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Preßlufthammer, insbesondere Bohr- oder Abbauhammer, mit Doppelkolben
Die Erfindung betrifft einen Preßlufthammer mit zwei gleichachsig hintereinander
getrennt angeordneten, mit abwechselnder Schlagfolge arbeitenden Schllagwerken,
bei denen der Schaft des Vollkolbens des einen durch den Hohlkolben des anderen
Schlagwerkes hindurchgeführt ist, wobei jedes Schlagwerk .mit einer besonderen Steuerung
zur Beaufschlagung mit Frischluft versehen ist. Ein derartiger Preßluftbohrhamm@er
ist bereits bekannt.
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Mittels einer zwischen den beiden Schlaghubräumen vorgesehenen Überströmleitung
soll das Steuerorgan des zweiten Schlagwerkes in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung
.des ersten Schlagwerkes im Sinne einer bestimmten Schlagfolge beei:nflußt werden.
Diese pneumatische Regelung :der Schlagfolge wirkt jedoch nicht zwangläufig und
mit ausreichender Sicherheit.
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Die frühere oder spätere Umsteuerung des Steuerorgans des zweiten
Schlagwerkes isst hier nämlich abhängig von dem Maß der durch die Überströmluft
hervorgerufenen Drudkerhöhun.g in dessen Schlaghubraum. Diese Druckerhöhung wiederum
ist bedingt durch die Lage und Bewegungsrichtung des Kolbens des zweiten Schlagwerkes
und kann erfahrungsgemäß ein zum Erzielen einer gleichmäßig a:bwechselnd!en Schlagfolge
ausreichendes Maß nur erreichen, wenn von Hause aus :die beiden Kälben schon nur
eine sehr
geringe Sch lagzahldifferenz haben und bereits annähernd
gleichmäßig abwechselnd laufen. Diese Bedingungen sind jedoch hier nicht mit ausreichender
Sicherheit zu erfüllen. Die Schliagzahldifferenz der beiden Kolben kann nur durch
außergewöhnliehen fabrikatorsschen Aufwand in der Herstellungsgenau.igkeit der Kolben,
Zylinder und Steuerorgane klein .genug gehalten werden und kann sich bereits bei
einigem Gebrauch durch den natürlichen Verschleiß oder nach Auswechseln von Austausch-oder
Ersatzteilen unerträglich vergrößern.
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Sofern die Schlagfolge der beiden Kolben nicht schon annähernd gleichmäßig
aibwechselnd ist, sondern etwa ,die Kolben beliebig oder gleichzeitig aufschlagen,
vermag die durch die^Überströmleitung in Aden Schlaghubraum des- zweiten Schlagwerkes
zugeführte Überströmluft nicht die zum Herbeiführen einer gleichmäßig abwechselnden
Schlagfolge erforderliche vorzeitige Umsteuerung des Steuerorgans des zweiten Schlagwerkes
erreichen, da .bei umgünstiger Relativlage von dessen Kolben eine ausreichende Druckerhöhung
in diesem Schlaghubraum .durch die mengenmäßig begrenzte überströmluftrnenge nicht
erzielt werden kann. Überdies ist erfahrungsgemäß der Grad der pneumatischen Beeinflussung
des Steuerorgane des zweiten Schlagwerkes von der jeweilmgen Höhe des Frisohluftdruckes
abhängig, so daß sich bei ungünstigem Zusammentreffen der verschiedenen Faktoren
ein Betriebszustand ergaben kann, bei dem eine gleichmäßig abwechselnde-Sohlagfolge
der beÜden Kolben nicht erzielt werden kann. , Es ist ferner bekannt, bei einem
Preßlufthammer mit Doppelkolben Mittel vorzusehen, (durch die .ein wechselweises
Aufschlagen der beiden Kolben auf das Werkzeug gewährleistet werden soll. Zu diesem
Zweck hat man die Schlaghubräume der beiden in axialer Richtung hintereinanderliegenden
Schlagwerke durch .einen Überströmk.anal miteinander verbunden. Die Zufuhr der Frischluft
aus .der Preßluftlentung erfolgt über ein einziges Steuerorgan nur zu dem einen
Sohlaghubraüm, aus Odem, nachdem der zugehörige Kolben dieses Schlagwerkes einen
gewissen Weg während seiner Schl-aghubbewegung zurückgelegt und dabei den Üib,erströmkanal
freigegeben 'hat, .,der Schlaghubraum des anderen Schlagwerkes mit inzwischen bereits
teilweise expandierter Frischluft gespeist wird. Der Kolben des Zweiten Schlagwerkes
setzt sch also mit einer gewissen Verzögerung in Bewegung und schlägt kurz nach
dem ersten Kolben auf das Werkstück. Durch dieses gewissermaßen compoundartige Zusammenwirken
der - beiden Schlagwerke wird eine gleichmäßige abwechselnde Schlagfolge der beiden
Kolben nicht erzielt. Durch die ,gegenseitige Verbindung der Hubräume werden die
schädlichen Räume vergrößert und die. Schlagkraft sowie die SchiagZ:ahgl d er Kolben
herabgesetzt.
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Durch die Erfindung werden diese 1Vlängol beseitigt und eine Steuerung
geschaffen, durch die zw:angläufig eine beliebige, vorzugsweise eine gleichmäßig
abwechselnde Schlagfolge -.der beiden Kolben des Preßlufthamniers erzielt werden
kann. Zu dsesem Zweck sind erfindungsgemäß zusätzliche, zur Frisehluftzu leitung
führende Steuerkanäle vorgesehen, die zu dem Steuerorgan des einen Schlag--,verkes
hin derart geführt sind, daß sie durch dien ' Kolben oder Kolbenschaft des anderen
Schlagwerkes im Takt einer gleichmäßigen Schlagfolge absperrbar sind. Durch die
Anordnung der zusätzlichen Steuerkanäle, die zweckmäßig zu je einer Steuerseite
des .Steuerorgans des einen Schlagwerkes. führen, wird eine unmittelbare zusätzliche
Beeinflussung dieses Steuerorgans durch Frischluft erzielt, so daß der Zeitpunkt
des Ansprechens dieses Steuerorgans und damgit die Schlagfolge beliiebig bestimmt
werden kann, insbesondere kann eine gleichmäßig abwechselnde Schlagfolge der beiden
Kolben erreicht werden.
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Die Umsteuerung des Steuerorgans erfolgt hier unabhängig von der derzeitigen
Lage oder Bewegungsrichtung des Ko'libens .des zweiten Schlagwerkes, so daß auch
bei stärkerer Ungl:eichmäßigle,eiit der beiden Schlagwerke von Hause .aus sowie
bei schwankendem Frischluftdruck die gewünschte Schlagfolge schnell und mit Sicherheit
erscheinen wird.
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Bei einem Preßluftham.mer nach der Erfindung ist zwischen den beiden
Schlagwerken, bei. deren ,einem der Kalben als normaler Vol gkol'ben mit Kolibenschaft
und der Kolben !des anderen Schliagwerkes :als au,f dem Kolbenschaft des Vollkolbens
gleitender Hohlkolben ausgebildet sind, eine ihre Hubräume trennende Zwischenwand
angeordnet. Die zusätzlichen Steuerkanäle, die nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zu dem Steuerorgan Beis mit dem Hohlkolben versehenen Schlagwerkes
führen, sind hierbei in dieser Zwischenwand :derart angeordnet, daß sie über die
in der Zwischenwand vorgesehene Bohrung für den Ko'lbenschaaft des- Vollkolbens
des- anderen Schlagwerkes geführt sind. In dem Kolbenschaft des Vollkolbens sind
in einem bestimmten Abstand voneinander vordere und hintere Ausnehmungen, Durchbohrungen
oder Ringnuten angeordnet, deren Durchgangsquerschnitt mindestens dem Querschnitt
des zugeordneten zusätzlichen Steuerkanals entspricht. Während das Steuerorgan des
Vollkolbens normal und unabhängig von dem zweiten Schlagwerk ,arbeitet, ist das
Steuerorgan des Hohlkofbens durch den Vollkolben mittels Frischluftbeaufschlagung
zum Zwecke der Regelung des Zeitpünktes der Umsteuerung beesnflußt. Dies erfolgt
dadurch, daß je--nach der Stellung des Vollkolbens durch die .in seinem Kolbenschaft
angeordnete vordere bzw. hintere Ausnehmung, Durchbohrung oder Ringnut der Zutritt
von zusätzlicher Frischluftdurch den vorderen bzw. hinteren zusätzlichen Steuerkanal
zu der einen oder der anderen Seite des Steuerorgans, des' Hohlkolbens freigegeben
wird.
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Das Steuerorgan des Hohlikolbens ist erfindungsgemäß in oder Zwischenwand
zwischen dem Hubraum .des Vollkolbens und d em Hubraum des Hohlkolbens angeordnet.
Die Lage dieses gesteuerten Steuerorgans kann jedoch auch an anderer Stelle
vorgesehen
sein, beispielsweise seitlich neben dem Hubraum des Hohlkolbens oder im Hammerdeckel
oder in dessen Vorderteil. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, das Steuerorgan
des Hohlkolbens völlig unabhängig vom anderen Schlagwerk anzuordnen und dafür das
Steuerorgan des Voll kolbens abhängig von der Lage des Ho'hlkol#bens umsteuerbar
auszubilden." Als besonders zweckmäßig erweist es sich, wenn das Steuerorgan des
Hohlkolbens als ringförmige Rofhrschieberplatte ausgebildet ist, die mit radialen
und ,axialen Diehtunbsflächen versehen ist. Dabei ist es vorteilhaft, auf den beiden
Seiten der Robrschieberplatte besondere Steuerflächen b@zw. Aussparungen vorzusehen,
um der durch die zusätzlichen Steuerkanäle zugeführten zusätzlichen Frischluft geeignete
Angriffsflächen zu verschaffen.
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In den Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Fig. i ist ein Längsschnitt durch den mittleren Teil eines Preßluftbohrhammers
mit Doppelkolben; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach den Linien II-II der Fig. i; Fig.
3 ist ein Längsschnitt nach den Linien 111-III vier Fig. 2 in größerem Maßstab;
Fig. 4. zeigt einen Längsschnitt nach den Linien IV-IV der Fig.2 in anderer Stellung
des Steuerorgans für den Hohlkolben in größerem Maßstab.
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Bei einem Ausführungsbeispiel nach der Fig. i besteht der Preßlufthammer
aus dem hinteren Zyl-indertei.l i und dem vorderen Zylinderteil 2, die axial hintereinanderliegen.
Im hinteren Zylinderteil i ist der Hubraum 3 für den Vollkolben 4. mit dem Kolbenschaft
5 angeordnet. Sein Steuerorgan ist in irgendeiner bekannten, hier nicht .dargestellten
Art ausgeführt. In dem vorderen Zylinderteil 2 ist der Hubraum 6 für den Hohlkolben
7, der auf dem Kolbenschaft 5 geführt ist, vorgesehen. Zw4-#chen dem hinteren und
dem vorderen Hubraum 3 bzw. 6 ist das Steuerorgan 8 für den Hohlkolben 7 angeordnet.
Das Steuerorgan 8 ist als ringförmige Rohrschieberplatte ausgebildet, :die auf einem
Ansatz 9 .des hinteren Zylinderteiles i axial verschieblich geführt und mit einer
vorderen Dichtfläche io und einer hinteren Dichtfläche i i versehen ist (Fig. 3
und 4). Die vordere Dichtfläche ist mit einer ringförmigen- Aussparung i2 versehen.
Zum Steuerorgan gehört noch :der festei gebaute Steuerring 13, der mit radialen
vorderen Bohrungen 14 und hinteren Bohrungen 15 versehen ist.
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Die Frischluftzufuhr für den Hubraum 6 erfolgt über den Anschluß 16
und die Längskanäle 17 sowie ,die O-uerkanäde 18 und den Ringraum i9. Längsbohrungen
20 stellen die Verbindung zwischen Ringraum ig zum hinteren Teil. ödes Hubraumes
6 dar. Die Verbindung ,des Ringraumes i9 mit dem vorderen Teil des Hubraumes 6 erfolgt
durch die Längskanäle 21, die Querkanäle 22 und den Ringraum 23 (Fig. 3). Zur Betätigung
des Steuerorgans 8 führen zu dessen vorderer Fläche vom Ringraum i9 aus die vorderen
Steuerkanäle 24 und 25 sowie zur hinteren Fläche des Steuerorgans 8 der hintere
Steuerkanal 26, von den Frischluft führenden Längskanälen 17 ausgehend, verlängert
durch den Kana127 und den Kanal 28
(Fig.3). Die Verbindung zwischen den vorderen
Steuerkanälen 24 und 25 sowie zwischen den hinteren Steuerkanälen 27 und 28 ist
durch die Kolbenstange 5 des Vollkolbens 4 unterbrochen. In der Kolbenstange 5 sind
jedoch eine vordere Ringnut 29 und eine hintere Ringnut 3o angeordnet, die in gewissen
Stellungen der Kolbenstange 5 jeweils eine durchgehende Verbindung zwischen den
vorderen oder zwischen den hinteren Steuerkanälen herstellen können.
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Zur Darlegung der Wirkungsweise sei zunächst von der in Fig. 4 dargestellten
Stellung ausgegangen. Der Vollkolben 4 befindet sich auf dem Schlaghub kurz vor
Erreichen seiner vordersten Lage, während der Hohlkolben 7 seine Rück hubbewebung
ausführt. Bei der Vorwärtsbewegung des Vollkolbens 4 ist die Ringnut 29 seines Kolbenschaftes
5 in die Stellung nach Fib. 4 gelangt, wobei sie die Verbindung zwischen den beiderseitigen
vorderen Steuerl<:anäl@en 24 und 25 herstellt. Aus dem Ringraum i9 kann nun Frischluft
über die Kanäle 24 und 25 sowie die Ringnut 29 in den Ringraum 12 unterhalb des
bisher in seiner vorderen Lage befindlichen Steuerorgans 8 überströmen, so daß das
Steuerorgan 8 von seinem Sitz abgehoben wird und dite Verbindung für die Frischluft
vom Ringraum i9 über die Kanäle 2o zum hinteren Raum des Hubraumes 6 freigibt. Die
Frischluft be.aufschlagt nun :den Hohlkolben 7, nachdem dieser seinen Rückhub beendet
hat, für seinen Schlaghub. Das Steuerorgan 8 behält unter dem Einfluß der Frischluft
des Ringraumes i9 seine rückwärtige Stellung inne, auch wenn der Vollkolben 4 bis
zu seiner Schlaghubendstellung weiter vorgeeilt .ist (Fig. i) und dadurch die Verbindung
zwischen den beiden Kanälen 24 und 25 durch die Ringnut 29 des Kolbenschaftes 5
wieder getrennt wird.
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Bei Ausführung des Rückhubes :des Vollkolbens 4 gelangt die hintere
Ringnut 3o des Kolbenschaftes 5 nach Fig. 3 in eine Lage, wo sie die beiderseitigen
hinteren Steuerkanäle 27 und 28 verbindet. Über diese Verbindung kann nun Frischluft
aus den Längskanälen 17 über den Kanal 26 und die Bohrung 15 die hintere
Fläche 12' des Steuerorgans 8 beaufschlagen und dieses zum Umsteuern in die in Fig.
3,gezeigte Stellung anregen. Das Steuerorgan 8 gibt nun den Durchgang für die Frischluft
aus dem Ringraum i9 über die Bohrung 14 und die Kanäle 22 und 21 in den vorderen
Teil des Hubraumes 6 als Unterluft für den Rückhub des Hohlkolbens 7 frei. Die Steuerung
!des Hohlkolbens ist somit abhängig von der Lage des Vollkolbens, wobei der Zeitpunkt
der Umsteuerung für Schlaghub oder Rückhub des Hohlkolbens durch die Lage derRingnuten
in axialer Richtung gen gewünschten Verhältnissen angepaßt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Steuerung kann bei einem mit Doppelkolben versehenen
Preßluftham:mer für beliebige Zwecke, beispielsweise als Preßluftbohrhammer oder
Preßluftabbauhammer, angewendet
werden. An Stelle von Preßluft können
auch andere strömende, unter Druck stehende Meckert als Antriebsmittel verwendet
werden.