DE219694C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 219694 KLASSE 49 e. GRUPPE

Firma J. A. MAFFEI in MÜNCHEN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. März 1908 ab.

Die Erfindung bezweckt, solche Lufthämmer, bei denen die oberen und die unteren Arbeitsräume 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

ίο des von Hand einzustellenden Schiebers eine andere Arbeitsweise des Hammers entspricht, während bei einer bestimmten Schieberlage die Steuerung durchaus selbsttätig erfolgt. 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 Schieber- gehäuses 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 rechtwinklig 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.

Im Antriebszylinder α grenzt der stufenförmige Pumpenkolben c unten den Arbeitsraum e und oben den Arbeitsraum f ab, ebenso im Arbeitszylinder b der Bärkolben d unten den Arbeitsraum g und oben den Arbeitsraum h. Von den unteren Arbeitsräumen e und g zweigen die Kanäle * und k, von den oberen Arbeitsräumen die Kanäle I und m ab, derart, daß die zusammen genannten Kanäle einander gegenüber im zylindrischen Spiegel η des Schiebers 0 münden. Es ist zu möglichster Verkürzung des Schiebers dienlich, aber nicht unbedingt notwendig, die Kanäle vor ihrer Ausmündung nach dem Schieberspiegel gegen die Mitte der Zylinder hin verlaufen zu lassen.

Der Stufenkolben c besitzt einen stangenartigen hohlen Fortsatz p, der in einer Dichtungsbüchse q seine Führung findet. Diese Dichtungsbüchse ragt mit einer oberen ringförmigen Verlängerung in den Arbeitsraum e hinauf und ist ringsum mit Öffnungen r für den Eintritt der Außenluft 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 Zylinderdeckel 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

(2. Auflage, ausgegeben am 20. April igio.J

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 (Fig. i) versehenen Zweigkanal über. Unterhalb dieses Zweig-" kanales befindet sich ein nur nach innen (unten) sich öffnendes Rückschlagventil v. Ferner be-

, findet sich in der Wandung des Bärzylinders ein zweiter Umlaufkanal w, der bei der oberen Totlage des Kolbens d die beiden Arbeitsräume g und h verbindet. An der unteren Mündung dieses Kanales w befindet sich das Rückschlagventil x, welches sich nur unter Überdruck im Raum g, also nach außen, zu öffnen vermag. Der Einstellschieber 0 wird von zwei im Querschnitt länglich runden . Hauptkanälen y, ζ durchsetzt, deren Mittelachsenabstand mit dem der Mündungen der Kanalpaare i, k und Z, m übereinstimmt und die an ihren Enden in Erweiterungsnuten auslaufen. Der untere Hauptkanal ζ geht nach der Bärseite zu in eine als Kanalerweiterung wirkende Verteilungsnüt über, die ihn zugleich mit dem auf der Bärseite gelegenen Ende des Nebenkanales 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 Nebenkanales 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 ζ verlaufenden Lufteintrittskanal 7 verbunden ist. An. der Rückseite des Schiebergehäuses führt eine Bohrung 9 (Fig. 2 a) nach außen, die durch ein nur nach innen sich öffnendes Rückschlagventil 10 abgeschlossen ist. 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.
[ , Zwischen den beiden Hauptkanälen y und z, des Einstellschiebers befindet sich ein frei durchgehender Querkanal 12, dem im Schiebergehäuse einerseits eine in die Mitte des Bärzylinders mündende Umleitung 11 (Fig. 2 und 2 a), andererseits eine in die Außenluft mündende Öffnung 13 (Fig. 2 a) entspricht.

Schließlich besitzt der Schieber ein mit dem unteren Ende ins Freie mündendes, winkelförmig verlaufendes Kanälchen 6 (Fig. 5 a), dessen oberes,Ende vor die Mündung des Kanales k des .

Bärzylinders gebracht werden kann.

In bekannter Weise wird der Purrtpenkolben mittels eines Schubkurbelgetriebes 14, 15 (Fig. 1) angetrieben und der Schieber mittels des an dem festen Zapfen 16 angreifenden Hebelgestänges 17, 18, 19 eingestellt.

Die Arbeitsweise des Hammers ist folgende: Sollen regelmäßig aufeinanderfolgende schwere Schläge ausgeübt werden, so wird der Schieber so eingestellt, daß die Mittelachse der Kanäle y, ζ mit den Mitten der Mündungen der Kanalpaare i, k und /, m zusammenfällt (Fig. 1). Dann ergibt sich folgender Arbeitsgang:

Wie bereits erwähnt,, herrscht bei der oberen Totlage des Pumpenkolbens in den beiden Pumpenräumen e und f infolge Zutritts der Außenluft durch den Löcherkranz r und den Umlaufkanal s atmosphärischer Druck. Bei Beginn der Abwärtsbewegung des Kolbens wird sowohl jener Löcher kranz als auch die untere Mündung des Umlauf kanales s abgedeckt, so daß im Raum f Verdünnung, im Raum β hingegen Verdichtung der Luft eintritt und der Bärkolben mit der dem Druckunterschied entsprechenden Kraft angehoben wird. Kurz bevor der Bärkolben seine obere Totlage erreicht, wenn also die obere Mündung des Kanales m vom Bärkolben bereits überdeckt ist, tritt Druckluft durch das Ventil χ und den Umlaufkanal w aus dem Raum g in den Raum h über, so daß sich über dem Bärkolben ein zur Verhütung zu harten Rückschlages hinreichendes Luftkissen bildet. Beim nachfolgenden Aufwärtsgang des Pumpenkolbens mindert sich die Spannung unter dem Bärkolben, 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 Kanales m dadurch, daß durch den Umlaufkanal t vom oberen Raum des Pumpenzylinders her verdichtete Luft zutritt, sobald die sich ausbildenden Druckunterschiede ausreichen, um das im Deckel des Bärzylinders vorgesehene Rückschlagventil υ zu eröffnen. In der oberen Totlage des Pumpen- ■ kolbens 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 bzw. mit der Luftaustrittsöffnung 13 zusammenfällt (Fig. 5). Dabei tritt das linke Ende des Hauptkanales y mit der Außenluft so in Verbindung, daß der Durchtrittsquerschnitt klein bleibt, also ein Drosselungswiderstand erzeugt wird, und der Mündung des Kanales i kommt die schmale Wand gegenüber zu stehen, welche den Hauptkanal ζ vom Nebenkanal 3 trennt. Hierdurch wird einerseits die Saugwirkung, die der Arbeitsraum / des Pumpen-

Zylinders beim Äbwärtsgang des Pumpenkolbens auf den Bärkolben ausübt, zwar nicht völlig aufgehoben, aber doch wesentlich verringert, andererseits, sobald der aufsteigende Bärkolben die Umleitung ii freigibt, die Ansammlung von Druckluft unter dem Bärkolben unterbrochen und der Raum g mit Luft von atmosphärischer Spannung gefüllt. Infolgedessen steigt der Bärkolben mit seiner Unterkante gerade nur

ίο ein wenig über die Mündung der Umleitung empor. Bei dem nachfolgenden Aufwärtsgang des Pumpenkolbens wird zunächst durch die Leitung 12, 11 Luft aus dem Arbeitsraum g zurückgesaugt, wobei allerdings der Zutritt

von Außenluft durch die Öffnung 13 die Saugwirkung abschwächt. Hierdurch beginnt der Bärkolben teils unter dem Einfluß seines Eigengewichtes, teils unter dem Einfluß der geringen verbleibenden Saugwirkung seine Fallbewegung.

Sobald der Bärkolben mit seiner .Unterkante die Mündung der Leitung 11 überschnitten hat, also keine_: Außenluft mehr durch Öffnung 13 eintreten kann, wird die Saugwirkung stärker. Trotzdem bleibt das 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 ζ 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 Pumpenkolbehs beschleunigt, so daß ein mittelstarker Schlag zustande kommt.

Soll der Bär ganz leichte Schläge geben, so wird der Schieber um so viel weiter nach oben verstellt (Fig. 5 a und 2 a), daß der Hauptkanal ζ mit dem Kanal i des Pumpenzylinders außer Verbindung tritt. Dann deckt sich die Mitte des Rückschlagventils 2 ungefähr mit der Mitte der Mündung des Kanales k des Bärzylinders. Der Hauptkanal y rückt dabei um so viel weiter nach oben, daß durch seinen linken oberen Fortsatz sowohl in den Kanal m des Bärzylinders als auch in den Kanal I 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

nieder gehende 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 e des Pumpenkolbens Frischluft gesaugt; das Ventil 2 des Schiebers ist dabei geschlossen.

Beim nachfolgenden Niedergang des Pumpenkolbens schließt sich das Ventil 10, so daß die Luft unter dem Pumpenkolben verdichtet wird und das bis dahin geschlossen gebliebene Ventil 2 sich öffnet. Die verdichtete Luft tritt nunmehr in den Arbeitsraum g des Bärzylinders über und hebt den Bärkolben so weit an, bis seine Unterkante den gegen die Außenluft nur teilweise geöffneten Umleitungskanal 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 Luftkissen, so daß sich nur ein ganz leichter Schlag ergibt. "

Wird der Schieber noch um so viel weiter nach oben verstellt, bis er den Umleitungskanal 11 vollständig abschließt (Fig. 6), so kann die Druckluft, die durch das Rückschlagventil· 2 unter den Bärkolben gelangt ist, aus dem Arbeitsraum g überhaupt nicht mehr entweichen, so daß der Bär dauernd hochgehalten wird.

Bei der obersten Stellung des Schiebers (Fig. 7) gelangt die Unterkante des Kanälchens 6 mit der des Kanales k zur Deckung und kommt der untere Hauptkanal ζ mit dem oberen Kanal m des Bärzylinders in Verbindung. Dann wird bei der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens in gleicher Weise, wie soeben beschrieben, durch das Gehäuseventil 10 und die Kanäle 9, 8, 7, 5, 4, i Frischluft in den Arbeitsraum e gesaugt. Beim Niedergang des Pumpenkolbens dagegen wird die verdichtete Luft durch die Kanäle i, 4, 3, z, m in den oberen Arbeitsraum des Bärzylinders gepreßt. Gleichzeitig entweicht durch das Kanälchen 6 alle unter dem Bärkolben auf-. gespeicherte Luft allmählich ins Freie. Infolge- ioo dessen wird der Bär sanft auf das Werkstück gesetzt und dann fest daraufgepreßt.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Lufthammer, bei welchem die Verbindungskanäle zwischen Antriebszylinder und Bärzylinder von einem gemeinsamen Schieber durchschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Doppelwirkung des Antriebszylinders (a) zur Ausübung schwerer no Schläge bei tiefster Stellung des Steuerschiebers (0) dessen in bekannter Weise frei durchgehende Hauptkanäle (y und z) den Kanälen (I, m und *, k) des Antriebsrad und Bärzylinders (b) gegenüberstehen, während bei Höherstellung des Schiebers zum leichten Schlagen und zum Hochhalten sowie zum Niederdrücken des Bären zwecks Ausschaltung des oberen Arbeitsraums ff) des Antriebszylinders der Kanal (y) ganz mit der Frischrpft in Verbindung gebracht, dagegen der untere Kanal (z) bzw. das

   Rückschlagventil (2) und der Nebenkanal (3) entweder zum leichten Schlagen und zum Hochhalten des Bären mit dem unteren Kanal (k) des Bärzylinders, oder zum Niederdrücken des Bären mit dem oberen Kanal fm) des Bärzylinders durch Höhenverstellung des Steuerschiebers fo) in Verbindung gebracht wird.
   2. Ausführungsform des Lufthammers

   ίο nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unter den beiden Hauptkanälen an-

   . geordnete Nebenkanal (3) des Schiebers fo) mit dem Außenluftventil (10) durch einen Kanal (4, 5, 7, 8) in Verbindung steht, dessen Mündung . zur Ausübung leichter Schläge sowie zum Hochhalten und zum Niederdrücken des Bären einem durch das Außenluftventil (10) verschließbaren Kanal (9) des Schiebergehäuses gegenübergebracht wird.

   3. Ausführungsform des . Lufthammers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber fo) zwischen seinen beiden Hauptkanälen fy, z) eine Querbohrung (12) besitzt, die mit einer von der Mitte des Bärzylinders ausgehenden Umleitung (11) und einer im Schiebergehäuse vorgesehenen Luftöffnung (13) gleichzeitig zur Deckung gebracht werden kann.

   4. Ausführungsform des Lufthammers nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Höchststellung des Schiebers fo) dessen Nebenkanal (3) mittels einer auf der Bärseite den Hauptkanal (z) überschreitenden Fortsetzung mit dem oberen Arbeitsraum ff) des Bärzylinders in Verbindung gebracht werden kann, um ein sanftes Aufsetzen und nachheriges Pressen auf das Werkstück zu bewirken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.