DE1583017C - Schlagvorrichtung, insbesondere zur Bearbeitung von Mineralien, Gestein, Mauerwerk oder Beton - Google Patents

Description

F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 2,

F i g. 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 3,

F i g. 6, 7 und 8 teilweise geschnittene Seitenansichten der F i g. 5,

F i g. 9 einen vergrößerten Längsschnitt eines Teils des Hammers und

Fig. 10 einen Schnitt gemäß der Linie X-X in Fig. 9. ίο

An einem im vorderen Teil des Gehäuses 1 der Schlagvorrichtung axial beweglich gelagerten Werkzeugschaft 2 ist ein Schlag- oder Schneidwerkzeug 3 auswechselbar befestigt (F i g. 2). Die Einwärtsbewegung des Werkzeugschaftes 2 ist durch Anschläge 202 begrenzt, an die eine Schulter 201 des Werkzeugschaftes anschlägt. Am inneren Ende des Werkzeugschaftes 2 ist eine weitere Schulter 4 vorgesehen, die bei der Auswärtsbewegung des Werkzeugschaftes an einen axial beweglichen Druckring 5 anschlagen* kann, der von drei Rippen 6 (Fig. 4), auf denen seine Zylinderfläche 206 gleitet, konzentrisch im Gehäuse 1 geführt ist. Der Druckring 5 wird normalerweise mittels dreier symmetrisch um den Werkzeugschaft 2 angeordneter stoßaufnehmender Kolben 7 gegen einen Anschlag 203 am Ende der Rippen 6 gedrückt. Jeder Kolben 7 läuft in einer Zylinderbüchse 8, die axial beweglich in einem Zylinder 9 angeordnet ist und einen Anschlag 204 aufweist, so daß sie nicht aus dem Zylinder 9 herausgeschoben werden kann, wenn ein Druckmittel in den Zylinder 9 eingeführt wird.

Die drei Zylinder 9 sind miteinander verbunden und stehen über eine Leitung 10 mit einer ringförmigen Kammer 11 am anderen Ende der Schlagvorrichtung in Verbindung (F i g. 3).

Die Kammer 11 ist jederzeit mit einer Druckmittelquelle 205 über eine Drosselstelle 12 verbunden. Ein Ring von Öffnungen 13 verbindet die Kammer 11 mit einer Zwischenkammer 206, die selber mit einer die Unterseite eines Speicherkolbens 15 bildenden ringförmigen Fläche über einen weiteren Ring von Öffnungen 14 in Verbindung steht. Die Oberfläche dieses Kolbens 15 befindet sich in Berührung mit einem unter Druck stehenden Gas, das in einer im Gehäuse 1 ausgebildeten Speicherkammer 16 enthalten ist. Die Kolbenstange des Kolbens 15 weist ein Teil 207 auf, das mit einer Dichtung 208 versehen ist und sich in eine Kammer 17 mit Normaldruck erstreckt. Der Durchmesser des Teils 207 ist bezüglich des Gasdrucks in der Speicherkammer 16 und des höchsten Arbeitsdrucks der Druckmittelquelle 205 so ausgewählt, daß der Kolben 15 gegen Anschläge 209 durch den Druck des Gases gehalten wird, bis der Druck des auf die Unterseite des Kolbens 15 einwirkenden Druckmittels auf einen vorherbestimmten Druck ansteigt, der größer als der größte Arbeitsdruck ist. Sobald das Druckmittel aus der Kammer 11 durch die Kammer 206 fließt, wird eine Ringscheibe 18 axial verschoben, so daß eine freie Strömung durch die Öffnungen 13 möglich ist. Erfolgt jedoch die Strömung in der entgegengesetzten Richtung, so bewegt sich die Ringscheibe 18 in Richtung der Öffnungen 13, so daß eine Drosselung der Strömung eintritt.

Der Hammer 19 gleitet auf Rippen 20 im Inneren des Gehäuses 1 dergestalt, daß die Luft frei von einem Ende des Hammers zu dem anderen Ende fließen kann, wenn sich der Hammer bewegt. Der Hammer 19 ist mit einem Kolben 21 verbunden, der sich in einem Zylinder 22 bewegt, und dieser Zylinder öffnet sich in eine Kammer 23. Kanäle 24 (lediglich einer gezeigt) verbinden den ringförmigen Raum unter dem Kolben 21 mit einer zweiten Kammer 25. Der Kolben 21 und die Mittel, die ihn mit dem Hammer 19 verbinden, sind in der F i g. 3 vereinfacht dargestellt. Eine praktische Bauart ist in der F i g. 9 wiedergegeben und wird später noch beschrieben.

Die Kammer 25 steht in Verbindung mit einem Zylinder 210 mit einem Speicherkolben 26. Das in der Speicherkammer 16 unter Druck befindliche Gas drückt auf die Oberfläche des Kolbens 26 und ist bestrebt, ihn gegen eine Schulter 27 zu drücken, die mit dem Kolben 26 so in Eingriff kommen kann, daß eine Bewegung desselben in die benachbarte Kammer 25 verhindert wird. Die Kolbenstange 211 des Speicherkolbens 26 erstreckt sich durch eine Dichtung 212 von der Kammer 25 aus in die Kammer 23 hinein. In dieser Kolbenstange 211 ist ein Zylinder 213 ausgebildet, der mit einem Kolben 28 ausgerüstet ist. Öffnungen 29 in der Kolbenstange 211 ermöglichen es, daß das Druckmittel in der Kammer 25 auf den Kolben 28 drückt. Sobald der Druck in der Kammer 25 größer als in der Kammer 23 ist, wird der Kolben 28 gegen Anschläge 214 gedrückt, die in der Kolbenstange 211 ausgebildet sind. Von dem Kolben 28 aus erstreckt sich eine Kolbenstange 215 durch die Kammer 23 und in den Zylinder 22. Dabei ist keine Abdichtung zwischen den Kolbenstangen 215 und 211 vorhanden.

Der Teil des Gehäuses 1, der den Zylinder 210 enthält, weist einen kleineren Querschnitt als die benachbarten Gehäuseteile auf, und um diesen Teil kleineren Durchmessers herum ist die in den F i g. 5, 6, 7 und 8 gezeigte Anordnung vorgesehen. Teile dieser Anordnung sind aus der F i g. 3 weggelassen. Die Anordnung weist ein Ventil 30 und einen Steuermechanismus auf, der dazu dient, den Schieber 31 des Ventils 30 zu bewegen. Der Steuermechanismus weist einen Hebel 35 auf, der in einer Richtung durch einen Kolben 32 bewegt wird, der in einem Zylinder 33 arbeitet, welcher direkt mit einer Leitung 66 mit der Druckmittelquelle verbunden ist und wird in der anderen Richtung durch die Rückbewegung des Hammers 19 bewegt, der über eine Druckstange 34 einwirkt.

Der Hebel 35 kann sich um eine Achse 36 drehen. Er trägt drei Rollen 37, 38 und 39, wobei der Kolben 32 an der Rolle 37 und die Druckstange 34 an der Rolle 38 anliegt. Sobald der Hebel 35 gegen einen Anschlag 40 durch den Druck des Kolbens 32 gehalten wird, arbeitet die Vorrichtung dergestalt, daß der Hammer 19 von der Druckstange 34 getrennt wird. Die Rolle 39 liegt in dem Gabelende eines Hebels 41, und der ist starr mit einem Ende eines Rohres 42 verbunden, das sich um eine Achse 43 drehen kann. Ein starr mit dem anderen Ende des Rohrs 42 verbundener Hebel 44 weist zwei Vorsprünge 45 und 46 auf, die mit einem Hebel 47 in Eingriff kommen können.

Der Hebel 47 wird um die Achse 43 geschwenkt, jedoch ist seine Bewegung unabhängig von derjenigen des Rohrs 42 mit der Ausnahme, wenn einer der Vorsprünge 45 und 46 mit dem Hebel 44 im Eingriff steht. Ein Hebel 48 ist schwenkbar um eine Achse 49 angelenkt und trägt eine Rolle 50, an der ein Stempel 52 unter dem Druck einer Feder 51 anliegt. Ein Verbindungsglied 53 ist an den Hebeln 47 und 48 so an-

gelenkt, daß diese drei Bauteile zusammen mit dem Gehäuse 1 eine kinematische Kette bilden. Bei der in der F i g. 8 gezeigten Konfiguration berührt der Hebel 47 einen Block 54, so daß der die Kette bildende Mechanismus in dieser Lage verriegelt gehalten wird. Der Schieber 31, der mit dem Hebel 48 durch ein Verbindungsglied 55 verbunden ist, wird somit in seiner inneren Endlage verriegelt.

Wenn der Hebel 35 um die Achse 36 in Uhrzeigerrichtung (F i g. 6) durch die Rückbewegung des Harnniers 19, die durch die Schubstange 34 übertragen wird, gedreht wird, erfolgt die entsprechende Bewegung des Hebels 41 und somit des Rohrs 42 und des Hebels 44.

Die weitergehende Bewegung des Hammers 19 führt dazu, daß der an dem Hebel 44 befindliche Vorsprung 46 mit dem Hebel 47 in Eingriff kommt und bedingt, daß der Hebel 47 um die gemeinsame Achse 43 gedreht wird. Der Hebel 47 verbleibt in Berührung mit dem Vorsprung 46 an dem Hebel 44, Idis die durch die Hebel 47 und 48 und die Verbindungsglieder 53 und das Gehäuse 1 gebildete Kette einen Punkt der Instabilität erreicht, der dann vorliegt, wenn der Hebel 47 über einen kleinen Winkel an der Stelle vorbeibewegt worden ist, wo die Mittelpunkte der Lager in dem Verbindungsglied 53 und dem Hebel 47 in einer gemeinsamen geraden Linie vorliegen.

Sobald der Hebel 47 sich über den Punkt der Instabilität hinaus bewegt hat, bewegen sich die beweglichen Teile der kinematischen Kette unter der Einwirkung des unter Federbelastung stehenden Stempels 52 bis der Hebel 48 mit einem federnden Anschlag 56 in Eingriff kommt, gegen den derselbe durch die Einwirkung der Feder 51 gehalten wird. Das Verbindungsglied 55 führt dazu, daß sich der Schieber 31 mit dem Hebel 48 um die äußere Endlage bewegt und die kinematische Kette zusammen mit dem Schieber 31 sich nunmehr in einer zweiten Konfiguration verriegelt.

Die Entfernung zwischen den Vorsprüngen 45 und 46 an dem Hebel 44 ist ausreichend, um eine Bewegung des Hebels 47 von der Lage der Instabilität in die Ruhelage der zweiten Konfiguration der kinematischen Kette zu bewirken, ohne daß ein Eingriff mit dem Vorsprung 45 erfolgt.

Die Anordnung des Ventils 30 und des Verbindungsgliedes 55 ist dergestalt, daß bei der Bewegung der kinematischen Kette aus der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration der Schieber 31 seine neutrale Lage erreicht, nachdem das Hindurchtreten durch den Punkt der Instabilität der kinematischen Kette erfolgt ist. Die Eigenschaften der Feder 51 und die der damit zusammenwirkenden Massen der verschiedenen Bauteile sind so, daß die erforderliche Zeit für das Bewegen des Schiebers 31 aus der neutralen Lage in die äußere Endlage· praktisch unabhängig von der Geschwindigkeit des Hebels 44 ist.

Die Bewegung des Hammers 19 in Richtung auf den Werkzeugschaft 2 ermöglicht es, daß die Druckstange 34 nach rechts (s. F i g. 6) so bewegt wird, daß der auf dem Kolben 32 lastende Druck die Bewegung des Hebels 35 und somit dieselbe des Rohrs 42 umkehren kann. Der Hebel 44 bewegt sich, bis der Vorsprung 45 mit dem Hebel 47 in Eingriff kommt und die beiden Hebel bewegen sich sodann bis sie in einer 6g zweiten Instabilitätslage sich befinden, die dann erreicht ist, wenn sich der Hebel 47 unter der Einwirkung der Feder 51 an dem Anschlag 54 bewegt. Die beweglichen Teile der kinematischen Kette sind dann wieder in die Lagen nach der F i g. 8 zurückgeführt, wobei der Schieber 31 sich in seiner inneren Endlage befindet. Die weitergehende Bewegung des Hammers 19 bewirkt, daß der Hebel 35 mit dem Anschlag 40 in Eingriff kommt. Dies geschieht, bevor der Vorsprung 45 an dem Hebel 44 erneut mit dem Hebel 47 in Eingriff kommen kann. Das Ventil 30 wirkt als ein Steuerventil zur Steuerung der Lage des Schiebers 57 des größeren Ventils 255 (F i g. 3). Die Einstellung eines Ventilkegels 58 eines weiteren Ventils 216 wird durch die Stellung des Schiebers 57 bestimmt. Die beiden Ventile 216 und 255 sind in einem Block 217 angeordnet, der ein Teil des Gehäuses 1 bildet, in welchem die Kammern 23 und 25 ausgebildet sind. In der F i g. 3 sind zwecks deutlicher Darstellung diese Ventile außerhalb des Hauptkörpers der Schlagvorrichtung gezeigt, und das Ventil 30 ist in einem größeren Maßstab wiedergegeben als die anderen beiden Ventile. Der Schieber 57 wird in entgegengesetzten Richtungen mittels zweier Kolben 59 und 60 gedruckt. Der kleinere Kolben 59 ist dauernd mit der Leitung 66 und somit mit der Druckquelle verbunden. Der auf den größeren Kolben 60 beaufschlagte Druck wird durch die Einstellung des Schiebers 31 in dem Ventil 30 bestimmt.

Wenn der Schieber 31 sich in der inneren Endlage nach der F i g. 3 befindet, ist der Zylinder, in welchem sich der Kolben 60 bewegt, mit dem Auslaß über einen verjüngten Kanal 218 verbunden, und der kleinere Kolben 59 bewegt sich über 57 nach links in die in der F i g. 3 gezeigte Lage und hält den Schieber dort. Bei dieser Einstellung steht die Kammer 23 in Verbindung mit dem Auslaß über die Öffnungen 221 und 222 des Ventils 257 und einer Leitung 223, während die Kammer 25 mit dem Druck über einen Hauptkanai 225, Öffnungen 226 und 227 des Ventils 255 und eine Leitung 228 verbunden ist. Ferner besteht eine parallele Verbindung zwischen der Kammer 25 und der Leitung 228 über einen kleinen Nebenschlußkanal 62, und die Kammer 61 ist mit der Leitung 66 über Öffnungen 229 und 230 des Ventils 255 verbunden.

Wenn die beweglichen Bauteile der bereits beschriebenen kinematischen Kette sich in ihre zweite Konfiguration bewegen, bewegt sich der Schieber 31 in seine äußere Endlage. Dabei wird der Kolben 60 mit der Leitung 66 verbunden und somit mit der Druckmittelquelle. Der Schieber 57 bewegt sich nach rechts (F i g. 3) unter Eingriff mit einem zweiten Anschlag. Bei dieser Einstellung ist die Kammer 23 gegenüber dem Auslaß durch einen Kolben 231 des Schiebers 57 abgedichtet, und die Kammer 61 ist mit dem Auslaß über einen Kanal 232 verbunden, der sich über die Länge des Ventilschiebers 57 in dessem Inneren erstreckt, und die Kammer 25 steht mit Ausnahme des kleinen Nebenschlußkanals 62 in Verbindung mit der Druckmittelquelle. Sobald die Kammern 25 und 61 mit dem Druck in Verbindung stehen, halten hydrostatische Kräfte zusammen mit dem Schub einer Feder 65 den Ventilkegel 58 gegen dessen Sitz 63, wodurch die Kammer 25 gegenüber der Kammer 23 abgedichtet wird. Sobald die Kammer 61 mit dem Auslaß in Verbindung steht, überwindet der Strömungsmitteldruck in der Kammer 25 den Schub der Feder 65 und bewegt den Ventilkegel 58 weg von dessen Sitz 63 und hält ihn gegen Anschläge fest. Durch diese Bewegung wird die Kammer 23 mit der

Kammer 25 verbunden. Ein Kolben 64 dient dazu, ! das Ventil 216 so im Gleichgewicht zu halten, daß ! dessen Wirkung von dem Druck des Strömungsmit- \ tels in der Kammer 23 praktisch unabhängig ist. Somit wird die Geschwindigkeit, mit der sich der Ventilkegel von seinem Sitz wegbewegt, von dem Druck in der Kammer 25 und der Geschwindigkeit bestimmt, mit der das Druckmittel in den Auslaß von der Kammer 61 aus durch das Ventil 255 fließen kann. Die Schlagvorrichtung wird in Betrieb gesetzt, sobald das Steuerventil 219 in der Leitung 66 die Ventile 30 und 255 und den Zylinder 33 mit der Druckmittelquelle 205 verbindet. Wenn die Schlagvorrichtung nicht arbeiten soll, verbindet das Steuerventil die Leitung 66 mit dem Auslaß über eine Drosselstelle. Die Leitung 67 ist direkt mit der Druckmittelquelle verbunden.

Sobald die Leitung 66 mit dem Auslaß verbunden ist, wird der Kolben 26 durch den Gasdruck im Energiespeicher gegen die Schulter 27 bewegt. Der Schieber 31 wird normalerweise in der in der F i g. 3 gezeigten Endlage gehalten.

Im folgenden wird die Wirkung der Schlagvorrichtung von dem Zeitpunkt an erläutert, wo das Steuerventil 219 betätigt wird. Wenn sich der Schieber 31 in der inneren Endlage nach der F i g. 3 befindet, werden der Schieber 57 und der Ventilkegel 58 ebenfalls die Stellung einnehmen, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist oder sich sofort dorthin bewegen. Das Druckmittel fließt von der Leitung 66 aus durch die Leitung 228, die Öffnungen 227 und 226, den Kanal 225, die Kammer 25 und die Kanäle 24 zur Unterseite des Kolbens 21, der sich infolgedessen nach links bewegt und den Hammer 19 mitnimmt, bis er mit der Kolbenstange 215 des Kolbens 28 in Eingriff kommt. Der für das Bewegen des Kolbens 21 bis zu dem Eingriff mit der Kolbenstange 215 erforderliche Druck ist geringer als derjenige, der zum Bewegen des Kolbens 26 gegen den darauf einwirkenden Gasdruck erforderlich ist, und bis zum Eingriff der Kolben 21 und 28 wird der Kolben 26 somit normalerweise gegen die Schulter 27 gehalten. Die Querschnittsfläche des Kolbens 28, auf die der Druck in der Kammer 25 einwirkt, ist größer als die Fläche des Ringes unter dem Kolben 21, auf die der Druck ebenfalls einwirkt, so daß bei Einwirken lediglich hydrostatischer Kräfte der Kolben 28 am Anschlag 214 verbleibt. Wenn die Kolben 21 und 28 aufeinandertreffen, wird der Kolben 28 momentan in seinem Zylinder in der Stange 211 des Kolbens 26 bewegt und dämpft dabei den Stoß des Kolbens 21 und des Hammers 19. Sodann erfolgt seine Zurückführung an die Anschläge. Der Kolben 26 wird dann in die Kammer 16 gegen den auf ihn einwirkenden Gasdruck des Energiespeichers bewegt, wobei sich der Hammer 19 und die Kolben 21, 26 und 28 gemeinsam nach links bewegen (F i g. 3). Die Geschwindigkeit ist dabei wesentlich geringer als die, mit der sich der Hammer 19 bewegte, bevor die Berührung der Kolben 21 und 28 erfolgte. Bei dieser Stufe der Arbeitsphase kommt die Schubstange 34 in Berührung mit dem Hammer 19 und es wird der Schieber 31 in seine äußere Endlage überführt, wie bereits weiter oben beschrieben. Der Steuermechanismus ist so eingestellt, daß ein Auslösen erfolgt, sobald der Hammer 19 über die erforderliche Entfernung von der Aufschlagstelle wegbewegt worden ist. Zu diesem Zeitpunkt ist infolge der Bewegung des Kolbens 26 in die Kammer 16 hinein eine ausreichende Druckmittelmenge in der Kammer 25 zum Ausführen des Schlages vorhanden. Der Druck der Feder 51 (Fig. 8) ist so, daß die kinematische Kette, und somit der Schieber 31, sich schnell aus der ersten Ruhelage in die zweite bewegen. Die Zeitspanne bis zum Erreichen der vollen Schieberöffnung ist deshalb sehr kurz. Infolgedessen wird der Kolben 60 praktisch von Beginn seines Arbeitshubes an voll beaufschlagt. Da die Ventilöffnungen in bezug auf den Kolben 59 proportionale Größe besitzen, bewegt sich auch der Schieber 57 schnell nach rechts (F i g. 3) an seinem Anschlag. Bei dieser Bewegung unterbindet der Schieber 57 die Hauptdruckzuführung zu der Kammer 25 bevor die Kammer 23 vom Auslaß getrennt wird und es erfolgt eine Verbindung der Kammer 61 mit dem Auslaß. Für diesen letzten Vorgang ist die Bewegung des Schiebers 57 kurz, und die hierzu erforderliche Zeit beträgt nur etwa zwei Millisekunden. Der Ventilkegel 58 wird sofort angehoben, wodurch die Kammern 23 und 25 verbunden werden. Der Druck in diesen Kammern und in dem Raum unter dem Kolben 21 ist angenähert gleich demjenigen des Gases in der Speicherkammer 16.

Der Kolben 26 beginnt nun seine Bewegung nach rechts (F i g. 3), wodurch das Druckmittel durch das Kegelventil von der Kammer 25 in die Kammer 23 fließt. Das Druckmittel tritt zusammen mit dem durch die Kolbenstange des Kolbens 26 verdrängten Druckmittel in die Kammer 23 ein, wodurch der Kolben 21 und der Hammer 19 eine Beschleunigung nach rechts erfahren. Mit Ausnahme einer relativ geringfügigen Reibungskraft in den Dichtungen und Lagern stellt die Trägheitskraft der sich bewegenden Teile den einzigen Widerstand gegenüber der Bewegung dar. Das unter dem Kolben 21 verdrängte Strömungsmittel fließt durch die Kanäle 24, die Kammern 25 und 224, das Ventil 216 und die Kammer 220 in die Kammer 23.

Der Hammer 19 erfährt eine fortgesetzte Beschleunigung in Richtung nach rechts, bis er auf die Schulter 4 des Werkzeugschafts 2 aufschlägt, der in der Aufschlaglage durch eine auf dem Werkzeug 3 liegende Vorbelastung gehalten wird. Durch die Vorbelastung wird die Anordnung, bestehend aus dem Werkzeug 3, dem Werkzeugschaft 2 und der Schulter 4 in das Gehäuse 1 gedrückt, bis eine Schulter 201 an dem Werkzeugschaft 2 an Anschläge 202 anstößt. Ein Steuerkreis, der an sich bekannt ist, stellt sicher, daß die Schlagvorrichtung nur zu arbeiten beginnt, wenn das Werkzeug 3 vorbelastet ist, z. B. durch den Druck beim Ansetzen an das zu bearbeitende Material. Während der Schlagbewegung des Hammers 19 wird der Schieber 31 in seine erste oder innere Endlage zurückgestellt, d.h., in die in Fig. 3 gezeigte und bereits beschriebene Lage. Der Schieber 57 beginnt dann sich nach links zu bewegen, wobei jedoch die Drosselstelle 218 in dem Schieber 31 des Ventils 30 sicherstellt, daß der Schieber 57 keinerlei Einstellung verändert, bis der Hammer 19 den Schlag abgegeben hat. Die Bewegung des Schiebers 57 führt zunächst zur Trennung der Kammer 61 vom Auslaß und zur Verbindung der Kammer 23 mit dem Auslaß sowie zur Einführung von Druckmittel in die Kammer 61, wodurch der Ventilkegel 58 auf seinen Sitz 63 bewegt wird, wenn dieser nicht bereits den Sitz unter der Einwirkung der Feder 65 erreicht hat, und abschließend wird die Kammer 25 wieder unter Druck gesetzt. Wenn sich auch der Schieber 57 relativ langsam bewegt, ist doch die Zeitspanne, innerhalb derer

209 531/158

die Druckleitung 66 mit dem Auslaß über das Kegelventil verbunden ist, sehr kurz und der Verlust an Druckmittel vernachlässigbar.

Als Sicherheitsmaßnahme gegen ein nicht richtiges Funktionieren irgendeines Ventils oder irgendeines Teils des Ventilbetätigungsmechanismus ist der Kolben 15 mit einer Verlängerung 233 ausgerüstet, die mit dem Kolben 26 so in Eingriff kommt, daß derselbe daran gehindert wird, zuweit in die Kammer 16 einzudringen. Ferner ist ein stoßdämpfender ringförmiger Puffer 68 für den Hammer 19 vorgesehen, der dessen nach hinten gerichtete Bewegung begrenzt.

Damit sich der Schieber 31 nicht in seiner zweiten oder äußeren Endlage zu dem Zeitpunkt befindet, wenn die Schlagvorrichtung betätigt werden soll, ist ein Nebenschlußkanal 62 vorgesehen, durch den das ,Druckmittel in die Kammer 65 eintreten kann, wodurch das Kegelventil 58 gegen dessen Feder 65 ge-,öffnet wird und der Kolben 21 und der Hammer 19 :nach vorn bewegt werden, bis der Schieber 31 wieder in seiner ersten Lage ist. Nach Aufschlagen des Hammers 19 auf dem Werkzeugschaft 2 kann sich letzterer so lange unbehindert axial bewegen, bis die Schulter 4 an dem Druckring 5 anliegt. Bei weiterer Bewegung werden die drei stoßaufnehmenden Kolben.7 in ihre Zylinderbüchsen 8 gedrückt. Ein Teil des durch .diese Bewegung, verdrängten Druckmittels fließt zurück in die Hauptdrückleitung, jedoch begrenzt die ..Drosselstelle 12 die Strömung und der Druck in¹-der Kammer 11 steigt an, bis der Kolben 15 sich von seinen Anschlägen löst Diese erste Stufe der Behinderung der Werkzeugschaftbewegung dauert, bis Schultern an den Kolben7 an den zugehörigen Zylinderbüchsen anstoßen. Darin bewegen sich diese beiden Bauelemente 7. und 8 zusammen in die Zylinder 9 hinein. Dabei nimmt.die.behindernde Kraft etwa auf das Doppelte des Wertes zu, der während der ersten Stufe der Behinderung ausgeübt wurde. Die zur Verfügung stehenden Wege der Kolben 7 und.8 sindausjeichend, um die gesamte Energie des Schlages zu absorbieren, falls dies erforderlich sein sollte, beispielsweise dann, wenn trotz anfänglicher Vorbelastung ,des Werkzeugs 3 der Schlag ins Leere ginge. .

Sobald der Werkzeügschaf12 zur Ruhe kommt, beginnt der Kolben 15. sich nach hinten auf seine Anschläge 209 hin zu bewegen, wobei sich die Scheibe 18 in Richtung auf die Öffnungen 13 bewegt, und das unter dem Kolben 15 im Raum 206 enthaltene Druckmittel in die Kammer 11 mit bestimmter Geschwindigkeit zurückfließt. Dieses Druckmittel bewegt zusammen mit dem durch die Drosselstelle Ί2 hindurchtretenden "Druckmittel den Werkzeug-■schaft 2 zurück in:das! Gehäuse 1, bis der Druckring-5 an seinen Anschlägen 203 an den Rippen 6 anstößt. .. Sobald der Kolben:,15-sich über eine kurze Entfer_r ;nung ,von. seinen Anschlägen wegbewegt hat, verhindert seine Verlängerung 233, daß sich der Kolben'26 so weit bewegt, daß ein weiterer Schlag abgegeben werden kann, wodurclusichergestellt wird, daß immer dann, wenn ein Schlag abgegeben wird, die Vorrichtung stets die gesamte Energie des Schlages erheut absorbieren könnte.' :■;■·■■'" ":'. ■ . ·■...':

In der Fig. 3 ist ,der Unterschied zwischen dem Durchmesser des^: Kolbens 21 und seiner Kolbenstange zur deutlicheren Darstellung übertrieben gezeigt. Die eigentliche· Differenz beläuft sich nur auf einen Bruchteil des'Durchmessers des Kolbens 21 (Fig. 9). Es wurde festgestellt, daß die Abdichtung des Kolbens 21 und seine Verbindung mit dem Hammer wegen der auftretenden spezifischen Arbeitsbedingungen einer besonderen Lösung bedurfte, um insbesondere einen zu starken Verschleiß zu vermeiden. In F i g. 9 ist eine derartige Lösung dargestellt, bei der die Abdichtung im wesentlichen durch eine innige Anpassung der sich bewegenden Teile erreicht wird. Dies machte eine gelenkige Verbindung zwischen dem in seinem Zylinder 22 genau eingepaßten

ίο Kolben 21A und dem Hammer 19 A erforderlich, die in der Lage ist, Herstellungsungenauigkeiten, Abrieb und elastische Durchbiegungen auszugleichen und ferner Stöße bis zu einem gewissen Grad absorbieren zu können.

Gemäß F i g. 9 sind der Kolben 21A und die Kolbenstange 21B einstückig aus einem leichten rohrförmigen Teil ausgeführt. Der Kolben 21A ist eng angepaßt in dem Zylinder 22 angeordnet und eine eng angepaßte Hülse 69 dichtet die Kolbenstange 21B ab.

Die Hülse 69 weist ein ringförmiges Teil 234 auf, das mit etwas lichtem Abstand in einer Bohrung in dem den Zylinder 22 bildenden Gußstück ausgerichtet ist. Die Abdichtung der Hülse 69 erfolgt durch eine Gummidichtung 70. Als Abstützung gegen den hydraulischen Schub, der auf die Hülse 69 wirkt, ist ein Zylinder 71 aus federndem Material, z. B. Nylon, vorgesehen. Eine Abflußleitung 72 nimmt Leckflüssigkeit auf, die an der Hülse 69 durchtritt und führt sie ab. Die Kolbenstange 21B ist gegen diese Leckflüssigkeit mittels einer Gummidichtung 73 abgedichtet. Aus dem Zylinder 22 wird sie durch eine Endkappe 235 herausgeführt, wo ein entsprechender Spalt um die Kolbenstange 21B ausgebildet ist.
Das den Kolben 21A und den Kolben 21B bildende röhrenförmige Teil ist mit dem Hammer 19 mittels einer hohlen Verbindungsstange 74 verbunden, die eine Art kugelförmige Verbindung an jedem Ende aufweist.
; An dem Hammerende weist das Teil 74 eine teilkugelförmige Kappe 76 auf, die in eine teilkugelförmige Ausnehmung gebracht ist, die in einem Schlagblock 19 B ausgebildet ist, während eine halbkugelförmige Oberfläche an einem Ring 77, der.das Teil 74 umgibt, gegen eine ähnliche Oberfläche: an einem Ring 78 anliegt, der sich in dem Hauptkörper des Hammers 19 A befindet. Jeder durch den Ring 78 auf den Ring 77 ausgeübte axiale Schub wird auf das Teil 74 durch drei Segmente 79 übertragen, die in ihrer Lage durch eine Hülse 80 gehalten werden. Die Hülse 80 weist einen Flansch auf, dessen äußere Oberfläche teilkugelförmig ist. Die teilkugelförmigen Oberflächen in den Teilen 76, 77, 78, 80 und 19 B :weisen an der Stelle 75 einen gemeinsamen Mittelpunkt auf.

: · In der F i g. 10 ist die Anordnung der drei Segmente 79 wiedergegeben. Das von dem Hammer 19 entfernte Ende des Teils 74 endet in einem Kolben 236 und trägt eine O-Ringdichtung 81. Ein kurzes Stück des Kolbens ist teilkugelförmig ausgeführt, wobei der Mittelpunkt an der Stelle 82 liegt. Der Kolben 236 ist in einem Zylinder 237 angeordnet, der in dem Kolben 71 ausgebildet ist. Eine Hülse 83, die aus federndem Material, wie z. B. Nylon, besteht, ist auf das Teil 74 gedrückt und liegt an einem ringförmigen Polster 84 an, das in den Kolben 71 gedrückt ist. Die Berührungsflächen der Teile 83 und 84 sind teilkugelförmig, wobei die Mittelpunkte ebenfalls bei 82 liegen. Die Berührungsflächen werden normaler-

weise durch eine Anordnung zusammengehalten, die eine Hülse 85 aus federndem Material, wie z. B. Nylon und Leichtmetallegierungsteilen 86 und 87 aufweist. Die Hülse 85 ist eng angepaßt in der Kolbenstange 21B angeordnet, weist jedoch einen lichten Abstand bezüglich des Teils 74 auf.

Bei Aufschlagen des Hammers trennen sich die Teile 83 und 84, und der Stoß des Kolbens 21 (aus den Teilen 21^i und 21B bestehend) wird durch Zusammendrücken der federnden Hülse 85 gedämpft. Das Zusammendrücken führt dazu, daß der Außen-

durchmesser der Hülse 85 vergrößert wird und mit zunehmendem Druck gegen die Innenseite der Kolbenstange 21B bei weiterem Zusammendrücken zunimmt. Während der Dämpfungswirkung wird in der Hülse 85 elastisch Energie gespeichert, die jedoch durch die Reibungskräfte, die der relativen Bewegung dieser Oberflächen unter Belastungsberührung entgegenstehen, absorbiert und abgegeben wird, und zwar sowohl während des Zusammendrückens als auch beim sich anschließenden Ausdehnen des Zylinders 85.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schlagvorrichtung, insbesondere zur Bearbeitung von Mineralien, Gestein, Mauerwerk oder Beton, mit einem ein Arbeitswerkzeug beaufschlagenden Hammer, der über einen hydraulisch spannbaren Energiespeicher betätigt wird, welcher mit einer Auslösevorrichtung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammer (19) mit einem hydraulisch beaufschlagbaren Kolben (21) verbunden ist, der gleitbar in einem Hydraulikzylinder (22) angeordnet und mit seiner dem Hammer (19) abgewandten Kolbenstirnfläche mit einem Speicherkolben (26), auf welchen ein Druckgas als Energiespeicher einwirkt, hydraulisch in Verbindung bringbar ist, und das die Auslösevorrichtung aus einer von dem Hammer (19) in seiner Ausgangsstellung betätigbaren Schubstange (34) und einer von dieser steuerbaren Ventilanordnung (30, 216, 255) gebildet ist.

2. Schlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkolben (26) eine Kolbenstange (211) aufweist, die sich in Richtung auf den mit dem Hammer verbundenen Kolben (21) erstreckt und mit einem Pufferkolben (28) versehen ist, der in einen Zylinder (213) in der Kolbenstange (211) gleitet und selbst mit einer Kolbenstange (215) versehen ist, die sich gleichfalls in Richtung auf den mit dem Hammer verbundenen Kolben (21.) erstreckt.

3. Schlagvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21) mit dem Hammer (19) mittels einer Verbindungsstange (74) verbunden ist, die an den Enden kugelige Verbindungsstellen (76, 236) aufweist und von einer hohlen Kolbenstange (21 B) umgeben ist, die eine Hülse (85) aus federndem Material enthält, durch die sich die Verbindungsstange (74) mit lichtem Abstand hindurcherstreckt.

4. Schlagvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Hammer (19) beaufschlagte Werkzeugschaft (2) von einer Reihe stoßaufnehmender Zylinder (9) umgeben ist, deren Kolben (7) an einem Druckring (5) anliegen, der von einer am Werkzeugschaft (2) vorgesehenen Schulter (4) beaufschlagbar ist.

5. Schlagvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stoßaufnehmenden Zylinder (9) über eine Drosselstelle (12) mit der unter Druck stehenden Strömungsmittelquelle (205) der Schlagvorrichtung und über ein Einwegventil (18) mit dem hydraulischen Teil des Energiespeichers in Verbindung stehen.

6. Schlagvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher durch einen hydraulischen Zylinder (206) mit einem Speicherkolben (15), einem das Druckgas enthaltenden Speicherraum (16) und dem Speicherkolben (26) gebildet ist, wobei die Speicherkolben (15, 26) axial zueinander angeordnet sind und die einander zugekehrten Kolbenstirnflächen im Speicherraum (16) vom Druckgas beaufschlagt sind.

Die Erfindung betrifft eine Schlagvorrichtung, insbesondere zur Bearbeitung von Mineralien, Gestein, Mauerwerk oder Beton, mit einem ein Arbeitswerkzeug beaufschlagenden Hammer, der über einen hydraulisch spannbaren Energiespeicher betätigt wird, welcher mit einer Auslösevorrichtung in Verbindung steht.

Die Erfindung geht von einem Stand der Technik aus, wie er durch die deutsche Patentschrift 1 196 148 gegeben ist. Dort ist ein Kohlenhobel mit einer Schlagvorrichtung offenbart, bei welcher ein Hammer Schläge auf eine Hobelschneide ausführt, wenn diese auf einen eine vorbestimmte Grenze übersteigenden Widerstand stößt. Der Hammer ist durch Zusammendrücken einer Feder spannbar, und für dieses Zusammendrücken ist ein doppeltwirkender hydraulisch beaufschlagter Kolben vorgesehen. Bei zusammengedrückter Feder ist der Hammer durch eine Stange, einen Kreuzkopf und eine Pleuelstange mit einer Kurbel festgehalten, die in Ruhestellung nahe ihrem oberen Totpunkt steht. In der Bewegungsbahn des Hauptkolbens ist ein Hebelsystem angeordnet, dem ein über ein zugeordnetes Ventil mit Hochdruckflüssigkeit beaufschlagter Auslösekolben zugeordnet ist, um die Kurbel über ihren Totpunkt zu drücken, und den Hammer unter der Wirkung der Feder vorschnellen zu lassen, wobei als Feder ein mechanisches oder ein pneumatisches Element verwendet werden kann.

Es hat sich gezeigt, daß bei derartigen bekannten Schlagvorrichtungen die an der mechanischen Kraftübertragung und -auslösung beteiligten Vorrichtungsteile einem außerordentlich starkem Verschleiß ausgesetzt sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die bekannte Schlagvorrichtung derart zu verbessern, daß die Kraft von dem Energiespeicher auf den den Werkzeugschaft beaufschlagenden Hammer ebenfalls hydraulisch übertragen und dadurch eine hydraulisch wirkende Auslösevorrichtung verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hammer mit einem hydraulisch beaufschlagbaren Kolben verbunden ist, der gleitbar in einem Hydraulikzylinder angeordnet und mit seiner dem Hammer abgewandten Kolbenstirnfläche mit einem Speicherkolben, auf welchen ein Druckgas als Energiespeicher einwirkt, hydraulisch in Verbindung bringbar ist, und das die Auslösevorrichtung aus einer von dem Hammer in seiner Ausgangsstellung betätigbaren Schubstange und einer von dieser steuerbaren Ventilanordnung gebildet ist.

Der mit der Erfindung erzielte technische Fortschritt ist insbesondere darin zu sehen, daß durch die Anwendung einer hydraulisch wirkenden Auslösevorrichtung die Anzahl der einem schnellen Verschleiß unterlegenen Teile wesentlich verringert werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der an einem fahrbaren Gerät angeordneten Schlagvorrichtung,

Fig. 2 eine Darstellung des vorderen Teils der Vorrichtung (teilweise im Schnitt),

F i g. 3 eine Schnittdarstellung des hinteren Teils der Vorrichtung einschließlich ihrer steuerbaren Ventilanordnung.