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Steuerung für Stangenfallhämmer. Für diese Anmeldung ist gemäß dem
Unionsvertrags vom z. Juni tgii die Priorität auf Grund der Anmeldung in Österreich
vom 15. April igig beansprucht. Mit dem Bärgewicht steigt auch der erforderliche
Anpreßdruck der Hubwalzen oder Klemmbacken und daher auch die vom. Bedienungsmann
beim Steuern aufzuwendende Kraft und Arbeit. Wohl läßt sich fliese durch günstige
Anordnung der Walzenlagerung herabdrücken, aber trotzdem ist es mit den üblichen
Mitteln nicht möglich, schwerere Hämmer als etwa i 5oo kg zu beherrschen.
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Bei den gebräuchlichen Bauarten von Fallhämmern werden die Hubwalzen
in der Regel, die Klemmbacken - wenn solche angewendet _ sind - immer durch Spanngewichte
oder Spannfedern an die Hebeschiene angepreßt, um den erforderlichen Reibungsschluß
zu bewirken. Beim Fallen des Bärs müssen die Walzen oder die KlemM-backen unter
Überwindung der Schlußkraft abgehoben werden. Nach der vorliegenden Erfindung wird
die hierzu nötige Kraft nicht vom Bedienungsmann, sondern von einem Hilfsmotor geliefert,
der mit einem flüssigen oder gasförmigen Druclänittel oder mechanisch oder endlich
elektrisch betrieben werden kann. Es ist aber auch-möglich, den Hilfsmotor zum Andrücken
der Hubwalzen zu verwenden, so daß die sonst nötigen Spanngewichte oder Spannfedern
in Wegfall kommen.
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Fig. i zeigt das Schema für ein flüssiges oder gasförmiges Druckmittel.
i ist der Bär mit der Hebeschiene-?, die durch die Hubwalzen 3 erfaßt wird, wenn
durch Gewichts- öder Fed''erbelastung die exzentrischen Lageraugen q. im Uhrzeigersinn
gedreht werden. Auf die Lageraugen d. wirkt aber mittels der Hebels und der Kolbenstange
6 auch der um Schildzapfen 7' schwingende Zylinder 7. Gibt man unter dem Kolben
dieses Zylinders Druck, so wird- die rechtsseitige Walze abgehoben.
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In ganz gleicher Weise lassen sich auch Klemmibacken bedienen, wobei
die sonstige Einrichtung des Hammers, z. B. eine Fortschlagsteuerung, vollständig
unverändert bleiben kann.
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Die für die rechte Walze beschriebene Anordnung kann auch auf der
linken Seite angebracht werden; man kann .aber auch beide Walzen in exzentrischen
Augen lagern, und diese etwa durch Zahnsegmente zu symmetrischen Ausschlägen verbinden.
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Man kann ferner den Zylinder doppelt wirkend ausbilden und den Kolbendruck
statt des Gewichtes oder der Feder zum Walzenschluß benutzen oder man verwendet
einen einfach wirkenden Zylinder nur zur Erzeugung der Schlußkraft und bewirkt den
Abhub etwa durch eine Feder.
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Von der großen Zahl der möglichen Bauarten mechanischer Hilfsmotoren
seien nur zwei Ausführungsformen beispielsweise beschrieben.
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In Fig. z stellen 5 die äußeren Augen der an den exzentrischen Lagerbüchsen
4 sitzenden
Hebel dar. Eine Traverse 8 verbindet die beiden Augen
und trägt das Muttergewinde für die mit selbsthemmenden Gewinde versehene Spindel
g. Eine um Schildzapfen schwingende Traverse io enthält- ein zweites Lager für die
Spindel g und verhindert gleichzeitig deren Längsverschiebung. Zum Antrieb der Spindel
g dient die etwa belederte Scheibe i i, die vom den durch die Riemenscheibe 12 angetriebenen
Reibscheiben 13 in bekannter Weise mitgenommen wird, wenn durch Hebel 14 eine der
beiden Scheiben 13 an i i gedrückt wird. Der Hammer -wird daher durch Bedienung
des Hebels i4 gesteuert.
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Genauer als diese Anordnung arbeitet die folgende, in Fig.3 dargestellte
Bauart eines mechanischen Hilfsmotors. Die Hubwalze 3 ist wieder in exzentrischen
Augen 4 gelagert, die durch Gewichte oder Federn gedreht werden, um die Walze 3
an die Hebeschiene :2 zu pressen. Aus konstruktiven Gründen entspricht diesmal dem
Anpressen der Hubwalzen eine dem Uhrzeigersinn entgegengesette Drehung der Augen.
Der Abhub der Walze' 3 wird .durch Drehung des Exzenters 16 bewirkt, dessen Exzenterstange
15 mittels der Doppelmuttern eine die beiden Hebet' 5 verbindende Traverse niederzieht,
dadurch die Augen im Uhrzeigersinn dreht und so die Walze :abhebt. Das Exzenter
16 sitzt auf der Welle 17, welche in an sich bekannter Weise von einem dauernd laufenden
Rade derart angetrieben wird, daß sie sich nach jeder Einschaltung .uni i8o° dreht
und, dann (in den Totpunktlagen des Exzenters) selbsttätig :ausrückt. Steht das
Exzenter im oberen Totpunkt (wie gezeichnet), so ist die Walze angepreßt, steht
es im, unteren 'Totpunkt, so ist sie abgehoben.
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Zweckmäßig wird man (wie gezeichnet) die Stange 15 für einseitige
Mitnahme einrichten und einen kleinen Überhub a einstellen, um das betungleich starker
Hebeschiene während des Bärhubes auftretende Spiel der Lageraugen 4 und damit der
Hebel 5 nicht zti beeinträchtigen.
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Bei der Anordnung nach Fig. 3 hat der Bedienungsmann lediglich den
Schalthebel einer Kupplung zu betätigen, um den Hammer zu steuern.
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Auch diese Anordnung ist auf die Bedienung von Klemmbacken übertragbar,
ohne daß die sonstige Einrichtung des Hammers geändert werden müßte.
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Einen elektrischen Hilfsmotor erhält man in einfachster Weise dadurch,
daß, man an Stelle des Zylinders 7 (Fig. i) einen der im Hebezeugbau bei den Lüftungsbremsen
verwendeten Apparate einbaut.
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Bringt man weiter das Steuerorgan des Hilfsmotors (Schieber, Ventile
bei flüssigem oder gasförmigem: Druckmittel, Steuerhebel bei Exzentervorrichtung,
Schalter bei elektrischem Betriebe) in Abhängigkeit von der Bärbewegung derart,
d.aß es betätigt wird, knapp ehe der Bär seine Höchst- .oder Tiefstlage erreicht,
so wird der Hammer selbsttätig fortschlagen.
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Um trotzdem den Bär hochhalten oder ihn auf den Amboß aufsetzen zu
können, wird dem genannten Steuerorgan eine kombinierte Bewegung gegeben, deren
eine Komponente vom Bär abgeleitet und deren zweite vom Bedienungsmann erteilt wird.
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An Hand der Fig. 4 bis 6 möge die Durchführung dieses Prinzips für
einen Hammer beschrieben werden, der nach dem in Fig. i angegebenen Schema durch
ein Druckmittel gesteuert wird, d. h. bei dem der Walzenandruck (während des Hebers)
durch Gewichte oder Federn, der Walzenabhub (während des Falles) aber durch das
Druckmittel erfolgt.
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Die Fig.7 und 8 zeigen die Anwendung des Verfahrens auf den mechanischen
Hilfsmotor. Beim elektrischen Hilfsmotor ist die Lösung .analog jener bei Druckmittelbetrieb.
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In den Fig. 4 bis 6 bedeutet 18 den Steuerschieber (Kolbenschieber),
ig den Zuströmkanaf des Druckmittels und 2o den zum Zylinder führenden Kanal; der
Rauar unter dem Steuerschieber ist mit dem A.uslaß verbunden zudenken.
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Fig.4 zeigt die Stellung des Steuerschiebers betan Bärhub. Der Schieber
ist oben, sperrt den Zutritt des Druckmittels und gibt den Kanal 2o für den Auslaß
frei. Die Stellung des Steuerschiebers beim Bärfall ist in Fig.5 dargestellt. Der
Schieber ist unten und verbindet die Kanäle ig, 2o, so daß das Druckmittel unter
den Kolben strömen und das Lüften der Hubwalzen bewirken kann.
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Ein Ausführungsbeispiel für den kombinierten Antrieb des Steuerschiebers
18 zeigt Fig. 6. Der Schieber erhält seine Bewegung von dem mittleren Auge des Hebels
21; der linke Endpunkt @dieses Hebels wird durch die Stange 22 und die Winkelhebel
22' und 22" vom. Bär, der rechte Endpunkt mittels der Stange 23 und des Hand- oder
Fußhebels 29 vom Arbeiter verstellt, so daß der mittlere Punkt eine zusammengesetzte
Bewegung machen muß.
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Die Winkelhebe122' und 22" tragen an den Enden ihrer lotrechten Arme
Rollen, die in die Bahn eines am Bär i angebrachten Nockens, i' ragen. Stößt der
Bär am oberen Hubende an 22', so, dreht er den Winkelhebel im Uhrzeigersinn und
senkt die Stange z2 und daher auch den Steuerschieber; stößt er hingegen (knapp
vor idem.Schlage) an 22",
so wird die Stange 22 und -daher auch
der Steuerschieber gehoben. Die Verhältnisse sind nun so gewählt, daß bei Mittelstellung
des Hebels 29 die obere Lage von 18 'der Fig. 4, die untere der Fig. 5 ehtspricht,
d. h. der Bär leitet in seiner Höchstlage den Abhub der Walzen und damit den Fall,
und in seiner Tiefstlage das Anpressen der Walzen und -damit den Hub, ein.
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Wird nun die Stange 23 durch den Hebel 29 gehoben, so rücken dadurch
auch die beiden Stellungen des Schiebers 18 in die Höhe. Bei entsprechenden Abmessungen
der Hebel ist nunmehr der Tiefststellung der Stange 22 die in Fiig.4 dargestellte
Lage des Steuerschiebers 18 zugeordnet, d. h. es findet in der Bärhöchstlage kein
Abheben der Hubwalzen bzw. der Klemmbacken statt; es wird daher durch die Betätigung
des Winkelhebels 22' kein Schlag mehr eingeleitet. In ähnlicher Weise werden die
Stellungen des Steuerschiebers i8 nach unten verlegt, wenn man den Hebel 29 in seine
Tiefstlage bringt. In diesem Falle wird - richtig gewählte Hebellängen vorausgesetzt
- der Höchstlage der Stange 22 die in Fig. 5 gezeigte Schieberstellung entsprechen,
d. h. es wird die Betätigung des Winkelhebels 22" zu Ende des Barfalles kein Anpressen
der Hubwalzen zur Folge haben, die Walzen bleiben abgehoben, der Bär ruht dauernd
auf dem Amboß: Den drei Stellungen des Hebels 29 .entspricht daher: - Der Höchstlage:
Obenhalten des Bärs, der Mittelstellung: Fortschlagen, und der Tiefstlage: Aufsitzen
des Bärs auf dem Amb@oß. Die für den hydraulischen Schieber beispielsweise gezeigte
kombinierte Bewegung kann sinngemäß auch auf die anderen Bauarten des Hilfsmotors
angewendet werden. Sollten hierbei große überwege konstruktiv unbequem sein, so
kann man den Weg des Steuerorgans durch Einschaltung einer Kurvenbahn in ähnlicher
Weise beschränken, wie dies für die Riemenverschiebung neuzeitlicher Tischhobelmaschinen
allgemein angewendet wird.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel für den Antrieb der
absatzweise- (um 18o°) gedrehten Exzenterwelle. Es bedeutet 24 die Exzenterwelle
(entsprechend 17 der Fig. 3). Auf dieser Welle ist das Rad 25 frei drehbar .und
nimmt die Welle nur mit, wenn Klauenmuff 26 durch Feder 27 in die Klauen von 25
gedrückt und so die Klauenkupplung 25, 26 eingeschaltet ist. Auf einem Flansch von
26 sitzen zwei schräge Nasen 26' und 26", .die an den lotrechten Arm des Winkelhebels
28 stoßen, von diesem abgelenkt werden und die Kupplung ausrücken. Bringt man den
Winkelhebel 28 in die in Fig. 7 strichpunktiert gezeichnete- Lage, so schaltet die
Feder 27 die Kupplung ein, bis nach einer Drehung von i8o° die Nase 26" sie wieder
ausrückt.
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Das Exzenter 16 wird man tunlichst selbsthemmend machen, um zu vermeiden,
daß es bei der Bewegung aus der unteren in die obere Totpunktlage unter dem Einflusse
der nach oben ziehenden Kraft in der Exzenterstange 15 dem Antriebe der Welle 24
(17, Fig.3) voreilt, weil fas Störungen in der Arbeit der selbstausrückenden Kupplung
zur Folge haben könnte.
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Der Winkelhebel28 erhält den zur Durchführung des Prinzips erforderlichen
kombinierten Antrieb durch den Hebe12 i und die Stangen 22 und 23 -in gleicher Weise,
wie bei Fig. 6 für die Teile 2i, 22 und 23 beschrieben worden ist.
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Statt zweier Nasen und eines. Anschlaghebels können auch zwei entsprechend
gekuppelte Anschlaghebel und nur eine Nase angeordnet werden.
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Die drei Stellungen des Steuerhebels 29 lassen sich bequem einhalten,
wenn .man bei der Mittelstellung den Widerstand gegen die weitere Bewegung -des
Hebels sprungweise steigert. Fig.9 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Drückt der Arbeiter
nicht auf den Hebel 29, so befindet sich dieser* unter dem Einflusse des Gegengewichtes
29' in der durch den Anschlag 31 bestimmten (gezeichneten) Höchstlage. Wird der
Hebel mit mäßiger Kraft betätigt, so kommt er auf der vorgespannten Feder 3o zur
Ruhe; wird er endlich mit großer Kraft niedergedrückt, so wird die Federkraft überwunden
und der Hebel erreicht die durch den Anschlag 32 gegebene Tiefstlage. Statt durch
eine vorgespannte Feder kann die sprunghafte Steigerung des Widerstandes auch durch
ein Gegengewicht bewirkt werden, das der Hebel ?9 in seiner Mittelstellung anhebt.
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Das beschriebene Prinzip der indirekten Steuerung ist auf alle bekannten
Bauarten von Stangenfallhämmern anwendbar, selbstverständlich muß die konstruktive
Durchbildung den jeweils vorliegenden Verhältnissen angepaßt werden.