JP2008506543A - 圧力媒質で駆動する打撃装置、特に液圧ハンマー - Google Patents

Abstract

本発明は、打撃装置（５）であって、圧力媒質で作動する打撃機構（８）から成り、この打撃機構が、作用及び制御の下で往復運動可能な打撃ピストン（１３）と、打撃装置は圧力遮断弁（１９）としてあるいは遮蔽弁として形成された制御弁とを備えており、入力導管に基づいて調節される作動圧力が設定可能な最高値を超えると、この制御弁が、圧力導管（３）がブロックされるかあるいは制御部が終端位置、すなわち作動位置あるいは戻りストローク位置において保持されることにより打撃機構を自動的に停止させ、さらにこの打撃機構が、設定可能な衝突平面を超える際に打撃ピストンを減速するための液圧式緩衝体を備えている打撃装置に関する。本発明によれば、制御弁あるいは圧力切替え弁は、少なくとも打撃ピストンが液圧の緩衝体から運動状態になるまで停止したままであるべきである。

Description

本発明は、圧力媒質で作動する打撃装置、特に液圧ハンマーであって、圧力媒質で作動する打撃機構から成り、作用及び制御の下で往復運動可能な打撃ピストンと、打撃機構が支持されている案内ユニットを備えた圧力媒質で作動する打撃装置に関する。さらに打撃装置は圧力遮断弁（ＤＡＶ）としてあるいは遮蔽弁として形成された制御弁を有しており、入力導管に基づいて調節される作動圧力が設定可能な最高値を超えると、この制御弁は圧力導管がブロックされるかあるいは制御部が終端位置、すなわち作動位置あるいは戻りストローク位置において保持されることにより打撃機構を自動的に停止させる。最後に打撃機構は設定可能な衝突平面を超える際に打撃ピストンを減速するための液圧式緩衝体を有している。

冒頭で述べた装置は特許文献１から公知である。

特に石、コンクリートあるいはそれ以外の建築材料を破砕するのに使用される圧力媒質で作動する打撃装置は、大抵の場合例えば掘削機、圧縮装置あるいはそれ以外の担持ユニットのような建設機械用の付属装置あるいは取付け装置として使用される。打撃装置を液圧式掘削機のブームに接続することと、打撃装置を圧力導管並びに環流導管を経由して供給することはすでに特許文献２に記載されている。打撃機構を支持する案内ユニットはケ−シング（ハンマーボックス）としてかあるいはさらにサポートキャリアとしても形成されていてもよい。打撃機構は打撃ピストンが案内されているシリンダと、シリンダカバーと、ビットあるいは差込み部材が磨耗ブッシュを介して支承されているハンマー下側部分とから成る。

打撃ピストンはディファレンシャルピストンとして形成されている。すなわち打撃ピストンは大きさの異なる、二つの反対方向に向いた環状の駆動面を有する。圧力を加える際戻りストロークが作動する下側駆動面には、設定された作動圧力が絶えずかかる。圧力が加えられることにより打撃ストロークが作動する上側駆動面には、制御弁の制御に依存して作動圧力がかかるか、あるいは上側駆動面は除荷されてタンク圧力になる。上側の環状駆動面は大きいので打撃ストロークが可能であり、従って作動圧力が加わる際、打撃方向に向いた力が生じる。運動するピストンは、いわゆる打撃ストロークの場合に小さい環状駆動面から排除されるオイルを大きな上側環状面の上方の空域の方向に排除する。さらに前記環状駆動面にはポンプにより到来するオイルにより圧力が加えられる。戻りストロークの際、ポンプからのオイルは面積の小さい駆動面の方向に唯一流れるが、面積の大きい駆動面からのオイルは、絞り部あるいはハンマーを静かに作動させるために設けられる環流絞り部を経由して導出される。

特にここに挙げた打撃機構はガスアキュムレータ、すなわちガス圧力により働く空域を有する。この空域内へはピストンの上側端面が突き出る。この空域内のガス圧力はピストンに打撃ストロークの方向に作用する付加的力を加える。その他の端面すなわち打撃面を含めた他方のピストン端部にあるピストン部分は、大気と繋がっているいわゆる打撃室内に突出して来る。

好ましくはカバー内に配置されている、すでに冒頭でふれた制御弁は、打撃位置に応じて表面が広い駆動面を供給導管と接続し、従ってそこに作動圧力が加わるか、あるいは（環流導管において）駆動面は導管接続により環流導管から開放されてタンクに通じる。

さらに制御弁の制御摺動体も二つの駆動面を備えたピストンを有していてもよく、この場合、駆動面の一つあるいは駆動面の一部に供給圧力が絶えず加わり、他方の駆動面には供給圧力が選択的に加わるか、あるいは除荷される。最後に挙げた場合に、タンクへの接続は開放される。様々な駆動面の広さにより、制御摺動体はその最終位置へスライドすることができる。

入口導管に基づき調節される作動圧力が設定された最大値を超え、打撃機構が自動的に、圧力導管が閉鎖されるかあるいは制御部がその終端位置、すなわち作動ストローク位置または戻りストローク位置で保持されることにより停止状態になる場合、特許文献１に記載された圧力遮断弁あるいは圧力制限弁は、作動圧力がかかる圧力導管と接続している。この方法においては、打撃機構が容認されないほど大きな負荷に晒されることは全くないことが確実となる。

ビットが破壊されるべき材料に当接するかあるいはビットが打撃中に材料内へ深く入ると、ピストンは打撃方向で設定された（理論的）ストローク衝突平面を超え、かつ一定の距離を進んだ後、下側駆動面あるいは下側ピストンカラーにより、設けられた液圧の緩衝体内に侵入する。この緩衝体により、ピストンは下側部分に当る前に停止する。この方法により構成部材の負荷は減少し、損傷は回避される。

理論的衝突平面とは、ビットがストッパ、すなわち理論的衝突位置に当接する際に、ピストンの下側端面がビットの上側端面に接触する平面である。理論的衝突平面を超えることとは、ピストンの下側端面が理論的衝突平面の下方または（戻りストロークの場合は上方に）ある位置にピストンが着くことを意味する。

さらに制御弁による、圧力導管を閉鎖するかあるいは制御部をその最終位置で保持する方法は損傷の予防に効果がある。なぜなら作動圧力があまりに高く選択されると、ピストン加速度があまりに高くなり、従って打撃エネルギーがあまりに大きくなるからである。

しかしながらこれまで述べた実施形態は以下のような短所を有する。ビットが破壊されるべき材料に当接しなかったり、ビットが打撃の際に材料内に（あまりに）深く侵入すると、ピストンは打撃方向でその理論的衝突平面をある一定のストロークだけ超え、その際ピストンはその下側駆動面あるいは下側ピストンカラーにより液圧の緩衝体内に侵入する。ピストンを戻りストローク方向で緩衝体から出すためには、液圧媒質が供給導管を経由して面積が小さい駆動面の下方の空域内に達しなければならない。理論的衝突平面を経由して走行するピストンにより、液圧の媒質は下側ピストンカラーとシリンダ孔の間の狭い間隙を経由してだけ流れることができるにすぎない。この間隙は絞り部の意味で比較的大きい抵抗を示し、これにより環状空域と接続している圧力導管内の圧力は上昇し、この場合許容される作動圧力を介して存在し、かつ圧力遮断弁が作動するレベルが達成される。このことは、液圧式ハンマーが打撃ピストンが持ち上がる際に誤って停止することを意味する。
欧州特許公開公報第０９３４８０４号明細書 独国特許出願公開第４０３６９１８号明細書

本発明の課題は、この短所を取り除くことである。

この課題を解決するために、請求項１による圧力媒質で作動する打撃装置が提案され、この打撃装置は、制御弁あるいは圧力切替え弁が、少なくとも打撃ピストンが液圧の緩衝体から移動してしまうまで停止したままであることを特徴とする。制御弁の信号導管内でかかる圧力をあるレベルまで制御弁において調節される遮断圧力以下に減少させる方法により、所望されていない遮断状態にはならず、従ってピストンは第一の戻りストローク時に侵入後、緩衝体内に確実に入る。しかしながら作動停止は許容状態においてのみ効き、従って例えばハンマーが硬質の材料に作用し、打撃ピストンがその理論的衝突平面を打撃方向で実質的に超えない場合には効かない。それどころかこの場合に、圧力遮断弁が作動状態のままであることは、過負荷に対してハンマーを保護するのには必要不可欠である。

圧力低下のために、従属請求項の対象でもあり、実施例に基づき個々に必要とされる多数の解決手段が考えられうる。

したがって信号導管が環流導管と接続されることにより、圧力低下は信号導管内で行うことができ、この場合同時に供給導管への接続は絞られあるかあるいは分離される。

理論的衝突平面を具体的なストロークだけ切替え方向で超えると、圧力遮断弁の作動停止が生じるのが好ましい。このことは適した位置の作動シリンダ内に設けられた孔により作動停止され、打撃ピストンによる孔の開閉により対応する調節（信号導管内の圧力低下）は行われる。

導入量が正確である場合の圧力が標準的レベルまで下がり、もはや信号導管内で圧力遮断弁が切替わらない値が得られるにすぎないことから出発する程度に、作動状態が変化したらまず、圧力低下は終了され、圧力遮断弁は打撃装置を保護するために再度起動される。信号導管内で圧力低下を解除するために信号を発生させることは、例えば液圧の緩衝体からピストンカラーを繰り出すことか、あるいは打撃方向に抗して一定のストロークだけ理論的衝撃平面を通過部することであってもよい。さらに本発明はこのような圧力媒質で作動する打撃装置に関し、この打撃装置は自動ストローク切替え機構を備え、この自動ストローク切替え機構により、打撃ピストンが様々に長いストロークを実行でき、したがって打撃毎の打撃エネルギーが変化することができる。制御導管として作用している、ストローク切替え機構を備えた打撃装置にあって長ストローク孔が分離された上側の横孔と並んで、第二の下側横孔、すなわち短ストローク孔が設けられている。ビットが破壊されるべき材料に隣接しないかあるいはビットが打撃の際に材料内に深く入り込むと、ピストンは打撃方向でその理論的衝突平面を超え、かつ一定のストロークの後で、設けられたピストン成形部を介して、横孔、すなわちストローク切替え孔と接続する。このストローク切替え孔の圧力除荷を行うことにより、ストローク切替え弁を介して長ストローク孔と短ストローク孔の間で接続が行われ、従って短ストローク孔はさらに作動状態にもある。従って戻りストロークの場合、ピストンカラーが下側短ストローク孔を開放し、下側ピストン作動面に作用する作動圧力と接続する際に、制御弁はすでに切替えストローク位置に切替えられる。本発明によれば、圧力遮断弁の制御導管はもはや供給導管とは直接接続しておらず、ストローク切替え導管に接続されている。ピストンが打撃ストローク方向で理論的衝突平面をある一定のストロークだけ超え、かつ液圧の緩衝体内に入り込むと同時に、ストローク切替え孔と接続している導管と、従って圧力遮断弁の信号導管とはピストン成形部を介して環流導管に対して除荷される。これにより圧力切替え弁は作動停止する。

下側ピストンカラーが戻りストロークの際ストローク切替え孔を覆い隠し、これにより環流導管へ接続すると、本発明の実施形態によればストローク切替え導管は保持孔を経由してストローク切替え弁内において制御導管と接続しており、この制御導管は制御弁の戻りストローク位置で環流導管と接続している。

遮断弁の停止後制御部が打撃ストロークに切替え得られると、制御導管にかかる作動圧力はストローク切替え弁の保持孔を経由してストローク切替え孔内に伝えられ、それにより
ストローク切替え弁は長ストローク位置に切替わり、この長ストローク位置で保持孔はストローク遮断導管を圧力導管と接続している。ストローク切替え弁内の孔により、弁の前で閉鎖されたストローク切替え孔の場合にも、一定の圧力レベルがストローク切替え孔内で保持され、さらに保持弁の戻り位置が短ストローク位置から長ストローク位置へ行われる。

ピストンが戻りストローク内で上側の短ストロークリターンポイントの上方の一定の位置に達すると、ピストンはストローク切替え孔を開放し、かつ孔を供給導管と接続している下側供給溝に接続する。

大きなハンマーの場合、長ストローク孔あるいは短ストローク孔は制御弁と直接ではなく、保持弁を中間切替えすることにより接続しており、制御弁までの制御導管は短ストローク孔内の圧力レベルに依存して供給導管あるいは環流導管と接続している。圧力遮断弁は、制御導管内においては保持弁と制御弁の間かあるいは保持弁と長ストローク孔の間のどちらかに設けられている。

ピストン位置に依存した信号が制御弁の方向転換部に伝達する、作動シリンダ室内と制御弁の間の制御導管内において、作業シリンダ室内側の導管区間内の圧力に依存して、制御弁側の導管区間を供給導管または環流導管と接続する保持弁が設けられているのが好ましい。この場合圧力遮断弁は保持弁と制御弁の間かあるいは作業シリンダ室内と保持弁の間のどちらかに設けられている。

本発明の他の形態によれば、打撃ピストンがその上側または下側リターンポイントを超えると同時に、ピストンは供給導管と接続した導管と環流導管と接続した導管の間の絞られた接続を開放する。

制御弁は制御面を有しているのが好ましく、この制御面は切替え後、遮断位置において別の操作力が遮断位置において有効であるように、ある圧力レベルと接続する。これにより、弁で調節される遮断圧力以下である、ある一定の環流切替え圧力まで、供給導管圧力あるいは信号圧力の低下後でも、制御弁は遮断位置で保持される。

他の実施例変形ならびに長所を図で説明する。

図１ａに示した液圧掘削機１は、供給ユニット２を備え、この供給ユニットは実質的に図示していないディーゼルモータと、このディーゼルモータにより駆動される液圧ポンプとから構成され、かつ例えば特許文献２から公知のように圧力導管３と無圧状態の環流導管４を経由して（図１ｂ参照）圧力媒質で作動する打撃装置５に接続している。この打撃装置は二つのジブアーム６ａ，ｂを備えた液圧掘削機のジブ６に調節可能に保持されている。

打撃装置５は案内装置としてジブアーム６ｂに対して関節的に取付けられたサポートキャリア７を備え、このサポートキャリアにおいて圧力媒質で作動する打撃機構８は図２〜１５による実施形態の一つにより裏付けられている。サポートキャリア７から打撃機構が作用するビット９が突出している。さらに図１ｂから概略的にわかるように、打撃装置５は制御部１０と、供給ユニット２から自由に使用できる液圧の入力導管に適合するためにその他に圧力制御器として形成された制御弁１１とを有している。制御弁１１はサポートキャリア７あるいは打撃機構８の構成部品である。図２による打撃機構８は作動シリンダ１２を有しており、この作動シリンダ内で打撃ピストン１３は往復運動可能である。打撃ピストン１３は周囲溝１３ｃを介して分離されている二つのピストンカラー１３ａと１３ｂを有する。各々外側に向かって整向されたピストンカラー１３ａと１３ｂのピストン面Ａ１とＡ２は、作動シリンダ１２により、後方シリンダ空域部分１２ａと前方シリンダ空域部分１２ｂとを区画している。ピストン面Ａ１はピストン面Ａ２よりも大きく寸法取りされている。打撃ピストン１３はその下方端部においてエンドピース１３ｄに移行し、このエンドピースにはビット９の形状の工具が相対しており、ビットの運動遊隙は上方に向ってストッパ１４により区画されている。図示した実施例では、打撃ピストン１３がその端部１３ｄでもって理論的衝突平面ＴＡＥの領域内でビット９に当る状態が示してある。

打撃ピストン１３の運動切替えに関して制御するために、制御弁１５が設けられており、この制御弁の狭いスライダ面Ｓ１には導管１６を介して、ポンプ１７が供給する作動圧力ｐが常時かかっている。さらに導管３を介して、同じ作動圧力ｐが空域１２ｂ内に加わっており、従ってピストンリング面Ａ２にはこの圧力が加えられる。

制御弁１５の大型のスライダ面Ｓ２は制御導管１８を介して作動シリンダ空間と接続している。この制御導管１８はＬＨの符号を備えた作動シリンダ空間の孔内で合流し、この孔は図に対応して打撃ピストン１３のカラー１３ｂの上方にある。この制御導管１８には、圧力遮断弁１９が設けられており、圧力遮断弁に所属する絞り部導管２０はタンク２１へ通じる戻り導管４に合流する。この絞り部導管２０には絞り部２２が設けられており、この場合さらに絞り部２２と圧力遮断弁の間にある導管内には信号導管２３が合流し、この信号導管は作動シリンダの信号孔と接続している。

圧力遮断弁１９は、入力導管に基づいた圧力が所定の最大値を超えた場合、打撃機構を独立して外す負荷制限装置の役目をしている。しかしながらビット９が破壊されるべき材料に当接しないかあるいは打撃の際この材料内に深く侵入すると、作動状態が生じ、この作動状態にあってピストンは打撃ストローク方向でその理論的衝突平面ＴＡＥを一定のストロークだけ越える。下側ピストンカラー１３ｂはこの場合下側の液圧式緩衝体内に侵入する。ピストンを戻りストローク方向で液圧式衝撃吸収ダンパから取り出すために、導管３あるいは孔３ａを介して流れる油は、下側ピストンカラー１３ｂとシリンダ孔の間の環状間隙を通って液圧式衝撃吸収ダンパ内に流れねばならず、下側ピストン駆動面Ａ２に力を加える。従って環状間隙は油流を絞り部、それにより圧力導管内の圧力は上昇する。特許文献１による実施形態に従う通りに圧力遮断弁が圧力導管と接続していると、これによりハンマーの遮断は望ましくなくなる。ピストンが理論的衝突平面ＴＡＥを実質的に越えないと、信号孔２３と接続している孔にはピストンカラー１３ｂの軸方向溝を経由して常に圧力がかかっており、この圧力は圧力導管３と接続している前方のシリンダ部分１２ａ内にかかる。打撃ピストンが理論的衝撃面をある特定のストローク分だけ越えると、ピストンカラー１３ｂは信号導管２３と接続した孔を閉鎖する。絞り部導管２０と絞り部２２を介して信号導管２３は圧力が抜けて環流導管に通じる。これにより、たとえ圧力導管３内の圧力が弁１９の遮断圧力を超えている水準まで上昇しても、弁１９の切替えは防止される。このことにより絞り部２２を備えた絞り部導管２０は阻止され、この絞り部は液圧緩衝体から衝撃ピストンを取り出す際に信号導管２３内の圧力上昇を防止し、従って圧力遮断弁の切替えも防止する。図３による実施例は、導管１８を介した孔ＬＨと制御弁１５の間の接続が分離され、さらに導管部分２４が環流２４に接続することにより、圧力遮断弁が３／２弁であり、この３／２弁により別の信号導管が阻止されるという条件の下で図２による実施形態に実質的に相応している。

図２による実施形態に対応する図４による実施形態の場合、絞り部２２を備えた絞り部導管２０は圧力導管３と接続している。確かに信号導管２３は、ピストンが理論的衝突平面ＴＡＥを打撃ストローク方向で一定のストロークだけ越えると、カラー１３ｂから露出する孔内で合流し、したがって信号導管は環流導管と接続される。この点で達した圧力の減少により、圧力遮断弁１９は、ピストンが共に戻りストロークの際にピストンカラー１３ｂでもって孔ＨＵを越えるまで動作停止され、従って圧力導管３及び絞り部導管２０を経由して、絞り部２０を通って流れる供給導管からの油は、徐々に再度作動圧力レベルを形成する。従って圧力遮断弁の動作停止は解除されている。

図５による実施形態の場合、図４による実施形態に加えて、リリーフ弁２５が設けられており、このリリーフ弁は信号導管２３と環流導管４の間の接続導管２６内に配置されている。この接続導管２６内には別に絞り部２７が設けられており、この場合リリーフ弁２５の制御導管２８はこの絞り部を過圧する。ピストンが打撃ストロークにおいて解放位置を越えると、圧力減少は信号導管内で起こり、それと共に信号導管２３と接続している孔の還流導管４への接続は解除され、油は信号導管２３から導出される。後続する戻りストロークの場合、ピストンにより閉鎖される孔において、信号導管２３内の減圧された圧力は、通過位置において接続されたリリーフ弁を経由して保持される。絞り部横断面と、信号導管と供給導管の間の横断面と、リリーフ弁２５の切替え圧力は、ピストンが戻りストロークの際に供給導管と接続した際に、信号導管内の圧力がまずリリーフ弁が保持回路内に切替えられるレベルに達するように選択されている。代替え的には、図４の実施形態から出発して、定圧弁３０が絞り部導管２０内に設けられており、この定圧弁は代替え的にシフトポジションに依存して、供給導管（導管部分２０ａ）と環流導管（導管部分２０ｂ）を備えた信号導管の絞り接続部を作る（図６参照）。定圧弁３０は信号導管２３内の圧力により導管部分３１を介して制御される。ピストン１３が打撃ストローク方向で理論的衝突平面ＴＡＥを一定のストロークだけ越えると、ストローク切替え孔ＨＵはピストンカラー１３ｂから解除され、かつ環流導管４と接続する。

これにより信号導管２３と制御導管３１内の圧力は降下し、それにより定圧弁３０は復元力のために解放位置に切替わる。この解放位置の場合信号導管は環流導管と絞られて接続される。ピストン１３が以下に述べる戻りストロークの際、孔ＨＵが閉鎖されている位置にあって信号導管内の減少した圧力は保持される。絞り部横断面、信号導管と供給導管の間の横断面、ならびにリリーフ弁３０の作動圧力は、ピストン１３が戻りストロークの際に信号導管と供給導管の接続部を作った際に、リリーフ弁が圧力位置に戻って切替わるレベルに達するように信号導管内の圧力は選択される。すなわち定圧弁３０は信号導管と環流導管の間で絞られた状態で接続する。以下に述べる打撃ストロークにおいて、ピストンにより閉鎖された信号孔の場合ですら信号導管内の供給圧力は保持される。絞り部横断面と、信号導管と供給導管の間の横断面、ならびにリリーフ弁３０の作動圧力は、ピストンが空打撃の際に信号導管と環流導管４接続する際に、信号導管内の圧力があるレベルに達するように選択されており、従って定圧弁は解放位置に戻って接続する。

図７による実施例の場合、ハンマーはストローク切替え部を別に有しており、このストローク切替え部により、ピストンは作動状態に応じて様々なストロークを行うことができる。先に挙げた実施例と同じように、ここではストローク切替え孔ＨＵを備えた導管２３は信号導管として使用される。ストローク切替え孔ＨＵは、孔ＬＨとＫＨの間に設けられており、この場合、ピストン１３により理論的衝撃平面を一定のストロークだけ越えた場合にだけ、ＨＵ孔は打撃ストロークの場合ピストンカラー１３ｂにより解放され、かつ環流導管４と接続する。このストローク（すなわちピストンカラー１３ｂに対する孔ＨＵの配設）は、ピストンカラー１３ｂが液圧式緩衝器内にまだ入っていないかあるいはまともに入るように選択されている。戻りストロークの場合、ピストンが戻りストロークの場合に一定のストロークだけ理論的衝撃平面ＴＡＥの上方にあると同時に、ピストンカラー１３ｂはストローク切替え孔ＨＵを解放し、ストローク切替え孔は供給導管と下側供給溝３２を介して接続する。ストローク切替え孔ＨＵを備えた導管並びにピストンカラー１３ｂは、短ストローク孔ＫＨの上方の位置み達すると、ストローク切替え孔がピストンを介して供給導管３とまず接続するように設計されている。ストローク切替え弁３３はストローク切替え孔ＨＵ内の圧力を介して反力に抗して切替えられ、ストローク切替え孔ＨＵは、絞り部２２を介して−図７に示したように−長ストローク位置において供給導管３と接続し、短ストローク位置では制御弁１５を制御するための信号が伝達する導管と接続する。供給導管３に対する絞られて接続することにより、ストローク切替え孔がピストンにより覆い隠されている場合、長ストローク位置に弁を切替えた、ストローク切替え孔内の圧力が保持される。短ストローク位置において、ストローク切替え孔ＨＵを制御導管ＬＨと絞られた状態で接続することにより、仮にストローク切替え孔がピストンにより覆い隠されている場合でも、短ストローク位置に弁３３を切替えた、ストローク切替え孔ＨＵ内の低い圧力レベルが保持される。さらに固定孔により、制御導管において打撃ストロークでの制御弁１５を切替えるための圧力信号が伝達する際に、ストローク切替え弁３３が長ストローク位置に戻って切替わる。

図８による実施形態では、前に記載した実施形態と異なり、長ストローク孔あるいは短ストローク孔は制御弁と直接接続しているのではなく、別の保持弁３４に作用しており、この保持弁はＬＨ孔内の圧力に依存して制御導管を制御弁まで供給導管３かあるいは環流導管４のどちらかと接続させる。圧力遮断弁１９はＬＨ導管２９内に設けられている。代替えとして、さらに圧力遮断弁１９は接続点３５と保持弁３４の間に設けられていてもよく、従って圧力遮断弁が切替えられる際、短ストロークも長ストロークもどちらも保持弁３４には作用しない。

図９に図示した実施形態の場合、圧力遮断弁１９は制御導管１８内において保持弁３４と制御弁１５の間に設けられている。さらに固定孔は短ストローク位置においてもはやストローク切替え弁３６の出口にではなく、別の弁接合部３７を経由して制御導管、すなわち保持弁３４と制御弁１５の間の導管に接続している。短ストローク位置において、ストローク切替え孔ＨＵは制御導管と絞られた状態で接続しており、この制御導管は制御弁１５の制御面と接続している。ストローク切替え孔がピストンカラー１３ｂにより覆い隠されると、制御導管に対する接続部が絞られていることにより、さらに弁が短ストローク位置に切替わったストローク切替え孔内における低い圧力レベルが維持される。さらに、制御弁１５が打撃ストロークに切替えるための圧力信号を得ると、この処置により、ストローク切替え弁３６が長ストローク位置に戻って切替わる。

図１０〜１５に図示した実施形態においては、圧力超過の際、ハンマーが圧力遮断弁１９により停止し、さらに第二圧力制限弁３９がハンマー供給導管３内の圧力を制限することが共通している。

従って図１０による実施形態は、圧力制限弁３９が供給導管３と環流導管４の間に設けられているという条件で図２による実施形態に一致している。ハンマーが圧力遮断弁１９により停止すると、供給導管圧力は通常の方法で増大する。なぜならハンマーがオイルを全く除去しないからである。供給導管圧力がある一定のレベルを確実に超えないように、圧力制限弁３９は供給導管圧力を制限する。入口側において、圧力制限弁は圧力導管３に接続されている。入口においてかかる圧力が圧力制限弁で調節された圧力を超えると、オイルは供給導管から環流導管へ移送される。圧力制限弁３９の調節圧力は圧力遮断弁１９の切替え圧力を超えている。圧力制限弁３９が相応する方法で、図１〜９による残りの実施形態においても相応する配設において使用できるのは自明である。

図１１に図示した実施形態の場合、圧力制限弁は供給導管３内の圧力により直接制御されるのではなく、圧力遮断弁１９の信号導管２３内の圧力により制御される。弁の相応する圧力調節により、すなわち圧力制限弁において、圧力遮断弁の場合よりも高く調節された切替え圧力により、圧力制限弁３９が応答する前にハンマーは停止する。ピストンが打撃ストローク方向で理論的衝突平面ＴＡＥを超えると、信号導管の負荷軽減により、圧力遮断弁１９ならびに圧力制限弁は作動停止する。

図１２による実施形態の場合、圧力制限弁は、圧力遮断弁が切替わったときにだけ供給導管３内の圧力によって制御される。この方法により圧力制限弁３９が応答する前にハンマーは停止する。

図１３による実施形態は、弁４０において圧力制限機能が圧力切替え弁内に組込まれているとの条件付で、図１１による実施形態に相当する。上昇する信号導管内の圧力により、圧力導管３はまず遮断され、かつ上昇する圧力により供給導管と環流導管の間の接続がさらに開放されると、除荷され選択的に環流導管に通じる。弁４０の圧力切替え弁がハンマーを停止させた場合、弁４０内に組込まれた圧力制限弁はまず効果的である。

図１４による実施形態の場合、圧力が信号導管２３内の設定された値を超えると、シャットオフ弁４１はオーバーフローオイルが無いシート弁の形式でハンマーを圧力導管３から分離するのに使用される。信号導管２３は絞り部４２を介して圧力を導入する導管、すなわち供給導管３と接続しており、打撃ピストン１３が打撃方向で理論的衝突平面を一定のストロークだけ超えると、除荷され環流導管４に通じる。切替えられた状態で、シャットオフ弁４１は保持機能を備えており、この保持機能は弁の制御面を信号導管から分離し、かつ供給導管３内の圧力と接続する。この方法により、シャットオフ弁の後方で供給導管が遮断され、圧力が降下した場合、シャットオフ弁は再度切替えられる。

図１５による実施形態の場合、弁４３が設けられており、この弁はオーバーフローオイルが無いシフト弁として切替えられた状態で、除荷され導管を弁の後方で環流導管４に通じさせる。図１４及び１５によるシャットオフ弁は図２及び３による切替え装置においても相応する方法で制御することができ、この場合ピストン１３は空打撃において供給導管３への信号導管の接続を分離し、信号導管は絞り部を介して供給導管ではなく環流導管４と接続している。

さらに図１４及び１５によるシャットオフ弁は、信号導管内でかかる圧力を維持するために、ピストンによりロックされたストローク切替え孔ＨＵにおいては補助弁により図５及び６による実施形態に相応して制御することができ、さらに信号導管は図７〜９に示したようにストローク切替え孔ＨＵに接続されている。

図１６による実施形態の場合、制御弁４４は制御導管を遮断し、かつ制御導管の圧力負荷が除荷されて環流導管４に通じ、従って制御は戻りストロークに切替わる。制御弁４４は三つの制御面を有しており、この場合二つの制御面Ｓ_１’とＳ_２’ならびに戻り部（バネ４５）は第三制御面Ｓ_３’とは逆方向に向いている。両方の同方向に向いた制御面Ｓ_１’とＳ_２’の面積全体は第三制御面Ｓ_３’に相応している。逆に向いた大きな制御面Ｓ_２’とＳ_３’は両方とも絞り部４６を介して互いに接続しており、この場合大きな制御面Ｓ_３’は信号導管と接続している。小さい制御面Ｓ_１’は例えば環流導管と接続することにより圧力は軽減されている。図３による制御弁と比べて、制御弁４４は別の分岐接続部を有しており、この分岐接続部により中間の制御面Ｓ_２’は切替え位置において環流導管と接続可能である。作動位置において制御面はバネ４５による戻り位置と逆方向の力を作用させ、この場合単に制御面Ｓ_１’に相応する面だけが効果的であるにすぎない。制御弁が切替え位置において切替えられると、中間制御面Ｓ_２’は分岐接続部４８を介して環流導管４に接続される。信号導管から、そして絞り部４６を介して制御面Ｓ_２’まで流れるオイルは、分岐接続部４８を介してタンク２１まで導出される。これにより同方向に向いた制御面Ｓ_１’とＳ_２’は両方とも負荷を軽減され、戻り位置と逆方向に向いた力が大きな制御面Ｓ_３’により生じる。仮に信号導管内の圧力が戻り位置を介して誘発される遮断圧力の下で降下する場合でも、一定の戻り切替え圧力を下回るまで弁は遮断位置に留まったままである。従って制御弁はシフトダウン圧力を下回るまで戻りストロークに切替えられたままであり、打撃ピストンは打撃ストローク方向とは逆にその機械的ストッパの方へ動く。さらに作動ピストン１２において、環流導管と接続し、かつ作動シリンダ室に出会う孔Ｔは、打撃ピストンがＬＨ孔により規定される上側リターンポイントを一定のストロークだけ超えた際に、打撃ピストンがこの孔Ｔを開放するように設けられている。これによりオイルは孔３ａを介して圧力導管３と接続している下側供給溝３２から絞り部４７を経由して環流導管４まで排出することができる。絞り部４７は打撃機構が停止している場合に圧力導管３内で生じた圧力が許容される作動圧力を超えないように寸法を決められているが、圧力は遮断位置における遮断弁を保持するのに十分である。

圧力媒質で運転される打撃装置が調節可能に取付けられている、液圧掘削機として形成された担持装置の概略図である。 制御部と他の制御弁も含めた図１に示した打撃装置の概略図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。 圧力媒質で運転される打撃装置の各概略回路図である。

Claims (13)

1. 圧力媒質で作動する打撃装置（５）、特に液圧ハンマーであって、圧力媒質で作動する打撃機構（８）から成り、
   この打撃機構が、作用及び制御の下で往復運動可能な打撃ピストン（１３）と、
   打撃装置は圧力遮断弁（１９）としてあるいは遮蔽弁として形成された制御弁とを備えており、
   入力導管に基づいて調節される作動圧力が設定可能な最高値を超えると、この制御弁が、圧力導管（３）がブロックされるかあるいは制御部が終端位置、すなわち作動位置あるいは戻りストローク位置において保持されることにより打撃機構を自動的に停止させ、
   さらにこの打撃機構が、設定可能な衝突平面（ＴＡＥ）を超える際に打撃ピストン（１３）を減速するための液圧式緩衝体を備えている打撃装置において、
   制御弁あるいは圧力切替え弁が、少なくとも打撃ピストン（１３）が液圧の緩衝体から移動してしまうまで停止したままであることを特徴とする打撃装置。
2. 制御弁で調節された遮断圧力の下方の位置において、制御弁、好ましくは圧力遮断弁（１９）の信号導管内の圧力を低減することにより作動停止するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の打撃装置。
3. 圧力レベルが、圧力遮断弁（１９）の作動停止に必要な、圧力遮断弁に通じている信号導管内の圧力に達した後、補助弁（２５，３０，３３，３４，３６，３９）および／または絞り部（２２，２７，４２）を介して、少なくともピストン（１３）が戻りストロークにおいて理論的衝突平面に達するかあるいは超えるまで保持されるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の打撃装置。
4. 圧力遮断弁（１９）の信号導管が、少なくとも一時的に制限されたピストン運動領域内で供給導管（３）あるいは還流導管（４）のどちらかと接続していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の打撃装置。
5. 打撃ピストン（１３）を、打撃ストローク方向で、設定された衝突平面（ＴＡＥ）を越えた後、あるストロークだけ解放し、かつ少なくとも一時的に還流導管（４）と接続している、作動シリンダ室内に合流する信号導管を備えていることを特徴とする請求項４記載の打撃装置。
6. 打撃ピストン（１３）を、打撃ストローク方向で、設定された衝突平面（ＴＡＥ）を越えた後取り除き、それとともに還流導管（３）と接続しているハンマー導管に対する信号導管が少なくとも一時的に分離している、作動シリンダ室内に合流する信号導管を備えていることを特徴とする請求項４記載の打撃装置。
7. 作動停止に必要な圧力に達した後、圧力遮断弁（１９）に通じている信号導管内の圧力レベルが、補助弁および／または絞り部により、少なくとも打撃ピストン（１３）が液圧の緩衝体からの戻りストロークの際に取り出されるまで保持されるか、または最大限、打撃ピストン（１３）が戻りストロークの際に制御弁を制御するための信号を解消するまで保持されることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一つに記載の打撃装置。
8. 圧力遮断弁（１９）がストローク切換え孔（ＨＵ）を介して制御可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の打撃装置。
9. ピストン位置に依存した信号が制御弁を制御するために隣接している、作動シリンダ内側室と制御弁の間の導管内に、保持弁が設けられており、この保持弁が作動シリンダ内側室側の導管部分内の圧力に依存して、制御弁側の導管部分を供給導管あるいは還流導管と接続し、その際 圧力遮断弁（１９）が保持弁と制御弁（１５）の間に設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の打撃装置。
10. ピストン位置に依存した信号が制御弁を制御するために隣接している、作動シリンダ内側室と制御弁の間の導管内に、保持弁が設けられており、この保持弁が作動シリンダ内側室側の導管部分内の圧力に依存して、制御弁側の導管部分を供給導管あるいは還流導管と接続し、圧力遮断弁（１９）が作動シリンダ室内と保持弁の間に設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の打撃装置。
11. 作動シリンダ室内において孔が導管を備えており、打撃ピストンがその上側および下側のリターンポイントを一定のストロークだけ超えると、これらの導管が、ピストンが供給導管（３）に接続した導管と環流導管に接続した導管の間の絞られた接続を解放するように設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の打撃装置。
12. 制御弁、特に圧力遮断弁（１９）が、制御面を有しており、この制御面が切替え後、遮断位置において別の操作力が遮断位置で効果的であるように圧力レベルと接続していることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の打撃装置。
13. 付加的に圧力制限弁（３９）が供給導管（３）と環流導管（４）の間に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の打撃装置。

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