DE119538C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

KLASSE 876.

Vorliegende Erfindung hat eine Neuerung an durch Prefsluft angetriebenen Werkzeugen, Gesteinbohrern,\Hämmern, Stempeln und anderen ähnlichen Vorrichtungen mit hin- und hergehender'Bewegung zum Gegenstande und ist bestimmt, eine Verbundantriebvorrichtung zu schaffen, in welcher die Treibflüssigkeit unter hohem Druck wirkt, um den Kolben in der einen Richtung zu verschieben, und dann durch Expansion auf einen niedrigeren Druck herabgeht, um den Kolben in entgegengesetzter Richtung zu verschieben, wodurch die Antriebvorrichtung eine grofse Nutzleistung erhält und erstere unter Ersparnifs an Treibflüssigkeit benutzt werden kann.

Es unterscheidet sich die vorstehend gekennzeichnete Antriebvorrichtung für Werkzeuge etc. dadurch von derjenigen nach D. R. P. 119539, dafs bei ihr der frische Dampf, Luft von dem einen Cylinderende in das andere Cylinderende expandirt, um den Kolben rückwärts zu treiben, während bei jener Anordnung der frische Dampf, Luft etc. an jenem Ende des Cylinders unmittelbar wirkt.
' Fig. ι zeigt im Längsschnitt ein durch Prefsluft angetriebenes Werkzeug nach vorliegender Erfindung. Fig. 2 zeigt einen gleichen Schnitt mit der Stellung der Theile, wenn sich der Kolben an dem anderen Hubende befindet. Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, während Fig. 4 und 5 Längsschnitte weiterer Ausführungsformen darstellen.

Die Fig. 3 a, 4a und 5a entsprechen den Fig. 3, 4 und 5 und zeigen die Theile der Antriebvorrichtung, wenn sich der Kolben an seinem anderen Hubende befindet.

Der umschliefsende Cylinder besteht in Fig. 1 und 2 aus den beiden Theilen α ρ von verschiedenen Durchmessern; f ist der Eintrittskanal, welcher in den Cylind-ertheil α von gröfserem Durchmesser mündet. 0 ist der Auspuffkanal, welcher mit einem Ringraum η im Cylindertheil ρ von kleinerem Durchmesser in Verbindung steht. Der Kolben besteht aus zwei Theilen c und d von ebenfalls verschiedenen Durchmessern, welche in die Cylindertheile α ρ eingepafst sind. Rund um den gröfseren Kolbentheil c befindet sich ein ringförmiger Ausschnitt von genügender Länge zur Bildung eines Kanals q, der bei jeder Stellung des Kolbens mit dem Einlafskanal f in Verbindung steht. Es kann die Form der Kanäle^/" und q dadurch umgekehrt werden, dafs Kanaiy länglich angeordnet wird, während Kanal q nur eine einfache Oeffnung ist. Dasselbe kann mit den Längenverhältnissen der nachgenannten Kanäle η und i der Fall sein, g ist ein in Längsrichtung durch den Kolben hindurchgeführter Kanal, der einerseits durch die Kanäle r mit dem Ringkanal q und durch die Kanäle i mit dem Ringkanal η in Verbindung steht; durch die Länge des Kanals η ist der Kanal g bei jedweder Stellung des Kolbens mit ersterem stets in Verbindung. Von dem Kanal g führen die Kanälej' nach der Kolbenaufsenfläche, und zwar in der Nähe des Ringstückes s an der Treffstelle der grofsen und kleinen Kolbenbohrung. Kanal g ist am besten cylinder-^

förmig und in ihm ist ein hohler Kolbenschieber h mit Todtgang genau passend eingesetzt, welcher sich ungehindert hin- und herverschieben kann. Aufsen an diesem Kolbenschieber befindet sich eine ringförmige Einschnürung t zur Bildung eines Kanals von genügender Länge, um über die Kanäle r und j zu treten und diese mit einander zu verbinden, wenn der Kolbenschieber am. äufseren Ende des Kanals g steht (Fig; ι). In der Wandung des Kolbenschiebers befinden sich ferner ein Kanal /, welcher über die Kanäle j zu stehen kommt, wenn sich ersterer am hinteren Ende des Kanals g befindet (Fig. 2), sowie die Kanäle k, welche von innen nach aufsen führen und über die Kanäle i treten, wenn der Kolbenschieber am äufseren Ende des Kanals g steht (Fig. 1). Aufserdem befindet sich an der Umfläche des Kolbenschiebers, h noch eine ringförmige Einschnürung u derart angeordnet, dafs sie bei keiner Kolbenschieberstellung zwei der Kanäle ij oder r verbindet. Diese Einschnürung dient zur Aufnahme von Schraubenfedern ν w, welche mit ihren einander gegenüberstehenden Enden gegen einen in das Innere des Kanals g im Kolben d fest eingesetzten Ring-χ anliegen. Die äufseren Enden der Schraubenfedern liegen an den Enden der Einschnürung u gegen den Kolbenschieber h an, und die Federkraft dieser Schraubenfedern ist gegenseitig so bemessen, dafs sie für gewöhnlich diesen Kolbenschieber in der in Fig. 1 ersichtlichen Stellung halten, gleichzeitig aber nachgeben, wenn der Kolbenschieber durch sein Beharrungsvermögen in der weiter unten beschriebenen Weise gegen sein anderes Hubende verschoben wird. Am linksseitigen Ende des Kolbens d befindet sich eine Vertiefung zum Einsetzen des anzutreibenden Werkzeuges, während der Cylinder α mittelst eines einschraubbaren Deckels b abgeschlossen ist.

Am Ende des Kanals g befindet sich ein Stopfen m zur Begrenzung der Kolbenschieberbewegung, während zwischen Cylinderdeckel oder Kopf und Kolben eine Schraubenfeder.^ eingelegt ist, um den Kolben selbstthätig an sein äufseres Hubende zurückzuführen, wenn der Cylinder mit seiner Kraftzuleitung aufser Verbindung gebracht ist, um die Theile in die zum Anlassen geeignete Stellung überzuführen.

Der Arbeitsvorgang ist folgender: Befinden sich die Theile in der Stellung Fig. 1 zum Anlassen der Antriebvorrichtung, so wird Prefsluft durch Kanal f zugeführt, welche dann durch den Kanal q, die Kanäle r, Kanal t und Kanal _/ an die Differentialringfläche jam Kolben herantritt und letzteren an das hintere Ende des Cylinders treibt; dabei wird die im hinteren Theile des Cylinders eingeschlossene Luft durch Kanal g, Kolbenschieber /2, Kanäle k und z, Kanal η nach dem Auspuffkanal 0 geleitet.

Trifft der Kolben an das hintere Ende des Cylinders an, so wird seine Verschiebung unterbrochen und der Kolbenschieber h bewegt sich durch sein Beharrungsvermögen im Kanal g zurück, bis er gegen den Stopfen m antrifft. Die Theile befinden sich dann in der Stellung Fig. 2 , in welcher die Einlafskanäle f und r vom Arbeitsraum im Cylinder abgesperrt werden, dagegen der Raum ^ im Cylinder an der Schulterfläche s mit dem hinteren Theil des Cylinders durch die Kanäle j I und den Kanal im Kolbenschieber h in Verbindung gesetzt wird, wobei die Auspuffkanäle vom Inneren dieses Kolbenschiebers durch Trennen der Kanäle i und k abgesperrt werden. Darauf strömt die unter Druck stehende und im Raum \ befindliche Luft nach dem hinteren Ende des Kolbens und letzterer wird durch die Expansion nach aufsen verschoben, wobei der Luftdruck auf den Quadratcentimeter immer mehr abnimmt, da sich die Kolbenbewegung fortsetzt und der Raum, in welchem die Treibflüssigkeit expandiren kann, zunimmt. Wird die Vorwärtsbewegung des Kolbens unterbrochen, was durch Anstofsen an das Cylinderende . oder durch Anstofsen des Werkzeugs gegen irgend welchen Gegenstand erfolgen kann, ehe das Hubende erreicht ist, so verschiebt sich Kolbenschieber h durch sein Beharrungsvermögen so lange weiter, bis er an das Ende des Kanals g gelangt, worauf der Kolbenschieber in die in Fig. ι ersichtliche Stellung übergeführt wird. Darauf wird eine andere Füllung Treibflüssigkeit vom Einlafskanal f in den Raum \ eingelassen, und etwa unter Druck am Kolbenende zurückbleibende Treibflüssigkeit tritt durch die Kanäle k i und 0 nach aufsen, wodurch die Kolbenbewegung umgekehrt wird und sich der beschriebene Arbeitsvorgang wie vorher wiederholt.

Zur Sicherung des Anlassens des Kolbens mufs der Kanal t über den Kanälen j und r liegen und der Kolben sich am äufseren Ende seines Hubes befinden. Es ist dies nicht immer die Stellung der Theile, wenn die Treibflüssigkeit abgesperrt wird; wenn daher der Kolben am hinteren Ende seines Hubes zum Stillstand kommen sollte, so mufs er an das andere Ende verschoben werden, um ein Anlassen des Werkzeuges zu ermöglichen. Um dieses Anlassen selbstthätig bewirken zu lassen, wird die Verschiebung des Schiebers nach seiner äufsersten Stellung durch Schrauben- (Spann- oder Druck-) federn ν n> bewirkt, welche (wie oben angeführt) den Schieber für gewöhnlich in seiner Stellung (Fig. 1) halten. Ist die Treibflüssigkeit abgesperrt, so drückt die Schraubenfeder y den Kolben selbstthätig nach seinem äufseren Hubende, so dafs, gleichviel wo der Kolben während seines Hubes zum Stillstand gebracht wird, derselbe unmittelbar die für das

Anlassen nöthige Stellung einnimmt. Steht der Cylinder ganz oder nahezu aufrecht und ragt der Kolben nach unten, so ist diese Feder nicht nöthig, denn die selbsttätige Rückbewegung des Kolbens wird durch seine Schwere bewirkt.

Die Anordnung der Kanäle und Durchlässe nach Fig. ι und 2 kann eine Abänderung erfahren oder es können mehr als ein durch sein Beharrungsvermögen sich verschiebender Schieber zur Anwendung gelangen, ohne dadurch vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können die Theile so angeordnet werden, dafs die Treibflüssigkeit mit Hochdruck wirkt, um den Kolben nach aufsen zu verschieben, und dafs die Rückwärtsbewegung durch Expansion erfolgt.

Die den Kolbenschieber h verschiebenden Federn können in denselben oder an dessen Enden eingesetzt sein oder zur Hervorrufung der oben angegebenen Wirkung in jedweder anderen Weise angeordnet werden.

Fig. 3 zeigt eine Antriebvorrichtung, welche nach denselben Grundsätzen wie diejenige nach Fig. ι arbeitet; bei derselben ist aber die Stellung der Kanäle eine andere. Zur Bezeichnung der Theile sind dieselben Buchstaben gewählt wie in Fig. 1. Diese Antriebvorrichtung nach Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. ι dadurch, dafs der Einlafskanal f in die kleinere Bohrung des Cylinders mündet und der Kanal / sich im Kolben befindet; dieser Kanal I erstreckt sich vom Kolbenschieber h nach der hinteren Fläche des Kolbens.

Die Wirkungsweise dieser abgeänderten Antriebvorrichtung ist folgende: Die Luft strömt von f durch die Kanäle r t und j an die Ringfläche s und verschiebt den Kolben c nach rechts; erreicht letzterer das Ende seines Hubes, so verschiebt sich Kolbenschieber h in die Stellung Fig. 3 a. Kanal r ist geschlossen und die Luft strömt von s durch die Kanäle t und / an die hintere Fläche des Kolbens, der hierdurch wieder nach links verschoben wird, da die hintere Fläche des Kolbens gröfser als die Kolbenringfläche s ist.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der unmittelbar wirkende Druck zur Verschiebung des Kolbens nach aufsen benutzt wird, während der Rückgang durch Expansion der treibenden Flüssigkeit bewirkt wird, die am äufseren Hubende zutritt. Bei dieser Anordnung hat der Kolben dreierlei Durchmesser; Theil b am hinteren Ende des Kolbens erstreckt sich nach aufsen durch den Cylinder hindurch und der Ring c trifft gegen den den Kolbeneingang begrenzenden Einsatz m. Beim Arbeitsvorgang dieser Ausführungsform gelangt die Prefsluft vom Kanal f durch Kanal q, Kanal r, Kanal t in den Raum zwischen dem Kolben c und dem unter Federdruck stehenden Einsatz b am Ende dieses Kolbens und treibt den letzteren nach vorwärts, wobei die vor dem Kolben c stehende Luft durch die Kanäle j I i und η hindurch zum Auspuffkanal 0 gelangt. Wenn der Kolben in seiner Bewegung aufgehalten wird, so bewegt sich der Schieber durch sein Beharrungsvermögen nach vorwärts, infolge dessen werden Auspuff und Einlafsöffhung abgesperrt und der Theil hinter dem Kolbentheil c wird mit dem Raum vor diesem Theil durch einen die Wandung des Kolbenschiebers h an seinem rechtsseitigen Ende durchbrechenden Kanal, durch die Bohrung im Kolbenschieber h und durch die Kanäle e und j in Verbindung gesetzt (Fig. 4 a). Die Prefsluft im Cylinder expandirt dann in diesem Raum vor dem Kolben und treibt den Kolben nach rückwärts, bis am Ende seines Rückganges der Schieber durch das Beharrungsvermögen in die in Fig. 4 ersichtliche Stellung zurückbewegt wird.

In Fig. 5 ist eine Ausführung dargestellt, die derjenigen nach Fig. 1 ähnlich ist, nur dafs zwei durch Beharrungsvermögen verschobene Schieber h h¹ zur Verwendung gelangen. Ein Stopfen trennt diese Schieber von einander und bildet die Begrenzung des links liegenden Schiebers bei dessen Rückwärtsbewegung. Die Luft tritt durch Rohr f ein, gelangt durch die Kanäle q r und den im links liegenden Schieber h befindlichen Kanal / in das Innere des genannten Schiebers h und dann nach einem hinter der Schulter s befindlichen Räume; auf diese Weise wird der Kolben nach rückwärts bewegt. Erreicht der Kolben das Ende seines Hubes, so werden die Schieber h h¹ durch ihr Beharrungsvermögen nach rückwärts verschoben (Fig. 5 a), infolge dessen der Kanal r geschlossen, die Zuleitung von Luft abgesperrt und der Raum im Cylinder entsprechend dem Raum % in Fig. 2 und 4 mit dem Raum hinter dem Kolben in Verbindung gesetzt. Dieser Kanal bleibt bei der Rückwärtsbewegung des rechts liegenden Schiebers h offen, wobei die Auspuffkanäle i und 0 von dem Raum hinter dem Kolben durch dieselbe Rückwärtsbewegung dieses Schiebers abgesperrt werden. Der Kolben wird hierauf nach vorwärts getrieben; wird dann seine Bewegung unterbrochen, so .werden die durch ihr Beharrungsvermögen verschobenen Schieber wieder in die in Fig. 5 ersichtliche Stellung zurückgeführt, und die beschriebenen Arbeitsvorgänge wiederholen sich.

Die Wirkungsweise der Schieber ist selbstthätig, die Anordnung derselben eine einfache, und infolge der Verbundwirkung der Vorrichtung kann die unter einem hohen Druck zugeführte treibende Flüssigkeit bei einem sehr geringen Druck auspuffen und wird auf diese Weise eine grofse Ersparnifs erzielt.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:.
   Drucklufthammer mit Differentialkolben und darin sich verschiebendem Steuerventil, dadurch gekennzeichnet, dafs der oder die in den Differential kolben (c) eingesetzten röhrenförmigen Steuerventile (h) nach Vollendung oder bei Unterbrechung des Kolbenhubes durch ihr Beharrungsvermögen sich derart verschieben, dafs die Zuleitung von Druckluft abgesperrt und die in dem Cylinder eingeschlossene Druckluft nach der anderen Seite des Kolbens geleitet wird, um durch Expansion den Kolben nach der anderen Richtung zu treiben.

   Ausführungsform des Drucklufthammers nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Schraubenfedern (v m>), welche um den röhrenförmigen Steuerschieber (h) herumgelegt sind und nach dem Anhalten der Antriebvorrichtung den Schieber (h) wieder in die zum Anlassen des Werkzeuges geeignete Stellung zurückführen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.