Titel: C. Davy's hydraulische Schmiedepresse.
Autor: Davy, C.
Fundstelle: 1886, Band 259 (S. 489–493)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj259/ar259170

C. Davy's hydraulische Schmiedepresse.

Mit Abbildungen auf Tafel 32.

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 |490| 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 |491| 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 |492| 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 |493| 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.)

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