DE815179C

DE815179C - Drucklufthammer mit Massenausgleich

Info

Publication number: DE815179C
Application number: DEB697A
Authority: DE
Inventors: Franz Dr-Ing Bollenrath
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-11-17
Filing date: 1949-11-17
Publication date: 1951-10-01

Description

Drucklufthammer mit Massenausgleich 1)ruckluftli#iiiiiner mit freifliegenden Kolben, wie sie bt#ispielsweise als Bohrhämmer oder Niethämmer benutzt werden, verursachen infolge der Schwingungen oder Stöße, die auf den Arbeiter bzw. auf die flaltevorrichtun-en ausgeübt werden, im Laufe der Zeit schwere Schäden oder große Unannehmlichkeiten dadurch, (laß die Hand-, Ellbogen- und Schultergelenke der Arbeiter überanstrengt werden odur die nik-,chanischen Haltevorrichtungen an den Einspainistellen stark verschleißen oderErmüdungsbrüchen unterliegen. Gegenstand der Erfindung sind min Vorrichtungen, die zu einer vollständigen oder \\es(titliclieli Buruhigung der Hämmer dienen. Uiese Voi-richtungen beruhen auf dem Prinzip, daß nach .\b1). i mit dein Hammer über Federn i MasSell 2 in dür Weise gekuppelt sind, daß sie mit (lein ]#o11)en pliasengleich und in gleicher Richtung schwingen. Diese Ausgleichmassen können um so kleiner rclativ zum Schlagkolben 3 sein, je größer ihi- Schwin-iin-sau.#schla- wird. Die Lösung des Problems wird wesentlich da# durch erschwert, daß die Hämmer nicht immer von Preßluft gleichbleibenden Drucks betrieben werden. je höher der Druck in der Zuleitung ist, um so höher wird die Schlagfrequenz. Hieraus folgt für einen immer erfolgreichen --\,lassenausgleich, daß entsprechend der vomLuftdruck abhängigenSchlagfrequenz auch die Eigenfrequenz der Ausgleichniassen einstellbar gemacht werden muß. Dies kann nach Abb. 2 erfindungsgemäß auf verschiedene Weise erreicht werden: Die Federn i, welche die AusgleichmasSe 2 mit dem Hammergebäuse verbinden, werden erfindungsge.mäß in ihrer Federkonstanten entsprechend dem Betriebsdruck verändert, z. B. verkürzt oder verlängert mit Hilfe einer Einstellvorrichtung, die auf die verschiedenen möglichen Betriebsdrücke geeicht ist.
In anderer Weise kann erfindungsgemäß durch eine selbsttätige, d. h. vom Betriebsdruck betätigte Vorrichtung die Federkonstante geändert werden, wenn z. B. eine Metallfeder zur Anlenkung dient, indem beispielsweise eine vom Betriebsdruck abhängige Verschiebung der Federeinspannteile vorgesehen wird.
Ferner kann. erfindungsgemäß als Federung nach Abb. i eine Kombination aus einer Metallfederung und Luftfederung so ausgebildet werden, daß die Ausgleichmasse als Kolben in eiinem Zylinder schwingt, gegen die Zylinderdeckel durch Metallfedern abgestützt ist und die Luft im Zylinder zu beiden Seiten des Kolbens gleichzeitig als Feder dient und z. B. unter Betriebsluftdruck gesetzt wird. Ist nun der Betriebsdruck schwankend, so ändert sich damit die Gesamtfederkonstante, indem die Luftfederung härter beti höherem Betriebsdruck und weicher bei niedrigerem Betriebsdruck wird. Die Luftfederung wird durch Dimensionierung von Kolbenquerschnitt und Luftvolumen so gegen die mechanische Feder abgestimmt, daß die Gesamtfederkonstante möglichst zu der gleichen Abhängigkeit der Eigenfrequenz der Ausgleichmasse vom Betriebsdruck führt, die auch für die Schlagfrequenz vorhanden ist.
Wird die Schwingung der Ausgleichmasse in geeigneter Weise gedämpft, so ist der Massenausgleich zwar nicht in dem gleichen Maße vorhanden wie bei ungedämpfter Schwingung. Aber dann wird auch schon ein gutet Massenausgleich erzielt, wen-n die Eigenfrequenz der Ausgleichmasse in der Nähe der Schlagfrequenz liegt. Hier kann nun ebenfalls als Gegenstand der Erfindung eine Luftdämpfung auf folgende Weise eingeführt werden: Die Ausgleichmasse wird in einem Zylinder in Richtung parallel zur Schlagrichtung geführt. Der Zylinder ist beiderseits geschlossen. Die als Kolben ausgebildete Ausgleichmasse ist mit Spiel in dem Zylinder angeordnet und an beiden Seiten konisch ausgebildet. Bewegt sich der Kolben im Zylinder, so findet er den geringsten Widerstand, wenn die Luft, die dabei von der einen Kolbenseite auf die gegenüberliegende durch den Spalt zwischen Kolben und Zylinderwand Übertritt, den Kolben mit einer zur Kolbenlängsachse symmetrischen Verteilung umgibt. Der Kolben wird also selbsttätig im Zylinder zentriert. Die Dämpfung erfolgt durch Drosselung der Luft indern Spalt zwischen Kolben-und Zylinderwand. Die Spaltweite kann entsprechend der gewünschten Dämpfung bemessen werden und gemäß einer erwünschten Verteilung der Dämpfung über den Kolbenweg sich verengen oder er-weitern.
An Stelle der Luftdämpfung kann auch erfindungsgemäß eine gesonderte Flüssigkeitsdämpfung vorgesehen werden, wobei dann ebenso wie bei Luftdämpfung die Eigenschwingungsfrequenz der Ausgleichmasse nicht genau gleich der Schlagfrequenz zu sein braucht.
Da der Schlagbolzen ein anharmonischer Schwinger ist, kann zur Erzielul)g eines höheren Grades des Massenausgleichs die 13ewegung der Ausgleichmasse der Bewegung des Schlagkolbens angepaßt werden, indem bei einer Anordnung in der vorhin beschriebenen Weise der Ausgleichkolben mit einer Längsbohrung versehen wird, die in einer Richtung für den Durchtritt beispielsweise von Luft von einer Kolbenseite zur anderen freigegeben, bei Bewegung in anderer Richtung aber geschlossen wird, so daß die Federkonstante in jeder Bewegungsrichtung verschieden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Drucklufthammer mit Massenau#sgleich bei freifliegendern Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Hammerzylinder mindestens eine Ausgleichmasse federnd so verbunden ist, daß die Ausgleichmasse mit dem Schlagkolben phasengleich oder näherungsweise in Resonanz schwingt.
2. Hammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ausgleichmasse metallische Federn angelenkt sind, die in ihrer Federkonstanten durch eine auf den Betriebsluftdruck geeichte Vorrichtung so eingestellt werden, daß die Eigenf requenz der Ausgleichmasse möglichst gleich der vom Betriebsluftdruck abhängigen Schlagfrequenz wird, 3. Hammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Federung der Ausgleichmassen aus einer Kombination von metallischen und Luftfedern besteht, die so bemessen sind, daß die Luftfedern in. Verbindung mit der Betriebsdruckluftleitung die Gesarntfederkonstante so ändern, daß eine selbsttätige Anpassung der Eigenfrequenz der Ausgleichmage an die Schlagfrequenz erfolgt. 4. Hammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichmasse als Kolben in einem zum Schlagkolbenzylinder parallel angeordneten Zylinder mit seitlichem Spiel so bemessen ist, daß der Kolben sich selbsttätig zentriert, wobei der Luftspalt entsprechend einer zweckmäßigen Dämpfung ausgebildet ist. 5. Hammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichmasse als Kolben mit einem Kanal oder Kanälen zwischen beiden Kolbenendflächen derartig versehen ist, daß die Luft nur in einer Bewegungsrichtung von einer Kolbenseite zur anderen hinübertreten kann, damit die Ausgleichmasse anharmonisch schwingt. 6. Hammer nach Anspruch i bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Au-sgleichmasse mit einer regulierbaren01schwingungsdämpfung ausgestättet ist. 7. Hammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei unveränderlicher Eigenfrequenz der Ausgleichmasse ein Druck-Reduzierventil in die Druckluftzufuhrleitung für den Hammer eingeschaltet wird, das eine der Eigenfrequenz der Ausgleichmasse entsprechende Schlagf requenz einzustellen gestattet.