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Mechanischer Hammer Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanischen
Hammer, dessen vor und zurück gehender, frei fliegender Schlagkolben durch einen
beispielsweise durch flüssigen Brennstoff betriebenen Explosionsmotor angetrieben
wird und der einen leinen Teil des Hammers bildenden, mit der Traghülse des Bohrers
verbundenen Verdichter aufweist.
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Zweck der Erfindung ist es, den im Hammer befindlichen Verdichter
sowohl Luft zum Ausblasen des Bohrloches als auch zur Bremsung und Zurückführung
des Kolbens liefern zu lassen.
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Die Erfindung besteht- daher darin, daß der Verdichter außer mit der
Traghülse des Bohrers auch noch mit einer an sich bekannten, unterhalb des frei
fiiegen(den Schlagkolbens liegenden Druckkammer verbunden ist.
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Ein in bekannter Weise in der zwischen der Druckluftkammer und der
zur Traghülse des Bohrers führenden Leitung eingeschaltetes Ventil ist erfindungsgemäß
gleichzeitig mit der Außenluft verbunden, wodurch es auch als Sicherheitsventil
für die Druckkammer wirkt. Zweckmäßig hat der Verdichter zwei Auslaßventile in verschiedener
Höhe, von denen das obere durch den Kolben gesteuert und geschlossen wird, ehe der
Kolben das Ende seines Arbeitshubes erreicht hat, wobei das obere Ventil in freier
Verbindung mit der Traghülse des Bohrers steht, während das untere Ventil in Verbindung
mit der Druckkammer steht.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung veranschaulicht.
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Fig. i zeigt einen senkrechten Schnitt durch den Hammer.
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Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil des Hammers mit einer
abgeänderten Ausführungsform für den Verdichter.
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Fig. 3 zeigt einen Teil der unteren Hammerpartie im Längsschnitt nach
einer Ebene, die senkrecht zur Schnittebene in Fig.2 steht.
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Fig.4 zeigt den Verdichter in etwas abgeänderter Form.
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Der Hammer ist am unteren Ende mit einer Traghülse i für den Bohrerstahl
2 versehen. Die Hülse ist in einer unteren Kappe 3 im Hammergehäuse q. gelagert,
das einen Motorzylinder 5 für einen Explosionsmotor umschließt. Der im - Inneren
des Gehäuses und unterhalb des Zylinders 5 befindliche Raum bildet eine Luftkammer,
die eine Kühlkappe um den Zylinder 5 herum bildet. Im Zylinder 5 ist auf und ab
beweglich ein Schlagkolben 6 angeordnet, der aus zwei miteinander verbundenen, zylindrischen
Teilen von verschiedenem Durchmesser besteht, die hinabgeschleudert werden, wenn
die Ladung im Arbeitsraum 7 des Motors explodiert.
Gleichzeitig
wird der Motorkolben 8 aufwärts gepreßt und treibt dadurch die Kurbelstange 9, die
Kurbel io und die Welle i z, die ein Schwungrad 12 trägt.' Der Kolben 8 ist durch
eine Stange 18 mit dem beweglichen Kolben i9 im Verdichter 2o verbunden, der im
gezeigten Beispiel einfachwirkend ist, weil der Zylinder 2o 'unten mit einem Ansaugventil
21 und einem Auslaßventil 22 versehen ist., Die Kammer 26 steht in Verbindung
mit der Außenluft und mit einer Kammer 27, aus der die Luft über das Ventil 21 beim
Aufwärtshub des Kolbens 19 angesaugt wird. Wenn der Kolben 1g abwärts geht, wird
die Luft durch das Ventil 22 hindurch in eine Hochdruckkammer 28 hineingepreßt und
von dort durch Bohrungen 29, 30, 31 und 32 in das Innere der Traghülse des Bohrers
:2 getrieben, um in üblicher Weise durch den gewöhnlichen, zentralen Kanal des Bohrers
in das Bohrloch hinabgeführt zu werden.
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In Fig. i ist der Verdichter vom Motorzylinder getrennt gezeigt; er
kann aber auch unmittelbar mit .dem Motor verbunden sein, wie Fig. 2 zeigt. Hier
ist der Motorkolben 8 in ,der Richtung gegen die Kurbel verlängert und mit einem
Teil 52 von größerem Durchmesser versehen. Dieser Kurbelteil arbeitet in einer Verlängerung
53 des Motorzylinders 5. Die Verlängerung 53 hat einen Durchmesser entsprechend
dem Kolbenteil 52, so daß ein ringförmiger Arbeitsraum 5¢ für den Verdichterkolben
52 entsteht. Dieser Arbeitsraum ist am Boden an einer Seite mit einem Ansaugventil
55 versehen, das von der Kammer 26 aus gespeist wird. Etwa um 9o° gegenüber dem
Ansaugventil 55 versetzt, weist der Ringzylinder ein Auslaßventil 56 auf, wie in
Fig. 3 gezeigt. Von diesem Ventil führt eine Rohrleitung 57 durch einen Dreiweghahn
58 und Kanal 59 zu einer Druckluftvorratskammer 51 hinab, die in Fig. i und 2 gezeigt
ist' und von der ein Teil unten in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Kammer steht bei
entsprechender Einstellung; des Hahnes 58 in Verbindung mit dem Raum 6o zwischen
dem Schlagkolben 6 und dem entsprechenden Ende des Zylinders 5. Die Druckkammer
51 wirkt in der früher genannten Weise, und in ihr wird ein bestimmter Mindestdruck
aufrechterhalten, der auf den Kolben 6 wirkt, um ihn abzubremsen, wenn er sich dem
Ende seines Arbeitshubes nähert, und um ihn in die ursprüngliche Stellung (Fig.
i) zurückzuführen. In dem gezeigten Beispiel dient hier der Verdichter dazu, die
Kammer 51 mit Druckluft zu versehen. Der Verdichter ist nicht mit der Traghülse
des Bohrers unmittelbar verbunden. Die Verbindung wird vielmehr durch ein selbsttätiges
Ventil 61 herbeigeführt, das in Fig. 3 gezeigt ist. Dieses Ventil steuert eine Öffnung
32, die zur Traghülse des Bohrers hineinführt und von der Kammer 5 i getrennt ist,
so lange der Druck in dieser Kammer sich unterhalb einer bestimmten Grenze hält,
die durch die gegen die Ventilhülse wirkende Feder 62 bestimmt ist. Sobald der Druck
überschritten wird, wird die Ventilhülse 61 nach außen links (Fig. 3) gedrückt,
so daß die Kammer Verbindung mit der Öffnung 32 erhält und die Preßluft dadurch
zum Bohrloche geführt wird. Das Ventil 61 wirkt gleichzeitig als Sicherheitsventil,
um einen zu starken Druck in der Kammer 51 zu verhindern. Zu diesem Zwecke ist das
Gehäuse 63 des Ventils 61 mit einer Ringnut 64 versehen, die in Verbindung mit der
Öffnung 32 steht. Das Gehäuse ist ferner mit einer Ringnut 65 versehen, die durch
einen Kanal 66 Verbindung mit der Außenluft hat. Falls der Druck in der Kammer
S1 so hoch ansteigt, daß die Hülse 61 bei ihrer Bewegung nach links den Ringkanal
65 freigibt, bläst das Ventil in die Außenluft ab.
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Der Hahn 58 wird zweckmäßig derart ausgeführt, daß er in einer Stellung,
wie in Fig. 3 gezeigt, Verbindung zwischen Verdichter, Kammer 51 und Raum 6o herbeiführt.
In einer anderen Stellung (etwa q.5° entgegen dem Uhrzeigersinn gegenüber der in
Fig. 3 gezeigten Stellung verdreht) ist die Verbindung zwischen der Kammer 51 und
dem Raume 6o 'unterbrochen, während die Verbindung zwischen Verdichter und Kammer
51 noch aufrechterhalten ist. Diese Einstellung des Hahnes 58 wird beim Ingangsetzen
des Hammers benutzt, damit sich in der Kammer 51 ein Druck aufbauen kann, ehe der
Schlagkolben selbst in Gang gesetzt wird.
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Der Verdichter kann auch, wie in Fig. q. gezeigt, mit zwei Auslaßventilen
22 und 22' versehen werden, von denen das zweite etwas oberhalb des Bodens des Zylinders
2o liegt und durch das Rohr 29 in freier Verbindung. mit der Traghülse des Bohrers
steht, und zwar ähnlich wie der Kanal 29 in Fig. i. Das Ventil 22 steht dagegen
durch ein Rohr 29' in Verbindung mit der Druckkammer 51 (Fig. 2). Der Kolben i9
steuert daher die Verbindung zwischen Verdichter und Traghülse. Während des Abwärtshubes
des Kol--bens i9 wird der Hauptteil der Luft durch das Ventil 22' in das Bohrloch
gepreßt. Aber sobald der Kolben 1g am Ventil 22 vorbeigelaufen ist, wird die Luft
während des letzten Teiles des Arbeitshubes des Kolbens 1g durch das Ventil 22 und
die Rohre 29', 57 sowie durch das Ventil 61 in die Druckkammer 51 gepreßt. In -diesem
Falle muß natürlich die Verbindung zwischen dein Rohr 57 und der Traghülse i fortfallen.