Titel: Hammerwerke mit Kraftantrieb.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1907, Band 322 (S. 311–314)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj322/ar322105

Hammerwerke mit Kraftantrieb.

Von Professor Pregél, Chemnitz.

(Fortsetzung von S. 295 d. Bd.)

Masseys doppeltwirkender Luftfederhammer.

Der in Fig. 2326 dargestellte Schmiedehammer (Engl. Patent 1904, No. 10764) besitzt den Hammerzylinder a und den angegossenen Luftpumpenzylinder b mit dem Triebkolben c und dem Hammerkolben d. Die oberen Räume a, b dieser Zylinder stehen durch den Kanal 1, 1, die unteren Zylinderräume a1, b1 dagegen durch den Kanal 2, 2 in Verbindung. Jeder dieser Luftwege wird durch einen Dreiweghahn, und zwar 1 durch f und 2 durch g derart unterbrochen, daß Oeffnungen 3 und 4 in die Luftkammern m und n leiten, welche zwischen den Zylindern a und b liegen und durch die Scheidewand l gebildet werden.

Jeder dieser Dreiweghähne, z.B. f (Fig. 26), wird längsseits durch einen Ventilboden h in zwei Hälften f und f1 geteilt, dessen Ventil sich von f nach f1 öffnet und die vollständige Trennung dieser Hälften f und f1 besorgt, sobald Ueberdruck in f1 oder g1 herrscht. Nun sind die Lochschlitze in den festen Büchsen geradlinig übereinstimmend, während die Stege i, i in den Hahnkörpern versetzt sind. Weil nun die auf den Hahnzapfen befindlichen Hebel durch die Zugstange k verkuppelt sind, welche in der Steuerstange ihr Verlängerungsglied erhält, so kann durch die gegensätzlich stehenden Kanäle 3 und 4 einerseits, als durch die trennenden Ventile h in Verbindung mit den versetzten Stegen i, i anderseits ein Wechselspiel hervorgerufen werden, mit dem sowohl die Hammerstellung festgelegt, als auch die Schlagstärke abgeändert werden kann.

Textabbildung Bd. 322, S. 311
Textabbildung Bd. 322, S. 311
Textabbildung Bd. 322, S. 311
Textabbildung Bd. 322, S. 311
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Im regelmäßigen Hammergang erhalten die Steuerorgane die in den Fig. 23 u. 24 gezeigte Stellung, wobei äußere Luft durch die am Zylinder b angebrachten Ventile 5 und 6 angesaugt wird. Hierbei sind die Luftkammern m und n abgeschlossen, während die Preßluft ungehindert von b1 durch 2 nach a1 und die Saugluft von a durch 1 nach b überströmen kann, was dem Niedergang des Luftpumpenkolbens c und dem Aufhube des Hammerkolbens d entsprechen würde.

Soll der Hammerbär das Schmiedestück festhalten, so muß in a beständig Druckluft und in a1 Saugluft wirken. Um dies zu besorgen, wird die Steuerung in der Pfeilrichtung I rechts gedreht. Dadurch wird 1 b durch f1 und ebenso 1 a durch f geschlossen, während 1 b von f und ebenso 1 a von f1 ungedeckt bleibt. Im Aufhube des Kolbens c wird alsdann Druckluft durch das Ventil h auf d einwirken, dagegen muß in Niedergang des Kolbens c die Saugluft nicht aus a (weil Ventil h sich schließt) sondern aus der Kammer m entnommen werden, weil Kanal 3 durch f1 geschlossen, von f aber ungedeckt, also frei bleibt. Das umgekehrte findet in a1 durch den Hahn g statt.

Wenn aber der Hammerkolben d in fester Hochstellung erhalten werden soll, so muß in a1 beständig Druckluft und in a ebenso beständig Saugluft wirken. Dies geschieht durch Linksdrehung der Steuerung. Hiernach muß 1 a durch f frei und 1 b durch f geschlossen sein, ebenfalls 1 a durch f1 geschlossen und 1 b durch f1 frei bleiben.

Im Niedergang des Luftpumpenkolbens c wird daher durch das Ventil h die Luft aus a angesaugt, während Druckluft von 2 b1 durch Ventil h nach 2 a1 getrieben wird.

Ferner muß im Aufhube von c die Druckluft in die Kammer m getrieben werden, weshalb Kanal 3 durch den rechtsliegenden Teil f1 des Dreiweghahnes frei bleiben muß. Daher wird aus a erst dann Luft abgesaugt, wenn die mit Preßluft gefüllte Kammer m entleert ist, was erst in der zweiten Hubhälfte des niedergehenden Kolbens c vor sich geht. Dieser Kolbenstellung c entsprechend wird nach Füllung der im Aufhube entleerten Kammer n die Druckluft von 2 b1 durch h1 (in g) nach 2 a1 übertreten. Dieser Zylinderraum a1 wiedersteht aber der Entleerung, weil Ventil h1 den Selbstverschluß besorgt.

Aus diesen Andeutungen kann die Regelung des Betriebes in bezug auf Schlagstärke des Hammers leicht verstanden werden.

Grahams Lüftfederhammer.

Im Jahre 1903 ist Graham in London das englische Patent No. 18750 über einen Schmiedehammer (Fig. 27 bis 33) erteilt worden, welcher alle Elemente eines vollkommenen selbsttätigen Dampfhammers enthält, der aber mittels Luftpumpe betrieben wird. Die einfach wirkende Luftpumpe a (Fig. 28) saugt die Luft aus dem Raume b (Fig. 27) und treibt die komprimierte Luft nach dem Raume c, welche das Hammergestell d bilden. An diesem ist der Zylinder f angeschraubt, in welchem der Hammerkolben g in einer Nut der Zylinderwand geführt, vermöge der Führungsmutter des achsial gestellten, schraubenförmig gewundenen Stabes h die Steuerungsorgane betätigt. Bemerkenswert hierbei ist, daß der eigentliche Steuerkolben i, welcher die Preß- und Saugluftverteilung in bekannter Weise für den Betrieb des Hammerkolbens g besorgt, nicht unmittelbar, sondern durch Vermittlung einer Hilfssteuerung betätigt wird.

Der Steuerkolben i wird durch den Kolben k getragen, welcher im Zylinder l (s. Fig. 30) spielt. An letzterem ist der Steuerungshahn m vorgesehen, vermöge welchem die aus dem Saugraum b genommene Luft gegenüber der Außenluft als Triebkraft am Kolben k, ähnlich wie bei einer Dampfmaschine wirkt.

Der Hahnschieber n (Fig. 31) wird nun durch Vermittlung des Zwischenhebels p durch die Kurvenscheibe q bewegt, welche am äußeren Ende des Stabes h sitzt. Um ferner die Einstellung des Drehschiebers n veränderlich zu gestalten, wird der Drehpunkt des Zwischenhebels p vermöge der Keilstellung r (Fig. 32 und 33) verschoben, wobei der Gewichtshebel s (Fig. 29) die Rücklage besorgt. Durch den Hahn t im Saugrohr u für die Hilfssteuerung wird die Schnelligkeit der Umsteuerung durch den Hahn v, der in der Druckleitung w zum Hauptschieber i führt, die Schlagstärke Fig. 32. Fig. 33. des Hammers geregelt.

Textabbildung Bd. 322, S. 312
Textabbildung Bd. 322, S. 312
Textabbildung Bd. 322, S. 312
Textabbildung Bd. 322, S. 312
Textabbildung Bd. 322, S. 312

Bêchés Lufthammer.

Von der G. m. b. H. Bêché & Grohs in Hückeswagen (Rhld.) wird der in Fig. 34 dargestellte Schmiedehammer gebaut.

Die Kurbelwelle a mit Losscheibe und als Festscheibe ausgebildetem Schwungrad b betätigt durch die Schubstange c den Luftpumpenkolben d, welcher im Zylinder f spielt und mit dem Ausgleichkolben g versehen ist, der in den Deckelaufsatz h hineinragt.

Da der Kolben d sowohl wie der Bär l im Zylinder p als Differentialkolben ausgebildet sind, so werden in beiden Zylindern je ein oberer und ein unterer Raum f, p und f1, p1 geschaffen, welche durch Kanäle 1 und 2 miteinander in Verbindung stehen. Der Bär l ist als Hohlkörper ausgebildet, in den der feststehende Kolben k taucht. Das Luftzuführungsrohr i, welches wegen Bezuges frischer Luft über das Dach der Werkstätte geführt ist, steht bei geöffnetem Schieber mit dem Hohlraum des Bars und den oberen Zylinderräumen in Verbindung.

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Bei der in Fig. 34 gezeigten Steuerungseinstellung verdeckt der obere Hahn q die nach i führende Oeffnung 3, und der Hahn r den nach dem geschlossenen Zwischenbehälter s leitenden Kanal 4.

Textabbildung Bd. 322, S. 313
Textabbildung Bd. 322, S. 313

Dadurch wird das Spiel zwischen Kompressor f und Hammerzylinder p vollständig ungehindert verlaufen und der Hammer mit voller Schlagstärke arbeiten. In der unteren Totpunktstellung des Kompressorkolbens d wird der Ausgleichkolben g die Führungsbüchse von h verlassen, und weil in dieser Stellung eine Luftverdünnung vorhanden ist, so tritt von i durch h nach f frische Außenluft zu.

Textabbildung Bd. 322, S. 313
Textabbildung Bd. 322, S. 313

Dagegen tritt in der oberen Totpunktstellung von d der eingedrehte Hals des Ausgleichkolbens g in die Führungsbüchse von h ein. Da nun in dieser Kolbenstellung starke Kompression herrscht, so wird ein Teil der Preßluft von f durch den freigewordenen Zwischenraum durch h nach i ausgestoßen und damit der gewünschte Luftwechsel ermöglicht. Wenn aber beide Hahnschieber q und r gleichzeitig nach rechts gedreht werden, so stehen beide oberen Zylinderräume f und p durch den geöffneten Kanal 3 mit dem Standrohr i, das ist mit der Außenluft in Verbindung, während die Preßluft des unteren Zylinderraumes f1 zuerst durch 4 in den Zwischenbehälter s und dann durch ein Druckventil in den unteren Zylinderraum p1 tritt. Da aus diesem Raum p1 keine Luft zurücktreten kann, so wird der Hammerbär in seine Höchstlage steigen, in welcher derselbe bis zur eingeleiteten Umsteuerung verharrt. Weil der an q gekuppelte untere Drehschieber r gleichfalls nach rechts schwingt, so wird der nach dem Hammerzylinder führende Kanal 2 geschlossen, während der nach der Kompressorseite liegende Anteil offen bleibt, wobei Kanal 4 geöffnet wird.

Bei der Aufwärtsbewegung des Bars l wird in seinem Hohlraum die lebendige Kraft des auffliegenden Bars aufgefangen und die gewonnene Energie beim Niedergange desselben nutzbringend zurückgegeben. Befinden sich die beiden Drehschieber q und r in der gezeichneten Lage, so schlägt der Hammer in voller Kraft durch, werden dieselben mehr oder weniger geschlossen, so wird auch der Schlag entsprechend leichter. Bei vollständiger Umsteuerung der Schieber verharrt der Bär in seiner höchsten Lage.

Textabbildung Bd. 322, S. 313
Textabbildung Bd. 322, S. 313

Um dem Hammerbär eine gute Führung zu geben und ihn gegen Verdrehen um seine Achse zu sichern, ist er mit vier Flächen versehen, an welche Führungsplatten s (Fig. 35 u. 36) passen, die in das untere Deckelstück t eingenietet sind. Bei erfolgter Abnutzung der Führungsplatten werden Plättchen zwischen t und s gelegt und diese Teile wieder vernietet. Schmiedeeiserne Schrumpfringe u sichern sowohl Zylinder m als auch die Führung t gegen Bruch.

Die Wirkungsweise des Bêché-Hammers ist aus den Indikatordiagrammen (Fig. 37) für die oberen Zylinderräume p bezw. f und Fig. 38 für die unteren Räume p1 und f1 leicht zu begreifen, wobei die in den Diagrammen eingezeichneten Pfeile der Bewegung des Bars l entsprechen.

In Fig. 39 und 40 sind die korrespondierenden Wege des Luftpumpenkolbens d und des Hammerbärs l gezeigt. Aus Fig. 40 ersieht man, daß der Bär jedesmal einen Augenblick auf dem Schmiedestück liegen bleibt, was besonders beim Schmieden von kalten Metallen sehr vorteilhaft wirkt und den ungünstigen Prellschlag vermeidet der entsteht, wenn der Bär gleich nach Berührung des Arbeitsstückes hochschnellt, wie in Fig. 41 veranschaulicht ist.

Textabbildung Bd. 322, S. 313

Um die Schlagkraft einer Hammerkonstruktion vergleichsweise beurteilen zu können, dürfte das Heimsche Verfahren durch Zusammenschlagen abgedrehter Bleizylinder gleicher Größe am schnellsten und sichersten zum Ziele führen.

Zum Beispiel wird mit einem Bêché-Hammer von 50 kg Bärgewicht ein Bleizylinder von d = 30 mm Durchmesser und h = 45 mm Höhe, also einem Verhältnis mit einem Schlage

bei 200 minutl. Umdreh. der Kurbelwelle auf 28 mm Höhe
210 27
220 26
230 24

zusammengedrückt.

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Bei einem Kraftaufwand von 4,8 PS bei der höchsten Umdrehungszahl ergibt sich unter Zugrundelegung der von Baurat Heim aufgestellten Formel ein Nutzeffekt von 66 v. H.

Werden dieselben Schlagproben unter einem entsprechend gleich großen Hammer einer anderen Bauart vorgenommen, so erkennt man aus dem Vergleich der Ergebnisse ohne weiteres, welcher Hammer die größte Schlagwirkung aufweist.

(Fortsetzung folgt.)

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