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Hydraulische Kraftübertragung bei Arbeitsmaschinen für sparlose Formung
Die bisher üblichen Antriebe von Arbeitsmaschinen für sparlose Formung, insbesondere
Pressen; Scheren, Stanzen u. dgl., deren Arbeitsstößel durch Kurbel. Exzenter, Zahnstange
oder Spindel bewegt \%-erden, besitzen verschiedene wesentliche :Mängel in der .\rt
ihres Antriebs. Meist werden diese Maschinen über rein mechanische Übertragungen
angetrieben, die sehr umfangreich sind und ein schweres Schwungrad erfordern, da
dasselbe im allgemeinen nur auf einer verhältnismäßig langsam laufenden Welle angeordnet
werden kann. Die notwendige ausrücla>are Hauptkupplung bietet, insbesondere bei
erhöhten Anforderungen an übertragungsleistung und Hubzahl, Schwierigkeiten, da
sich Erwärmung und Abnutzung ergeben und die Übertragung verhältnismäßig langsam
aufgenominen wird. Atich die zum raschen" Stillsetzer des Arbeitsstößels erforderlichen
Bremseinrichtungen führen bei großen Maschinen zu Anständen.
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Die Geschwindigkeiten in den einzelnen Phasen des Arbeitsvorgangs
(Leergang, Anlegen, Formung, Rückgang) sind teilweise zu nieder, die Ausbringungsleistung
deshalb nicht genügend. Es sind besondere Sicherungseinrichtungen im Antrieb oder
in
der Abstützung des Tisches notwendig, um zu verhindern, claß bei gelegentlich vorkommendem
mangelhaftem Ausrichten des Arbeitsstückes, Verklemmungen od. älinl. infolge der
auftretenden enormen Drucksteigerungen durch die plötzliche Verzögerung des Schwungrades
Brüche im Gestell der Maschine auftreten. Ein Versagen derartiger Sicherungseinrichtungen
ist unter vielen Fällen ab und zii möglich, ganz abgesehen davon, daß bei hydraulischen
tlherdrucksicherungen sehr große Querschnitte zum genügend raschen Abführen ausreichender
Flüssigkeitsmengen,` bei durch Druckluft betätigten Bruehplatten od. dgl. jedesmaliges
Wiedereinsetzen eines Ersatzstückes notwendig ist und damit eine Arbeitsverzögerung
sich ergibt.
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:\n sich sind auch hydrostatische Übertragungen niöglicli. Da die
hydraulischen Maschinen dieser Übertragungen nach den Widerständen während der I#ormungsarheit
bemessen werden müssen, erfordern sie hohe Drücke und trotzdem wegen der notwendigen
großen Flüssigkeitsmengen schon bei mittleren Leitungen verhältnismäßig große I'umpen.
Während der Zeit der Leerbewegung können diese hydraulischen Maschinen nur mit ganz
geringer Beaufschlagung und sehr schlechtem Wirkungsgrad arbeiten.
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Nlan hat schon einen besonderen Antrieb für die Leistungsübertragung
während der reinen Leer-1>e@@ egung, getrennt von dem während des Formvorgangs,
vorgesehen, dabei ist aber das Umschalten zwischen den .beiden Antrieben nicht genügend
rasch zu beherrschen. Die rasche Anpassung von Maschinen, die mit reiner Verdrängerwirkung
arbeiten, erfordert verwickelte Steuerung,;- und Sicherungseinrichtungen mit sehr
großen Querschnitten für dieArbeitsflüssigkeit, die bei großen Ausführungen nicht
anwendbar sind. Ohne eine derartige Regelung oder auch bei einer nicht genügenden
Regelung wirkt eine hydrostatische Übertragung in gleicher starrer Weise @\ ie eine
rein mechanische Übertragung über Wellen und Zahnräder. Es kommt dazu, daß die bisher
zur Verfügung stehenden Bauarten von Verdrängerrnotoren sich als nicht geeignet
für den Antrieb von 'Maschinen für spanlose Formung er-Wiesen. l?ür andere "Zwecke
ist eine hydraulische Kraft-
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iil>ertragung bekannt, bei der als Primärteil eine Zentrifugalpumpe
-und als Sekundärteil ein Verdrä ngermotor verwendet wird. Diese Übertragung hat
bis jetzt noch auf keinem Gebiet praktisch Anwendung gefunden, da hierfür geeignete
Regeleinrichtungen nicht vorhanden waren.
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Die Erfindung geht von der gleichen grundsätzlichen Anordnung (Zentrifugalpumpe
und Verdrängermotor) aus und schafft eine Kraftübertragung, die besonders für Arbeitsmaschinen
der spanlosen Formung große Vorteile bietet und den Betriehsbedingungen dieser Maschinen
in einer bisher nicht erreichbaren Weise mit selbsttätiger Wirkung angepaßt werden
kann. Sie ist vor allem für große Antriebsleistungen und hohe Ausbringleistungen
von wesentlicher Bedeutung. Die Hauptmerkmale der hydraulischen Kraftübertragung
nach der Erfindung für Arbeitsmaschinen für spanlose Formung und \laschinen mit
ähnlichen Betriebsbedingungen sind eine Zentrifugalpumpe, deren Förderung bei im
wesentlichen konstanter Drehzahl in weiten Grenzen regelbar ist, und ein Verdrängermotor
sowie eine selbsttätige Regelvorrichtung für den von der Zentrifugalpumpe abgegebenen
Flüssigkeitsdruck und deren Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von den auftretenden
Arbeitswiderständen.
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Im weiteren Ausbau der Erfindung wird das aus der Zentrifugalpumpe
und (lern Verdrängermotor bestehende Getriebe im wesentlichen nur für die Übertragung
während des Formvorgangs verwendet und ein zweites hydraulisches Getriebe als Antrieb
für den Leergang vorgesehen, das wensentlicli kleinere Leistung erfordert und im
Gegensatz zu der Anwendung eines einzigen hydraulischen Getriebes während des Leergangs
einen hohen Wirkungsgrad besitzt. Dieses zweite Getriebe kann durch eine rein hydrostatische
Übertragung in Form einer Verdrängerpumpe und eines Verdrängermotors gebildet werden.
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Um die Förderung der Zentrifugalpurnpe des als Antrieb während des
eigentlichen Formvorgangs dienenden Getriebes rasch und leicht in beliebigem Sinne
ändern und regeln zu können, wird diese Pumpe nach der Erfindung mit verstellbaren
Schaufeln ausgerüstet.
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Der hydraulische Druck in (lern Leergangmotor, z. B. einem Kapselmotor,
eignet sich besonders gut als Indikator für den in jedem Augenblick vorhandenen
Arbeitswiderstand. Die Regelvorrichtung für den Flüssigkeitsdruck und die Flüssigkeits-,
menge der Zentrifugalpumpe wird deshalb in besonders vorteilhafter Weise so ausgebildet,
daß durch Druckänderungen in dem Verdrängermotor für den Leergang diese Regelung
beeinflußt, z: B. die Schaufeln der Zentrifugalpumpe verstellt werden.
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Die Schaufeln der Zentrifugalpumpe werden nach der Erfindung an ihren
inneren Endren um zur Pumpenachse parallele Achsen schwenkbar gelagert, derart,
daß sie auf verschieden große Durchmesser eingestellt und 1>is an die Nähe angelegt
werden können.
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Eine besondere vorteilhafte Ausführung des für den Antrieb während
der Formung dienenden Verdrängermotors ergibt sich dadurch, daß ein einfacher Drehkolhen
mit einem Schwingwinkel kleiner als 36o° vorgesehen wird. Auch der Verdrängermotor
für den Leergang kann in gleicher Weise ausgeführt und außerdem in der :Nahe des
Drehkolbens für den Formvorgang untergebracht werden. Dies ergibt nicht nur eine
kleine Bauart mit kurzen Steuerwegen, sondern erleichtert auch das Zusammenarbeiten
und Umschalten zwischen den beiden Antriebsarten.
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Die Kraftübertragung nach der Erfindung bietet nicht nur den Vorteil,
daß durch die Strömungsbauart der Pumpe mit außerordentlich kleinen Abmessungen
infolge hoher Drehzahlen große
gesehen sind: In den Fig. 3 und .4 sind Querschnitte durch die Zentrifugalpumhe
mit den Schaufeln und der Verstelleinrichtting nach der Linie A-A in verschiedenen
Stellungen der Schaufeln wiedergegeben.
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Der Antrieb ist bei dem Ausführungsbeispiel hin und her gehend. Er
kann mit entsprechenden Abänderungen auch für ununterbrochene Drehung in einer bestimmten
Drehrichtung eingerichtet werden.
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1>e1 besseren Übersicht wegen werden die Angaben und die Bezeichnungen
der-einzelnen Teile der Kraftübertragung nach der Erfindung in einzelnen Gruppen
entsprechend ihren Aufgaben zusammengefaßt.
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I. Zentrifugalpumpe mit Schaufelverstellung (i bis 68) Es bedeuten
i einen Elektromotor, der über ein Vorgelege 2 die Welle 3 einer Zentrifugalpumpe
.4 antreibt. 5 ist ein Schwungrad, 7 sind Förderschaufeln der Zentrifugalpumpe .4,
die in dem Raum H quer zu der Pumpenachse schwenkbar sind.
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ist der Saugraum, io der ringförmige Druckraum der Zentrifugalpumpe.
i i und 12 sind Gehäuse, in denen Drehschieber 13 und 14 gelagert sind und die durch
Kanäle IS und 16 mit dem Druckraum io und durch Kanäle 17 und 18 mit dem Saugraum
9 der Pumpe in Verbindung stehen. i9 und 2o sind mit den Drehschiebern 13 und 14
verbundene- Hebel, die durch eine Stange 21 miteinander verbunden sind, an der eine
weitere Stange 22 angreift. Die Naben 25 der Schaufeln 7 sind auf Bolzen 26 gelagert,
die an ihrem rechten Ende in an dem Bund 27 der Welle 3 angeordneten Lagern 28,
an ihrem linken Ende in einem Bund 29 liegen.
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31 sind schräg verzahnte Segmente an den Naben der Schaufeln 7, 32
ein schräg verzahntes Rad am I?nde des Wellenstücks 33. Letzteres ist fest mit dem
Schieber 34 verbunden. 36 ist eine mit dem Bund 29 verbundene Hohlwelle, an deren
linkem Ende sich ein den Schieber 34 enthaltendes Gehäuse 35 anschließt, 37 ist
ein Querstift, über dem sich der Schlitz 38 des Wellenstücks verschieben
kann.
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4i ist der Zylinderraum des Schiebergehäuses 35, in dem der Schieber
34 und der mit ihm verbundene Ringkolben 42 verschiebbar angeordnet sind. 43 und
44 sind Querkanäle, 45 und 46 Winkelkanäle in dem Schieber 34. In dem Zylinderraum
47 des Schiebers 34 liegt ein Vorschieber 48, der zwei Scheiben 49 und So und eine
Längsbohrung 51 besitzt und dessen Schieberstange 52 nach links aus dem Schieber
34 herausragt. 53 ist ein fest stehendes Gehäuse, in dem sich der linke Endteil
des Schiebers 34 verdrehen Und verschieben kann. 54 ist eine Eindrehung in dem Gehäuse
53, 55 eine Nut, die am Ende einer Stange 56 angefräst ist, gegen die sich die Stange
52 ablegt. Die Stange 56 ist mit einem Kolben 57 verbunden, der in dem Gehäuse 58
unter der Einwirkung der Feder 59 verschiebbar ist. 6o ist eine \% erl)indtingsöffnting
mit außerhalb, 62, 63, 64 sind
Leitungen. 67 und 68 sind die Hauptleitungen
der Zentrifugalpumpe, die an den Drehschiebergehäusen 1 1 und 1 2 anschließen.
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1(. Leerlaufpumpe. Vorspannpumpe mit Druckregelung
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(7o bis 118)
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Durch die "Zahnräder 71 und 72 wird von der Welle 3 der Zentrifugalpumpe
4 die Welle 73 der orsl>annpumpe 74 angetrieben, die auch ül>2r
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Kegelräder 75 eine Welle 76 antreibt, auf der die ,Tromme177 einer
Kapselpumpe 70 (Leerlaufpuml)e) sitzt, die sich um den Achsmittelpunkt 85 dreht.
78 ist der Kapselring dieser Pumpe, der um den Bolzen 79 schwenkbar angeordnet ist.
8o sind Flügel der Kapselpumpe, 81 und 82 Steueröffnungen, an die dieLeitungen 83
und 84 anschließen. 86 sind die Verbindungsstege der Trommel 77, zwischen denen
die Flügel 8o geführt sind. 87 und 88 sind die Achsmitten, welche der den Flügelstern
tragende Bolzen 89 bei Verstellung aus dem Punkt 85 nach unten oder oben einnimmt.
9o ist <las a11 dem Kapselring anschließende Auge, das den Bolzen 79 umschließt
und mit einem Hebel 9i und zwei Ansätzen 92 und 93 verbunden ist, die Rollen 94
und 95 tragen. 96 und 97 sind Scheiben mit zwei Nocken 98 und 99, die an dem Bund
i 15 der Welle ioo vermittels der Schraube 116 und den Schlitzen 117 und 118 befestigt
sind.
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10l. 102, 103, 104 sind Leitungen, los ein Zylinder, in dem
ein Kolben io6 unter dem Druck einer Feder 107 verschiebbar ist. i o8 ist
ein Zapfen all dem Kolben io6, an den sich ein kleinerer Zapfen log anschließt,
der in der Bohrung i io sich führt. i i i und 112 sind Verbindungsöffnungen nach
außerhalb, 113 ein Leitungsstück.
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111. Drehkolbenmotor für deal Antrieb des P'ressenstößels.
Leerlaufsteuerung ,
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(120 bis 175)
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120 ist ein doppelter Drehkolbenmotor mit dem Gehäuse 121, in dessen
Innenraum im äußeren Teil 122 eine Scheidewand 123 und iiii inneren Teil 124 eine
Scheidewand 125 angeordnet sind. Mit der Antriebswelle ioo ist ein innerer Drehkolben
126 und ein äußerer Drehkolben 127 verbunden, die miteinander ein Stück bilden und
mit einem Ringzvlinder 128 verbunden sind. 130 sind Schlitze in dem äußeren Drehkolben
127, 131 ist ein in diesem lauf@eiider Schieber mit Aussparungen 132.
133 ist ein an dem Schieber 131 angeordneter Stift, der an seinem unteren
Ende einen Kolben 134, trägt, der in einer Bohrung 135 des kleinen Drehkolbens 126
n fiter dem Druck einer Feder 136 verschiebbar ist. Ein Kolben r37 mit einem Stift
138 ist in einer weiteren Bohrung 139 des inneren I>rehkoll>:#ns 120 angeordnet.
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141 und 142 sind Längsbohrungen in der Welle Zoo, voll denen Querkanäle
143 und 144 und von letzterem wieder ein Kanal 146 ausgeht. 145 und 149 sind Verbindungsbohrungen.
147 und 1.8 sind :in den Raum 124 angeschlossene Leitungen, die andererseits an
einem Gehäuse 15o münden und an denen auch die Leitungen 84 und 83 anschließen.
Die Leitungen 67 und 68 münden in den Raum 122.
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In dem Gehäuse i 5o ist in einer Bohrung 151 ein Schieber
152 (Leerlaufschieber) verschiebbar. Die Enden der Bohrung 151 sind durch
unter dem Druck der Federn 153 und 15.4 stehende Scheiben 155 und 156 verschlossen,
die Bohrungen 157 und 158 enthalten. 159 und 16o sind Längsbohrungen, 161 und 162
an diese anschließende Winkelkanäle in dem Schieber 152. 163 und 164 sind Leitungen,
165 ein Längskanal, 166, 167 und 168 Querkanäle, 169 eine Eindrehung in dem Gehäuse
i5o. 170 ist eine an dem Gehäuse 15o angeordnete Kammer, 171 ein in dieser
liegendes Ventil, das durch eine Feder 172 belastet ist und den Kanal 173 verschließt,
in den die Leitung 164 mündet.
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176 ist ein an der Welle ioo vorgesehener Kurbelzapfen, von dem aus
Tiber die Stange 177 der Pressenstößel 178 angetrieben wird. IV. Umsteuerung (200
bis 285) 200 ist ein Gehäuse, in dessen einer Bohrung 201 ein Kolben 202, in den
Bohrungen 203 und 204 Scheiben 205 und 2o6, in der Bohrung
207 ein Kolben 208 verschiebbar sind. In dem Kolben 2o8 sind abgesetzte
Bohrungen 209 und 210, von denen die letztere durch einen Rand 211 teilweise abgeschlossen
ist. In der Querbohrung 212 des Kolbens 208 liegen Kölbchen 213, die unter
dem Druck der Federn 214 Kugeln 215 in Rasten 216 der Stange 217 drücken.
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220 ist ein Schieber, an dessen linkem Ende an dem Bund 221 eine Scheibe
222 anliegt, gegen welche die gegen die Scheibe 223 sich abstützende Feder 224 drückt.
218 ist die Öffnung in dem Rand 211. 219 ist ein Schiebergehäuse, das in der Verlängerung
des Gehäuses Zoo angeordnet ist und den Hauptteil des Schiebers 220 enthält, der
aus den Kolben 225, 226, 227, 228 und der Scheibe 235 mit dazwischenliegenden Eindrehungen
229, 230,
231, 232 besteht. 233, 234, 238 sindVerbindungsöffnungen mit außerhalb,
236 und 237 Rasten an der Fiiidreliung 231. 240 ist eine Kammer mit dem Ansatz 241,
242 eine Bohrung, durch welche die Scheibe 235 hindurcligleiten kann, 243 ein Winkelkanal
mit einer Öffnung 244, die durch die Spitze einer Schraube 245 vermittels des Griffs
246 verengt werden kann. 248 ist ein die Öffnung 238 verschließendes und unter dem
Druck der Feder 249 stehendes Plattenventil. 2,30 ist ein Zylinder, in dem
ein Kolben 251 unter dem Druck einer Feder 252 verschiebbar ist. An dem Kolben sitzt
ein IZasteilstöße1253, dessen Ende in die Rasten 236 und 237 paßt, sowie ein Stängchen
254, all dessen mit Gewinde 255 verselienein Ende eine Muttv,r 256 angebracht ist.
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261 bis 278 sind Olleitungeil. 28o ist ein Gehäuse eines kleinen Drehkolbenmotors,
dessen Kolben 281 mit dem Hebel 282 verbunden ist, der an der Stange 22 angreift.
283 ist eine mit dem Kolben 202 verbundene Stange, die einen Querkanal
2R4
besitzt und über eine weitere Stange 285 mit (lern Hebel 9 t verbunden ist.
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N,'. Druckregelung in den Totpunkten (29r bis 296)
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In die Nut 55 greift das Ende eines Hebels 291 ein, der um den Bolzen
292 drehbar und mit einem LIebel 293 verbunden ist, der an seinem Ende eine Rolle
294 trägt. 295 ist eine @ Nockenscheibe am Ende der Welle ioo mit einem Quernocken
290. VI.I>rurl«>lführung innerhalb der Kurbelwelle (297 bis 310)
297 und 298
sind Längskanäle am Ende der Welle ioo. Sie münden über Querkanäle 299 und
300 in Quernuten 303 und 304 der Welle loo. Weitere Quernuten 301 und
302 stehen durch Querkanäle 305 und 3o6 mit den Längsbohrungen 141
und 142 in der Welle ioo in Verbindung. 309 und 3 i o sind Verbindungsleitungen.
\"1I. Einrückschieber. Abstellsteuerung (321 bis 3-43)
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321 ist ein Handhebel, der auf dem Bolzen 322 drehbar gelagert
und mit einem anderen Hebel 323 verbunden ist, dessen Ende in eine Nut 324 der Stange
325 eingreift. 326 ist ein Gehäuse für eilten Sc111eppschiel)er 327, der auf der
Stange 325 zwischen Bunden 328 und 329 mit Spiel in der Längsrichtung liegt.
330 ist eine Verbindungsöffnung mit außerhalb, 331 und 332 Querkanäle in
(lern Schieber 327.
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333 ist der Endzapfen einer Stange 334, die sich gegen den Bund 329
legt. Auf der Stange 334 ist in einer zweiten Bohrung des Gehäuses 326 ein Schieber
335 (Abstellschieber) mit Längsspiel angeordnet, der Eindrehungen 336 und 337 besitzt.
338 ist ein Raum des Gehäuses 326 am linken Ende des Schiebers 335; 339 und
340 sind Verbindungsöffnungen mit außerhalb. Am Ende der Stange 334 ist ein Bund
341 vorgesehen, gegen den eine Feder 342 drückt. Eine weitere Feder 343 drückt gegen
die rechte Endfläche des Schiebers 335. 344 ist eine Eindrehung an der Stange 325.
Wirkungsweise der Erfindung Stellungen der Teile bei obenstehendem Pressestößel
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Die 'heile des gezeigten Ausführungsbeispiels einer Kraftübertragung
nach der Erfindung sind in den Fig. 1. 2 und 3 in den Stellungen gezeigt, die sie
einnehmen, wenn der Pressestößel 178 noch in seiner oberen kuliestellung, ein gewisses
Stück nach (lein oberen Totpunkt, vor Beginn eines .1rl)eitsllnlees steht. Dabei
kamt der Elektromotor eben erst angelassen worden oller es kann ein Arheitsspiel
vorangegangen sein.
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1)ic Schaufelei 7 der Zentrifugalpumpe 4 laufen in der in 1# ig. 3
gezeigten Stellung um, in der sie, ganz nach innen gezogen, aneinander anliegen.
Das schräg verzahnte Rad 32 und der damit verbundene Schieber 34 laufen in der gezeigten
Stellung, durch welche über die schräg verzahnten Segmente 31 die Stellung der Schaufeln
7 bestimmt ist, mit diesen Schaufeln um. Die Vorspannpumpe 74 fördert durch die
Leitung ioi in die Leitungen rot, 103
und io4 und hält dadurch das gesamte
mit Öl gefüllte System, das aus der Zentrifugalpumpe 4, der Kapselpumpe 70, dem
Drehkolbenmotor i2o und den Leitungen, Schiebern und Ventilen besteht, unter einem
gewissen Druck von beispielsweise 3 at. Dieser Druck ist durch die von dem Kolben
io6 in (lern Zylinder io5 freigegebene Größe der OffnUng 112 bestimmt, wobei die
Stellung des Kolbens io6 durch die Kraft der Feder 107 und den auf den Zapfen log
rückwirkenden Druck des Öls in den Druckräumen io und 16 der Zentrifugalpumpe 4
bestimmt wird, der über die Leitungen 64 und 113 gegen die Stirnfläche des Zapfens
log zugeführt wird. Da dieser Druck bei stillstehender Presse die gleiche Höhe wie
vor der Stirnfläche des Kolbens io6 hat, nimmt der Kolben io6 unter dem Einfluß
des letzteren Druckes die gezeigte Stellung ein. Durch die Leitung 68 wird der Öldruck
auch in den äußeren Raum 122 des Drehkolbenmotors übertragen.
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Der von der Vorspannpumpe 74 über die Leitung 164 zugeführte Öldruck
öffnet das Ventil 171 etwas und pflanzt sich in die Kanäle 166 und 169 des Gehäuses
i 5o und in die Kanäle 161 und 159 des Schiebers 152 und durch die Bohrung r57 und
die Leitung 147 in den über dem Kolben 126 des Drehkolbenmotors liegenden Teil des
Raumes 124 fort.
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In dem Raum unterhalb dieses Kolbens ergibt sich der gleiche Druck,
da im Falle eines dort etwa vorhandenen niedrigeren Druckes durch die kleinste Bewegung
des Kolbens ein entsprechender Gegendruck erzeugt wird. Dieser Druck pflanzt sich
durch die Leitung 148 in den Raum rechts von der Scheibe 156 und durch die Bohrung
158 in die Kanäle 16o und 162 des Zylinders 152 fort, so daß in dem ganzen Gehäuse
i5o des Leerlaufschiebers 152 der gleiche Druck herrscht:
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Durch die Leitungen 83 'und 84 werden auch die Räume der Leerlaufpumpe,7o
unter Druck gesetzt. Der Flügelstern dieser Pumpe dreht sich, ohne daß er Öl fördert
und Druck erzeugt, da seine Achsmitte mit dem Achsmittelpunkt 85 der Trominel 77
zusammenfällt. Diese Stellung wird dem Kapselring 78 und damit dem Flügelstern durch
den Nocken 98 und die Rolle 95 aufgezwungen. Infolgedessen nimmt auch der
Kolben 202 der Umsteuerung die gezeigte Mittelstellung ein.
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Unter dem Einfluß des gegen ihre rechten Endflächen wirkenden Öldruckes
stehen die Scheiben 205 und 2o6 in ihren linken Endstellungen. Die rechte Endfläche
der Scheibe 2o6 steht durch 269, 267, 337, 275, 272, 273, 163 mit dem Kanal 165
und dadurch mit dem durch die Vorspannpumpe gehaltenen Öldruck in Verbindung. Im
Raum links vor der Scheibe 2o6 herrscht infolge der Verbendung dieses Raums durch
die Leitungen 265, 266, die Eindrehung 229 des Schiebers 220 und die Offnung 233
mit außerhalb ein niedrigerer Druck. Der Raum links vor der Scheibe 2o5 steht durch
die Leitungen 268, 267 usw. in gleicher Weise wie der Rauen rechts von der Scheibe
2o6 mit dem Vorspalindruck
in Verbindung, während der Raum rechts
von der Scheibe 205 durch die Leitungen -261, 264, die Eindrehung 23o des Schiebers
220 und die l.eitullgell27o, 272, 273, 163 den gleichen 1 )ruck zugeführt
erhält.
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\'on der Leitung 163, aus wird auch durch die f.eitullg fit Öldruck
rechts vor den Kolben 57 zugeführt; dieser bleibt unter der Einwirkung der Ueder
59 in seiner gezeigten rechten l;ndstellung und damit auch der \'orschiel)er48 in
der gezeigten Stellung, in der die beiden Kanäle 43 und 44 des Schiebers 34 durch
den Vorschieber 48 abgeschlossen sind, so daß der von der Leitung 63 in den lZaum
54 des Schiebergehäuses 53 und zu dem Kanal 45 des Schiebers 34 zugeführte Öldruck
keine Steuerbewegung veranlassen kann. Der Schielfer 34 steht hierbei in seiner
rechten Eti(lstellung, in der (las schräg verzahnte Rad 32 ebenfalls ganz rechts
steht und die Schaufeln 7 durch die Zallllsegniellte 31 in ihrer inneren in der
Fig. 3 :;(#zeigten Lage gehalten werden. I?rster 'feil des Arbeitsspiels Hin Arheitshul)
des I'ressenstößels 178 wird ein-"eieitet durch Umlegen des Handhebels32i aus der
(lezeigten rechten in seine linke Stellung. Dadurch werden während der Bewegung
des Schleppschiebers 327 nach rechts die beiden Leitungen 271 und 274 durch die
Kanäle 331 und 332 in dein Schieber 327 und die Eindrehung 344 an der Stange 325
miteinander verbunden. Während die Leitung 271 vorher durch die Öffnung
330 mit außerhalb verbunden, also drucklos war, erhält sie nun durch die
Leitung 274 Druck zugeführt. Der Kolben 2_5 1 wird infolgedessen entgegen dem Druck
der Feder 252 nach unten gedrückt, und der mit ihm verbundene Rastenstöße1253 geht
aus der Nut 236 zurück und gibt die Bewegung des Schiebers 220 frei. Der Schieber
22o bewegt sich so weit, bis die linke Ringstirnfläche seines Kolbens 225 :in dem
Ritig 223 anliegt, so daß der Federdruck nicht mehr wirkt. In dieser Stellulig-fällt
auch der von der öldruckwirkung. wieder freie Rastenstößel 253 in die Nut 237 ein
und hält den Schieber 220 in seiner linken . Endstellung fest.
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Der Raum rechts von dem Kolben 202, der vorher über die Leitungen
265, 266, die Eindrehung 229 und die Öffnung 233 spannungslos gehalten war, erhält
nun über den gleichen Weg von den Leitungen 273, 272, 27o her Druck zugeführt. Andererseits
wird der Raum links von dein Kolben 202, der bisher durch die Leitungen 261, 264
mit der unter Öldruck stehenden Leitung 270 in Verbindung stand, nun durch
die Eindrehung 231 und die Öffnung 234 mit außerhalb verbunden, dadurch drucklos.
Der Kolben 202 geht unter der Einwirkung des gegen seine rechte, Eildfläche wirkenden
L1)erdruckes nach links und reißt dabei die Stange 217 aus der Verraslung durch
die Kugeln 215 an den linken -Nuten 216 dieser Stange heraus. Am Hubende des Kolbens
202 legen sich die Kugeln 215 in die rechten Nuten 216. Dabei verschwenkt der Kolben
202 durch die Stangen 283, 285 und den Hebel 9i den Kapselring 78 cler Leerlaufpumpe
70
nach oben, so daß die Mitte des Sternbolzens 89 der Flügel 8o von dem Punkt
85 nach dem Punkt 88 gelangt.
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Die Flügel 8o laufen dadurch exzentrisch um; bei ihrer Drehung, die,
wie durch Pfeil angegeben, entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgt, vergrößert sich beim
Durchlaufen der oberen Kreishälfte der Abstand der Flügel voneinander, während beim
Durchlaufen der unteren Kreishälfte der Abstand . der Flügel sich verringert. Es
wird deshalb 01 aus dem rechten Teil des Raumes 124 durch die Leitung 83
und die Steueröffnung 8i angesaugt und durch die Verengung der Räulne zwischen den
Flügeln in die Steueröffnung 82 und weiter durch die Leitung 84 in dem Raum 124
links über dem Drehkolben 126 gedrückt. Der Drehkolben 126 beginnt sich zusammen
mit dem Kolben 127 und dem Zylinder 128 entgegen dem Vhrzeigersinn nach unten zu
drehen.
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Die äußeren Stirnflächen der Scheiben 205 und 2o6 erhalten
infolge der Verschiebung des Schiebers 335 nach rechts durch die öffnulig 339, die
Eindrehung 336 des Schiebers 335 und die Leitungen z67, 268, 269 Verbindung mit
außerhalb. Die Scheibe 205, an der jetzt die linke Stirnfläche der Nabe des
Kolbens202 anliegt, bleifit in ihrer linken Stellung stehen, während die Scheibe
2o6 durch den vor ihrer linken Fläche herrschenden Öldruck in ihre rechte Stellung
gedrückt wird.
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In der linken Endstellung des Kolbens 202 ist die Stange 283 so weit
nach links verschoben, daß durch den Kanal 284 die Verbindung zwischen den Leitungen
277 und 310 hergestellt wird. Dadurch ist durch die Kanäle 298 und
300 und die Nut 304 in der Welle ioo eine Verbindung des Raums 338 mit außerhalb
hergestellt. Der Schieber 335 bleibt in seiner rechten Endstellung, in der die Leitring
267, wie beschrieben, durch die Öffnung 339 mit außerhalb verbunden ist.
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Von der Leitung 266 aus wird durch die Leitung 263 Öldruck rechts
vor den Drehkolben 281 des kleinen Drehkolbenmotors 28o zugeführt, der dadurch bis
in seine andere Endstellung gelangt und dabei durch den Hebel 282 und die Stangen
22 und 21 sowie die Hebel i9 ulld 20 die Drehschieber 13 und 14 in ihre andere Stellung
umlegt, so daß der Hochdruckraum io der Zentrifugalpunipe 4 durch den Kanal 16 mit
der Leitung 68, der Saugraum der Pumpe 4 durch den Kanal 17 mit der Leitung 67 verbunden
sind. Ein Ölumlauf von der Zentrifugalpumpe aus> in den Raum 122 entsteht
praktisch nicht, da die Schaufeln 7 an die Nabe zurückgezogen sind und wegen der
Verbindung der Räume vor und hinter dem Kolben 127 durch die Schlitze
130 und 132 auch bei Bewegung des Kolbens 127 kein Umlauf eintritt. Der von
der Pumpe 70 über die Leitung 84 zugeführte Öldruck wird durch die Leitung
147 auch in den linken Endraum des Gehäuses 150, durch die Bohrung 157 der
Scheibe i 5 5 in die Kanäle 159,
161 des Schiebers 152 sowie in den Ringkanal
169 übertragen.
Der ain rechten Ende des Gehäuses 150
gelegene kaum vor der Scheibe 156 steht durch die I.eituligell 148 und 83 mit der
Steueröffnung 81 und damit der Saugseite der 1'uniI)e 70 in Verbindung. Auf
Gien Schieber 1 52wirkt infolgedessen von links leer ein (rl)erdruck, durch den
dieser nach rechts bis zur :\nlage an der Scheibe 1,56 gedruckt wird. l )er Öldruck
kann infolgedessen in den Kanal 167 tilld weiter in die I.eitullgen163,62,273 übertreten.
l )ie Ringnut 169 steht jetzt durch die Kanäle 162 und i()o und die (5ttiiutig i
s8 der Scheibe 156 mit der N iederdruckeite in Verbindung. Verformungsvorgang unter
hohem Druck Nachdem der Koll)ell 127 die Mündung der Leitung 68 überlaufen
hat, kommt der Pressenstößel an das \\'erl;stüch heran. Wenn nun der der Weiterbewegung
des 1'ressenstößels entgegenwirkende \''erforinungswiderstand zunimmt, tritt. in
dem kauen oberhalb des Kolbens 126 infolge der .Förderung der 1'timPe
70 ein erhöhter Hiissigkeitsdruck auf. Dieser pflanzt sich durch die Leitung
147, die Bohrung 1.57, <leg Kanal 16,5, die Leitungen 163 und ().2 in den Raune
des Gehäuses 58 rechts vor den' Kolben 57 fort. überwindet den Druck der l,'eder
5y und vei-scliiel)t den Kolben 57 mit der Stange 3() je nach der Höhe des sich
bildenden IIiissigke itsdruckes mehr oder weniger nach links. l)ie Stange 52 mit
dein \-orschieber 48 folgt dieser Bewegung nach links nach. Dadurch werden an den
rechten Kanten dar Kanäle 43 und 44 Steuerquerschnitte freigegeben. :\us dein Hochdruckraum
io der 1'ui"I)e 4 durch die Leitungen 64 und 63, die I@.indrehung 54 und die Kanäle
45 und 51 zutretendes 01 gelangt durch den Kana143 in den kauen rechts \-or
<lein IZillgkoll)en 42, während aus den Raum links vor diesem Kolben Öl durch
die 1`aliäle 44 und 46 nach außen abfließen kann. Der IZingkolbeil 42 und damit
der Schieber 34 bewegen sich infolgedessen nach links, wobei durch das \\'ellciistiick33
das kad32 mitgenommen wird, und zwar so weit, bis in der durch den Kolben 57 bestimmten
Stellung des Vorschiebers 48 die Mündungen der Kanäle 43 und 44 wieder durch die
Scheiben 41) und 5o verschlossen sind.
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Durch die Verschiebung des Rades 32 nach links werden die Scll;ttlfeln
7 der Zentrifugalpumpe 4 durch die Zahnsegmente 3 1 aus der in der Fig. 3
gczeigtei' Stellung nach außen gedreht, bei entsprechendem Verforintingsw-iderstandbeispielsweise
bis in die in der I# ig. 4 gezeigte Stellung. (Bei noch höherem Verformungswiderstand
evtl. bis in die äußerste Lage, in der die Schaufeln 7 ganz ausgeschwenkt sind.)
Aus dein Druckraum to wird infolgedessen auf dem \\'ege 16,68 ein entsprechend der
Schaufelstelluilg hoher Druck in den oberhalb des Kolbens 127 geleg(#nen Teil des
Raums 122 lnzw fischen hat der in dem Raum 12.4 über
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dein Kolben 126 durch den erhöhten Arbeitswiderstand ausgebildete
hohe Öldruck durch die Kanäle 144 und 1.46 unter <lein Kolben 137 sich in einer
Verschiebung dieses Kolbens nach außen aus-I;eWirkt. Dadurch wurde der Schieber
131 nach außen verschoben und hat die Schlitze 13o des Kolbens 127 durch seine Stege
abgeschlossen und den Kolben 127 am äußeren Umfang des Raums 122 abgedichtet, so
daß zwischen den Räumen ober-und unterhalb des Kolbens 127 keine Verbindung für
die Flüssigkeit mehr vorhanden ist.
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Durch den von dem Druckraum to der Zentrifugalpumpe 4 zugeführten
erhöhten Öldruck auf den Kolben 127 wird der aufgetretene Verformungswiderstand
überwunden und der eigentliche Formvorgang durchgeführt. Wenn der in dem Raum 122
oberhalb des Kolbens 127 auftretende Öldruck zu hoch ist oder der Arbeitswiderstand
nachläßt, nimmt infolge zu rascher Bewegung der Kolben 126 und 127 der Druck oberhalb
des Kolbens 126 von selbst ab und wirkt sich auf dem beschriebenen Wege in einem
Zurückgehen des Kolbens 57 und damit der Schieber 48 und 34 nach rechts aus. Durch
die damit verbundene Rückverschiebung des Rades 32 werden wieder durch die Zahnsegmente
31 die Schaufeln 7 der Zentrifugalpumpe 4 entsprechend weiter nach innen verschwenkt.
Umgekehrt wird bei -sich erhöhendem Verformungswiderstand durch erhöhten Öldruck
eine weitere Verschiebung des Kolbens 57 nach links und ein weiteres Ausschwenken
der Schaufeln 7 herbeigeführt.
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Sobald der eigentliche Formvorgang beendet ist, geht der Druck in
dem Raum 124' über dem Kolben 126 auf den ursprünglichen Wert zurück. Dadurch wird
der Kolben 57 wieder in seine rechte Endstellung und damit die Schaufeln 7 wieder
in ihre in der Fig. 3 gezeigten inneren Stellungen zurückgeführt. Auch der Kolben
137 geht in seine innere Stellung zurück, und der Durchgang durch die Schlitze
130 wird wieder freigegeben. Die Bewegung der beiden Kolben 126 und 127 geht
nun wieder wie vor dem Auftretendes erhöhten Verformungswiderstandes unter dem auf
den Kolben 126 wirkenden Öldruck weiter: Aufwärtshub Nach dem Überschreiten des
unteren Totpunktes
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der Kurbel 176 im Drehsinn entgegen dem Uhrzeiger treten an die Stellen
der Nuten 304 und 302
die Nuten 301 und 303 in Verbindung mit den Leitungen31o
und 3o9. Dadurch erhält die Leitung 310 Tiber die Kanäle 305, 141, 143 Verbindung
mit dem Raum 124 vor dem Kolben 126. Dadurch gelangt Öldruck über den Kanal
284 und die Leitungen 277 und 276 in den Raum 338 des Gehäuses 326, der damit während
dem ganzen Aufwärtshub unter Druck steht, so daß der Abstellschieber 335 durch diesen
Öldruck dauernd in seiner rechten Endstellung gehalten wird. DieLeitung309 ist während
dieser Bewegung über die Nut 303 durch die Kanäle 299 und 297 mit außerhalb verbunden.
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Wenn der Pressenstößel in seiner obersten Stellung angelangt ist,
bei der die Kolben 126 und 127 symmetrisch zu den Zwischenwänden 125 und 123 den
in der Fig. 1 gezeigten Stellungen gegenüberliegen, gelangt die Rolle 94 mit dem
Nocken 99 in Berührung. Durch das Auflaufen dieser Rolle an
<lern
Nocken wird der Kapselring 78 der Leerlaufpumpe 70 so weit nach unten verschwenkt,
daß die Mittelachse des Sternbolzens 89 sich mit der Achse 85 der Trommel 77 deckt.
Die Leerlaufpumpe fördert infolgedessen nicht mehr, und der Pressenstößel 178 steht
still.
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Bei dieser Bewegung wurde auch über den Hebel cri und die Stangen
285 und 283 der Kolben 202 wieder in seine Mittelstellung zurückgedrückt. Dabei
wird der Kolben 2o8 nach rechts initgenommen. Druckregelung in den Totpunkten In
einem gewissen Bereich vor und nach dein unteren Totpunkt wird der Öldruck dadurch
herabgesetzt, daß die Rolle 294, die bei hohem, Verfor-' mungswiderstand und entsprechender
Einstellung der Schaufeln 7 durch die Hebel 291, 293 his zur Anlage an der Scheibe
295 kommen kann, durch den Nocken 290 nach links hinübergeleitet wird und dadurch
den Kolben 57 und den Vorschieber48 nach rechts drückt. Der Schieber 34 folgt dieser
Bewegung sofort und stellt über <las Rad 32 die Schaufeln 7 nach der Nabe zurück.
Dadurch wird verhindert, daß durch das bei der Kurbelbewegung in den Totpunkten
bis zu unendlicher Größe anwachsende Übersetzungsverhältnis des Druckes unzulässig
'hohe Drücke am Pressenstößel auftreten. Die Form des Nockens 29,o kann so gehalten
werden, claß durch die Verstellung der Schaufeln 7 der von der Zentri fugalpumpe
4 abgegebene Druck in dem gleichen Verhältnis ab- und wieder zunimmt, wie das Übersetzungsverhältnis
des Kurbelgetriebes es erfordert, und auf diese Weise ein etwa gleichbleibender
Druck am Pressenstößel sich ergibt. Bei durch den oberen Totpunkt hindurchlaufenden
Pressen kann durch einen weiteren Nocken auch für diesen Totpunkt eine entsprechende
Druckregulierung erfolgen. Regelung des Vorspanndruckes Von der Vorspannpumpe 74
wird der Vorspanndruck einerseits durch die Leitung 164 dem Niederdruckkreislauf,
andererseits durch die Leitungen tot und 103 der Saugseite des Hochdruckkreislaufs
zugeführt. Der Kolben 1o6 wirkt zusammen mit der Feder 107 als Akkumulator
und begrenzt den Vorspanndruck je nach dem in dein Hochdruckraum to vorhandenen
und durch die Leitungen 64 und 113 über den Zapfen tog auf ihn einwirkenden Hochdruck,
der dem von links her auf den Kolben fob einwirkenden Vorspanndruck entgegenwirkt.
Wenn die Zentrifugalpumpe keinen Druck abgibt, also bei leergehendem Pressenstößel
178, ist die Vorspannung nieder, da gegen die rechte Endfläche des Zapfens 1o9 kein
Druck wirkt; w iilirend des eigentlichen Arbeitsspiels wirkt gegen diese Fläche
der Hochdruck, so daß der Vorspanndruck proportional mit dem Hochdruck ansteigt.
Dadurch wird einerseits im Leerlauf an Leistung für die Erzeugung von Vorspanndruck
gespart, während andererseits während des Arbeitens mit hohem Druck der Vorspanndruck
hoch genug ist, um Störungen und Kavitationen in der Zentrifugalpumpe zu vermeiden.
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Abstellen Wenn während eines Abwärtshubs des Pressenstößels bei Drehrichtung
entgegen dem Uhrzeiger der Handhehe1321 zwecks sofortigen Stillsetzens der Presse
in seine rechte Stellung zurückgenommen wird, folgt der Schieber 327 dieser Bewegung
nach links, nachdem die Stange 325 den Leerweg zwischen dem Bund 329 und der rechten
Stirnftä ehe des Schiebers 327 zurückgelegt hat. Dabei treten zwar die Kanäle 331
und 332 mit den Leitungen 271 und 274 in Verbindung, jedoch ist keine Verbindung
durch die Eindrehung 344 mÖglich, da diese gegenüber dem Schieber 327 die auch in
der Fig.2 angegebene Lage einnimmt. Der Rastenstößel 253 bleibt in der gezeigten
Sperrlage.
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Der Raum 338 vor (lern linken Ende des Schiebers 335 steht während
des ganzen Abwärtshubs, wie beschrieben, mit außerhalb in Verbindung. Der Schieber
335 geht deshalb unter der Einwirkung der Feder 343 in die in der Abbildung gezeigte
Stellung zurück. Dadurch wird von derLeitung275 her über die Eindrehung 337 des
Schiebers 335 und die Leitungen 267, 268 und 269 den äußeren Räumen vor den Scheiben
20,3 und 2o6 Öldruck zugeführt, so daß die Scheibe 2o5, vor der, wie beschrieben,
Außendruck herrscht, den Kolben 202 in seine Mittelstellung zurückdrückt. Dadurch
wird über die Stangen 283 und 285 sowie den Hebel 91 der Kapselring 78 der Leei-laufpumpe
70 in seine Ausgangsstellung zurückgeschwenkt, in der die Mitte des Sternbolzens
89 wieder mit der :Mittelachse 85 der Trommel 77 zusammenfällt. Die Leerlaufpurnpe
fördert infolgedessen nicht mehr. Der Pressenstößel bleibt also beim Einleiten eines
Abstellvorgangs durch den Hebel 321 während einer Abwärtsbewegung sofort
stehen. '
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Bei einem Abwärtshub bei der Drehrichtung im Uhrzeiger kann in gleicher
Weise abgestellt werden. Auch in diesem Falle bleibt der Pressenstößel bei Zurücklegen
des Handhebels 321 in seine rechte Endstellung sofort stehen, da auch dann der Schieber
335 durch die Feder 343 sofort zurückgedrückt wird, dadurch Öldruck vor den äußeren
Endflächen der Scheiben 205 und 2o6 auftritt und der Kolben 202 (in diesem Falle
aus seiner rechten Endstellung) in seine Mittelstellung zurückgedrückt wird.
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Wenn während eines Aufwärtshubs durch Umlegen des Handhebels 321 ein
Abstellvorgang eingeleitet wird, ist wieder die Rückbewegung der Stange 325, wie
beschrieben, ohne Einfluß auf den Rastenstößel 253. Der Abstellschieber 335 geht
zunächst nicht nach links zurück, da während eines Aufwärtshubs in dem ,Raum 338
stets, wie oben beschrieben, Öldruck vorhanden ist; die Presse läuft also bis zum
obersten Punkt weiter: Erst wenn durch den Nocken 98 oder 99 die Förderung der Leerlaufpumpe
7o auf Null gestellt wird, bleibt die Welle too stehen. Gleichzeitig wird die Druckzufuhr
zu dem Raum 338 unterbrochen, da der Kanal 284 von der einen oder anderen Seite
her in
die in der Fig.2 gezeigte mittlere Stellung gebracht wird,
und der Kolben 202 wird durch die Scheibe 205 oder 2o6 in seine Mittelstellung gedrückt,
so daß die Presse stehenbleibt.
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Wenn der Pressenstößel auf der einen oder anderen Seite in seiner
höchsten Stellung angelangt ist, wird -wieder durch die Rolle 92 oder 93 die Leerlaufstellung
der Pumpe 7o herbeigeführt und die Presse stillgesetzt.
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Die Mutter 256 dient dazu, den Kolben 2,51 voll Hand nach unten zu
stellen, dadurch die Verrastung des Schiel@ers 22o zu lösen 'und während des Betriebs
unwirksam zu machen, so daß die Presse längere Zeit ohne Unterbrechung laufen kann.
Für diesen Fall tritt auch die Scheibe 235 in Funktion, die bei ihrem Durchgang
durch die Öffnung 242 als Ölbremse wirkt und so die sonst zu rasch aufeinanderfolgende
Umstellung des Schiebers 220 in beiden Richtungen so verzögert, daß sie der Arbeitsgeschwindigkeit
des Pressenstößels angepaßt ist. Für den fortlaufenden Betrieb kann durch Hochschrauben
Gier Schraube 245 der Durchgang durch die Öffnung 244 mehr oder weniger freigegeben
und so die Verzögerungswirkung der Scheibe 235 mehr oder weniger aufgehoben werden.
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Wie die Beschreibung des gezeigten Ausführungsbeispiels ergibt, ist
durch die Kraftübertragung nach der Erfindung eine allen Anforderungen an eine derartige
Arbeitsmaschine gerecht werdende Ausführung geschaffen, die gegenüber den bekannten
Ausführungen im Betrieb große Vorteile bietet.