DE850838C

DE850838C - Blacksmith hammer

Info

Publication number: DE850838C
Application number: DEC2082A
Authority: DE
Inventors: Eugene C Clarke Jun; Paul A Rickrode
Original assignee: Chambersburg Engineering Co
Current assignee: Chambersburg Engineering Co
Priority date: 1946-10-08
Filing date: 1950-09-05
Publication date: 1952-09-29

Description

Schmiedehammer Die Erfindung bezieht sich auf einen Schmiede- hammer mit einem unter dem Einfluß eines kom- pressiblen Treibmittels durch einen Kolben in senk- rechter Richtung angetriebenen Bär, der Schläge vorausbestimmter Wucht in Abhängigkeit von der bemessenen Öffnungsdauer eines Hauptsteuerventils für die Treihmittelzufu'hr ausführt. Bei derartigen Hämmern ist es bekannt, daß die Schlagkraft des Bä rs durch die Bemessung des Zeitintervalls ge- ändert w: rden kann, während(lessen (las Treibmittel einwirken muß, um (lern Bär die gewünschte Wucht zu erteilen. I?s ist jedoch bisher keine brauchbare Einrichtung bekanntgeworden, die die Treibmittel- zufulir in genau Lind einwandfrei bemessener Weise in Abhängigkeit von dem Zeitintervall ermöglicht, (las für die Erzielung einer vorausbestimmten Wucht des Hammers erforderlich ist. Die Erfindung 'hat daher in erster Linie den Zweck, bei durch ein kompressibles Treibmittel, wie Dampf, Luft, betriebenen Hämmern neuartige Mittel zur besonders genauen und einwandfreien Einstellung der Schlagkraft durch eine genaue Be- stimmung des Zeitintervalls der Einwirkung des Treibmittels auf den Hammer vorzusehen; sie er- reicht dies dadurch, daß erfindungsgemäß das Hauptsteuerventil seine die Treibmittelzufuhr für die Abwärtsbewegung des Antriebskolbens frei- gebende Arbeitsstellung unter dem Einfluß von Steuervorrichtungen einnimmt, die die Öffnungsdauer auf eine durch eine Zeitregelvorrichtung vorausbestimmte Zeit begrenzen.Blacksmith hammer The invention relates to a forging hammer with one under the influence of a com compressible propellant through a piston in the lower right direction driven bear that blows predetermined force depending on the measured opening time of a main control valve for the belt feeder. With such Hammering is known to have the impact of the Bear by measuring the time interval can be changed while (read (read propellant must act in order to (learn the bear the desired force granted. However, I? S is not a useful one so far Established known that the propellant zuulir in a precisely and properly measured manner depending on the time interval, (read for the achievement of a predetermined Impact of the hammer is required. The invention 'therefore primarily has the Purpose, in case of a compressible propellant such as Steam, air, powered hammers novel Means for particularly accurate and flawless Adjustment of the impact force through a precise tuning of the time interval of the action of the Provide propellant to the hammer; she he- this is sufficient that according to the invention Main control valve its the propellant supply for the downward movement of the drive piston is giving job position under the influence of Assumes control devices that limit the opening duration to a predetermined time by a time control device.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal betrifft eine Steuervorrichtung für derartige Sc'hmiede'hämmer, die eine genaue Voreinstellung der gewünscht-en Schlagkraft für die jeweils auszuführende Hammerarbeit ermöglicht.Another feature of the invention relates to a control device for such forging hammers, which allow an exact pre-setting of the desired impact force for the hammer work to be carried out.

Die Erfindung sieht ferner ,die Ausbildung einer besonders einfachen und betriebssicheren Steuervorrichtung in der Weise vor, daß die Bedienung des Hammers in die Lage versetzt wird, eine untersc'hiedlic'he Schlagfolge vorausbestimmter Wucht zu ermöglichen.The invention also provides for the formation of a particularly simple one and reliable control device in such a way that the operation of the hammer is put in a position to predetermine a different sequence of strikes To allow force.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 eine Vorderansicht eines durch ein kompressibles Treibmittel betätigten Hammers üblicher Bauart, Abb. 2 in vergrößertem Maßstab einen senkrechten Teilschnitt durch den Arbeitskolben des Hammers und das zugehörige Ventil zur Steuerung der Treibmittelzufuhr zum Arbeitskolben, wobei das Steuerventil in der gezeichneten Lage den Treibmittelzufluß so freigibt, daß der Hammer angehoben wird, Abb. 3 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt des Ventils, das in der gezeichneten Lage den Treil>-mittelzufluß so freigibt, daß der Hammer in Fallrichtung betätigt wird, Abb. 4 eine der Abb. 2 entsprechende Darstellung, die außerdem die erfindungsgemäße Steuervorrichtung zeigt, A,bb. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführung der Steuervorrichtung.Embodiments of the invention are shown in the drawing, namely, Figure 1 shows a front view of a compressible propellant operated hammer of the usual type, Fig. 2 on an enlarged scale a vertical Partial section through the working piston of the hammer and the associated valve for control the propellant supply to the working piston, the control valve in the drawn Position allows the influx of propellant so that the hammer is raised, Fig. 3 in enlarged scale a partial section of the valve in the position shown releases the flow of funds in such a way that the hammer is actuated in the direction of fall, Fig. 4 is a representation corresponding to Fig. 2, which also includes the invention Control device shows A, bb. 5 shows a schematic representation of a further embodiment the control device.

Der dargestellte Schmiedehammer besitzt übliche Bauweise und wird durch ein kompressibles Treibmittel, z. B. Preßluft, angetrieben. Das Untergestell 1 ist mit den beiden Seitenständern 2 elastisch verbunden, die ihrerseits das Kopfteil 3 mit dem senkrecht angeordneten Zylinder 4 tragen, in dem sich der Arbeitskolben 5 befindet. Der Kolben 5 trägt die Bärstange 6 mit dem Bär 7 am unteren Ende, der zwischen den beiden senkrechten Seitenständern 2 auf und. ab bewegt werden kann und beim Abwärtsschlag mit dem üblichen Amboß 8 zusammenarbeitet, der an dem Untergestell 1 der Maschine anget2racht ist. Bei dem dargestellten Hammer ist im oberen, erweiterten Teil 1o des Zylinders 4 ein Hilfskolben g angeordnet, der die Aufgabe hat, den Kolben 5 bei seinem Aufwärtsgang zu dämpfen.The forging hammer shown has the usual design and is by a compressible propellant, e.g. B. compressed air, driven. The base 1 is elastically connected to the two side stands 2, which in turn are the headboard 3 wear with the vertically arranged cylinder 4, in which the working piston 5 is located. The piston 5 carries the bear bar 6 with the bear 7 at the lower end, the between the two vertical side stands 2 and. can be moved from and cooperates on the downward strike with the usual anvil 8, which is on the underframe 1 is attached to the machine. The hammer shown is in the upper, enlarged Part 1o of the cylinder 4 is arranged an auxiliary piston g, which has the task of the piston 5 to dampen on its upward gear.

In der bei durch ein kompressibles Treibmittel betätigten Hämmern üblichen Weise wird der Bär bei seiner Abwärtsbewegung gleichzeitig durch die Schwerkraft und das auf den Kolben 5 im Zylinder 4 einwirkende Treibmittel abwärts geschleudert, während bei der anschließenden Aufwärtsbewegung ,das Treibmittel von unten auf den Kolben einwirkt, um den Bär 7 nach jedem Schlag in seine obere Ausgangslage zurückzubringen.In the case of hammers operated by a compressible propellant Usually, when the bear moves downwards, it is simultaneously controlled by gravity and the propellant acting on the piston 5 in the cylinder 4 is thrown downwards, while in the subsequent upward movement, the propellant from below on the Piston acts to bring the bear 7 back into its upper starting position after each stroke.

Das Treibmittel wird dabei dem Zylinder 4 unter der Kontrolle eines Hauptsteuerventils 12 zugeleitet. Dieses besteht beim Ausführungsbeispiel aus einer zylindrischen Führungsbüchse 13, die im Kopfteil 3 des Hammerständers eingebaut ist und einen in ihr verschiebbaren Kolbenschieber 14 besitzt. Um die Führungsbüchse 13 sind, in ihrer Längsrichtung versetzt, mehrere ringförmige Aussparurigen 15, 16 und 17 vorgesehen.The propellant is the cylinder 4 under the control of a Main control valve 12 supplied. In the exemplary embodiment, this consists of one cylindrical guide bushing 13, which is installed in the head part 3 of the hammer stand and has a piston valve 14 which can be displaced in it. Around the guide bush 13 are, offset in their longitudinal direction, several ring-shaped recesses 15, 16 and 17 provided.

Die Ringaussparung 16 erhält von der Hauptspeiseleitung 18 über einen Verbindungskanal 1g im Kopfteil 3 des Hammerständers das Treibmittel zugeführt. Die Ringaussparung 15 steht über einen Kanal 2o in der Wandung des Zylinders 4 mit dem oberhalb des Arbeitskolbens 5 liegenden Zylinderteil in Verbindung, während die Ringaussparung 17 durch einen ebenfalls in der Zylinderwandung vorgesehenen Kanal 21 mit dem unterhalb des Arbeitskolbens 5 liegenden Zylinderteil ,4 in Verbindung steht.The ring recess 16 receives from the main feed line 18 via a The propellant is supplied to the connecting channel 1g in the head part 3 of the hammer stand. The ring recess 15 is in the wall of the cylinder 4 via a channel 2o the cylinder part lying above the working piston 5 in connection, while the ring recess 17 by a likewise provided in the cylinder wall Channel 21 with the cylinder part, 4 lying below the working piston 5, in connection stands.

Der Kolbenschieber 14 ist so ausgebildet, daß in seiner unteren in Ahl). 2 gezeichneten Grenzstellung das Treibmittel von der Speiseleitung 18 über das Ventil 12 durch den Verbindungskana121 in den unteren Teil des Zylinders 4 fließen muß, wodurch der Kolben 5 gehoben wird. Wenn sich dagegen der Kolbenschieber in seiner oberen Grenzstellung, die in Abb.3 wiedergegeben ist, befindet, muß das Treibmittel von der Speiseleitung 18 über das Ventil 12 und den Verbindungskanal 20 zu dem oberhalb ,des Kolbens 5 gelegenen Zylinderteil fließen, so daß es bei der Abwärtsbewegung des Kolbens die durch die Schwerkraft .bewirkte Wucht des Bärs entsprechend erhöht. In der oberen Grenzstellung des Kolbenschiebers 14 wird ferner der Kanal 21 vom unteren Zylinderende mit einem bei 23 ins Freie geführten Entlüftungskanal 22 in Verbindung gebracht. In der unteren Grenzstellung des Kolbenschiebers 14 (Abb.2) wird das oberhalb des Kolbens 5 befindliche Treibmittel beim Hochgehen des Kolbens ebenfalls ins Freie gesteuert, indem von dem Verbindungskanal 20 über eine nicht dargestellte Längsbohrung des Kolbenschiehers ein Weg zum Entlüftungskanal 22 und dem Auslaß 23 geschaffen wird.The piston valve 14 is designed so that in its lower in Ahl). 2 drawn limit position the propellant from the feed line 18 over the valve 12 flow through the connecting duct 121 in the lower part of the cylinder 4 must, whereby the piston 5 is lifted. If, on the other hand, the spool is in its upper limit position, which is shown in Fig.3, the propellant must from the feed line 18 via the valve 12 and the connecting channel 20 to the one above , of the piston 5 located cylinder part flow so that it is in the downward movement of the piston increases the force of the bear caused by gravity accordingly. In the upper limit position of the piston valve 14, the channel 21 is also from lower end of the cylinder with a vent channel 22 led to the outside at 23 in Connected. In the lower limit position of the spool 14 (Fig.2) is the propellant located above the piston 5 when the piston goes up also controlled into the open by not from the connection channel 20 via a shown longitudinal bore of the piston slide a way to the vent channel 22 and the outlet 23 is created.

Entsprechend der Erfindung wird der Kolbenschieber 14 dauernd in seiner unteren in Abb. 2 gezeigten Grenzstellung durch eine Schraubenfeder 24 gehalten. Diese Schraubenfeder ist über die Ventilstange 25 geschoben und stützt sich mit ihrem unteren Ende gegen den Kolbenschieber 14, mit ihrem oberen Ende gegen die Muffe 26 im oberen Ende des Ventilführungszylinders 13 ab.According to the invention, the piston valve 14 is permanently in his The lower limit position shown in Fig. 2 is held by a helical spring 24. This helical spring is pushed over the valve rod 25 and is supported with it its lower end against the piston valve 14, with its upper end against the Sleeve 26 in the upper end of the valve guide cylinder 13.

' Der Kolbenschieber 14 wird entgegen der Wirkung seiner Feder 24 durch einen Steuerkolben 30 in seine obere Stellung gebracht. Dieser Steuerkolben 30 liegt in einem Zylinder 31, der auf der Muffe 26 sitzt und die axiale Verlängerung des Führungszylinders 13 des Ventils bildet. Die Ventilstange 25 reicht durch die Muffe 26 in den Zylinder 31 und trägt auf ihrem oberen Ende den Steuerkolben 30, wie dies Abb. 3 zeigt. Die Aufwärtsbewegung des Steuerkolbens wird ebenfalls durch das Treibmittel bewirkt, das unterhalb des Steuerkolbens 30 in den Zylinder 31 unter dem Einfluß einer besonderen Steuereinrichtung gelangt, die in Abb. ,4 der Zeichnung summarisch mit 33 zeichnet und als zusätzliches Steuerventil ausgeführt ist.The piston slide 14 is brought into its upper position by a control piston 30 against the action of its spring 24. This control piston 30 lies in a cylinder 31 which sits on the sleeve 26 and forms the axial extension of the guide cylinder 13 of the valve. The valve rod 25 extends through the sleeve 26 into the cylinder 31 and carries the control piston 30 on its upper end, as FIG. 3 shows. The upward movement of the control piston is also caused by the propellant, which passes below the control piston 30 in the cylinder 31 under the influence of a special control device, which is summarized in Fig. 4 of the drawing with 33 and is designed as an additional control valve.

Das zusätzliche Steuerventil 33 der A-bb. 4 besitzt ein Gehäuse 34, in dem sich ein Kolbenschieber 35 bewegen kann. Das Gehäuse 34 hat eine Eingangsöffnung 36, die mit einer Treil>mittelspeiseleitung 37 in Verbindung steht, und eine Ausgangsöffnung 38, die über die Verbindungsleitung 39 mit dem unteren Ende des Steuerzylinders 31 verbunden ist.The additional control valve 33 of the A-bb. 4 has a housing 34, in which a piston valve 35 can move. The housing 34 has an entrance opening 36, which is connected to a Treil> medium feed line 37, and an outlet opening 38, which via the connecting line 39 to the lower end of the control cylinder 31 is connected.

Die Ausbildung des Kolbenschiebers 35 und die Anordnung der Eingangs- bzw. Ausgangsöffnungen 36 bzw. 38 ist derart, daß in der linken Endstellung des Kolbenschiebers 35 entsprechend Abb. 4 der Fluß des Treibmittels über die Leitung 39 zum Steuerzylinder 31 unterbrochen ist; dabei ist der Zylinder 31 über die Leitung 39, das Gehäuse 34 und die Öffnung 4o unmittelbar mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht.The design of the piston valve 35 and the arrangement of the input or output openings 36 and 38 is such that in the left end position of the Piston valve 35 according to Fig. 4, the flow of propellant through the line 39 to the control cylinder 31 is interrupted; while the cylinder 31 is on the line 39, the housing 34 and the opening 4o are in direct contact with the atmosphere brought.

Befindet sich dagegen der Kolbenschieber 35 in seiner rechten Endlage, so ist das Ventil für das Treibmittel geöffnet, das von der Speiseleitung 37 über das zusätzliche Steuerventil 33, Leitung 39 zum Zylinder 31 fließt und dadurch den Steuerkolben 3o und den mit ihm verbundenen Kolbensc'hielier 14 anhebt, so daß das Treibmittel über den Kanal 20 in den oberen Teil des Arbeitszylinders 4 gelangen kann.If, on the other hand, the piston valve 35 is in its right end position, so the valve for the propellant is open, which is from the feed line 37 via the additional control valve 33, line 39 flows to the cylinder 31 and thereby the Control piston 3o and the Kolbensc'hielier 14 connected to it, so that the Propellant reach the upper part of the working cylinder 4 via the channel 20 can.

Wie Abb. 4 zeigt, wird der Kolbenschieber 35 des zusätzlichen Steuerventils 33 dauernd durch eine Schraubenfeder 41 in seiner linken Ruhestellung gehalten. Die Schraubenfeder 41 liegt um die Ventilspindel 42 zwischen dem Kolbenschieber 35 und dessen Gehäuse 34. Die Ventilspindel 42 ragt aus dem Gehäuse 34 heraus und bildet dort den Anker einer Induktionsspule 43, die an dem rechten Ende des Gehäuses 34 montiert ist.As Fig. 4 shows, the spool 35 of the additional control valve 33 is held permanently in its left rest position by a helical spring 41. The coil spring 41 lies around the valve spindle 42 between the piston slide 35 and its housing 34. The valve spindle 42 protrudes from the housing 34 and There forms the armature of an induction coil 43, which is at the right end of the housing 34 is mounted.

@'\tiordnutrg und Wirkungsweise der Induktionsspule 43 sind null so, -daß bei ihrer Erregung die Vetltilspicldel 42 mit dem Kolbenschieber 35 entgegen der Wirkung der Feder 41 nach rechts in die Öffnungsstellung bewegt werden und dort so lange bleiben, wie die Spulenerregung anhält.@ '\ tiordnutrg and mode of operation of the induction coil 43 are zero so, -that with their excitement the Vetltilspicldel 42 with the piston valve 35 against the action of the spring 41 can be moved to the right into the open position and there remain as long as the coil excitation continues.

Der Erfindung zufolge erfolgt nun die Erregung der Spule 43 unter dem Einfluß einer Zeitregelvorrichtung 45, die eine außerordentlich genaue und voreinstellbare "Zeitdauer der Spulenerregung ermöglicht. l3ei der gezeigten Zeitregelvorrichtung läßt sich die genaue Zeitdauer an der Skala 46 durch das Bedienungspersonal voreinstellen, während die Auslösung des Arbeitsganges durch kurze Betätigung des Schaltknopfes 47 erfolgt. Eine besonders hohen Anforderungen genügende Zeitregelvorrichtung läßt sich unter Verwendung von Elektronenröhren herstellen.According to the invention, the excitation of the coil 43 now takes place below the influence of a time control device 45, which is an extremely precise and presettable "The duration of the coil excitation allows. L3 with the time control device shown the exact time can be preset on the scale 46 by the operating personnel, while the operation is triggered by briefly pressing the switch button 47 takes place. A timing device that meets particularly high requirements can be made using electron tubes.

Bei Betätigung des Schalters 47 wird unter dem Einfluß des voreingestellten Zeitreglers 45 die Induktionsspule 43 während der vorbestimmten Zeitdauer erregt und während dieser Zeit das zusätzliche Steuerventil 33 und dadurch der Steuerkolben 30 und das Ventil 12 betätigt. Bei Öffnung des Hauptsteuerventils 12 gelangt das Treibmittel in den oberen Zylinderteil 4, so daB Arbeitskolben 5 und Bär 7 abwärts bewegt werden. Der Zufluß des Treibmittels zum Arbeitszylinder 4 erfolgt lediglich während der durch den Zeitregler festgelegten Zeitdauer, da am Ende der Erregung der Induktionsspule 43 die beiden Ventile 33 und 12 geschlossen werden. Für ein bestimmtes Treibmittel und eine bestimmte Hammerkonstruktion läßt sich die Zeitdauer, die das Treibmittel einwirken muß, um eine gewünschte Wucht des Bärs zu erreichen, leicht vorausbestimmen und das Gerät entsprechend eichen.When the switch 47 is actuated, the induction coil 43 is excited during the predetermined period of time under the influence of the preset timer 45 and the additional control valve 33 and thereby the control piston 30 and the valve 12 are actuated during this time. When the main control valve 12 opens, the propellant enters the upper cylinder part 4, so that the working piston 5 and bear 7 are moved downwards. The influx of the propellant to the working cylinder 4 takes place only during the time period specified by the time regulator, since at the end of the excitation of the induction coil 43, the two valves 33 and 12 are closed. For a particular propellant and a particular hammer design, the length of time that the propellant must act in order to achieve a desired force of the bear can easily be determined in advance and the device can be calibrated accordingly.

Nach Abb. 5 sind mehrere Zeitregelvorrichtungen 45 vorgesehen, wobei jeder Zeitregler auf eine abweichende Zeitdauer eingestellt ist, so daß die Bedienung der Maschine durch Betätigung des entsprechenden Schaltknopfes 47 verschiedene Einwirkungszeiten ,des Treibmittels auswählen kann, ohne genötigt zu sein, den Zeitregler nach jedem Arbeitsgang neu einstellen zu müssen. Zusätzlich läßt sich zum Zeitregler eine an sich bekannte Schaltvorrichtung, wie ,z. B. ein Nockenschalter, vorsehen, so daß die Bedienung eine vorbestimmte Schlagfolge des Bärs von gleicher oder unterschiedlicher Wucht auslösen kann.According to Fig. 5, several timing devices 45 are provided, wherein each time controller is set to a different duration, so that the operation the machine by actuating the corresponding button 47 different exposure times , of the propellant, without being forced to select the timer after each To have to reset the operation. In addition, one can be connected to the time controller known switching device, such as, for. B. a cam switch, provide so that the operation a predetermined beat sequence of the bear of the same or different Can trigger force.

Die Erfindung ermöglicht somit bei außerordentlich einfacher und betriebssicherer Bauweise der vorgeschlagenen Steuervorrichtungen eine besonders genaue und einwandfreie Bemessung der Schlagkraft durch exakte Einstellung des Zeitintervalls der Treibmittelzufuhr. Sie gestattet ferner, im voraus nicht nur die Wucht des Hammerschlages vor Ausführung des Arbeitsganges genau festzulegen, sondern auch eine unterschiedliche Schlagfolge vorausbestimmter Wucht.The invention thus enables extremely simple and reliable operation Construction of the proposed control devices is particularly accurate and flawless Dimensioning of the impact force through exact setting of the time interval for the propellant supply. It also allows not only the force of the hammer blow before execution of the work process, but also a different stroke sequence predetermined force.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Sc'hmiede'hammer with a bear driven under the influence of a compressible propellant by a piston in the vertical direction, which executes blows of predetermined force depending on the measured opening time of a main control valve for the Teibmittelzufu'hr, characterized in that the The main control valve (12) assumes its working position releasing the propellant supply for the downward movement of the drive piston (5) under the influence of control devices (31, 33) which limit the opening duration to a time predetermined by a time control device (45, 46).

2. forging hammer according to claim 1, characterized characterized in that to achieve a plurality with different, predetermined Successive strikes are balanced by a plurality of timing devices. (45.46) is provided.

3. Forging hammer according to claim 1 and 2, characterized in that it is that, the (12) held by spring action (24) in the rest position and by a control device preferably actuated by the propellant (31), in particular a control piston (30) is brought into the working position.

4. Blacksmith hammer according to claim 3, characterized in that the propellant supply for the main control valve (12) actuating control piston (30) depending on an additional control valve (33) is effected, its held by spring action (41) in the closed position Control body (35) for a corresponding to the setting of the time control device (45, 46) is brought into the open position for a predetermined period of time.

5. Forge hammer according to Alnspruch 4, as @ characterized in that the open position of the additional Control valve (33) by triggered by the timing device (45, 46) electrical Switching elements, preferably a solenoid (43), is effected. Referred publications: German patent specifications No. 289 889, 444 939-