DE229046C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Ja 229046 KLASSE 49 e. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Januar 1909 ab.

Die Erfindung betrifft einen Luftdruck-

harnmer mit getrenntem Luftpumpen- und Bärzylinder und mit besonderem Luftspeicher, der bei jedem Hube des Luftpümpenkolbens Druckluft empfängt.

Bei den bisherigen Hämmern dieser bekannten Gattung wurde dem Luftspeicher bei Einzelschlägen sowohl zum Schlagen als auch zum Heben des Hammers Luft entnommen,

to sein Energievorrat also um den Betrag verringert, der. zum Heben des Hammers verwendet wurde. Bei der Entnahme großer Luftmengen und bei wiederholten Einzel-. schlagen reicht oft die im Luftspeicher angesammelte Energie nicht aus. Der Vergrößerung des Luftspeichers ist aber mit Rücksicht auf die Abmessungen der übrigen Hammerteile eine Grenze gezogen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, diesen Energieverlust im Luftspeicher zu vermeiden. Der Raum oberhalb des Kolbens des Bärzylinders, der im folgenden kurz mit »Schlagraum« benannt werden möge, ist deshalb sowohl mit dem Druckraum des Luftpumpen-Zylinders als auch mit dem Luftspeicher verbunden, während . der Raum unterhalb des Kolbens des .Bärzylinders, der im folgenden mit »Hubraum« bezeichnet wird, nur mit dem Druckraum des Luftpumpenzylinders in Verbindung steht, so daß die im Luftspeicher angesammelte Energie nur zum- Schlagen, aber nicht zum Heben des Bars verwendet wird. Das Heben des Bars, wozu eine verhältnismäßig geringe Kraft erforderlich ist, wird nur durch den Luftpumpenkolben allein bewirkt.

Zur Steuerung wird ein Kolbenschieber benutzt, und zwar in der Weise, daß die Steuerungskanäle, die von dem Schieberzylinder zu den Zylindern der Luftpumpe und des Bars sowie zum Luftspeicher und Auspuff führen, in bekannter Weise zu den betreffenden Schieberkanälen in der Vertikalebene versetzt liegen, damit durch Achsialverschiebung des Schieberkolbens die Steuerung und durch Drehung desselben Schieberkolbens die Drosselung bewirkt werden kann.

Um bei Einzelschlägen den Bär unabhängig von dem Luftpumpenzylinder und nur durch die im Luftspeicher angesammelte Energie schlagen zu lassen, erfolgt der Antrieb für die Achsialverschiebung des Kolbenschiebers in der Weise, daß das angetriebene Glied des Kolbenschiebers mit seinem treibenden Glied durch Kraftschluß verbunden ist, der durch einen auf der Welle des angetriebenen Gliedes losen Handhebel aufgehoben werden kann, dessen Ausschlag entweder das Heben des Bars veranlaßt oder den Kolbenschieber in die Stellung bringt, in welcher der Luftspeicher mit dem Bärzylinder in Verbindung kommt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen;

Fig. i einen Längsschnitt durch den Luftpumpen- und Bärzylinder sowie durch den Luftspeicher,

Fig. 2 einen Aufriß,

Fig. 3 bis 8 und Fig. io verschiedene Schnitte durch die Steuerungskanäle,

Fig. 9 einen Schnitt durch den Kolbenschieber.

Der Hammerbär α trägt oben den Kolben b,

to der sich luftdicht im Bärzylinder c bewegen kann. Der schwächere Teil des Bars α wird in der zylindrischen Verlängerung d des Bärzylinders c geführt und ist mit einem Kolbenring e versehen, um unter Vermeidung einer Stopfbüchse den Bärzylinder nach unten luftdicht abzuschließen. Oben ist der Bärzylinder durch einen Deckel f abgeschlossen. Durch den Kolben b wird der Bärzylinder c in den (oberen) Schlagraum g und den (unteren) Hubraum h geteilt.

In dem Luftpumpenzylinder i bewegt sich der Kolben k, an dem unten der Preßluftkolben I angegossen ist, dessen Stange m in der Stopfbüchse des Deckels η geführt und durch eine Kurbelstange von der Kurbelwelle 13 (Fig. 2) angetrieben wird. Der Deckel 0 schließt den Pumpenzylinder i nach oben ab, während unten in gleicher Weise wie beim Bärzylinder die Stopfbüchse durch den Kolbenring p vermieden ist. Der Kolben k bildet oben den Druckraum q und unten den Druckraum r. Der unter dem Kolben I befindliche Raum s ist durch ein Rückschlagventil t mit dem Luftspeicher u verbunden.

Von den Zylindern c und i sowie dem Kompressionsraum u führen Steuerungskanäle v, w, x, y, ζ in den Zylinder 1 des Kolbenschiebers 2.

Der Kanal ν führt von dem Schlagraum, g des Bärzylinders c in den Zylinder 1 des Kolbenschiebers 2; der Kanal w führt von dem Druckraum q des Luftpumpenzylinders ebenfalls in den Zylinder des Kolbenschiebers. Beide werden durch den Kanal 3 des Kolben-Schiebers 2 miteinander in Verbindung gebracht (Fig. 3), oder der Kanal ν wird durch den Kanal 5 des Kolbenschiebers 2 mit der Auspufföffnung 7 in Verbindung . gebracht (Fig. 5). Außerdem wird der Kanal ν durch den Kanal 8 des Kolbenschiebers 2 mit dem zu dem Luftspeicher u führenden Kanal ζ in Verbindung gebracht (Fig. 7).

Der Kanal x. (Fig. 4, 6, und 8) führt von dem Hubraum h des Bärzylinders c in den Zy-

.55 linder 1 des Kolbenschiebers 2; der Kanal y führt von dem Druckraum r des Luftpumpenzylinders ebenfalls in den Zylinder 1 des Kolbenschiebers 2.

Durch den Kolbenschieber 2 können folgende Verbindungen erreicht werden.

Die öffnung 6 des Kolbenschiebers 2 bringt den. Hubraum h des Bärzylinders durch den Kanal χ mit dem Auspuff 7 in Verbindung (Fig. 4).

Der Kanal 4 des Kolbenschiebers 2 bringt den Hubraum h des Bärzylinders durch die Kanäle χ und y mit dem Druckraum r des Luftpumpenzylinders in Verbindung (Fig. 6).

Der Kanal 9 des Kolbenschiebers 2 bringt den Hubraum h des Bärzylinders durch den Kanal χ mit dem Auspuff 7 in Verbindung (Fig. 8); dieses geschieht, wenn bei Einzelschlägen nur mit der Luft im Kompressionsraum gearbeitet wird.

Der Kanal ζ bringt, wie bereits für Fig. 7 erwähnt, den Luftspeicher u durch die öffnung 8 und den Kanal ν mit dem Schlagraum g des Bärzylinders in Verbindung.

Die Kanäle 3, 4, 5, 6, 8, 9 stellen hiernach folgende Verbindungen her:

Die Kanäle 3 und 4 des Kolbenschiebers 2 bringen die Zylinderräume g und q bzw. h und r miteinander in Verbindung. Die Öffnungen 5 und 6 verbinden die Zylinderräume g und h mit der offenen Höhlung 7 (Auspuff) des Schiebers 2.

Der Kanal 8 ermöglicht die Verbindung des Luftspeichers u mit dem Schlagraum g (Fig. 9 und 7). ·

Die öffnung 9 des Schiebers verbindet den go Hubraum h mit dem Auspuff 7 (Fig. 9 und 8).

Die Kanäle ν, w, x, y, ζ liegen zu den Kanälen 3, 4, 5, 6, 8, 9 in der Vertikalebene versetzt, so daß durch Achsialverschiebung und Drehung desselben Zylinderschiebers einmal die Steuerung und dann auch die Drosselung bewirkt werden kann.

Die Achsialverschiebung des Schieberzylinders 2 erfolgt durch die Zahnstange 10 (Fig. 2 und 9), das in diese eingreifende Zahnrad 11 und den auf der Zahnradwelle aufgekeilten Hebel 12, welcher durch die Nockenscheibe 14 der Kurbelwelle 13 vermittels der unter den Hebel 12 stoßenden Stange 15 regelmäßig gehoben und durch die Feder 16 gesenkt wird. Die Feder 16 ist an der Verlängerung des um die Zahnradwelle lose schwingbaren Handhebels 17 befestigt. Der Handhebel 17 kann mit seiner Klinke 18 in den Rasten 19,20 festgestellt werden. Die Rast 19 bestimmt die Stellung, in welcher Reihenschläge von dem Luftpumpenzylinder aus erfolgen. Die Rast 20 bestimmt die Ruhestellung des Bars, wie weiter unten beschrieben wird.

Der Hebel 22 (Fig. 2) gestattet ein Verdrehen des Schiebers 2 um seine Achse, wodurch die Verbindungskanäle verengt und die überströmende Luft zur Verminderung der Schlagstärke des Bars gedrosselt wird.

Die Saugventile 23, 24 (Fig. 1 und 2) ver-

sorgen die Räume q und r bzw. s des Luftpumpenzylinders mit Luft. Die Ventile 25, 26 sind nach außen öffnende Rückschlagventile und verhindern einen zu hohen Druck in den Räumen q und r des Luftpumpenzylinders, Ventil 27 in dem Luftspeicher. Das in den Kanal y eingebaute Ventil 28 (Fig. 4, 6 und 8) verhindert den Rücktritt der Luft aus dem unteren Raum h des Bärzylinders, so daß der Bär in seiner Höchstlage festgehalten wird, wenn der Schieberkanal 4 die Kanäle x, y verbindet (Fig. 6) und der Luftpumpenkolben k sich aufwärts bewegt.

Der Schieber 2 wird durch den Handhebel 17 in diese Stellung gebracht dadurch, daß ein Stift 21, der an dem verlängerten Handhebel 17 befestigt ist, den Hebel 12 mitnimmt und dadurch das Rad 11 dreht. Hierdurch wird der Kraftsehluß (Feder 16) zwischen der Stange 15 und dem Hebel 12 aufgehoben.

Die Wirkungsweise- des Hammers ist folgende : Geht der Luftpumpenkolben k aus der Stellung, in Fig. 2 und 9 nieder, so wird die Luft unter dem Kolben komprimiert, da der Ka-

nal y durch den Schieber 2 geschlossen gehalten wird. Sobald nun die Nockenscheibe 14 die Stange 15 hochdrückt, hebt sich der Hebel 12, und das auf derselben Welle sitzende Zahnrad 11 bewegt die Schieberstange nach unten, und zwar so weit, daß der Kanal 4 die Kanäle χ und y und somit die Zylinderräume h und r miteinander verbindet (Fig. 6). Die im Raum r komprimierte Luft kann nun unter den Bärkolben treten und diesen hochwerfen.

Gleichzeitig tritt die Öffnung 5 vor den Kanal ν und verbindet den Raum g durch Höhlung 7 des Kolbenschiebers 2 mit der Außenluft (Fig. 5). Sobald der Kolben b bei seinem Aufwärtsgange den Kanal υ verdeckt, wird die über dem Kanal ν abgeschlossene Luft komprimiert und wirkt in bekannter Weise als Luftbuffer, um ein Anschlagen des Bärkolbens an dem Zylinderdeckel f zu vermeiden. Beim Aufwärtsgange des Pumpenkolbens k bleibt der Schieber zunächst in seiner Lage stehen; trotzdem kann die im Raum h unter dem Bärkolben b befindliche Luft infolge des in den Kanal y eingebauten Ventils 28 (Fig. 6) nicht zurückströmen; der Bär bleibt in seiner Höchstlage stehen. Der Kolben k komprimiert bei seiner Aufwärtsbewegung die bei seinem Niedergange durch das Ventil 23 (Fig. 1) angesaugte Luft im Räum q, während er gleichzeitig durch das Ventil 23 Luft in den unteren Raum r ansaugt. Die Kompression der Luft im Raum q dauert so lange fort, bis die Nockenscheibe 14 die Senkung der Stange 15 zuläßt. Die Feder 16 zieht den Hebel 12 abwärts, wodurch sich der Schieber 2 aufwärts bewegt.

Die Schieberöffnung 6 verbindet den Kanal χ mit der Ventilhöhlung 7, also mit dem Auspuff (Fig. 4 und 9), während der Kanal 3 die Kanäle ν und w verbindet (Fig. 3 und 9). Die im Raum q komprimierte Luft kann in den Raum g oberhalb des Bärkolbens übertreten und diesen niederwerfen, während die unter dem Bärkolben befindliche Luft ins Freie entweichen kann.

Bei jedem Kolbenspiel der Luftpumpe wiederholen sich diese beiden Schieberstellungen; der Hammerbär schlägt mit voller Kraft. Sollen schwächere Schläge gegeben werden, so dreht man den Handhebel 22, wodurch die Kanäle durch den Schieber verengt werden und hierdurch die überströmende Luft gedrosselt wird.

Der Kolben I saugt bei seinem Aufwärtsgange durch das Ventil 24 Luft in den Raum s, komprimiert diese beim Niedergange und drückt die komprimierte Luft durch das Ventil t in den Kompressionsraum u. Soll nun die Hand-Steuerung zwecks Ausführung von Einzelschlägen in Kraft treten, so stellt man zunächst den Handhebel 17 aus der Rast 19 in die Rast 20, wodurch der Anschlag 21 den Hebel 12 hochhebt, so daß die Stange 15 denselben nicht mehr trifft. Der Schieber steht dann so, daß die unteren Zylinderräume h und r durch die Kanäle y, 4 und χ in Verbindung stehen und der obere Zylinderraum g durch die Öffnung 5 mit dem Auspuff verbunden ist (Fig. 5 und 6). Der Bär bleibt also in seiner obersten Stellung stehen. Will man nun einzelne Setzschläge ausführen, so stellt man den Hebel 17 ganz herunter, wodurch der Schieber die Stellung nach Fig. 7 für den oberen Zylinderraum g und nach Fig. 8 für den unteren Zylinderraum h einnimmt. Die Preßluft im Raum u tritt durch die Kanäle z, 8 und υ über den Bär und wirft diesen mit Wucht herunter, während unter dem Kolben die Luft durch öffnung 9 ins Freie entweichen kann. ^: Zum Heben des Bars geht man mit dem Handhebel 17 zur Rast 20 zurück, die Luft entweicht aus dem Raum g durch den Kanal ν und 5 ins Freie, während die Kanäle y, 4, χ die Räume r und h verbinden, . also der Bär hochgeworfen wird. Die komprimierte Luft des Luftspeichers, deren Druck durch Kolben I immer wieder aufgefrischt wird, dient also nur zum Niederwerfen des Bars zwecks Ausführung von Einzelschlägen, der Kolben k drückt ihn wieder in seine Hochstellung zurück.

Claims (3)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Luftdruckhammer mit getrenntem Luftpumpen- und Bärzylinder und mit besonderem Luftspeicher, welcher bei jedem Doppelhub des Luftpumpenkolbens Druckluft empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Ausführung von Einzelschlägen die

   Luft des Luftspeichers (u) nur zum Schlagen verwendet wird, während, das Anheben des Bars stets von der Luftpumpe (i) vorgenommen wird.
2. 2. Luftdruckhammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Niederwerfens des Bars der Steuerschieber (2) in seine Tiefststellung gebracht wird und so einerseits Luft aus dem Luftspeicher (u) durch die Kanäle (z, 8, v) in den Schlagraum (g), andererseits die Luft aus dem Hubraum (h) durch die Kanäle (x, oj in den Auspuff (7) strömt, zwecks Anhebens des Bars aber der Steuerschieber in die Mittelstellung gebracht und dadurch einerseits die Luft aus dem Druckraum (r) durch die Kanäle (y,^,x) in den Hubraum (h), andererseits die Luft aus dem Schlagraum (g) durch die Kanäle (v, 5) in den Auspuff (7) geleitet wird. .
3. 3. Vorrichtung zum Verschieben des Steuerschiebers, dadurch gekennzeichnet, daß das mit seinem treibenden, die selbsttätige Bewegung des Steuerschiebers (2) bei Reihenschlägen bewirkenden Glied (Stange 15) durch Kraftschluß (Hebel 12, Feder 16) verbundene angetriebene Glied (Zahnrad 11) zwecks Ausführung der Einzelschläge durch Drehung eines auf der Welle des angetriebenen Gliedes (Zahnrad 11) drehbaren Handhebels (17) außer Fühlung mit dem treibenden Glied (Stange 15) gebracht und so die willkürliche Verschiebung des Steuerschiebers (2) ermöglicht wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.