schraube
8, Mutter 9 und Gegenmutter i o bestehende Anschlageeinrichtung begrenzt den Weg
der Stößel 6 nach innen, indem der Stößel 6 gegen den Kopf der Schraube 8 anschlägt.
Die Gegenmutter 1o ist gleichzeitig als Dichtkappe ausgebildet, um ein Heraustreten
der Treibflüssigkeit nach außen zu verhindern. Eine an jeden Deckel 5 angebrachte
Nabe i i dient den Kolben 4 .als Anschlag für deren äußere Stellung. Die
Kolben 4 sind nach innen zu auf einen kleineren Durchmesser
abgesetzt.
Der Teil 12 der Kolben 4 mit kleinerem Durchmesser dient zur Abdichtung und trägt
an seinem inneren Ende je einen Vorsprung 14, mit dem die eigentlichen Druckstempel
23 durch Bohrungen 13 und Stifte 24 gekuppelt sind. Die Druckstempel 23 werden
durch einen Deckring 25 von oben abgedeckt. Ansätze 2o" geben den Druckstempeln
seitliche Führung.
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Die Zylinderbuchsen 3 sind den Kolben 4 entsprechend nach innen zu
auf einen kleineren .Durchmesser abgesetzt. Die den Teil der Zylinderbuchse 3 mit
dem größeren Durchmesser @ aufnehmeri-den Bohrungen im Ringkörper 1 sind etwas tiefer
gebohrt als der entsprechend dicke Teil der Zylinderbuchsen 3 lang ist: Hierdurch
sind freie Räume 15 -gebildet worden, die der Zuführung des Treibmittels für die
Rückbewegung der Kolben ¢ dienen.-Bohrungen 16 stellen 'die Verbindung zwischen
Zylinderraum und Raum 15 her. Das Treibmittel für die Rückbewegung des Kolbens 4
steht unter niedrigem Betriebsdruck.
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Am oberen Ende der Zylinderbuchsen 3 ist je ein Raum 17 ausgedreht,
die der Zuführung des Treibmittels für die Vorbeweg.ung der Kolben 4, .also für
den Preßvörgang dienen. Dieses Treibmittel .steht unter Hochdruck.
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Der Rohranschluß 18 verbindet die Niederdru.ckräum:e 15 mit dem Niederdruckteil
einer nicht gezeichneten Pumpe, während der Rohranschluß 19 die Hochdruckräume 17
mit dem Hochdruckteil der genannten Pumpe verbindet.
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Hochdruckräume 17 und Niederdruckräume 15 sind im -Durchmesser so,
gehalten und die einzelnen Kolbengetriebe so nahe aneinandergelegt, daß, sich sowohl
alle vorhandenen Hochdruckräume 17 als auch alle Niederdruckräume 15 unter sich
etwas überschneiden, so daß alle Hochdruckräume 17 als auch alle Niederdruckräum@e
15 miteinander verbunden sind. Hochdruckräume 17 und Niederdruckräurne 15 bilden
daher miteinander je eine durchgehende Ringleitung, .so daß es genügt, wenn für
beide Druckseiten lediglich je ein einziger Rohranschluß 18 bzw. 19 vorgesehen wird.
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Im Zentrum der Maschine ist ein Einsatz 20 befestigt, in den ein Zentrierhecher
21 zur Aufnahme des Geschosses 22 eingesetzt ist. Zur genauen Einstellung der Stößel
6 für die Zentrierstellung der Druckstempel 23 dient ein in den Zentrierbecher 21
einzusetzender Hilfszapfen 51. Zu diesem Zwecke entspricht der äußere Durchmesser
des Hilfszapfens 5.1 dem äußeren Durchmesser des Führungsringrohlings 26. Die Schraube
8 wird so eingestellt, daß der unter der Wirkung der Feder 7 stehende Stößel 6 den
Kolben 4 samt Druckstempel 23 nur so weit verschieben kann, daß der Druckstempel
23 den Umfang des Hilfszapfens 51 eben berührt. Berühren alle Druckstempel
den Hilfszapfen 51 gleichmäßig, so ist die Gewähr dafür gegeben, daß der eingelegte
Führungsringrohling 26 im erforderlichen Augenblick richtig liegt und genau zentriert
ist, denn e r wird durch die Druckstempel 23 in die richtige Lage geschoben, ehe
die eigentliche Pressung beginnt. Für jedes K,a.-liber sind natürlich anders bemessene
Zentrierbecher 21 und Druckstempel 23 .erforderlich.
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An geeigneter Stelle der Maschine ist ein Schaltkasten 3o angebracht,
in dem eine Hülse 31' gelagert ist, auf der ein Schaltnecken 32 befestigt ist. -Die:
Hülse,31 steht unter Wirkung einer Drehfeder 33, die bestrebt ist, die Hülse 31
nebst Schaltnocken 32 dem Drehsinn des Uhrzeigers entgegengesetzt zu verdrehen.
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In der Hülse 31 ist eine .Schaltwelle 34 drehbar gelagert, an deren
äußerem Ende ein Schalthebel 3 5 und an deren innerem Ende ein Steuerschieber eines
nicht gezeichneten hydraulischen Ventils befestigt sind. Im Schalthebe -135 ist
.ein federnder Sperrstift 36 gelagert, der, hie in Abb. 4 und 5 gezeigt, in einen
Schlitz 3 7 der Hülse 3 1 eingreifen kann, wodurch die Hülse 31 mit dem Schalthebel
35 nebst Schaltwelle 34 gekuppelt wird. Ein im Schaltkasten 30 befestigter
Anschlagstift 38 greift in ein Langloch 39 des Schalthebels, 35 und begrenzt die
Drehbewegung des Schalthebels 3 5.
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Ünxerhalb des Schaltnockens 32 ist, um einen Zapfen 4o drehbar, eine
als zweiarmiger Hebel ausgebildete Sperrklinke 41 gelagert. Der eine Arara 41a dieser
Sperrklinke ist der eigentliche Sperrzahn, der in der Einschaltstellung des Schaltnockens
32 hinter einen Ansatz 44 desselben greift und den Schaltn@ocken 32 in der Einschaltstellung
hält, während der andere Arm 41b mit dem Eisenkern 42a eines Magneten 42 gekuppelt
ist. An der Sperrklinke 4.1 sitzt noch .ein Anschlag 43, gegen den der Ansatz 44
des Schaltnockens 32 in der Ausschaltstellung des Schaltnockens 32 anschlägt.
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Im Bereich der Drehbewegung des Schaltnockens 32 ist ein elektrischer
Schalter 45 angeordnet, mit dem der in Abb.6 gezeigte Stromkreis geschaltet wird.
In Abb. 6 ist 46 die ,erwähnte Pumpe, 'die _ dem hydraulischen Getriebe das Treibmittel
im Nieder- und auch Hochdruck liefert. 47 ist das erwähnte Kontaktmanometer, das
in die nicht gezeichnete hydraulische Hochdruckleitung eingeschaltet ist. 48 ist
einelektrisches Schütz und 49 einelektrisches Zeitrelais. 5o ist der Ein-und Ausschalter
für die Pumpe 46 und gleichzeitig auch der Hauptschalter für den Steuerstromkreis.
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Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende: Nach Einschaltung der Pumpe 46 durch
den Hauptschalter 5o erhält der Niederdruckraum 15 durch Rohr 18 sofort Treibmittel
zugeführt, so daß die Kolben 4 entgegen der Wirkung der federnden Stößel 6 bis an
die Anschlagnaben i i zurückgedrückt werden. Nun kann ein Geschoß 22 in den Zentrierbecher
21 eingesetzt und über dieses ein Führungsrohling 26 gestreift werden. Ist dies
geschehen, so wird durch den Schalthebel l35 die Schaltwelle 34 und die mit ihr
durch dein Sperrstift 36 gekuppelte Hülse 31 entgegen der Wirkung der Drehfeder
33 im Sinne des Uhrzeigers gedreht, bis der Sperrzahn 41" der Sperrklinke 41 hinter
den Ansatz 44 des Schaltnockens 32 tritt und alles in der erreichten Stellung fest:
hält. Bei Beginn der Drehung des Hebels 35 wird zuerst der Treibmittelzufluß zum
Niederdruckraum 15 abgeschaltet, so daß die Federn 7 zur Wirkung kommen und
die Kolben 4 nebst Druckstempel 23 in die Zentrier.stellung drükken und dadurch
dien Rohling 26 in eine genau . zentrische Lage bringen. Im weiteren Verlauf der
Drehung des Schalthebels 35 wird dem Raum 17 das unter Hochdruck stehende Treibmittel
zugeführt, wodurch der Preßvorgang beginnt. Gleichzeitig wurde der. Schalter 45
durch den Schaltnocken 32 betätigt und der Steuerstromkreis geschlossen. Der Preßdruck
steigert sich so lange, bis der Zeiger 47" des Kontaktmanometers 47 den Kontakt
47b berührt. Durch diese Berührung wird das Zeitrelais 49 eingeschaltet.
Nach Ablauf der durch das Zeitrelais gegebenen Zeit wird über das Schütz 48 dem
Magneten 42 Strom zugeführt und durch Anziehen. des Eisenkernes 42" die Sperrklinke
41 ausgehoben. Hierdurch wird der Schaltnocken 32 frei, der hierauf von der Feder
33 in die Anfangsstellung zurückgezogen wird. Da die Schaltwelle 34 mitgedreht wird,
wird der Hochdruck abgeschaltet und der Niederdruck wieder eingeschaltet, es wird
also der Anfangszustand wieder hergestellt, so daß das behandelte Geschoß 22 der
Maschine entnommen und ein neues wieder eingesetzt werden kann.
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Wird der Sperrstift 36 aus dem Schlitz 37 der- Hülse 31 herausgezogen,
so wird mit dem Hebel 3 5 nur das hydraulische Ventil betätigt, während die Sperreinrichtung
mit ihrem elektrischen Teil in Ruhe bleibt. Dieser Zustand wird gebraucht, um während
dem Einrichten Probemessungen vornehmen zu können.
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Das hydraulische. Ventil kann auch so ausgebildet sein, daß mit ihm
vor Einschalten des Hochdruckes oder gleichzeitig mit dieser Einschaltung die Niederdruckseite
der Pumpe mit dem Hochdruckraum 17 der Maschine verbunden wird. Hierdurch wird eine
schnellere Füllung des Raumes 17 und dadurch eine schnellere Arbeitsweise der Maschine
erreicht. Bei Erreichung eines gewissen Preßdruckes schaltet sich die Verbindung
zwischen Raum 17 und der Niederdruckseite der Pumpe selbsttätig ab.