Pressão hidráulica

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  21 de agosto de 1934. w. FERRIS El AL 1.970.999

  IMPRENSA HIDRÁULICA Arquivado em 31 de maio. 1930 gwue'nfo'o WALTER FEHFHS. GEUHGE H. FUBIAN.

Patenteado em 21 de agosto de 1934. APLICAÇÃO HIDRÁULICA DO ESCRITÓRIO DE PATENTES DOS ESTADOS UNIDOS Pedido de registro em 31 de maio de 1930, nº de série 457.888.

  Esta invenção refere-se a prensas hidráulicas.

  A prensa à qual a invenção se aplica em particular tem um cilindro de aríete ligado a uma fonte de líquido sob pressão, um ariete disposto no cilindro e meios para controlar a entrega de líquido ao cilindro. O líquido atua primeiro em uma área de ram limitada e avança o aríete em alta velocidade e então atua sobre uma área de aríete maior e avança o aríete a uma velocidade mais lenta, mas com a capacidade de exercer uma força maior do que era capaz quando o líquido agiu sobre a área de ram limitada.

Um objecto da invenção é proporcionar uma prensa que seja capaz de funcionar a alta velocidade.

  Outro objectivo é reduzir o volume de líquido que normalmente é necessário ser movido durante o funcionamento das prensas mecânicas.

  Outro objetivo é fornecer uma prensa que seja robusta e compacta.

  Uma máquina de rebitagem hidráulica incorporando a invenção é ilustrada no desenho anexo, em que as vistas são as seguintes:

  A Fig. 1 é uma vista lateral, parcialmente em corte, mostrando a válvula de operação em posição para retrair o aríete e o aríete totalmente retraído.

  Fig. 2 é uma seção vertical central mostrando o ram avançado.

  A Fig. 3 é uma seção longitudinal central mostrando a válvula de operação em posição para avançar o aríete.

  A Fig. 4 é uma vista em planta em corte tirada na linha 4-4 da Fig. 1.

  A figura 5 é um desenho esquemático que mostra um arranjo diferente dos cilindros de aríete.

  A máquina de rebitagem tem uma estrutura 1, um cilindro de carneiro 2 suportado pela estrutura 1 em alinhamento com um reforço 3 que é mostrado como parte integrante da estrutura 1, um bloco de matriz 4 disposto sobre o reforço 3 e suportando uma matriz 5 e um cilindro 6 dispostos no orifio 7 do cilindro 2 e providos de um molde 8 para cooperar com o molde 5 ao accionar um rebite 9 numa obra 10.

  O êmbolo é provido na sua extremidade superior com anéis de êmbolo 11 para impedir a passagem de líquido de um lado para o outro e a parte inferior do êmbolo estende-se através de uma cabeça de cilindro 12 que fecha a extremidade inferior do cilindro 2.

  A extremidade superior do cilindro 2 comunica com um cilindro intensificador 13 que pode ser formado integralmente e alinhado com o mesmo, como mostrado na Fig. 1, ou formado separadamente como mostrado em Fi 5.

  Figs. 1 a 4 O cilindro intensificador 13 contém um êmbolo secundário ou intensificador 14 que é provido na sua extremidade superior com anéis de pistão 15 para impedir a passagem de líquido de um lado para o outro do mesmo. A parte inferior 16 do cilindro intensificador 14 é reduzida em diâmetro, encaixada no orifício 7 e provida de anéis de pistão 17 para impedir a passagem de líquido de um lado para o outro.

  O carneiro intensificador 14 tem um orifício 18, que se prolonga através da parte 16 reduzida do mesmo, e um rebaixamento 19 que comunica com o orifício 18 e tem uma sede de válvula anular 20 encaixada na sua extremidade superior.

  A sede de válvula 20 está adaptada para ser engatada por uma válvula 21 que é impelida em direção à sede 20 por uma mola de compressão helicoidal 22 disposta entre a válvula 21 e a parte inferior do rebaixo de rebaixo 19.

  A válvula 21 é mantida em alinhamento com a sede 20 por uma guia de válvula angular 23 que está ligada à válvula e encosta na cabeça superior 24 do cilindro 2 quando o aríete 14 está na sua posição mais alta para manter a válvula 21 fora de engate com a sua sede 20 contra a ação da mola 22.

  Os cilindros 6 e 14 são reciprocados no cilindro 2 pelo líquido fornecido por uma bomba 25 que está disposta sobre um suporte 26 suportado pela estrutura 1. Uma bomba que pode ser empregada é ilustrada e descrita na Patente No. 1.578.233, concedida em 23 de março. 1926 para Walter Ferris.

O fornecimento de líquido para o cilindro 2 e a descarga de líquido a partir dele é controlado por uma válvula 27 que está disposta no lado da estrutura 1 e tem o seu êmbolo 28 ligado por uma haste 29 a um pedal 30 que é articulado num suporte 31 e provida de uma mola 32 para reter o bolo de vvula 28 na posio mostrada na Fig. 1.

  A válvula de operação 27 está ligada à bomba 25 por um tubo de distribuição 33, que tem uma extremidade ligada à saída da bomba 25 e a sua outra extremidade em comunicação com uma porta anular 34 formada na parede do cilindro de válvula e tubos de retorno 35 e 36 que ligam as extremidades do cilindro da válvula à entrada da bomba 25.

  A válvula 27 está ligada ao topo do cilindro 13 por um tubo 37, que tem a sua extremidade inferior em comunicação com uma porta anular 38 formada na parede do cilindro de válvula e na cabeça de topo 24 Ti, e para a parte inferior da por extremidade ligada ao cilindro 13 abaixo da parte grande do aríete 14 e a sua extremidade inferior ligada ao tubo 40 por uma válvula de resistência de retorno livre 43 que compreende uma válvula de resistência 44 e uma válvula checlc 45 conectada em paralelo .

  Quando os cilindros 6 e 14 estão nas posições mostradas na Fig. 1 e o pedal 30 é operado para mover o pistão de válvula 28 para a posição mostrada na Fig. 3, o líquido é distribuído pela bomba 25 através do tubo 33 e o orifício 34 na vvula 27, depois atrav da porta 38, o tubo 37 e a porta 39 para o topo do cilindro 13.

  A vvula de resistncia 44 e a vlvula de reteno 45 retm o lquido no fundo do cilindro 13 de modo que o cilindro de intensificao 14 seja mantido na sua posio mais superior e a vlvula 21 fique retida com o assento de vlvula 20 pelo seu guia 23.

  O líquido entregue no topo do cilindro 13 pode assim passar através do carneiro intensificador 14 e forçar o aríete 6 para baixo a uma velocidade rápida até o molde 8 engatar no rebite 9 e exercer uma força predeterminada sobre o mesmo; o luido no fundo do furo 7 sendo devolvido bomba atrav do tubo 40, a porta 41, a vvula 27 e o tubo 35.

A resistência oferecida pelo rebite 9 ao movimento descendente da matriz 8 provoca a pressão hidráulica na. cilindro 2 a subir até ultrapassar a resistência da válvula de resistência 44 que se abre então e permite que o líquido na parte inferior do cilindro 13 seja devolvido à bomba 25 através do tubo 42, a válvula de resistência 44, o tubo 40, a porta 41, o cilindro da vvula 27 e o tubo 35.

  Quando a válvula de resistência 44 abre, o líquido é entregue na extremidade superior de. o cilindro 13 obriga o veio de intensificação para baixo até que a guia de válvula 23 se mova para fora da cabeça de cilindro 24 e permita que a mola de válvula 22 force a válvula 21 contra o seu assento 20 como mostrado na Fig. 2. O líquido no rebaixo 19 , no orifício 18, e na parte superior do furo 7 fica assim preso entre a cabeça do aríete 6 e a válvula 21.

  O aríete 6, o carneiro intensificador 14, e o líquido retido funcionam como um único aríete que é movido para baixo como uma unidade pelo líquido de alta pressão atuando sobre a extremidade superior do carneiro intensificador 14. Como o aríete 14 tem um muito maior área de secção transversal do que o aríete 6, a força exercida pelo molde 8 é correspondentemente aumentada e o rebite 9 é conduzido no trabalho 10.

Quando o rebite é accionado, o operador liberta o pedal 30 e a mola 32 devolve o êmbolo de válvula 28 para a posição mostrada na Fig. 1.

  O líquido entregue pela bomba 25 à válvula 2'7 através do tubo 33 passa agora para o fundo do furo 7 através do tubo 40 e para o contador 13 através da válvula de retenção 45 e do tubo 42 para elevar os braços 6 e 14. O líquido no cilindro 2 acima dos aríetes 6 e 14 é devolvido à bomba 25 através do tubo 37, a válvula 27 e o tubo 36. O aríete e as válvulas estão agora na posição mostrada na Fig. 1 e o máquina está em condições de iniciar uma segunda operação.

Fig. 5 O arranjo mostrado nesta figura é o mesmo que o mostrado na Fig. 1, exceto que os cilindros térmicos estão dispostos em ângulo um em relação ao outro e conectados por um tubo dobrado 46, e partes semelhantes foram indicadas por números de referência semelhantes .

  A parte reduzida 16 do aríete 14 prolonga-se para a parte reduzida 4'7 do cilindro 13 que corresponde à parte do cilindro da Fig. 1 acima do ariete 6.

  O orifício da parte reduzida 47 pode ser mais pequeno que o orifício do cilindro 2 e, assim, proporcionar um maior aumento de pressão do que no arranjo mostrado na Fig. 1.

  A invenção aqui apresentada é susceptível de várias modificações e adaptações sem se afastar do seu âmbito como reivindicado a seguir.

  A invenção é aqui reivindicada como segue:

  1. Uma prensa hidráulica, compreendendo uma armação, um cilindro de aríete e um cilindro intensificador transportado pelo referido aro e ligados uns aos outros, um aríete principal disposto no referido cilindro de aríete, um aríete de intensificação disposto no referido cilindro de intensificação e tendo uma passagem que se estende longitudinalmente através da mesma, uma válvula de fecho automático disposta na dita passagem para fechar a mesma e ter uma guia normalmente encaixada na cabeça do dito cilindro intensificador para manter a dita válvula aberta, uma válvula de controlo ligada à extremidade superior do dito cilindro intensificador e à extremidade inferior de ambos os ditos cilindros, uma válvula de retenção e uma válvula de resistência ligadas em paralelo entre a extremidade inferior do dito cilindro de intensificação e a dita válvula de controlo, uma fonte de líquido sob pressão, um tubo de entrega para fornecer líquido da dita fonte para a dita válvula tubos de retorno para distribuir líquido da dita válvula para a dita fonte, meios para operar a dita válvula para ligar as extremidades inferiores dos ditos cilindros ao dito retorno pi pe e dirigir o líquido para o topo do dito cilindro e através da dita passagem para avançar o dito cilindro principal a uma taxa rápida até encontrar resistência suficiente para causar um aumento de pressão no dito cilindro suficiente para abrir a dita válvula de resistência e desse modo permitir o dito ramificador de intensificação para deslocar-se para baixo e a dita vvula de fecho automico para fechar e tapar o lquido entre os ditos carneiros, pelo que o lquido entregue ao dito cilindro actua sobre a extremidade superior do dito carneiro de intensificao e aumenta a fora exercida pelo dito carneiro principal e meios para inverter o dito controlo. válvula para ligar o topo do referido cilindro ao dito tubo de retorno e dirigir o líquido para a extremidade inferior do referido cilindro de ariete e através da referida válvula de retenção para a extremidade inferior do referido cilindro de intensificação para retrair os referidos aríetes e manter o mesmo na posição retraída.

  2. Uma prensa hidráulica, compreendendo um cilindro de carneiro, um êmbolo principal encaixado no dito cilindro, um cilindro intensificador tendo uma maior área de seção transversal do que o dito cilindro de aríete e retardando assim o avanço do dito carneiro de intensificação para habilitar o dito líquido motriz . a resistência avançada é assim encontrada e então avançar o dito carneiro de intensificação, meios para reter líquido entre os ditos machos pelo que a força total exercida pelo dito líquido motriz sobre a grande área do dito carneiro de intensificação é transmitida para o dito carneiro principal através do dito líquido retido, e meios para retrair ambos os carneiros.

3. Uma prensa hidráulica, compreendendo um cilindro de carneiro, um carneiro principal encaixado no dito cilindro, um cilindro de intensificação tendo um borev comunicando com o dito cilindro de carneiro e um rebaixamento de maior área de seção transversal do que o dito cilindro de carneiro, um carneiro de intensificação encaixado no dito furo e dito rebaixo, meio para fornecer líquido sob pressão a uma extremidade de cada um dos ditos cilindros, uma válvula de resistência para resistir à descarga de líquido da extremidade interna do dito rebaixo para assim retardar o avanço do dita carneiro de intensificação para permitir que o dito líquido de pressão avançar o dito macaco principal a alta velocidade até encontrar uma resistência predeterminada e depois avançar o dito carneiro de intensificação, meios para reter o líquido entre os referidos carneiros e meios para dirigir a pressão líquida para as outras extremidades dos referidos cilindros para retrair os referidos carneiros.

  4. Uma prensa hidráulica, compreendendo um cilindro de carneiro, um carneiro principal encaixado no dito cilindro, um cilindro de intensificação tendo um furo comunicando com o dito cilindro de ariete e um rebaixamento de maior seção transversal são do que o dito cilindro de aríete, um carneiro de intensificação montado no dito perfurao e dito rebaixo e tendo uma passagem que se estende longitudinalmente atrav dela, meios para administrar luido sob press a uma extremidade de cada um dos ditos cilindros, uma vvula de resistcia para resistir a descarga de luido da extremidade imersa do dito rebaixo para retardar assim o avan da dita intensificao ram para permitir que o referido líquido sob pressão avance o dito macaco principal a alta velocidade até encontrar uma resistência predeterminada e para depois avançar o dito carneiro de intensificação, uma válvula disposta dentro da dita passagem para reter o líquido entre os referidos carneiros e meios para dirigir a pressão líquida para o outras extremidades dos referidos cilindros para retrair os referidos carneiros.

  5. Uma prensa hidráulica, compreendendo um cilindro com um furo e um rebaixo, um cilindro principal montado no dito furo, um cilindro de intensificação encaixado no dito furo e no dito rebaixo, uma fonte de líquido motriz, meios para fornecer líquido motriz do dito fonte ao dito furo e dito rebaixo para avançar os ditos carneiros, uma válvula de resistência para a exaustão de líquido do dito rebaixo para assim resistir ao avanço do dito carneiro de intensificação pelo qual dito líquido primeiro avançará dito duto principal até que encontre uma resistência predeterminada e então avançar o dito carneiro de intensificação, meios operados em resposta ao movimento do dito carneiro de intensificação para reter líquido entre os ditos machos pelo que a força exercida pelo dito líquido motriz sobre o dito carneiro de intensificação é transmitida ao dito carneiro principal através do dito líquido retido e meios para retrair ambos disse carneiros.

  6. Uma prensa hidráulica, compreendendo um cilindro de ariete tendo um furo e um rebaixo, um aro principal encaixado no referido furo, um êmbolo de intensificação encaixado no referido furo e no referido meio, para fornecer líquido sob pressão ao referido furo e ao referido rebaixo para avançar dito mm, uma resistência II ee auso quid 7. Uma prensa hidráulica, compreendendo um cilindro de espira tendo um furo e um rebaixamento, um carneiro principal encaixado no dito furo, um carneiro de intensificação encaixado no dito furo e dito rebaixamento e tendo uma passagem que se estende até lá através da passagem do líquido do dito rebaixo para o dito furo, meios para fornecer a pressão líquida ao dito rebaixo para avançar os ditos carneiros, uma válvula de resistência para resistir ao escape de líquido do dito rebaixo para assim resistir ao avanço do dito rebento de intensificação por meio do qual dito líquido irá primeiro avançar o dito cilindro principal até encontrar uma resistência predeterminada e irá então avançar o dito cilindro de intensificação, uma válvula controlando a dita passagem e operando em resposta ao m o ov�io do referido ariete de intensifica�o para reter l�uido entre os referidos machos pelo que a for� exercida pelo referido l�uido sob press� no referido ari intensificador �transmitida para o referido ariete principal atrav� do referido l�uido retido e meios para administrar l�uida sob press� ao referido cilindro para retrair os referidos aríetes.

8. Numa prensa hidráulica, um cilindro de pressão e um êmbolo, uma bomba ajustável para variar a sua saída para fornecer fluido sob pressão ao referido cilindro, sendo a referida bomba dotada de meios para manter automaticamente o fluido no seu lado de pressão a um máximo predeterminado. uma válvula de inversão sob controlo manual para colocar selectivamente o lado de sucção ou pressão da dita bomba em comunicação com o dito cilindro de pressão, um intensificador incluindo uma cabeça de êmbolo e êmbolo provido de um furo axial, uma ligação entre o dito cilindro e o furo axial do dito intensificador pistão, uma ligação entre a referida bomba e uma extremidade da cabeça do pistão do referido intensificador, as referidas duas últimas ligações nomeadas e o referido furo axial proporcionando uma passagem contínua da referida bomba para o referido cilindro no início da operação, uma ligação entre a outra extremidade da dita cabeça de pistão do intensificador e do lado de sucção da dita bomba, uma válvula de contrapressão na dita última conexão nomeada, uma expansão ank ligado à dita bomba e à conexão entre a dita válvula de contrapressão e a dita bomba, a dita válvula de contrapressão incluindo uma válvula de esfera unidirecional e uma válvula com mola operativa para colocar o dito intensificador em comunicação com o dito tanque de expansão e o lado de sucção dita bomba quando a pressão no referido intensificador excede uma quantidade predeterminada durante o curso de trabalho da dita prensa para permitir que o movimento do pistão do intensificador aumente materialmente a pressão no pistão da prensa para a operação de prensagem.

WALTER FERRIS. GEORGE H. FOBIAN.