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Krafthammer.
Um die durch Hämmer der üblichen Bauart verursachten Erschütterungen der Umgebung zu verhindern, ist vorgeschlagen worden. Bär und Schabotte gegenläufig zu bewegen, entweder indem man den ganzen Hammer auf Federn setzt, oder indem man zwei gegenläufig angetriebene Bären vor- sieht. Die erste Lösung erfordert bei grösseren Hämmern gewaltige Federwerke und hat sieh daher nicht eingeführt, die zweite bedingt eine bei vielen Sehmiedearbeiten nicht zulässige Bewegung des
Untergesenkes.
Verlangt die Arbeit ein festes Untergesenk. so suchte man durch Vergrösserung des Schabotten- gewichtes auf das 20-25 fache Bärgewicht und durch reichliche Bemessung des Fundamentes die Erschütterungen zu vermindern. Beide Massnahmen wirken nur mangelhaft, verteuern aber den Hammer sehr erheblich.
Einen grundsätzlich andern Weg beschreitet die vorliegende Erfindung. Sie geht von der Tatsache aus, dass die beim Schlag auf die Schabotte übertragene Energiemenge eine gegebene Grösse ist, die sich nach den bekannten Regeln der Mechanik berechnen lässt, und die vom Verhältnis der Massen von Bär und Schabotte und vom sogenannten Stosskoeffizienten abhängt.
Bei Hämmern der üblichen Bauart wird diese Energie von der Sehabotte aufs Fundament und dann weiter aufs Erdreich übertragen. Da für diese Energieübertragung nur sehr kleine Wege zur Verfügung stehen, erfordert sie Kräfte, die ein Mehrfaches des Sehabottengewiehtes ausmachen. Diese plötzlich auftretenden grossen Kräfte sind die unmittelbare Ursache der Erschütterungen.
Nach der vorliegenden Erfindung wird nun das Auftreten der genannten grossen Kräfte dadurch verhindert, dass man die vom Bär auf die Sehabotte übertragene Energie nicht auf das Fundament überleitet, sondern sie auf einem Wege von solcher Länge abbremst, dass sich die auftretenden Kräfte in zulässigen Grenzen halten. Hiezu wird die Schabotte im Hammergestell verschiebbar angeordnet und durch Federn oder durch ein flüssiges oder gasförmiges Druckmittel unterstützt. Unter der Wirkung des Hammerschlages weicht die Schabotte aus. kehrt aber sofort wieder in ihre Ausgangslage zurück.
Störendes Nachschwingen wird durch geeignete Ausbildung der Bremsen vermieden.
Die Bremsen können zwar von beliebiger Bauart sein, besonders geeignet sind aber hydraulische Bremsen.
Da der Stosskoeffizient keine konstante Grösse ist, sondern von nahezu Null bei Stauchschlägen bis etwa 0-5 bei sehr harten Schlägen schwankt, ist die auf die Schabotte übertragene Energiemenge veränderlich. Für die Bemessung der Bauteile sind die härtesten Schläge massgebend, weil bei ihnen die grösste Energiemenge abzubremsen ist.
In den Abbildungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Hammer einfachster Bauart, bei der die Schabotte durch Federn mit sehr grosser innerer Reibung (Ringfedern) abgestützt ist, während in Fig. 2 die Abstützung durch Pressluft vorausgesetzt ist und für die Energievernichtung hydraulische Bremsen vorgesehen sind. Die Fig. 3 und 4 zeigen besondere Bauformen hydraulischer Bremsen. In den Abbildungen sind gleichartige Teile mit gleichen Ziffern bezeichnet.
In den Abbildungen sind ferner Hämmer mit lotrechter Bewegungsriehtung des Bären vorausgesetzt ; die angestellten Überlegungen gelten aber in gleicher Weise auch für schräg oder waagrecht bewegte Bären.
In Fig. 1 bedeutet 1 den in nicht gezeichneten Führungen gleitenden Bär, 2 die gleichfalls geführte Schabotte. Die Sehabotte trägt seitlich ausladende Pratzen, mit denen sie sich auf Ringfeder-
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säulen 4 stützt, die selbst wieder auf den mit dem Fundament verbundenen Bauteilen 10 aufruhen. Die Höhenlage der Schabotte wird durch die Schraubenbolzen 5 festgelegt. Da die Federn 4 trotz ihrer grossen inneren Reibung die Schabotte mit einer gewissen Geschwindigkeit nach oben drücken, sind die Scheibenfedern 6 vorgesehen, welche die Schabotte ohne Stoss zur Ruhe bringen.
Vollkommener ist die in Fig. 2 dargestellte Bauart. Hier endet die Schabotte in den Kolben 7, der im Zylinder 8 spielt. Im Zylinder 8 kann konstanter oder veränderlicher Gas-oder Flüssigkeitsdruck herrschen, z. B. durch Anschluss an die Pressluftleitung oder an einen Windkessel entsprechender Grösse. Unabhängig von seiner sonstigen Bauart wirkt ein solcher Zylinder zunächst nur als Energiespeicher. Zur-Energievemiehtung sind die beiden (in Fig.. 3 herausgezeiehneten) hydraulischen Bremsen 9 vorgesehen, welche mittels der Kolbenstangen 12 an'die Pratzen 3 angeschlossen sind.
Im Ruhezustand wird die Schabotte mit einem gewissen Überdruck nach oben gepresst, so dass sich der Bund M 3 (Fig. 3) scharf gegen den Zylinderdeckel legt. Beim Sehlag geht die Kolben-
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zu erreichen.
Die von der Kolbenstange verdrängte Flüssigkeitsmenge tritt durch die Löcher 17 in den als Windkessel wirkenden Hohlraum 19 der Kolbenstange und presst die dort befindliche Luft zusammen.
Beim Hochgang der Sehabotte und damit der Kolbenstange 12 übernimmt der Kolben 11 die Bremsung. Seine Löcher 15 werden durch den Ring 16 verschlossen und die über ihn befindliche Flüssigkeit muss durch die Nuten 18 entweichen. Die Nuten 18 haben veränderlichen Querschnitt und werden vom Kolben 11 überdeckt, ehe er seine Höehstlage erreicht. Dadurch wird das Bewegungsgesetz des Kolbens 11 derart beeinflusst. dass er anfangs rasch steigt, dann aber seine Geschwindigkeit verringert, so dass sich der Bund 1. 3 sanft gegen den Zylinderdeckel legt.
Wenn der Zylinder 8 nicht mit einem gasförmigen, sondern mit einem flüssigen Druckmittel gefüllt ist, so lässt er sieh als hydraulische Bremse ausbilden, wie die Fig. 4 zeigt. Vom Kolben 7 ist durch eine Eindrehung 20 ein Teil 21 abgesondert, der als Drosselschieber wirkt. Bohrungen ? durch- setzen diesen Kolbenteil.
Beim Niedergang des Kolbens entweicht die Flüssigkeit durch den Kanal 2. 3 und das Rückschlagventil 24 in die zum Windkessel führende Leitung 25. Da der Kolbenteil 21 die Öffnung von 2J allmählich verschliesst, kann die Bremskraft trotz der abnehmenden Geschwindigkeit der Schabotte annähernd konstant gehalten oder nach einem beliebigen Gesetz verändert werden. Das Rückschlagventil 26 im Kanal 27 bleibt hiebei geschlossen.
Beim Aufgang der Schabotte wechselt der Weg der Flüssigkeit. Das Ventil 24 bleibt geschlossen und die Flüssigkeit strömt durch das Ventil 26 und den Kanal 27 in den Zylinder. Der Kolbenteil 2 überläuft beim Aufgang allmählich den Kanal 27 und erzwingt so eine sanfte Rückkehr der Sehabotte in ihre Ruhelage.
Durch die beschriebene Anordnung fällt der Hauptgrund für die Wahl grosser Sehabottengewichte weg. Wohl sinkt mit abnehmendem Schabottengewichte der Wirkungsgrad des Hammers, was eine Steigerung des Treibmittelverbrauehes zur Folge hat. Da aber gleichzeitig die Anlagekosten bedeutend herabgehen und damit die sogenannten festen Kosten, kann ein solcher Hammer trotzdem viel wirtschaftlicher sein als ein Hammer mit bestem Wirkungsgrad, was namentlich bei Anlagen von Wichtigkeit ist, mit deren dauernder Vollbeschäftigung nicht gerechnet werden kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Krafthammer, dadurch gekennzeichnet, dass die Sehabotte in der Schlagrichtung des Bären beweglich ist, um die vom Hammerbär beim Schlag auf die Schabotte übertragene Energie auf einem
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hervorrufen können.