DE99744C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE

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Die Erfindung bezweckt, Pochwerke (insbesondere für Erze), welche unter geringeren Stöfsen beim Anheben des Pochstempels eine gröfsere Zahl von Schlagen pro Minute ausführen, als eine moderne Hebedaumen-Pochmaschine, derart zu gestalten, dafs sie

1. dabei denselben Grad der Abnutzung an Pochschuhen und Ambos zulassen wie eine solche Hebedaumen-Pochmaschine,

2. dabei dieselben Abmessungen solcher Maschinen beibehalten (soweit es den Abstand der Pochstempel, die Zahl der letzteren, das Gewicht und den Durchmesser der Stempelköpfe, die Dicke der Pochschuhe und des Ambos, und im besonderen die allgemeinen Abmessungen und die Gröfse des Pochkastens, welche für die Wirkung der Amalgamation und die Leistung der Siebe von Bedeutung sind, betrifft).

Mit pneumatischen Pochwerken kann, wie aus dem Nachstehenden noch deutlicher hervorgehen wird, keiner dieser Anforderungen entsprochen werden.

Um den angegebenen Doppelzweck zu erreichen, wird nach vorliegender Erfindung, wie in dem Diagramm A veranschaulicht ist, der Stempel α jedes Stempelkopfes b an seinem oberen Ende mit einem Kolben c versehen, der in einen Cylinder d pafst, welcher mittelst Kurbel e auf- und niederbewegt wird und von einer Kammer f umgeben ist, die durch einen Kanal g mit dem Innern des Cylinders d in Verbindung steht. Der Theil des Cylinders unter dem Kolben und die Kammer bis etwas ' über den Kanal sind mit Flüssigkeit gefüllt, der obere Theil des Cylinderinnern und der Kammer stehen mit der atmosphärischen Luft in Verbindung. Das- Diagramm A (in gleicher Weise wie die Diagramme B, C und D, auf welche später Bezug genommen wird) zeigt die Stellungen des Stempelkopfes b nach je Y₈ Umdrehung der Kurbel e, wenn Pochschuh h und Ambos i noch nicht abgenutzt sind. Befindet sich die Kurbel e in ihrer unteren Todtlage (Stellung 1), so liegt der Kolben c dicht über dem unteren Rand des Kanals g. Wenn nun der Cylinder ansteigt, wird die Flüssigkeit zwischen dem Boden des Kolbens und dem unteren Rande des Kanals allmälig in die Kammer f geprefst und die schnell ansteigende Geschwindigkeit des Cylinders verursacht ein entsprechend schnelles Anwachsen der Geschwindigkeit, mit welcher die Flüssigkeit durch den Kanal hindurchströmt. Auf diese Weise wird ein allmälig ansteigender Flüssigkeitsdruck im Cylinder herbeigeführt ; dieser Druck erreicht ein Maximum, wenn der Stempelkopf vom Ambos abgehoben und . der Kanal durch den Kolben ganz geschlossen ist.

Man hat gefunden, dafs mit einem Pochstempel von ungefähr 400 kg Gewicht und bei 150 Schlagen in der Minute praktisch kein Stofs bei einem Kanal von kreisförmigem Quer-

schnitt vorhanden ist. Um aber dies Gewicht erheblich erhöhen zu können, ohne Stöfse zu verursachen, wird vortheilhaft ein Kanal von dreieckigem Querschnitt verwendet, wobei der schmälste Theil des Kanals, d. h. die Spitze des Dreiecks vom Kanalquerschnitt nach unten gerichtet ist.

Der Kolben wird angehoben, kurz bevor er den Kanal g verschliefst. Von diesem Moment an bewegt sich derselbe praktisch in Bezug zum Cylinder nur wenig. Der Betrag dieser geringen Bewegung ändert sich zwar je nach dem Gewicht des Stempels und nach der Hubzahl, jedoch in so engen Grenzen, dafs die Kurbelstellung, bei. welcher der Stempelkopf angehoben wird, für alle Umdrehungsgeschwindigkeiten der Kurbel und für alle Gewichte der Stempel nahezu dieselbe ist, jedenfalls aber geringere Abweichungen zeigt als, gleiche Veränderungen des Stempelgewichts und der Hubzahl vorausgesetzt, bei einem pneumatischen Pochwerk. Die Zahl der Umdrehungen, mit welcher die Kurbel e getrieben wird, und die Länge des Hubes des Cylinders sind derart, dafs der Cylinder den Stempel nicht daran hindert, unter dem Einflufs der Schwerkraft bis unten herab zu fallen. Der Stempel schlägt auf den Ambos, bevor der Cylinder seinen Abwärtsgang vollendet hat, so dafs in der Zwischenzeit der Kanal durch den Kolben frei wird und Flüssigkeit in den Cylinder eingesaugt wird, damit diese den Raum zwischen dem Kolben und dem Boden des Kanals ausfüllt, um, wie im Vorstehenden beschrieben ist, bei dem nachfolgenden Hochgang des Cylinders als Buffer zu wirken. Es ist von aufserordentlichem Werth, dafs, nachdem der Stempel auf das Erz aufgeschlagen hat, während des übrigen Theiles des Niederganges des Cylinders kein weiterer Druck auf den Stempel ausgeübt wird, denn ein solches weiteres Anwachsen des Druckes würde eine zu starke Zerkleinerung des Materials herbeiführen und Pochschlamm erzeugen, aus dem Gold ζ. B. nur schwer und unter gröfseren Kosten gewonnen werden kann.

Wenn der Pochschuh und ■ der Ambos etwas abgenutzt sind, fällt der Kolben um den gleichen Betrag tiefer in den Cylinder herab. Um trotzdem die gleichen Arbeitsbedingungen, wie sie vordem beschrieben sind, aufrecht er- . halten zu können, werden nach Äbschlufs des Kanals g an Stelle dessen der Reihe nach die ähnlichen Kanäle, welche in gleichen Abständen unter einander angeordnet sind, geöffnet, so lange, bis die höchst zulässige Abnutzung von Pochschuh und Ambos eingetreten ist. .

Diagramm B zeigt acht auf einander folgende Stellungen des Stempelkopfes, entsprechend den acht Kolbenstellungen im Diagramm A, wenn Pochschuh und Ambos um ca. 23 cm, dem bei Hebedaumen-Pochmaschinen gewöhnlich höchsten zulässigen Betrag, abgenutzt sind. Es ist wichtig, dafs eine so grofse Abnutzung stattfinden darf, in Anbetracht dessen, dafs die Abnutzung des Pochschuhes und des Ambosses pro Tag etwa 0,8 cm beträgt. In diesem Falle (der Abnutzung um 23 cm) ist die Verbindung zwischen dem Innern des Cylinders d und der Kammer f durch einen Kanal g¹ 23 cm unter dem Kanal g (Diagramm A) hergestellt. Wie aus den Diagrammen A und B zu erkennen, ist die Länge des Stempelhubes bei dieser Maschine annähernd dieselbe, ob Pochschuhe und Ambos abgenutzt sind oder nicht.

Dafs eine solche Abnutzung von ungefähr 23 cm bei einer pneumatischen Pochmaschine' mit gewöhnlichem Stempelabstand und einem Cylinderhub von praktischer Länge unzulässig ist, zeigen die Diagramme D und C, welche ein pneumatisches Pochwerk darstellen, das einen Cylinder von praktisch gröfstem Durchmesser, nämlich von ig cm, und die übliche Entfernung der Stempel von einander, nämlich 25,4 cm, besitzt, bei welchen Abmessungen unter Berücksichtigung der Siebleistung und der Amalgamation die besten Resultate erzielt worden sind.

Diagramm C veranschaulicht die Stellungen des Stempelkolbens entsprechend den verschiedenen nach einander folgenden Kurbellagen nach jedesmal ¹J₆ Umdrehung für unabgenutzten Pochschuh und Ambos, während das Diagramm D diese Stellungen für einen um 23 cm abgenutzten Pochschuh und Ambos darstellt. Die Theile, welche denjenigen der hydraulischen Pochmaschine, wie sie in den Diagrammen A und B dargestellt ist, entsprechen, sind mit gleichen Buchstaben bezeichnet worden. Es ist zu ersehen, dafs in jedem Falle in der Stellung 1 (d. h. wenn der Cylinder in der untersten Stellung seines Hubes sich befindet) der Kanal g bezw. g¹ gerade durch den Kolben verschlossen ist. Diagramm D zeigt den Kanal g¹ ca. 5 cm über dem Boden des Cylinders, während im Diagramm C der Kanal g 28 cm über dem Boden des Cylinders angeordnet ist. Die Abmessungen entsprechen dem für Hebedaumen-Pochmaschinen normalen Mafs: der Stempel hat mit unabgenutztem Pochschuh etwa 400 kg und mit abgenutztem Schuh 367 kg Gewicht; die Arbeitsfläche an der Unterseite des Kolbens beträgt ca. 232 qcm, der innere Durchmesser des Cylinders 19 cm und der Durchmesser des Stempels 8,5 cm. Infolge dessen wird, bevor der Stempel durch den Cylinder angehoben werden kann, die Luft unter dem Kolben bei unabgenutztem Pochschuh bis auf einen Druck von 2,8 kg pro qcm (absolut), d. h. von der anfänglichen Höhe von 28 cm bis auf eine solche von 10,4 cm comprimirt. . Bei abgenutztem Pochschuh mufs die Luft bis zu einem Druck von

2,6 kg pro qcm (absolut), d. h. von einer anfänglichen Höhe von 5 cm bis zu einer Höhe von ι ,3 cm comprimirt werden, infolge dessen würde bei einem Kurbelhub von 23 cm," wie er bei der hydraulischen Maschine nach Diagramm A und B auch vorhanden war, der Hub des Stempelkopfes mit unabgenutztem Pochschuh 23 — (28 — 10,4) =5,6 cm und mit abgenutztem Pochschuh 23 —- (5 — 1,3) = 19,3 cm betragen, wenn von der Wirkung der Beschleunigung des Stempels abgesehen wird. Es würde dann die Energie des Schlages für beide Fälle sich wie 5,6X400:19,3X367, d. i. wie 224 : 708 oder etwa 10 : 32 verhalten. Schon hier zeigt sich, dafs bei pneumatischen Pochmaschinen eine .Ungleichmäfsigkeit in den Schlägen vorhanden ist, wie sie unter gleichen Bedingungen bei dem vorliegenden hydraulischen Pochwerk nicht vorkommt (s. Diagramm A und B), indem dort ein nahezu gleichmäfsiger Hub von ungefähr 19 cm und eine Schlagenergie erzielt wird, welche sich für unabgenutzten und abgenutzten Pochschuh wie 400 : 367, d. h. wie etwa 10 : 9,2 verhält.

In Bezug auf die Hublänge bei dem pneumatischen Pochwerk ist angenommen worden, dafs die Stempel in jedem Falle ihren Hochgang beendet haben, wenn die Kurbel die obere Todtlage erreicht hat. Nun ist aber aus dem Diagramm C ersichtlich, dafs der Stempel erst angehoben wird, kurz bevor der Cylinder sich wieder abwärts zu bewegen anfängt, d. h. wenn die Geschwindigkeit des Cylinders eine ganz geringe ist. Aus dem Diagramm D dagegen geht hervor, dafs der Stempel schon angehoben ist, bevor der Cylinder seine höchste Geschwindigkeit erreicht hat. Infolge dessen wird in dem ersten Falle der Aufwärtsgang des Stempels zu gleicher Zeit mit dem Hochgange des Cylinders endigen, in dem zweiten Falle aber wird wahrscheinlich der Stempel noch etwas weiter emporsteigen, nachdem der Cylinder bereits aufgehalten worden ist. Die Differenz in der Schlagenergie wird deshalb möglicherweise noch gröfser sein als im Vorstehenden angegeben ist.

Es ist augenscheinlich, dafs die Uebelstände, welche bei dem pneumatischen Pochwerk unter den vorgenannten Bedingungen auftreten, noch stärker hervortreten würden, wenn das Gewicht von 400 bis auf 567 kg vermehrt werden würde, wie es neuerdings häufig geschieht. Aus diesen Gründen sind die pneumatischen Pochwerke für den praktischen Gebrauch durchaus ungeeignet.;

Anstatt dafs der Cylinder· mit der Kurbel verbunden ist, wie es vorstehend beschrieben wurde, kann natürlich gewünschtenfalls auch ..der Kolben von der Kurbel angetrieben wer-.den; der Cylinder bildet dann einen Theil ,des Fallgewichtes.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine constructive Ausführung eines nach vorliegender Erfindung hergestellten Pochwerkes veranschaulicht.

Fig. ι ist eine Vorderansicht der Maschine mit Stempelkasten, zur Hälfte im Schnitt, zur Hälfte in Ansicht,

Fig. 2 ein Querschnitt davon; Siebe und Spritzbrett sind sowohl in Fig. 1 als in Fig. 2 fortgelassen.

Fig. 3 und 4 sind Einzeldarstellungen in vergröfsertem Mafsstabe.

Bei dieser gezeichneten Ausführung ist für jeden der fünf Stempel eine Kurbel 1 vorhanden, welche an einer Triebwelle 2 sitzt und durch eine Pleuelstange 3 mit einem Cylinder 4 verbunden ist, der mit an Führungsstangen 4^b gleitenden Führungsmuffen 4^a versehen ist, so dafs, wenn die Kurbel rotirt, der Cylinder auf- und niederbewegt wird. In dem Cylinder 4 befindet sich ein Kolben 5, dessen Stange 6 durch eine Stopfbüchse 7 am Boden des Cylinders hindurchgeht und den Stempel bildet, an welchem der Stempelkopf 8 angebracht ist. Der Cylinder 4 ist entweder tbeilweise oder ganz von einem Mantel umgeben, welcher auf diese Weise eine Kammer 10 bildet, die mit dem Innern des Cylinders oben durch Kanäle 1 1 in ständiger Verbindung steht. 9 und g^a sind Kanäle, welche unter einander angeordnet sind und die Verbindung zwischen dem Innern des Cylinders unterhalb des Kolbens und der Kammer 10 herstellen. Nur einer von diesen Kanälen ist geöffnet, die anderen sind indessen geschlossen; es geschieht dies mittels als Schrauben ausgebildeter Stöpsel, welche nach aufsen hin durch den Mantel hindurchreichen. Wenn der Pochschuh und der Ambos nicht abgenutzt sind, wird der oberste Kanal geöffnet und der Kolben befindet sich dann in Bezug auf ihn in der Stellung, wie sie in dem Diagramm A angegeben ist. Unter dem Kolben ist der Cylinder mit einer Flüssigkeit 12 gefüllt; die Kammer 10 enthält ebenfalls Flüssigkeit, und zwar, bis zur Mündung eines Ueberflufsrohres I2^C. Die Flüssigkeit wird vortheilhaft mit' einer Lösung von einer geeigneten Menge Seife oder anderem Schmiermaterial versehen. Ueber der Flüssigkeit in der Kammer 10 und über dem Kolben in dem Cylinder befindet sich Luft, welche durch das Rohr 12° in freier Verbindung mit der Aufsenatmosphäre steht, so dafs der obere Theil des Kolbens und die Flüssigkeit in der Kammer 10 immer unter gewöhnlichem atmosphärischem Druck sich befinden. Die verschiedenen Kammern 10 des ganzen Pochwerkes werden durch ein gemeinsames Rohr i2^d und von demselben nach unten führende Röhrchen i2^b mit Flüssigkeit gefüllt gehalten.

Die Fig. 5 und 6 sind ein Vertical- bezw. ein Horizontalschnitt und zeigen eine andere Einrichtung,- um die Abnutzung des Stempelschuhes ohne Einflufs auf die Wirkung der Maschine zu machen. Bei dieser Ausführung hat der Cylinder 4 an seiner Innenfläche eine längliche, schwalbenschwanzförmige Nuth 4°, in welcher sich ein verstellbares Gleitstück 16 befindet, welches an der Rückseite als Zahnstange ausgebildet ist und mit einem Zahnrad 17 in Eingriff steht.

Durch geeignete Bewegung desselben von aufsen her kann der Abschlufs der Verbindung, welche durch die Nuth 4° zwischen den Enden des Cylinders hergestellt wird, auf einen beliebigen Theil des Hubes des Kolbens 5 in Bezug zum Cylinder 4 verschoben werden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   Pochwerk mit durch Kurbeln mittels eines Bremscylinders gehobenen Stempeln, insbesondere für Erze, dadurch gekennzeichnet, dafs die Hebebewegung der Kurbeln durch eine tropfbare Flüssigkeit auf die Pochstempel übertragen wird, zum Zweck, den Stempelhub von dem veränderlichen Gewicht und der Hubgeschwindigkeit nahezu unabhängig zu machen.
   Bei einem Pochwerk der durch Anspruch 1 gekennzeichneten Art die Anordnung eines oder mehrerer einstellbarer Verbindungskanäle zwischen dem den Stempelkolben enthaltenden Cylinder und dem diesen umgebenden, die Flüssigkeit enthaltenden Mantel.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.