DE270391C

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Publication number: DE270391C
Application number: DENDAT270391D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVI 270391 -KLASSE 5 b. GRUPPE

in STUTTGART.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Januar 1913 ab.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung von Gesteinbohr- und Schrämmaschinen, bei denen die Bewegung des Schlagkolbens durch die Druck- und Saugwirkung einer einseitig wirkenden Luftpumpe vermittelt wird. Bei den bekannten Luftwerkzeugen dieser Art erfolgt die Umsteuerung des Luftdruckes jedesmal bei einer bestimmten Stellung des Pumpenkolbens.

ίο Diese Steuerung trägt den tatsächlichen Arbeitsvorgängen nicht genügend Rechnung, da die Bewegungen von Pumpen- und Schlagkolben niemals völlig gleichläufig oder gegenläufig sind. Für die Umsteuerung des Luftdruckes ist aber jedesmal die Stellung des Schlagkolbens maßgebend.

Demgegenüber wird gemäß der Erfindung die Umsteuerung des Luftdruckes durch den Schlagkolben selbst eingeleitet.

Die Umsteuerung des Luftdruckes bei Beendigung des Vorschießens des Schlagkolbens erfolgt durch ein Auspuffventil des Schlagzylinders, welches sich öffnet, sobald der Schlagkolben vorgeschossen ist. Infolgedessen entweicht die Druckluft aus dem Schlag- und Pumpenzylinder, so daß wieder Atmosphärenspannung herrscht und keine zusätzliche Saugarbeit erforderlich ist, durch welche erst Atmosphärenspannung erzeugt werden müßte.

Die Umsteuerung des Luftdruckes bei Beendigung der Rückwärtsbewegung des Schlagkolbens wird dadurch erreicht, daß der Verbindungskanal zwischen Pumpenzylinder und Schlagzylinder in einer Entfernung von dem hinteren Deckel des letzteren mündet, welche kleiner ist, als die'Mantellinie des Schlagkolbens. Infolgedessen wird die Saugwirkung auf den Schlagkolben selbsttätig unterbrochen, sobald dieser gegen Ende seiner Rückwärtsbewegung die Mündung des Verbindungskanals- überschneidet. Der Schlagzylinder muß naturgemäß so kurz gehalten werden, daß das Überschneiden auch bei einer Lage des Schlagzylinders eintritt, in welcher die volle Schwer- , kraft des Schlagkolbens der Saugwirkung entgegenarbeitet.

Durch das Abdecken der Mündung des Verbindungskanals wird außerdem Luft zwischen dem Schlagkolben und dem hinteren Zylinderdeckel eingeschlossen. Bei seiner weiteren Rückbewegung verdichtet der Schlagkolben die eingeschlossene Luft, bis die lebendige Kraft vernichtet, der Schlagkolben also zum Stillstand gekommen ist. In diesem Augenblick expandiert die eingeschlossene Luft wieder, so daß der Schlagkolben beginnt vorzuschießen. Es erfolgt die Umsteuerung des Luftdruckes und damit der Hubwechsel des Schlagkolbens demnach völlig selbsttätig durch den Schlagkolben, unabhängig von der Luftpumpe.

Zur Durchführung des von dem Schlagkolben selbst eingeleiteten Schlages ist aber die Mitwirkung der Pumpe erforderlich, d. h. die übrige zwischen Schlagzylinder und Pumpenzylinder eingeschlossene Luft muß eben-

falls verdichtet und dann mit der hinter dem Schlagkolben eingeschlossenen Luft wieder vereinigt werden. Diese Umsteuerung des Luftdruckes mittels der Luftpumpe braucht nicht genau zu der gleichen Zeit stattzufinden wie der Hubwechsel des Schlagkolbens, sie kann vielmehr auch etwas früher oder später vor sich gehen, ohne daß die Bewegung des Schlagkolbens hierdurch beeinflußt wird. Das angestrebte Ziel, nämlich Abhängigkeit der Umsteuerung des Luftdruckes von der Stellung des Schlagkolbens und Unabhängigkeit dieser Umsteuerung von der Stellung des Pumpenkolbens — wenigstens soweit letztere durch^ die infolge der großen schädlichen Räume gegeneinander versetzten Bewegungen von Schlag- und Pumpenkolben erforderlich erscheint -— ist demnach erreicht.

Die durch die Pumpe vermittelte Umsteuerung des Luftdruckes wird durch ein Saugventil des Pumpenzylinders eingeleitet, welches von dem Pumpenkolben freigegeben wird, wenn der Schlagkolben sich in der Nähe seiner hinteren Totlage befindet, also schon hinter dem Schlagkolben eingeschlossen ist. Durch dieses Ventil saugt die Pumpe Luft an, so daß sie unmittelbar bei Beginn ihres Verdichtungshubes mit der Verdichtungsarbeit beginnen kann. Die Menge der angesaugten Frischluft ist dabei so groß, daß nicht nur die nicht zu vermeidenden Luftverluste, sondern auch die hinter dem Schlagkolben eingeschlossene Luft ersetzt wird.

Die Vereinigung der von der Luftpumpe verdichteten Luft mit der hinter dem Schlagt kolben eingeschlossenen Luft erfolgt in dem Augenblick, in welchem der Schlagkolben über die Mündung des Verbindungskanals zwischen

• Pumpenz}? linder und Schlagzylinder wieder hinausgeschossen ist. Damit die Vereinigung aber nicht nur in diesem Augenblick, sondern stets dann vor sich geht, wenn der Druck

' beider Luftmengen gleich ist, geht von dem Verbindungskanal ein Zweigkanal aus, welcher in unmittelbarer Nähe des hinteren Zylinderdeckels in den Schlagzylinder mündet und durch ein sich nach dem Schlagzylinderinnern mündendes Ventil abgeschlossen ist.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel, und zwar als Handhammer dargestellt.

Fig. ι und 2 zeigen Schlag- und Pumpenzylinder bei verschiedenen Kolbenstellungen.
Die Bewegung des Pumpenkolbens i wird durch einen Kurbeltrieb von einem Elektromotor 0. dgl. eingeleitet. Das innere des Pumpenzylinders k steht durch Bohrungen I mit einer Kammer m in Verbindung, welche durch ein Saugventil h gegen die Außenluft abgeschlossen ist. Das obere Ende des Pumpenzylinders k mündet in einen Rohransatz 0, welcher durch einen auf der Zeichnung nicht dargestellten Schlauch mit dem Rohransatz φ des Schlagzylinders r verbunden ist.

Der Rohransatz ft steht mit dem Kanal q in Verbindung, der sich in die beiden Zweige g und e gabelt. Der Zweig g durchsetzt den hinteren Zylinderdeckel f achsial und ist durch ein sich nach dem Innern des Schlagzylinders r, öffnendes Ventil b abgeschlossen, welches bei dem gewählten Beispiel als einfaches Klappenventil ausgebildet ist. Der Zweig g kann selbstverständlich auch seitlich in den Zylinder r münden, sofern die Mündung unmittelbar neben dem Deckel f liegt, da er seine Funktion auch in diesem Falle erfüllt. Der Zweig e mündet in einer Entfernung von dem Deckel f, welche kleiner ist als die Mantellinie des Schlagkolbens c.

Der Schlagzylinder r besitzt ein bei dem gewählten Beispiel ebenfalls als Klappenventil ausgebildetes Druckventil α, dessen Öffnung α¹ , in einer Entfernung von dem Werkzeug s liegt, welche der Höhe des Schlagkolbens c entspricht. Am vorderen Zylinderende befinden sich Bohrungen v, so daß der Raum vor dem Schlagkolben c stets mit der Außenluft in Verbindung steht.

Die Wirkungsweise ist die in der Einleitung beschriebene. . ■ -

Bei der hinteren Endstellung des Schlagkolbens c (Fig. 1) hat sich zwischen diesem und dem hinteren Zylinderdeckel ein Luftpolster gebildet, welches den Hubwechsel des Schlagkolbens vermittelt. Der Pumpenkolben i saugt durch das Ventil h Frischluft an. Beim Verdichtungshub der Pumpe erfolgt die Vereinigung der hinter dem Schlagkolben eingeschlossenen Luft mit der von der Pumpe verdichteten Luft durch das Ventil b. Hat der Schlagkolben c seine vordere Endstellung erreicht (Fig. 2), so entweicht die Druckluft durch das Ventil a. Hierdurch wird ohne weiteres wieder Atmosphärenspannung hergestellt. Naturgemäß kann in dem Handgriff des Werkzeuges die an sich bekannte Steuerung zum Stark- und Schwachschlagen untergebracht werden. Auch ist es selbstverständlich, daß der Erfindungsgegenstand, als Schlagwerkzeug für alle Gebiete und alle Stoffe nutzbar gemacht werden kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Gesteinbohr- und Schrämmaschine, bei welcher die Bewegung des Schlagkolbens durch die Druck- und Saugwirkung einer einseitig wirkenden Luftpumpe vermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubwechsel des Schlagkolbens (c) nach seinem Vorschießen durch ein Auspuffventil (a) und gegen Ende seines Rück-

zuges durch ein Luftpolster vermittelt wird, welches sich zwischen Kolben (c) und Zylinderdeckel (f) bildet.
2. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal zwischen Schlagzylinder (:■■) und Pumpenzylinder (k) sich in ersterem in zwei Zweige (e, g) gabelt, von denen der eine (e) in einer Entfernung von dem hinteren Schlagzylinderdeckel (f) mündet, welcher ..kleiner ist als die Mantellinie des Schlagkolbens (c), während der andere Zweig (g) unmittelbar am hinteren Deckel (f) in den Schlagzylinder (r) mündet und durch ein sich nach dem Zylinderinnern öffnendes Ventil (b) abgeschlossen ist.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (i) erst gegen Ende seines Saughubes, wenn der Schlagkolben (c) sich in der Nähe seiner hinteren Totlage befindet, Frischluft durch ein Saugventil (h) o. dgl. ansaugt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,