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Druckluftfallhammer Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Fallhämmern,
die seinem Betriebe eine äußerste Genauigkeit sichern bei lichter und genauer Steuerung
sowie jede unrichtige Arbeitsweise, die zu Verletzungen des Arbeiters führen könnte,
praktisch ausschließen.
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Fallhämmer werden meistens für Gesenkarbeit benutzt, die eine solche
Steuerung des Hammers verlangt, daß ein richtiger und genauer Schlag ausgeführt
wird und kein Zittern des Hammers beim Aufschlag stattfindet sowie daßi ein zweiter
Schlag vermieden wird, «eil sonst die Musterung des Gesenkes zerstört wird.
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Fallhämmer dieser Art, auf welche sich die Erfindung erstreckt, haben
einen Amboß mit senkrechten Säulen, einen Kreuzkopf auf dem oberen Ende der Säulen
zum Tragen des Zylinders, einen Kolben, dessen Kolbenstange durch die Lager des
Kreuzkopfes hindurchtritt und mit dem Hammer verbunden ist, der bei seiner senkrechten
Bewegung durch die Laäer auf den Säulen geführt wird. Ein Druckmittel wird dem Zylinder
zugeführt, vorzugsweise Druckluft, und zwar unter dem Kolben, dessen Steuerung ein
Hauptventil und ein Handventil besitzt, um die Druckluft in den Zylinder zum Heben
des Hammers einzuführen oder sie auspuffen zu lassen, damit der Hammer niederfallen
kann. Die Verbesserungen gemäß der Erfindung bestehen in folgenden Einrichtungen:
Es ist ein mit Druckluft betriebener Anlasser vorgesehen, der dem in dem Zylinder
herrschenden Druck unterworfen wird, wenn der Hammer gehoben wird, um das Arbeitsventil
anzutreiben; zur Steuerung hat der Anlasser auch ein Handventil.
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Dem Anlasser wird nur Druckluft zugeführt, wenn der Hammer um einen
vorherbestimmten Abstand über den Amboß gehoben ist.
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Zur Steuerung des Anlassers dient ein Fußtritt oder ein von beiden
Händen des Arbeiters beeinflußtes Ventil, um den Hammer fallen zu lassen. Um den
unrichtigen Betrieb des Ventilantriebes zu verhindern, was einen wiederholten Schlag
bedeuten würde, ist eine besondere Sicherheitseinrichtung vorgesehen. Zur Steuerung
der dem Zylinder zugeführten Druckluft sind Ventile verwendet, die in Gegenreibungslagern
liegen, um das Klemmen der Ventile zu verhindern, wenn sie .dem hohen Druck ausgesetzt
werden; denGegenreibungslagern der Ventile und den Ventilen selbst wird ein Schmiermittel
zugeführt, das den ungehinderten Betrieb sichert und ferner auch einen Ölverschluß
für die Ventile schafft. Die genaue Fallhöhe des Hammers wird eingestellt, um gleichförmige
Schläge zu erzeugen
und um die von dem Hammer ausgeübte Schlagkraft`genau
zu regeln.
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Ein neues Absperrventil für die Druckluft zwischen der Zuleitung und
dem Arbeitsventil ist angeordnet, um das unrichtige Faltenlassen des Hammers zu
verhindern, wenn aus irgendeinem Anlaß die Zufuhr der Preßluft unterbrochen oder
in unrichtiger Weise vermindert wird.
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Weiterhin ist ein Ventil vorgesehen, daß das Volumen der dem Zylinder
zugeführten Preßluft steuert, um ein unrichtiges Anheben des Hammers zu vermeiden
und den den Zylinder tragenden Kreuzkopf vor Beschädigungen zu schützen.
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Um den Hammer im Abstande oberhalb des Ambosses zu unterstützen, damit
die Gesenkt zusammengestellt oder ersetzt werden können, ist eine besondere Einrichtung
hierfür getroffen.
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Sicherheitsvorrichtungen sind vorgesehen, um die unrichtige Arbeitsweise
des Hammers zu verhindern, die den Arbeiter verletzen könnte.
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In der Zeichnung zeigen Abb. i einen Aufriß des Fallhammers, Abb.
2 einen Teilaufr iß nebst Schnitt für die Lagerung des Hammers auf den Säulen, seine
Verbindung mit der Kolbenstange, die Stütze des Hammers in angehobener Lage und
den Antrieb eines der Steuerventile durch den Hammer, Abb. 3 einen waagerechten
Schnitt für die Einrichtung, die den Hammer in der angehobenen Stellung oberhalb
des Ambosses hält, Abb.4 einen Teilschnitt für eine Einzelheit, Abb. 5 einen senkrechten
Schnitt durch den Zylinder und seinem Kreuzkopf, Abb.6 einen waagerechten Schnitt
durch den Kreuzkopf und das Ventilgehäuse und seine Ventile, die die Zuführung der
Preßluft zum Zylinder steuern, wobei die Ventile die Lage einnehmen, die Preßluft
in den Zylinder einführt, wenn der Hammer auf dem Amboß ruht und während seiner
Aufwärtsbewegung Abb.7 einen waagerechten Schnitt durch das Ventilgehäuse, wie Abb.6,
mit dem Steuer-und Arbeitsventil in der Lage, die sie einnehmen, wenn der Hammer
in die Fallage gehoben ist, Abb.8 einen waagerechten Schnitt durch das Ventilgehäuse
mit den Ventilen in der Lage, wenn das Antriebsventil so eingestellt ist, daß.der
Hammer sich senken kann, Abb. 9 einen waagerechten Schnitt durch das Ventilgehäuse
mit den Ventilen in der Lage, die sie während des Falles des Hammers und vor der
Drehung des Antriebsventils in die Lage gemäß Abb. 6 einnehmen, um Flüssigkeit unter
Druck dem Zylinder zuzuführen, wenn der Hammer seinen Schlag ausübt und bei seinem
Rückprall von dem Amboß seine Aufwärtsbewegung fortsetzt, Abb. io einen senkrechten
Teilschnitt für das Arbeits- und Steuerventil mit den Gegenreibungslagern und den
Schmiervorrichtungen sowie das Absperrventil zum Einlaß der Preßluft in die Leitung
des Ventilgehäuses, Abb. ii und 1-2 Schnitte für Einzelheiten, Abb.13 einen Grundriß,
teilweise im Schnitt, für den Anlasser, Abb. 14 einen Schnitt nach der Linie 1q.-14
der Abb. 13, Abb. 15 einen Schnitt für eine andere Ausführungsform des Absperrventils
für den Einlaß, besonders für schwere Hämmer bestimmt, Abb. 16 ein Schaubild des
Fallhammers, Abb. 17 einen Schnitt für die Sicherheitsvorrichtung zur Verhinderung
der unrichtigen Arbeitsweise des Hammers, Abb.18 eine Teilansicht für eine Einzelheit.
Der in den Zeichnungen dargestellte Hammer ist eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung, die besonders zur Herstellung von genauer Gesenkarbeit bestimmt ist,
wie zum Treiben und Formen von Silber oder anderen Metallgegenständen, denen sehr
feine Musterungen aufgedrückt werden sollen.
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Der Fallhammer hat einen Amboß i mit dem Gesenkhalter 2 und einen
Hammer 3 mit der Aussparung q. für das Obergesenk (Abb.2), seitlich ausladende Ober-
und Unterlager 5 und 6, die auf den genau bearbeiteten Stahlsäulen 7 gleitbar geführt
werden; die Säulen sind an ihren unteren Enden in dem Amboß befestigt und an ihren
oberen Enden durch einen schweren Kreuzkopf, der den Zylinder trägt, verbunden.
Spreizstangen 9 die an ihren oberen Enden an dem Kreuzkopf angreifen, mit ihren
unteren Enden an dem Amboß verankert sind, sichern die Stabilität und verhindern
seitliche Schwingungen während des Betriebes.
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Der auf dem Kreuzkopf 8 gelagerte Zylinder hat einen Kolben, dessen
Stange an dem Hammer befestigt ist, und Kanäle zur Einführung des unter Druck stehenden
Betriebsmittels, um den Hammer zu heben und jenes auszublasen, damit der Hammer
fallen kann, wie üblich; es ist aber eine besondere Einrichtung vorgesehen, um die
genaue Bewegung des Hammers zu sichern und diese leicht und genau zu steuern. Zu
diesem Zweck ist der Hammer in senkrechter Richtung so geführt, daß das Zittern
des Hammers beim Aufschlag verhindert wird. Hierzu sind die Lager 5, 6 gleitend
auf den Säulen 7 mit besonderen Buchsen gelagert, die den Gleitsitz
zwischen
den Lagern und den Säulen aufrechterhalten. Dieses wird dadurch erreicht, daß jedes
Lager 5 und 6 von oben nach unten bis nahe an ihre unteren Enden ausgebohrt und
die Bohrung mit einer metallischen Buchse, vorzugsweise aus einer Hochgeschwindigkeitsbronzelegierung
l o, ausgefüllt wird, deren unteres Ende auf dem Absatz 11 des ringförinigen Flansches
am Boden des Lagers aufruht. Der Flansch verhindert die Verstellung der Buchse durch
den Hammerstoß und bewirkt, daß durch die wiederholten Hammerschläge das Metall
der Buchse sich verdichtet, so daß der vollständige Gleitsitz auf der Säule aufrechterhalten
wird.
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Um weiterhin die Genauigkeit der Bewegung des Hammers zu sichern undeinetwaiges
Klemmen der Lager zu verhindern, ist eine biegsame Verbindung zwischen dem Hammer
und der Kolbenstange vorgesehen, die .eine Berührung von Metall zu Metall vermeidet
und die Wirkung eines Universalgelenkes hat. das dem Hammer die freie Bewegung auf
den Säulen gestattet ohne Klemmen, das etwa durch Verschiebung der Kolbenachse bei
der senkrechten Bewegung des Hammers eintreten könnte.
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Bei der dargestellten Ausführungsform i Abb. 2) erhält der Hammer
in der Mitte zwischen den Säulen eine senkrechte Aussparung 12, die abwärts gerichtet
an -der oberen i,- läche .des Hammers beginnt und eine zylindrische Buchse
13 aufnimmt. Die Kolbenstange 1.4 hat am unteren Ende einen Flansch 15 von
kleinerem Durchmesser als der Durchinesser der Buchse 13. Eine Masse aus federndem
Material 16, wie Gummi, am besten in Form einer Kugel, die die Aussparung seit-!ich
nicht ausfüllt, ist zwischen der unteren Stirnfläche des Flansches des Kolbens und
dem Boden der Aussparung 12 angeordnetund berührt das Kolbenende axial. Eine Reihe
von Unterlegscheiben 17 aus. Faserstoff ist zwischen der oberen Fläche des Flansches
15 und einer Verschlußscheibe 18 eingelegt, stellt die Universalgelenkstütze zwischen
der Kolbenstange und dem Kolben her und vermeidet gleichzeitig die Berührung von
Metall zu Metall zwischen Kolbenstange und Hammer. Diese Verbindung ist imstande,
die Erschütterungen beim Fallen und Heben des Hammers zu zerteilen und die Neigung
der Kolbenstange zur Kristallisation zu verringern.
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Um die Verschlußscheibe 18 abnehmbar am Hammer zu befestigen, erhält
die Wandung der Aussparung, die sich in den Hammer erstreckt, eine Versenkung 19,
die an der oberen Fläche des Hammers beginnt und abwärts gerichtet ist; ihr unterer
Teil hat eine seitliche Untersclineidung 2o für einen Sitz der Verschlußplatte i8.
Die Verschlußplatte 18 ist rechteckig, und -zwei diametral gegenüberliegende Ecken
sind nach Kurven 21 gebrochen, um sie in die Versenkung (Abb.4 punktiert) und dann
durch eine Vierteldrehung in die Unterschneidung 2o einzuführen (Abb. .4 in vollen
Linien), so daß die Enden der Verschlußplatte in der Unterschneidung 2o des Hammers
liegen und sie in ihrer Lage gesichert wird. Um die Verstellung der Verschlußplatte
zu verhindern, ist ein verjüngtes Loch 22, beginnend an der oberen Fläche des Hammers
und abwärts gerichtet, vorgesehen: es tritt durch die äußere Wandung der Unterschneidung
20, und die Verschlußplatte hat einen Ausschnitt 23, der .das Loch in der Wandung
der Aussparung ergänzt zur Aufnahme eines verjüngten Stiftes2d., der eingetrieben
die Verschlußplatte in ihrer Lage verriegelt. Das obere Ende des Bolzens 2.4 ist
zylindrisch und hat Schraubengewinde für eine Mutter 25, mit welcher der Stift leicht
herausgezogen wird und auch die Drehung und Entfernung der Platte gestattet.
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Die Kolbenstange 14 tritt lose durch öffnungen in den Kreuzkopf 8
und dieV erschlußplatte 18 und greift mit ihrem oberen Ende am Kolben an, der in
dem von dem Kreuzkopf 8 getragenen senkrechten Zylinder hin und her bewegt wird;
er wird zum Heben durch das Druckmittel angetrieben, das in den Zylinder unter dem
Kolben eingeführt wird.
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Bei den üblichen Fallhämmern ist die Verbindung zwischen dem unteren
Ende des Zylinders und .dem den Zylinder tragenden Kreuzkopf derart, daß die Schwingung
des Zylinders, die durch die Hinundherbewegung und den Schlag des Hammers hervorgerufen
wird, ein Durchsickern des Druckmittels aus dein Zylinder und in vielen Fällen einen
Bruch des Zylinders verursachte.
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Um dieses zu verhindern, ist eine neue Lagerung des Zylinders auf
dem Kreuzkopf vorgesehen, ferner erhält der Zylinder eine Kappe, die das Austreiben
von hl aus dem oberen Ende des Zvlinders während des Hinundhergeliens des Kolben
verhindert, und zwar verhindert die Kappe auch, daß der Kolben aus dein oberen Ende
des Zvlinders herausgeschleudert wird, wenn er sich von der Stange bei ihrem Bruch
lösen sollte.
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Der Kreuzkopf 8 hat in der Mitte eine zylindrische Aussparung 26 für
die Aufnahme des Zylinders 27, der fast bis zum Boden der Aussparung eingesetzt
ist.
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Der Zylinder 27 hat eine besondere Bauart, bestehend in dem unteren
Wandabschnitt -28, der in die Wandung der Aussparung 26 eingepaßt ist und einen
etwas dickeren oberen Abschnitt 29 oberhalb der Aussparung trägt, der mit Gewinde
versehen ist; oberhalb des
Gewindes sitzt ein gleich dicker Abschnitt
ohne Gewinde.
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Um die Verbindung zwischen dem unteren Ende des Zylinders 27 und dem
Kreuzkopf 8 zu verstärken, ist eine breite und kräftige Muffe 31 auf den Zylinder
aufgepaßt; sie hat am unteren Ende einen Flansch, 3:2, der mit Bolzen 33
an dem Kreuzkopf befestigt ist. Eine Dichtungsscheibe liegt zwischen dem Flansch
32 und dem Kopf 33, um den Austritt des Druckmittels an der Verbindungsstelle zu
verhindern. Das untere Ende der Muffe hat Innengewinde für das Außengewinde des
Zylinders a9. Das obere Ende der Muffe 31 erhält Innengewinde 34. Eine Packung 35
liegt in .dem unteren Ende jener Aussparung, und eine Stopfbüchse 36 ist in das
Gewinde 34 eingeschraubt, um die Packung 35 fest an die Zylinderwandung anzupressen
und jeden Austritt des Druckmittels aus dem Zylinder zu verhindern.
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Das obere Ende der Muffe 31 hat einen Flansch 37 für Ankerbolzen 38,
die an ihrem oberen Ende an einer Kappe 39 angreifen; diese ruht auf dem Zylinder
27. Die Ankerbolzen 38 haben Muttern und :können die Kappe fest an den Zylinder
pressen und hierdurch die Starrheit des Zylinderaufbaues erhöhen.
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Die Unterseite der Kappe hat eine zylindrische Aussparung für das
obere Ende des Zylinders a7, und die Mitte der Kappe hat eine Öffnung .4o für den
Austritt der Luft aus dem oberen Teil des Zylinders, wenn der Kolben angehoben wird,
um Gegendruck zu verhindern.
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Der innerhalb des Zylinders liegende Teil der Kappe hat eine abwärts
gerichtete gekrümmte Wandung 4, die in einem beträchtlichen Abstande von der Zylinderwandung
beginnt und eine Prallplatte bildet, die das Austreiben von Öl aus dem Zylinder
verhindert und es wieder zurücktreten läßt, währendLuft durch die Mittelöffnung
entweichen kann.
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Die Kappe 39 ist selbst starr und auch starr an dem Zylinder befestigt,
so daß sie das Ausblasen des Kolbens aus dem oberen Ende des Zylinders verhindert,
wenn der Kolben beim Bruch sich von der Stange loslösen sollte. Mehrere Luftöffnungen
42 sind in der Zylinderwandung oberhalb des gewöhnlichen Bereiches der Kolbenbewegung
vorgesehen, um das Druckmittel schnell aus dem Zylinder entweichen zu lassen, wenn
der Kolben über die Öffnungen gehoben wird: hierdurch wird der Druck auf den Kolben
so weit verringert, daß eine Beschädigung der Kappe verhindert wird, im Falle die
Kolbenstange brechen oder sich von dein Hammer loslösen sollte.
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Am unteren Ende des Zylinders ist eine Packung vorgesehen, die den
Austritt des Druckmittels durch das Lager für die Kolbenstange in dem Kreuzkopf
verhindert. Das untere Ende des Zylinders 27 endigt in geringem Abstande oberhalb
des unteren Endes der Aussparung a6 in dem Kreuzkopf B. Eine Packung aus Fasermaterial
von U-förmigem Ringquerschnitt 43 liegt innerhalb des Teilcis der Aussparung unterhalb
des Zylinderendes, so daß die äußere Wandung 44 von .der Wandung der Aussparung
begrenzt wird und die innere Wandung 45 die Kolbenstange 14 berührt.
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Das obere Ende der Kolbenstange hat einen abgesetzten, etwas verjüngten
Teil 46, der am Ende Gewinde 47 trägt. Der Kolbenkopf hat eine lange Hülse 48, die
auf den Abschnitt 45 der Kolbenstange paßt und eine ebene kreisförmige Fläche zur
Anlage der Kolbenstange am unteren Ende des abgesetzten Teiles hat: Die untere Fläche
der Muffe ist nach oben abgeschrägt, ihre obere Fläche hat eine ringförmige Aussparung
49 zur Aufnahme des waagerechten Flansches einer Ringpackung 5o, deren Rand in die
Zylinderwandung eingepaßt ist. Eine Muffe 51 von fast dem vollen Durchmesser des
Zylinders kann auf der Muffe 48 gleiten und tritt etwas über das obere Ende der
Muffe 48 der Kolbenstange hinaus. Eine Scheibe 5a liegt auf dem oberen Ende der
Muffe 51, und die Teile sind durch eine Mutter 53 auf dem Gewinde 47 der Kolbenstange
festgeklemmt, die ihrerseits wieder gegen Drehung durch eine gespaltene Mutter 54
mit Spannbolzen 55 gesichert ist. Infolgedessen werden die Teile des Kolbens durch
die von den Hammerstößen erzeugten Erschütterungen nicht gelockert; die Teile können
jedoch leicht zusammengesetzt und wieder ersetzt werden, wenn die Packung abgenutzt
ist.
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Um die Zuführung des Druckmittels in den Zylinder zum Heben des Hammers
zu steuern und es zum Fallenlassen des Hammers auspuffen zu lassen, ist folgende
Einrichtung getroffen: Das Druckmittel wird dem Zylinder durch eine Leitung 56 zugeführt,
die in dem Kreuzkopf 8 angeordnet ist und längs des Zylinders durch einen der Arme
des Kreuzkopfes gelegt ist und am äußeren Ende in eine Abzweigung 57 einer Leitung
58 in einem Ventilgehäuse 59, mündet, welches an den Flanschen des Kreuzkopfes durch
Bolzen 6o (Abb. 6) befestigt ist. Die Leitung 58 hat eine Abzweigung 61 für den
Auspuff, der in Verlängerung der Abzweigung 57 liegt und zu dem Zylinder führt,
so daß das Druckmittel beim Auspuff freier aus dem Zylinder in gerader Linie strömt,
als wenn der Auspuff in einem Winkel zu dem Einlaßkanal angeordnet wäre. Das andere
Ende der Leitung 58 mündet in
einen Einlaß 62, durch welchen das
Druckmittel, am besten Luft, mittels eines Rohres 63 (Abb. ro) zugeführt wird. Ein
Rückschlagventil 64 in dem Einlaßkanal verhindert das plötzliche Entweichen von
Druckluft aus dem Zvlinder und das dann plötzliche Niederfallen des Hammers, wenn
der Druck in der Speiseleitung unterbrochen wird.
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Die Zuführung der Druckluft zu .demZylinder und der Auspuff werden
von einem Ventil 65 (Arbeitsventil) gesteuert und die Strömung der Druckluft in
der Leitung 58 von dem Einlaß zu dem Arbeitsventil durch ein Ventil 66 (Steuerventil)
zwischen dem Einlaß und dem Arbeitsventil.
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Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht in dem Antrieb des Arbeitsventils
durch die dem Zylinder zugeführte Preßluft in Verbindung mit dem Antrieb für das
Steuerventil in richtiger Folge auf die Bewegungen des Antriebsventils, um eine
genaue und leichte Steuerung der Bewegung des Hammers zu erreichen.
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Die Arbeits- und Antriebsventile sind zylindrisch und in dem Ventilgehäuse
59 drehbar gelagert. Das Antriebsventil 65 hat einen diametralen Kanal
67 und einen dazu rechtwinkligen Seitenkanal 68. Wenn der Kanal 67
inVerlängerung der Leitung 58 liegt, führt er Druckluft durch den Seitenkanal
68 dem Zylinder zu, wenn die in Abb.6 und 7 gezeigte Stellung eingenommen
wird.
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Wenn das Arbeitsventil um 9o° gedreht wird, wird die Strömung der
Preßluft aus der Leitung 58 durch das Arbeitsventil verhindert, eine Verbindung
zwischen der Leitung 56 aus dem Zylinder und dem Auspuff wird hergestellt, und die
in dem Zylinder befindliche Druckluft strömt unmittelbar durch den Auspuff aus.
Um den - Auspuff zu erleichtern, ist der Kanal 67 erweitert, am besten elliptisch
verlängert (Abb. ri), und der Auspuff 61 in dem Gehäuse ist auf einen Querschnitt
von etwa demselben Flächeninhalt erweitert.
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Um die Größe des Auspuffs der Druckluft aus dem Zylinder und daher
die Kraft des Hammerschlages zu regeln, ist eine Auspuffleitung in Form einer Düse
71 in dem Ventilgehäuse 59 (Abb. 6) vorgesehen; die Düse hat ein zylindrisches Hahnv
entil 72 mit einem winkelförmigen Kanal, am besten in Form eines Rechtecks oder
Rhombus (Abb. i2). Infolge dieser Anordnung kann das Auspuffventil 72 so eingestellt
werden, daß es jeden gewünschten Querschnitt für das Entweichen der Preßluft annimmt
und der Hammer daher nur im Verhältnis zu der entweichenden Druckluft niedergeht.
Das Ventil 72 (Abb. i2) ist zylindrisch und tritt durch die Düse 71 hindurch. An
seinem unteren Ende hat es einen rechteckigen Schaft 74, der in eine Muffe 75 einer
senkrechten Antriebsstange 76 eintritt; diese ist am unteren Ende in einem Flansch
77 des Hammergestelles drehbar gelagert und hat einen Antriebshebel 78 zur
Einstellung des Ventils. Die Verbindungen 74 und 75 zwischen dem Ventil und der
Stange 76 gestatten so viel Freiheit, um das Klemmen des Ventils zu vermeiden, das
sonst bei der Erschütterung des Hammers während des Betriebes eintreten würde.
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Der Antrieb des Arbeits- und Steuerventils in richtiger Reihenfolge
zur Steuerung der Bewegung des Hammers ist bisher durch rein mechanische Mittel
bewirkt worden. Bei der Erfindung erfolgt der Antrieb der Ventile durch die Druckluft.
Das Steuerventil 66, das ein senkrechtes, drehbares Ventil ist, hat eine diametrale
Bohrung 79 zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Antriebsventil;
außerdem hat es eine Zweigbohrung 8o zur Verbindung mit dem Teil des Einlaßkanals
58 zwischen dem Steuer- und Antriebsventil. Das Steuerventil hat eine axiale Bohrung
81, die unter der diametralen Bohrung 79 verläuft und zu einer Zweigbohrung 82 führt,
die mit einer Leitung 83 in Verbindung steht; diese hat einen Rohranschluß 84 für
die Zuführung von Druckluft zu dem Antriebsventil.
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Die Anordnung der Bohrungen 79, 8o und 82 in dem Steuerventil ist
derart, daß Druckluft zum Antrieb des Arbeitsventils nur aus dem Zylinder zugeführt
wird und nicht aus der Speiseleitung.
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Der Antrieb für das Steuerventil ist derart, daß, wenn der Hammer
auf eine vorherbestimmte Höhe gehoben worden ist, das Steuerventil 66 in
eine Lage gedreht wird, wo die Verbindung zwischen der Speiseleitung und dem Arbeitsventil
abgeschnitten ist (Abb.7). Für den Bedarfsfall ist eine `i ebenleitung 85, durch
ein Nadelventil 86 gesteuert, um das Steuerventil 66 herum angeordnet, um Druckluft
dem Zylinder zuzuführen zwecks Ausgleichung des Druckluftverlustes durch Undichtheiten,
damit der Hammer in der angehobenen Stellung gehalten werden kann und damit auch
Druckluft dem Antrieb für das Arbeitsventil zugeführt werden kann, wie später beschrieben.
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Bei den bisherigen Bauarten, bei welchen zylindrische Steuerventile
für Fallhämmer benutzt wurden, hat man festgestellt, .daß der erforderliche hohe
Druck das Schmiermittel aus den Lagern des Ventils herausgepreßt hat, wodurch die
Reibung zwischen den Ventilen und ihren Lagern vergrößert wurde, und daß der Seitendruck
der Druckluft gegen die Ventile zu Klemmungen führte.
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Um dieses zu verhindern, ist ein Ventil
neuer Bauart
mit Gegenreibungslagern und mit einem Ölverschluß zwischen Ventil und seinen Lagern
vorgesehen. Da dieselbe Bauart sowohl für das Antriebsventil als auch für das Steuerventil
benutzt werden kann, genügt die Beschreibung nur des einen. Lagers.
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Gemäß Abb. io besteht das Ventil 87 mit seinem Schaft 88 und einem
zylindrischen Ansatz 89 aus einem Stück. Zwischen dem Schaft 88 und dem Ansatz 89
sind Kugellager 9o und 9i angeordnet, die von einer Buchse 92 umgeben werden. Die
Kugellager sind sehr dicht in die Buchse eingepaßt, während der Ventilkörper einen
etwas kleineren Durchmesser hat, um eine Toleranz für die freie Drehung des Ventils
und einen Paßsitz von genügender Dichte zu erreichen, damit das dem Ventil zugeführte
Öl einen Ölverschluß bilden kann. Das untere Ende der Öffnung in dem Ventilgehäuse
ist durch einen Stopfen 93 abgeschlossen, während das obere Ende eine Hohlkappe
9.1. hat mit Gewinde für die Wandung der Öffnung und einen Behälter 95 für das Schmiermittel.
Der Durchmesser des Hohlraumes in der Kappe ist so groß, daß das Öl unmittelbar
in die oberen Kugellager eintreten und von hier zwischen Ventil und Buchse hindurchtreten
kann. Eine senkrechte Bohrung 96 in dem Ventilgehäuse führt von der oberen Kugelbahn
zu der unteren, um Schmiermittel zu diesen gelangen zu lassen. Das untere Ende der
Ventilstange 88 ist nachgiebig mit einer Antriebsstange 97 durch einen Keil
98 verbunden, der in Schlitze der anstoßenden Enden des Schaftes und der
Antriebsstange eingesetzt ist. Eine Hülse 99, die diese Verbindung umschließt, ist
in einem mit dem Ventilgehäuse verbundenen Bock ioo gelagert. Das Steuerventil hat
eine gleiche Bauart, sein Schaft ist mit einer Antri-ebsstange ioi verbunden. Um
das Arbeitsventil durch Druckluft anzutreiben, ist gemäß Abb. i und 13 eine Platte
log auf einer Leiste des Ambosses i gelagert, an den sich, am besten aus einem Stück,
ein zylindrisches Gehäuse 103 anschließt; dieses ist am inneren Ende abgeschlossen
und bildet eine zylindrische Buchse, die an eine Hohlkappe io5 am offenen Ende des
Zylinders anstößt. Die zvlindrische Kammer io4 des Gehäuses hat einen Kolben tob,
der mit einer Packung abgedichtet in dem Zylinder eine Hinundherbewegung ausführt
unter dem Druck einer konischen Schraubenfeder 107, deren anderes Ende in
die Kappe io5 hineinragt =und an ihrem Ende anliegt. Eine Kolbenstange io8, die
durch das geschlossene Ende des Zylinders 103 hindurchtritt, ist mit einem
rechteckigen Teil iog verbunden, der in Lagern eines Bockes i io der Platte ioz
gleitend geführt wird. Der Teil iog der Kolbenstange hat innere und äußere Anschläge
i i i und 11:2, tim die Bewegung des Kolbens zu begrenzen, außerdem einen aufwärts
gerichteten Zapfen i 13 mit einer Rolle, die an einer konvex gekrümmten Kurvenfläche
eines Armes 114 anliegt; dieser sitzt auf der Antriebsstange 97 des Arbeitsventils
65.
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Wenn Druckluft in die Kammer io4 eingeführt wird, wird der Kolben
io6 rückwärts, also nach außen gedrückt; der Stift 113 stößt an den Arm 114, dieser
dreht das Arbeitsventil aus seiner normalen, denHammer anhebenden Lage in die Auspufflage,
so daß der Hammer fallen kann. Die so in die Kammer io4 eingeführte Druckluft drückt
den Kolben nach außen, entgegen der Spannung der Feder 107. Der Zylinder
103 hat einen Auspuff 115, der, wenn die Rückbewegung des Kolbens ihn freigibt,
Druckluft schnell aus der Kammer entweichen läßt. Der Zylinder hat auch nahe seinem
inneren Ende einen kleineren einstellbaren Auspuff 116, der in ständiger Verbindung
mit der Kammer 104 steht, um den Druck der der Kammer io4 zugeführten Druckluft
um das Maß zu verringern, das die den Hammer hebende Druckluft haben muß, um den
Kolben io6 der Steuerung des Auspuffventils richtig anzutreiben und nach Schließen
des Anlaßventils das Aufspeichern von Druck in der Kammer 104 durch die Expansion
ihrer Druckluft oder durch Undichtheiten um das Anlaßventil herum zu verhindern;
sonst würde der Kolben io6 angetrieben werden und eine unerwünschte Wiederholung
des Schlages herbeiführen. Der Auspuff 116 gestattet auch nach Schließen des Anlaßventils
das Entweichen der Druckluft mit solcher Geschwindigkeit, daß die Feder
107
schnell den Kolben io6 in seine Normallage gemäß Abb. 13 zurückführen
kann.
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Um eine schnelle Schließbewegung des Arbeitsventils herbeizuführen,
ist an seine Antriebsstange 97 neben ihrem unteren Ende ein Bloclc 117 befestigt,
dessen senkrecht zueinander liegende ebene Flächen ii8, 119. von einem federbelasteten
Kolben i2o angestoßen werden können, wenn die Ventilstange soweit gedreht worden
ist, daß die Ecke, in welcher die beiden Flächen zusammenstoßen, an der Längsachse
des Kolbens iao vorbeigehen kann.
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Um den Zutritt der Preßluft zu der vorbeschriebenen Einrichtung zwecks
Antriebes des Arbeitsventils nach Belieben zu steuern, ist noch eine Fußsteuerung
vorgesehen, ferner eine Steuerung von Hand, die beide Hände des Arbeiters verlangt,
um den Hammer fallen zu lassen, wie es in einigen Fällen, besonders wenn ungelernte
Arbeiter nur zur Verfügung stehen, wünschenswert ist, daß beide
Hände
benutzt -erden. damit die freie Hand nicht verletzt wird.
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Gemäß Abb. 13 und 16 hat das Rohr 8q., das mit der Leitung 58 durch
das Steuerventil 66 in `Verbindung steht, Anschluß an eine Leitung 121, die mit
dem Gehäuse 122 eines Anlaßventils 123 mit diametraler BohrunJ 124 (Abb. 1q.) verbunden
ist. Eine Buchse 125 ist zwischen das Gehäuse und das Ventil eingesetzt. Eine Leitung
126 führt von dem Gehäuse zu der Kammer des Ventilantriebes. Die Stange 127 des
Ventils z23 hat einen Arm 128, der durch ein Glied 129 mit dem Fußtritt
130 verbunden ist. Dieser ist an einem Zapfen 131 am Fuß des Ambosses drehbar
gelagert und wird gewöhnlich in der angehobenen Lage durch eine Feder 132 gehalten,
die Aufwärtsbewegung wird durch einen Anschlag 133 begrenzt: Der Amboß hat außerdem
ein Loch zur Aufnahme eines Stiftes 13q., um den Fußtritt gegen Bewegung zu verriegeln,
wenn das Anlassen des Hammers durch den Fuß verhindert und er von der Handsteuerung
eingerückt werden soll.
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Das Rohr 8q., welches Druckluft aus dem "Zylinder 27, dem Gehäuse
122 des von dein Fußtritt eingerückten Ventils 123 zuführt, ist auch an ein Rohr
135 angeschlossen, welches um den Amboß herumgeführt ist (Abb. 13 und 16) ; dieses
hat Anschluß an das Rohr 126, das zu der Kammer loq. führt und Handventile 136 und
137 mit Griffen 138 und 139 trägt; beide Handgriffe müssen durch die Hände des Arbeiters
in die Offenlage gedrückt werden, um die Ventile zu öffnen, damit Druckluft in die
Kammer geführt werden kann, die das Arbeitsventil antreibt. Ein Sicherheitsventil
192 ist in der Leitung 84 vorhanden, durch welches die Druckluft vollständig von
den Anlaß- und Antriebsvorrichtungen abgesperrt werden kann.
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Wenn Druckluft der Kammer ioq. des Antriebes für das Arbeitsventil
zugeführt -wird, wird der Kolben nach rechts (Abb. 13) so bewegt, daß die Stange
97 und das Arbeitsventil aus der Stellung, in welcher das Arbeitsventil die Verbindung
zwischen dem Zvlinder und der Leitung 58 herstellt, wodurch Druckluft eingeführt
wird, um den Hammer zu lieben (Abb. 6 und 7), in die Stellung gedreht werden, in
welcher das Ventil jene Verbindung schließt und_ die Verbindung zwischen dem Zylinder
und dem Auspuff herstellt, um den Hammer fallen zu lassen (Abb.8). Gemäß der Erfindung
ist auch eine neue Vorrichtung vorhanden, um das ungewollte Fallenlassen des Hammers
zu verhindern, wenn die Zuführung von Preßluft unterbrochen oder in unrichtiger
Weise vermindert wird.
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Die Preßluft wird aus einer beliebigen Ouelle durch das Rohr 63 zugeführt,
das an den Einlaß 62 der Leitung 58. angeschlossen ist. Das Rohr 63 hat ein Handventil
z4o, das nur geöffnet wird, wenn der Hammer im Betriebe ist.
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Der Einlaß zu dem Ventilgehäuse hat eine erweiterte Kammer 141 (Abb.
1o) mit Rücksclilagventil verbesserter Bauart, das nicht der Verletzung oder dem
Bruch wie bisher ausgesetzt, betriebssicher ist und verwendet wird, um das Fallenlassen
des Hammers beim Versagen der Luftzuführung zu verhindern.
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Gemäß Abb. zo hat das Ventil einen zylinrischen Stopfen 152 mit versenkter
Öffnung und Gewinde zur Aufnahme des unteren Endes eines zylindrischen Gitterventils
143 mit einer Reihe senkrechter Schlitze zur Bildung von Durchlässen, die mit dem
Innern der Kammer 14 und infolgedessen mit der Leitung 58 in Verbindung stehen.
Das obere Ende des Gitterventils ist versenkt zur Aufnahme eines Faserpolsters 144
und eines Stopfens 145, der das obere Ende des Gitterventils aufnimmt und in die
Wandung der Kammer 141 eingeschraubt ist, um das Gitterventil in seiner Stellung
zu halten. Ein Ventilsitz 46, vorzugsweise aus Kupfer, ist zwischen dem unteren
Ende des Gitterventils und dem Absatz an der Versenkung des Stopfens 142 eingespannt.
Ein Kugelventil 147, am besten aus gehärtetem Stahl, liegt in dem Gitterventil und
kann sich frei senkrecht bewegen; gewöhnlich liegt es auf dem Ventilsitz, der in
beträchtlichem Abstande unter der Leitung 58 angeordnet ist.
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Wenn Druckluft in das Rohr 63 eingeführt wird, wird das Kugelventil
gehoben und gegen das Polster am oberen Ende geworfen, das den Stoß auffängt und
die Beschädigung des Ventils verhindert. Nachdem der Druckluftstrom hergestellt
ist, wird das Ventil auf der Luftsäule gehalten, die aus dem Rohr 63 in die Kammer
141 strömt.
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Infolge seines Gewichtes fällt das Ventil aber so lange gegen seinen
Sitz, bis es durch den Druck des Luftstromes ausgeglichen ist und begrenzt in höherem
oder niedrigerem Grade die Querschnitts$äche der seitlichen Durchlässe in dem Gitterventil,
durch welches die Druckluft in die Kammer 141 und aus dieser in die Leitung 58 strömt,
und steuert hierdurch in gewissem Grade die Druckluftmenge, die dem Zylinder bei
dem Druck zugeführt -wird, bei welchem der Hammer gehoben und in angehobener Stellung
gehalten wird.
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Es ist bereits erwähnt worden, daß eines der -wesentlichen Merkmale
der Erfindung in den Mitteln besteht, die die Druckluft unter vollem Druck dem Zylinder
zuführen, wenn der Hammer seinen Schlag ausübt, so daß er
bei seinem
Rückprall vom Amboß durch die Druckluft aufgefangen wird, die in den Zylinder eintritt,
woran sich unmittelbar die Äufwärtsbew egung des Hammers schließt. Wenn man so einen
Vorteil aus dem Rückprall des Hammers vom Amboß für das Anheben zieht, wird viel
an Kraft gespart. Wo der Hammer zum Schmieden von Werkstoff mit geringer Federkraft
angewendet wird, wie von heißen Werkstoffen, wird er, wenn überhaupt, wenig zurückprallen,
und wenn Druckluft unter vollem Druck in den Zylinder eingelassen wird, wenn der
Hammer seinen Schlag ausübt, sucht der Druck und die Expansionskraft der Luft, die
mit größerem Druck eingeführt werden muß als zum Heben des Hammers nötig ist, durch
ihre Expansion nach Absperrung der Zufuhr den Hammer aufwärts zu bewegen über die
gewünschte obere Grenze seiner Bewegung, und dieses zusammen mit dem Bewegungsmoment
des Hammers hat wahrscheinlich zur Folge, daß der Bund auf der Kolbenstange des
Hammers an den Kreuzkopf mit ungewöhnlicher Kraft anschlägt.
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In Abb. 15 ist eine andere Ausführungform des Einlaßventils dargestellt,
das besonders dann geeignet ist, wo Hämmer für heißen Werkstoff angewendet werden,
also kein Rückprall auftritt, und wo der Zutritt von Luft in den Zylinder während
der Aufwärtsbewegung des Hammers beschränkt werden soll, so daß der Hammer auf einer
vorher bestimmten Höhe allmählich zur Ruhe kommt, ohne daß ein übermäßiger Stoß
auf den den Zylinder tragenden Kreuzkopf ausgeübt wird.
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Dieses Ventil ist auch da erwünscht, wo schwere Hämmer angewendet
werden, die Luft unter hohem Druck verlangen, und wo der Hammer während seiner Bewegung
ein bedeutendes Moment .erreicht.
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Die in Abb. 15 dargestellte Bauart ist ähnlich derjenigen gemäß Abb.
io darin, daß das Ventilgehäuse 59 eine Kammer 141 mit einem zylindrischen Stopfen
14.2 am unteren Ende erhält, der eine versenkte üffnung mit Schraubengewinde zur
Aufnahme des unteren Endes eines zylindrischen Gitterventils mit Sitz 146, am besten
aus Kupfer, hat. Dieser Sitz ist zwischen dem unteren Ende des Gittenventils und
dem Absatz in der Versenkung des Stopfens 142 festgeklemmt.
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Bei der in Abb. 15 dargestellten Ausführungsform hat jedoch das Gitterventil'i48
senkrechte Schlitze zur Bildung der Durchlässe 149 von geringerer Länge als bei
der Ausführungsform nach Abb. io, und das Gitterventil ist am oberen Ende versenkt,
um eine erweiterte Bohrung i5o zu bilden.
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Ein Kolben 151 ist in dem Gitterventil gleitbar gelagert und hateinenveitertesoberes
Ende zur Bildung eines Absatzes 152, der zur Anlage mit dem Absatz i5o der
Versenkung kommt. Der Kolben 151 hat eine axiale Bohrung 153 für eine Schraubenfeder
154, deren oberes Ende an der einstellbaren Platte 155 anliegt; die Platte
wird durch eine Stellschraube 156, die in der Kappe 157 der Kammer 141 geführt wird,
eingestellt.
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Die Kappe 157 ist an ihrem unteren Ende mit Gewinde in die Wandung
der Kammer 141 eingeschraubt. Die Kappe 157 nimmt in ihrer Höhlung das obere Ende
der Feder 154 und die Platte 155 auf, und ihre Innenwandung ist versenkt zur Aufnahme
des oberen Endes des Gitterventils 148. Kanäle 158, die von dem unteren Ende der
Kappe aufwärts führen, stellen eine gedrosselte Verbindung zwischen den Kammern
14.1 und 159 und der oberen Kammer des Gitterventils her, so daß die durch die gedrosselten
Kanäle 149 strömende Druckluft allmählich Druck hinter dem Kolben 151 herstellen
kann, der dem Druck in der Kammer-i4i entspricht.
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Das Ventil gemäß Abb. 15 tritt in Wirkung, wenn das zu dem Zylinder
führende Arbeitsventil geöffnet wird und wenn das Steuerventil auch offen ist (Abb.
9 und io) ; dann strömt Druckluft unter vollem Druck durch den Einlaß
62 und die Leitung 58 in den Zylinder und übt einen vollen Druck auf den
Kolben in dem Zylinder aus, so daß der Hammer gehoben wird. Das plötzliche Durchströmen
der Preßluft durch den Einlaß 61 hebt das Kugelventil 147 bis zur Berührung mit
dem Kolben 151 und drückt ihn aufwärts entgegen der Feder 154. Die so in den Zylinder
.eingeführte Druckluft, die den Hammer anheben soll, ist im Überschuß gegenüber
derjenigen, die zu seinem Heben notwendig ist, und da Druck in der Leitung 58 und
in der Ventilkammer 141 aufgespeichert wird, strömt eine beschränkte Menge Druckluft
durch die Kanäle 158 in die Kammer 159 zurück zu dem Kolben 151, der mit Unterstützung
der Spannung der Feder 15.4 den Kolben abwärts drückt und das Kugelventil 147 auf
seinem Sitz führt; hierdurch werden dieKanäle 149 verengt und derDruckluftstrom,
der zu der Leitung 58 und von da in den Zylinder führt, gedrosselt. Durch diese
Drosselung des Druckluftstromes zu dem Zylinder während derAufwärtsbewegung des
Kolbens wird der Druck in dem Zylinder allmählich vermindert, so daß, wenn bei geschlossenem
Steuerventil der Hammer sich der vorher bestimmten Höhe nähert, er allmählich zur
Ruhe kommt und in angehobener Stellung durch die Druckluft gehalten wird, die durch
die Nebenleitung 85 zu dem Zylinder strömt.
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Das Rückschlagventil147 ist bei beiden
Bauarten ein
Sicherheitsventil, und es setzt sich auf seinen Sitz unmittelbar beim Versagen der
Zuführung der Druckluft oder bei unrichtiger Verminderung des Druckes und verhindert
das Zurückströmen durch den Einlaß, wodurch ein unrichtiges plötzliches Fallen des
Hammers eintreten würde. Eines der wichtigsten Merkmale der Erfindung ist das durch
das Pressen herbeigeführte Anlassen des Arbeitsventils und der mitihmverbundene
Antrieb für das Steuerventil, um die Einführung der Preßluft unter vollem Druck
zu bewirken, wenn der Hammer seinen Schlag ausführt, damit er bei seinem Rückprall
aufgefangen wird und unmittelbar daran seine Aufwärtsbewegung anschließt und die
Zuführung der Druckluft zu dem Zylinder absperrt, wenn der Hammer sich seiner Fallhöhe
weit genug nähert, bevor er seine volle Aufwärtsbewegung erreicht, damit er zur
Ruhe kommt, ohne daß er an der. den Zylinder tragenden Kreuzkopf anstößt.
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Dieses wird gemäß .der Erfindung durch die Steuerventilstange toi
mit ihrer Einstellung, vorzugsweise durch ein Kurvenstück, erreicht, das während
der Aufwärtsbewegung des Hammers von einem Stift auf dem Hammer berührt wird, um
das Steuerventil in die geschlossene Lage gemäß Abb. 7 zu drehen und hierdurch den
Hauptzufluß der Preßluftdurch die Leitung 58 abzusperren, so daß die weitere Aufwärtsbewegung
des Hammers nur durch die normale Expansion der Preßluft in dem Zylinder, das Bewegungsmoment
des Hammers und durch die so gedrosselte Preßluft herbeigeführt wird, wenn sie durch
die Nebenleitung 85 strömt.
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So wird eine langsame Aufwärtsbewegung des Hammers am Ende herbeigeführt,
die den Hammer allmählich hebt, bis die Aufwärtsbewegung durch Anschlag des Bundes
auf der Kolbenstange an die untere Fläche des Kreuzkopfes begrenzt wird.
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Bei der Abwärtsbewegung des Hammers wird das Kurvenstück wieder berührt
und in entgegengesetzter Richtung gedreht, um das Steuerventil zu öffnen, so daß
Druckluft unter vollem Druck durch die Leitung 58 zu demArbeitsventil strömen kann,
das geschlossen bleibt, bis der Hammer seinen Schlag ausübt.
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Es ist eine Einrichtung getroffen, um das Steuerventil sofort in dieOffenlage
zu drehen, wenn der Hammer seinen Schlag ausübt, und da die Leitung 58 mit Luft
unter vollem Druckbis zumArbeitsventil gefüllt ist, strömt die Luft unter vollem
Druck in den Zylinder unmittelbar beim Öffnen des Arbeitsventils in solcher Menge
und unter solchem Druck, daß der Hammer bei seinem Rückprall aufgefangen wird und
sich hieran seine Aufwärtsbewegung anschließt, bis die Druckluft wieder durch die
Tätigkeit des Steuerventils abgesperrt ist.
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Um das Arbeitsventil aus der Auspufflage in die normale Lage zu drehen,
wo Druckluft in den Zylinder eingelassen wird, ist an der Stange 97 des Arbeitsventils
eine Muffe 16o (Abb. z) befestigt, deren Kurve 161 von einem Stift z62 an einem
der unteren Lager 5 des Hammers angegriffen wird.
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Eine bevorzugte Form des Stiftes ist die eines Kegelstumpfes, dessen
Schaft in einem Ansatz des Lagers 5 gelagert ist. Um die Entfernung des Stiftes
zu erleichtern, ist in den Ansatz .ein Loch 163 im Winkel zu der Achse der Muffe
gebohrt, damit ein Treibstift eingestoßen werden kann.
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Die Muffe 16o ist auf der Stange 97 durch Stellschrauben 164 feststellbar,
deren Enden in die senkrechte Nut 165 eintreten, so daß die Kurve 161 auf die gewünschte
Höhe eingestellt werden kann, um die Verwendung von Gesenken verschiedener Höhe
zu gestatten und die Einführung von so viel Preßluft in den Zylinder in dem Augenblick
zu sichern, in dem der Hammer gehoben wird, wenn er von dem Amboß zurückprallt.
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Die Schwingung der Ventilstange 97 infolge des Angriffes des Stiftes
162 an der Kurve 161 wird durch einen Arm 166 (Abb. i und 18) verhindert, der teilweise
die Stange 97 umfaßt und einstellbar an einer senkrechten Säule 167 befestigt ist;
diese ruht auf dem Amboß und tritt am oberen Ende in den Kreuzkopf B. Die Säule
167 hat auch eine Nut mit Feder 168 zur Aufnahme des Endes von Stellschrauben i69,
die den Arm 166 auf der Säule einstellbar halten. Der Arm 166 und die Muffe 16o
der Kurve 161 können zusammen in jeder gewünschten Höhe eingestellt werden, um die
Drehung des Arbeitsventils mit Rücksicht auf den Augenblick des Aufschlagens des
Hammers richtig einzustellen.
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Das Steuerventil wird durch eine ähnliche Kurve auf einer Muffe 17o
beeinflußt, die durch Stellschrauben an der Stange ioi einstellbar befestigt ist.
Die Kurve wird von einem Stift 171 auf dem oberen Lager 6 des Hammers angegriffen,
der Stift 171 hat eine ähnliche Gestalt und ist ebenso wie der Stift 162 gelagert.
Eine Versteifung 172 ist auf der Säule 167 einstellbar gelagert, liegt an der Stange
io.i des Steuerventils unmittelbar unterhalb der Muffe 17o an und verhindert so
die Schwingung der Stange, wenn der Stift 171 die Kurve der Hülse 17o berührt.
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Die Einstellung der Hülse 170 gestattet, daß die Zufuhr der
Preßluft zudem Zvlinder abgesperrt wird, wenn der Hammer eine vorher bestimmte Höhe
erreicht, so daß die Endbewegung
des Hammers so weit verzögert
wird, daß er in einer vorher bestimmten Fallhöhe angehalten werden kann durch Angriff
der Anschlaghülse auf der Kolbenstange an die untere Fläche des Kreuzkopfes.
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Der Angriff des Stiftes 171 an der Kurve der Muffe 170 tritt
während der Aufwärtsbewegung des Hammers ein und dreht das Steuerventil um 3o°,
die genügen, um die Leitung 58 zu schließen und die Verbindung durch die Kanäle
8o und 82 des Steuerventils und Leitung 84 mit dem Antrieb des Arbeitsventils herzustellen.
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Die Stange ioi, durch welche das Steuerventil angetrieben wird, hat
einen Bund 173, dessen ebene Fläche 174 durch die ebene Fläche eines federbelasteten
Kolbens 175 angegriffen wird; dieser ist auf der Platte io2 gelagert, hält gewöhnlich
das Arbeitsventil in der normalen Offenlage und verhindert den Überhub des Ventils
(Abb. 13).
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Infolge der beschriebenen Bauart wird die unmittelbare Zuführung von
Preßluft aus dem Einlaß 6 2 zu dem Arbeitsventil 67 durch das Steuerventil abgeschnitten,
wenn der obere Stift 171 auf dem Hammer die Kurve auf der Muffe 17o berührt und
das Steuerventil 66 in die Lage gemäß Abb. 7 dreht. Der Hammer wird dann während
des Restes seiner Aufwärtsbewegung durch das verminderte Druckluftvolumen getragen,
das durch die Nebenleitung 85 um das Steuerventil herumströmt, und ferner durch
die Expansion der Druckluft innerhalb des Zylinders und durch sein eigenes Bewegungsmoment.
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An der Kolbenstange 14 ist ein einstellbarer Anschlag 176 befestigt,
der an einen Ansatz 177 des Kreuzkopfes 8 stoßen kann und hierdurch die Aufwärtsbewegung
des Hammers begrenzt und seine Fallage bestimmt (Abb. 16).
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Durch Einstellung des Anschlages 176 und der Hülse 170 wird die Höhe
bestimmt, aus welcher der Hammer fallen soll.
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Wenn der Hammer durch Drehen des Arbeitsventils in die Auspufflage
fallen gelassen wird (Abb. 8), greift der Stift 171 während des Anfanges der Abwärtsbewegung
des Hammers die Kurve auf der Muffe 17o der Stange ioi an und dreht das Steuerventil
in die Offenlage gemäß Abb. 9, so daß ein voller Druck auf das geschlossene Arbeitsventil
65
ausgeübt wird; wenn es durch Angriff des Stiftes 162 an der Kurve 161 geöffnet
wird, sobald der Hammer seinen Schlag ausübt, strömt Luft unter vollem Druck in
den Zylinder und fängt den Hammer bei seinem Rückschlag von dem Amboß auf.
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Die verschiedenen Lagen des Arbeits- und Steuerventils während des
Hebens und Fallens des Hammers sind in den Abb. 6, 7, 8 und 9 dargestellt, und die
Arbeitsweise des Hammers ist folgende: Wenn der Hammer auf dem Amboß ruht, nehmen
das Steuer- und Arbeitsventil die Lage gemäß Abb. 6 ein. Das Ventil i4o in der Hauptluftleitung
ist dann geöffnet, und Druckluft strömt in den Zylinder durch die Leitung 58 und
hebt den Hammer.
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Wenn sich der Hammer der oberen Grenze seiner Bewegung nähert, wie
durch die Lage bestimmt, in welche die Kurvenmuffe 17o eingestellt ist, und durch
den Anschlag 176 auf der Kolbenstange, greift der obere Stift 171 des Hammers die
Kurve der Muffe 17o an und dreht das Steuerventil in die Lage gemäß Abb. 7; hierdurch
wird der unmittelbare Zufluß von Druckluft aus dem Einlaß zu dem Arbeitsventil durch
die Leitung 58 abgeschlossen. Der letzte Teil der Aufwärtsbewegung des Hammers wird
fortgesetzt durch die Expansion der Druckluft unter dem Kolben, durch das Bewegungsmoment
des Hammers und durch die Druckluft, die durch die Nebenleitung 85 zugeführt wird,
bis der Anschlag 176 an den Ansatz 177 des Kreuzkopfes 8 stößt. Der Hammer wird
dann in seiner gehobenen Lage durch die Druckluft gehalten, die durch die gedrosselte
Nebenleitung 85 und durch das Arbeitsventil 65 in den Zylinder strömt.
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Wenn das Steuerventil in dieser geschlossenen Lage zu der Leitung
58 ist, wird die Verbindung durch die Kanäle 8o und 82 des Steuerventils mit dem
Rohr 84 hergestellt, die zu dem Anlasser führt. Das drehbare Ventil 123 des Anlassers
ist dann in der normalen geschlossenen Lage (Abb, 14), in der der Fußtritt gehoben
ist und die Handventile 136 und 139 geschlossen sind.
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Wenn der Anlasser durch Niederdrücken des Fußtrittes eingerückt wird,
dreht er das Ventil 123 in die Offenlage, so daß die Preßluft durch das Anlaßventil
123 und das Rohr 126 in die Kammer 104 des Anlassers strömt; hierdurch wird der
Kolben io6 auswärts nach rechts (Abb. 13) gedrückt, der Zapfen 113
greift
an der Kurvenfläche des Armes 114 auf der Stange 97 an und dreht das Arbeitsventil
in die Offen- oder Auspufflage.
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Während der Drehung der Stange 97 wird der Kolben i2o rückwärts gedrückt,
bis die Ecke, gebildet von der ebenen Fläche i 18, ii9, an der Achse des Kolbens
vorbeigeht, worauf das Arbeitsventil in der vollen Auspufflage durch den Druck des
federbelasteten Kolbens gehalten wird und der Hammer fällt.
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Die Strecke, um welche der Hammer fallen gelassen wird, kann durch
Einstellung des Ventils 72 der Auspuffdüse geregelt werden mittels des Hebels 78,
so daß die Kraft des Hammerschlages genau eingestellt werden kann.
Im
Anfang des Senkens des Hammers berührt der obere Stift 171 auf dem Hammerkopf die
Kurve auf der Muffe 170 und dreht das Stenerventil 66 in die Ofenlage (Abb. 9).
Hierdurch wird eine volle Kraft der Druckluft auf die Fläche des geschlossenen Arbeitsventils
65 ausgeübt. Gleichzeitig sperrt die Drehung des Steuerventils 66 die Verbindung
zu dem Kanal 8o des Steuerventils 65 und des Kanals 82 zu dem Rohr 84 ab, das zu
dem Antrieb des Arbeitsventils 65 führt.
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Wenn beim öffnen des Anlaßventils 123 Druckluft in die Kammer 104
des Anlassers eingelassen wird, wird der Kolben roh über den Kanal i 15 hinaus geführt,
und da die Zufuhr der Preßluft durch das Rohr 84 abgesperrt ist, wird der Druck
in der Kammer 104 schnell vermindert und der Kolben io6 in seine Normallage durch
die Entspannung der Feder 107 zurückgeführt, die in der Kammer 104 verbleibende
Luft entweicht durch den beständig offenen Auspuffkanal 116. Dieser Kanal hat eine
solche Größe, daß die Preßluft mit der Geschwindigkeit entweichen kann, die einen
zweiten Antrieb des Kolbens io6 verhindert, der sonst durch Expansion der Luft in
der Kammer 104 eintreten würde, nachdem das Steuerventil 66 die Zufuhr von
Luft durch das Rohr 84 abgeschnitten hat. Der Auspuff 116 verhindert auch den unrichtigen
Antrieb des Kolbens io6 durch etwaige LTndichtheiten, die um das Anlaßventil123
herum eintreten könnten, wenn dieses geschlossen ist.
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Wenn der Hammer sich dem Amboß nähert, greift sein unterer Stift 162
die Kurve 161 an und dreht das Arbeitsventil schnell aus der Auspuff- in die Normallage,
so daß die Preßluft, die mit ihrer vollen Kraft auf das Arbeitsventil wirkt, unmittelbar
in den Zylinder eintreten kann, wenn der Schlag ausgeführt wird, und darauf den
Hammer während seines Rückpralles auffangen kann, um ihn unmittelbar darauf in der
vorher beschriebenen Weise zu heben.
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Wenn der Fußtritt in der niedergedrückten Lage gehalten wird, werden
das Arbeits- und Steuerventil wiederholt in der vorher beschriebenen Folge angetrieben,
so daß der Hammer selbsttätig wiederholte Schläge ausführt. Wenn ein Einzelschlag
geschlagen werden soll, wird der Fußtritt niedergedrückt und unmittelbar gelöst.
Dieselbe Steuerung kann durch die Handventile 136, 137 herbeigeführt werden, wenn
der Anlasser nicht verwendet wird.
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Durch Einstellung des Ventils 140, das den Zutritt der Preßluft zu
dem Zylinder steuert, kann dieser so geregelt werden, daß die Hubgeschwindigkeit
des Hammers verändert werden kann. Durch Einstellung der Höhe der Muffe
170 und des Bundes 176 auf der Kolbenstange kann die Fallhöhe des Hammers
eingestellt werden. Durch Einstellung des Hebels 78, der das Ventil 72 der Auspuffdüse
71 steuert, kann der Auspuff aus dem Zylinder so verändert werden, daß der Hammer
mit einer Höchstgeschwindigkeit oder einer anderen gewünschten Geschwindigkeit fällt,
so daß ein Schlag von jeder gewünschten Stärke ausgeführt werden kann.
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Gewünschtenfalls kann eine Einrichtung getroffen werden, um den Hammer
in solchem Abstande von dem Amboß zu unterstützen, daß die Gesenke auf dem Amboß
und Hammer zusammengestellt und entfernt werden können, ohne Fallgefahr des Hammers;
es kann auch eine Sicherung getroffen werden, die denNiedergang des Hammers verhindert,
wenn der Arbeiter an den Gesenken arbeitet, während der Hammer angehoben und der
Zutritt von Druckluft zu dem Hammer abgeschnitten ist, oder wenn die Kolbenstange
bricht oder der Kolben sich losgelöst hat.
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Bei der dargestellten Bauart ist ein Ständer 178 an dem unteren Ende
in einem Lager 179 drehbar gelagert, der an dem Amboß i mit Bolzen befestigt ist;
am oberen Ende ist er auch in einem ähnlichen Lager des Kreuzkopfes drehbar gelagert
(nicht dargestellt). Eine geschlitzte Buchse ist einstellbar an dem Ständer 178
durch Klemmschrauben 181, die durch Flanschen 182 und 183 auf der Buchse geführt
sind, befestigt. Die Hülse wird gegen Drehung auf dem Ständer durch Keil oder Feder
184 gesichert (Abb. 2 und 3). Die Hülse iSo hat einen seitlich ausladenden Arm 185,
der bei der Drehung des Ständers 178 unter die untere Fläche des Hammers geführt
werden kann. Ein Handgriff 185x an dem Ständer 178 dient zum Drehen des Armes 185
in die den Hammer tragende Lage, wie in vollen Linien in Abb. 2 und 3 gezeigt, oder
in die Ruhelage, wie in punktierten Linien in Abb. 3 gezeigt.
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Der Hammer kann gesenkt werden bis zur Auflage auf den Arm 185 durch
Schließen des Ventils 140 in der Hauptleitung 63, wobei das Gewicht des Hammers
ein solches Durchsickern aus dem Zylinder veranlaßt, daß der Hammer allmählich sich
senken kann, oder er kann auf den Tragarm 185 durch folgende Mittel gesenkt werden.
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Ein wichtiges Merkmal beim Betriebe des Hammers liegt in der Möglichkeit,
den Niedergang des Hammers durch das Auspuffventil von Hand zu steuern. Wenn der'Hammer
in der vorher bestimmten Fallhöhe gehalten wird, ist das Arbeitsventil gewöhnlich
offen, um Druckluft dem Zylinder zuzuführen, und schließt den Auspuffkanal. Das
Auspuffventil 7 2 kann in die geschlossene Lage
gedreht werden,
wenn man den Hebel 78 bewegt. Das Arbeitsventil kann dann in die Auspufflage gedreht
werden. Wenn das Auspuffventil schnell in die Auspufflage durch den Hebel 78 gedreht
wird, fällt der Hammer und führt einen vollen Schlag aus. Nach vollendetem Schlage
wird das Arbeitsventil in die Offenlage gedreht, um wieder Preßluft dem Zylinder
zuzuführen und den Hammer zu heben. So können Einzelschläge durch Antrieb des Auspuffventils
ausgeführt werden. Dem Hebel 78 kann jedoch eine allmähliche begrenzte Bewegung
gegeben werden, damit die Luft aus dem Auspuffkanal 61 langsam entweichen kann,
so daß der Hammer allmählich gesenkt wird. Durch Einstellung des Auspuffventils
und des Ventils i4.o in der Leitung 63 kann der Hammer auf jeder gewünschten Höhe
ausbalanciert werden.
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Es ist oft erwünscht, von den Gesenken durch einen kurzen scharfen
Schlag einen Abdruck zu erhalten, bevor sie gehärtet sind. Dieses kann leicht erreicht
werden, wenn der Hammer mittels des Hebels 78, gehoben wird, um das Auspuffventil
zu schließen, dann denn Anlasser 123 einzurücken, das Arbeitsventil in die Auspufflage
zu drehen, das Auspuffventil zu öffnen, damit der Hammer allmählich langsam auf
die gewünschte Höhe sinkt, und dann schnell das Auspuffventil zu öffnen, worauf
der Hammer fällt, um den gewünschten scharfen Schlag auszuüben, und beim Aufprall
wieder .in die normale Fallhöhe zurückkehrt, wo der Stift 162 auf dem Hammer die
Kurve 161 angreift und das Arbeitsventil in die Lage dreht, wo- Druckluft dem Zylinder
zugeführt wird.
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Durch allmähliches öffnen des Auspuffventils in der beschriebenen
Weise kann der Hammer langsam gesenkt werden, um sich auf den Arm 185 aufzulegen.
Wenn der Hammer so weit gesenkt ist, bleibt das Arbeitsventil in der Auspufflage,
so daß die Zuführung von Preßluft durch Einrücken des Anlassers den Hammer nicht
hebt.
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Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht in der Einrichtung,
die das Arbeitsventil in die Normallage dreht, um den Hammer zu heben, und ferner
in der Einrichtung, durch welche das Arbeitsventil von Hand bewegt wird, um den
Hammer zu senken oder ihn allmählich sich senken zu lassen. Dieses wird dadurch
erreicht, daß für die Antriebsstange des Arbeitsventils ein Arm 186 an der Hülse
16o, die die Kurve 161 trägt, befestigt ist. Wenn das Arbeitsventil in der Auspufflage
ist, kann es in die Normallage gedreht werden, in der dem Zylinder durch Bewegung
des Hebels 186 in der entsprechenden Richtung Druckluft zugeführt wird. So kann
der Hammer von dem Tragarm 185 in die Fallage gehoben werden. Wenn der Handgriff
186 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, um das Arbeitsventil in die Auspufflage
zu drehen, kann der Hammer fallen, und diese Fallbewegung kann durch die Bewegung
des Handgriffes 186 geregelt werden, entweder um den Hammer zur Ausübung eines vollen
Schlages fallen zu lassen oder durch begrenzte Bewegung des Hebels 186, um das Antriebsventil
in die Auspufflage langsamer zu drehen und hierdurch den Hammer allmählich sich
senken zu lassen.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in einer Sicherheitsvorrichtung,
die die Drehung des Arbeitsventils und der Ventilstange verhindert, wenn die Gesenke
zusammengestellt oder eingestellt sind oder zu jedem beliebigen Zeitpunkt, in welchem
die Tätigkeit des Hammers verhindert werden soll.
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Diese Einrichtung besteht gemäß Abb. 17 und 18 in einem u-förmigen
Anschlag 189, dessen senkrechter Flansch i 87 in einem senkrechten Loch des Armes:
166 neben der Muffe 16o gleitbar gelagert ist; bei der in Abb. 18 gezeigten Stellung
stößt er an einen Ansatz 188, durch welchen -die Stellschraube 164 die Muffe i 6o
auf der Stange 97 festklemmt.
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Das obere Ende des Flansches 187 ist seitwärts und abwärts abgebogen,
wodurch ein waagerechter Teil 189 und der zweite abwärts gerichtete Flansch igo
des u-Profils entstehen. Der Flansch igo hat von dem Flansch 187 einen solchen Abstand,
daß der u-Anschlag über die Kante des Armes 166 hinwegstreichen kann, so daß das
untere Ende des Flansches 18-7 in der Bahn des Ansatzes i88-liegt. Der Flansch igo
hat jedoch eine solche Länge, daß, wenn der u-Anschlag 189 angehoben ist, das untere
Ende des Flansches 187 über den Ansatz 188 frei hinweggeht. Der u-Anschlag kann
seitwärts gedreht werden und das untere Ende des Flansches i go in eine Rast igi
in der oberen Fläche des Armes gesenkt werden, um während der normalen Tätigkeit
des Hammers in der Ruhelage gehalten zu werden.
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Wenn der Hammer in seiner Fallhöhe durch die Druckluft gehalten wird,
die durch den Nebenkanal 85 strömt, kann man ihn auch allmählich sich senken
lassen durch Schließen des Ventils iq.o in der Hauptleitung 63; in diesem Falle
veranlaßt das Gewicht des Hammers das allmähliche Durchsickern der Druckluft aus
dem Zylinder.
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Die Anbringung von Sicherheitsvorrichtungen an Fallhämmern ist von
ungeheurer Bedeutung, weil jede unrichtige Tätigkeit des Hammers die Gefahr einschließt,
den Arbeiter schwer zu verletzen. Es sind deshalb verschiedene Sicherheitsvorrichtungen
vorgesehen, um das unrichtige Fallenlassen des
Hammers zu verhindern,
außer den obengenannten, von denen folgende erwähnt werden: Der Einlaß 58 hat ein
Absperrventil 14.7, das das plötzliche Fallenlassen des Hammers beim Versagen oder
der unrichtigen Verminderung der Druckluftzufuhr verhindert.
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Die Hauptleitung 63 hat ein Ventil id.o, durch welches die Zufuhr
von Druckluft zu dem Zylinder vollständig abgesperrt werden kann. Die Drehung des
Auspuffventils in die geschlossene Lage durch den Handgriff 78 verhindert das plötzliche
Fallen des Hatnmers.
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Das Rohr 84, aus welchem Druckluft aus dem Zylinder dem Anlasser zugeführt
wird, hat ein Ventil 19?, das in der geschlossenen Lage die Tätigkeit des Anlassers
verhindert. Die Handhebel 138, 139 müssen von beiden Händen des Arbeiters bedient
werden, um den Hammer fallen zu lassen.
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Der Auspuff; i 16 in dem Zylinder 103 verhindert das unrichtige Fallenlassen
des Hammers, damit ein zweiter Schlag, der den Arbeiter besch5.digen könnte, nicht
ausgeführt wird.
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Der Zylinder ist neben seinem oberen Ende mit einer Reihe breiter
Auslässe versehen, die das rasche Entweichen der Druckluft gestatten, wenn der Kolben
über die Auslässe gehoben wird, wie z. B. durch Lösen des Kolbens von seiner Stange
oder Lösen der Kolbenstange von dem Hammer oder beim Bruch der Kolbenstange. Wenn
so der Druck in dem Zylinder nachläßt, erfolgt die weitere Aufwärtsbewegung des
Kolbens im wesentlichen nur durch sein Trägheitsmoment. Unter diesen Umständen wird
der Kolben am Auswerfen durch das Zylinderende durch die Kappe verhindert, die kräftig
gebaut und fest auf den Zylinder geklemmt ist.
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Es ist ersichtlich, daß durch diese verschiedenen Hilfsmittel der
Hammer gegen Zufälligkeiten, die den Arbeiter verletzen könnten, vollständig gesichert
ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Einrichtung, die
Schmiermittel dem Anlasser zuführt. Der Anlasser ist in ein Gehäuse 193 eingeschlossen.
Ein Ölbehälter 194 auf einem Schaft 195 mit Hahn 196 steht mit dem Kniestück 197
in Verbindung, das .zu der Leitung 121 führt, die Druckluft dem Anlaßventil 123
zuführt. Wenn der Hammer angelassen werden soll, wird der Hahn 196 geöffnet und
schnell geschlossen, um eine geringe Ölmenge in das Kniestück 197 eintreten zu lassen,
so daß beim Öffnen des Anlaßventils 123 das Öl mit der Druckluft durch das Anlaßv
entil und das Rohr 126 in den Zylinder io4. geführt und durch den Auspuff 116 in
Form eines feinen Nebels in die Kammer des Gehäuses eingeblasen wird. Das so. eingeführte
Öl schmiert alle sich bewegenden Teile des Anlassers.
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Es wäre noch zu erwähnen, daß bei der Einführung-der Druckluft in
den Zylinder diese die U-förmige Packung 4.5 auszudehnen sucht und die innere Wandung
an die Kolbenstange 14 drückt, wodurch das Durchsickern von Preßluft längs der Kolbenstange
verhindert wird. Der Zylinder ist so weit nach unten verlängert, daß die äußere
Wandung 44 der Packung von der Zylinderwandung bedeckt wird, so daß auch
hier ein dichter Abschluß erfolgt.