DE10041890C1 - Führungsbüchse für die Aufnahme eines Hydraulikhammers - Google Patents

Abstract

Um einen Hydraulikhammer mit einer Aufnahme, insbesondere einer Meißelbüchse, für den Schaft eines Werkzeuges, insbesondere eines Meißels, wobei in der Aufnahme mindestens eine rohrähnliche Führungsbüchse gehaltert ist, die zur axialen Führung des Schaftes dient und die unverschieblich, aber vorzugsweise auswechselbar in der Aufnahme gehaltert ist, zu schaffen, bei dem der Vorteil beibehalten ist, daß die Führungsbüchse und Meißel ohne Schmiermittel über lange Zeit benutzt werden können, wobei aber die Geräuschbildung beim Betrieb des Hydraulikhammers gemindert werden soll und auf Büchsen herkömmlicher Art verzichtet werden kann, wird vorgeschlagen, daß die Führungsbüchse aus ein er formstabilen äußeren Hülse (7), die in die Aufnahme (1) eingesetzt ist und axial unverschieblich an der Aufnahme (1) gehalten ist, einer formstabilen inneren Hülse (8), die unter Belassung eines Ringspaltes in die äußere Hülse (7) eingesetzt ist, und die axial unverschieblich mit dem Schaft (2) des Werkzeuges, aber lösbar verbunden ist, und einem Elastomer-Werkstoff (90) besteht, der in den Ringspalt zwischen dem Innenmantel der äußeren Hülse (7) und dem Außenmantel der inneren Hülse (8) angeordnet ist und die Mantelflächen elastisch beweglich miteinander verbindet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikhammer mit einer Aufnahme, insbesondere einer Meißelbüchse, für den Schaft eines Werkzeuges, insbesondere eines Meißels, wobei in der Aufnahme mindestens eine rohrähnliche Führungsbüchse gehaltert ist, die zur axialen Führung des Schaftes dient und die unverschieblich aber vorzugsweise auswechselbar in der Aufnahme gehaltert ist.

Solche Hydraulikhämmer sind beispielsweise aus der DE 198 01 297 C1 bekannt.

Bei bisher üblichen Hydraulikhämmern wird die Führungsbüchse, die zur Führung des Schaftes von Meißeln oder dergleichen Steinbearbeitungswerkzeugen dient, üblicherweise in die Mündung der Meißelbüchse bis zu einem Anschlagkragen der Meißelbüchse eingeschoben, wobei die Führungsbüchse dann voll versenkt in der Meißelbüchse angeordnet ist oder auch vorderseitig vorragt. Zur Festlegung der Führungsbüchse ist ein Sicherungselement vorgesehen, mittels dessen die Führungsbüchse in der Sollage arretiert ist. Üblich sind Führungsbüchsen aus Stahl oder auch aus anderen Werkstoffen, beispielsweise Kunststoff. Um einen übermäßig schnellen Verschleiß zu vermeiden, sind solche Führungsbüchsen fettgeschmiert. Dies bedeutet für den Anwender, daß er relativ häufig Schmiermittel nachfüllen muß bzw. die Führungsbüchse nachschmieren muß. Da solche Hydraulikhämmer häufig im freien Gelände eingesetzt werden, ist es nicht zu vermeiden, daß Schmiermittel in den Boden gelangt, was umweltschädlich ist. Zudem wird durch das Schmieren und den Einsatz des Schmiermittels ein relativ hoher Kostenaufwand erforderlich, wobei andererseits aber auf das Schmiermittel nicht verzichtet werden kann, weil ansonsten ein Meißelbruch wegen der extremen Reibung zwischen dem Schaft des Meißels und der Führungsbüchse zu befürchten ist. Eine ungenügende Schmierung führt zu einem Leistungsabfall und zu einem schweren Lauf des Gerätes, bzw. zur Zerstörung von Meißel/Büchsen, Folgeschäden können zur Beschädigung des Schlagkolbens und zum Hammerausfall führen.

Bei der angegebenen Druckschrift ist zur Lösung der Aufgabe, einen Hydraulikhammer dieser Art zu schaffen, bei dem die Führungsbüchse ohne Schmiermittel über lange Zeit benutzt werden kann, vorgesehen, daß die Führungsbüchse ein Kugellager aufweist, wobei die Kugelreihen innenliegend axial gerichtete Laufbahnen bilden, an denen der Schaft des Werkzeuges abgestützt ist, wobei der Schaft des Werkzeuges geschmiedet, geschliffen und oberflächenvergütet ist.

Durch diese Ausbildung ist es möglich, auf eine zusätzliche Schmierung zu verzichten, da es sich bei diesen Kugellagern um auf Lebensdauer geschmierte Lager handelt. Es wird hierdurch ein guter Leichtlauf und eine hohe Leistung gewährleistet. Auch der Verschleiß ist minimiert.

Obwohl sich eine derartige Ausbildung als vorteilhaft erwiesen hat, wird weiterhin als nachteilig angesehen, daß beim Betrieb eines derartigen Hydraulikhammers eine hohe Geräuschentwicklung durch das Aufschlagen des Stößels auf das Ende des Meißelschaftes entsteht. Darüber hinaus ist die Anordnung von zusätzlichen Kugellagern aufwendig und mit hohen Kosten verbunden.

Hinzu kommt, daß der Schaft des Werkzeuges geschmiedet, geschliffen und oberflächenvergütet werden muß, was zusätzliche Kosten verursacht.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hydraulikhammer gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei dem der Vorteil beibehalten ist, daß die Führungsbüchsen und Meißel ohne Schmiermittel über lange Zeit benutzt werden können, wobei aber die Geräuschbildung beim Betrieb des Hydraulikhammers gemindert werden soll und auf Kugellager oder dergleichen verzichtet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Führungsbüchse aus einer formstabilen äußeren Hülse, die in die Aufnahme eingesetzt ist und axial unverschieblich an der Aufnahme gehalten ist, einer formstabilen inneren Hülse, die unter Belassung eines Ringspaltes in die äußere Hülse eingesetzt ist, und die axial unverschieblich mit dem Schaft des Werkzeuges, aber lösbar verbunden ist, und einem Elastomer-Werkstoff besteht, der in den Ringspalt zwischen dem Innenmantel der äußeren Hülse und dem Außenmantel der inneren Hülse angeordnet ist und die Mantelflächen elastisch beweglich miteinander verbindet.

Gemäß dieser Ausbildung ist der Schaft des Werkzeuges fest mit der inneren Hülse der Führungsbüchse verbunden, wobei die Verbindung lösbar ist, so daß das entsprechende Werkzeug relativ einfach auswechselbar ist. Da keine Bewegung und somit keine Reibung zwischen dem Schaft des Werkzeuges und der inneren Hülse entsteht, ist der Verschleiß minimiert und eine Schmierung nicht erforderlich. Die äußere Hülse ist fest, aber lösbar in die Aufnahme des Hydraulikhammers eingesetzt, so daß auch hier zwischen der äußeren Hülse und der Aufnahme keine Bewegungen und somit keine Reibungskräfte auftreten. Um die Beweglichkeit des Werkzeugschaftes beim Aufschlagen des Kolbens des Hydraulikhammers zu ermöglichen, ist zwischen der inneren und äußeren Hülse ein ringförmiger Kern aus Elastomerwerkstoff angeordnet, wobei der Elastomerwerkstoff fest mit den Mantelflächen der äußeren Hülse und der inneren Hülse verbunden ist. Durch die entsprechende Einstellung des Elastomerwerkstoffes und die Querschnittsbemessung des ringförmigen Elastomermaterials zwischen den Mantelflächen ist eine ausreichende Beweglichkeit in axialer Richtung des Schaftes gewährleistet, wobei diese Beweglichkeit beispielsweise maximal 10 mm betragen kann. Durch die Elastizität des Elastomer-Werkstoffes wird einerseits die Verschiebung des Schaftes beim Auftreffen des Kolbens des Hydraulikhammers ermöglicht, wobei andererseits beim Zurückfahren des Kolbens zwangsläufig eine elastische Rückstellung des Werkzeugschaftes erfolgt, so daß dieser quasi dauerhaft auf Anlage an der entsprechenden Kolbenfläche bleibt und Geräuschbildungen aufgrund von Schlageinwirkungen des Kolbens auf das Ende des Werkzeugschaftes reduziert sind. Es wird quasi eine Impulsübertragung vom Kolben des Hydraulikhammers auf den Werkzeugschaft und damit auf das zu bearbeitende Material erreicht. Die axiale Bewegung ist dabei auf wenige Millimeter begrenzt. Üblicherweise ist in der Aufnahme des Hydraulikhammers ein Prellring vorgesehen, der vom Ende des Werkzeugschaftes und/oder vom Kolben des Hydraulikhammers durchgriffen ist. Dieser Prellring dient ebenfalls als rückwärtiger Anschlag für die Rückbewegung des Werkzeuges. Aufgrund der oben beschriebenen Ausbildung kann im Einbauzustand der Werkzeugschaft gegen den Prellring unter geringer Vorspannung eingebaut werden, was aufgrund des Elastomer-Werkstoffes zwischen innerer Hülse und äußerer Hülse ermöglicht ist.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß als Elastomer-Werkstoff ein Polyurethan-Elastomer eingesetzt ist.

Solche Polyurethan-Elastomere sind beispielsweise auch als Gießmaterial erhältlich, so daß bei der Fertigung der Führungsbüchse das PUE in den Ringspalt zwischen äußerer und innerer Hülse gegossen werden kann, wobei eine ausgezeichnete Bindung zwischen dem Elastomer- Werkstoff und den Mantelflächen der Hülsen gewährleistet ist.

Zudem ist bevorzugt vorgesehen, daß die Innenmantelfläche der inneren Hülse und der in diese eingesetzte Bereich des Werkzeugschaftes komplementäre Formschlußmittel aufweist. Beispielsweise kann die Verbindung nach Art eines Bajonettverschlusses erfolgen.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, daß die Formschlußmittel durch Gewindegänge gebildet sind.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß das Gewinde als Rundgewinde ausgeformt ist.

Zudem ist bevorzugt vorgesehen, daß die Gewindeausbildung selbsthemmend ist.

Durch diese Ausbildung ist eine sichere, axial unverschiebliche Halterung des Schaftes in der inneren Hülse gewährleistet, wobei dennoch eine leichte Auswechselbarkeit des Werkzeuges gegeben ist, weil der Schaft des Werkzeuges durch Drehung aus der Gewindeverbindung gelöst bzw. in die Gewindeausbildung eingeschraubt werden kann.

Vorzugsweise ist zudem vorgesehen, daß die Hülsen aus Stahl bestehen.

Diese Ausbildung ist an sich im Stand der Technik bekannt. Jedoch ist die Bindung zwischen dem PUE- Werkstoff und Stahl besonders vorzüglich.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ist besonders verschleißarm, wobei eine Abschmierung oder dergleichen nicht erforderlich ist, eine Umweltverträglichkeit aufgrund der fehlenden Verwendung von Schmierstoff gewährleistet ist und zudem ein Geräuschdämpfung erreicht ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 die wesentlichen Elemente einer ersten Ausführungsform, teilweise geschnitten;

Fig. 2 eine Variante in gleicher Darstellung.

In der Zeichnung ist ein Teil eines Hydraulikhammers gezeigt. Dieser Teil stellt die Aufnahme 1 für den Schaft 2 eines Werkzeuges, im Ausführungsbeispiel eines Meißels dar. In dieser Aufnahme ist in der Zeichnung oben der Kolben des Hydraulikhammers vorgesehen (in der Zeichnung nicht gezeigt). In diesem Bereich ist zusätzlich ein Prellring 3 angeordnet, an dem sich das hintere Ende des Schaftes 2 abstützt und der im Mittelbereich 4 vom Kolben des Hydraulikaggregats durchgreifbar ist. In der Aufnahme 1, die aus Stahl besteht, sind zwei Führungsbüchsen 5, 6 angeordnet, und axial unverschieblich gehalten. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die untere Führungsbüchse 6 und bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sowohl die untere Führungsbüchse 6 als auch die obere Führungsbüchse 5 aus einer formstabilen äußeren Hülse 7, die in die zylindrische Bohrung der Aufnahme 1 eingesetzt ist und axial unverschieblich an der Aufnahme 1 fixiert ist, einer formstabilen inneren Hülse 8, die mit radialem Spiel in die äußere Hülse 7 eingesetzt ist und die mit dem Schaft 2 des Werkzeuges axial unverschieblich aber zur Auswechslung des Werkzeuges lösbar verbunden ist, sowie einem Elastomer-Werkstoff 9 in Form eines ringförmigen Elementes gebildet, der zwischen dem Innenmantel der äußeren Hülse 7 und dem Außenmantel der inneren Hülse 8 angeordnet ist und die Mantelflächen elastisch beweglich miteinander verbindet. Das ringförmige Element aus Elastomer-Werkstoff 9 kann vorzugsweise aus Polyurethan-Elastomer bestehen. Die Innenmantelfläche der inneren Hülse 8 und der Außenmantel des in diese eingesetzten Bereiches des Schaftes 2 des Werkzeuges weisen Formschlußmittel in Form von Gewindegängen auf, wobei das Gewinde als Rundgewinde ausgebildet ist und die Gewindeausbildung selbsthemmend ist. Die Hülsen 7, 8 können vorzugsweise aus Stahl bestehen.

Der Schaft 2 ist im Mittelbereich abgeflacht, so daß durch entsprechende Sperrelemente 10 eine Verriegelung erfolgen kann. Diese Verriegelung erlaubt eine axiale Bewegung des Schaftes 2 in dem gewünschten Maße, beispielsweise von maximal 10 mm. Durch diese Ausbildung ist eine geräuscharme und umweltfreundliche Anordnung und Führung von Werkzeugen, insbesondere Meißeln an der Aufnahme von Hydraulikhämmern erreicht, wobei ein geringer Verschleiß sichergestellt und eine Abschmierung nicht erforderlich ist. Zum Wechseln des Werkzeuges können die Sperrelemente 10 entfernt werden und dann das Werkzeug durch Drehung um die Längsachse aus der Gewindeausbildung ausgeschraubt werden und ein neues Werkzeug eingeschraubt werden.

Claims (7)

1. Hydraulikhammer mit einer Aufnahme (1), insbesondere einer Meißelbüchse, für den Schaft (2) eines Werkzeuges, insbesondere eines Meißels, wobei in der Aufnahme (1) mindestens eine rohrähnliche Führungsbüchse (5, 6) gehaltert ist, die zur axialen Führung des Schaftes (2) dient und die unverschieblich, aber vorzugsweise auswechselbar in der Aufnahme (1) gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbüchse (5, 6) aus einer formstabilen äußeren Hülse (7), die in die Aufnahme (1) eingesetzt ist und axial unverschieblich an der Aufnahme (1) gehalten ist, einer formstabilen inneren Hülse (8), die unter Belassung eines Ringspaltes in die äußere Hülse (7) eingesetzt ist und die axial unverschieblich mit dem Schaft (2) des Werkzeuges, aber lösbar verbunden ist, und einem Elastomer-Werkstoff (9) besteht, der in den Ringspalt zwischen dem Innenmantel der äußeren Hülse (7) und dem Außenmantel der inneren Hülse (8) angeordnet ist und die Mantelflächen elastisch beweglich miteinander verbindet.

2. Hydraulikhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Elastomer-Werkstoff (9) ein Polyurethan-Elastomer eingesetzt ist.

3. Hydraulikhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenmantelfläche der inneren Hülse (8)und der in diese eingesetzte Bereich des Schaftes (2) des Werkzeuges komplementäre Formschlußmittel aufweisen.

4. Hydraulikhammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlußmittel durch Gewindegänge gebildet sind.

5. Hydraulikhammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde als Rundgewinde ausgeformt ist.

6. Hydraulikhammer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeausbildung selbsthemmend ist.

7. Hydraulikhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (7, 8) aus Stahl bestehen.