CH647972A5 - Hydraulische schlagvorrichtung. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Schlagvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, das Ein- und Abschalten einer hydraulischen Schlagvorrichtung in einer der drei folgenden Arten zu bewerkstelligen:
1. Man stellt den Hydraulik-Kreislauf der Schlagmaschinerie auf Leerlauf um.
2. Man verhindert den Zutritt des leistungsübertragen-den Druckmittels zur Schlagmaschinerie, die sich aus einem Schlagkolben und einem dessen Bewegung steuernden Verteilschiebers zusammensetzt.
In beiden Fällen muss man in der zur Schlagmaschinerie führenden Hydraulikleitung ein Ventil einbauen, welches auch in der Bohrsituation Leistungseinbussen verursacht. Bei Verwendung dieser Ventile kann man die Schlagmaschinerie mit beliebiger Leistung (mit beliebigem Druck) betreiben, wobei dies zum Bersten des Druckbehälters führen kann. Als Illustration der ersten Art kann die DOS 2 810 285 erwähnt werden, in welcher ein Ventil zur Versorgung des Leerlaufes der Schlagmaschinerie vorgesehen ist.
3. Die Bewegung des Verteilschiebers kann beeinflusst werden. Die DOS 1 703 753 gibt eine derartige Problemlösung an, gemäss welcher der Zutritt des leistungsübertragen-den Druckmittels zum einen Ende des Verteilschiebers verhindert wird. In dieser Ausführung hat man keinen Leerlauf der Pumpe vorgesehen, so dass bei Stillstand der Schlagmaschinerie die gesamte Leistung in Wärme im Druckmittel umgesetzt wird.
Durch die finnische Patentanmeldung Nr. 760 672 ist eine Problemlösung bekannt, gemäss der man auf jedem Schlag auf das Steuerventil der Schlagmaschinerie einwirkt. Dies geschieht indem entweder mittels eines in der Maschine eingebauten getrennten Ventils, das aus einer Spindel und einer Feder besteht oder durch Drosseln in den Hydraulikleitungen. Diese Bauweise weist u.a. die folgenden Schwachpunkte auf: Eine exakte Fertigung des Schiebers und des Gehäuses ist notwendig, unnötige Lecks (Leistungsverluste) können entstehen und die Ausfallquote der Vorrichtung erhöht sich. Beispielsweise führt die Feder während 24 Arbeitsstunden mehr als 3 Millionen Schläge aus. Falls man die Schlagzahl durch Drosseln der Strömungswege herabsetzt, ergibt sich hieraus ein Leistungsverlust, der in Wärme im Öl umgesetzt wird.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine verbesserte Schlagvorrichtung, bei welcher das Ein- und Abschaltventil so konstruiert ist, dass die oben genannten Nachteile vermieden werden.
Dieses Ziel wird durch eine Schlagvorrichtung gemäss dem Patentanspruch 1 erreicht.
Aus den abhängigen Ansprüchen geht das in der erfin-dungsgemässen Schlagvorrichtung zur Anwendung kommende neuartige Ventil hervor, das die Bedienung der Maschine mit einem einzigen Hebel ermöglicht.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, die eine erfindungsgemässe hydraulische Schlagvorrichtung im schematischen Schnitt mit samt ihrem Hydraulikschema zeigt.
Zur hydraulischen Schlagvorrichtung gehört ein Gehäuse 1 mit einem darin angeordneten Zylinder 2, in welchem sich ein hin und her beweglicher Schlagkolben 3 befindet. Die Bewegung des Schlagkolbens 3 wird von einem Verteilschieber 4 gesteuert, der in einem Ventilraum 5 beweglich gelagert ist. Die Arbeitsweise des Kolbens 3 und des Verteilschiebers 4 ist in der SF-PS 50 940 beschrieben. Ein- und Abschalten der Schlagvorrichtung erfolgt mittels eines Ventils 6, das sich an einen Hydraulikkreis 82 für den Leerlauf
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der Hydraulikpumpe 7 anschliesst. Dazu parallel ist ein Hydraulikkreis 8 des Schlagkolbens 3 angeschlossen, der einen Gas/Flüssigkeitsdruckbehälter 10 umfasst. Dessen Bau- und Arbeitsweise sind dem Fachmann geläufig, weshalb sie hier nicht näher beschrieben werden.
Die Arbeitsweise des Ventils 6 ist die folgende: In einer ersten Stellung 61 steht die Schlagvorrichtung still, da der Hydraulikkreis 82 offen steht und der Hydraulikkreis 9 des Verteilschiebers 4 gesperrt ist, was die Bewegung des Ventils 4 verhindert. In einer zweiten Stellung 62 wird der Hydraulikkreis 82 für den Leerlauf der Hydraulikpumpe 7, gedrosselt, so dass der Druck im Hydraulikkreis 8 des Schlagkolbens 3 bei weiterhin geschlossenem Hydraulikkreis 9 des Verteilschiebers 4 auf einen vorbestimmten Wert ansteigt. Damit wird das Erhöhen des Drucks im Hydraulikkreis 8 des Schlagkolbens 3 über den Vorfülldruck des Druckbehälters 10 hinaus gesichert, ehe sich der Hydraulikkreis 9 des Verteilschiebers 4 öffnet. Auf diese Weise verhindert man das Anlaufen der Maschine mit ungenügend hohem Druck, in welchem Fall die Membran im Druckbehälter 10 durchschlagen werden und Schaden nehmen könnte. In einer dritten Stellung 63 des Ventils 6 ist im Hydraulikkreis 82 ebenfalls eine Drosselung vorhanden, um den Druck im Hydraulikkreis 8 des Schlagkolbens 3 auf vorbestimmter Höhe zu halten. Dagegen steht der Hydraulikkreis 9 des Verteilschiebers 4 offen und gestattet das Einleiten der Bewegung des Ventils 4 und das Anlaufen des Schlagkolbens 3. In einer vierten Stellung 64 ist der Hydraulikkreis 82 für den Leerlauf der Hydraulikpumpe 7 geschlossen und der Hydraulikkreis 9 des Verteilschiebers 4 offen. Dadurch erhält der Schlagkolben 3 vollen Druck, und die Schlagleistung ist optimal. Zwischen den Stellungen 63 und 64 lässt sich die Schlagleistung zwischen dem Anlaufwert und dem Höchstwert verstellen.
Indem man den Druck im Kreis des Schlagkolbens über den Vorfülldruck des Druckbehälters hinaus steigert, ehe der Kreis des Verteilventils geöffnet wird, kann man das Anlaufen der Schlagvorrichtung bei zu niedrigem Druck, bei welchem die Membran des Behälters durchschlagen kann und dadurch zerstört werden kann, verhindern.
Man kann das Ein- und Abschaltventil 6 konstruktiv so ausführen, dass es aus einer im Ventilgehäuse mittels eines einzigen Hebelgriffs drehbaren oder verschiebbaren Spindel besteht, die Markierungen für die diversen Betriebszustände aufweist.
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1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Hydraulische Schlagvorrichtung, umfassend ein Gehäuse (1), in welchem ein Zylinder (2) angeordnet ist, in dem sich ein hin und her bewegbarer Schlagkolben (3) befindet, ein in einem Ventilraum (5) beweglich gelagerter, die Bewegung des Kolbens steuernder Verteilschieber (4), ein Ein-und Abschaltventil (6) für die Schlagvorrichtung, eine Hydraulikpumpe (7) und Hydraulikleitungen, die den Hydraulikkreis (8) für den Schlagkolben (3) bilden, einen Gas/Flüssigkeitsdruckbehälter (10), einen zu dem Hydraulikkreis des Schlagkolbens (3) parallelen Hydraulikkreis (9) des Verteilschiebers (4) sowie einen Hydraulikkreis (82) für den Leerlauf der Hydraulikpumpe (7), wobei diese Hydraulikkreise (8,9, 82) an die Hydraulikpumpe (7) und an das Ein- und Abschaltventil (6) angeschlossen sind, welches zum Steuern des Drucks in den besagten Hydraulikkreisen (8, 9, 82) mehrere Stellungen einnehmen kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Ein- und Abschaltventil (6) eine zweite Stellung (62) einnehmen kann, in welcher der Druck im Hydraulikkreis
(8) des Schlagkolbens (3) bei geschlossenem Hydraulikkreis
(9) des Verteilschiebers (4) auf einen vorbestimmten Wert ansteigt.
2. Schlagvorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Stellung (61) des Ein- und Abschaltventils (6) die Hydraulikpumpe (7) direkt an den Druckbehälter (10) angeschlossen und der Hydraulikkreis (9) des Verteilschiebers (4) gesperrt ist, dass in einer zweiten Stellung (62) zum Steigern des Drucks im Hydraulikkreis des Schlagkolbens (3) das Ein- und Abschaltventil eine Drosselung im Hydraulikkreis (82) des Leerlaufes der Hydraulikpumpe (7) aufweist und dass in einer vierten Stellung (64) des Ein- und Abschaltventils (6) der Kreis (82) für den Leerlauf der Hydraulikpumpe (7) geschlossen und der Hydraulikkreis (9) des Verteilschiebers (4) völlig offen ist.
3. Schlagvorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ein- und Abschaltventil (6) vier Stellungen einnehmen kann, von denen die erste Stellung (61) den Stillstand der Schlagvorrichtung bewirkt, die zweite Stellung (62) den Druck in der Hydraulikleitung (81) zum Schlagkolben (3) auf einen vorgegebenen Wert erhöht während der Hydraulikkreis (9) des Verteilschiebers (4) geschlossen ist, die dritte Stellung (63) den Druck in der Hydraulikleitung (81) zum Schlagkolben (3) auf der vorbestimmten Höhe hält und den Hydraulikkreis (9) des Verteilschiebers (4) öffnet und die vierte Stellung (64) den Druck in der Hydraulikleitung (81) zum Schlagkolben (3) auf seinen vollen Wert und den Hydraulikkreis (9) des Verteilschiebers (4) offen hält.
4. Schlagvorrichtung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Stellung (61) des Ein- und Abschaltventils (6) die Hydraulikpumpe (7) direkt mit dem Behälter (10) verbunden und der Hydraulikkreis (9) des Verteilschiebers (7) gesperrt ist, dass in der zweiten Stellung (62) das Ein- und Abschaltventil (6) eine Drosselung im Hydraulikkreis (82) des Leerlaufs der Hydraulikpumpe (7) bewirkt, dass in der dritten Stellung (63) das Ein- und Abschaltventil (6) eine Drosselung im Hydraulikkreis (81) für den Leerlauf der Hydraulikpumpe (7) bewirkt und der Hydraulikkreis (9) des Verteilschiebers (4) offen steht, und dass in der vierten Stellung (64) der Hydraulikkreis für den Leerlauf der Hydraulikpumpe (7) gesperrt ist und der Hydraulikkreis (9) des Verteilschiebers offen steht.
5. Schlagvorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Wert höher als der Druck des Gases im Druckbehälter (10) ist.
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