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Hydraulische Dämpfungsvorrichtung für Ziehvorrichtungen, insbesondere
für Rohr- und Stabziehwagen Die Erfindung betrifft eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung
für Ziehwagen, die insbesondere an Rohr- und Stabziehwagen Verwendung finden soll.
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Bisher bediente man sich bei den, bekannten Dämpfungsvorrichtungen
für Ziehwagen im allgemeinen einer Pufferfeder; die zwischen Ziehhaken und Ziehwagen
eingeschaltet war. Aus Platzmangel kann die Feder jedoch nicht stark genug bemessen
werden, so daß sie zu früh zum Anliegen kommt, ehe der eigentliche Ziehvorgang überhaupt
begonnen hat. Es entsteht ein großer Anfangsdruck, der in sehr vielen Fällen ein
Abreißen des zu ziehenden :Materials bedingt, wodurch sich wiederum Ausschuß ergibt.
Nach Beendigung des Ziehvorganges beim Freiwerden der Massenkraft des Ziehwagens
findet ferner bei dieser Federanordnung keine Dämpfung statt, sondern die Reaktionskraft
der Feder kommt zu der Massenkraft noch zusätzlich hinzu, was zur Folge hat, daß
der Ziehwagen unter der `'Wirkung seiner Massenkraft und der Reaktionskraft der
Feder auf den noch rollenden Ziehhaken mit großer Wucht aufschlägt. Hierdurch ergibt
sich ein Zeitverlust und eine hohe Materialbeanspruchung.
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Nach einem weiteren bekanntgewordenen Vorschlag, Ziehvorrichtungen
hydraulisch zu dämpfen, ist zwischen dem Ziehhaken und. dem die Greiferbacken tragenden
Teil des Ziehwagens eine Flüssigkeitsbremse eingeschaltet, die aus einem
Zylinder
und einem in diesem längs beweglichen von einer Flüssigkeit beaufschlagbaren Kolben
besteht. Bei dieser Ziehvorrichtung werden die Brems- bzw. Dämpfungsglieder mittels
einer Feder wieder in ihre Anfangslage beschleunigt zurückgebracht. Diese Ziehvorrichtungsflüssigkeitsbremse
hat indessen den Nachteil, daß mangels einer Ausgleichskammer für die Dämpfungsflüssigkeit
und infolge einer ungleichmäßigen Flüssigkeitsverdrängung, der Dämpfer bei vollkommener
Füllung blockiert wird und bei unvollkommener Füllung eine verspätete Dämpfung eintritt,
mit der Zeit Flüssigkeitsschläge entstehen, die zur Schaumbildung führen und den
Dämpfer schließlich außer Funktion setzen.
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Außerdem ist der Dämpfungsvorgang einseitig und erfolgt nur während
des eigentlichen Ziehvorganges. Nach Abschluß des Ziehvorganges, nach dem Ausklinken
der Ziehzange, werden die Massenkräfte frei, und es erfolgt keine Dämpfung. Das
abreißen des zu ziehenden Werkstückes wird nicht vermieden, da durch hartes Aufschlagen
des Kolbens sich eine hohe Spitze im Arbeitsdiagramm ergibt, die Beschleunigung
der Zange auf Null fällt und der Ziehwagen plötzlich eine sehr hohe Beschleunigung
erfährt.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die bisher bestehenden
Nachteile zu beseitigen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß unter Verwendung einer
ebenfalls zwischen dem Ziehwagen und dem Ziehhaken eingeschalteten, aus einem in
einem Zylinder längs beweglich mit Flüssigkeit beaufschlagbaren Kolben bestehenden
Vorrichtung und unter Verwendung von die Dämpfungsvorri.chtung in ihre Ausgangslage
zurückbringenden Federn der Zylinder derart durch den Kolben in eine Hochdruckkammer
und eine Niederdruckkammer eingeteilt, daß beide Kammern über je ein Hochdruckventil
und ein bei geringerem Druck ansprechendes Ventil sowie je ein Schnüffelventil mit
einer Reservekammer in Verbindung stehen. In dem hohlen Ende der den Kolben durchdringenden
Kolbenstange ist ein Ventil vorgesehen, an dessen Stößel ein aus der Kolbenstange
aXial herausragender Schaft od. dgl. angeordnet ist, der einen axialen Schlitz aufw=eist.
Von der hohlen Kolbenstange führen erfindungsgemäß radiale Bohrungen zur Hochdruckkammer.
An die Stelle des von der Hochdruckkammer zur Reservekammer führenden Schnüffelventils
kann auch ein Druckanzeiger, z. B. ein Manometer, vorgesehen sein. Ferner ist der
die Niederdruckkammer und Hochdruckkammer im Zylinder trennende Kolben mit durch
Schnüffelventile verschlossenen Kanälen versehen, die die Verbindung zwischen der
Hochdruckkammer und der Niederdruckkammer herstellen.
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Durch die Zwischenschaltung einer derartigen Dämpfungsvorrichtung
zwischen Ziehhaken und Ziehwagen werden die bei Beginn und am Ende eines jeden Ziehvorganges
sonst auftretenden großen schädlichen Kräfte vermieden, weil die Dämpfungsvorrichtung
verschieden starke Dümpfungswirkung und verschiedene Dämpfungsbereiche aufweist.
Das bedeutet, daß der Ausschuß, z. B. bei Rohren, bei Beginn des Ziehvorganges bis
auf Null beschränkt werden kann. Ferner kann die bisherige Ziehgeschwindigkeit bis
zu 5o% gesteigert werden, was wiederum eine Produktionssteigerung von 5o% und mehr
bedeutet.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Hierbei zeigt
Abb. i einen Längsschnitt durch die Dämpfungsvorrichtung, Abb. 2 einen Ouerschnitt
der Abb. i in Richtung 1-I und Abb. 3 einen Grundriß der Abb. i.
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Bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist
,die Dämpfungsvorrichtu:n.g 5o mm ausgezogen dargestellt. Sie hat verschiedene Dämpfungsbereiche
mit verschieden starker Dä.mpfungswirkung.
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Die Dämpfungsvorrichtung besteht aus dem Zylinder i, dein Kolben 2
mit dem daransitzenden 1,7entilgehäuse 3, der Kolbenstange .4 und der Reservekammer
5. Der Zylinder i ist durch den Kolben 2 in eine Hochdruckkammer 6 und in, eine
Niederdruckkammer.? unterteilt. Jede dieser Kammern 6 und 7 steht über ein regelbares
Ventil 8 und ein regelbares Hochdruckventil 9 sowie ein Schnüffelventil io mit der
Reservekammer 5 in Verbindung. Statt des von der Hochdruckkammer6 zur Reservekammer
5 führenden Schnüffelventils io kann, wie in der Abb. i strichpunktiert angedeutet,
ein Manometer i i angebracht werden, das dazu dient, den Druck während des Ziehvorganges
festzustellen und die Ventile, welche über die Handräder 12 und ü3 nach jeder Richtung
regelbar sind, jeweils den gestellten Anforderungen entsprechend einzustellen.
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Der Kolben 2 ist mit ,Bohrungen 14 versehen., die die Verbindung zwischen
der Hochdruckkammer 6 und der Niederdruckkammer .7 herstellen. Diese B,ohru.ngen
14 sind auf der der Hochdruckkammer6 zugekehrten Kolbenseite durch Schnüffelventile
15 abgeschlossen, welche in einem Ventilgehäuse 3 sitzen, das auf der Kolbenstange
4 befestigt und dem Kolben :2; vorgeschaltet ist. Die Kolbenstange ist an ihrem
Ende hohl ausgebildet und durchdringt den Kolben -2. In der hohlen Kolbenstange
4 ist im hohlen Ende ein federbelastetes Ventil 17 vorgesehen, dessen Ventilsitz
durch die Verschraubung 18 gebildet wird. Über diesem Ventilsitz 18 ragt von dem
Ventilstößel 17 eine Verlängerung ii9 nach außen. Der Ventilstößel 17 steht unter
der Wirkung einer Feder 2o, die sich im hohlen Kolbenschaft 4 befindet. Von der
hohlen Kolbenstange gehen radiale Bohrungen 21 zu der Hochdruckkammer 6.
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Die Arbeitsweise der Dämpfungsvorrichtung ist folgende: Die Hochdruckkammer
6, die Niederdruckkammer 7 und die Reservekammer 5 sind mit einer Flüssigkeit gefüllt.
Bei Beginn des Ziehvorganges wird der Kolben 2 in Richtung des Pfeiles.
gezogen.
Dabei kann die Flüssigkeit durch die radialenlBohrungen 2r in die hohle Kolbenstange
4 und von hier über den Schlitz 22 in der Ventilstößelverlängerung rg nach der Niederdruckkammer
7 entweichen. Nach einem bestimmten Hub schließt sich das Ventil 17, 1f8,
und die Flüssigkeit kann jetzt nur durch das Ventil 8 der Hochdruckkammer und bei
besonders hoher Anforderung durch das Ventil 9 derselben in die Reservekammer 5
entweichen. Die Dämpfung erfolgt also während des Ziehvorganges von Anfang an bis
zu einer bestimmten Grenze über den konischen Schlitz 2:2, während der Rest der
Dämpfung mittels des federbelasteten Hochdruckventils stattfindet, dessen Einstellung
von Hand dem zu ziehenden Werkstück angepaßt wird.
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Bei der gezeichneten Stellung ist das Ventil 18" 19
gerade geschlossen,
und bei einer Weiterbewegung des Kolbens 2 in Richtung des Pfeiles A muß die gesamte
aus der Hochdruckkammer 6 austretende Flüssigkeit über die Ventile 8 und 9 der Hochdruckseite
entweichen. Vor dieser Stellung, d.11. vor dem Anliegen des Kolbens 2 an dem linken
Zylinderdeckel, aber ist das Ventil 17, 18, dadurch zwangsweise geöffnet,
daß der Stößel rg an dem Zylinderdeckel anliegt und durch den Druck der Feder 20
so lange an dieser Stelle gehalten wird, bis der Kolben die gezeichnete Stellung
erreicht hat. In diesem ersten Dämpfungsbereich entweicht die Flüssigkeit aus der
Hochdruckkammer 6 also entweder nur durch den Schlitz 22 oder durch den Schlitz
122 und die Ventile 8 und 9 der Hochdruckseite, in dem zweiten Dämpfungsbereich
dagegen entweicht die Flüssigkeit nur durch die Ventile 8 und g. Von. der Niederdruckseite
7 wird die Flüssigkeit über das dort befindliche Schnüffelventil ro, aus der Reservekammer
5 angesaugt. Bei der Kolbenbewegung in Richtung A wird auf der Niederdruckseite
mehr Flüssigkeit angesaugt, als auf der Hochdruckseite verdrängt wird.
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Nach Beendigung des Ziehvorganges wandert der Kolben 2 entgegengesetzt
der Pfeilrichtung A. Hierbei wird die ungleiche Verdrängung dazu benutzt, Ziehhaken
und Ziehwagen entsprechend abzudämpfen, was über die auf der Niederdruckseite befindlichen
Ventile 8 und,9 geschieht. Die Relativbewegung, welche beim Ausklinken des Ziehhakens
zwischen diesem und dem Ziehwagen entsteht, wird also ebenfalls gedämpft. Die Ventile
8, und g. können auch hier von Hand jeweils für das zu ziehende Werkstück eingestellt
werden. Der Ziehwagen und die Zange kommen nach dem Ende des Ziehvorganges sehr
schnell zur Ruhe, wodurch eine weitere Zeitersparnis gegeben ist. Bei dem dargestellten
Ausführungsbefspielgreift der Ziehhaken an der Kolbenstange q. und der Ziehwagen
an dem Zylinderboden an. Das Zurückkehren der Dämpfungsvorrichtung in ihre Anfangsstellung
nach Beendigung des Ziehvorganges ist im vorliegenden Fall durch an sich bekannte
Zugfedern 23 vorgenommen., die beiderseits des Zylinders z angeordnet sind und mit
diesem und der Dämpfungsvorrichtung verbunden sind: Die Dämpfungsvorrichtung hat
also, diagrammäBig gesehen, die Aufgabe, keine hohen Anfangs- und Endspitzendrücke
zuzulassen und während des Ziehvorganges möglichst eine gleichbleibende Diagrammhöhe
zu gewährleisten.