Titel: Mittag, über Neuerungen an Fallhämmern und Dampfhämmern.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1881, Band 240 (S. 6–12)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj240/ar240007

Neuerungen an Fallhämmern und Dampfhämmern.

Mit Abbildungen auf Tafel 2.

Der Fallhammer von Jul. Lesénéchal in Paris (Erloschenes * D. R. P. Kl. 49 Nr. 2652 vom 22. Januar 1878) soll die Uebelstände vermeiden, welche bei denjenigen Fallwerken, die ihren Unterstützungspunkt auf dem Boden haben, durch den Stoſs der fallenden Masse entstehen. Dieselbe beruht auf folgendem Grundgedanken: Einer Masse, welche eine gegebene Bewegungsgröſse besitzt, wird eine andere Masse entgegengesetzt, die eine gleiche Bewegungsgröſse in der entgegengesetzten Richtung bekommt. Es wird also das dem Schlage ausgesetzte Stück zwischen zwei in entgegengesetzter Richtung bewegte Massen gebracht, deren Gewicht und Geschwindigkeit derart berechnet sind, daſs sich ihre Bewegungsgröſsen beim Zusammentreffen gegenseitig aufheben. Es will also der Erfinder das Princip der Ramsbottom'schen Horizontal-Dampfhämmer (1866 182 * 85) auf die Fallwerke übertragen.

Der in der Patentschrift beschriebene und gezeichnete Fallhammer hat folgende Einrichtung: Der Hammerbär wird in Gleitschienen geführt und durch einen Riemen gehoben, der sich auf einer über den Wangen auf einer gut gelagerten Welle festgekeilten Scheibe derart aufrollt, daſs jedes Abrutschen und Gleiten des Riemens verhindert wird. An jedem Ende jener Welle ist ein Riemen befestigt, der unten um je einen seitlichen Zapfen des Ambosses geschlungen ist; letzterer selbst ist in Führungen auf und ab beweglich. Die Einrichtung ist nun derart getroffen, daſs sich die drei erwähnten Riemen auf die Achse bezieh. Scheibe aufwickeln können, aber die beiden seitlichen |7| Riemen des Ambosses in entgegengesetzter Richtung wie der Aufwinderiemen des Bars, daſs also der Ambos von seinen Riemen aufwärts gezogen wird, wenn der Hammerbär aus seiner höchsten Lage herabfällt. Ist der Zusammenstoſs erfolgt, so fällt der Ambos auf ein starkes Federsystem. Der Betrieb wird durch eine lose Reibungsscheibe eingeleitet.

Interessant ist die im Folgenden beschriebene Anordnung eines Gas-Fallhammers von P. Schrabb und Aug. Fernen in Paris (Erl. * D. R. P. Kl. 49 Nr. 4008 vom 4. Mai 1878). Es ist hier das Princip der Gaskraftmaschine in sehr sinnreicher Weise auf ein Hammerwerk nach Nasmyth'schem System ausgedehnt. In der Patentschrift ist die gewöhnliche Anordnung eines verticalen Dampfhammers gewählt. Der vertical stehende Cylinder ist oben offen, während die Ein- und Ausströmungskanäle für das Gas- und Luftgemisch dicht über dem unteren Boden des Cylinders liegen. Der Kolben ist gut gedichtet eingelassen, sitzt aber nicht auf seiner am unteren Ende den Hammerbär tragenden Kolbenstange fest, sondern ist zwischen deren Bund und Schluſsmutter verschiebbar. Die Ein- und Ausströmungsöffnungen sind sich diametral gegenüberstehend angeordnet und durch Schieber verschlieſsbar. Am Einlaſskanal sitzt eine kleine Röhre, welche Gas zum inneren Brenner einer im Einlaſsschieber befindlichen Kammer führt; dieser innere Brenner wird von einem äuſseren Brenner entzündet. Beide Brennerröhren sind auf einen das Gas zuführenden Dreiweghahn aufgesetzt, welcher derart abzuschlieſsen vermag, daſs wohl weniger Gas in die Maschine einströmt, ohne daſs die Flamme der Brenner erlischt.

Die Wirkungsweise dieses Gas Fallhammers ist die folgende: Der Hammer sei im Fallen begriffen. Da der Kolben auf der Stange verschiebbar ist, so bewegt er sich nach dem Aufschlagen des Hammers auf den Ambos noch in Folge der erlangten Geschwindigkeit abwärts, drückt dabei federnde Knaggen nieder und der Kolben geht so weit herab, bis er den Boden des Cylinders berührt. Gleichzeitig hiermit drückt der Kolben den Hebel des Auslaſsventiles nieder und öffnet dasselbe. Jetzt treiben die federnden Knaggen den Kolben wieder in die Höhe, ohne daſs sich der Hammer mit bewegt; das Auslaſsventil wird wieder geschlossen und es kann durch dasselbe beim weiteren durch die Federn bewirkten Heben des Kolbens keine Luft eintreten; vielmehr bildet sich zwischen dem Boden des Cylinders und dem Kolben ein luftleerer Raum. Wird nun durch einen von Hand oder selbstthätig bewegten Steuerhebel der Einlaſsschieber in seine richtige Stellung gebracht, so tritt durch denselben sowohl Luft von auſsen ein, wie auch durch die hierdurch frei gewordene Einlaſsöffnung die Mischung von Gas und Luft in dem durch die Gröſse der Oeffnungen regulirten Verhältniſs und wird so der Raum zwischen dem Cylinderboden und dem Kolben angefüllt. Beim weiteren Heben des Steuerungshebels entzündet der äuſsere Brenner den inneren und dieser, da der Schieber fortfährt, in die Höhe zu gehen, entzündet die in dem Cylinder |8| enthaltene Mischung. Der Kolben wird gegen die Mutterscheibe geschleudert, welche am oberen Ende der Kolbenstange aufgeschraubt ist. Der entstehende starke Stoſs wird durch einen im Kolben eingelassenen Wasserbuffer abgeschwächt und dient das aus demselben ausspritzende Wasser zur Abkühlung der Seitenwände des Cylinders.

Ist der Hammer in seiner höchsten Stellung angelangt, so fällt der Kolben vermöge seines Eigengewichtes bis auf den Bund der Kolbenstange herab. Es bildet sich nach bekannten Vorgängen im Cylinder ein luftleerer Raum, der Hammer wird ausgelöst und fällt mit seiner ganzen Schwere, vermehrt um den Druck der atmosphärischen Luft, welche direct auf den Kolben zur Wirkung gelangt, da der obere Cylinderdeckel fehlt, auf den Ambos herab. Berührt der Hammerbär den Ambos, so drückt der Kolben wieder die federnden Knaggen herab und der beschriebene Vorgang wiederholt sich.

Die Einrichtung der Verschiebung des Kolbens auf seiner Stange ermöglicht das Bearbeiten verschieden starker Schmiedestücke. Um die Hubhöhe des Hammers veränderlich zu machen, läſst man den Kolben im Augenblick der Speisung weniger hoch steigen, was durch eine Platte bewirkt wird, die am äuſsersten Ende des Cylinderbodens angebracht ist. Diese Platte ist mit geneigten Vorsprüngen versehen, auf welche sich die federnden Knaggenenden in dem Maſse stützen, als die Platte mehr oder weniger gedreht wird. Die geneigten Flächen heben die Knaggen und dadurch den Kolben mehr oder weniger in die Höhe. – Die Steuerung selbst zeigt keine von den bekannten wesentlich abweichende Anordnung. – Wenn man das obere Ende des Cylinders schlieſst, so kann die über dem Kolben verdichtete Luft als Buffer, gleichzeitig auch zur Vermehrung der Kraft und der Schnelligkeit des Schlages dienen. Ist der Hammer horizontal angeordnet, so kann das Gewicht des Kolbens und des Hammers durch eine Feder ersetzt werden, welche auf die Kolbenstange wirkt.

Die ganze Construction ist eine äuſserst geniale und wäre es in hohem Grade wünschenswerth, dieselbe in ihren vielen schwachen und der Abnutzung stark unterworfenen Theilen zu verbessern; namentlich scheint ein besserer Ersatz für die federnden Knaggen sehr am Platze. Das Princip der Anordnung hat nach unserem Dafürhalten entschieden eine Zukunft.

Der Revue industrielle, 1880 * S. 501 entnehmen wir die folgenden Angaben über einen Fallhammer von Robelet in Paris. Der Hammer ist für schwerere bis zu den schwersten Arbeiten bestimmt und zeigt im Allgemeinen eine sehr glückliche Anordnung. Er besteht aus einem Hohlguſsgestell, welches sich unten zur Aufnahme des Ambosses entsprechend verbreitert, seitlich die Führungen für den Hammerbären und oben die Lager für die Wellen der Reibungsscheibe für das |9| Hammerband und die Transmissionsscheiben enthält. Die Führung für den Hammerbär wird von zwei runden Stangen gebildet, die oben und unten in Ansätzen des Gestelles eingelassen sind. Ueber ihre oberen Lager ragen die Gleitstangen heraus und dienen zur Führung für je eine sehr starke Spiralfeder, welche sich oben gegen den jeweiligen Knopf des Stangenendes, unten gegen einen auf der Stange verschiebbaren und nach innen mit einer Nase ausgreifenden Ring legt, welch letzterer von der Feder auf den entsprechenden Ansatz des Gestelles gepreſst wird. Wird nun der Bär durch das Anlegen seines Bandes auf der Rolle aufgezogen, so trifft er auf die Nasen und nimmt bei dieser ziemlich rasch vor sich gehenden Bewegung die Ringe mit sich hoch und preſst die über ihnen liegenden Federn stark zusammen. Erfolgt nun die Auslösung des Bars, so addirt sich bei seinem Fall seine eigene Schwere und die Wirkung der sich wieder ausdehnenden starken Federn. Es scheint in der That, daſs die Federn auf die Kraft des Falles einen nicht unbedeutenden Einfluſs auszuüben vermögen und nicht so wirkungslos oder gar schädlich sind wie die zu gleichem Zweck an gleicher Stelle angeordneten Gummibuffer der bekannten Schmerber'schen Transmissionshämmer; interessant wäre es ausführliche Berichte über die Wirkung des Hammers mit und ohne Federn zu erhalten. Ein Robelet'scher Hammer von 30k Hammergewicht, welcher zum Abschmieden dient, arbeitet in dessen Werkstatt und soll sehr gut wirken.

Robelet will diesen Fallhammer in Ausführung bringen bis zu einem Hammergewicht von 200k, für welche Gröſse das Gewicht des ganzen Fallwerkes etwa 3500k betragen soll. Dieser Hammer soll bei Benutzung einer Betriebskraft von 1e günstig arbeiten.

Zu den Dampfhämmern übergehend, betrachten wir zuerst eine selbstthätige Steuerung von Fr. W. Schnutz in Müssnershütten, Kreis Siegen, Westfalen (* D. R. P. Kl. 49 Nr. 4318 vom 25. August 1878), welche hauptsächlich für doppeltwirkende Dampfhämmer Anwendung finden soll. Diese Steuerung besteht im Wesentlichen aus einem an den Dampfhammerständer in dessen oberer Hälfte angeschraubten kleinen Cylinder, in welchem sich ein Kolben dampfdicht horizontal hin- und herbewegen läſst. Eine Nebenleitung führt frischen Dampf in diesen kleinen Cylinder und zwar ausschlieſslich vor den Kolben und drückt diesen zurück. Hierdurch bewegt sich die Kolbenstange, die durch einen Gelenkzapfen mit dem Steuerhebel verbunden ist, und überträgt den Druck auf eine am Fallbär befindliche Rolle, gegen welche sich das untere Ende des Steuerhebels legt. Der Steuerhebel ist mit einem im Winkel zu demselben angeordneten, kleinen Hebel, welcher die auf- und abgehende Bewegung des Steuerkolbens oder Schiebers bewirkt, auf einen Bolzen aufgekeilt; letzterer erhält seine |10| Lagerung in einem mittels Handhebel verstellbaren Excenter, welches die Veränderlichkeit des Hammerhubes einleitet.

Beim Aufgange des Hammerbärs hebt nun die an demselben befindliche Rolle den Steuerhebel, welcher durch den beständigen Dampfdruck im kleinen Seitencylinder vor dem Kolben stets fest an der Rolle gehalten wird, bis der Bär seine höchste Stellung erreicht hat. Der Steuerhebel hat nun durch seinen kleinen Winkelhebel entsprechend auf die Steuerung eingewirkt und der Bär beginnt seinen Niedergang. Während desselben bewirkt der Dampfdruck vor dem Kolben im kleinen Cylinder den stetigen Anschluſs des unteren Endes des Steuerhebels an die Rolle, bis der Bär auf dem Ambos angelangt ist und der Vorgang sich wiederholt. – Um Schläge zu vermeiden und den schädlichen Raum hinter dem Kolben zu umgehen, wäre es gut, den hinteren Boden des kleinen Dampfcylinders zu durchlöchern, oder die dort angebrachten Condensationswasserhähne offen zu lassen. Es wirkt dieser Theil zwischen Kolben und Cylinderdeckel als Buffer.

Der Mechanismus dieser selbstthätigen Steuerung ist ein sehr einfacher und um so vortheilhafter, als nicht nur die Construction groſse Festigkeit und Dauerhaftigkeit erhält, der sonst bei selbststeuernden Hämmern ziemlich starke Verschleiſs des Steuerhebels hier kaum eintreten wird, sondern namentlich die jedesmalige Wirkung stets genau beobachtet werden kann.

Die Dampfhammersteuerung von Rud. Berg in Meinhaardt bei Haardt a. d. Sieg (* D. R. P. Kl. 49 Nr. 10035 vom 18. November 1879) hat eine etwas complicirte Anordnung (vgl. Fig. 4 und 5 Taf. 2).

Die Dampfvertheilung für den Arbeitscylinder C bewirkt hier ein vor den Dampfkanälen k2, k3 angeordneter Cylinder C1 mittels dreier in ihm laufenden, ein Stück bildenden Kolben K1, K2, K3; die Kolbenfläche von K3 soll dabei mindestens 10mal, höchstens 12mal so groſs sein als die Differenz der Kolbenflächen von K2 und K1. Der dreifache Kolben selbst bildet in seinem Centrum auch einen Cylinder, in welchem sich vier lange, halbkreisförmige Kanäle h befinden, deren Querschnitt zusammen genommen mindestens ¼ des Querschnittes des Kolbens K3 sein soll. In dem inneren Cylinder dieses dreifachen Kolbens läuft eine Stange mit weiteren zwei Kolben K4, K5, deren ersterer (K4) sich oben in einem Ansatzcylinder führt, während der untere (K5) in dem Dreikolbencylinder abdichtet. Der Deckel des Cylinders c1 hat auch einen kleinen Cylinder C1, in welchem der Kolben K3 des dreifachen und der Kolben K4 des doppelten Kolbens sich bewegt, welch letzterer die sechs Dampfeinlaſskanäle k1 öffnet und schlieſst. Nach oben läuft der Cylinder in eine Hohlkugel c aus, welche mindestens den 4fachen Inhalt des Cylinders haben soll. – Auf der einen Seite des Cylinders C1 befindet sich das Dampfausgangsrohr A, auf der anderen die Kanäle k2, k3 des Arbeitscylinders, dazwischen das Dampfeinlaſsrohr E.

Hat nun der dreifache Kolben die Lage Fig. 5, so geht der Dampf durch den Kanal k2 des Arbeitscylinders und hebt das Fallgewicht F1 welches gegen die Spiralfeder S (Fig. 5) stöſst, die den doppelten Kolben nach oben bewegt. Zunächst wird dann der Kolben K4 die Kanäle k1 schlieſsen und die Verbindung der unteren Hälfte des Cylinders c1 und der Halbkugel c unterbrechen; während derselben Zeit wird der Kolben K5 die Verbindung der unteren Hälfte des Cylinders c1 mit C1 herstellen. Der Dampf, welcher auf den Kolben K3 |11| des dreifachen Kolbens drückte, entweicht durch die Kanäle k1 in den Cylinder C1 und von hier in die freie Luft. Darauf wird sich der dreifache Kolben in Folge des Ueberdruckes auf K2 nach oben bewegen, schlieſst die Dampfkanäle des Arbeitscylinders und öffnet dieselben wieder (Fig. 4).

Der Dampf, welcher das Fallgewicht eben gehoben hatte, entweicht ins Freie, während frischer Dampf durch den Kanal K3 in den Dampfcylinder C gelangt, welcher das Fallgewicht wieder abwärts drückt. Die Spiralfeder S dehnt sich wieder aus und der doppelte Kolben bewegt sich nach unten, weil der Dampf in der Hohlkugel c auf den Kolben K4 drückt. Der Kolben K5 wird dann die Verbindung der unteren Hälfte des Cylinders c1 mit C1 unterbrechen (Fig. 4), während der Kolben K4 die Verbindung der Hohlkugel c mit der unteren Hälfte des Cylinders C1 herstellt. Der Dampf in der Hohlkugel geht durch die Kanäle k1 und drückt auf den Kolben K3 und wird sich folgendes Ueberdruckes auf K1 und K3 der dreifache Kolben abwärts bewegen, zunächst die Dampfkanäle schlieſsen und wieder öffnen (Fig. 5). Der Dampf, welcher das Fallgewicht eben abwärts bewegt hatte, wird in die freie Luft entweichen, während frischer Dampf in den Arbeitscylinder durch k2 einströmt und das Fallgewicht hebt.

Das Ventil V (Fig. 5) gestattet, in der Hohlkugel des Cylinders c1 einen beliebigen Druck zu erzeugen. Je stärker die Feder s angezogen wird, desto schwächer wird der Druck des Gewichtes g auf das Ventil und in Folge dessen kann mehr und mehr Dampf in die Hohlkugel c einströmen, um den herrschenden Druck in derselben zu verstärken. Dieser Druck wird dann auf K1 und K3 zusammen wirken und viel stärker sein können als der auf K1 herrschende Druck. – Man soll nun die Gröſse der Kolben K1, K2, K3 so wählen, daſs beim niedrigsten Dampfdruck im Kessel und bei demselben Druck in der Hohlkugel c das Fall gewicht in steter Bewegung ist, aber nicht auf den Ambos schlägt. Ist der Druck auf K1 + K3 ein wenig stärker als auf K2, so wird sich der dreifache Kolben langsam nach unten bewegen und der Dampf wird spät unter den Kolben des Fallgewichtes gelangen. Der Hammer schlägt fort. Wird nun der Druck auf K1 + K3 stärker, so bewegt sich der dreifache Kolben schneller, der frische Dampf gelangt früher unter den Arbeitskolben, der Hammer schlägt leiser, und leiser.

Diese Steuerung will der Erfinder auch auf Dampfmaschinen ausdehnen.

Soll die Steuerung wirken, wie es angegeben ist, so muſs die Montirung der einzelnen Theile mit der peinlichsten Sorgfalt geschehen und dies den Preis so hochtreiben, daſs von einer Anwendung dieser Steuerung gewiſs Abstand genommen wird. Die Anordnung ist ohne Zweifel sinnreich erdacht; doch wird der Erfinder noch viel ändern müssen, ehe dieselbe auch anderen als blos lehrreichen Werth für die Praxis erlangt.

Bei der Bearbeitung von Metallen mit dem Dampfhammer ist es je nach dem Stadium, in welchem sich das Arbeitstück befindet, wünschenswerth, die Gewalt des Hammers zu vermindern oder zu verstärken, da es z.B. zum Schweiſsen eines Eisenblockes einer bedeutend gröſseren Gewalt bedarf als später beim Façonniren. Bei den bisherigen Hämmern war man darauf angewiesen, wenn man die Gewalt des Hammers in bedeutenderem Maſse vermindern oder verstärken wollte, als mittels der in den Cylinder eingelassenen Dampfmenge erreicht werden konnte, Hammer und Ambos je nach der zu verrichtenden Arbeit umzuwechseln, wenn man nicht leichte Arbeit mit schweren Massen verrichten wollte. Um diesen Uebelstand zu vermeiden, |12| haben J. L. Biot, P. Moulebout und Fr. Yates in Paris (* D. R. P. Kl. 49 Nr. 8566 vom 15. August 1879) einen Dampfhammer construirt, dessen Bär aus mehreren beweglichen Theilen besteht, die entweder gemeinschaftlich, oder jeder für sich zur Wirkung gelangen können. Zu diesem Zweck hat jeder Theil seinen besonderen Dampfcylinder, mit welchem er durch eine besondere Kolbenstange in Verbindung steht und kann jeder Dampfcylinder für sich arbeiten. Ebenso können aber auch sämmtliche Hämmer zu einem einzigen verbunden werden und sämmtliche Dampfkolben derart gekuppelt werden, daſs sie alle zusammen arbeiten und sämmtliche gekuppelte Hämmer gleichzeitig heben. Die Dampfvertheilung ist zu diesem Zweck derart angeordnet, daſs der Dampf in alle Cylinder zu gleicher Zeit eintritt. Jeder einzelne Hammer kann seine besondere Schlagfläche haben und dem entsprechend je einen besonderen Ambos. Werden jedoch sämmtliche Hämmer zusammengekuppelt, so erhalten sie eine gemeinschaftliche Schlagfläche und die Chabotte einen entsprechenden Ambos.

Will man mit diesem Hammer schweiſsen, so kuppelt man in der aus Fig. 6 Taf. 2 ersichtlichen Weise alle Hämmer zusammen, während man sich beim Façonniren nur eines Hammers bedient. – Hat man Stücke von verschiedenen Dicken zu formen, z.B. eine Welle von verschieden starken Durchmessern, so versieht man den einen Hammer mit einer Schlagfläche, welche der einen Dicke entspricht, und den anderen Hammer mit einer solchen, welche der nächsten Dicke entspricht und setzt auf die Chabotte verschiedene Ambosse. Die Figur 2 zeigt einen so construirten Dampfhammer mit zwei Fallbären, welche mittels Feder und Nuth in einander laufen und mittels Durchsteckstiften mit einander zu einem Stück verbunden werden können. Die Chabotte ist dreitheilig hergestellt nnd werden diese Theile durch zwei Zapfen und zwei Bänder mit einander verbunden.

Mittag.

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