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Abfederung des Handgriffs von Drucklufthämmern Zwecks Abfederung des
Handgriffs von Luftdruckhämmern ist es bekannt, den Handgriff mit dem das Hammergetriebe
enthaltenden Gehäuse nicht fest zu verbinden, sondern den einen Teil im anderen
in der Längsrichtung beweglich zu lagern und zwischen beiden ein stoßmilderndes
oder dämpfendes Mittel einzuschalten. Als solches dienten Federn aus festem Werkstoff
(Stahl) oder auch Druckluft aus dem Druckluftnetz oder dem -behälter, woraus die
das Hammerwerk treibende Druckluft entnommen wurde.
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Eine bekannte Einrichtung mit Verwendung von Luft als stoßmilderndes
Mittel benutzte ein zwischen die beiden gegeneinander bewegten Teile eingefügtes
Druckluftkissen, das dauernd mit dem Preßluftbehälter oder -netz durch einen engen
Kanal am einen Ende der Luftkammer in Verbindung stand. Der Rauminhalt dieses somit
nicht abgeschlossenen Luftkissens wurde durch die gegeneinander gerichtete Bewegung
der Teile vermindert. Die Preßluft wurde durch die Zuleitung in das den Hammer speisende
Leitungsnetz oder den Preßluftbehälter zurückgeschoben. Auf diese Weise wurde eine
leichte Bremsung verursacht, durch welche die Stoßwirkung auf den Handgriff verringert
werden sollte.
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Nach einem anderen Vorschlag war zwischen den beiden gegeneinander
längsbeweglichen und gegeneinander abzufedernden Hammerteilen gleichfalls eine mit
Druckluft gefüllte Kammer vorhanden, ein mit dem Handgriff durch eine Stange verbundener
Scheibenkolben trennte sie in zwei Teilräume; ein Ausgleichfortsatz am Kolben machte
den Gesamtdruck auf der einen und den auf der anderen Seite des Kolbens gleich groß.
Jede der durch die Kolbenscheibe getrennten zwei Teilkammern stand für sich mit
der Druckluft der Preßluftleitung auch während des Arbeitens des Hammers in Verbindung.
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Bei diesen Einrichtungen wird bei größeren Ausschlägen des zurückgeworfenen
Hammerteils das Druckmittel zwischen einander sich nähernden Flächen vollständig
aus dem Preßluftraum herausgedrückt werden, so daß die Begrenzungsflächen schließlich
aufeinanderschlagen und die Stöße sich in der Hand des den Hammer Bedienenden unangenehm
und schädlich fühlbar machen. Bei der zu zweit angeführten Einrichtung kann überdies
beim Beginn der Erschütterungen oder Stöße oder in gewissen Mittellagen wegen der
Gleichheit der Kolbenbelastungen auf beiden Seiten eine bewegungshemmende Wirkung
schwerlich zustande kommen.
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Die Erfindung betrifft eine Abfederung des Handgriffs von Drucklufthämmern
gegenüber dem Teil, der beim Arbeiten des Hammers die auftretenden Erschütterungen
aufnimmt und weitergibt, unter Verwendung von Druckluft,
und sie
besteht in der Ausbildung der an der Abfederung beteiligten Körper des Gesamtwerkzeuges
und in deren Einwirkung aufeinander. Zwecks Milderung, Dämpfung und Vermittlung
der als Folge der in großer Zahl in kurzen Zwischenräumen mit großer Geschwindigkeit
einander folgenden Hinundzurückbewegungen des Hammergehäuses auftretenden Stöße
und Schlagwirkungen auf den Handgriff trennt eine mit Druckluft gefüllte zylindrische
Kammer im Gehäuse in an sich bekannter Weise dieses von dem durch einen Kolben mittels
einer dicken Kolbenstange getragenen Handgriff. In Verbindung mit der jeweiligen
Lage des so gebildeten Differentialkolbens im Verein mit bestimmten Vorkehrungen
in oder an der Kammer entsteht eine derartige gegenseitige Beeinflussung der abgefederten
Teile und der zwischen ihnen lagernden Druckluftschicht, daß bei Beginn einer sich
ja auf verhältnismäßig kurzem Wege abspielenden Rückstoßbewegung in einem ersten
Abschnitt eine Bremsung und Dämpfung erzielt wird, indem die in der Kammer befindliche
Druckluft in das Netz zurückgeschoben, unter Überwindung der Druckbelastung Arbeit
geleistet, Kraft verzehrt und der Druck der Luft in der Kammer in geringem Maße
gesteigert wird, weil sie nicht so schnell abfließen kann, wie der Vorstoß des Kolbens
sich vollzieht. Die Arbeitsfläche stellt sich im Druckdiagramm (s. Abb. 2 bei i)
als ein vom Rechteck schwach abweichendes Trapez dar.
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Auf einem folgenden Abschnitt der Gegeneinanderbewegung der Hammerteile
erfolgt zusätzlich eine zunehmende Drosselung des Abflusses der Druckluft aus dem
Luftkissen in das Druckluftnetz, eine verstärkte Bremsung oder Dämpfung und ein
vergrößerter Energieverzehr stellt sich ein.
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Am Ende dieses Abschnittes wird das Druckluftnetz ,abgesperrt, aber
durch eine besondere Maßnahme wird für die Luft noch ein Ausweg belassen, immerhin
aber die Drosselung -und der Druck verstärkt.
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Schließlich wird der Raum zwischen Gehäusewandung, Kolbenfläche und
der ihr gegenüberliegenden Abschlußwand vollständig abgedichtet und das erwähnte
besondere Mittel, das der Luft noch einen Ausweg beließ, ausgeschaltet. Die eingeschlossene
Luft von gegenüber der Arbeitspreßluft schon erhöhter Spannung wird auf diese Weise
zur wirklichen Luftfeder gemacht. Bei der fortgesetzten Bewegung der- abgefederten
Teile gegeneinander nimmt der Druck der Luft in bekannter Gesetzmäßigkeit stärk
sich erhöhend zu, ein Aneinanderlegen der durch die Luft getrennten Flächen, ein
Gegeneinanderprallen und -schlagen ist aber unmöglich gemacht, da auch im äußersten
Falke immer ein Luftpolster verbleibt. Die Druckluftkurve im Diagramm steigt steil
an und verläuft schließlich annähernd parallel zur Abszissenachse (s. Abb.2 bei
2).
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Je nach der Art der Arbeit, die das Werkzeug ausführt, der Höhe der
Anpressung iund je nach der Größe und Höhe der Heftigkeit der Schläge, Stöße und
Erschütterungen nehmen die Ausschlag vege des Gehäuses gegenüber dem Handgriff ein
kleineres oder ein; größeres Maß an. Im günstigsten Falle spielen die Hinundzurückbewegungen
sich innerhalb der ersten Periode oder Phase ab. Fallen die Ausschlagwege größer
aus und nehmen damit auch die Stoßwirkungen zu, dann kommen sie in den Bereich des
zweiten oder in den des dritten Abschnitts und bei vereinzelten unvorhergesehenen
oder auch wiederkehrenden Stößen von großer Stärke kommen die Teile der Einrichtung
in solche Lage zueinander, daß die Wirkung der letzten Phase ausgelöst und nutzbar
gemacht wird.
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Bei der vorstehend wesentlich nach ihrer Wirkung erläuterten Erfindung
ist in erster Linie wichtig und entscheidend, daß dem ersten Wirkungsabschnitt,
er sei i genannt, ein der letzten Phase entsprechender, er sei 2 benannt, folgt,
also beide zu nacheinander folgender Wirkungsäußerung in :einer Abfederungseinrichtung
für Lufthämmer vereinigt sind. Die Zwischenabschnitte, sie seien 3 und q. genannt,
können in mehr oder weniger ausgeprägter Form und mehr oder weniger deutlich abgegrenzt
eingefügt sein, sie kön. nen je nach den Verhältnissen des in Betracht kommenden
Hammers auch fehlen.
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Die Erfindung gestattet die praktische Verwirklichung in verschiedenen
Ausführungs. formen. In der Zeichnung ist ein Beispiel veranschaulicht, bei dem
die Phasen i, 2 und auch 3 und q. sämtlich auftreten oder durchlaufen werden. In
Abb. i ist a das Gehäuse, links an ihm ist die Hammergetrieb.esteuerung angedeutet,
deren Einzelheiten hier ohne Interesse sind. b ist der Hammerkopf; en enthält die
Hauptluftkammer c, sie ist gegenüber dem Hammergehäuse a durch die Zwischenwandd
abgedichtet. Durch die Wand des Kopfes hindurch führt die Preßluftzuleitun,g e vom
Preßluftnetz her in die Hauptdruckluftkammer c. Diese Druckluftkammer ist durchsetzt
von dem Kolben/, der einen gut .abdichtenden Kolbenring f enthält. Die Kanten des
Kolbenringes und er selbst sind maßgebend für die Steuerung der Abfederungseinricht?ung
und das Einsetzen der dabei sich folgenden Wirkungsabschnitte. Der Kolben/ ist durch
die und mit ihm ein Stück bildende oder zu einem Stück vereinigte dicke
Kolbenstange
f" zu einem Differentialkolben ausgebildet, der nach der Außenluft hin abgedichtet
ist und den Handgriff ä trägt. Im Ruhezustand belastet die durch den Kanal e in
die Hauptluftkammer c eintretende Druckluft die wirksame Kolbenfläche und drückt
den Kolben in seine oberste Stellung, wie die Zeichnung es zeigt. Bei der durch
die Stöße und Erschütterungen des Gehäuses verursachten Gegeneinanderbew egung des
Kolbens f und des Gehäuses a gelangt der Kolben in die in der Zeichnung durch Punktierung
angedeuteten vier Stellungen, entsprechend den Abschnitten i, 3, q. und 2. Nach
Durchlaufen des Abschnitts i beginnt der Kolbenring f' die Mündung des Zuleitungskanals
e allmählich abzudecken.
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In die Wand des Gehäuses a ist an dem Kolben/ entlangführend
:eine Nut h eingearbeitet, die auch mehrfach vorhanden sein kann. Sie endigt
nach der Seite des Hauptkolbenraumes c hin ein Stück unterhalb des tiefsten Punktes
der Ausmündung der Zuleitung e. Wie dieser bestimmend für den Beginn des Wirkungsabschnittes
3 ist, so ist die Unterkante der Nut h, d. i. der überströmungskanal von dem Hauptluftraum
c zum Gegenraum auf der anderen Seite des Differentialkolbens /,f, maßgebend
für den Beginn der Federungsperiode 2, d. i. des letzten Abschnitts 2 im möglichen
Federungswege. Der überströmkanalh kann im Querschnitt sich nach der Ausmündung
in den Hauptdruckliuftraum c hin, auch nach der anderen Seite oder nach beiden Richtungen
hin verjüngen. Er dient dazu, während der Abschnitte '2 und 3 das Ansteigen des
Drukkes im Raum c abzuschwächen. Die Abfederung soll da zwar an Kraft zunehmen,
jedoch in gemäßigtem Maße.
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Abb. 2 zeigt in einem Diagramm mit mehrfach vergrößertem Wege das
bei der Benutzung des Hammers Charakteristische der Abfederung, der wirksam werdenden
Arbeitsfläche im ganzen und der einzelnen Teilabschnitte i, 3, q., 2. Nach der gegebenen
allgemeinen Beschreibung und der Erläuterung der Abb. i ist das Diagramm ohne weiteres
verständlich.