DE2611327B2

DE2611327B2 - Antriebsvorrichtung fuer ein schlagwerkzeug

Info

Publication number: DE2611327B2
Application number: DE19762611327
Authority: DE
Original assignee: Nippon Pneumatic Manufacturing Co, Ltd, Osaka (Japan)
Priority date: 1975-03-18
Filing date: 1976-03-17
Publication date: 1977-10-20
Also published as: FR2304448A1; DE2611327C3; SE427813B; SE7603368L; JPS5432192B2; IT1057433B; FR2304448B1; CA1037352A; US4034817A; GB1536883A; JPS51107571A; DE2611327A1; ES446017A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichlung für ein Schlagwerkzeug, mit einem innerhalb eines Zylinders begrenzt verschiebbaren, das Schlagwerkzeug beaufschlagbaren Kolben mit einem Mittelabschnitt größeren Durchmessers, einem Luftbehälter und einem Hydraulikventil mit Einlaß, Auslaß und innerhalb 4«-· eines Ventilraums bewegbaren Ventilkolben, welches mit dem Zylinder verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ist so aufgebaut, daß der Kolben durch hydraulischen Druck verschoben wird, wobei er ein Gas, beispielsweise Stickstoff, in einer Kammer komprimiert, welches zur Abwärtsbewegung des Kolbens dient. Als Stand der Technik ist bereits eine derartige Antriebsvorrichtung bekannt (DT-AS 24 50 110). Bei dieser bekannten Antriebsvorrichtung sind zwei Ventileinheiten erforderlieh, wobei die eine Ventileinheit zur Steuerung des hydraulischen Mediums und die andere Ventileinheit zur Steuerung der Druckluft erforderlich sind. Beide Ventileinheiten sind mit dem Zylinder der Antriebsvorrichtung des Schlagwerkzeuges über umfangreiche Rohrleitungen verbunden. Damit ergibt sich ein hoher baulicher und konstruktiver Aufwand, welcher die Antriebsvorrichtung für das Schlagwerkzeug insgesamt verteuert.

Als Stand der Technik sind weiterhin Antriebsvorrichtungen für Schlagwerkzeuge bekannt, welche eine Membran einsetzen, wobei oberhalb der Membran Druckluft und unterhalb der Membran eine Flüssigkeit angeordnet sind (DT-AS 10 68 638, DT-GM 66 02 835, DT-OS io 28 060, US-PS 34 56 742). Durch den Einsatz f>5 der Membran, welche ständig hohen Belastungen ausgesetzt ist, ist die Lebensdauer dieser bekannten Antriebsvorrichtungen relativ begrenzt.

Zum Stand der Technik zählen weiterhin Antriebsvorrichiungcn für ein Schlagwerkzeug, welche einen Hydraulikspeicher verwenden (DT-OS 17 03 727), sowie Antriebsvorrichtungen mit einem Federakkumulator (DT-AS 12 23 784). Beide Vorrichtungen weisen ebenfalls einen relativ komplizierten Aufbau auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfach aufgebaut und lange Lebensdauer aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß über dem Kolben eine Kammer als Luftbehälter angeordnet ist, daß der Zylinder eine mittlere ufi'd eine untere Kammer aufweist, daß der im oberen Bereich mit einem Flansch und im mittleren Bereich mit einer Nut versehene Ventilkolben mit einem über den Einlaß gesteuerten Stab verbunden ist, welcher bei hydraulischem Druck im Einlaß den Ventilkolben in der unteren, den Einlaß mit der unteren Kammer verbindenden Stellung zum Hub des Kolbens hält, daß die miniere Kammer über einen Kanal mit dem Auslaß und über einen Kanal mit dem unterhalb des Flanschs des Veiitilkolbens liegenden Bereich des Ventilkolbens und dem Einlaß verbindbar ist und daß in der oberen Stellung des Kolbens die untere Kammer mit dem Auslaß verbunden und der Ventilkolben aus seiner unteren in die obere Stellung verschiebbar ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer einfachen Konstruktion, da zur Umschaltung des Hydrauliköls zum Kolben nur ein einziger Ventilkörper bzw. eine einzige Ventileinheit erforderlich ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Antriebsvorrichtung nach der Erfindung;

Fig.2 eine scbematische Darstellung der Antriebsvorrichtung nach der Erfindung.

Nach Fig. 1 ist in einem Zylinder 1 ein Kolben 2 verschiebbar angeordnet, welcher in einem mittleren Abschnitt 3 einen größeren Durchmesser aufweist. Durch eine dazwischen angeordnete Büchse entsteht unter dem Abschnitt 3 mit größerem Durchmesser eine untere Kammer 4 und darüber eine mittlere Kammer 5. Außerdem befindet sich über dem Kolben 2 eine obere Kammer 6.

Unter dem Zylinder 1 ist ein Meißelhalter 22 angeordnet, in dem ein Meißel 7 mittels einer Büchse 23 beweglich gelagert ist, auf dessen oberes Ende der Kolben 2 bei seiner Abwärtsbewegung schlägt.

An einer Seite des Zylinders 1 befindet sich ein Hydraulikventil 8, in dem eine festangeordnete Büchse einen Ventilrauin 10 definiert, in dem ein Ventilkolben 9 mit einem Flansch 20 an seinem oberen Ende verschiebbar ist.

Die untere Kammer 4 des Zylinders ist mit dem unteren Abschnitt des Ventilraumes 10 über einen Durchlaß 11 verbunden. Der obere Abschnitt des Ventilraumes 10 steht mit der mittleren Kammer 5 über einen Kanal 12 in Verbindung. Ein Kanal 13 verbindet den unteren Abschnitt der mittleren Kammer 5 mit einem Vemtilraum 21 unter dem Flansch 20 so lange, als diese Verbindung nicht durch den Kolben 2 unterbrochen wird. Ein vom Kanal 13 abzweigender Kanal 14 führt zu einer Umfangsnut im Ventilraum 10.

Ein Einlaß 15 zwischen den Kanälen 11 und 14 steht mit einer nicht gezeigten Hydraulikpumpe in Verbindung. Zum oberen Aoschnitt des Ventilraumes 10

gehört ein ölauslaß 16. In einer Bohrung 18 des Hydraulikventils 8, die mil dem öleinlaß 15 verbunden ist, ist ein Stab 17 vertikal verschiebbar eingepaßt.

Der Ventilkolben 9 ist rohrförmig, d. h. oben und unten offen, und mit einem Flansch 20 am oberen Ende und einer Ümfangsnut 19 versehen. Der Flansch 20 sitzt in dem Teil des Ventilraumes 10 mit größerem Durchmesser. Die Unterseite des Flansches 20 weist eine größere Fläche auf als die Oberseite des Stabes 17.

Der Kana! 14 ist enger als der Kanal 13. An der Innenseite des Ventilraumes 10 befinden sich Umfangsnuten, die mit dem öleinlaß 15 bzw. den Kanälen 11, 13 und 14 verbunden sind. Die äußere Ümfangsnut 19 im Ventilkolben 9 ist genügend breit gewählt, so daß sie bei ihrer Auf- und Abwärtsbewegung den Öleinlaß 15 abwechselnd mit den Kanälen 11 und 14 verbindet.

Ein nicht gezeigter Druckbehälter für Luft oder Gas hält in der oberen Kammer 6 einen vorgegebenen Druck aufrecht, wenn der Kolben 2 in seiner unteren Stellung steht. Zwischen der oberen Kammer 6 und dem Druckbehälter liegt ein Druckreduzierventil oder ein Rückschlagventil, das bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 ein Entweichen des Gases aus der oberen Kammer6 verhindert.

Wenn der Kolben 2 unten steht, steht auch der Ventilkolben 9 in seiner unteren Stellung im Ventilraum 10 und ist unten verschlossen. Hydrauliköl, das aus dem öleinlaß 15 mit vorgegebenen Druck zugeführt wird, strömt durch die Umfangsnul 19 und den Kanal 11 in die untere Kammer 4, wirkt auf die untere Seite des Kolbenabschnittes 3 mit größerem Durchmesser und bewegt den Kolben 2 nach ober.

Wenn der Kolben 2 nach oben geht und das Gas in der oberen Kammer 6 komprimiert, wird das öl in der mittleren Kammer 5 über den Kanal 12 und den oberen Teil des Ventilraumes 10 zum ölauslaß 16 ausgestoßen. Ein Teil des Hydrauliköls aus dem öleinlaß 15 strömt in die vertikale Bohrung 18 und drückt den Stab 17 nach unten, der so den Ventilkolben 9 nach unten auf den Boden des Ventilraumes 10 drückt.

Wenn das untere Ende des Teiles 3 mit größerem Durchmesser des Kolbens 2 über den Kanal 13 kommt, steht dieser Kanal mit der unteren Kammer 4 in Verbindung, so daß der Hydrauiikdruck auf die Unterseite des Flansches 20 am Ventilkolben 9 wirkt.

Da die Fläche an der Unterseite des Flansches 20 größer als diejenige auf der Oberseite des Stabes 17 ist, wird der Ventilkolben 9 gegen den auf den Stab 17 wirkenden hydraulischen Druck vom Boden des Ventilraumes 10 abgehoben. Dadurch steht der Kanal s 11 durch den Ventilkolben 9 mit der öffnung in Verbindung und ist vom öleinlaß 15 getrennt. Das öl in d:r unteren Kammer 4 kann dann durch den Kanal 11 und den Ventilkolben 9 zum ölauslaß 16 und dem Kanal 12 strömen.

ίο Dadurch kann das komprimierte Gas in der oberen Kammer 6 den Kolben 2 nach unten treiben, der kräftig auf 'Jen Meißel 7 schlägt. Bei der Aufwärtsbewegung des Ventilkolbens 9 steht der öleinlaß 15 über die Ümfangsnut 19 auch mit dem Kanal 14 in Verbindung, so daß der Öldruck auf die Unterseite des Flansches 20 wirkt, da der Kanal 13 jetzt gesperrt ist. Der Ventilkolben 9 geht deshalb so lange nach oben, wie der Kolbenabschnitt 3 mit größerem Durchmesser den Kanal 13 sperrt. Dadurch kann das öl leichter aus der unteren Kammer 4 strömen.

Wenn der Kolben 2 so weit nach unten gegangen ist, daß der Abschnitt 3 mit größerem Durchmesser unter dem Kanal 13 liegt, steht dieser wieder mit der mittleren Kammer 5 in Verbindung, die über den Kanal 12 mit

>5 dem ölauslaß 16 verbunden ist.

Bei gleichem Querschnitt von Kanal 14 und Kanal 12 wäre der hydraulische Druck auf den Stab 57 gleich demjenigen auf den Ventilkolben 9, so daß der Stab 17 den Ventilkolben 9 nicht nach unten drücken könnte. Da jedoch gemäß der Erfindung der Kanal 14 enger ist als der Kanal 12, ist der Hydraulikdruck auf den Stab 17 so groß, daß dieser den Ventilkolben 9 wieder nach unten in seine Ausgangsstellung drückt.

Der oben geschilderte Vorgang, bei dem der Kolben 2

.15 auf und ab geht und auf den Meißel 7 schlägt, wiederholt sich so lange, wie Hydrauliköl unter Druck aus dem Öleinlaß 15 geliefert wird.

Da beim Abwärtshub des Kolbens das öl in der unleren Kammer 4 durch den Kanal 11, den unteren Teil des Ventilraumes 10, den Ventilkolben 9, den oberen Teil des Ventilraumes 10 und den Kanal 12 zur mittleren Kammer 5 strömen kann, was auch für den ölauslaß 16 gilt, bewegt sich der Kolben 2 auch dann mit ausreichend hoher Geschwindigkeit nach unten, wenn für die Ölströmung zum ölauslaß 16 ein Widerstand vorhanden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Antriebsvorrichtung für ein Schlagwerkzeug, mit einem innerhalb eines Zylinders begrenzt verschiebbaren, das Schlagwerkzeug beaufschlagenden Kolben mit einem Mittelabschnitt größeren Durchmessers, einem Luftbehälter und einem Hydraulikventil mit Einlaß, Auslaß und innerhalb eines Ventilraumes bewegbaren Ventilkolben, welches mit dem Zylinder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Kolben (2) eine Kammer (6) als Luftbehälter angeordnet ist, daß der Zylinder (1) eine mittlere und eine untere Kammer (4) aufweist, daß der im oberen Bereich mit einem Flansch (20) und im mittleren Bereich mit einer Nut (19) versehene Ventilkolben (9) mit einem über den Einlaß (15) gesteuerten Stab (17) verbunden ist, welcher bei hydraulischem Druck im Einlaß (15) den Ventilkolben (9) in der unteren, den Einlaß (15) mit der unteren Kammer (4) verbindenden Stellung zum Hub des Kolbens (2) hält, daß die mittlere Kammer (5) über einen Kanal (12) mit dem Auslaß (16) und über einen Kanal (14) kleineren Durchmessers mit dem unterhalb des Flansches (20) des Ventilkolbens liegenden Bereich des Ventilraumes (10) und dem Einlaß (15) verbindbar ist und daß in der oberen Stellung des Kolbens (2) die untere Kammer (4) mit dem Auslaß (16) verbunden und der Ventilkolben (9) aus seiner unteren in die obere Stellung verschiebbar ist.