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Schlagmechanismus
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Die Erfindung betrifft eine schlagend arbeitende Vorrichtung, nämlich
einen Schlagmechanismus, der insbesondere in hydraulischen Maschinen zum Bohren
von Bohrlöchern unterschiedlicher Durchmesser verwendbar ist.
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Der Schlagmechanismus kann auch beim Setzen von Pfählen, zur Zerstörung
von Beton- und Asphalt-Decken, zur Auflockerung von Frostböden, zum Abreißen von
Bauten, im Gießereiwesen zur Abtrennung von nach dem Ausschmelzverfahren hergestellten
Gußstücken, zur Zerstörung von alten feuerfesten Überzügen von Öfen sowie in anderen
Industriezweigen verwendet werden, wo das Anlegen von Schlagbeanspruchungen erforderlich
ist.
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Es ist bereits ein Schlagmechanismus bekannt (SU-PS 520 438), der
ein hohles Gehäuse mit rechteckiger Form aufweist, in dem ein Druckkanal, welcher
mit einer Quelle eines unter Druck stehenden Fluids in Verbindung steht, und ein
Ablaufkanal ausgeführt sind. Im Gehäuse sind entlang seiner Längsachse zueinander
koaxial ein Innenkolben und ein Außenkolben angeordnet.
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Der Innenkolben ist zum Ausüben von Schlägen auf ein Werkzeug bestimmt,
während der Außenkolben zur Dämpfung; von Vibrationen dient, welche beim Beschleunigen
und Anhalten des Innenkolbens wahrend der Arbeit des Schlag mechanismus entstehen.
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Die Dämpfung von Vibrationen erfolgt aufgrund der Bewegung des Außenkolbens
relativ zum Innenkolben bei ihrer Bewegung gegeneinander. Der Innenkolben ist in
Form von hohlen Teilen ausgebildet, die Zylinder unterschiedlichen Durchmessers
darstellen. Der axiale Hohlraum des Außenkolbens ist zur Aufnahme des Innenkolbens
bestimmt.
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Es ist ein Verteiler vorgesehen, der zur Verteilung des Stroms des
Fluids in die jeweiligen Kammern des Schlagrnechanismus; bestimmt ist. Es sind ferner
Kammern veränderlichen Volumens vorhanden, von denen die eine von der Außenfläche
des Innenkolbens, seiner Stirnfläche, der Innenfläche des Außenkolbens und der Stirnfläche
des Gehäuses gebildet wird. Diese Kammer ist entweder mit dem Druckkanal oder mit
dem AblauS-kanal mit Hilfe des Verteilers und der Bohrungen im Außenkolben und Gehäuse
der Reihe nach in Verbindung setzbar.
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Die andere Kammer veränderlichen Volumens wird von einer abgestuften
Eindrehung im Gehäuse des Schlagmechanismus und von einer abgestuften Oberfläche
des Außenkolbens gebildet. Diese Kammer veränderlichen Volumens ist stets mit dem
Druckkanal verbunden.
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Der Schlagmechanismus besitzt zwei stirnseitige Kammern veränderlichen
Volumens, von denen die eine von den Wänden des Gehäuses des Schlagmechanismus und
den Stirnflächen des Innen- und des Außenkolbens gebildet wird, während die andere
von der Stirnfläche des Außenkolbens und dem Gehäuse des Schlagmechanismus gebildet
ist.
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Die andere stirnseitige Kammer besitzt ein bestimmtes Volumen und
ist mit dem Fluid gefüllt, das keinen Austritt aus dieser Kammer hat. Infolgedessen
ist der Außenkolben nicht in der Lage, sich um die gesamte Hublänge zu verschieben
und einen Schlag auszuüben. Dadurch ist eine Steigerung der Schlagleistung des bekannten
Schlagmechanismus durch Ausnutzung der Bewegung energie des Außenkolbens nicht möglich.
Eine solche Steigerung ist nur durch Vergrößerung der Abmessungen und der Masse
erreichbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlagmechanismus
zu schaffen, dessen stirnseitige Kammern
veränderlichen Volumens
so ausgeführt sind, daß die Gesamtleistung des Schlagmechanismus erhöht werden kann.
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Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Schlagmechanismus mit einem
Gehäuse (1), das einen Druckkanal (3) und einen Ablaufkanal (4) aufweist, mit einem
Verteiler (16), mit einem im Gehäuse (1) angeordneten Vibrationen dämpfenden Außenkolben
(6), in dem koaxiai ein Innenkolben (5) zum Ausüben-eines Schlags auf ein Werkzeug
(10) sitzt, wobei die Oberflächen des Innenkolbens (5) und des Außenkolbens. (6)
mindestens zwei Kammern (14, 15) veränderlichen Volumens bilden, von denen die eine
(14) mit dem Druck- und dem Ablaufkanal (3, 4) über den Verteiler (16) nacheinander
in Verbindung bringbar ist, während die andere (15) stets mit dem Druckkanal (3)
verbunden ist, und mit zwei stirnseitigen Kammern (17,18) veränderlichen Volumens
im Gehäuse (1), die von den Oberflächen der Enden des Innen- und des Außenkolbens
(5, 6) gebildet sind, dadurch gelöst, daß für das Ausüben eines Schlags durch den
Außenkolben (6) die stirnseitigen Kammern (17, 18) veränderlichen Volumens mit dem
Ablaufkanal (4) dauernd in Verbindung stehen. Eine solche Verbindung der stirnseitigen
Kammern veränderlichen Volumens des Schlagmechanismus mit dem Ablaufkanal gestattet
es, die stirnseitigen Kammern veränderlichen Volumens vom Druck des Fluids zu entlasten.
Das Fehlen des Drucks in den stirnseitigen Kammern veränderlichen Volumens erlaubt
es dem Außenkolben, sich um die. gesamte Hublänge zu verschieben und einen Schlag
auszuüben.
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Deshalb kann der Schlagmechanismus eine verdoppelte Leis-tung und
eine verdoppelte Schlagfrequenz entwickeln.
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Der Außen- und der Innenkolben bewegen sich gegeneinander, was die
Dämpfung von Vibrationen gewährleistet. Es ist zweckmäßig, daß im Gehäuse koaxial
zu dem Innen- und
dem Außenkolben auf der Seite der zur Anordnungsstelle
des Werkzeugs gekehrten Enden dieser Kolben ein Zwi schenkolben angeordnet ist,
der zur Übertragung der Schlagenergie von dem Innen- und Außenkolben auf das Werkzeug
bestimmt ist. Der Zwischenkolben hat eine Stirnfläche mit einem Durchmesser, der
dem Durchmesser des Außenkolbens zumindest gleich ist. Die Stirnfläche ist den Enden
des Innen- und des Außenkolbens zugewandt.
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und begrenzt die stirnseitige Kammer veränderlichen Volumens. Der
so angeordnete Zwischenkolben im Gehäuse ermöglicht es, die Schlagenergie auf das
Werkzeug zu übertragen, die der Reihe nach von dem Innen-.und dem Außenkolben erhalten
wird. Der Durchmesser des Zwischenkolbens, der dem Durchmesser des Außenkolbens
gleich ist, ruft keine Vergrößerung der Abmessungen des Schlagmechanismus hervor
und erfordert keine Komplizierung des Werkzeugs.
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Der Zwischenkolben und das Gehäuse bilden zrfeclçmäßigerweise auf
der von der stirnseitigen Kammer abgewandten Seite einen Dämpfungsraum. Im Zwischenkolben
ist dabei ein Kanal ausgeführt, der die stirnseitige Kammer veränderlichen Volumens
mit dem Dämpfungsraum verbindet.
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Bei plötzlicher Wegnahme der Axialbelastung vom Schlagmechanismus
hat dadurch der Zwischenkolben die Möglichkeit, sich zu verschieben und das Fluid
über den im Zwischenkolben ausgeführten Kanal zu verdrängen. Dadurch werden heftige
Schläge des Zllischenkolbens auf das Gehäuse vermieden, die den Schlagmechanismus
beschädigen könnten.
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Vorteilhafterweise ist in der Wand des Gehäuses eine mit dem Ablaufkanal
dauernd in Verbindung stehende Durchgangsbohrung ausgeführt und zwar in einem solchen
Abstand von einer Bohrung, die den Druckkanal mit einer Kammer veränderlichen Volumens
verbindet, welche mit dem Druckkanal dauernd in Verbindung steht, daß sie bei der
Endstellung des Außenkolbens, die der Werkzeugposition am nächsten ist, mit der
Kammer veränderlichen Volumens
verbunden ist. Dadurch wird der Druckkanal
bei Fehlen der Axialbelastung am Schlagmechanismus, beispielsweise bei Zerstörung
des Werkzeugs, oder wenn das Werkzeug in einen leeren Raum beim vorzeitigen Einschalten
des Schlagmechanismus schlägt, mit dem Ablaufkanal in Verbindung gesetzt, was den
Druck des Fluids auf den Druck im Ablaufsystem herabsetzt.
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Dadurch wird der Schlagmechanismus zwangsweise stillgesetzt, so daß
das Gehäuse des Schlägmechanismus gegen Zerstörung durch den Zwischenkolben gesichert
ist.
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Hierbei schließt der Druckabfall des Fluids am Ablaufdruck Leckströmungen
des Fluids über sämtliche Verbindungsstellen des Gehäuses des Schlagmechanismus
aus.
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Anhand der beigefügten Zeichnung, die einen Schlagmechanismus im Längsschnitt
schematisch zeigt, wird die Erfindung beispielsweise naher erläutert.
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Der Schlagmechanismus hat ein hohles Gehäuse 1 mit rechteckiger Form
und einer Längsachse, zu der parallel im Körper des Gehäuses 1 ein Druckkanal a
und ein Ablaufkanal 4 ausgeführt sind. Der Druckkanal 3 ist mit einer nicht gezeigten
Quelle eines unter Druck stehenden Fluids verbunden, im vorliegenden Fall eine Flüssigkeit.
Der xblaufitanal 4 ist mit einem nicht gezeigten Behälter verbunden.
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Im hohlen Gehäuse 1 sind ineinander koaxial ein Innenkolben 5 und
ein Außenkolben 6 angeordnet. Der.InnenRolben 5 besteht aus drei zylindrischen Teilen-7,
8, 9 unterschiedlichen Durchmessers, die in einem Stück ausgeführt sind.
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Der in der Figur obere Teil 7 des Innenkolbens 5, der einen kleineren
Durchmesser aufweist, und sein in der Figur unterer Teil 8 sind voneinander durch
einen Teil 9 getrannt, welcher den Arbeitsbund des Innenkolbens 5 darstellt. Der
in der Figur untere Teil 8 des Innen<olbens 5 weist eine Kugelfläche auf. Der
Innenlcolben 5 ist
zum Ausüben von Schlägen auf ein Werkzeug 10
bestimmt, mit dessen Hilfe auf ein zu bearbeitendes Objekt eingewirkt wird.
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Der Außenkolben 6 ist ein Hohlzylinder mit Stufen 11, 12, 13, die
über die Länge des Kolbens 6 aufeinanderfolgen und unterschiedliche Durchmesser
besitzen. Die in der Figur obere Stufe 11 des Außenkobens 6 hat einen kleineren
Außendurchmesser. Die in der Figur mittlere Stufe 12 besitzt einen konstanten Außendurchmesser
und einen über die Länge nicht gleichbleibenden Innendurchmesser. Die Oberfläche
auf dem Innendurchmesser der Stufe 12 des Außenkolbens 6 ist zum Zusanmenwirken'
mit der Oberfläche des Teils 9 des Innenkolbens 5 bestimmt.
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Die in der Figur untere Stufe 13 des Außenkolbens 6 hat einen mit
der Stufe 12 gleichen Außendurchmesser und einen Innendurchmesser, der dem Außendurchmesser
der Stufe 8 des Innenkolbens 5 gleich ist. Der Außenkolben 6 ist zur Dämpfung von
durch Bewegungen des Innenkolbens 5 entstehenden Vibrationen und zum Ausüben eines
Schlags auf das Werkzeug 10 abwechselnd mit dem Innenkolben 5 bestimmt. Die Außenflächen
des Innenkolbens 5 und die Innenflächen des Außenkolbens 6 bilden untereinander
zwei Kammern 14 und 15 veränderlichen Volumens. Die Kammer 14 veränderlichen Volumens
wird von der Außenfläche des Teils 8 des Innenkolbens 5 und von der Innenfläche
der Stufe 12 des Außenkolbens 6 gebildet. Die Kammer 14 steht mit dem Druckkanal
3 und dem Ablaufkanal 4 der Reihe nach in Verbindung, wofür ein Verteiler 16 vorgesehen
ist. Die stirnseitigen Kammern 17 und 18 veränderlichen Volumens werden von den
Oberflächen der Enden des Innenkolbens 5 und des Außenkolbens 6 sowie des Gehäuses
1 gebildet. Die in der Figur obere stirnseitige Kammer 17 wird von der Stirnfläche
des Teils 7 des Innenkolbens 5 und der Stirnfläche der Stufe 11 des Außenkolbens
6 mit der Innenfläche des Gehäuses 1 gebildet.
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Die in der Figur untere stirnseitige Kammer 18 wird von der Stirnfläche
des Teils 8 des Innenkolbens 5 und der Stule 13 des Außenkolbens 6 sowie der Innenfläche
des Gehäuses 1 gebildet. In der Seitenwand des Gehäuses 1 sind Bohrungen 19 und
20 zur Verbindung der stirnseitigen Kammern 17 bzw. 18 mit dem Ablaufkanal 4 mit
Hilfe einer Rohrleitung 21 vorgesehen, die in ihrem mittleren Teil eine Abzweigung
22 in Form eines Kanals zur Verbindung mit dem Ablaufkanal 4 besitzt. Dadurch werden
in den stirnseitigen Kammern 17 und 18 veränderlichen Volumens keine geschlossenen
Flüssigkeitsvolumina erzeugt, so daß der Außenkolben 6 einen Schlag ausführen kann.
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Der Schlagmechanismus besitzt weiterhin eine Kammer 23 veränderlichen
Volumens, die von der Innenfläche des Gehäuses 1 und der Außenfläche der Stufe 11
des Außen1Solbens 6 gebildet wird. Die Kammer 23 veränderlichen Volumens ist stets
mit dem Druckkanal 3 über eine Bohrung 23a im Gehäuse 1 verbunden. Außerdem steht
die Kammer 23 veränderlichen Volumens über eine Rohrleitung 24 mit dem Verteiler
16 in Verbindung. Der Ablaufkanal L ist durch den Kanal 22 und einer Rohrleitung
25 mit dem Verteiler 16 verbunden. Zur periodischen Verbindung der Kammer 14 veränderlichen
Volumens mit dem Druckkanal 3 und dem Ablaufkanal 4 dient die Rohrleitung 25, die
die Kammer 14 veränderlichen Volumens mit dem Verteiler 16 verbindet. Der Verteiler
16 ist ein hydraulisches Zweistellungsventil bekannter Bauart. Der Verteiler 16
besitzt einen Eingang 16a zum Anschluß der Rohrleitung 24 und einen Eingang 16b
zum Anschluß der Rohrleitung 25 sowie einen Ausgang 16c zum Anschluß einer Rohrleitung
26.
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Beim Umschalten der Eingänge 16a, 16b des Verteilers 16 kann der Ausgang
16c mit den Eingängen 16a oder 16b der Reihe nach verbunden werden, wodurch abwechselnde
Verbindung der Kammer 14 veränderlichen Volumens mit dem Druckkanal 3 mit Hilfe
der Rohrleitungen 26 und 24 und
mit dem Ablaufkanal 4 mit Hilfe
der Rohrleitungen 26 und 25 sowie des Kanals 22 erreicht wird. An den Druckkanal
3 und den Ablaufkanal 4 sind hydropneumatische Akkumulatoren 27 und 28 angeschlossen,
welche zur Verminderung der Pulsationen des Flüssigkeitsdrucks dienen.
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Die hydropneumatischen Akkumulatoren 27 und 28 befinden sich in einer
in der Figur links ausgeführten Verstärkung des Gehäuses 1 und bestehen aus zwei
Hohlräumen, die durch Membranen voneinander getrennt sind. In den geschlossenen
Hohlräumen der hydropneumatischen Akkumulatoren 27 und 28 befindet sich ein inertes
Gas unter Druck. Die offenen Hohlräume sind zur Verbindung mit dem Druckkanal 5
und dem Ablaufkanal 4 bestimmt. Im Gehäuse 1 des Schlagmechanismus sind ringförmige
Eindrehungen 26a und 27a ausgeführt, die zur Verbindung des Druckkanals 3 und der
Rohrleitung 26, die vom Ausgang 16c des Verteilers 16 führt, mit den Kammern 14
und 15 veränderlichen Volumens bestimmt sind. Die Anordnung der Eindrehungen 26a
und 27a im Gehäuse 1 entspricht der Lage der Kammern 14 und 15 veränderlichen Volumens.
Der Abstand zwischen den Eindrehungen 26a und 27a ist der Länge des Arbeitshubs
des Außenkolbens 6 gleich. Im Gehäuse 1 ist koaxial zum Innenkolben 5 und dem Außenkolben
6 auf der Seite der zur Anordnungsstelle des Werkzeugs 10 gekehrten Enden dieser
Kolben ein Zwischenkolben 29 angeordnet.
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Der'Zwischenkolben 29 ist zur Übertragung der Schlagenergie von dem
Innenkolben 5 und dem Außenkolben 6 zum Werkzeug 10 bestimmt. Zur Gewährleistung
eines Kontaktes mit dem Innenkolben 5 und dem Außenkolben 6 hat der Zwischenkolben
29 an der den Kolben 5 und 6 zugewandten Oberfläche einen Durchmesser, welcher dem
Durchmesser des Außenkolbens 6 gleich ist. Dadurch kann ohne Komplizierung der Gestalt
des Werkzeugs 10 auf dieses die Schlagenergie von den Kolben 5 und 6 übertragen
werden.
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Der Zwischenkolben 29 ist abgestuft, in einem Stück ausgebildet und
besteht aus zwei zylindrischen Teilen 30 und
31 unterschiedlichen
Durchmessers und einen konischen Teil 32 dazwischen. Der Teil 30 des Zwischenitolbens
29 besitzt einen Durchmesser, der dem Durchmesser des Aussenkolbens 6 zumindest
gleich ist, was die Ubertragurlg der Schlagenergie vom Außenkolben 6 gewährleistet.
Der Teil 31 des Zrischenkolbens 29 hat einen Durchmesser, der dem des Werkzeugs
10 gleich ist, so daß die Schlagenergie des Außenkolbens 6 und des Innenkolbens
5 mit optimalem Wirkungsgrad auf das Werkzeug 10 übertragen werden kann. Das dem
Werkzeug 10 zugekehrte Ende des Teils 31 des Zwischenkolbens 29 ist sphärisch ausgebildet,
was das Ausüben des Schlags längs der Achse des Werkzeugs 10 gewährleistet, ohne
daß S,chlagenergieverluste auftreten. Der Zwischenkolben 29 begrenzt mit seiner
Stirnfläche des Teils 30 die stirnseitige Kammer 18 veränderlichen Volumens. Die
Oberfläche des konischen Abschnitts des Teils 32 des Zxfischenkolbens 29 bildet
mit der Innenfläche des Gehäuses 1 des Schlagmechanismus einen Dämpfungsraum 33.
Der Dämpfungsraum 33 ist zur Dämpfung der Schläge des Zwischenkolbens 29 auf das
Gehäuse 1 des Schlagmechanismus bei kurzzeitiger Wegnahme der Axialbelastung vom
Schlagmechanismus bestimmt. Dies sichert das Gehäuse 1 gegen Zerstörung. Der Dämpfungsraum
33 steht mit der stirnseitigen Kammer 18.veränderlichen Volumens durch einen Kanal
34 mit verhältnismäßig geringem Querschnitt in Verbindung, der parallel zur Achse
2 des Gehäuses 1 verläuft, mit welcher die Achse des Zwischenkolbens 29 zusammenfällt.
Der Dämpfungsraum 33 hat ein veränderliches Volumen, das bei der Wegnahme der Axialbelastung
vom Schlagmechanismus kleiner und beim Auftreten derselben größer wird. Der Dämpfungsraum
33 steht über den Kanal 34, die stirnseitige Kammer 18 veränderlichen Volumens und
die Bohrung 20 mit dem Ab-Ablaufkanal 4 in Verbindung. Um Leckströmungen der Flüssigkeit
aus dem-Dämpfungsraum 33 zwischen dem Gehäuse 1 des Schlagmechanismus und dem Teil
31 des Zwischenkolbens 29 zu verhindern, ist im Gehäuse 1 eine Dichtung 35 ange-
ordnet.
In der Wand des Gehäuses 1 ist eine Durchgangsbohrung 36 ausgeführt, die mit dem
Ablaufkanal 4 über den Kanal 22 dauernd in Verbindung steht. Die Bohrung 36 im-Gehäuse
1 ist in einem solchen Abstand von der Bohrung 23a, die den Druckkanal 3 mit der
Kammer 23 veränderlichen Volumens verbindet, ausgeführt, daß bei Zunahme des Volumens
der Kammer 23 veränderlichen Volumens bis zum Größtfert, was bei der Endstellung
des Außenkolbens 6 geschieht, die der Werkzeugposition am nächsten ist, d.h. bei
maximaler Verschiebung des Aussenkolbens 6 in Richtung des Werkzeugs 10, die Bohrung
36 mit der Kammer 23 veränderlichen Volumens verbunden ist. Die maximale Verschiebung
des Außenkolbens 6 zur Seite des Werkzeugs 10 kann bei der Wegnahme der Axialbelastung
vom Schlagmechanismus geschehen. Durch die Verbindung der Bohrung 36 im Gehäuse
1 des Schlagmechanismus mit der Kammer 23 veränderlichen Volumens wird der Druckkanal
3 mit dem Ablaufkanal 4 über diese Kammer 23 verbunden. Der Flüssigkeitsdruck im
Drucldkanal 3 fällt auf den Ablaufdruck ab. Der Schlagmechanismus kommt zum Stillstand,
was ihn gegen Zerstörung durch den Schlag des Zwischenkolbens 29 sichert. Die Ausführung
des Verteilers 16 des Schlagmechanismus kann verschieden sein. Als Verteiler 16
kann ein Hydraulikventil verwendet werden, das in Abhängigkeit von der Lage des
Innenkolbens 5 und des Außenkolbens 6 des Schlagmechanismats wirksam ist.
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Bei einer anderen Ausführungsform wird als Verteiler 16 ein Hydraulikventil
verwendet, das von einem Hydromotor angetrieben ist.
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Der Schlagmechanismus arbeitet folgendermaßen: Nachdem die Bedienungsperson
den Schlagmechanismus eingeschaltet hat, beginnt die unter Druck stehende Flüssigkeit
in den Druckkanal 3, dann über die Bohrung 23a im Gehäuse 1 in die Kammer 23 veränderlichen
Volumens und über die Rohrleitung 24 in den Verteiler 16 einzuströmen. Außerdem
gelangt die Flüssigkeit über die Ein-
drehung 27a im Gehäuse 1
und die Bohrung im Außenkolben 6 in die Kammer 15 veränderlichen Volumens. In Abhängigkeit
davon, mit welchem der Eingänge 16a oder 16b des Verteilers 16 im Augenblick der
Einschaltung des Schlagmechanismus der Ausgang 16c verbunden ist, setzt die Verschiebung
des Außenkolbens 6 oder des Innenkolbens 5 in Richtung zum Werkzeug 10 ein. Falls
-der Eingang 16a des Verteilers 16 mit dem Ausgang 16c verbunden ist, wird die Kammer
14 veränderlichen Volumens mit der Flüssigkeitsquelle über die Bohrung im Außenkolben
6, die Eindrehung 26a im Gehäuse 1, die Rohrleitung 26, den Verteiler 16, die Rohrleitung
24, die Bohrungen 23a im Gehäuse 1, die Kammer 23 veränderlichen Volumens und den
Ablaufkanal 3 in Verbindung gesetzt. Die Flüssigkeit beginnt, unter Druck in die
Kammer 14 veränuernichen Volumens einzuströmen. In dieser Zeit stehen die Rammer
23 veränderlichen Volumens und die Kammer 15 veränderlichen Volumens unter Druck.
Infolge der Flächendifferenz, die durch die verschiedenen Durchmesser der Teile
7, 8, 9 des Innenkolbens 5 bedingt ist, beginnt der Kolben 5 seine Bewegung in Richtung-vom
Werkzeug 10 weg (Le-erlauf). Hierbei kommt der Außenkolben 6 durch vom Flüssigkeibsdruck
in den Kammern 14 und 23 veränderlichen Volumens herrAlrende Kräfte zuerst zum Stillstand,
beginnt dann aber die Bewegung in Richtung auf das Werkzeug 1-0 zu (Arbeitshub).
Die Bewegung des Außenkölbens 6 endet mit einem Schlag auf den Zwischenkolben 29.
Von -dem Kolben 29 wird die Schlagenergie auf das Werkzeug 10 und dann auf ein zu
bearbeitendes Objekt übertragen. Der Innenkolben 5 vollführt währenddessen eine
Bewegung vom Werkzeug 10 weg (Leerlauf) aus. Im Augenblick des Zusammenstoßes des
Außenkolbens 6 und des Zwischenkolbens 29 verbindet der Verteiler 16 den Eingang
16b mit den Ausgang 16c. Als Folge davon ist dann die Kammer 14 veränderlichen Volumens
über die Eindrehung 26a im Gehäuse 1, die Bohrungen im Außenkolben 6, die Rohrleitung
26, den
Verteiler 16, die Rohrleitung 35, die Bohrung 36 im Gehäuse
1 und den Kanal 22 mit dem Ablaufkanal 4 und über diesen mit einem Behälter für
den Flüssigkeitsablauf verbunden. Hierbei fällt der Flüssigkeitsdruck in der Kammer
14 veränderlichen Volumens auf den Ablaufdruck ab. In dieser Zeit wird in den Kammern
15 und 23 veränderlichen Volumens der Betriebsdruck der Flüssigkeit aufrechterhalten.
Im Zusammenhang damit ändert sich die Richtung der auf den Innenkolben 5 und den
Außenkolben 6 wirkenden Kräfte. Infolge der Differenz der Flächen des Außenkolbens
6 und des Innenitolbens 5, die von den Stufen 11 und 12 des Außenitolbens 6 und
den Teilen 7 und 9 des Innenkolbens 5 gebildet sind, beginnt der Außenkolben sich
von Werkzeug 10 weg (Leerlauf) zu bewegen, wällrend der Innenkolben 5 zuerst zum
Stillstand kommt und dann die Bewegung in Richtung 'auf das Werkzeug 10 zu (Arbeitshub)
beginnt. Zum Zeitpunkl des Zusammenstoßes des Innenlcolbens 5 mit dem Zwischenkolben
29 entspricht die Lage sämtlicher Elemente des Schlagmechani-smus der in der Figur
dargestellten Lage. Danach werden diese BeJegungen sriederholt, was zum periodischen
Zusammenstoßen des Außenkolbens 6 und des Innenkolbens 5 mit dem Zwischenkolben
29 führt, von welchen die Schlagenergie auf das Werkzeug 10 übertragen wird. Die
Pulsationen der Flüssigkeit in den Kanälen, Rohrleitungen und Kammern veränderlichen
Volumens, die aufgrund der Volumenänderungen der Kammern 14, 15, 17, 18, 23 veränderlichen
Volumens entstehen, werden durch die hydropneuma-tischen Akkumulatoren 27 und 28
gedämpft. Bei der Zunahme des Flüssigkeitsdrucks in den Systemen deformieren sich
die Nembranen der hydropneumatischen Akkumulatoren 27 und 28 und verdichten das
in den geschlossenen Hohlräumen befindliche Inertgas. Bei der Abnahme des Flüssigkeitsdrucks
in den Systemen entspannt sich das Gas. In die Systeme gelangt eine zusätzliche
Flüssigkeitsmenge, die die DruckabsenIing kompensiert.
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Bei der Arbeit des Schlagmechanismus gelangt die Flüssigkeit in Form
von Leckströmungen über die Spielräume zwischen dem Außenkolben 6 und dem Gehäuse
1 sowie zwischen dem Innenkolben 5 und dem Außenkolben 6 in die Kammern 17 und 18
veränderlichen Volumens und auch in den Dämpfungsraum 33.
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Bei der Bewegung der Kolben 5 und 6 strömt die Flüssigkeit aus der
Kammer 17 veränderlichen Volumens in die Kammer 18 veränderlichen Volumens über
und umgekehrt über die Bohrungen 19 und 20 sorfie die Rohrleitung 21.
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Bei Vergrößerung der Menge der Flüssigkeit und der damit verbundenen
Erhöhung ihres Druckes über den Druck im Ablaufkanal 4 hinaus gelangt der Flüssigkeitsüber
schuß über die Bohrung 36-und den Kanal 22 in den Ablaufkanal 4 und weiter in den
Behälter für den' Flüssigkeitsablauf.
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Im Falle einer kurzzeitigen und plötzlichen Wegnahme der Axialbelastung
vom Schlagmechanismus entfernt sich das IJerlazeug 10 von dem Zwischenkolben 29.
Ohne auf einen Widerstand zu stoßen, beginnt der Zwischenkolben 29 unter der !irkung
des Außenkolbens 6 und des Innenkolbens 5 sich zum Gehäuse 1 zu verochieben, wobei
er-die Flüssigkeit aus dem Dämplungsraum 33 über den Kanal 34 im Zwischenkolben
29 verdrängt. Dadurch kann der Zwischenkolben 29 allmählich ohne Zusammenstoß mit
dem Gehäuse 1 zum Stillstand kommen.
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Wenn die Axialbelastung des Schlagmechanismus nicht wiederherges-tellb
wird, so führen die nachfolgenden Schläge des Außenkolbens 6 und des Innenkolbens
5 auf den Zwischenitolben 29 zu dessen weiterer Verschiebung in Richtung all das
Werkzeug 10.
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Zu dieser Zeit wandert der Außenkolben 6 zum Werkzeug 10, was die
Zunahme des Volumens der Kammer 23 veränderlichen Volumens bis zum Größtwert zur
Folge hat.
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Diese Volumenzunahme der Kammer 23 zwingt die Kammer 23 veränderlichen
Volumens, mit der Bohrung 36 in Ver-
bindung zu treten, welche
mit dem .Ablaufkanal 4 verbunden ist.
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Da die Kanmer 23 veränderlichen Volumens unter dem Flüssigkeitsdruck
steht, führt ihre Verbindung mit der Bohrung 36 zum Druckabfall au den Ablaufdruck.
Hierbei erfolgt eine selbsttätige Stillsetzung des Schlagmechanismus.
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Das nachfolgende Einschalten des Schlagmechanismus kann durch Anlegen
einer Axialbelastun an ihn zustandegebracht werden.
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In diesem Fall verschieben sich das Werkzeug 10, der Zwischenitolben
29 und der Außenkolben 6 in der Figur nach oben. Das Volumen der Kammer 23 veränderlichen
Volumens nimmt ab und die Verbidung der Kammer 23 veränderlichen Volumens mit der
Bohrung 36 und über diese mit dem Ablaufkanal 4 wird aufgehoben. Der Druck im Druckkanal
3 nimmt zu und der Schlagmechanis.nus wird in den Betriebszustand gebracht. Des
weiteren vollzieht sich erneut der vorstehend beschriebene Zyl;lus, Es ist ein Versuchsmuster
des erfindungsgemäßen Schlagmechanismus hergestellt worden, welches allseitige Prüfungen
durchlaufen hat. Das Versuchsmuster des Schlagmechanismus hat eine recht hohe Leistung
und eine große Schlagfrequenz bei geringen Abmessungen und geringem Gewicht.
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Das Versuchsmuster hat eine gute Ausgeglichenheit der beweglichen
Teile, was die Vibrationen vermindert und Belas-tungen der Vorrichtung zur Beiestigung
des Schlags mechanismus herabsetzt.