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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung richtet sich auf einen Hammer und insbesondere auf einen hydraulischen Hammer mit einer Kolbenhülse mit Spiralnuten.
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Hintergrund
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Ein hydraulischer Hammer, oftmals als Brechwerkzeug bezeichnet, kann an verschiedenen Maschinen angebracht sein, zum Zwecke des Zerkleinerns von Asphalt, Beton, Steinen und anderen Konstruktionsmaterialien. Ein konventioneller Hammer umfasst ein Arbeitswerkzeug (beispielsweise einen Meißel) mit einer Spitze, die mit dem zu zerkleinernden Material in Eingriff kommt und mit einem hin- und hergehenden Kolben der durch unter Druck stehendes Strömungsmittel bewegt wird, um wiederholt gegen ein Basisende des Arbeitswerkzeuges zu schlagen. Das zur Bewegung des Kolbens verwendete Druckströmungsmittel wird zum Kolben von einem entfernt gelegenen Akkumulator geliefert. Ein Ventil oder mehrere Ventile sind entlang von Durchlässen angeordnet, die sich zwischen dem Akkumulator und dem Kolben erstrecken, und zwar zur Steuerung des Strömungsmittelflusses vom Kolben zum Akkumulator und vom Akkumulator zum Kolben.
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Obwohl wohl geeignet für einige Anwendungsfälle haben konventionelle Hämmer Nachteile. Insbesondere die Durchlässe, die die Verbindung zwischen Akkumulator und Kolben herstellen, können wegen ihrer Länge die Zeit erhöhen, die das Strömungsmittel braucht, um zwischen Kolben und Akkumulator zu laufen. Diese erhöhte Strömungsmittellaufzeit kann ein verzögertes Ansprechen des Systems zur Folge haben. Beispielsweise kann eine Verzögerung auftreten zwischen den Zeiten während das System aktiviert ist und der Kolben nach vorne gegen das Werkzeug gedrückt wird und in gleicher Weise kann eine Verzögerung auftreten zwischen den Zeiten, wo das System deaktiviert ist und der Kolben vom Werkzeug abgezogen wird. Ein verzögertes Hammeransprechen kann die Gesamtproduktivität und -effizienz der Maschine verringern.
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Ein Versuch zur Verbesserung des Hammerbetriebs ist in der US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2014/0262406 von Moore veröffentlicht am 18. September 2014 (”der '406-Publikation”) beschrieben. Die '406-Publikation offenbart insbesondere einen Hammer mit einer Kolbenrhülse, in der ein Kolben sich hin- und herbewegt. Eine Hülsenauskleidung ist über der Hülse platziert und eine Akkumulatormembran umgibt die Hülsenauskleidung. Der Kolben wird mit Strömungsmittel beliefert und Strömungsmittel wird abgezogen vom Kolben durch Durchlässe, die zwischen der Hülse und der Hülsenauskleidung geformt sind. Speziell sind sich längs erstreckende Schlitze in eine ringförmige Außenoberfläche der Kolbenhülse eingeschnitten und wenn die Hülsenauskleidung über der Kolbenhülse platziert wird, werden die Schlitze Durchlässe zum Transport des Hochdruckströmungsmittels zu und vom Kolben. Da die Akkumulatormembran um die Hülse herum angeordnet ist und dicht zum Kolben, sind die Strömungsdurchlässe kurz und gestatten ein verbessertes Systemansprechen.
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Der offenbarte Hammer richtet sich auf die Überwindung von einem oder mehreren der oben genannten Probleme und/oder Problemen des Standes der Technik.
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Zusammenfassung
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Gemäß einem Aspekt richtet sich die vorliegende Offenbarung auf eine Hülse für einen Hammer. Die Hülse kann einen im allgemeinen zylindrischen Körper aufweisen, und zwar mit einem ersten Ende und mit einem zweiten Ende. Die Hülse kann auch eine Vielzahl von Kanälen aufweisen, die mindestens teilweise um den im allgemeinen zylindrischen Körper herum spiralförmig verlaufen, und zwar zwischen den ersten und zweiten Enden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt richtet sich die vorliegende Offenbarung auf ein Schlag- oder Impaktsystem für einen Hammer. Das Schlagsystem kann einen Kolben aufweisen; und eine Hülse mit einem im allgemeinen zylindrischen Körper mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, und mit einer Vielzahl von Kanälen, die spiralförmig mindestens teilweise um den im Allgemeinen zylindrischen Körper herum verlaufen, und zwar zwischen den ersten und zweiten Enden. Die Hülse kann konfiguriert sein, um im Inneren den Kolben aufzunehmen. Das Schlagsystem kann ferner eine Hülsenauskleidung aufweisen, die schrumpfgepasst über der Hülse sich befindet, um eine Vielzahl von spiralförmigen Durchlässen an der Vielzahl von Kanälen zu bilden, wobei ein Dichtungsträger an einem Ende der Hülse angebracht ist, um eine Ventilumschließung zu bilden, und ein Ventil ist innerhalb der Ventilumschließung angeordnet und ist beweglich, um selektiv unter Druck stehendes Strömungsmittel durch die Vielzahl der Spiraldurchlässe zur Bewegung des Kolbens zu leiten.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt richtet sich die vorliegende Offenbarung auf einen Hydraulikhammer. Der Hydraulikhammer kann einen Rahmen, eine Büchse angeordnet innerhalb eines ersten Endes des Rahmens, ein Werkzeug hin- und herbeweglich angeordnet innerhalb der Büchse und einen Kopf aufweisen, der konfiguriert ist, um ein zweites Ende des Rahmens abzuschließen. Der Hydraulikhammer kann auch ein Schlagsystem angeordnet innerhalb des zweiten Endes des Rahmens aufweisen. Das Schlagsystem kann einen Kolben aufweisen; und eine Hülse mit einem im Allgemeinen zylindrischen Körper mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, und eine Vielzahl von Kanälen, die spiralförmig mindestens teilweise um den im Allgemeinen zylindrischen Körper herum verlaufen, und zwar zwischen den ersten und zweiten Enden. Die Hülse kann konfiguriert sein, um den Kolben im Inneren aufzunehmen. Das Schlagsystem kann auch eine Hülsenauskleidung aufweisen, die schrumpfgepasst über die Hülse ist, um eine Vielzahl von spiralförmigen Durchlässen an der Vielzahl von Kanälen zu bilden, wobei ein Dichtungsträger mit einem Ende der Hülse verbunden ist, um eine Ventilumschließung zu bilden und wobei ferner ein Ventil innerhalb der Ventilumschließung angeordnet ist und beweglich ist, um selektiv Druckströmungsmittel durch die Vielzahl von Spiraldurchlässen zu leiten. Die Bewegung des Strömungsmittels innerhalb der Vielzahl von Spiraldurchlässen kann dem Kolben gegen das Arbeitswerkzeug bewegen. Jede der Vielzahl von Spiraldurchlässen kann spiralförmig über mindestens 45°–135° sein und jeder der Vielzahl von Spiraldurchlässen kann einen Querschnitt mit einem gekrümmten Boden aufweisen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine isometrische Veranschaulichung einer Maschine ausgerüstet mit einem beispielhaften offenbarten hydraulischen Hammer;
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2 ist eine Explosionsansicht einer exemplarisch offenbarten Hammeranordnung, die einen Teil des hydraulischen Hammers der 1 bilden kann; und die
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3 und 4 sind Teilschnitte und Querschnittsveranschaulichungen einer beispielsweise offenbarten Hammerhülse, die einen Teil der Hammeranordnung der 2 bilden kann.
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Detaillierte Beschreibung
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1 veranschaulicht eine Maschine 10 mit einem beispielhaft offenbarten Hammer 12, der mit der Maschine verbunden ist. Die Maschine 10 kann konfiguriert sein, um Arbeiten auszführen, die mit einer bestimmten Industrie, wie beispielsweise mit der Bergbauindustrie oder Bausindustrie assoziiert ist. Beispielsweise kann die Maschine 10 ein Baggerlader (wie in 1 gezeigt), ein Bagger, ein Kompaktlader oder eine andere Maschine sein. Der Hammer 12 kann schwenkbar mit der Maschine 10 durch einen Arm 14 und einen Träger 16 derart verbunden sein, dass der Hammer 12 angehoben werden kann, nach innen und außen bewegt werden kann, verdreht werden kann und nach links und rechts geschwungen werden kann. Es wird ins Auge gefasst, dass ein unterschiedliches Gelenkarrangement alternativ verwendet werden kann, wenn es erwünscht ist, den Hammer 12 in irgendeiner anderen Art und Weise zu bewegen.
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Der Hammer 12 kann einen Außenmantel 18 mit einer Betätigeranordnung 20 angeordnet innerhalb des Außenmantels 18 aufweisen. Der Außenmantel 18 kann die Betätigeranordnung 20 mit dem Träger 16 verbinden, um einen Schutz für die Betätigeranordnung 20 vorzusehen. Ein Arbeitswerkzeug 22 kann betriebsmäßig mit einem Ende der Betätigeranordnung 20 verbunden sein, und zwar entgegengesetzt zum Träger 16 und kann von dem Außenmantel 18 vorspringen. Es wird ins Auge gefasst, dass das Werkzeug 22 irgendeine bekannte Konfiguration haben kann. In dem offenbarten Ausführungsbeispiel ist das Werkzeug 22 ein Meißelstift.
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Wie in der Explosionsansicht der 2 gezeigt, kann die Betätigeranordnung 20 einen Rahmen 24 mit einem Bodenende 26 und einem entgegengesetzten oberen Ende 28 aufweisen. Eine Büchse 30 kann innerhalb des Bodenendes 26 angeordnet sein und ein Schlagsystem 32 kann innerhalb des oberen Endes 28 untergebracht sein. Die Büchse 30 kann zur Aufnahme des Werkzeugs 22 (vgl. 1) konfiguriert sein und ein Stift 34 kann das Werkzeug 22 und die Büchse 30 innerhalb des Rahmens 24 befestigen. Ein Kopf 36 kann das obere Ende 28 des Rahmens 24 abschließen, wodurch das Schlagsystem 32 umschlossen wird und ein oder mehrere mit Gewinde versehene Befestiger 38 können den Kopf 36 am Rahmen 24 starr befestigen.
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Das Schlagsystem 32 kann eine Anordnung aus Komponenten sein, die koaxial innerhalb des Rahmens 24 angeordnet sind und die zusammenarbeiten, um eine vertikale Hin- und Herbewegung eines Werkzeugs 22 innerhalb der Büchse 30 zu bewirken. Speziell kann das Schlagsystem 32 unter anderem eine Akkumulatormembran 40, eine Hülsenauskleidung 42, eine Hülse 44, einen Kolben 40, ein Ventil 48 und einen Dichtungsträger 50 umfassen. Die Akkumulatormembran 40 kann innerhalb des Rahmens 24 angeordnet sein, die Hülsenauskleidung 42 kann innerhalb der Akkumulatormembran 40 angeordnet sein, die Hülse 44 kann innerhalb der Hülsenauskleidung 42 angeordnet sein und der Kolben 46 kann innerhalb der Hülse 44 angeordnet sein. Der Dichtungsträger 50 kann über einem Basisende des Kolbens 46 angeordnet sein, um eine Umschließung zu bilden und Ventil 48 kann konfiguriert sein, um axial auf- und abwärts innerhalb der Umschließung zu gleiten. Das Ventil 48 und der Dichtungsträger 50 können vollständig innerhalb des Kopfes 36 angeordnet sein, wohingegen die Akkumulatormembran 40, die Hülse 44 und die Hülsenauskleidung 42 vollständig innerhalb des Rahmens 24 angeordnet sein können. Der Kolben 46 kann konfiguriert sein, um innerhalb sowohl des Rahmens 24 und des Kopfes 36 zu gleiten, und zwar während des Betriebs, wobei ein Schlagende des Kolbens 46 wiederholt ein Innenende des Arbeitswerkzeuges 22 (vgl. 1) kontaktiert.
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Die Akkumulatormembran 40 kann ein flexibler Schlauch sein konfiguriert, um eine Menge von Druckströmungsmittel zu enthalten, die ausreicht, um den Kolben 46 durch mindestens einen Hub (Schlag) hindurch anzutreiben. Das Strömungsmittel kann innerhalb eines Ringraums gehalten sein, der gebildet ist zwischen einer Innenwand der Akkumulatormembran 40 und einer Außenwand der Hülsenauskleidung 42. Eine Tasche kann außerhalb der Akkumulatormembran 40 (das heißt zwischen einer äußeren ringförmigen Wand der Akkumulatormembran 40 und einer inneren ringförmigen Wand des Rahmens 24) gebildet sein und kann konfiguriert sein, um ein unter Druck stehendes Gas darinnen aufzunehmen. Das unter Druck stehende Gas kann als eine Feder verwendet werden, um die Akkumulatormembran 40 selektiv radial nach innen zu pressen, wodurch das Volumen der Akkumulatormembran 40 kontrahiert wird und weiterhin Strömungsmittel darin unter Druck gesetzt wird.
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Eine exemplarische Hülse 44 ist in den 3 und 4 gezeigt. Wie man am besten in diesen Figuren erkennt, kann die Hülse 44 ein hohler, relativ starrer Schlauch bzw. ein hohles, relativ starres Rohr sein mit einem Bodenende 42 angeordnet nahe dem Werkzeug 22 (vgl. 1) und mit einem oberen Ende 54 angeordnet weg vom Werkzeug 22. Eine erste ringförmige Ausnehmung 56 kann um die Hülse 44 am Bodenende 52 geformt sein und kann konfiguriert sein, um eine nach innen vorspringende Lippe der Akkumulatormembran 40 aufzunehmen, wodurch eine Strömungsmitteldichtung geschaffen wird zwischen der Hülse 44 und der Akkumulatormembran 40. Das obere Ende der Hülse 44 kann stufenförmig sein und einen kleineren Durchmesserteil 58 aufweisen, der von einem größeren Durchmesserteil 60 vorsteht. Ein einen kleineren Durchmesser aufweisender Teil kann innerhalb des Dichtungsträgers 50 (vgl. 2) aufgenommen werden, während der größere Durchmesserteil 60 innerhalb des Kopfes 36 aufgenommen werden kann. Eine zweite ringförmige Ausnehmung 62 kann um die Hülse 44 herum ausgebildet sein, und zwar mit einem einen größeren Durchmesser aufweisenden Teil 60 und ferner konfiguriert zur Aufnahmen von Druckströmungsmitteln zur Verwendung beim automatischen Abschalten des Hammers 12 während des Materialdurchbruchs (weiter unten mehr ins einzelne gehend erläutert).
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Die Hülse 44 kann eine Vielzahl von radial orientierten Durchlässen aufweisen, axial orientierte Durchlässe und interne Ringnuten ausgeformt darin. Beispielsweise können siebzehn unterschiedlich radial orientierte Durchlässe 64 und drei unterschiedlich axial orientierte Durchlässe 66, 68 und 70 in dem oberen Ende 54 geformt sein. Zudem können vier unterschiedliche ringförmige Nuten 72, 74, 76 und 78 intern an einer Stelle zwischen dem Boden und oberen Enden 52, 54 geformt sein. Die Durchlässe 64 können sich von der äußeren Ringoberfläche des einen größeren Durchmesser besitzenden Teils 60 radial nach innen zur Bohrung der Hülse 44 erstrecken und können normalerweise durch das Ventil 48 innerhalb der Hülse 44 (vgl. 2) blockiert sein. Die Durchlässe 66, 68 und 70 können sich von einer freiliegenden Stirnfläche der Hülse 44 am oberen Ende 54 aus erstrecken, und zwar axial nach unten (relativ zur perspektivischen Darstellung der 3) zu einer Stelle unmittelbar benachbart zu dem einen größeren Durchmesser aufweisenden Teil 60 (das heißt zu einer Seite des einen größeren Durchmesser aufweisenden Teils 60 am dichtesten am Bodenende 52). Durchlässe 66, 68 und 70 können nach außen ungerichtet sein an ihren internen Enden durch die äußere Ringoberfläche der Hülse 44 (beispielsweise über Radialbohrungen). Die Nuten 72, 74, 76 und 78 können in Querrichtung beabstandet und angeordnet sein in einer Ordnung beginnend mit Nute 72 am nächsten zum oberen Ende 54 und Nute 78 am nächsten zum Bodenende 52. Die Nuten 72 bis 76 können eine im Wesentlichen identische Geometrie besitzen, wohingegen die Nut 78 eine größere Breite und/oder Tiefe haben kann.
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Die Hülse 44 kann auch eine Vielzahl von sich längs erstreckenden Kanälen aufweisen, die innerhalb ihrer Außenringoberfläche geformt sind, die die Durchlässe 64 bis 70 und Nuten 72 bis 78 verbinden. Diese Kanäle können beispielsweise vier größere Kanäle 80 aufweisen, einen ersten kleinere Kanal 82, einen zweiten kleineren Kanal 84 und einen dritten kleineren Kanal 86. Jeder der Kanäle 80 bis 84 kann nach innen umgeleitet sein (beispielsweise durch Radialbohrungen), und zwar an ihren unteren Enden (das heißt den Enden, die am dichtesten zum Bodenende 52 angeordnet sind), um strömungsmittelmäßig in Verbindung zu sein mit der Bohrung der Hülse 44. Jeder der Kanäle 80 kann ein oberes Ende im allgemeinen zusammenfallend mit einem der Radialdurchlässe 64 aufweisen, und zwar mit der Funktion die speziellen Radialdurchlässe 64 (und Hochdruckeinlassströmungsmittel) mit der ringförmigen Nut 78 am unteren Ende zu verbinden. Der Kanal 82 kann den Axialdurchlass 66 mit einer Ringnut 74 verbinden. Der Kanal 84 kann den Axialdurchlass 68 mit der Ringnut 72 verbinden. Der Kanal 86 kann den Axialdurchlass 70 mit Ringnut 76 verbinden. Axialdurchlass 70 kann auch mit Ausnehmung 62 in Verbindung stehen.
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Die Kanäle 80 bis 86 können Teile von entsprechenden Durchlässen bilden. Speziell, während des Zusammenbaus des Schlagsystems 32, kann die Hülsenauskleidung 42 erweitert werden (beispielsweise durch Erwärmen), kann über der Hülse 44 angeordnet werden und kann dann schrumpfen (beispielsweise durch Abkühlung) zurück auf ihre ursprüngliche Form. Wenn die Hülsenauskleidung 42 auf die Hülse schrumpfgepasst wird, so kann die Hülsenauskleidung 42 die Außenoberfläche der Hülse 44 ringförmig zusammendrücken. Bei dieser Konfiguration kann eine Innenoberfläche der Hülsenauskleidung 42 zusammen mit Kanälen 80, 82, 84 und 86 jeweils Durchlässe 88, 90, 92 und 94 bilden. Die Durchlässe 88 können Druckdurchlässe sein, der Durchlass 90 kann Pilotdurchlass sein. Der Durchlass 92 kann ein Abflussdurchlass sein. Der Durchlass 94 kann ein Abschaltdurchlass sein. Dieses Verfahren der Durchlassbildung kann schneller und weniger teuer sein als das Bohren von Durchlässen bzw. Bohrungen in einer Wand der Hülse 44 und kann komplexe bzw. komplizierte Durchlassbahnen gestatten. Zudem kann die Hülse 44 in der Lage sein dünnere Wände zu besitzen, was eine ein geringeres Gewicht besitzende Komponente zur Folge hat. Die Kanäle 80 bis 86 und die entsprechenden Durchlässe 88 bis 94 können spiralförmig um die Hülse 44 verlaufen. Insbesondere kann jeder der Kanäle 80 bis 86 um ungefähr 45° bis 135° (beispielsweise ungefähr 90°) spiralförmig entlang ihrer Länge verlaufen und eine Querbeabstandung zwischen benachbarten Kanälen kann im Wesentlichen konstant bleiben. Diese spiralförmige Anordnung der Kanäle 80 bis 86 kann eine gewünschte Steifheit der Hülse 44 (entgegengesetzt zu Gerad-Kanälen) aufrecht erhalten, was weniger Deformation der Hülse 44 (beispielsweise der Rundheit der Innenbohrung der Hülse 44) zur Folge hat, wenn die Durchlässe 88 bis 94 unter Druck gesetzt werden. In dem offenbarten Ausführungsbeispiel kann der Kanal 84 sich um mehr als 90° spiralförmig erstrecken und kann sich auch weiter zum Bodenende 52 hin erstrecken als irgendeiner der anderen Kanäle. Beispielsweise kann der Kanal 84 spiralförmig konzentrisch mit den anderen Kanälen entlang der Längen der anderen Kanäle verlaufen und sodann die Spirale um weitere 360° (beispielsweise zur Bildung eines vollständigen Zirkels fortsetzen), und zwar bis zu einer Stelle unterhalb der anderen Kanäle. Diese Extraspiralform unterhalb der anderen Kanäle kann dem Kanal 84 und dem Durchlass 92 gestatten als eine Leckpfad für jedwede Flüssigkeit zu wirken, die von den anderen Durchlässen entweicht.
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In einem weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsbeispiel kann der Kanal 84 sich spiralförmig konzentrisch mit den anderen Kanälen entlang der Länge der anderen Kanäle erstrecken und dann mit der gleichen Orientierung die Spiralform fortsetzen. Das heißt, der Kanal 84 in diesem Ausführungsbeispiel kann nur spiralförmig um ungefähr 100° verlaufen. Diese zusätzliche Spiralbildung unterhalb der anderen Kanäle kann dem Kanal 84 und dem Durchlass 92 noch immer gestatten als ein Leckpfad zu dienen, aber die begrenzte Spiralform von ungefähr 100° mit dem gleichen Winkel kann leichter herstellbar sein.
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In dem offenbarten Ausführungsbeispiel sind die Kanäle 80 bis 86 mittels eines Fräsverfahrens geformt. Beispielsweise kann jeder der Kanäle 80 bis 86 mit einem Kugelendfräser derart herausgeschnitten werden, dass ein Querschnitt jeden Kanals im allgemeinen kreisförmig ist (das heißt derart, dass ein Boden der Kanäle 80, 86 kurvenförmig ist). Diese Kurvenform kann helfen, die Bildung von Beanspruchuungsanstiegen innerhalb der Hülse 44 zu reduzieren, die zum vorzeitigen Ausfall bei starker Belastung führen könnten. In dem offenbarten Ausführungsbeispiel werden die Kanäle 80 während eines einzigen Bearbeitungsdurchgangs unter Verwendung eines Kugelendfräsers mit einem Durchmesser von ungefähr 30 Millimeter hergestellt. Die Tiefe des Kugelendfräsers zur Erzeugung der Kanäle 80 kann derart gesteuert werden, dass eine sich ergebende Breite der Kanäle 80 ungefähr zwei Drittel des Durchmessers des Endfräsers (beispielsweise ungefähr 20 Millimeter) ist. Die Kanäle 82 bis 86 können im Wesentlichen identisch sein und hergestellt werden, beispielsweise während eines einzigen Bearbeitungsdurchgangs mit einem Kugelendfräser mit einem Durchmesser von ungefähr 12 Millimeter. Die Kanäle 82 bis 86 können jeweils eine Breite von ungefähr 10 Millimeter besitzen.
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Die verschiedenen Leitungen des Schlagsystems 32 können selektiv mit unter Druck stehendem Öl gefüllt werden oder abgelassen werden, um die Bewegung des Kolbens 46 (vgl. 2) zu bewirken. Speziell kann ein Einlass 96 und ein Auslass 98 (nur in 2 gezeigt) innerhalb des Kopfes 36 geformt werden und selektiv verbunden werden mit Ausnehmung 62, Durchlässen 64, Durchlässen 88 bis 94 und Ringnuten 72 bis 78 basierend auf einem Benutzerbefehl. Und, abhängig von den speziellen Verbindungen, die aufgebaut sind, kann sich der Kolben 46 nach oben bewegen, nach unten bewegen oder gegenüber Bewegung blockiert sein.
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Beispielsweise basierend auf einem Befehl den Hammer 12 zu aktivieren, kann unter Druck stehendes Strömungsmittel gleichzeitig durch Einlass 96 zum Innenraum der Akkumulatormembran 40, zur Ausnehmung 62, zu Radialdurchlässen 64 und zu Durchlässen 80 geleitet werden. Der Raum zwischen der Akkumulatormembran 40 und der Hülsenauskleidung 42 kann zu dieser Zeit mit unter Druck stehendem Strömungsmittel gefüllt werden, und zwar für die weitere Verwendung beim schnellen Wiederauffüllen der anderen Leitungen, wenn dies erforderlich ist. Die nach innen gerichtete Strömung des Strömungsmittels durch die Durchlässe 64 zu der Bohrung der Hülse 44 kann zu dieser Zeit mit Ventil 48 mit seiner normalen ”Down” bzw. Abwärtsposition blockiert werden.
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Wenn Druckströmungsmittel nach unten durch die Durchlässe 88 fließt und radial nach innen zum Eintritt in die Ringnut 68 umgeleitet wird, kann es gegen eine untere Schulter des Kolbens 46 drücken und die Aufwärtsbewegung des Kolbens 46 bewirken. Wenn der Kolben 46 sich nach oben bewegt, so können die Ringnuten 76, 74 und 72 sequenziell freigelegt oder abgedeckt werden und strömungsmittelmäßig verbunden werden mit der Ringnut 78, und zwar über die Bohrung der Hülse 44. Wenn die Ringnut 78 strömungsmittelmäßig mit Ringnut 74 verbunden ist, so kann Druckströmungsmittel durch den Durchlass 90 fließen und auf das untere Ende des Steuerventils einwirken, was bewirkt, dass das Steuerventil 48 sich nach oben bewegt und die Radialdurchlässe entblockiert. Wenn dies eintritt, kann Druckströmungsmittel an den Radialdurchlässen 64 nach innen fließen zur Bohrung der Hülse 44 am oberen Ende 54 und kann gegen eine obere Schulter des Kolbens 46 pressen, was den Kolben 46 zurück nach unten drückt. Jedoch wegen eines Ungleichgewichts der Kräfte an und/oder des Aufwärts-Bewegungsmoments des Kolbens 46 zu dieser Zeit, kann die nach unten gerichtete Kraft erzeugt durch das Strömungsmittel, welches durch die Durchlässe 64 fließt, noch nicht groß genug sein, um die Bewegung des Kolbens 46 anzuhalten oder umzukehren.
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Die weitere Aufwärtsbewegung des Kolbens 46 kann schließlich eine strömungsmittelmäßige Verbindung der Ringnut 78 mit der Ringnut 72 hervorrufen. Wenn dieses eintritt kann Druckströmungsmittel von der Bohrung der Hülse 44 an der unteren Schulter des Kolbens 46 nach oben durch die Ringnut 72 und Durchlässe 92 und 68 zum Auslass 98 fließen, wodurch ein Druck des auf die untere Schulter des Kolbens 46 wirkender Druck reduziert wird. In dieser Situation mit dem Druckströmungsmittel noch immer auf die obere Schulter des Kolbens 46 einwirkend kann der plötzliche Abfall des Drucks an der unteren Schulter des Kolbens 46 ein Kraftungleichgewicht erzeugen, welches die Abwärtsbewegung des Kolbens 46 hervorruft.
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Der Kolben 46 kann sich zurück nach unten bewegen bis die Ringnuten 72, 74 und 76 sequentiell abgedeckt und von Verbindung mit Ringnut 78 durch Kolben 46 blockiert werden. Wenn die Ringnut 74 gegenüber der Verbindung mit der Ringnut 78 blockiert ist, so kann dem Ventil 48 gestattet sein und/oder es wird gezwungen sich nach unten in seine normale Position zu bewegen, um die Verbindung des Radialdurchlässe 64 mit der Bohrung der Hülse 44 und der oberen Schulter des Kolbens 46 abzuschneiden, wodurch der Zyklus erneut gestartet wird.
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Wenn während der Verwendung des Hammers 12 das Werkzeug 22 plötzlich durch das Material, welches gemeißelt wird, bricht, so kann sich das Werkzeug 22 in eine voll ausgefahrene Position bewegen. Wenn dies auftritt, so kann das unter Druck stehende Strömungsmittel innerhalb der Ringnut 76 mit der oberen Schulter 46 in Verbindung gebracht werden, was eine Aufwärts- bzw. Rückbewegung des Werkzeugs 22 verhindert. In dieser Situation kann es erforderlich sein, den Hammer 12 zurückzusetzen bevor weiterer Betrieb möglich ist. Das heißt, das Arbeitswerkzeug 22 muss mechanisch zurück in die Büchse 30 weit genug geschoben werden, dass die Ringnut 76 wiederum durch den Kolben 46 blockiert ist. Dies kann dadurch getan werden, dass man den Hammer 12 gegen das Erdmaterial zwingt, und zwar über Bewegung des Auslegers 14 und/oder der Stange 16 (vg. 1).
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Industrielle Anwendbarkeit
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Der offenbarte Hydraulikhammer kann eine hohe Effizienz und Dauerhaftigkeit besitzen. Speziell, da der offenbarte Hydraulikhammer kurze Strömungspfade besitzen kann, kann Strömungsmittel schnell innerhalb des Hammers fließen, was schnelle Bewegungen des assoziierten Werkzeugs zur Folge haben kann. Schnelle Werkzeugbewegungen können eine hohe Produktivität der zugehörigen Maschine ermöglichen und dadurch die Effizienz des Fräsprozesses erhöhen. Ferner gilt, dass die Spiralkonfiguration der Durchlässe 88 bis 94 eine erforderliche Steifheit der Hülse 44 vorsehen kann, was die Dauerhaftigkeit des Hammers verbessert.
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Der Fachmann erkennt, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem Hammer gemäß der Offenbarung vorgenommen werden können. Andere Ausführungsbeispiele des Hammers erkennt der Fachmann bei Betrachtung der Beschreibung und bei der Ausführung des Verfahrens sowie der Verwendung des Systems, was hier offenbart ist. Die Beschreibung und die Beispiele sollen nur als beispielhaft angesehen werden, wobei sich der wahre Bereich der Erfindung aus den folgenden Ansprüchen und ihren Äquivalenten ergibt.
