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Druckluftbetätigter Naßabbauhammer Die Erfindung bezieht sich auf
druckluftbetätigte Naßabbauhämmer od. dgl. mit durch einen Drücker über eine Anlaßnadel
gemeinsam betätigten Einlaßventilen für Druckluft und Wasser, welche unter Entlastung
vom Wasserdruck durch den Luftdruck in Schließstellung der Ventile gehalten und
so gesteuert wird, daß die Betätigung des Hammers bei Unterbrechung der Druckwasserzufuhr
unmöglich ist, wobei die Anlaßnadel ein Stellglied aufweist.
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Aus Sicherheitsgründen wird von Naßabbauhämmern verlangt, daß ihre
Inbetriebnahme nur dann möglich ist, wenn der Hammer mit der Druckwasserzuführung
verbunden ist, d. h., wenn Druckwasser den Zerstäuberdüsen zuströmt. Eine weitere
grundsätzliche, an die Steuerung solcher Abbauhämmer gestellte Forderung besteht
darin, die Anlaßvorrichtung so auszubilden, daß der Hammer nur dann betätigt werden
kann, wenn der Wasserdruck den Luftdruck übersteigt. Diese Forderungen werden bereits
von den verschiedensten Hammerkonstruktionen erfüllt.
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So ist es bereits bekannt, der Anlaßnadel einen die Zuführungskanäle
für die Druckmittel durchsetzenden Hilfssteuerkolben vorzuschalten, der erst dann
den Weg für die Druckluft freigibt, wenn sich der erforderliche Wasserdruck aufgebaut
hat. Andere Naßabbauhämmer besitzen eine mit einer dem Wasserdruck entgegenwirkenden
Federung versehene Anlaßnadel, welche bei Nachlassen oder Ausbleiben des Wasserdruckes
durch die Feder in eine die Luftzufuhr sperrende Lage gebracht wird, so daß der
Hammer bei fehlendem oder vermindertem Wasserdruck nicht angelassen werden kann.
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Bei einer anderen bekannten Ausführung eines Naßabbauhammers mit gemeinsamer
Anlaßnadel für die Einlaßventile von Preßluft und Druckwasser ist quer zu der gemeinsamen
Anlaßnadel ein einseitig federbelasteter Kolben derart angeordnet, daß er die Anlaßnadel
in Schließstellung hält und nach Anschluß des Druckwasserschlauches entgegen der
Kraft der ihn belastenden Feder verschiebbar ist und dadurch außer Eingriff mit
der Anlaßnadel gebracht und in dieser Stellung während der Dauer der Druckwasserzufuhr
gehalten wird.
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Weiterhin ist bei einem druckluftbetätigten Naßabbauhammer mit einer
unter Federdruck stehenden Anlaßnadel für die Einlaßventile von Preßluft und Druckwasser
vorgeschlagen worden, einen unter Luftdruck stehenden Mehrfachsteuerkolben zu verwenden,
wobei zwischen der Anlaßnadel und dem Mehrfachsteuerkolben eine diesen verschiebende
Druckfeder angeordnet ist. Hierbei ist der Mehrfachkolben mit einem oberen Ventilorgan
für die Drucklufteinlaßöffnung und einem unteren Ventilorgan für die Druckwassereinlaßöffnung
sowie mit einem die Druckluftzufuhr zum Hammer sperrenden Kolbenkopf versehen.
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Alle diese bekannten Vorrichtungen besitzen den Nachteil, daß ihre
Anlaßnadel der Wirkung des Wasserdruckes ausgesetzt ist, so daß bei Betätigung der
Anlaßnadel des Hammers mittels des Ballendrückers od. dgl. ein der jeweiligen Höhe
des herrschenden Wasserdruckes entsprechender, mitunter einen beträchtlichen Wert
annehmender Widerstand zu überwinden ist. In der Praxis werden daher diese Hämmer
ausschließlich in Verbindung mit vorgeschalteten Reduzierventilen in der Druckwasserleitung
verwendet. Das bedeutet jedoch einen zusätzlichen Aufwand und eine weitere Störungsquelle.
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Bei einer anderen bekannten Anlaßvorrichtung ist zwar die Anlaßnadel
vom Wasserdruck entlastet und steht unter der Wirkung einer sie in Schließstellung
haltenden Federung, welche bewirkt, daß die Luftzufuhr erst nach Überwindung der
Federkraft unter der Wirkung des Wasserdruckes freigegeben wird. Die bekannte Vorrichtung
besitzt jedoch einen außerordentlich verwickelten, mehrere Kolben und Federn umfassenden
Aufbau.
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Es ist neuerdings vorgeschlagen worden, die in Frage stehende Aufgabe
der Sperrung der Anlaßvorrichtung des Abbauhammers bei Ausbleiben bzw. Verminderung
des Wasserdruckes unter gleichzeitiger Entlastung der Anlaßnadel von Wasserdruck
und unter Fortlassung der bei den bis dahin von allen Konstruktionen verwendeten
Federn durch eine bei Ausbleiben des Wasserdruckes wirksame Verriegelung der Anlaßnadel
zu lösen. Diese Vorrichtung arbeitet zwar sehr zuverlässig; oft wird jedoch die
mechanische
Sperre durch Schläge auf den Ballendrücker mutwillig zerstört, um auf diese Weise
den Hammer auch ohne das zuweilen als lästig empfundene Versprühen von Wasser an
der Arbeitsstelle betreiben zu können.
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Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, einen druckluftbetätigten
Abbauhammer für Naßbetrieb zu schaffen, bei dem infolge seiner neuartigen Ausbildung
das erforderliche Maß an Betriebssicherheit unbeeinflußt von der Höhe des jeweils
wirkenden Wasserdruckes in konstruktiv besonders einfacher und übersichtlicher sowie
darüber hinaus auch in wirtschaftlich vorteilhafter Weise erreicht wird.
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Gemäß der Erfindung werden diese Vorteile dadurch erreicht, daß das
Stellglied mit der Druckwasserzufuhr in Verbindung steht, im Bereich des durch den
Drücker beaufschlagten oberen Endes der Anlaßnadel angeordnet ist und aus zwei gegeneinander
begrenzt verschiebbaren Elementen besteht, die bei Anwesenheit des Druckwassers
die wirksame Länge der Anlaßnadel um das für ihre Betätigung durch den Drücker erforderliche
Maß vergrößern und bei fehlendem bzw. unzulässig geringem Wasserdruck die Länge
der Anlaßnadel so verkürzen, daß ihre Betätigung nicht möglich ist. Auf diese Weise
wird dadurch, daß das Druckmittel selbst die Rolle der Federung der Anlaßnadel übernimmt,
jede mechanische Federung entbehrlich und damit die Störanfälligkeit der Vorrichtung
wirksam vermindert. Schließlich gewährt die hydraulische Beeinflussung des Stellgliedes
eine weitgehende Unempfindlichkeit der Anlaßvorrichtung gegen mutwillige Beschädigung
oder Zerstörung des Mechanismus.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß von den zwei gegeneinander
begrenzt verschiebbaren Elementen des Stellgliedes das eine das andere unter Abdichtung
der gleitenden Flächen gegeneinander mit je einem einen durchbohrten Kolben tragenden
Fortsatz übergreift, wodurch zwischen beiden Elementen eine oder mehrere über eine
die Anlaßnadel durchsetzende Bohrung mit der Druckwasserzufuhr verbundene Druckkammern
ausgebildet sind. Vorteilhafterweise entspricht hierbei das Maß der Verschieblichkeit
des Stellgliedes dem Maß, um welches die Anlaßnadel in ihrer wirksamen Stellung
ihre Führung innerhalb des Hammerkopfes überragt und damit der Einwirkung des Drückers
ausgesetzt ist. Die Druckkammern füllen sich automatisch bei Verbindung des Hammers
mit der Druckmittelzufuhr, während sie sich bei Lösen dieser Verbindung selbständig
bzw. bei dem ersten auf die Anlaßnadel mittels des Drückers ausgeübten Druck wieder
entleeren.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht
darin, daß von den beiden gegeneinander verschiebbaren Elementen das obere an einer
längsbeweglich angeordneten Hülse befestigt ist, in der beide Elemente sowie der
Ventilkörperoberteil geführt sind. Die Abdichtung der aufeinandergleitenden Flächen
kann in beliebiger Weise z. B. durch in entsprechende Nuten eingelegte O-Ringe,
Rundschnurringe od. dgl. erfolgen.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung bestehen die beiden
gegeneinander verschieblichen, das Stellglied bildenden Elementen aus einem Kolben,
der in einer mit der Druckwasserzufuhr in Verbindung stehenden Bohrung der Anlaßnadel
geführt ist, und der Anlaßnadel, wobei beide Elemente durch einen an der Anlaßnadel
angebrachten Bolzen, der sowohl die Bohrung als auch ein quer im Kolben vorgesehenes
Langloch durchsetzt, miteinander verbunden sind. Diese Anordnung hat den Vorteil
besonderer konstruktiver übersichtlickeit, da hierbei nur eine Druckkammer vorgesehen
ist, wodurch sich die Zahl der Dichtungsflächen entsprechend vermindert.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen der Beschreibung
des neuen Abbauhammers und an Hand der Zeichnungen hervor, von denen F i g. 1 einen
Längsschnitt durch den die Anlaßvorrichtung aufnehmenden Teil des Zylinderkopfes
des Abbauhammers und F i g. 2 das Stellglied einer anderen Ausführungsform wiedergibt.
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In einer mit 1 bezeichneten Bohrung des Hammerkopfes 2 ist die Anlaßnadel
3 geführt, welche die Einlaßventile für Preßluft und Druckwasser gemeinsam steuert.
Sie wird an ihrem oberen, die Bohrung 1 des Hammerkopfes 2 überragenden freien
Ende 4
von einem nicht dargestellten Ballendrücker od. dgl. beaufschlagt.
Die Anlaßnadel 3 trägt auf ihrem Umfang zwei aus Weichdichtungsringen bestehende
Ventilkörper, deren einer, 5, die Preßluftzuführung 6 und deren anderer, 7, die
Druckwasserzuführung 9 absperrt. Im Bereich der Ventilkörper 5 und 7 sind an der
Anlaßnadel 3 Eindrehungen 10 und 11 vorgesehen, von denen die Eindrehung
10 den Durchtritt der Preßluft in den Kanal 12 und die Eindrehung 11 den
Durchtritt des Druckwassers in die zu den Zerstäuberdüsen führende Bohrung
13 gestatten. Bei 14
weist die Anlaßnadel im Bereich der Preßluftzufuhr
6
eine Schulter auf, auf die der die Ventilkörper 5 und 7 in Schließstellung
haltende Luftdruck wirkt. Dagegen ist die Anlaßnadel 3 durch die Druckwasserzuführung
9 hindurchgeführt und damit praktisch vom Wasserdruck entlastet. Sie endet in einem
Teil 15 der Bohrung 1 an der Unterseite des Hammerkopfes 3. Mit 16 sind die
Anlaßnadel 3 gegenüber der Bohrung 1 abdichtende Ringe od. dgl. bezeichnet.
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Das Innere der Anlaßnadel3 wird von einer bei 17 in die Druckwasserzuführung
9 ausmündenden axialen Bohrung 18 durchsetzt, welche an ihrem anderen Ende
mit einer Druckkammer 19 in Verbindung steht, wobei diese ihrerseits wiederum über
die Bohrung 20 mit einer weiteren Druckkammer 21 verbunden ist. Die
Druckkammern 19, 21 werden dadurch gebildet, daß die Anlaßnadel 3 an ihrem
oberhalb der Preßluftzuführung 6 sowie der Einmündung des Kanals 12 in die
Bohrung 1 gelegenen Ende unterteilt ist und ein aus zwei gegeneinander verschieblichen
Elementen 22 und 23 bestehendes Stellglied bildet. Die beiden Elemente
22 und 23 weisen je einen Fortsatz 24 auf, an dessem freien
Ende ein von der Bohrung 20 durchsetzter Kolben 25 angeordnet ist.
Die Fortsätze 24 und ihre Kolben 25 ergänzen sich zu einem Zylinder,
der von der an dem Element 22 befestigten Hülse 26 umschlossen wird.
Das Element 23 ist gegenüber der Innenwand der Hülse 26 bei 27 abgedichtet.
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Bei der in F i g. 2 wiedergegebenen Ausführungsform des Stellgliedes
ist die Anlaßnadel 3, deren Eindrehung 10 angedeutet ist, an ihrem oberen
Ende mit einer axialen Bohrung 28 versehen, in welcher ein mit
29 bezeichneter, gegenüber der Bohrung 28 bei 30 abgedichteter
Kolben geführt ist. Dieser Kolben 29 besitzt ein querverlaufendes Langloch
31, welches von einem in der die Bohrung 28 umgebenden Wan-
Jung
32 gelagerten Stift 33 durchsetzt wird. Das freie Ende der den Hammerkopf 2 überragenden
Anlaßnadel3 ist bei 4 angedeutet.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Bei
Anschluß der Preßluftleitung an die Preßluftzuführung 6 baut sich in dieser ein
entsprechender Druck auf, der auf die Schulter 14 der Anlaßnadel 3 wirkt und ein
Schließen derVentile 5 und 7 zur Folge hat. Die Preßluftzufuhr zum Kanal 12 sowie
die Druckwasserzufuhr zu der Bohrung 13 ist damit unterbunden. Die Ventile
5 und 7 bleiben infolge der Verschieblichkeit der.Elemente 22 und 23 der Anlaßnadel3
gegeneinander von einer eventuellen Beaufschlagung des oberen Endes 4 der Anlaßnadel
3 durch den Ballendrücker od. dgl. unbeeinflußt, sofern die Druckwasserleitung noch
nicht mit der Zuführung 9 verbunden ist. Nach Anschluß der Druckwasserleitung baut
sich in der Zuführung 9 ein entsprechender Druck auf, und das Druckwasser strömt
durch die Bohrung 17, 18 zunächst in die Druckkammer 19 des Stellgliedes
und aus dieser durch die Bohrung 20 in die Druckkammer 21. Unter der Wirkung des
Druckmittels auf die Kolbenflächen verschieben sich die Elemente 22 und 23 derart
gegeneinander, daß die Anlaßnadel 3 ihre in den F i g. 1 und 2 dargestellte größte
wirksame Länge annimmt.
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übersteigt, was fast ausschließlich der Fall ist, der Wasserdruck
den Preßluftdruck, so ist der die Verschiebung des Stellgliedes veranlassende Druck
auf die Kolbenflächen höher als der auf die Schulter 14 wirkende Schließdruck der
Preßluft. Bei Betätigung der Anlaßnadel 3 durch den Ballendrücker od. dgl. wirkt
das Stellglied daher gewissermaßen als starres Glied, so daß die Anlaßnadel3 nunmehr
axial in ihrer Bohrung bewegt werden kann, wobei sich die von ihr getragenen Ventilkörper
5 und 7 von ihren Ventilsitzen abheben und gleichzeitig die Preßluftsowie die Druckwasserzuführung
freigeben.
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Die Wirkungsweise der in F i g. 2 wiedergegebenen Ausführungsform
ist entsprechend.