Prensa hidráulica

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  21 de agosto de 1934. w. FERRIS El AL 1,970,999

PRENSA HIDRÁULICA Archivado el 31 de mayo. 1930 gwue'nfo'o WALTER FEHFHS. GEUHGE H. FUBIAN.

Patentado el 21 de agosto de 1934, OFICINA DE PATENTES DE LOS ESTADOS UNIDOS, PRENSA HIDRÁULICA, Solicitud 31 de mayo de 1930, Reclamo No. 457,8888.

  Esta invención se refiere a prensas hidráulicas.

  La prensa a la que se aplica la invención en particular tiene un cilindro de pistón conectado a una fuente de líquido a presión, un pistón dispuesto en el cilindro, y medios para controlar el suministro de líquido al cilindro. El líquido actúa primero sobre un área de ariete limitada y avanza el ariete a alta velocidad y luego actúa sobre una mayor área de ariete y avanza el ariete a un ritmo más lento de velocidad, pero con la capacidad de ejercer una fuerza mayor de la que era capaz cuando el líquido actuó sobre el área de ram limitada.

  Un objeto de la invención es proporcionar una prensa que sea capaz de funcionar a alta velocidad.

  Otro objetivo es reducir el volumen de líquido que normalmente se requiere mover durante la operación de prensas de potencia.

  Otro objeto es proporcionar una prensa que sea resistente y compacta.

  Una máquina remachadora hidráulica que incorpora la invención se ilustra en el dibujo adjunto, en el que las vistas son las siguientes:

  La Fig. 1 es una vista lateral, parcialmente en sección, que muestra la válvula operativa en posición para retraer el pistón, y el pistón completamente retraído.

  La figura 2 es una sección vertical central que muestra el ariete avanzado.

  La figura 3 es una sección longitudinal central que muestra la válvula operativa en posición para avanzar el pistón.

  La figura 4 es una vista en planta en sección tomada por la línea 4-4 de la figura 1.

  La figura 5 es un dibujo esquemático que muestra una disposición diferente de cilindros de pistón.

  La remachadora tiene un marco 1, un cilindro de ariete 2 soportado por el armazón 1 en alineación con un travesaño 3 que se muestra integral con el armazón 1, un bloque de troquel 4 dispuesto sobre el travesaño 3 y soportando un troquel 5, y un ariete 6 dispuesta en el taladro 7 del cilindro 2 y provista de una matriz 8 para cooperar con la matriz 5 al accionar un remache 9 en una pieza de trabajo 10.

  El ariete está provisto en su extremo superior de anillos de pistón 11 para evitar el paso de líquido de un lado a otro del mismo y la parte inferior del ariete se extiende a través de una culata de cilindro 12 que cierra el extremo inferior del cilindro 2.

  El extremo superior del cilindro 2 se comunica con un cilindro intensificador 13 que puede estar formado integralmente y en alineación con el mismo, como se muestra en la figura 1, o formado por separado como se muestra en Fi 5.

  Figs. 1 a 4 El cilindro de intensificación 13 contiene un pistón secundario o intensificador 14 que está provisto en su extremo superior de anillos de pistón 15 para evitar el paso de líquido de un lado a otro del mismo. La parte inferior 16 del ariete intensificador 14 tiene un diámetro reducido, se encaja en el taladro 7 y está provisto de anillos de pistón 17 para evitar el paso de líquido de un lado a otro del mismo.

  El ariete intensificador 14 tiene un taladro 18, que se extiende a través de la parte reducida 16 del mismo, y un escariado 19 que se comunica con el taladro 18 y tiene un asiento de válvula anular 20 ajustado en su extremo superior.

El asiento de válvula 20 está adaptado para acoplarse mediante una válvula 21 que se empuja hacia el asiento 20 mediante un muelle helicoidal de compresión 22 dispuesto entre la válvula 21 y el fondo del agujero escariado 19.

  La válvula 21 se mantiene en alineación con el asiento 20 mediante una guía de válvula angular 23 que está unida a la válvula y se apoya en la cabeza superior 24 del cilindro 2 cuando el pistón 14 está en su posición más alta para mantener la válvula 21 fuera de acoplamiento con su asiento 20 contra la acción del resorte 22.

  Los arietes 6 y 14 son reciprocados en el cilindro 2 por el líquido suministrado por una bomba 25 que está dispuesta sobre un soporte 26 portado por el armazón 1. Una bomba que puede ser empleada está ilustrada y descrita en la Patente No. 1.578.233, expedida el 23 de marzo , 1926 a Walter Ferris.

  El suministro de líquido al cilindro 2 y la descarga de líquido desde allí se controla mediante una válvula 27 que está dispuesta sobre el lado del bastidor 1 y tiene su émbolo 28 conectado por una varilla 29 a un pedal 30 que se pivota en un soporte 31 y provisto de un muelle 32 para sujetar el émbolo de válvula 28 en la posición mostrada en la Fig. 1.

  La válvula de funcionamiento 27 está conectada a la bomba 25 por un tubo de suministro 33, que tiene un extremo conectado a la salida de suministro de la bomba 25 y su otro extremo en comunicación con un puerto anular 34 formado en la pared del cilindro de la válvula, y por tubos de retorno 35 y 36 que conectan los extremos del cilindro de la válvula a la entrada de la bomba 25.

  La válvula 27 está conectada a la parte superior del cilindro 13 por un tubo 37, que tiene su extremo inferior en comunicación con un orificio anular 38 formado en la pared del cilindro de válvula y I Ti n 'el cabezal superior 24, y la parte inferior del extremo conectado al cilindro 13 por debajo de la parte grande del pistón 14 y su extremo inferior conectado al tubo 40 por una válvula de resistencia de retorno libre 43 que comprende una válvula de resistencia 44 y una válvula de circuito 45 conectadas en paralelo .

  Cuando los arietes 6 y 14 están en las posiciones mostradas en la figura 1 y el pedal 30 se acciona para mover el émbolo de válvula 28 a la posición mostrada en la figura 3, la bomba 25 entrega líquido a través del tubo 33 y el puerto 34 en la válvula 27, luego a través del orificio 38, el tubo 37 y el orificio 39 en la parte superior del cilindro 13.

  La válvula de resistencia 44 y la válvula de retención 45 retienen el líquido en el fondo del cilindro 13 de modo que el pistón intensificador 14 se mantiene en su posición más alta y la válvula 21 se mantiene fuera de acoplamiento con el asiento de válvula 20 por su guía 23.

  El líquido suministrado en la parte superior del cilindro 13 puede pasar así a través del ariete intensificador 14 y forzar al ariete 6 hacia abajo a una velocidad rápida hasta que la boquilla 8 se aplica al remache 9 y ejerce una fuerza predeterminada sobre el mismo; el líquido en el fondo del taladro 7 es devuelto a la bomba 25 a través del tubo 40, el orificio 41, la válvula 27 y el tubo 35.

La resistencia del rivet 9 al movimiento hacia abajo de la matriz 8 causa la presión hidráulica en el. el cilindro 2 sube hasta que supera la resistencia de la válvula de resistencia 44 que luego se abre y permite que el líquido en la parte inferior del cilindro 13 sea devuelto a la bomba 25 a través del tubo 42, la válvula de resistencia 44, el tubo 40, el puerto 41, el cilindro de la válvula 27 y el tubo 35.

Cuando se abre la válvula de resistencia 44, el líquido se envía al extremo superior de. el cilindro 13 fuerza el pistón de intensificación hacia abajo hasta que la guía de válvula 23 se mueve fuera del acoplamiento con la culata 24 y permite que el muelle de válvula 22 empuje la válvula 21 contra su asiento 20 como se muestra en la figura 2. El líquido en el escariado 19 , en el taladro 18, y en la parte superior del taladro, 7 queda así atrapado entre la cabeza del ariete 6 y la válvula 21.

  El ariete 6, el ariete intensificador 14 y el nuevo líquido atrapado funcionan como un solo ariete que se mueve hacia abajo como una unidad mediante el líquido de alta presión que actúa sobre el extremo superior del ariete intensificador 14. Como el ariete 14 tiene un tamaño mucho mayor área de sección transversal que el pistón 6, la fuerza ejercida por la matriz 8 aumenta correspondientemente y el remache 9 es accionado en el trabajo 10.

  Cuando se acciona el remache, el operador suelta el pedal 30 y el muelle 32 devuelve el émbolo de la válvula 28 a la posición que se muestra en la Fig. 1.

  El líquido entregado por la bomba 25 a la válvula 2'7 a través del tubo 33 pasa ahora al fondo del taladro 7 a través del tubo 40 y dentro del taladro 13 a través de la válvula de retención 45 y el tubo 42 para elevar los arietes 6 y 14. El líquido en el cilindro 2 por encima de los arietes 6 y 14 se devuelve a la bomba 25 a través del tubo 37, la válvula 27 y el tubo 36. El ariete y las válvulas se encuentran ahora en la posición que se muestra en la Fig. 1 y el la máquina está en condiciones de comenzar una segunda operación.

  Fig. 5 La disposición que se muestra en esta figura es la misma que la mostrada en la Fig. 1, excepto que los cilindros están dispuestos en un ángulo entre sí y conectados por un tubo doblado 46, y las partes similares han sido indicadas por números de referencia similares. .

  La parte reducida 16 del ariete 14 se extiende dentro de la parte reducida 4'7 del cilindro 13 que corresponde a la parte del cilindro de la figura 1 por encima del ariete 6.

  El taladro de la parte reducida 47 puede ser más pequeño que el taladro del cilindro 2 y de ese modo proporcionar un aumento de presión mayor que en la disposición mostrada en la figura 1.

  La invención aquí expuesta es susceptible de varias modificaciones y adaptaciones sin apartarse del alcance de la misma como se reivindica más adelante.

  La invención se reivindica de la siguiente manera:

  1. Una prensa hidráulica, que comprende un bastidor, un cilindro de pistón y un cilindro intensificador llevado por dicho bastidor y conectado entre sí, un pistón principal dispuesto en dicho cilindro de pistón, un pistón intensificador dispuesto en dicho cilindro intensificador y que tiene un pasadizo que se extiende longitudinalmente a través de la misma, una válvula de cierre automático dispuesta en dicho paso para cerrar la misma y que tiene una guía que se acopla normalmente con la cabeza de dicho cilindro intensificador para mantener dicha válvula abierta, una válvula de control conectada al extremo superior de dicho cilindro intensificador y al extremo inferior de ambos cilindros mencionados, una válvula de retención y una válvula de resistencia conectada en paralelo entre el extremo inferior de dicho cilindro intensificador y dicha válvula de control, una fuente de líquido a presión, un tubo de suministro para suministrar líquido desde dicha fuente a dicha válvula , tubos de retorno para suministrar líquido desde dicha válvula a dicha fuente, medios para hacer funcionar dicha válvula para conectar los extremos inferiores de dichos cilindros a dicho retorno pi pe y dirigir el líquido hacia la parte superior de dicho cilindro y a través de dicho pasaje para avanzar dicho pistón principal a una velocidad rápida hasta que encuentre resistencia suficiente para provocar un aumento de la presión en dicho cilindro suficiente para abrir dicha válvula de resistencia y permitir de ese modo moverse hacia abajo y dicha válvula de autocierre para cerrar y atrapar el líquido entre dichos pistones, por lo que el líquido suministrado a dicho cilindro actúa sobre el extremo superior de dicho pistón intensificador y aumenta la fuerza ejercida por dicho pistón principal, y medios para invertir dicho control válvula para conectar la parte superior de dicho cilindro a dicha tubería de retorno y dirigir el líquido hacia el extremo inferior de dicho cilindro de pistón y a través de dicha válvula de retención hacia el extremo inferior de dicho cilindro de intensificación para retraer dichos pistones y mantenerlos en posición retraída.

2. Una prensa hidráulica, que comprende un cilindro de pistón, un pistón principal montado en dicho cilindro, un cilindro de intensificación que tiene un área de sección transversal mayor que dicho cilindro de pistón y retarda el avance de dicho pistón de intensificación para permitir dicho líquido motivo . para avanzar resistencia de avance se encuentra y luego avanza dicho pistón de intensificación, medios para atrapar líquido entre dichos arietes por lo que la fuerza total ejercida por dicho líquido motivo sobre el área grande de dicho ariete intensificador se transmite a dicho pistón principal a través de dicho líquido atrapado, y medios para retraer ambos de dichos carneros.

  3. Una prensa hidráulica, que comprende un cilindro de pistón, un pistón principal montado en dicho cilindro, un cilindro de intensificación que tiene un borev que comunica con dicho cilindro de pistón y un escariado de mayor área de sección transversal que dicho cilindro de pistón, un pistón intensificador instalado en dicho cilindro taladro y dicho contrataladro, medios para suministrar líquido a presión a un extremo de cada uno de dichos cilindros, una válvula de resistencia para resistir la descarga de líquido desde el extremo interno de dicho contrataladro para retardar de ese modo el avance de dicho pistón intensificador para permitir que dicho líquido a presión hacer avanzar dicho pistón principal a alta velocidad hasta que encuentre una resistencia predeterminada y avanzar entonces dicho pistón de intensificación, medios para atrapar el líquido entre dichos arietes, y medios para dirigir el líquido de presión hacia los otros extremos de dichos cilindros para retraer dichos arietes.

  4. Una prensa hidráulica, que comprende un cilindro de pistón, un pistón principal montado en dicho cilindro, un cilindro de intensificación que tiene un orificio que comunica con dicho cilindro de pistón y un escariado de sección transversal mayor que dicho cilindro de pistón, un pistón intensificador instalado en dicho cilindro taladro y dicho orificio taladrado y que tiene un paso que se extiende longitudinalmente a su través, medios para suministrar líquido a presión a un extremo de cada uno de dichos cilindros, una válvula de resistencia para resistir la descarga de líquido desde el extremo anterior de dicho taladro a fin de retardar el avance de dicha intensificación ram para permitir que dicho líquido de presión avance dicho pistón principal a alta velocidad hasta que encuentre una resistencia predeterminada y avance entonces dicho pistón de intensificación, una válvula dispuesta dentro de dicho paso para atrapar el líquido entre dichos pistones, y medios para dirigir líquido de presión al otros extremos de dichos cilindros para retraer dichos arietes.

  5. Una prensa hidráulica, que comprende un cilindro de pistón que tiene un taladro y un escariado, un pistón principal montado en dicho taladro, un pistón intensificador montado en dicho orificio y dicho orificio escariado, una fuente de líquido motriz, medios para suministrar líquido de dicho motor fuente a dicho orificio y dicho orificio para avanzar dichos arietes, una válvula de resistencia para el escape de líquido desde dicho orificio escariador para resistir así el avance de dicho ariete intensificador por lo que dicho líquido avanzará primero dicho ariete principal hasta que encuentre una resistencia predeterminada y entonces avanzar dicho pistón intensificador, medios accionados en respuesta al movimiento de dicho pistón intensificador para atrapar líquido entre dichos pistones por lo que la fuerza ejercida por dicho líquido motriz sobre dicho pistón intensificador se transmite a dicho pistón principal a través de dicho líquido atrapado y medios para retraer ambos dichos carneros

6. Una prensa hidráulica, que comprende un cilindro de pistón que tiene un orificio y un escariado, un pistón principal montado en dicho orificio, un pistón intensificador montado en dicho orificio y dicho orificio rebajado, medios para suministrar líquido a presión a dicho orificio y dicho escariado para avanzar dicho mm, un resistido II ee auso quid 7. Una prensa hidráulica, que comprende un cilindro de pistón que tiene un taladro y un escariado, un ariete principal encajado en dicho taladro, un ariete intensificador instalado en dicho orificio y dicho escariado y que tiene un pasadizo que se extiende allí a través del pasaje de líquido desde dicho contrataladro a dicho orificio, medios para suministrar presión líquida a dicho contrataladro para hacer avanzar dichos arietes, una válvula de resistencia para resistir el escape de líquido desde dicho contrataladro para resistir así el avance de dicho ariete intensificador por lo cual el líquido avanzará primero en dicho pistón principal hasta que se encuentre con una resistencia predeterminada y luego avanzará dicho pistón de intensificación, una válvula que controla dicho paso y funcionará en respuesta a la m El movimiento de dicho pistón de intensificación para atrapar líquido entre dichos pistones por lo que la fuerza ejercida por dicho líquido de presión sobre dicho pistón intensificador se transmite a dicho pistón principal a través de dicho líquido atrapado, y medios para suministrar líquido de presión a dicho cilindro para retraer dichos pistones.

  8. En una prensa hidráulica, un cilindro de presión y un émbolo, una bomba ajustable para variar su salida para suministrar fluido a presión a dicho cilindro, estando dicha bomba provista de medios para mantener automáticamente el fluido en el lado de presión del mismo a un máximo predeterminado , una válvula de inversión bajo control manual para colocar selectivamente el lado de succión o presión de dicha bomba en comunicación con dicho cilindro de prensa, un intensificador que incluye una cabeza de pistón y émbolo provistos de un taladro axial, una conexión entre dicho cilindro y el taladro axial de dicho intensificador un émbolo, una conexión entre dicha bomba y un extremo de la cabeza del pistón de dicho intensificador, dichas dos últimas conexiones nombradas y dicho orificio axial proporcionan un paso continuo desde dicha bomba a dicho cilindro al comienzo de la operación, una conexión entre el otro extremo de dicho cabezal de pistón del intensificador y del lado de succión de dicha bomba, una válvula de contrapresión en dicha última conexión nombrada, una expansión t conectado a dicha bomba y a la conexión entre dicha válvula de contrapresión y dicha bomba, incluyendo dicha válvula de contrapresión una válvula de bola de una vía y una válvula cargada por resorte para poner dicho intensificador en comunicación con dicho tanque de expansión y el lado de succión de dicha bomba cuando la presión en dicho intensificador excede una cantidad predeterminada durante la carrera de trabajo de dicha prensa para permitir el movimiento del pistón del intensificador para aumentar materialmente la presión sobre el émbolo de presión para la operación de prensado.

WALTER FERRIS. GEORGE H. FOBIAN.