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Einrichtung an Krafthämmern und Fallhämmern, um die Beanspruchung der Kolbenstangen herab- zusetzen.
Die Kolbenstangen-von Krafthämmern der üblichen Bauart sind durch die plötzliche Verzögerung beim Schlage des Hammers sehr hoch auf Druck und durch die Schrägstellung des Hammerbären bei exzentrischen Schlägen und bei Spiel in den Bärführungen auch stark auf Biegung beansprucht.
Unter den verschiedenen Bauarten, die versucht worden sind, um die Beanspruchung der Kolbenstangen herabzusetzen, befindet sich auch eine, bei der der Bär als Zylinder ausgebildet und die Kolbenstange am Hammergestell befestigt ist. Diese Bauart beseitigte wohl die prellende Druckbeanspruchung der Stange, nicht aber die Biegungsbeanspruchung, weil die Kolbenstange im Bär durch den Kolben und die Stopfbüchse doppelt geführt war, sieh also gegen den Bär nicht genügend schräg stellen konnte.
Auch erwiesen sieh Zylinderdeckel und Stopfbüchse als wenig betriebssicher, weil sie der unmittelbaren Einwirkung der Schläge ausgesetzt waren.
Nach der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile vermieden, indem man für jede Druckrichtung (Hub allein oder Hub und Schlag) mindestens eine einseitig offene Bohrung im Bär anbringt, in welcher je ein einseitig wirkender Kolben spielt. Die Kolbenstange für den Hub ist mit der Chabotte und die für den Schlag mit dem Hammergestell verbunden. Die Verbindung erfolgt zweckmässigerweise nachgiebig (gelenkig), am besten federnd, so dass die Kolbenstange nicht fest eingespannt ist, sondern etwas ausschwingen kann.
Die einseitige Wirkungsweise der Kolben ermöglicht es, einerseits alle lösbar mit dem Bären verbundenen Bauteile (Zylinderdeckel, Stopfbüchse u. dgl. ) zu vermeiden und ander- seits jede Biegungsbeanspruchung von den Kolbenstangen fernzuhalten, weil der Kolben genügend Luft in seiner Bohrung hat, um sich um den erforderlichen kleinen Winkel schräg zu stellen.
Die Figuren stellen den Erfindungsgegenstand beispielsweise dar, u. zw. : Fig. 1 den Aufriss eines Hammers mit Oberdampf (bzw. Wirkung des Treibmittels auch von oben ; selbstverständlich lässt sich die Erfindung sinngemäss durch Weglassung des Zylinders 3 samt Kolben 6 und Kolbenstange 7 auch auf Fallhämmer anwenden) teils in Ansicht und teils im Schnitt, Fig. 2 einen waagrechten Schnitt durch den Bären, während die Fig. 3-6 schematische Bilder verschiedener Steuerungen des Hammers zeigen.
In der Fig. 1 bedeutet 1 den Hammerbär. Er enthält drei Bohrungen ; die beiden seitlichen Bohrungen 2 dienen als Hubzylinder, die mittlere Bohrung 3 ist der Schlagzylinder. In den Bohrungen 2 gleiten die Kolben 4, die durch Kolbenstangen 5 mit der Chabotte 9 verbunden sind. In der Bohrung 3 spielt der Kolben 6, der mittels der Kolbenstange 7 am Gestell hängt. Die Kolbenstangen sind zur Zuund Abfuhr des Treibmittels durchbohrt. Das Gestell wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch vier Quadratstangen gebildet, die unten in der Chabotte 9 befestigt und oben durch das Querhaupt 10 verbunden sind.
Eine durch Tellerfedern 16 und gegengespannte Schraubenfedern 17 nachgiebige Verbindung der Kolbenstange 5 mit der Chabotte 9 ist in Fig. 3, eine durch Schraubenfedern 18 und Kugelgelenk 19 nachgiebig gemachte Verbindung der Kolbenstange 7 mit dem Querhaupt 10 in Fig. 1 beispielsweise dargestellt. 20 sind vorgespannte Ringfedern, die den Bärhub nach oben elastisch begrenzen.
Die Steuerung des (tropfbar oder gasförmig flüssigen) Treibmittels kann in beliebiger Weise erfolgen. Man kann die Steuerung zentral anordnen und die einzelnen Zylinder durch Rohrleitungen an das Steuergehäuse anschliessen, wie in Fig. 3 gezeigt, oder man kann für jeden Zylinder ein eigenes Steuergehäuse vorsehen und die Steuerorgane durch ein entsprechendes Gestänge in gegenseitige Abhängigkeit bringen, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Die drei Steuergehäuse 11 sind durch das
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Gestänge 12 derart gekuppelt, dass Hub-und Schlagzylinder immer die entgegengesetzte Steuerphase (Füllung oder Auspuff) haben.
Da es ohne Schwierigkeit möglich ist, die Fläche des Schlagzylinders 3 wesentlich grösser zu machen als die Summe der Flächen der Hubzylinder 2, lässt sich bei gasförmigen Treibmitteln leicht das bekannte Verfahren zur Nutzbarmachung der Expansionsarbeit des Hubdampfes (bzw. sonstigen Treibmittels, z. B. Pressluft) anwenden, nämlich die Verbindung von Hub-und Schlagzylinder während des Bärniederganges. In Fig. 3 ist diese Anordnung im Schema dargestellt. In das Steuergehäuse 11 münden seitlich die Rohrleitungen FD (für Frisehdampf), A (zum Auspuff) und 13. Letztere führen zu den Hubzylindern 2, während die hohle Kolbenstange 7 des Schlagzylinders 3 an der Unterseite von 11 angeschlossen ist.
Der rohrförmige Steuerschieber 14 verbindet in der in Fig. 3 gezeichneten Stellung die beiden Zylinder miteinander und sperrt die anderen Kanäle ; die Steuerung steht also auf Schlag.
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ermöglicht es, auch das Expansionsvermögen des in den Rohrleitungen 13 enthaltenen Treibmittels auszunützen.
Durch eine Weiterbildung des Schiebers 14 ist es möglich, noch eine dritte Steuerstellung zu erzielen, welche besonders wuchtige Schläge mit frischem Oberdampf gestattet. Die Fig. 4-6 zeigen diese Anordnung im Schema. Mit dem Schieber 14 ist durch Rippen der ringförmige Teil 15 derart verbunden, dass das Treibmittel zwischen beiden Teilen durchströmen kann. In Fig. 5 ist die dem Bärhub entsprechende Schieberstellung dargestellt. Das Treibmittel strömt aus FD durch die Einschnürung des Schiebers in die Rohrleitungen 13 und weiter durch die hohlen Kolbenstangen 5 zu den Hubzylindern 2 (Fig. 1). Der Schlagzylinder 3 steht durch die hohle Kolbenstange 7 und dem Innenraum des Schiebers 14 mit dem Auspuff in Verbindung.
Hebt man den Schieber in die Lage nach Fig. 6, so werden Frischdampf und Auspuff abgesperrt und die Hubzylinder mit dem Schlagzylinder verbunden. Der Hubdampf wirkt expandierend als Oberdampf und gestattet mässige Schläge. Hebt man den Schieber noch weiter in die Lage nach Fig. 4, so sperrt er die Rohrleitungen 13 und lässt Frischdampf durch den Raum zwischen den Schieberteilen 14 und 15 in die hohle Kolbenstange 7 und unter den Kolben 6 treten, was kräftige Beschleunigung des Bären nach unten zur Folge hat.
Das über den Kolben 4 befindliche Treibmittel wird komprimiert, doch findet keine unzulässige Drucksteigerung statt, weil beim Durchlaufen der Schieberstellung nach Fig. 6 Druckausgleich zwischen Hub-und Sehlagzylinder und damit ein ausgiebiger Druckabfall in den Hubzylindern stattgefunden hat und ferner, weil in den Rohrleitungen lli ein hinreichender Kompressionsraum zur Verfügung steht.
Das beschriebene Prinzip der Steuerung ist nicht an die Verwendung eines Schiebers als Steuerorgan gebunden, es lässt sich sinngemäss auch mit anderen Steuerorganen, insbesondere auch mit Ventilen durchführen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung an Krafthämmern und Fallhämmern, um die Beanspruchung der Kolbenstangen herabzusetzen, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Kraftrichtung (Hub und Schlag oder Hub allein) mindestens ein einfachwirkender Zylinder in Gestalt einer einseitig offenen Bohrung angebracht ist.