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Stampfwerkzeug mit zwei in einem Zylinder geführten Kolben Die Erfindung
bezieht sich auf ein mechanisches Stampfwerkzeug mit zwei in einem Zylinder geführten
Kolben, von welchen einer von einer Exzenterscheibe o. dgl. zwangsweise hin und
her geführt wird, während der andere, mit dem Stampfwerkzeug verbundene Kolben durch
das Steigen und Fallen des Druckes im Raum zwischen den beiden Kolben auf und nieder
bewegt wird.
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Es sind mit gasförmigen oder flüssigen Druckmitteln betriebene Doppelkolbenstampfv
orrichtungen bekannt, bei denen ein mit dem Stampfwerkzeug verbundener Kolben durch
Federdruck gehoben bzw. abwärts bewegt und entgegen dem Federdruck durch die Wirkung
des Druckmittels abwärts bewegt bzw. gehoben wird. Weiterhin sind Schlag- und Stoßwerkzeuge
bekannt, bei denen ein durch eine Kurbel o. dgl. angetriebener Kolben sich mit einem
als Kolben ausgebildeten Hammer in demselben Zylinder befindet, wobei der zwischen
Hammerbär und Kolben beim Arbeitsvorgang sich bildende Unterdruck durch Luft, die
durch öffnungen einströmt, ganz oder teilweise vernichtet wird.
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Diese bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß Hammerbär und
Kolben sich bei der Aufwärtsbewegung berühren, wodurch starke Stöße in dem gesamten
Werkzeug entstehen, die für das Getriebe und den Arbeiter nachteilig sind und ein
längeres Arbeiten mit einer derartigen Vorrichtung sehr beschwerlich machen. Die
vorliegende Erfindung beseitigt diese INTachteile dadurch, daß sich der den Stampfer
tragende Kolben in einem während des Betriebes geschlossenen Teil des gemeinsamen
Führungszylinders bewegt, wobei die zwischen den Kolben eingeschlossene Luftmenge
durch eine in der Wand des Führungszylinders zwischen den Kolben angebrachte, von
Hand zu bedienende Steueröffnung geregelt werden kann. Bei der Aufwärtsbewegung
des Kolbens wird der Hammerbär zunächst von der zwischen Kolben und Hammerbär befindlichen
Luft niedergehalten, bis, der Druckausgleich zwischen den auf den Hammerbär einwirkenden,
abwärts ziehenden Kräften (Gewicht und 'Feder) und den aufwärts ziehenden Kräften
(Unterdruck zwischen Kolben und Hammerbär) eingetreten ist. Durch das sich zwischen
Kolben und Hammerbär bildende Preßluftkissen wird erreicht, daß jeder Zusammenstoß
der beiden starren Kolben vermieden wird, wodurch sich ein viel weicheres und druckfreieres
Arbeiten als mit den bekannten Vorrichtungen ergibt. Solange die in der Wand des
Führungszylinders zwischen den Kolben angebrachte Steueröffnung geschlossen ist,
wird ohne mechanische Steuerung, allein durch die vom Oberkolben bewirkte abwechselnde
Luftverdünnung und Wiederverdichtung eine elastische Auf- und Abwärtsbewegung des
Stampfkolbens erreicht. Der Grad der Luftverdichtung bzw. -verdünnung ist durch
die Veränderung der Luftmenge in dem Raume
zwischen dem Kolben mittels
des vorgesehenen Auslasses regelbar. `Weiterhin erfolgt durch das Schließen bzw.
Öffnen dieses Luftein- und -auslasses beim weiterlaufenden mechanischen Antrieb
das An- und Abstellen der Stampfarbeit.
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Bei Preßlufthämmern mit einem Zylinder und zwei Kolben, von denen
der obere durch eine exzentrisch gelagerte Kurbelstange unmittelbar angetrieben
wird, während der untere, den Rammbär betätigende Kolben durch die Veränderung des
Druckes im Raum zwischen den beiden Kolben aufwärts und abwärts bewegt wird, ist
es an sich bekannt, am Zylinder mehrere durch ein Ventil verschließbare Öffnungen
anzubringen, die während des Betriebs geschlossen gehalten werden. Diese Öffnungen
werden jedoch vom oberen, unmittelbar angetriebenen Kolben nicht überdeckt und kann
das die Öffnungen verschließende Ventil von außen jederzeit bedient werden, um die
zwischen den Kolben eingeschlossene Luftmenge abzulassen und die Auf- und Abwärtsbewegung
des unteren Kolbens während des Betriebes ab- oder anzustellen. Von dieser bekannten
Vorrichtung, deren Wirkungsweise darauf beruht, daß bei jedem oberen Hubwechsel
das Vakuum zwischen den beiden Kolben durch eine weitere Öffnung, die zeitweise
von dem oberen Kolben überdeckt wird abgelassen wird, damit der Rammbär" zunächst
im freien Fall und dann unter der vorwärts treibenden Wirkung der von nacheilenden
Kolben verdichteten Luft mit großer Wucht aufschlägt, unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
wesentlich darin, daß der Stampfkolben auch beim Niedergang durch das Vakuum gewissermaßen
wie mittels eines elastischen Bandes an dem Antriebskolben hängt und der Bewegungsgeschwindigkeit
- dieses Kolbens entsprechend sich abwärts bewegt, und weder am Ende des Niederganges
das Preßluftkissen zwischen den beiden Kolben vernichtet wird noch der Stampfkolben
dem Antriebskolben beim Aufwärtsgang unmittelbar folgt, sondern erst nachdem an
Stelle des Preßluftkissens eine Luftverdünnung von solchem Grade hergestellt ist,
daß durch die Unterdruckspannung die abwärts ziehenden Kräfte ausgeglichen sind.
Beim Erfindungsgegenstand hat also die Steueröffnung neben dem Zweck, wie bei der
bekannten Vorrichtung, die mittels Ventiles verschließbare Öffnung zum Abstellen
der Arbeit des Werkzeuges zu benutzen, noch den weiteren Zweck, die Luftmenge für
das elastische Luftkissen zwischen den Kolben während der Arbeit verändern und regeln
zu können.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in schematischer Darstellung. Abb. i und 2 sind zwei zueinander senkrechte Ansichten,
in welchen einige Teile im Schnitt gezeichnet sind.
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Von einer Kurbelscheibe a wird mittels einer Pleuelstange b ein Kolben
c in einem Zylinder e hin und her bewegt. In dem gleichen Zylinder e ist ein zweiter
Kolben d auf und nieder beweglich geführt, an dessen Stange h das Stampfwerkzeug
l angebracht ist. Zwischen einem Zylinderboden g und einem auf der Kolbenstange
h befestigten Federteller k
ist eine Dehnungsfeder i angebracht, welche
den Kolben d mit der Kolbenstange und dem, Stampfwerkzeug in der tiefsten Stellung.
festhält.
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Zwischen den beiden Kolben c und d ist ein toter Raum en vorhanden;
innerhalb dieses Raumes ist in dem Zylinder e eine Öffnung f
angebracht,
die mittels eines nichtgezeichneten Absperrmittels geöffnet und geschlossen werden
kann.
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'Wird nun der obere Kolben c in Bewegung gesetzt und die Öffnung f
geschlossen, so wird bei jedem Aufwärtsgang unter dem Kolben c ein Unterdruck erzeugt,
der eine Aufwärtsbewegung des Kolbens d mit dem Stampfwerkzeug unter Zusammendrückung
der Feder i verursacht. Beim Rückgang des Kolbens c wird der Unterdruck aufgehoben,
wodurch eine Abwärtsbewegung des Kolbens d mit dem Stampfwerkzeug L infolge des
Eigengewichts und der Federkraft der Dehnungsfeder i erfolgt. Durch die Freigabe
der Öffnung f kann bei fortlaufendem Antrieb die Arbeit des Stampfgerätes abgestellt
werden.
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Es ist nicht erforderlich, daß der Antriebskolben c und der Arbeitskolben
d in einem gemeinsamen Zylinder vereinigt sind. Sie können vielmehr auch im getrennten,
miteinander für die Arbeit luftdicht verbundenen Zylinder angebracht sein.
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Durch die beschriebene Einrichtung wird eine elastische Aufundniederbewegung
des Stampfers erzielt, und die Stampfwirkung kann durch Regelung des Druckes im
toten Raum in beliebig verstärkt und abgeschwächt werden. Die Regelung des Druckes
im Raum zwischen den Kolben geschieht dadurch, daß man die Luftmenge in dem Raum
zwischen den Kolben vermehrt oder vermindert.
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Die Dehnungsfeder kann man auch im umgekehrten Sinne wirken lassen,
indem man sie z. B. zwischen dem Zylinderboden g und dem Kolben d anordnet. In dieseln
Falle unterstützt die Feder die Saugwirkung des Kolbens c im Sinne des Hebens des
Kolbens d, und das Stampfen geschieht durch die Verdichtung der Luft unter Zusammenpressung
der Feder. Je nach der Beschaffenheit des Materials kann sich die eine oder andere
Anordnung der Stampfwirkung empfehlen.