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Steuerung des Luftauspuffes an Schlagwerkzeugen und Gesteinsbohrmaschinen
mit Luftpumpenbetrieb. Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der Steuerung ides
Luftauspuffes an Schlagwerkzeugen (Niet- und Meißelhämmern), sowohl an,solchen,
:deren Schlagkolben nur an einer Kolbenfläche durch die Saug- und Druckwirkung einer
einseitig wirkenden Luftpumpe beeinflußt wird, als auch bei solchen Schlagwerkzeugen,
wie :z. B. Gesteinsstoßbohrmaschinen, bei denen !der Schlagkolben an beiden Kolbenflächen
durch die Saug- und Druckwirkung zweier einseitig wirkender Luftpuppen beeinflußt
wird.
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Bei Iden Schlagwerkzeugen nur reit einer Luftpumpe befindet sich zwischen
Schlagzylinder und Pumpenzylinder ein einziger Verbindungsschlauch, während bei
den Schlagwerkzeugen oder Gesteinsstoßbohrmaschinen mit zwei Luftpumpen zwei Verbindungsschläuche
zwischen Aden Schlagzylinder und die beiden Luftpumpen eingefügt sind.
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Bei allen .diesen ,Schlagwerkzeugen (Nietuni Meißelhämmern, Gesteinsstoßbohrmaschinen
ulsw.) müssen die Luftpumpen, weil infolge der -Länge der Verbindungsschläuche edier
schädliche Raum zwischen Luftpumpen- und Schlagzylinder sehr groß ist, im Verhältnis
zum Rauminhalt des Schlagzylinders außergewöhnlich große Abmes,sungen erhalten,
damit trotz des großen schädlichen Raumes der Schläuche die Saug-und Druckspannungen
hinreichend groß ausfallen.
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Die Schlagkolben ider obenbezeichneten Schlagwerkzeuge werden dadurch
vorgeschleudert, daß der gesamte Pumpeninhalt
durch den Schlauch
in den Schlagzylinder oberhalb des Schlagkolbens gepreßt wird. Bei den Einschlauchschlagwerkzeugen
befindet sich hierbei unterhalb des Schlagkolbens Atmosphärenspannung, während bei
rleu Zweischlauchschlagwerkzeugen (z. B. Gesteinsstoß:bohrmaschinen) unterhalb des
Schlagkolbens Saugspannung herrscht.
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Nachdem der Schlagkolben vorgeschleudert ist, muß die Druckspannung
oberhalb des Schlagkolbens sofort in Atmosphärenspannung verwandelt werden, damit
beim Zurückgeben des Pumpenkolbens rechtzeitig Saugspannung erzeugt wird, welche
dann den Schlagkolben zurückzieht, damit er wieder von neuem vorgeschleudert «-erden
kann.
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Bei Zweischlauchschlagwerkzeu:gen, z. B. Gesteinsstoßbohrmaschinen,
wird der Schlagkolben nicht nur durch Saugspannung auf der Sclilaglcolbenvollfläclie
zurückgezogen, sondern auch noch gleichzeitig von dem zweiten L.uftp@unlpen.zvlinc3er
aus mit Druckspannung auf die Schlagkolberifläclie nach hinten gedrückt, und diese
Druckspannung unterhalb der Schlagkolbenfläche wird, sobald der Schlagkolben zurückgezogen
ist, sofort in Atmosphärenspannung verwandelt, damit während des Schlaghubs unterhalb
der Schlagkolbenfläche Saugspannung herrscht.
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Durch Patent 270391 und 311417 sind Auspuffventile aln Schlagzylinder
bei Einschlauch- und bei Zweischfauchschlagwerkzeugen b:zw. Gesteinsstoßbolirmascli,ineil
bekannt geworden.
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Diese Auspuffventile am Schlagzylinder werden vom Schlagkolben freigegeben,
sobald der Kolben seine tiefste Lage beim Aufsclllageil erreicht hat, außerdem wird
dieses Auspuffventil -bei den Zweischla;uchschlagwerkzeugen nach Patent 311417 auch
noch dann freigegeben, wenn der Schlagkolben am weitesten nach hinten zurückgezogen
ist.
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Durch rias Auspuffventil am Schlagzylinder entweicht nach vollzogenem
Schlage die oberhalb des Schlagkolbens befindliche Druckluft selbsttätig, und es
stellt sich Atmosphärenspannung ein, die dann bei der Umkehr ries Pumpenkolbens
sofort in Saugspannung verwandelt wird.
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Bekanntermaßen arbeiten die Pumpenkolben der Luftpumpen und die Schlagkolben
in rlen Sclilajzyliiirlerii aber nicht so, daß etwa die Totlage cies Pumpenkolbens
am Zvliilderrleckel, also rlie Stellung des Pumipenkolbens bei der größten Kompression
genau niit dem Aufschlagen zusammenfällt, vielmehr erfolgt der Schlagdes Sehlab
:ol:bens erst darin, wenig der Pumpenkolben schon wieder die Totlage überschritten
hat und sich vorn Zylinderdeckel ein Stück entfernt hat.
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Man hat versucht, einen Luftauspuff zwisehen Pumpenzylinder und Schlagzylinder
@dadurch zu erreichen, daß man durch einen L berlaufkanal am Pumpenzylinder :die
Druckspannung entweichen ließ, sobald der Pumpenkolben in :die Nähe des Zylinderdeckels
kain.
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Durch diese Einrichtung entweicht aber die Druckspannung zu früh,
da, wie schon erwähnt, erfahrungsgemäß der Schlagkolben erst dann seinen Schlag
ausführt, wenn sich der Pumpenkolben bei seiner Rückwärtsbewegung bereits wieder
vom Pumpenzylinderdeckel ein Stück entfernt hat.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung beruht darauf, daß in den Pumpenkolben
eine vom Kurbelgetriebe der Pumpe beeinflußte Steuerung verlegt wird, die zum Auspuff
der Druckspannung in dem Augenblick Luftschlitze freigibt, in welchem der Schlagkolben
seine Schlagbewegung vollendet hat.
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Durch die genügend lange offenb@leibenden Luftschlitze tritt nach
beendetem Auspuff wieder eine der Auspuffluft entsprechende Menge Frischluft in
das System ein.
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Einige 2#usführun;gsbeispiele sind in den beiliegenden schematischen
Zeichnungen je im Schnitt durch die Zylindermitte veranschaulicht.
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A bb. i .und 2 zeigen einen Einschlauchliammer und Luftpumpe mit der
neuen Steuerung in zwei verschiedenen Stellungen.
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Abb. 3 zeigt eine Abart der Steuerungseinrichtung nach Abb.2.
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Ab:b..I bis ii zeigen andere Ausführungsformen der Steuerung, zum
Teil wieder in je zwei verschiedenen Stellungen.
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Abb.12 zeigt eine Zweischlauchgesteinsstoßbohrniaschine mit Luftpumpe
mit einer Steuerung ähnlich der in Ab,. 1 und 2 :dargestellten.
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Gemäß .den A,bb.1, 2 und 12 läuft das Auge a der Pumpenpleuelstange
b auf einem Hohlzapfen c, der ebenso wie das Auge a mit Steuerschlitzeil ausgestattet
ist. Diese Schlitze sind so angeordnet und .bemessen, daß die Schlitze
d des Auges a nicht in Verbindung mit :den Schlitzen e des Hohlzapfens e
stehen, wenn gemäß Abb.,i der Pumpenkolben noch seine Aufwärtsbewegung ausführt
und Druckspannung erzeugen soll, uni den Schlagkolben vorwärts zu schleudern. In
der Stellung gemäß Abb. 2 .hat der Schlagkolben f seine Schlagbewegung vollendet,
und die Luftschlitze d des Pleuelstangenkopfes haben :die Luftschlitze e des Hohlzapfens
c freigegeben, so daß erst bei der Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens, und zwar gerade
in dem Augenblick, wo der Schlag des Schlagkolbens f erfolgt, die Druckspannung
oberhalb des Pumpenkolbens entweichen kann, und zwar durch den Kanal g,
den
ringförmigen Kanal h, und durch den Hohlzapfen c, der durch das Loch i mit dem ringförmigen
Kanal h verbunden ist.
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Gemäß Abb. 3 -könnte das Pleuelstangenauge a auch :mit idem Hohlzapfen
c durch einen Stift k fest verbunden sein, so daß ;alsdann der Hohlzapfen an der
Pendelbewegung des Pleuelstangenauges teilnimmt. In diesem Falle sitzen die Giftschlitze'
e im Hohlzapfen c rechts und links des Pleuelstangenauges und geben im festgesetzten
Augenblick ,die Luftschlitze d in den Lagerstellen des Hohlzapfens an der P.umpenkolbenlvan.dung
frei, damit,die Druckluft durch den pendelnden Hohlzapfen und durch die Luftschlitze
d auspuffen kann.
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Gemäß Abib. 4 und 5 verschiebt das Pleuelstangenauge mit Hilfe des
Daumens m den seitlichen am Pumpenkolbenmantel befintdlichen Schieber n, und zwar
so, daß der Schieber ia ;die Druckluft oberhalb ödes Pumpern@colbens erst wieder
entweichen läßt, nachdem der Pumpenkolben .bereits seine Rückwärtsbewegung angetreten
hat ,b@zw. nachdem der Schlagkolben aufgeschlagen hat.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 6 bewegt zu demselben Zwecke der
Daumen in des Pleuelstangenaugeseinen Schieber i-z unterhalb der Pumpenkolibenfläche.
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Gemäß Abb.7 ist @daus Pleuelstangenauge mit einem zum Drehpunkte des
Auges konzentrischen Bogenschieber o versehen, der durch das Loch p der Pumpenkolbenfläche
ebenfalls erst dann die Druckspannung entweichen läßt, nachdem sich ider Pumpenkolben
.bereits abwärts beivegt hat und der Schlagkolben aufgeschlagen hatte.
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Gemäß Abb. 8 und 9 wird der Luftauspuff beider Ab)wärts;bew@egung
,des Pumpenkolbens nach erfolgtem Aufschlagendes Schlagkolbens dadurch bewirkt,
daß der mit dem Plauelstangenauge hin und her pendelnde Pleuelstangenschaft b beider
Abfwärtsbewegung des Pumpenkolbens gegen ein Ventil q stößt, welches Aden Auspuffkanal
p freigibt.
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Gemäß Abb. io unid i i stößt der Nocken m ,des Pleuelstangenauges
gegen das Auspuffventil erst dann, wenn der Pumpenkolben. seine Abwärtsbewegung
bereits begonnen hat, bz-w. wenn der Schlagkolben aufgeschlagen hat, und gibt dann
Iden .Kanal p im Pumpenkolben frei, so daß :die Druckluft .entweichen kann und Atmosphärenspanming
:hergestellt wird.
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Abb. 1.2 zeigt ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung an einem
Zweisohlauchschlagwerkzeug hzw. an einer Gesteinsstoßbohrmaschine. In,die Pumpenkolben
der zwei L uftpumpenzylinder ist dieselbe Steuerung für den Luftauspuff eingebaut,
feie sie Abb. i und 2 für Einschlauchschlag verkzeuge darstellen.
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Auch bei den Zweischlauchschlagwerkzeuoen bzw. bei der ,gezeichneten
Gesteinsstoßbohrmaschine findet bei der hinter den Kolben f des Schlagwerkzeuges
drückenden Pumpe I der Luftauspuff durch die Schlitze d und e am Pleuelstangenkopf
und am Hohlzapfen erst dann statt, wenn der Schlagkolben aufgeschlagen hat. Dieselbe
Einrichtung befindet sich an dem zweiten Pumpenzylinder 1I, ider die untere Schlagkolbenringfläche
beeinflußt. Der Luftauspuff dient hierbei dazu, ,die Druckspannung, welche den Schlagkolben
f zurücl bedrückt hat, auspuff en zu lassen, damit Atmosphärenspannung eintritt,
und -damit die Luftplempe für den unteren Schlagkolibenraum wieder Saugspannung
erzeugen kann; damit der Schlagkolben vor sich keinen Luftwiderstand, sondern Saugspannung
ihat.
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Wie die beschriebenen und gezeichneten Ausführungsformen erkennen
lassen, ist der Erfinidungsgedanke in sehr verschiedener Weise zu verwirklichen.
Auf erschöpfende Darstellung erhebt die oben gegebene Darstellningkeinen Anspruch.