-
Federhammer Im Gegensatz zu anderen Hämmern konnten Federhämmer bisher
im allgemeinen nur für solche Arbeiten verwendet werden, bei welchen laufend Serien
von Schlägen ausgeführt wurden. Für den Antrieb eines Federhammers sind verhältnismäßig
schwere Schwungmassen erforderlich, welche bei jedem Stillsetzen des Hammers abgebremst
und beim Inbetriebsetzen wieder in Bewegung gebracht werden müssen. Die Ausführung
einzelner Schläge war in Anbetracht dieses Energieaufwandes unwirtschaftlich, und
es war auch der durch die Schwungmassen getriebene Hammer schwer steuerbar.
-
Die Erfindung zielt nun darauf ab, diese Nachteile zu beheben und
einen allgemein verwendbaren Federhammer zu schaffen. Die Erfindung besteht im wesentlichen
darin, daß bei einem Federhammer mit von einer Kurbel oder einem Exzenter gebildetem
Triebwerk das Triebwerk mit den umlaufenden Schwungmassen über eine lösbare Kupplung
verbunden ist. und vorzugsweise auch die mit dem Hammerbär in ständiger Verbindung
stehenden Massen durch Ersatz der Ausgleichsgewichte für den Hammerbär durch Ausgleichsorgane
von geringer Masse, wie Federn, Druckluftkolben usf., verringert sind.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden einem solchen Federhammer
neue Eigenschaften gegeben, welche auch eine andere Wirkungsweise und Anwendung
des Hammers ermöglichen. Der Hammer kann nun jederzeit stillgesetzt werden, ohne
daß die Schwungmassen, welche mit dem Antrieb
weiter umlaufen.
können, abgebremst werden müssen, und es steht daher bei der Wiederaufnahme der
Arbeit die volle Energie der Schwungmassen zur Betätigung des Hammers zur Verfügung.
Die weitere Maßnahme, die üblicherweise vorgesehenen Ausgleichsgewichte für den
Hammerbär durch masselose Ausgleichsorgane bzw. durch Organe, deren Masse kaum ins
Gewicht fällt, zu ersetzen, ermöglicht darüber hinaus noch eine Verringerung der
Massen des Hammers, welche jeweils stillzusetzen bzw. in Bewegung zu bringen sind.
Durch diesen weitgehenden Ausgleich der Hammerbärmassen wird die Kupplung gleichmäßig
beansprucht, und es können mit einem solchen mechanischen Federhammer auch feinste
Schläge gegeben werden. Gemäß der Erfindung ist eine wirksame Bremse vorgesehen,
mittels welcher der Hammerbär bei Abschaltung der Schwungmassen in jeder beliebigen
Lage festgehalten werden kann.
-
Während somit bisher beim Anlaufen des Hammers große Massen beschleunigt
werden mußten, so daß die volle Schlagstärke und Schlagfolge erst allmählich unter
großem Energieaufwand erreicht werden konnte, ermöglicht die Erfindung ein unmittelbares
Einsetzen der Schläge mit voller Geschwindigkeit und in voller Stärke. Auch das
Abstellen des Hammers konnte bisher nur allmählich erfolgen, während die ErI'tndung
ein plötzliches Stillsetzen des Hammers ermöglicht.' Dadurch, daß die in den Schwungmassen
aufgespeicherte Energie nicht vernichtet wird, ist auch die Auswahl schwächerer
und sparsamerer Antriebsmotoren ermöglicht.
-
Ein ausschlaggebender Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Hammer
durch die Möglichkeit des plötzlichen Stillsetzens in jeder beliebigen Lage zu Sitzschlägen
befähigt wird. Der Hammer kann in der Schlagstellung bei gespanntem Federpaket in
der Weise stillgesetzt werden, daß er das Werkstück auf den Amboß preßt und unter
dem Druck des Federpakets festhält. Dies ist. gemäß der Erfindung dadurch ermöglicht,
daß die Bremse, welche zur Erhöhung ihrer Wirksamkeit als Bandbremse oder Mehrbackenbremse
ausgebildet sein kann, am Triebwerk bzw. an der Kurbelwelle des Hammers angeordnet
ist. Diese Bremse kann gemäß der Erfindung durch ein eine rückläufige Bewegung des
Triebwerks verhinderndes Organ, wie insbesondere ein Klemmgesperre, entlastet sein.
-
Die Bedienung der Kupplung und der Bremse kann willkürlich oder selbsttätig
erfolgen. Zweckmäßig ist eine Steuerung vorgesehen, welche das Abschalten der Schwungmassen,
d. h. das Ausrücken der Kupplung, zu einem vorbestimmten Zeitpunkt vornimmt und
die Bremse in Wirksamkeiti setzt. Gemäß der Erfindung kann die Betätigung dieser
Steuerung selbsttätig in Abhängigkeit von der Stellung des Hammers bzw. von der
Stellung der Kurbelwelle erfolgen. In diesem Falle ist z. B. die Kurbelwelle mit
einet' Nockenscheibe ausgestattet, von welcher die Steuerung abgeleitet wird.
-
Die Erfindung ermöglicht es somit, einen mechanischen Federhammer
mit Kurbel- oder Exzenterantrieb sowohl in der bisher üblichen Weise für Schlagserien
als auch für Einzelschläge und insbesondere Sitzschläge zu verwenden und die Steuerung
des Hammers wesentlich empfindlicher als bei den bisher üblichen Ausbildungen zu
gestalten. Bisher hingegen waren für Arbeiten, welche einzelne Schläge erfordern,
nur Luft- oder Dampfhämmer geeignet. Es wurde bereits vorgeschlagen, Federhämmer
unter Vermittlung eines am Federpaket angreifenden Preßluftkolbens anzutreiben,
wobei der Antrieb durch eine Ventilsteuerung unterbrochen werden konnte. Auch Umkehrfederhämmer,
bei welchen das Federpaket abwechselnd mit in verschiedenem Sinne umlaufenden Scheiben
gekuppelt wird, sind bekannt Beide Konstruktionen bedingen jedoch eine komplizierte
Bauart und weisen keine mit dem Hammerbär ständig verbundenen umlaufenden Teile
auf, an welchen eine wirksame Bremse für das Stillsetzen des Hammers angeordnet
werden kann.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung an Handeines Ausführungsbeispiels
schematisch erläutert.
-
Fig. i zeigt eine Seitenansicht des Hammers, während Fig. 2 einen
Vertikalschnitt in der Ebene der Antriebskurbelwelle darstellt; Fig. 3 und 4 zeigen
.Einzelteile der Ausbildung der für eine selbsttätige Steuerung dienenden Nockenscheibe
und eines Klemmgesperres; Fig.5 zeigt das Schema der Betätigung der Steuerung in
Draufsicht.
-
In einem Hammerständer i mit zwei Lagern 2 läuft die Kurbel- oder
Exzenterwelle 3, auf welcher antriebsseitig eine Kupplungsscheibe 4 auf einem Gleitkeil
5 verschiebbar sitzt und auf der anderen Seite eine Bremsscheibe 6 fest aufgekeilb
ist. Die Kurbel 3 bewegt mittels der Antriebsstange 7 und des Stangenkopfes 8 über
das in zwei Ständerlagern 9 schwenkbare Federpaket io den im Ständer i geführten
Hammerbär i i auf und ab, welcher auf das auf dem Amboß 12 liegende Schmiedestück
13 schlägt. Der Antrieb des Hammers erfolgt von der am Außenende der Kurbelwelle
3 auf Kugellagern 14 frei laufenden Antriebsscheibe 15, welche als Konuskupplung
ausgebildet ist. Durch Einrücken der Kupplungsscheibe 4 in die ständig laufende
Antriebsschwungscheibe 15 wird der Hammer in Betrieb gesetzt, durch Zurückziehen
derselben ausgeschaltet.
-
Durch diese Anordnung wird bewirkt, daß der innere, ungleichförmig
laufende Antriebsteil des Federhammers von Schwungmassen gänzlich befreit ist, da
sich diese nunmehr abschaltbar außerhalb des eigentlichen Hammergetriebes befinden.
Im Gegensatz zu der bekannten Bauart können diese Schwungmassen in ständiger Drehung
verbleiben. Auch die den Hammerbär ausgleichenden Gewichtsmassen sind ausgeschaltet
und durch eine Feder 16 ersetzt, welche am Federpaket io angreift. Die Feder kann
aber ebenso am Ende des Federpakets, am Drehzapfen oder an einer anderen Stelle
angelenkt sein. Der Hammerbär i i ist in Sitzschlagstellung,
das
Federpaket io in gespannter Lage gezeichnet. In dieser Lage übt das Federpaket io
während und nach dem Schlag einen zusätzlichen Druck auf das Schmiedestück aus.
Für das Abfangen der Federspannung ist bei der dargestellten Ausführungsform eine
Bandbremse 17 vorgesehen, an deren Bremsscheibe 6 ein Rand 18 angegossen ist, welcher
zur Anbringung eines Klemmgesperres (Fig.4) oder einer anderen Sperrvorrichtung
dient. Dieses Klemmgesperre, welches z. B. auch als Rollenklemmgesperre ausgebildet
sein kann, verhindert ein Rückwärtsdrehen der Kurbel 7 sowohl nach dem St'illsetzen
der Kurbelwelle als auch beim Öffnen der Bremse 17, wodurch die im gespannten Federpaket
io und in der gespannten Ausgleichsfeder 16 vorhandenen Energien für den nächsten
Schlag erhalten bleiben. Das Klemmgesperre nach Fig.4, das aus der Haltelasche i9,
einem Außenbacken 2o und einem Innenbacken 21 besteht, welche Teile durch die Winkellasche
22 verbunden sind und durch eine Feder 23 an den Rand der Bremsscheibe 18 angedrückt
werden, läßt eine Umdrehung der Bremsscheibe und damit der Kurbelwelle nur in der
Pfeilrichtung zu.
-
Mit dem Federhammer nach der Erfindung können einzelne Sitzschläge
oder Serienschläge ausgeübt werden, die außerdem auch automatisiert werden können,
wie dies in Fig. 2 und 3 beispielsweise dargestellt ist. Die Kupplungsscheibe 4
ist lagerseitig als Nockenscheibe 24 ausgebildet, auf welcher die Rolle 25 an einem
Ende des Winkelhebels 26 läuft. Am oberen Ende des Winkelhebels 26 ist die Rückholklinke
28 angelenkt, die auf einer Nase des Hebels 26 ruht. Wenn nun durch Herabdrücken
des Fußhebels 29 über die Welle 30 (Fig. 5) und die Kegelräder 31 die Schaltwelle
32 gedreht wird, rücken die beiden Schalthebel 33 die Kupplungsscheibe 4 ein. In
der Anlaufstellung befindet sich die Rolle 25 immer auf dem Kurvenberg der Nockenscheibe
24 und die Rückholklinke 28 ausgeklinkt in der Bereitschaftsstellung, so daß, wie
aus der Zeichnung ersichtlich ist, die Verbindungsstange 34 der beiden Schalthebel
33 beim Einschalten der Kupplungsscheibe 4 unterhalb der Rückholklinke 28 vorbeibewegt
werden kann.
-
Bei einer weiteren Drehung der eingekuppelten Kurbelwelle 3 und der
Nockenscheibe 24 senkt sich beim ablaufenden Teil der Kurve die Rolle 25 mit dem
Winkelhebel 26 nach unten und bringt durch Vorschieben der Rückholklinke 28 und
Senken der Nase 27 erstere zum Eingriff mit der Verbindungsstange 34. Beim Auflaufen
der Rolle 25 auf den folgenden Kurvenberg zieht der Winkelhebel 26 mittels der Rückholklinke
28 die beiden Schalthebel 33 zurück und schaltet die Kupplung und den unmittelbaren
Hammerantrieb ab. Gleichzeitig wird über das Verbindungsgestänge durch das Gewicht
35 das Bremsband 17 angezogen und der Hammer beim Schlag stillgesetzt.
-
Die Rückholklinke 28 wird am Ende der Rückbewegung durch die Nase
27 des Winkelhebels 26 wieder von der Stange 34 abgehoben und in Bereitschaftsstellung
gebracht. Ein Spiel in der Kraftübertragung des Kupplungsgestänges wird durch die
Feder 36 ausgeschaltet. Durch diese Vorrichtung wird der Hammer nach dem Niederdrücken
des Fußhebels beim nächsten Schlag selbsttätig in aufsitzender Stellung stillgesetzt,
wobei das Bremsgesperre nach Fig. 4 ein Rückdrehen der Kurbel 3 unter dem Einfluß
des gespannten Federpakets io verhindert. Auf diese Weise wird zur abgegebenen Energie
des Hammerbären i i zusätzlich noch der Druck des gespannten Federpakets für eine
erhöhte Wirkung des Sitzschlages herangezogen. Der einzelne Schlag kann aber, da
jederzeit mit voller Drehzahl umlaufende Schwungmassen verfügbar sind, weit kräftiger
und rascher gegeben werden als bisher. Die Beseitigung nahezu jeder Stoßbelastung
des Antriebsmotors ermöglicht außerdem die Verwendung schwächerer Motoren.