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Zwelzylindrlger Lufthammer mit einem gemeinsamen Steuerschieber.
Die Erfindung bezweckt, solche Lufthämmer, bei denen die oberen und die unteren Arbeiträume des doppelt wirkenden Antriebszylinders und des ebenfalls doppelt wirkenden Bärzylinders durch je einen Zwischenkanal verbunden sind und beide Verbindungskanäle von einem gemeinschaftlichen Einstellschieber durchschnitten werden, so durchzubilden, dass jeder von zahlreichen aufeinanderfolgenden Lagen des von Hand einzustellenden Schiebers eine andere Arbeitsweise des Hammers entspricht, während für eine bestimmte Schieberlage die Steuerung eine durchaus selbsttätige ist. Dies wird dadurch erreicht, dass zur Ausübung schwerer Schläge zwei in bekannter Weise frei durchgehende Hauptkanäle, zur Ausübung leichter Schläge hingegen der eine Hauptkanal und ein mit Rückschlagventil versehener Nebenkanal des Schiebers mit Kanälen des Schiebergehäuses zur Deckung gebracht werden.
Die wichtigsten Schieberstellungen eines derart eingerichteten Lufthammers sind auf der Zeichnung dargestellt.
Die Fig. 1, 5, 5 a, 6 und 7 zeigen einen durch die gemeinsame Mittelebene beider Zylinder und des Schiebers gelegten lotrechten Schnitt, während die Fig. 2 und 2 a den senkrecht zu dieser Mittelebene geführten ebenfalls lotrechten Querschnitt durch den Schieber erkennen lassen. Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen den Einstellschieber in grösserem Massstabe nach den bereits angegebenen beiden Hauptschnitten.
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Der Stufenkolben c besitzt einen stangenartigen hohlen Fortsatz p, der in einer Dichtungs- büchse q seine Führung findet. Diese Dichtungsbüchse ragt mit einer oberen ringförmigen Ver- längerung in den Arbeitsraum e hinauf und ist ringsum mit Lufteintrittsöffnungen r versehen, die von der Stange p freigelegt werden, wenn der Pumpenkolben sich seiner oberen Totlage nähert. Diese Anordnung ermöglicht es, auf dem unteren Ende der Stange p Kolbenringe anzubringen ; denn sobald die Kolbenringe den Löcherkranz nach unten überschnitten haben, ist der Zutritt von Aussenluft in den Arbeitsraum e unterbunden.
Nahe beim oberen Zylinder- deckel entspringt im Pumpenzylinder ein Umlaufkanal s, der in einem etwa der Kolbendicke entsprechenden Abstand von seinem Ausgangspunkt wieder in den Zylinderhohlraum mündet.
Infolge des Zusammenwirkens des Löcherkranzes r und des Umlaufkanales s wird bei der oberen Totlage des Pumpenkolbens (Beginn der Antriebsbewegung) sowohl im Saugraum f als auch im Druckraum e atmosphärische Spannung hergestellt.
Der Bärzylinder b ist mit einem die Fortsetzung des Kanales m bildenden Umlaufkanal t versehen, der den Zylinderdeckel durchsetzt und zentrisch in den Bärzylinder mündet. Nach oben geht der Umlaufkanal t in einen mit aufgesetztem Schmiergefäss u versehenen Zweigkanal
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über. Unterhalb dieses Zweigkanals befindet sich ein nur nach innen (unten) sich öffnendes Rückschlagventil v. Ferner befindet sich in der Wandung des Bärzylinders ein zweiter Umlaufkanal w, der bei der oberen Totlage des Kolbens d die beiden Arbeitsräume y und h verbindet. An der
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Der Einstellschieber o wird von zwei im Querschnitt länglich runden Hauptkanälen y, z durchsetzt, deren Abstand mit dem der Mundungen der Kanalpaare i, k und 1, m übereinstimmt.
Der untere Hauptkanal z geht nach der Bärseite zu in eine als Kanalerweiterung wirkende Verteilungsnut über, die ihn zugleich mit dem auf der Bärseite gelegenen Ende des Nebenkanals 3 verbindet. In diesem Nebenkanal ist das nach der Bärseite hin sich öffnende Rückschlagventil 2 angeordnet. Das vor dem Rückschlagventil (auf der Pumpenseite) befindliche Ende des Nebenkanals setzt sich in eine nach unten reichende Schiebernut 4 fort, welche an ihrem unteren Ende durch eine Einbohrung 5 mit einem quer zu den Hauptkanälen y und z verlaufenden Lufteintritts- kanal 7 verbunden ist. An der Rückseite des Schiebergehäuses führt eine Bohrung 9 nach aussen, die durch ein nur nach innen sich öffnendes Rückschlagventil 10 abgeschlossen ist (Fig. 2 und 2 a).
Damit bei mehreren aufeinanderfolgenden Schieberstellungen der Gehäusekanal 9 mit dem Schieberkanal 7 in Verbindung steht, ist der letztere durch eine im Schieberspiegel verlaufende Nut 8 nach oben und unten erweitert. Ähnliche Erweiterungsnuten finden sich an den noch nicht besprochenen Enden der Hauptkanäle y, x vor. Zwischen den beiden Hauptkanälen befindet sich ein frei durchgehender Querkanal12, dem im Schiebergehäuse einerseits eine in die Mitte des Bärzylinders mündende Umleitung 11 (Fig. 2 und 2 a), andererseits eine Luftdurchtritts-
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mündendes winkelförmig verlaufendes Kanälchen 6, dessen oberes Ende vor die Mündung des Kanals K des Bärzylinders gebracht werden kann.
In bekannter Weise wird der Pumpenkolben mittels eines Schubkurbelgetriebes 14, 15 angetrieben und der Schieber mittels des an dem festen Zapfen 16 angreifenden Hebel-
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geübt worden, so wird der Schieber so eingestellt, dass die Mittelachse der Kanäle y, z mit den Mitten der Mündungen der Kanalpaare t, X ; und !, 1n zusammenfallen (Fig. 1). Dann ergibt sich folgender Arbeitsgang : Wie bereits erwähnt, herrscht bei der oberen Totlage des Pumpenkolbens in den beiden Pumpenräumen e und infolge der Wirkung des Löcherkranzes r und des Pmlaufkanales s atmosphärischer Druck.
Bei Beginn der Abwärtsbewegung des Kolbens wird sowohl jener Löcberkranz als auch die untere Mündung des Umlaufkanales s abgedeckt, so dass
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mit der dem Druckunterschied entsprechenden Kraft angehoben wird. Kurz bevor der Bärkolben seine obere Totlage erreicht, wenn also die obere Mündung des Kanales w vom Bärkolben bereits überdeckt ist, tritt durch den Umlauf kanal : p aus dem Raum 9 in den Raum h Luft über, so dass sich über dem Bärkolben ein zur Verhütung zu harten Rückschlages hinreichendes Luftkissen bildet.
Beim nachfolgenden Aufwiirtsgang des Pumpenkolbens mindert sich die Spannung unter dem Härkotben, so dass er frei hinabfällt. Diese Fallbewegung wird anfänglich durch die Ausdehnung des vorher über dem Bärkolben erzeugten Luftkissens unterstützt. Eine weitere Unterstützung erfährt diese Abwärtsbewegung schon vor der Wiederfreilegung des oberen Endes des Kanals ni dadurch, dass durch den Umlaufkanal l vom oberen Raum des Pumpenzylinders her verdichtete Luft zutritt, sobald die sich ausbildenden Druckunterschiede ausreichen, um das im Deckel des Bärzylinders vorgesehene Rückschlagventil t ! zu eröffnen.
In der oberen Totlage des Pumpenkolbens stellt sich in den Räumen e und f wieder atmosphärischer Druck her, so dass das beschriebene Spiel sich wiederholt.
Zur Ausübung mittelstarker Schläge wird der Schieber so weit nach oben verstellt, dass die Mündung der Querbohrung 12 mit der der Umleitung 11 bezw. mit der Luftaustrittsöffnung 13 zusammenfällt (Fig. 5). Dabei tritt das linke Ende des Hauptkanals y mit der Aussenluft so in Verbindung, dass der Durchtrittsquerschnitt klein bleibt, also ein Drosselungswiderstand erzeugt wird, und der Mündung des Kanals i kommt die schmale Wand gegenüberzustehen, welche den Hauptkanal z vom Nebenkanal 3 trennt.
Hierdurch wird einerseits die Saugwirkung, die der Arbeitsraum f beim Abwärtsgang des Pumpenkolbens auf den Bärkolben ausübt, zwar nicht völlig aufgehoben, aber doch wesentlich verringert, andererseits, sobald der Bärkolben mit seiner Unterkante die Umleitung 11 überschneidet, die Ansammlung von Druckluft unter dem Bärkolben unterbrochen wird. Infolgedessen steigt der Bärkolben gerade nur ein wenig über die Mündung der Umleitung empor. Bei dem nachfolgenden Aufwärtsgang des Pumpenkolbens wird zunächst durch die Leitung 13, 12, 11 Luft zurückgesaugt, wobei der Bärkolben teils unter dem Einfluss seines Eigengewichtes, teils unter dem Einfluss der geringen verbleibenden Saugwirkung seine Fallbewegung beginnt.
Sobald der Bärkolben mit seiner Unterkante die Mündung der Leitung 77 wieder überschnitten hat, wird die Saugwirkung stärker. Trotzdem bleibt das
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Ventil 2 im Nebenkanal 3 geschlossen, weil der im Kanal i herrschende Unterdruck sich sowohl durch den Kanal 3 unter das Ventil 2 als auch durch den Kanal z über das Ventil 2 fortpflanzt und somit zu beiden Seiten dieses Ventils der nämliche Unterdruck herrscht. Daher wird vom Augenblick des Abschlusses der Umleitung 11 ab die Fallbewegung des Bärkolbens durch die Saugwirkung des Pumpenkolbens beschleunigt, so dass ein mittelstarker Schlag zustandekommt.
Soll der Bär ganz leichte Schläge geben, so wird der Schieber um so viel weiter nach oben verstellt (Fig. 5 a), dass der Hauptkanal z mit dem Kanal i des Pumpenzylinders ausser Verbindung tritt. Dann deckt sich die Mitte des Rückschlagventils 2 ungefähr mit der Mitte der Mündung des Kanals k des Bärzylinders. Der Hauptkanal y rückt dabei um soviel weiter nach oben, dass durch seinen linken oberen Fortsatz sowohl in den Kanal m des Bärzylinders als auch in den Kanal l des Pumpenzylinders Aussenluft ohne Drosselung treten kann. Zugleich ist die Ausnehmung 8 des Schiebers vor die Öffnung 9 des im Schiebergehäuse sitzenden Ventils 10 gerückt (Fig. 2 a).
Ausserdem wird die Luftdurchtrittsöffnung 13 und damit zugleich die Mündung der Umleitung 11 vom Schieberkanal 12 teilweise überschnitten. Bei dieser Schieberstellung übt der auf-und niedergehende Pumpenkolben auf die Oberseite des Bärkolbens weder eine
Saug-noch eine Druckwirkung aus. Dagegen wird beim Aufwärtsgang des Pumpenkolbens durch das Ventil 10 des Schiebergehäuses, die Kanäle 9, 8, 7,5, 4 und den Kanal i in den Arbeitsraum des Pumpenkolbens Frischluft gesaugt ; das Ventil 2 des Schiebers ist dabei geschlossen. Beim nachfolgenden Niedergang des Pumpenkolbens schliesst sich das Ventil 7C, so dass die Luft unter dem Pumpenkolben verdichtet wird und das bis dahin geschlossen geblieben Schieberventil 2 sich öffnet.
Die verdichtete Luft tritt nunmehr in den Bärzylinder über und hebt dort den Bär- kolben so weit an, bis seine Unterkante den gegen die Aussenluft nur teilweise geöffneten Um- leitungskanal 11 überschneidet. Durch diesen Kanal entweicht ein Teil der Druckluft und der
Bär fällt unter dem Einfluss seines Eigengewichtes herunter. Da jedoch das Rückschlagventil 2 keine Luft entweichen lässt, trifft der Bärkolben bei seinem Fall auf ein verhältnismässig grosses
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den Bärkolben gelangt ist, aus dem Arbeitsraum g überhaupt nicht mehr entweichen, so dass der Bär dauernd hoch gehalten wird.
Bei der obersten Stellung des Schiebers (Fig. 7) gelangt die Unterkante des Kanälchens 6 mit der des Kanals k zur Deckung und der untere Hauptkanal z kommt mit dem oberen Kanal In des Bärzylinders in Verbindung. Dann wird bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens in reicher Weise wie soeben beschrieben, durch das Gehäuseventil 10 und die Kanäle 9, 8, 7. 5, 4. : Frisch- luft in den Arbeitsrllum e gesaugt. Beim Niedergang des Pumpenkolbens dagegen wird die verdichtete Luft durch die Kanäle 1. 4,. 3, 2. w in den oberen Arbeitsraum des Bärzylinders gepresst. Gleichzeitig entweicht durch das Kanälchen 6 alle unter dem Bärkolben aufgespeicherte Luft allmählich ins Freie.
Infolgedessen wird der Bär sanft auf das Werkstück gesetzt und dann fest daraufgcprosst.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zweizylindriger Lufthammer mit einem gemeinsamen Steuerschieber, dadurch gekennzeichnet, dass nur zur Ausübung schwerer Schläge der Antriebszylinder doppelt wirkt, wobei die in bekannter Weise frei durchgehenden Hauptkanäle (y und) des Schiebers eingeschaltet sind, während bei leichten Schlägen und beim Hochhalten, sowie beim Niederdrücken des Bären der obere Kanal (y) ganz mit der Frischluft in Verbindung gebracht und infolgedessen der obere
Antriebsraum des Antriebszylinders ausgeschaltet ist, wobei der untere Kanal (z) bezw.
das
Rückschlagventil (2) und der Nebenkanal (3) des Schiebers entweder mit dem unteren Kanal (k) des Bärzylinders zum leichten Schlagen und zum Hochhalten des Bären oder mit dem oberen
Kanal (111) des Bärzylinders zum Niederdrücken des Bären durch Höhenverstellung des Steuer- schiebers in Verbindung gebracht wird.