Titel: | C. Davy's hydraulische Schmiedepresse. |
Fundstelle: | Band 259, Jahrgang 1886, S. 489 |
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C. Davy's hydraulische
Schmiedepresse.
Mit Abbildungen auf Tafel
32.
C. Davy's hydraulische Schmiedepresse.
Bei hydraulischen Schmiedepressen treten zuweilen auſserordentliche Klemmungen und
Reibungen zwischen den bewegten Theilen auf, weil die Mittelkraft aller zwischen den
arbeitenden Flächen auftretenden Drücke ihrer Richtung nach nicht immer mit der
Achse des Preſscylinders zusammenfällt. Durch die strahlende Wärme der
Schmiedestücke werden ferner die zunächst liegenden Theile der Presse ausgedehnt, so
daſs auch hierdurch Klemmungen zwischen den bewegten Theilen hervorgerufen werden.
Um diese Uebelstände zu beseitigen, hat C. Davy in
Sheffield (* D. R. P. Kl. 49 Nr. 34273 vom 3. Mai 1885) eine Presse angegeben, bei
welcher das den Preſsstempel tragende Querhaupt derart geführt wird, daſs die
erwähnten Klemmungen beseitigt werden.
Die in Fig. 10
Taf. 32 veranschaulichte Presse ist mit zwei Preſscylindern c versehen, welche in bekannter Weise durch vier mit der wundplatte
verbundene Säulen getragen werden. In den Cylindern c
stecken die langen hohlen Preſskolben a, durch welche
der Wasserdruck auf das den Schmiedestempel oder das Gegengesenk tragende, senkrecht
geführte Querhaupt b mittels der starken Druckstangen
d überfragen wird; letztere sind weder mit den
Preſskolben, noch mit dem Querhaupte fest verbunden, sondern an beiden Enden nur
kugelförmig abgerundet, damit das etwa seitlich ausweichende Querhaupt b nicht nachtheilig auf die Preſskolben und
Preſscylinder einwirken kann, wenn der Druck auf das Werkstück nur seitlich, wie in Fig. 10
angedeutet ist, auftritt und das Querhaupt b durch die
strahlende Wärme des Werkstückes ausgedehnt wird. Mit dem Querhaupte b ist der Arm e durch
Schrumpfbänder, wie in Fig. 10 ersichtlich, fest
verbunden, oder es bilden beide nur ein Stück. Durch diesen Arm e, dessen Kolben in dem mit dem Maschinengestelle fest
verbundenen Cylinder f gleitet, wird das Querhaupt b geführt, ohne daſs die Hitze des Werkstückes diese
Führung zu benachtheiligen im Stande ist. Auſser durch den Cylinder f wird b auch noch durch
die beiden Gleitkörper g zwischen den vier
Gestellsäulen geführt, indem die Zapfen b1 des Querhauptes b in
Löcher der Körper g greifen. Diese Verbindung ist so
getroffen, daſs die Zapfen b1 in ihren Bohrungen sich sowohl in ihrer Längsrichtung etwas verschieben,
als auch eine beliebig schräge Stellung einnehmen können. Da die Cylinder c nur für den Niedergang von b verwendbar sind, so sind auch noch zwei kleinere, am oberen
Gestelltheile befestigte Preſscylinder i vorgesehen.
Die Kolben h dieser Cylinder sind durch geführte Träger
h1 und Zugstangen
k mit dem Querhaupte b
verbunden, um letzteres zu heben, wenn die Preſsarbeit beendet ist. Auch hierbei ist
die Verbindung durch Kugelgelenke bewirkt, um ein nachtheiliges Ecken zwischen den
genannten Theilen zu vermeiden. Um eine Erneuerung der Packungen in den Cylindern
i zu erleichtern, können die Kolben h durch Löcher der Platten h2 von den Trägern h1 ohne weiteres nach oben herausgezogen
werden. Die gesammte Schmiedepresse kann statt, wie gezeichnet, mit senkrechten
Preſscylindern wagerecht liegend ausgeführt und auch die beiden Hebecylinder i durch einen einzigen, unmittelbar über dem Arme e gelegenen Preſscylinder ersetzt werden.
Zum Abwärtsbewegen des Querhauptes b wird aus einem als
einfacher Windkessel ausgebildeten Accumulator das Druckwasser durch das Rohr n und die zwei Ventile V1 über die Preſskolben a geleitet, wobei man die Geschwindigkeit der Bewegung
beliebig ändern kann. Die möglichst nahe an den Preſscylindern c anzubringenden Ventile V1 öffnen und schlieſsen sich selbstthätig
und stehen nach oben hin durch das Rohr q mit dem
Druckrohre p in Verbindung, das von einer Druckpumpe
gespeist wird. Die Rohre p und q sind durch das Ventil V3 (Fig. 11 und 13 Taf. 32)
mit einander verbunden. Die Hebecylinder i erhalten
durch das Rohr o Druckwasser, welches durch das Ventil
V2 (Fig. 11) einerseits mit
dem Hauptdruckrohre n und andererseits durch ein hinter
V3 liegendes Ventil
V4 auch noch mit
einem zweiten Druckrohre p1 verbunden werden kann. Das Rohr p1 führt nach einer zweiten Druckpumpe.
Die Ventilsteuerung mit den Ventilen V1 bis V4 wird in folgender Weise gehandhabt: Angenommen,
das Querhaupt b befände sich bei geladenem Accumulator
im tiefsten Hubpunkte und die Ventile V2, V3
und V4 wären geschlossen,
so wird behufs Ingangsetzens der Presse das Ventil V4 zuerst geöffnet. Mittels der beiden Druckpumpen
wird alsdann durch das Rohr o Druckwasser in die
Cylinder i geschafft und ebenso solches durch die sich
von der Rohrleitung o abzweigenden Rohre w5 (Fig. 10) in die Ventile
V1 getrieben, um
letztere zu öffnen. Die Hebekolben h bringen hiernach
das Querhaupt b in die Höhe und es wird dabei das in
den Preſscylindern c befindliche Wasser durch das Rohr
n in den Accumulator zurückgedrückt, woselbst die
Kraft, welche zur Ueberwindung der Wirkung des auf die Kolben a drückenden Wassers von niedrigerem Drucke aufgewendet
werden muſste, aufgespeichert wird. Da nun die von den Pumpen gelieferte Wassermenge
im Verhältnisse zu dem Fassungsraume der Cylinder i
groſs ist, so wird das Querhaupt b sehr schnell gehoben
werden. Nach diesem Aufgange von b stehen die Pumpen
still und das Ventil V4
wird geschlossen. Nun kann man das Querhaupt b nach
Bedarf durch Oeffnen des Ventiles V2 niedergehen lassen, indem dann das Druckwasser aus
der Rohrleitung o nach dem Druckrohre n gelangen kann und die Ventile V1 durch das Druckwasser im Rohre o geöffnet gehalten werden. Querhaupt mit Preſsstempel
sinken nun zum Theile durch ihr Eigengewicht und werden hierin noch durch den Druck
unterstützt, welcher sich aus dem Unterschiede der Querschnitte der Kolben a und h ergibt.
Bei wagerecht angeordneter Schmiedepresse würde selbstredend nur dieser
Druckunterschied wirksam sein. Beim Niedergehen von b
wird das Wasser aus den Cylindern i durch das Rohr n in den Accumulator zurückgetrieben, während Wasser
von niedrigerem Drucke in die Cylinder c eintritt.
Wegen der bedeutenden Gröſse der Ventile V1 und des Querschnittes von n sinkt das Querhaupt b sehr schnell herab.
Da hierbei das Ventil V2 offen gelassen wird, so wird der arbeitende Wasserdruck in dem
erforderlichen Augenblicke durch Oeffnen des ventiles V3 in Wirkung kommen, indem die Pumpen
wieder zu arbeiten beginnen und die Ventile V1 sich selbstthätig schlieſsen, d.h. die Verbindung
zwischen dem Accumulator und den Preſscylindern c
aufheben, während sie dagegen eine Verbindung zwischen den Cylindern c und dem Rohre q
herstellen. Dadurch tritt dann Wasser von hohem Drucke in die Preſscylinder und es
wird das Werkstück dem nöthigen Drucke Ausgesetzt. Nach Beendigung der Arbeit werden
die Pumpen in Ruhe versetzt und die Ventile V2 und V3 geschlossen, um den beschriebenen Vorgang nach
Erforderniſs wiederholen zu können.
Die besondere Einrichtung der Ventile ist in Fig. 12 und 13 Taf. 32
veranschaulicht. In Fig. 12 ist eines der beiden gleichen Ventile V1 der Cylinder c dargestellt. Der Ventilkörper, welcher die Verbindung zwischen den
Preſscylindern c und dem Druckrohre n vermittelt, besteht aus dem Hohlcylinder w, welcher in dem Ventilgehäuse w1 durch die Metallringe w2 und zwischen
gepackte Lederstulpen w3 wasserdicht geführt ist. Durch die obere Verschluſsschraube des Gehäuses
können die oberen Packungsringe gegen den unteren fest angedrückt werden. Ueber den
beiden unteren Packungsringen wird der äuſsere Durchmesser des Ventilkörpers w gröſser, so daſs ein ringförmiger Hohlraum w4 entsteht, nach
welchem durch das Rohr w5 (vgl. auch Fig. 10) vom Rohre o aus Druckwasser gelangen kann, um den Cylinder w zu heben und das Wasser aus den Preſscylindern c wieder nach dem Accumulator zurückflieſsen zu lassen.
Die ringförmige Angriffsfläche am Cylinder w für das
durch das Rohr w5
zuströmende Druckwasser ist nun so groſs gewählt, daſs das Kolbenventil auch noch
geöffnet gehalten wird, wenn für die Niederbewegung der Preſskolben a Druckwasser durch die Rohrleitung n nach den Cylindern c
wieder einströmen soll. Das im Inneren des Kolbenventiles w angeordnete kleinere Ventil w6 vermittelt selbstthätig die Verbindung zwischen
dem Druckrohre q und den Preſscylindern c, sobald nach letzteren durch das Rohr q stark gepreſstes Wasser von den Pumpen m geliefert wird, um das eigentliche Pressen des
Werkstückes zu bewirken. Tritt aber dieses Druckwasser über das Ventil w, so öffnet dasselbe, indem es die eingelegte
Schraubenfeder zusammendrückt, nicht nur das kleine Ventil w6, sondern es schlieſst dasselbe vorher
noch, den Ventilkörper w niederdrückend, die
Preſscylinder so ab, daſs das Wasser von starkem Drucke nicht in das Wasser von
schwächerem Drucke des Rohres n übertreten kann. Das
Ventil w wird also immer nur so lange geschlossen
gehalten, so lange in der Schmiedepresse das Werkstück Druck erleidet- sonst ist
dasselbe immer geöffnet.
Die beiden Ventile V2
und V3 für den Ein- und
Auslaſs des Wassers nach und aus den Cylindern c und
i und das Ventil V4 zum Ingangsetzen der Schmiedepresse sind
vollständig gleich nach Fig. 13 eingerichtet. Der
Ventilkörper x kann sich in der Führungshülse x1 auf- und abbewegen;
letztere ist ebenso wie die in Fig. 12 mittels
Lederstulpen, Metallringen und Verschluſsschraube im Ventilgehäuse festgehalten. Der
Ventilkörper x ist entweder wasserdicht schlieſsend in
die Führungshülse eingesetzt und dann mit der feinen Bohrung a2 versehen, oder es ist derselbe in die
Hülse x1 nicht
wasserdicht verschiebbar, damit stets Druckwasser über denselben treten und das
Ventil selbst fest geschlossen halten kann. Durch Anheben des kleinen Ventiles y wird einerseits der auf dem Ventile x lastende Druck aufgehoben und andererseits das
entlastete Ventil x selbst hoch gehoben, wenn man die
Ventilstange y1
genügend weit hoch zieht. Die Ventilstange y1 greift mit ihrem oberen Ende in den kleinen
Druckcylinder y2,
welcher durch das Rohr y3 mit dem Rohre unter dem Ventile x in
Verbindung steht, so daſs nicht nur letzteres, sondern auch das kleine Ventil y entlastet ist. Zur Bewegung des Ventiles y dient der Hebel z und
der Kolben z1 in dem
Druckcylinder z2,
welcher entweder mit Druckwasser aus dem Accumulator oder aus irgend einer anderen
Quelle gespeist wird. Die Ein- und Auslaſsrohre, welche nach den Cylindern z2 und den Ventilen V2, V3 und V4 führen, werden durch
drei Schieber in dem Kasten v (Fig. 11) in Thätigkeit
gesetzt, indem man die Schieber mittels der Handhebel t
von einer Bühne aus steuert.
Die beiden Druckpumpen werden zweckmäſsig durch eine Zwillingsdampfmaschine
betrieben, deren Dampfzuleitungsventil durch einen derart angeordneten Mechanismus
geöffnet und geschlossen wird, daſs die Maschine jedesmal nach einer ganz
bestimmten, aber beliebig veränderlichen Anzahl von Umdrehungen selbstthätig zum
Stillstande kommt. Ein Mechanismus dieser Art ist in Fig. 11 bei ru angedeutet und in der Patentschrift ausführlich
beschrieben.
Schlieſslich sei noch bemerkt, daſs der Accumulator genügend Wasser enthalten muſs,
damit etwaige Undichtheiten in der Presse nicht störend wirken können. Auch kann
man, statt das Wasser aus dem Accumulator zu entnehmen und dann immer wieder in den
Accumulator zurückzubefördern, die Druckpumpen aus einem offenen Brunnen Wasser
ansaugen und das verbrauchte Druckwasser aus den Cylindern c und i ohne weiteres fortlaufen lassen. In
diesem Falle sind dann aber noch besondere Pumpen mit genügend groſsem Fassungsraume
zur Festhaltung eines bestimmten Druckes in dem Accumulator erforderlich. (Vgl. Haswell 1863 169 * 413.)