Titel: | M. D. Allen's Schmiedepresse. |
Fundstelle: | Band 282, Jahrgang 1890, S. 216 |
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M. D. Allen's Schmiedepresse.
Mit Abbildungen.
Allen's Schmiedepresse.
M. D. Allen in Sheffield hat wie Stahl und Eisen Nr. 11 vom November 1891 aus einem Vortrage des Erbauers,
gehalten auf der Versammlung des Iron and Steel Institute vom 7. October l. J.
mittheilt, eine Schmiedepresse erläutert, welche mehrere bemerkenswerthe
Eigenthümlichkeiten zeigt.
Die Allen'sche Presse soll möglichst unabhängig von der
Geschicklichkeit des Arbeiters gemacht werden und durch ihre Einrichtung soll die
parallele Bewegung der arbeitenden Stücke möglichst gesichert sein. Die Druckpumpe
und der Presscylinder stehen in directer und ständiger Druckwasserverbindung. Es
sind weder Zwischenventile vorhanden, noch hat die Pumpe irgend ein Klappenventil;
letztere drückt einfach das Wasser ihres Cylinders direct in den Presscylinder und
nimmt dasselbe beim Rücklauf wieder auf; somit hebt und senkt der Presskolben sich
gleichzeitig mit jedem Hub der Pumpe.
Kopf- und Bodentheile des Rahmens AA (Fig. 1) bestehen je aus zwei Gussstücken, welche durch
Bolzen und Stahlbänder zusammengehalten werden. Die Säulen BB sind hohl, haben oben und unten ringförmige Ansätze, welche in
entsprechende Nuthen der Rahmen passen. Der Presscylinder D wird durch den oberen Rahmen, der Ambossblock durch den unteren Rahmen
gehalten. Um die Cylinder sind zur Verstärkung Stahlschrumpfbänder gezogen. Der
Presskolben E ist oben mit einem starken Schaft
versehen, der durch den oberen Cylinderdeckel geht und zur Führung dient.
F ist ein Dampfcylinder mit Kolben, dessen Stange
mittels des Kreuzkopfes G, der zur Verhütung
unbeabsichtigter Drehungen in Führungen geht, an dem Schaft des letzteren befestigt
ist.
Die beiden Kolben HH der Druckpumpe arbeiten in den
entgegengesetzten Enden des offenen Pumpenstiefels I.
Beide Druckkolben werden durch das dreifache Kurbelsystem J bewegt, wobei die mittlere Kurbel dem der Kurbelwelle nächstgelegenen
Kolben, und die beiden seitlichen Kurbeln dem weitergelegenen Kolben Bewegung
verleihen. Da die mittlere Kurbel unter 180° gegen die beiden seitlichen versetzt
ist, so sind alle einseitige Spannungen zwischen Kurbelwelle und Pumpe
vermieden.
Die erwähnte offene Verbindung zwischen dem Pump- und dem Presscylinder wird durch
die Röhre K bewirkt, und muss der Presskolben bei jeder
Umdrehung der Kurbel eine auf- und abwärts gehende Bewegung machen, wobei die
Aufwärtsbewegung durch den Dampfkolben bewirkt wird, denn dieser hebt den
Presskolben beim Rückhub und drückt das Wasser in die Pumpe so schnell zurück, als
deren nunmehr aus einander laufende Kolben dies gestatten. So lange also die Menge
des Presswassers unverändert bleibt, wird der Presskolben in derselben Entfernung
vom Amboss auf und ab gehen und kann er alsdann nur Arbeit, die dieser Dimension
genau entspricht, verrichten. Um die verschiedenen Anforderungen der unter der Hand
befindlichen Arbeit zu erfüllen, muss daher der Presskolben in entsprechender Weise
gehoben bezieh. gesenkt werden, und ist zu diesem Behuf Druckwasser mit einer
Pressung von 17,6 at verfügbar, die genügt, um nach Eintritt des Wassers in den
Presscylinder den Druck im Dampfcylinder zu überwinden und den Dampf in den Kessel
zurückzudrücken. Hierdurch kann der Presskolben auf jede beliebige Entfernung
heruntergelassen werden, während er andererseits durch die Dampfkraft wieder gehoben
wird, sobald man Druckwasser ausströmen lässt.
Das Ventil, das zum schnellen Zu- und Austritt des Wassers benutzt wird, besteht nach
Fig. 2 aus einem cylindrischen Gehäuse mit einem, hohlen, an zwei Enden in
Lederdichtung arbeitenden Kolben, der an beiden Seiten mit sehr dünnen, eingesägten
Längsschlitzen versehen ist. Der Zu- oder Austritt des Wassers erfolgt durch die
Schlitze, indem der Ventilkörper in der Längenrichtung fortbewegt wird, bis diese
die Lederdichtung überschritten haben; die eine Schlitzreihe ist für den
Wassereinlass, die andere für den Auslass, L ist das
durchbohrte und mit den Lederdichtungen versehene Gehäuse, M ist der Eintritt, N der Austritt und O der Anschlusskanal an die Röhre K. Der Ventilkörper hat im Gehäuse einiges Spiel und
ist leicht seitlich bewegbar. Er ist hohl und in der Mitte durch eine Scheidewand
getrennt, so dass auf jeder
Seite ein becherförmiger Hohlraum entsteht; durch die Seitenwände des letzteren
sind die Schlitze geschnitten.
Wenn gewünscht wird, dass der Presskolben sich herunter bewegt, so muss das Ventil so
weit seitlich links verschoben werden, bis die feinen Schlitze über die
Lederdichtung hinaus sind und sie dadurch eine Verbindung zwischen dem Eintritt M und O bezw. der Bohre
K vermittelt haben. Will man den Presskolben heben,
so ist der Ventilkörper nach rechts zu bewegen und es fliesst durch die andere Reihe
der Schlitze und weiter durch N Wasser ab, während der
Kolben durch die Dampfwirkung niedergeht.
Textabbildung Bd. 282, S. 217Fig. 1.Allen's Schmiedepresse. Es ist zu beachten, dass in der Zeit, während welcher die Schlitze über
die Liderungen passiren, nur der niedrige Druck in Anwendung ist, und dass in dem
Augenblick, in dem der Presskolben gegen das Arbeitsstück trifft, das Ventil stets
in neutraler, in der Zeichnung angegebener Stellung sich befindet und dabei nur der
mittlere massive und beiderseitig durch Lederliderungen abgeschlossene Theil des
Ventilkörpers dem grossen Druck ausgesetzt ist.
Der richtige Augenblick zum Einlassen des Wassers bei Vergrösserung des Hubes ist
dann, wenn die Pumpenkolben aus einander gehen, und es sollte das Ventil stets in
neutrale Stellung gebracht werden, ehe die Stirnfläche des Presskolbens das
Arbeitsgut angreift. Die Ventilanordnung hat sich als trefflich arbeitend erwiesen
und lässt sich die Aenderung im Hub des Presskolbens mit der nothwendigen
Geschwindigkeit vollziehen. Das im Gleichgewicht befindliche Ventil lässt sich
leicht an einem Handgriff verstellen, der in solcher Lage sich befindet, dass man
von dort die Arbeit übersehen kann.
Der Presskolben kann auf seine ganze Hublänge in wenig Secunden gehoben und gesenkt
werden. Er kann bei jedem Hub um ein Geringes nach unten verstellt werden, wodurch
man die Schmiedestücke genau zu arbeiten vermag, auch kann man die Bewegung durch
Stellung des Ventils plötzlich umkehren, selbst wenn die Stirnfläche bereits mit dem
Schmiedegut in Berührung ist. Durch zwei auf der Kurbelwelle der Pumpe aufgekeilte
Schwungräder erhält man verstärkte Kraftwirkung.
Zur Verhütung eines Unfalls und zur Vermeidung zu grosser Kraftäusserung ist
eine Sicherheitsvorrichtung angebracht. Sie besteht aus einem Dampfcylinder und
Kolben, dessen Stange in einem kleinen hydraulischen, mit der Röhre K in ständiger Verbindung stehenden Cylinder endigt. In
den Dampfcylinder wird an der, der genannten Stange entgegengesetzten Seite Dampf
eingelassen und wird daher, wenn der hydraulische Druck genügend gross wird, der
Dampf in die Kessel zurückgedrückt. Misst z.B. der Dampfcylinder 1500 mm Durchmesser
und die Kolbenstange 150 mm, und ist der Dampfdruck 10 kg a. d. Centimeter, so
entspricht diesem ein hydraulischer Druck von 100 k a. d. Centimeter an der Stange
des Presscylinders, bei etwaigem Mehrdruck des Wassers wird der Dampf zurückgedrängt
und dem Wasser Entlastung verschafft.
Die Presse besitzt einen Hub von 73 mm, der Kolbendurchmesser ist 762 mm, so dass bei
einem Druck von 472 at der Gesammtdruck nach Abzug des Schaftquerschnitts rund 170 t
ist. Da keine Kraft entwickelt wird, so geht mit Ausnahme des Verlustes durch
Reibung keine Kraft verloren, bis die Presse in wirkliche Thätigkeit tritt. Die
Presse wurde gebaut von W. & J. Galloway & Sons
in Manchester; mit Ausnahme des Dampfcylinders ist sie ganz aus Stahl. Die Form und
Abmessungen aller Theile haben sich fähig erwiesen, die plötzlichen und grossen
Druckverhältnisse auszuhalten.
Der Kolben geht stets bis zu demselben Punkt herunter, gleichviel ob er 50 mm tief in
einen Block eindrückt oder ob er nichts zu thun hat. Dies hat sich namentlich beim
Rundschmieden gezeigt, da man das Schmiedegut nur zu drehen braucht, sobald der
Kolben auf den richtigen Punkt eingestellt ist. Selbstredend muss dann alles
vollkommen dicht sein, indessen sind die einzigen Verbindungen Lederliderungen, und
von diesen sind nur sehr wenige vorhanden.Ueber Schmiedepressen vergl. 1891 281 * 12, 280 * 10, 279 55, 1890
276 * 554, 1889 272 * 203, 1888 267 * 342, 1887 265 * 481.