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Vorrichtung zur Steuerung und Umsteuerung des Motors von Druckluftbohrern und ähnlichen Maschinen.
Vorliegende Erfindung betrifft (line Vorrichtung zur Steuerung und Umsteuerung des Motors von durch Druckluft betriebenen Bohrern und ähnlichen Maschinen, bei welchen der Motor aus festen Zylindern mit hin und her gehenden Kolben besteht, und bezweckt.
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sonderer Umsteuerhähne u. s. w. lediglich durch Verstellung der den Druck @itt@leinlass und-auspuff beherrschenden Schieber umsteuern zu können. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass die Steuerung durch oszillierende Schieber mit zwei Sätzen von Einlass-und Auspuffkanälen erfolgt, welche Schieber zwecks Umsteuerung des Motors achsial verschoben werden.
In den Zeichnungen ist Fig. 1 ein Schnitt durch die Maschine nach der Linie A B der Fig. 2, Fig. 2 eine Endansicht der Maschine bei abgenommenem Deckel, Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie CD der Fig. 2, in der Richtung des Pfeiles gesehen ; Fig. 4 ist ein Teil eines Schnittes nach der Linie E F der Fig. 2 ; Fig. 5 ist ein schematischer Schnitt nach der Linie G H der Fig. 2. Fig. G ist ein gleicher Schnitt mit einer ab-
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Umsteucrungsschicber nach Fig. 5. Fig. 8 und 9 sind wagerechte Schnitte nach der Linie J J hezw. L L der Fig. 7. Fig. 10 ist ein wagerechter Schnitt nach der Linie K K der Fig. 7. Fig. 11 ist eine Abwickelung der Steuerungs- und Umsteuerungsschieber nach
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1 ist der Mascinenkörper, in dem die Arbeitszylinder 2, 3,4, 5, die Druckmittel- kammer 6 und die Schiebergehäuse 7, 8 angeordnet sind, welche Teile aus einem Stück gegossen sind. 11\ ist ein am Körper angeschraubter oder anderweitig befestigter Decke !.
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und Auspuffkanälen und Öffnungen für die zugehörigen Zylinder ausgestattet. ist. Einer dieser Sätze dient für die Rechtsdrehung, der andere für die Linksdrehung der Kurbel- welle. Bei dem Schieber nach Fig. 5 und 7 bis 11 tritt das Druckmittel durch Kanäle an der Aussenseite des Schiebers ein und entweicht durch Öffnungen in einen in der
Mitte des Schiebers gelegenen Kanal. In Fig. 5 gleichen die Schieber 13, 14 sowie die
Futter 9, 10 einander vollkommen.
Die zwischen dem Futter und dem verengten Mittel- teil oder Hals 15 des Schiebers freibleibende Kammer 6a (Fig. 5) steht mit der Kammer 6 im Maschinenkörper durch die Öffnungen im Futter in dauernder Verbindung und erhält hiedurch Druckmittel zugeführt, solange das Drosselventil, das den Druckmittelzufluss regelt, offeu ist. Am rechten Schieber 14 (Fig. 5 und 7 bis 11) sind 16 und 17 zwei einander
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diesen letzteren die Einströmkanäle für das Druckmittel in den Arbeitszylinder (in diesem Fall den oberen, rechtsseitigen Zylinder 3 [Fig. 5]). Dabei dient 16 oder 17 als Einströmkanal, wenn die Kurbelwelle sich in der einen bezw. in der entgegengesetzten Richtung dreht.
Bei dem in den Zeichnungen veranschaulichten Motor sind vier Arbeitszylinder vorhanden, die paarweise im Gehäuse 1 angeordnet sind, wobei die beiden Paare gegeneinander und gegen Le Kurbelwelle unter rechten Winkeln angeordnet sind. Es steuert daher jeder der Schieber 13, 14 (Fig. 5) den Druckmitteleinlass nnd-auspuff für die beiden Zylinder eines Paares. In Fig. 5 steuert z. B. der Schieber 14 die Zylinder 3 und 5 für beide Drehangsrichtungen ; dabei dienen die einander am Schieber gegenüberliegenden Kanäle 18
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20 und 21 (Fig. 7 und 11) sind die Auspufföffnungen im Schieber, welche zu dem zentralen Auspuffkanal 15a im Schieber führen, um das Druckmittel aus dem Zylinder 3 auspuffen zu lassen, und 22, 23 sind die AuspuffSnungen im Schieber, die gleichfalls mit dem zentralen Auspuffkanal 1511 in Verbindung stehen, um das Druckmittel aus dem Zylinder 5 entweichen zu lassen. Dabei dienen die Öffnungen 21 und 23 als Auspu1föffnungen für die Zylinder 3 und 5, wenn die Kurbelwelle sich in der einen Richtung dreht, die Öffnungen 20 und 22 dagegen als Auspufföffnungen für die Zylinder 3 und 5, wenn die Kurbelwelle sich in der entgegengesetzten Richtung dreht.
Nach Fig. 1, 2 und 3 erfolgt die für die Steuerung erforderliche Hin und Herdrehung der Schieber 13 und 14 in ihren Futtern durch Exzenter 24, 25 auf der Kurbelwelle, indem
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hunden sind, welche Ringe auf je einer Stange 30 (Fig. 3,5, 6,7 und 8) jedes Schiebers verschiebbar sind. Die Ringe werden an einer Drehung gegenüber den Schiebern und ihren Stangen 30 durch Keile 31 verhindert, die in Nuten der Ringe eingreifen. Mit der Stange 30 beider Schieber ist ein T-förmiger Bügel 32 dadurch verbunden, dass die Enden seines Quorarmes auf die Enden der Stangen 30 geschoben und durch auf letztere geschraubte Muttern 33 festgemacht sind (Fig. l, 2,3, 5 und 6).
In einen Schlitz des Mittelarmes des Bügels 32 greift ein Stift 35 einer Scheibe 36 oder ein Kurbelzapfen, wobei die Scheibe an einem Getriebe 37 (Fig. 3 und 4) befestigt ist, das mit einem Zahnrad 38 auf einer Htilse 39 in Eingriff steht ; diese letztere ist drehbar auf dem gebräuchlichen hohlen Griff 40 (Fig. 4) der Maschine, durch welchen das Druckmittel aus einem Vorratsbehälter in die Kammer 6 im Maschinenkörper strömt. 41 bezeichnet ein Drosselventil bekannter Einrichtung, das durch eine Hülse 42 am Griff 40 behufs Dlosselns des Druckmittel- zunusscs betätigt wird : doch kann auch ein Drosselventil anderer Art verwendet werden.
In Fig. 1 und 2 ist 43 die bei 44,45 gelagerte Kurbelwelle mit Getriebe 46, das in das Zahnrad 47 am Werkzeugschaft eingreift, um das Werkzeug zu drehen. Die Arbeitskolben 18, 49 in den Zylindern 3 und 5 sind durch Pleuelstangen mit den Kurbeln 52, 53 der Kurbelwelle verbunden und die Arbeitskolben der Zylinder 2 und 4 sind in gleicher Weise mit den Kurbeln verbunden. 54, 55 sind die Zylinderdeckel und 56 (Fig. 1) ist die gebräuchliche Verschubschraube. An dem dem Werkzeug zugekehrten Ende des Maschinenkörpers ist ein Zahnradgehäuse 57 (Fig. 1 und 3) angebracht und 58 ist ein mit dem Zahnradgehäuse aus einem Stück gegossener, am Maschinenkörper befestigter Ring.
Durch die Öffnungen 57 zwischen dem Ring 58 und dem Gehäuse 57, welche mit den Steuer- schiebrgehäusfn in Verbindung stehen, entweicht das Druckmittel nach aussen. 58a ist ein das Gehäuse 57 mit dem Maschinenkörper verbindender Halsteil und 58b ist ein zwischen
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und 12 bis 15 veranschaulichen eine andere Ausführungsform der Steuerungs-und Um- steuerungsschieber 13, 14.
Bei diesen Schiebern tritt das Druckmittel in die Arbeitszylinder durch den inneren Hohlraum des Schiebers und entweicht durch Kanäle an der Aussenseite des Schiebers, während nach Fig. 5 und 7 bis 11 das Entgegengesetzte stattfindet, In Fig. fi, 12 und 15 ist 59 die Einlassöffnung (zweckmässig von der gezeichneten Gestalt), die zu dem mittleren Hohlraum 60 des Schiebers führt und mit der Einlasskammer 6 im Maschinenkörper in Verbindung treten kann.
Von dem unten durch einen Pfropfen 60a abgeschlossenen Hohlraum 60 des Schiebers führen Öffnungen 61, 62, welche sich vor die Einlassöffnung 3a des Arbeitszylinders 3 stellen können, nach aussen, wobei die Öffnung 6J den Einlass bei der Drehung der Kurbelwelle in der einen und 62 den Einlass bei der Drehung der Kurbelwelle in der entgegengesetzten Richtung steuert. Von den vom Hohlraum 60 nach aussen führenden Öffnungen 63,64, welche sich vor die Einlassöffnung 5" des Zylinders 5 stellen können (Fig. 6), dient gleichfalls die eine 64 zur Steuerung des Einlasses bei der einen und die andere 63 zur Steuerung des Einlasses bei der entgegengesetzten Drehungsrichtung der Kurbelwelle.
Von den an der Aussenseite des Schiebers
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angebrachten Anspuffkanälen 66, 65 dient der erstere zur Steuerung des Auslasses für den Zylinder a, der letztere zum selben Zweck für den Zylinder 5 bei der einen drehungsrichtung, während bei der entgegengesetzten Drehungsrichtung der Kanal 65 den Zylinder 3 und der Kanal 66 den Zylinder 5 bedient. Die Gestalt dieser Kanäle ergibt sich aus Fig. 16, wonach diese Kanäle 65, 66 mit Abzweigungen 65-, 6 {) b bezw. 66", 66b ausgestattet sind. Fig. 16 ist eine Draufsicht des Zahnradgehäuses mit den Auspufföffnungen.
Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende : Der Motor drehe das Werkzeug nach links, so wird bei der Ausführung nach Fig. 5 und 7 bis 11, bei welcher Druckmittel an der Aussenseite des Schiebers zuströmt und der Auspuff durch dessen mittleren Hohlraum erfolgt, wenn der rechtsseitige Schieber 14 durch Exzenter 25 auf der Kurbelwelle so gedreht worden ist, dass sein Kanal 16 eben im Begriffe ist, Druckmittel in den Arbeitszylinder 3 einzulassen, das durch Öffnen des Drosselventils 41 (Fig.
4) in die Kammer 6 des Maschinenkörpers eingelassene Druckmittel durch die Öffnung 12 im Futter 10 in den Zwischenraum zwischen Futter und Schieberhals 15 und von da durch den Kanal 16 und die Abzweigung 1611 desselben zu der in den Zylinder 3 führenden Öffnung 3* und überdies in die Abzweigung 16b strömen, welche in diesem Falle die Entlastung zu bewirken hat.
Gleichzeitig hat der Auspuff aus dem Zylinder 5 eben begonnen, u. zw. durch die Öffnung 23, die in die mittlere Aushöhlung 15a des Schiebers 14 führt. Von dort strömt
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nach aussen. Zu gleicher Zeit ist der rechte Schieber 13 so gedreht worden, dass sein Einlasskanal 16 voll auf der Öffnung 2a liegt, die in den Zylinder 2 führt, so dass der Kolben des letzteren unter vollem Druck steht.
Der Schieber 13 bewegt sich dabei gegen jene Stellung hin, in welcher er den Auspuff aus dem Zylinder 2 durch die Öffnung 21
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von den Exzentern 24, 25 aus durch die Stangen 26,27 derart bewegt, dass der Einlasskanal 16, 16'des rechtsseitigen Schiebers 14 durch die Öffnung 3* gegen den Zy'ir. der 3 völlig freigelegt wird und die Öffnung 23 dieses Schiebers durch die Öffnung z mit dem Zylinder 5 in Verbindung tritt, während am linksseitigen Schieber 13 der Einlasskanal 16, 16a gegen den Zylinder 2 abgeschlossen und die Auspufföffnung 21 durch die Öffnung 2a mit diesem Zylinder in Verbindung tritt.
Die Auspufföffnung 23 wird gegen den Zylinder 4 abgesperrt und der Einlasskanal 19, 29''wird durch die Öffnung 4a mit dem Zylinder 4 in Verbindung gesetzt, während der Zweig 19a zur Entlastung dient. Bei fortgesetzter Drohnng des Werkzeuges setzen die Schieber ihre schwingende Bewegung fort, so dass die Druckmittel-Ein- und Auslassöffnungen abwechselnd vor die zugehörigen Öffnungen in der Zylinderwand treten bezw. davon entfernt werden, um den Motor richtig zu steuern.
Soll nun der Motor umgesteuert werden, so braucht man nur die Hülse 39 (Fig. 4) zu drehen, wodurch unter Vermittlung des Zahnrades 38 auf dieser Hülse und des Getriebes 37 auf der Welle 37a die Scheibe oder Kurbel 36 so gedreht wird, dass der Zapfen 35 auf die Unterseite des Schlitzes 34 wirkend, den Bügel 32 und durch die Schieberstangen 30 auch die Schieber 13, 14 in eine solche Lage herabschiebt, dass die Einlasskanäle 17, 18 und die AuspuffNnungen 20, 22 der Schieber mit den zu den Zylindern 3,5, 2,4 führenden Öffnungen 3a, 5a, 2a, 4a zur Deckung kommen können.
Worden dann die Schieber 13, 14 wie vorhin angegeben bewegt, so wird der Einlasskanal 17, 17b und die Auspufföffnung 20 des rechtsseitigen Schiebers 14 abwechselnd mit der zum Zylinder 3 führenden Öffnung 3a zur Deckung kommen, während die Abzweigung 171. zur Entlastung dient. Der Kanal 18, 1811 und die Auspufföffnung 22 dieses Schiebers
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Abzweigung 18h bewirkt die Entlastung. Gleichzeitig werden die entsprechenden Kanäle und Öffnungen des linksseitigen Schiebers 13 abwechselnd mit den zu den Zylindern 2 und 4 führenden Öffnungen zur Deckung kommen.
Die Wirkungsweise der in Fig. 3,6 und 12 bis 15 dargestellten Ausführungsform des Schiebers ist nun leicht erklärlich. Dreht sich das Werkzeug nach links, so wird
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in die Zylinder 2,4 führenden Öffnungen. Soll nun der Motor umgesteuert werden, so werden die Schieber er 13, durch Betätigung des Bügels 32 mittelst der Hülse 39 in der bereits angegehenen Weise soweit herabgedruckt, dass der andere Satz von Einlassöffnungen
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und Auspuffkanälen mit den in die Zylinder führenden Öffnungen in und ausser Deckung kommen kann.
Bei der Bewegung des Schiebers 14 werden dann die Einlassöffnung 62 und die Auspuffkanäle 65b, 65 die in den Zylinder 3 führende Öffnung 3a bedienen, während die Öffnung 63 und der Kanal 66a, 66 die Öffung 5 des Zylinders 5 steuert. In gleicher Weise werden die entsprechenden Eintrittsöffnungen und Auspuffkanäle des linksseitigen Schiebers 13 die zu den Zylindern 2 und 4 führenden Öffnungen steuern. Die Zylinder und Schieber sind derart angeordnet, dass während eines Teiles des Kolbenhubes das Druckmittel iuf die Kolben in zwei einander diagonal gegenüberliegenden Zylindern wirkt, x. B. in den Zylindern 2 und 5 (Fig. 5 und 6), während gleichzeitig in den beiden anderen Zylindern il und 4 der Auspuff stattfindet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Steuerung und Umsteuerung des Motors von Druckluftbohrern und ähnlichen Maschinen mit festen Zylindern, gekennzeichnet durch um ihre Längsachse oszillierende Schieber (13, 14), welche vermittelst einer verstellbaren Hülse (39) achsial verschiebbar sind, um den Motor umzusteuern.