AT233490B - Schlagwerkzeug mit hydraulischer Kraftübertragung - Google Patents

Description

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  Schlagwerkzeug mit hydraulischer Kraftübertragung 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schlagwerkzeug mit hydraulischer Kraftübertragung. Es ist be- kannt. ein derartiges Werkzeug mit einem mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder auszubilden, in welchem ein Antriebskolben spielt, der mittels einer äusseren Kraftquelle, z. B mittels eines Exzenters mit einer   Schwungmasse,   angetrieben wird und über die Flüssigkeit einen in demselben Zylinder geführten oder in ! einem mit diesem durch   eine Flüssigkeitsleitung   verbundenen   gesonderten Zylinder angeordneten Arbeits-   kolben bzw. Schlagkolben antreibt, wobei Federvorrichtungen zum Rückführen der Kolben in deren Aus- gangsstellungen angeordnet sind.

   Bei diesen bekannten Konstruktionen tritt jedoch der Nachteil auf, dass der Arbeitskolben stets über eine starre Flüssigkeitssäule mit dem Antriebskolben kraftschlüssig verbunden ist und daher nicht mit seiner Höchstgeschwindigkeit auf das Werkstück auftrifft. 



   Anderseits sind Schlagwerkzeuge bekannt. bei welchen eine mechanische Kupplung zwischen dem
Antriebs- und dem Arbeitskolben vorhanden ist. Bei einer solchen Ausbildung eines Schlagwerkzeuges ist es bekannt,   eineFreikupplungsvorrichtung vorzusehen,   um die Schlagleistung bei der Höchstgeschwindig- keit des auf den Antriebskolben wirkenden Kurbelarmes bzw. Exzenters abnehmen zu können. Derartige
Freikupplungsvorrichtungen sind jedoch relativ kompliziert und störungsanfällig. 



   Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, bei einemSchlagwerkzeug mit hydraulischer Kraftübertragung der eingangs erwähnten Art die Konstruktion so zu verbessern, dass der Arbeitskolben mit   Höchstgeschwin-   digkeit auf das zu beaufschlagende Werkzeug bzw. Werkstück auftrifft.

   Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass ein als Ventil arbeitender, in Abhängigkeit von der Bewegung des Antriebskol- bens oder des Arbeitskolbens wirksamer Teil vorgesehen ist. der eine oder mehrere Auslassöffnungen oder
Kanäle in   der Zylinderwand, u. zw.   zur Freischaltung des Arbeitskolbens von dessen   zwangsmässigem hy-   draulischem Antrieb durch den Antriebskolben, öffnet, nachdem der Antriebskolben einen Teil seines
Hubes zurückgelegt hat, so dass der Arbeitskolben während des restlichen Antriebshubes des Antriebskol- bens frei beweglich ist und sich mit der ihm erteilten Höchstgeschwindigkeit gegen das Werkstück bzw. das zu betätigende Werkzeug bewegt.

   Vorzugsweise ist hiebei im Rahmen der Erfindung die Anordnung so getroffen, dass der Raum zwischen dem Antriebs- und dem Arbeitskolben im Zylinder durch einen zweckmässig mit einem Rückschlagventil versehenen Kanal mit   emem   äusseren Flüssigkeitsraum beim
Rückwärtshub des Antriebskolbens verbunden ist. Die Erfindung bietet auch leicht die Möglichkeit, eine hydraulische Übersetzung ins Schnelle zu erhalten und dadurch den Schlag des Arbeitskolbens noch wirk- samer zu gestalten. Es kann hiezu erfindungsgemäss der Arbeitskolben einen kleineren Durchmesser als der
Antriebskolben besitzen. Es kann dadurch bei geringem Leistungsverbrauch eine hohe Geschwindigkeit des
Arbeitskolben und in der Folge eine hohe Schlagkraft erhalten werden, ohne dass der Schlag durch die festgelegte Hublänge des Antriebskolbens ungünstig beeinflusst wird. 



   Die Erfindung gibt die   Möglichkeit,   die Freischaltung des Arbeitskolbens vom Antriebskolben leicht zu jedem beliebigen Zeitpunkt durchzuführen. Die Höchstgeschwindigkeit des Arbeitskolbens ergibt sich dann, wenn im Rahmen der Erfindung die Steuerkanten in bezug auf den Hub des Antriebskolbens so ange- ordnet sind, dass   dieAuslassöffnungen   offen sind, sobald der Exzenter etwa 900 aus seiner oberen Totpunkt- lage gedreht worden ist. Es kann jedoch auch bei einem erfindungsgemässen Schlagwerkzeug eine Mög- lichkeit gegeben sein, den Augenblick, in welchem die Freikupplung des Arbeitskolbens vom Antriebs - 

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 kolben erfolgt, einstellbar zu gestalten.

   Hiezu kann im Rahmen der Erfindung der die Entlastung des Zylinderinnenraumes bewirkende und damit die Freischaltung des Arbeitskolbens vom Antriebskolben si-   chernde Auslasskanal in Form von Nuten   in der Wand des Zylinders und im Antriebskolben angeordnet sein, wobei die Nuten miteinander und mit dem äusseren Flüssigkeitsraum nach Verschiebung des Antriebskol- 
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 dadurch gesichert sein, dass die eine Nut schraubenlinienförmig verläuft. 



   Durch ein erfindungsgemäss ausgebildetes Schlagwerkzeug mit hydraulischer Kraftübertragung wird eine   erhebliche Leistungsersparung   gegenüber andern Typen erzielt. Pneumatische Schlagwerkzeuge haben   z. B.   einen 2, 5 mal so grossen Energieverbrauch bei gleicher abgegebener Leistung. 



  In der Zeichnung ist   einAusführungsbeispiel   des Erfindungsgegenstandes im Längsschnitt schematisch dargestellt. 



   Das Schlagwerkzeug enthält ein geschlossenes Gehäuse   l,   das teilweise oder zur Gänze mit Flüssig- keit gefüllt ist. Im Gehäuse ist ein Zylinder 6 angeordnet, der ebenfalls mit der Flüssigkeit gefüllt ist. 



   Am einen Ende des Zylinders ist ein Antriebskolben 4 angeordnet, der z. B. durch einen Exzenter 2 od. dgl. angetrieben wird. Am entgegengesetzten Ende des Zylinders 6 ist ein Arbeitskolben 8 angeordnet und mit- tels eines D chtungsringes 10 gegen den Zylinder abgedichtet. Bei der gezeigten Ausführungsform können die Kolben in ihreAusgangsstellungen mittelsFedem 7 bzw. 11 zurückgeführt werden. Statt der Rückfüh- rungsfeder   11   kann hydraulischer Druck von einem äusseren Druckerzeuger angewendet werden oder es kann auch ein Sekundärkolben in die Maschine eingebaut werden. 



   Der Zylinder 6 kann mit dem äusseren Gehäuse 1 durch ein Rückschlagventil 5 und durch Auslässe 9 oder durch Nuten 12,13 in der Wand des Zylinders 6 bzw. im Antriebskolben 4 in Verbindung stehen.
Hiebei kann die eineNut schraubenlinienförmig verlaufen, wodurch die Stellung, bei der die beiden Nu- ten miteinander in Verbindung stehen z. B. durch Drehung des Antriebskolben eingestellt werden kann.
Der Arbeitskolben 8 weist einen kleineren Durchmesser als der Antriebskolben 4 auf. Der Zylinder 6 hat in Übereinstimmung damit im Bewegungsbereich des Arbeitskolbens 8 einen kleineren Durchmesser als in dem Bewegungsbereich des Antriebskolbens 4. 



   Die Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise : Wenn der Exzenter 2 umläuft, wird der Antriebskol- ben 4   z. B.   mit einer für Kolbenpumpen üblichen Geschwindigkeit von etwa 1 bis   1, 5 mlsec   abwärts ge- drückt. Gleichzeitig wird das Rückschlagventil 5 durch den im Zylinder 6 durch die Bewegung des An- triebskolben 4erzeugten Druck geschlossen, der auch den Arbeitskolben 8 herunterdrückt. Infolge des ge- ringeren Zylinderdurchmessers des Arbeitskolbens 8 bewegt sich dieser mit grösserer Geschwindigkeit als der Antriebskolben 4,   z. B.   mit einer Geschwindigkeit von 8 m/sec. Die beiden Kolben erhalten etwa die höchste Geschwindigkeit, wenn sich der Exzenter um 900 gedreht hat.

   In diesem Augenblick schlägt der Arbeitskolben 8 gegen das Werkzeug oder Werkstück (nicht dargestellt), während der Exzenter weiter- hin den Antriebskolben 4 mit abnehmender Geschwindigkeit herunterdrückt. Wenn der Arbeitskolben 8 die höchste Geschwindigkeit erreicht und sich mit dieser gegen das Werkzeug oder Werkstück bewegt hat, werden   die Auslässe   9 oder die Kanäle 12,13 freigelegt, so dass der Arbeitskolben nicht weiter vorwärts- getrieben wird, sondern der Antriebskolben 4 statt dessen die Flüssigkeit in das äussere Gehäuse 1 drückt
Beim Rückgang des Antriebskolbens wird das Rückschlagventil 5 geöffnet und Flüssigkeit füllt das Innere des Zylinders 6. 



   Da der grössere Teil der Leistung vom Antriebskolben während der Drehung des Exzenters aus der
Nullage um 900 abgegeben wird, wird der Exzenter zweckmässig mit einem Schwungrad 3 gekuppelt, um auf diese Weise Überschussenergie speichern zu können. Bei der Drehung des Exzenters von 180 bis   360    werden die beiden Kolben durch Federn oder andere Vorrichtungen zurückgeführt. 



   Wenn die Vorrichtung durch einen hydraulischen Motor angetrieben wird, kann es zweckmässig sein, einen geringen Teil des Flüssigkeitsstromes vom hydraulischen Motor durch das Gehäuse 1 strömen zu lassen, um dieses zu füllen und um   erwärmte Flüssigkeit   von der Vorrichtung (dem Werkzeug) abzuleiten. Bei hydraulischem Antrieb mit Elektromotor   od. dgl.   sowie pumpenhydraulischem Motor kann eine Kühlschlange angeordnet sein, die in der angegebenen Weise auch das Werkzeug kühlen kann. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Schlagwerkzeug mit hydraulischer Kraftübertragung, bestehend aus einem mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder mit einem Antriebskolben, der mittels einer äusseren Kraftquelle, z. B. mittels eines Exzenters mit einer Schwungmasse, angetrieben wird und über die Flüssigkeit einen in demselben Zylinder geführten oder in einem mit diesem durch eine Flüssigkeitsleitung verbundenen gesonderten Zylinder <Desc/Clms Page number 3> angeordneten Arbeitskolben bzw.

   Schlagkolben antreibt, wobei Federvorrichtungen zum Rückführen der Kolben in deren Ausgangsstellungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Ventil arbeitender, in Abhängigkeit von der Bewegung des Antriebskolbens (4) oder des Arbeitskolbens (8) wirksamer Teil vorgesehen ist, der eine oder mehrereAuslassöffnungen (9) oder Kanäle (12,13) in der Zylinderwand, u. zw. zur Freischaltung des Arbeitskolbens von dessen zwangsmässigem hydraulischem Antrieb durch den Antriebskolben, öffnet, nachdem der Antriebskolben einen Teil seines Hubes zurückgelegt hat, so dass derArbeitskolben während des restlichen Antriebshubes des Antriebskolbens (4) frei beweglich ist und sich mit der ihm erteilten Höchstgeschwindigkeit gegen das Werkstück bzw. das zu betätigende Werkzeug bewegt.

   2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen dem Antrieb- (4) und dem Arbeitskolben (8) im Zylinder (6) durch einen zweckmässig mit einem Rückschlagventil (5) versehenen Kanal mit einem äusseren Flüssigkeitsraum (1) beim Rückwärtshub des Antriebskolbens (4) verbunden ist.

   3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben (8) einen kleineren Durchmesser als der Antriebskolben (4) besitzt, um eine Übersetzung ins Schnelle zu erhalten.

   4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkanten in bezug auf den Hub des Antriebskolbens (4) so angeordnet sind, dass die Auslassöffnungen (9). offen sind, sobald der Exzenter (2) etwa 900 aus seiner oberen Totpunktlage gedreht und dem Arbeitskolben (8) seine Höchstgeschwindigkeit erteilt worden ist.

   5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal oder die Kanäle (12, 13) in Form von Nuten in der Wand des Zylinders (6) und im Antriebskolben (4) angeord- net sind, und dass die Nuten miteinander und mit dem äusseren Flüssigkeitsraum (1) nach Verschiebung des Antriebskolbens (4) um einen vorausbestimmten Abstand verbunden sind.

   6. Werkzeug nachAnspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Nut (12 oder 13) schraubenlinienförmig verläuft.