CH347075A - Vorrichtung zur Messung der Druckkraft von hydraulischen Pressen - Google Patents

Description

  Vorrichtung     zur        Messung    der     Druckkraft    von     hydraulischen    Pressen    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine  Vorrichtung zur Messung der Druckkraft von hydrau  lischen Pressen, insbesondere solchen, die zur Mate  rialprüfung     verwendet    werden. Die bekannten Ma  schinen dieser Art sind im allgemeinen mit einem       stopfbüchsenlosen    Kolbensystem ausgerüstet, und die  Messung des hydrostatischen Druckes wird gewöhn  lich mittels eines Pendelmanometers vorgenommen.  Das Kolbensystem arbeitet nur zufriedenstellend un  ter der Voraussetzung, dass der Kolben und der Zylin  der gehärtet und genau eingeschliffen sind, so dass sie  satt aufeinander passen.

   Unter gewissen Verhältnis  sen, besonders für grösseren Kolbenhub, bereitet das  Einschleifen sehr erhebliche Schwierigkeiten.  



  Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind andere  hydraulische Pressen mit zwei verschiedenen hydrau  lischen Systemen versehen worden, das eine zur Er  zeugung des Druckes und der Bewegung und das  andere für die Messung. Das erstere besteht aus einem  Kolben und einem Zylinder herkömmlicher Bauart,  die zur Abdichtung mit Packungen versehen sind, und  das letztere aus einer Druckdose, welche die Reak  tionskraft vom Arbeitskolben zusammen mit einem       Bourdon-Manometer    aufnimmt, auf dem der Druck  direkt oder indirekt abgelesen werden kann. Bei die  ser Anordnung liegen die Unzulänglichkeiten haupt  sächlich beim     Bourdon-Manometer,    welches bekannt  lich gegenüber äusseren Einflüssen, z. B. diejenigen  der Temperatur usw., sehr empfindlich ist.  



  Das eine Druckdose verwendende System muss  geschlossen sein, weshalb das Pendelmanometer, wel  ches am Kolben herum undicht ist, nicht verwendet  werden kann.  



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich  dadurch aus, dass ein Hilfskolben durch die Wirkung  der Druckkraft des Arbeitskolbens in seinem     Hilfs-          zylinder    verschiebbar ist, welch letzterer einerseits mit    einem     Druckmessinstrument    verbunden und ander  seits an ein     Druckflüssigkeitssystem    angeschlossen ist,  das mit einer     Reguliervorrichtung    zur     Veränderung     des Flüssigkeitsdruckes im     Hilfszylinder    in Abhängig  keit von der Verschiebung des     Hilfskolbens    relativ zu  einer Bezugsstellung desselben     ausgerüstet    ist.  



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird nach  stehend anhand eines in der beiliegenden Zeichnung  schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher  erläutert.  



  Die hydraulische Presse weist einen Arbeitszylin  der 1 und einen darin unter der Wirkung einer Druck  flüssigkeit verschiebbaren Arbeitskolben 2 auf, der  auf das Werkstück 3 einwirken kann. Eine Packung  19 ist zwischen dem Kolben und der Zylinderwan  dung eingesetzt, um in bekannter Weise den Innen  raum des Zylinders abzudichten. Die Druckflüssigkeit  wird von einer     Druckflüssigkeitsquelle    durch eine  Leitung 4 in den Zylinder 1 gespeist. Da nicht die  Presse an sich den Gegenstand der Erfindung bildet,  sind diese Quellen wie auch andere konstruktive Ein  zelheiten der Presse, die für die Funktion derselben  erforderlich sind, in der Zeichnung nicht gezeigt.

    Der Arbeitszylinder 1 weist aussenseitig an seiner  unteren Stirnwand einen abgerundeten Vorsprung 5  auf, mit welchem er auf einem Hilfskolben 6 in einer  entsprechend     ausgerundeten    Vertiefung 20 desselben  abgestützt ist. Der Hilfskolben -6 ist in einem     Hilfs-          zylinder    7 verschiebbar, in welchem ein Ventilsitz 9  eingesetzt ist, der mit einem am     Hilfskolben    befestig  ten     Ventilschliesskörper    8 zusammenwirkt. Das Ventil  8, 9 stellt die Verbindung des Innenraumes 10 des       Hilfszylinders    mit einer     Druckflüssigkeitsleitung    11  her, welche von der     Druckflüssigkeitsleitung    4 ab  zweigt.

   Sie könnte jedoch ebensogut an ein separa  tes     Druckflüssigkeitssystem    angeschlossen sein. Fer  ner ist der Innenraum 10 des     Hilfszylinders    über eine      Leitung 12 mit einem Pendelmanometer bekannter       Bauart    verbunden, das in der Zeichnung schematisch  gezeigt ist und einen Zylinder 13 für die Druckflüs  sigkeit, einen im Zylinder verschiebbaren Kolben 14  und ein     Gestängesystem    15 aufweist, über welches der  Kolben 14 einen ein Gegengewicht 16 tragenden  Schwenkarm 17 bewegen kann, mittels dessen Bewe  gung ein Zeiger 18 betätigt wird.

   Die Skala 18' des  Pendelnanometers ist so eingeteilt, dass sie den Aus  schlag des Zeigers 18 entsprechend dem im Innen  raum 10 des Hilfszylinders herrschenden     Druck    an  zeigt, welcher von der vom Arbeitszylinder 1 auf den  Hilfskolben 6 ausgeübten Kraft Q abhängt, was an  schliessend eingehender erläutert wird.  



  Die Druckfläche des     Hilfskolbens    6 ist etwas grö  sser als diejenige des Arbeitskolbens 2, beispielsweise  etwa 20      /n,    wodurch der     Hilfskolben    imstande ist,  eine der Kraft Q des Arbeitszylinders 1 mit gleicher  Grösse entgegenwirkende Reaktionskraft abzugeben,  auch wenn der Druck im Hilfszylinder     geringer    ist  als derjenige im Arbeitszylinder.

   Wenn beispielsweise  wie dargestellt eine     Druckflüssigkeit    vom gleichen  Druck sowohl in den     Hilfszylinder    als auch in den  Arbeitszylinder gespeist wird, so wird dieser     Druck     beim Durchströmen der Ventile 8, 9 in Abhängigkeit  der Grösse der Ventilöffnung auf einen Druck redu  ziert, der kleiner ist als derjenige des Druckflüssig  keitssystems. Da die Fläche des Hilfskolbens grösser  ist als diejenige des Arbeitskolbens, so kann trotzdem  durch eine entsprechende Öffnung des Ventils ein  Gleichgewicht erzielt werden, so dass der Hilfskolben  eine Kraft ausübt, die gleich der Reaktionskraft des       Pressenkolbens    ist, so dass sich der Hilfskolben nicht  bewegt.

   Wenn anschliessend die     Druckkraft    P des Ar  beitskolbens erhöht wird, so bewegt sich der Hilfskol  ben in einer solchen Richtung, dass die Öffnung des  Ventils 8, 9 vergrössert wird, wodurch der     Druck    im       Hilfszylinder    auf einen Wert steigt, bei dem der Hilfs  kolben die     Druckkraft    des Arbeitszylinders ausgleicht.  Bei einer     Verminderung    der     Druckkraft    des Arbeits  zylinders wird der Hilfskolben in der entgegengesetz  ten Richtung bewegt, wodurch die Öffnung des Ven  tils 8, 9     verkleinert    wird, bis der     Druck    genügend  gesunken ist, um das Gleichgewicht wieder herzustel  len.

   Infolgedessen wird der     Druck    im Hilfszylinder  immer proportional zur Druckkraft P des Arbeitskol  bens sein.  



  Der     Hilfskolben    wie auch das Pendelmanometer  weisen     natürlich    einen gewissen     Leckverlust    auf, der  eine     dauernde    Zufuhr von     Druckflüssigkeit    in der  richtigen Menge notwendig macht. Nur weil dies bei  der beschriebenen Vorrichtung automatisch geschieht,  ist es möglich, als Pendelmanometer ein     Instrument     zu verwenden, das denjenigen überlegen ist, die ohne       Leckverlust    arbeiten.  



  Die Vorrichtung kann natürlich auch an einer  hydraulischen Presse zur Erzeugung einer Zugkraft P,  beispielsweise zur Prüfung der Zerreissfestigkeit von       Werkstoffmustern,    angewandt werden. In diesem Fall  ist am Arbeitskolben 2 ein Rahmen 21 befestigt, der    sich beidseitig vom Arbeitskolben und Hilfskolben  entlang und über letzteren hinaus erstreckt und an  einer unteren Traverse, welche die den Arbeitskolben  gegenüberliegende Rahmenseite bildet, mit einem Be  festigungsorgan 22 versehen ist, welchem gegenüber  ein Befestigungsorgan 23 am     Pressenrahmen    24 an  geordnet ist, wobei zwischen diese beiden Organe ein       Werkstoffprüfling    eingesetzt werden kann.  



  Da die Bewegung des     Hilfskolbens    6 äusserst klein  ist und nur gerade ausreicht, um die Ventilöffnung zu  regulieren, ist der Hilfskolben kurz, was ein genaues  Einschleifen des Kolbens im Zylinder ermöglicht. In  folgedessen ist der     Druck    im Hilfszylinder praktisch  nur von der Stellung des Ventils 8, 9 abhängig, also  von der Reibung und der Güte der Passung unab  hängig.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur Messung der Druckkraft von hydraulischen Pressen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hilfskolben durch die Wirkung der Druckkraft des Arbeitskolbens in einem Hilfszylinder verschieb bar ist, welch letzterer einerseits mit einem Druck messinstrument verbunden und anderseits an ein Druckflüssigkeitssystem angeschlossen ist, das mit einer Reguliervorrichtung zur Veränderung des Flüs- sigkeitsdruckes im Hilfszylinder in Abhängigkeit von der Verschiebung des Hilfskolbens relativ zu einer Bezugsstellung desselben ausgerüstet ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Reguliervorrichtung des Druck flüssigkeitssystems des Hilfskolbens aus einem Ventil besteht, das durch die Stellung des Hilfskolbens be einflusst wird. 2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche des Hilfskolbens grösser ist als diejenige des Arbeitskolbens, so dass vom Hilfskolben eine zur Kraft des Arbeitskolbens gleich grosse Kraft ausgeübt werden kann, wenn der Druck im Hilfskolben kleiner ist als der Druck im Arbeitskolben. 3.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsames Druckflüssig keitssystem für den Arbeits- und den Hilfszylinder vorgesehen ist. 4. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schliesskörper des Ventils fest am Hilfskolben und der Ventilsitz fest am Hilfs- zylinder angeordnet ist. 5.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassöffnung des Ventils so bemessen und durch die Verschiebung des Hilfs kolbens veränderlich ist, dass durch diese Öffnung in jeder Stellung des Hilfskolbens der Druck der in den Hilfszylinder gespeisten Druckflüssigkeit auf einen in der betreffenden Stellung des Hilfskolbens zur Auf rechterhaltung des Gleichgewichts zwischen der Kraft des Arbeitskolbens und derjenigen des Hilfskolbens erforderlichen Wert reduziert wird. 6.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben an der einen Seite eines Rahmens befestigt ist, welcher Rahmen sich beidseitig des Arbeitskolbens und des Hilfskol bens entlang und über letzteren hinaus erstreckt, wo die dem Arbeitskolben gegenüberliegende Seite des Rahmens und ein dieser Rahmenseite gegenüberlie gender Rahmenteil der Presse an je einer in der Kol benachse liegenden Stelle zur auswechselbaren Be festigung eines Werkstoffprüflings eingerichtet sind.