DE1503222A1

DE1503222A1 - Hydraulisch betriebenes Werkzeug

Info

Publication number: DE1503222A1
Application number: DE19661503222
Authority: DE
Inventors: Edward Addison; Jackson John Peter
Original assignee: Vickers Ltd
Current assignee: Vickers Ltd
Priority date: 1965-04-23
Filing date: 1966-04-22
Publication date: 1969-04-03
Also published as: CH455675A; GB1125755A; US3404603A

Description

Dipl.-!ng. H. MITSCHERLICH ?^!Γ1ΐ«.,, ,.*λ. Telefon ■ Mund··* 0811/296684

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN PATENTANWÄLTE

Tickers Limited

Yickers House, Millbank Tower

Millbank

London, 3,WeI₁ England

Patentanmeldung

Hydraulisch betriebenes Werkzeug

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch betriebenes Werkzeug.

Bei der Erfindung ist folgendes vorgesehen; Ein hydraulisch betriebenes Werkzeug mit einem Gehäusekörper; eine doppeltwirkende Zylinder-Kolben-Anordnung in dem Gehäusekörper; Mittel, um bei einer hin- und hergehenden Relativbewegung von Kolben und Zylinder einen Werkzeugkopf so anzutreiben, daß er mit dem zu bearbeitenden Werkstück in Eingriff kommt; ein Einlaß zur Herstellung einer Verbindung mit einer Druckflüssigkeitsquelle, wobei in dem Gehäueekörper von dem genannten Einlaß zu der Zylinder-Kolben-Anordnung führende Leitwege vorgesehen sind} mit t den Leitwegen zusammenwirkende Ventileinrichtungen, die abwechselnd betätigt werden, um beim Betrieb des Werkzeugs den Einlaß mit

9098U/0725

dem einen bzw« dem anderen veränderlichen Kammervolumen der Zylinder-Kolben-Anordnung in Verbindung zu bringen, um einen Vorlauf- bzw« einen Rücklaufhub des Kolbens herbeizuführen; und eine hydraulische Federeinrichtung, die auf die selbe Flüssigkeit einwirkt, die auch für die Betätigung des Kolbens benutzt wird, wobei diese Flüssigkeit'in der hydraulischen Federeinrichtung schwach komprimiert wird durch ein Bauteil, das mit dem Kolben auf dessen Rücklaufhub hin zusammenarbeitet und dabei Energie speichert, die dann über die genannten Bauteile auf den Kolben übertragen wird, um dessen Vorlaufhub zu unterstützen.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den in der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen beispielsweise dargestellten Ausführungsformen sowie den Patentansprüchen.

In den Zeichnungen ist folgendes dargestellt:

Fig. 1 ist ein Axialschnitt durch einen hydraulischen Hammer, dessen Hittelteil in Ansicht wiedergegeben ist; Fig. 1A ist ein Axialschnitt in größerem Maßstab von dem Mittelr teil des in Fig, 1 dargestellten Hammers; Fig· 2 1st eine Seitenansicht des Hammers der Fig» 1, teilweise in eehaittbildlioher Darstellung; Fig« 3 ist ein Schnittbild eines hydraulischen FlÜssigkeitespeichers, wie er in dem in Fig. 1 dargestellten Hammer eingebaut ist·

90&8U/0725

In der folgenden Beschreibung wird das rechte Ende des in fig· 1 dargestellten Hammers als das untere und das linke Ende als das obere Ende des Hammers bezeichnet.

Der Hammer nach Jig, 1 und 1A hat einen zylindrischen Gehäusekörper 1 mit einer axialen Bohrung 1a, in der eine Hülse 2 gleitend angeordnet ist. Sie Hülse 2 hat einen überall gleichen Außendurchmesser, aber ihr Innendurchmesser ist in dem Mittelteil 2a geringer als in dem unteren Endteil 2b und dem oberen Endteil 2c. Die Hülse 2 hat daher eine untere Schulter 2d und eine obere Schulter 2e an der Verbindungsstelle der Teile 2a und 2b bzw. 2a und 2c. Die Enden der Hülse sind abgekantet. Ein doppelt wirkender Kolben 3 befindet sich mit engem Gleitsitz in dem Hittelteil 2a der Hülse 2; er hat die Gestalt eines zylindrischen Blockes mit einer flachen ringförmigen Ausnehmung 4 am Mittelteil. Von unteren Ende des Kolbens 3 aus erstreckt sich eine Stange 5 bis über den Gehäusekörper 1 hinaus, mit engem Gleitsitζ in dem Ringstutzen 6a einer Verschlußkappe 6. Der Ringstutzen 6a paßt in den unteren Endteil 2b der Hülse 2 und ein O-Ring 7 in einer Ringnut der Verschlußkappe 6 besorgt die Abdichtung zwischen der letzteren und dem Gehäusekörper 1· tine Druckplatte 8 in der Form einer Scheibe mit einem verstärkten Mittelteil, der zur Aufnahme der Stange 5 mit einer öffnung versehen ist, schließt das unter·

9098U/0725

Ende des Gehäusekörpers 1 ab und hält die Verschlußkappe 6 in ihrer richtigen Lage gegen den Gehäusekörper 1 angezogen. Eine um die Stange 5 herumgelegte Dichtungswulst 8a ist in eine Ausnehmung im unteren Ende der Verschlußkappe 6 eingelegt, und der verstärkte Mittelteil der Deckplatte 8 ist in diese Ausnehmung eingeführt, um die Dichtungswulst darin festzuhalten. Auf diese Weise entsteht um die Stange 5 herum ein Kammerraum 9 zwischen der unteren Endfläche des Kolbens 3, der Endfläche des Ringstutzens 6a und der Innenwandung der Hülse 2.

Von der oberen Endfläche des Kolbens 3 geht eine Stange 10 aus, deren Querschnittsfläche größer ist als die der Stange 5 und die mit engem Gleitsitz in einem Ringstutzen 11a einer Kappe 11 angeordnet ist, die das obere Ende des Gehäusekörpers/abdeckt. Der Ringstutzen 11a sitzt in dem oberen Endteil 2c der Hülse2, Um die Stange 10 herum entsteht dabei ein Kammerraum 12 zwischen der oberen Endfläche des Kolbens 3, der Endfläche des Ringstutzens 11a und der Innenwandung der Hülse 2,

13a
Eine mit Handgriffen/versehene domförmige Kuppel 13 schließt sich an die Kappe 11 an. Die Kuppel 13, die Kappe 11 und der Gehäusekörper 1 sind durch Bolzen 14 miteinander verbunden, und ein Zylinderblock 15 ist mit seinem Ringflansch 15 a zwischen dem Gehäusekörper 1 und der Kappe 11 eingespannt, wobei der Flansch 15a in einer zylindrischen Ausnehmung der Kappe 11

9098U/0725

dichtsitzend untergebracht ist. Eine Dichtung 16 ist zwischen der unteren Fläche des Flansches 15a und der Kappe 11 angeordnet, eine Dichtung 17 zwischen der oberen Fläche des Flansches 15a und der Grundfläche der Kuppel 13. Die Stange 10 läuft frei in dem Zylinderblock 15 in einer Ausnehmung, die einen zylindrischen Kammerraum 15b bildet, und ein hydraulischer Federkolben 18 mit einer Kappe 18a an seinem oberen Ende erstreckt sich von dem oberen Ende der Stange 10 durch eine axiale Bohrung in den Zylinderblock 15, die als Führung für den Kolben 18 dient, in den Kammerraum 19 hinein, der zwischen der Kuppel 13 und dem Zylinderblock 15 gebildet wird. Der Kammerraum 19 ist mit einer unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit gefüllt. Ein Zylinderblock 20 am unteren Ende der Stange 18 ist in einen T-förmigen Schlitz 21 im oberen Ende der Stange 10 eingeschlossen, wobei der Schlitz eine Schlüpfverbindung zwischen dem Kolben 18 und der Stange 10 herstellt. Es besteht dabei ein Spiel zwischen dem Kolben 18 und dem T-förmigen Schlitz 21 sowie zwischen dem Zylinderblock 20 und den Enden des transversal verlaufenden Teils des T-förmigen Schlitzes 21. Der Schlitz 21 steht über einen axialen Durchlaß 22 in der Stange 10 und radiale Durchlässe 23 in dem Kolben 3 mit der ringförmigen Ausnehmung 4 in Verbindung. Der Kolben 18 hat radiale Durchlässe 24 an einem in der Mitte seiner LängserStreckung liegenden Punkt, die in einen axialen Durchlaß 25 einmünden, der sich seinerseits durch die Kappe 18a

9098U/072S

hindurch zum oberen Ende des Kolbens 18 hin erstreckt, um sich dort zu dem Kammerraum 19 hin zu öffnen. Am Scheitel der Kuppel gegenüber dem oberen Ende der Stange 18 ist ein Entlüftungsstopfen vorgesehen. Ein schräg verlaufender Durchgang 27 am Unterteil der Kuppel führt von dem Kammerraum 19 zu einem Rückschlagventil 28, das in dem Flansch 15a des Zylinderblocks 15 untergebracht ist. Das Ventil 28 stellt unter der Spannung einer Feder 29, so daß es sich gegen das obere Ende einer durch den Flansch 15a hindurchführenden Öffnung

30 anlegt, wobei das untere Ende der Öffnung 30 in eine sich radial erstreckende, am Unterteil des Zylinderblocks 15 angeordnete Ausnehmung einmündet.

Am oberen Ende des G-ehäusekörpers 1 ist eine Anschlußbuchse

31 für eine (nicht dargestellte) Druckmittelleitung angeordnet. Am Unterteil dieser Buchse befindet sich ein Kammerraum 32, in dem ein Ventilkonus 33 angeordnet ist, der mittels einer Feder 34 gegen einen Ventilsitz 35 gedrückt wird. Eine Stange 36 zum Anheben des Ventilkonusses 33 wird parallel zur Hammerachse in einer Bohrung geführt, die durch den Gehäusekörper 1, die Kappe 11, den Flansch 15a und das Unterteil der Kuppel hindurch geführt wird, und sie wird mit Hilfe eines Hebels betätigt, der kippbar an einem der Handgriffe 13a angelenkt ist. Der Ventilsitz 35 befindet sich am unteren Ende des zylindrischen Kammerraums 38, dessen Achse parallel mit der

9098U/0725

Hammerachse verläuft. Das untere Ende der Stange 36 tritt durch diesen Kammerraum 38 hindurch, der oben abgeschlossen ist. Koaxial in diesem Kammerraum 38 ist eine mit Löchern versehene Röhre 39 angeordnet, die von der zylindrischen Wandung dee Kammerraums 38 beabstandet ist. Die Röhre 39 ist gelagert mit Hilfe einer in dem Gehäusekörper 1 am oberen Ende des Kammerraums 33 angeformten Ausnehmung 40, Ein zylindrisches Gazefilter 4I kleidet die Innenwandung der Röhre 39 aus und erstreckt sich d^ei über die Löcher der Röhre.

Ein Durchleb 42 führt von dem oberen Ende des Kammerraums 38 zu einer Ringnut 43, die in der Bohrung 1a des Gehäusekörpers herausgeformt int und die Hülse 2 aufnimmt. Ein Durchlaß 44 führt ungefähr von dem Unterende des Kammerraums 38 zu einer weiteren Ringnut 45, die in der Bohrung 1a herausgeformt ist. Zwischen den Ringnuten 43 und 45 befinden sich zwei weitere, aus der Bohrung 1a herausgeformte Ringnuten 46 und 47. Diese Ringnuten sind flacher als die Ringnuten 43 und 45. Dabei ist die Ringnut 46 über einen Durchlaß 48 mit einem Ringraum 49 verbunden, der zwischen dem unteren Ende des Gehäusekörpere 1 und der Kappe 6 liegt, und die Ringnut 47 über einen Durchlaß 50 mit einem Ringraum 51, der zwischen dem oberen Ende dee Gehäusekörpers 1 und der Kappe 11 liegt. Der Kammerraum 49 nimmt das untere Ende 26 der Hülse 2 auf, der Kammerraum 51 das obere Ende 25 der Hülse 2. Eine Ringnut 52 von ähnlicher

909814/0725

Form wie die Ringnuten 43 und 45 ist in der Bohrung 1a zwischen der Ringnut 45 und dem Kammerraum 49 herausgeformt. Eine ähnliche Ringnut 53 ist zwischen der Ringnut 43 und dem Kammerraum 51 herausgeformt· Beide Ringnuten 52 und 53 sind mit einer Auspuffleitung 54 verbunden, die parallel zu der Hammerachse verläuft und an ihrem oberen Ende in die Ausnehmung 15c und über diese in den Kammerraum 15b einmündet. Die in der Bohrung 1a des Gehäusekörpers 1 herausgeformten Ringnuten sind beiderseits von der Mittelebene zwischen den Ringnuten 46 und 47 symmetrisch angeordnet. Eine Auspuff- oder Rückleitungs-Anschlußbuchse 55 außen an dem Gehäusekörper 1 steht mit dem Durchlaß 54 in Verbindung, und ein Durchlaß 56 durch den Gehäusekörper 1 und die Kappe 6 stellt eine Verbindung her zwischen einer Ringnut 6b in der zylindrischen Innenfläche der Kappe 6 und der Auspuffleitung 54 und damit der Auspuffleitungs-Anschlußbuchse 55.

Ein Rohr 57 mit einem Plansch 57 a ist an der Unterseite der Platteß mit Bolzen 58 befestigt, die durch den Plansch 57a und die Platte 8 zum Eingriff in dem Gehäusekörper 1 hindurchgeführt sind. Dieses Rohr 57 umschließt einen Hammerkopf 59, der an dem unteren Ende der Kolbenstange 5 festgemacht ist. An dem unteren Ende der Stange 5 ist eine Ringkehle 60 angeformt, die von einem Schlitzkragen 61 umschlossen wird. Ein zylindrischer Kragen 62 hält den Schlitzkragen 61 auf dem Stangenende fest, und ein Haltering 63 ist in eine Ausnehmung am oberen Ende des Hammerkopfes

9098U/0725

_ 9 —

eingeschraubt, und zwar mit Spiel zwischen dem Ring und der Stange 5 sowie zwischen dem Ring und der gewölbten Außenfläche des Kragens 62, Der Ring 63 ist an dem Hammerkopf 59 mit Hilfe der Madenschraube 63a festgemacht, Bei dieser Anordnung ergibt sich eine gewisse !Freiheit der radialen Relativbewegung zwischen dem Hammerkopf 59 und der Stange 5, während der Kopf 59 gegen jegliche axiale Bewegung gegenüber der Stange 5 gesichert ist.

Ein Deckel 64 ist über das untere Ende des Rohres 57 geschweißt und ein Halterungs- oder Führungsteil 65 für den Werkzeugkopf ist unter dem Deckel 64 federnd angeordnet. Ein Werkzeugkopf 66 kann sich in einem begrenzten Ausmaß innerhalb dieses Halters 65 radial bewegen, wobei das obere Ende des Werkzeugkopfes durch den Deckel 64 und eine Pufferplatte 67 hindurchtritt, die auf einem Gummiring an der Unterseite des Deckels 64 aufliegt. Bolzen 69, die von dem Deckel 64 durch einen Plansch am oberen Ende des Halters 65 hindurchgehen, tragen je eine Scheibe 7ü, die mittels einer Mutter 71 im unteren Ende befestigt ist. Federn 72, die jeweils zwischen dem Flansch und der ihm zugeordneten Scheibe wirksam sind, pressen den Halter gegen den Deckel 64. Der Halter 65 hat Ansätze 73, zwischen denen eine Sicherungsklinke 74 schwenkbar angeordnet ist. Die Klinke 74 hat die Gestalt eines Winkelhebels und ist auf einem Achsstummel 75 montiert. Der längere Arm des Hebels erstreckt sich normalerweise aufwärts an der Seite des Halters 65 entlang, während der kürzere Arm einwärts gerichtet ist, so daß er mit dem

9098U/0725

- ίο -

Werkaeugkopf 66 an einer Stelle in Eingriff steht, die unterhalb eines an dem Werkzeugkopf angeformten Kragens 66a liegt. Durch diesen Kragen 66a wird nun beim Eingriff mit dem Halter 65 und der Klinke 74 die Bewegung des Werkzeugkopfes relativ zu dem Gehäizsekörper begrenzt« Zylir^drlache Ausnehmung 76 in df-.s. Halter 65 ist vorgesehen und ein in diese eingeführter Tauchkolben 77 wird mittels einer Feder 78 gegen die Unterseite das kürzeren Hebelarms der Klinke 74 gedrückt, so daß diese mit dem Werkzeugkopf 66 im Eingriff bleibt. Die Klinke 74 kann entgegen dem Uhrzeiger3inn gegen die Kraft einer Feder 78 verschwenkt werden, so daß der Werkzeugkopf 66 freigegeben wird (Fig. 2),

Die Hülse 2 weist Durchtrittsöffnungen auf, ,.ie mit den Nuten in der Zylinderwandung 1a des Gehäusekörpers 1 korrespondieren. Am oberen Ende des Teils 2a der Hülse, an die Schulter 2a angrsnr;endj sind in der Hülse 2 um deren Umfang herum verteilt Durchtritt soffnun gen 79 angeordnet, wobei ,,ede der Durchtrittsöffnungen in axialer Richtung gemessen halb so groß ist wie die Breite der Nuten 43 oder 53. Am unteren Ende des Teils 2a, an die Schulter 2d angrenzend, ist ein weiterer ähnlicher Satz von Durchtrittsöffnungen 80 vorgesehen, die halb so breit sind wie die Nuten 45 oder 52. Die stehengebliebenen Felder zwischen den Nuten 43 und 53 bzw. 45 und 52 haben jeweils eine axiale Ausdehnung, die der in der Axialrichtung der Hülse gemessenen Weite der Durchtrittsöffnungen 79 und 80 gleich ist. Zwischen den Durchtrittsöffnungen 79 und 80 sind an der äußeren Oberfläche des Teils 2a Ringnuten 81 und 82 herausgeformt, die die selbe

BAD ORIGINAL

9098U/072S

Breite haben wie die Nuten 46 und 47· Durchtrittsöffnungen 83 am unteren Ende der Nut 81 stellen zwischen dieser und der Hülse 2 eine Verbindung her. DurchtrittBÖffnungen 84 am oberen Ende der Nut 82 eteilen auch zwischen dieser und dem Innenraum der Hülse 2 eine Verbindung her. Die Nuten 81 und 82 haben einen Abstand voneinander, der gleich ist dem Abstand zwischen den Nuten 45 und 47, und die Durchtritteöffnungen 79 und 80 sind beiderseits von den Nuten 81 und 82 symmetrisch verteilt angeordnet, wobei das Symmetriezentrum für die Zentrierung der einander zugeordneten Lurchtrfttoöffnungen 79 und 80 dasselbe ist wie das Symmetriezentrum für die axiale Zentrierung der Nuten 43 und 52 bzw. 53 und "5.

Der in Pig. 3 dargestellte Energiespeicher dient zur Abschwächung von Druckstößen in der zu dem Hammer führenden Speiseleitung für die hydraulische Arbeitsflüssigkeit. Dieser Speicher liegt zwischen dem Kammerraum 38, der beim Betrieb des Hammers Hochdruckflüssigkeit enthält, und der Auspuffleitung 54. Ein Durchgang 85 führt aus dem Kammerraum 38 heraus; er weist an seinem dem Kannnerraum 38 abgekehrten Ende einen erweiterten Teil auf, in dem ein Kolben 86 mit engemGleitsitz angeordnet ist. Zwischen dem Durchgang 85 und der Auspuffleitung 54- liegt ein zylindrischer Karamerraum 87, in dem die Kolbenstange 88 des Kolbens 86 koaxial untergebracht let, wobei ihr dem Kolben 86 abgekehrtes Ende mit Gleit-

9098U/0725

sitz eingeführt ist in eine Ausnehmung eines Stopfens 89, der den Kammerraum 87 abschließt. Ein Stapel von federndem Unterlagscheiben 90, die die Stange 88 umschließen, ist so angeordnet, daß die. konvexen Flächen paarweise einander gegenüberliegen, so daß eine zwischen dem Kolben 86 und dem Stopfen 89 wirksame Federanordnung erteteht, die den Kolben 86 in den erweiterten Teil des Durchgangs 85 hineindrückt. Der Kammerraum 87 mündet über einen Auslaß 91 in die Auspuffleitung 54. Ein etwaiger Überdruck in dem Kammerraum 38 wird durch die Bewegung des Kolbesrns 86 gegen den Widerstand des Federscheibenstapels 90 absorbiert.

Zum Betrieb des Hammers wird ein Werkzeugkopf 66, der mit dem von dem Hammer zu bearbeitenden Werkstück in Eingriff steht, in den Halter 65 eingesetzt und dort mittels der Sicherheitsklinke 74 festgehalten. Eine Druckmittelspeiseleitung wird in die Anschluß-

buchse/eingeführt, z. B. mittels einer selbstdichtenden Kupplung, und eine Rücklaufauspuffleitung wird an die Buchse 55 angeschlossen.

Im folgenden soll nun ein vollständiger Arbeitszyklus des Hammers beschrieben werden, und zwar beginnend mit der in Fig. 1 wiedergegebenen Ausgangsstellung. Angenommen, der Yentilkonus 33 ist mittels des Hebels 37 von dem Ventilsitz 35 abgehoben. Die Hülse 2 befindet sich am Ende ihres Abwärtshubs, und der Kolben 3 am Ende seines Aufwärtshubs. Die Flüssigkeit in der Nut 51 steht unter

Auspuffdruck, wobei die Nut 51 über den Durchgang 50, die Nut 47, die Durchtrittsöffnungen 84, den Kammerraum 9 und die Durchtrittsöffnungen 80 mit der Auspuffleitung in Verbindung steht. Der Kammerraum 12 ist mit Hochdruckflüssigkeit gefüllt, die in den Kammerraum 12 über den Durchgang 42, die Ringnut 43 und die Durchtrittsöffnungen 79 eingetreten ist. Der Kammerraum 19 ist ebenfalls mit Hochdruckflüssigkeit gefüllt, und der Kolben 20 trägt also dazu bei, die Stange 10 nach unten zu drücken. Beim Betrieb kommt die Hauptkraftwirkung auf den Kolben 3 von dem Kolben 20 mehr von der Flüssigkeit in der Kammer 12. Die Nuten 45 und 53 sind durch die Außenfläche der Hülse 2 abgedeckt, das untere Ende des Kolbens 3 versperrt die Durchtrittsöffnungen 83, und die Flüssigkeit in dem Kammerraum 49 steht unter Auspuffdruck, während der Kammerraum 49 durch den Kolben 3, der die Durchtrittsoffnungen 83 verschließt, soeben von der über die Ausnehmung 4, die Durchgänge 23 und 22, den T-förmigen Schlitz 21 und den Kamraerraum 15b führenden Auspuffleitung gerade abgesperrt worden ist. Die Hochdruckflüssigkeit in dem Kammerraum 12 drückt auf die Schulter 2e und hält dabei die Hülse 2 gegen die Kuppe 6 gedrückt.

Wenn die Hochdruckflüssigkeit in dem Kammerraum 12 und der Kolben 18 die Stange 10 nach unten drücken, dann beginnt der Abwärtshub. Die Durchtrittsoffnungen 79 werden durch den sich abwärts bewegenden Kolben 3 sofort völlig freigegeben,, die Flüssigkeit wird aus dem Kammerraum herausgetrieben, und die Ausnehmung 4 in dem Kolben 3 kommt mit den Durchtrittsöffnungen 83 zur Deckung. Etwas Flüssigkeit

BAD ORIGINAL

9098U/0725 a «Λ f*

-H-

aus dem Kammerraum 9 tritt in die Auspuffrückführleitung ein, aber der größte Teil der Flüssigkeit tritt aus dem Kammerratna 9 über den Durchgang 54 und die Ausnehmung 15c in den Kammerraum 15b, der inzwischen von der Stange 10 freigegeben worden ist. Zugleich werden die Durchtrittsöffnungen 84 durch den Kolben 3 verschlossen; aber auch sie kommen sodann zur Deckung mit der Ausnehmung sobald die Durchtrittsöffnungen 83 anfangen, durch den Kolben 3 wieder versperrt zu werden. Bezüglich der Lage der Hülse 2 tritt keine Änderung ein, da die Hochdruckflüssigkeit noch auf die Schulter 2e einwirkt.

Die weitere Abwärtsbewegung des Kolbens 3 treibt mehr Flüssigkeit aus dem Kammerraum 9 in die Ausnehmung 15c und damit auch in den Kammerraum 15b, und sie öffnet zugleich wieder die Durchtrittsöffnungen 83. Damit wird Flüssigkeit vom Einspeisedruck über den Durchgang 48 in den Kammerraum 49 eingeführt, und diese Hochdruckflüssigkeit übt wegen der abgeschrägten Kante des Endes des Hülsenteils 2b auf die Hülse 2 einen nach oben gerichteten Druck aus, der größer ist als der auf die Schulter 2e ausgeübte Druck nach unten. Die Hülse 2 beginnt sich daher entgegengesetzt dem Kolben 3 nach oben zu bewegen. Öl aus dem Kammerraum 51 entweicht über den Durchgang 50 und die Austritt»öffnungen 84 in die Ausnehmung 4 und von da in die Durchlässe 23 und 22*

Wenn der Kolben 3 daa untere Ende seiner Abwärtsbewegung erreicht, hat, bewegt sich die Hülse 2 nach oben bis zum Anschlag an der

909814/0725

Kappe 11, wobei die Durchtrittsöffnungen 79 von der Nut 43 entfernt werden und mit der Nut 53 zur Deckung kommen, so daß der Kammerraum 12 sich über die Durchtrittsöffnungen 79, die Nut 53 und den Durchgang 54 zur Auspuffleitung hin öffnet. Die Nut 43 wird von der Aussenflache der Hülse 2 abgesperrt, aber die Nut 45 steht über die Durchtrittsöffnungen 80 mit dem Kammerraum 9 in Verbindung und daher wirkt Hochdruck-Flüssigkeit auf die untere Endfläche des Kolbens 3 ein und auf die Schulter 2d am un- : teren Ende des Mittelteils 2a der Hülse 2. Die Hülse 2 wird somit gegen die Kappe 11 gepreßt und der Kolben 3 beginnt seine rückläufige Aufwärtsbewegung. Am unteren Ende seines Hubs gibt der Hammerkopf 59 an den Werkzeugkopf 66 einen Stoß ab. Falls er eine gewisse Grenze überschreitet, wird der Kopf 59 von der Pufferplatte 67 abgefangen, die einen elastisch federnden Widerstand ausübt, weil sie auf den Gummiring 68 montiert ist. Der Deckel 64 bildet für die Pufferplatte 67 einen Endanschlag. Ebenso bewegt sich am unteren Hubende die Stange 10 so, daß der Block 20 oben auf dem transversal verlaufenden Teil des T-Schlitzes 21 liegen bleibt, da die Kappe 18a am oberen Ende des Kolbens 18 den Kolben festhält, bis der Kolben 3 unten angelangt ist.

Der Flüssigkeitsdruck in dem Kammerraum 9 treibt den Kolben 3 nach oben und Auspuffflüssigkeit aus der Kammer 12 wird durch die Durchtrittsöffnungen 79 hindurch über die Nut 53 zur Auspuffleitung 54 getrieben. Die Hülse 2 verbleibt in ihrer obersten Lage. Die Unterfläche des transversal verlaufenden Teils des

T-Schlitzes 21 kommt wieder zur Anlage an die Endfläche des Blocks 20 und treibt den Kolben 18 hinauf in die Kammer 19, wobei sie die Flüssigkeit in dieser Kammer komprimiert und für den Abwärtshub Energie speichert. Die Aufeinanderfolge der Vorgänge während der Rücklaufbewegung steht in Übereinstimmung mit der Aufeinanderfolge der entsprechenden Vorgänge beim Abwärtshub, und der Lagenwechsel der Hülse am Hubende verläuft ähnlich, wie er bereits beschrieben worden ist.

Der Abwärtshub verläuft, wie man ohne weiteres erkennt, schneller als der Aufwärtshub. Das kommt daher, daß der Abwärtshub durch den Flüssigkeitsdruck in der Kammer 19, der über den Kolbenblock 20 zur Wirkung gelangt, gefördert wird, sowie wegen des freieren Auspuffs, der durch den Kammerraum 9 entsteht und teilweise zu dem expansierenden Kammerraum 15B abgeleitet wird, statt gänzlich über den Durchgang 55 und den vollen Widerstand der Auspuffleitung abströmen zu müssen. In gleicher Weise hat der Kolben 3 bei seiner Rücklaufbewegung gegen die Wirkung der Druckflüssigkeit in dem Kammerraum 19 Arbeit zu leisten, und die Kolbenstange 10 hat Arbeit zu leisten beim Austreiben der Flüssigkeit aus der Ausnehmung 15b. Der Durchgang 54 hat die Wirkung einer Verflachung der Strömungsimpulse in der Auspuffleitung.

Falls die Druckdifferenz zwischen der Flüssigkeit in der Auspuffleitung 54 und der Kammer 19 unter einen bestimmten Wert

9098U/0725

fällt, öffnet das Rückschlagventil 28 die Öffnung 30, so daß ein etwaiger Ölverlust aus der Kammer 19 ausgeglichen wird. Flüssigkeit, die etwa aus dem Kammerraum 9 entlang der Stange zwischen dieser und dem Ringstutzen 6a der Kappe 6 heraustritt, wird über die Nut 6b und den Durchgang 56 zum Auspuff abgeführt. Flüssigkeit, die etwa über die Nut 6b hinaustritt, wird durch, die Dichtung 8a am Entweichen gehindert.

Die Flüssigkeit in dem Kammerraum 19 wird beim Aufwärtshub des Kolbens 18 verhältnismäßig langsam komprimiert, verglichen mit der Entspannung, die stattfindet, wenn sich der Kolben 18 in seiner Abwärtsbewegung befindet. Öl am Kolben 18 in dem engen Paßsitz im Block 15 sickert weg oder wird in unterschiedlichem Maße abgewischt, und das könnte möglicherweise zu einem Pumpeffekt führen, bei dem Öl aus dem Kammerraum 15b in den Kammerraum 19 eingebracht würde, wobei dann in dieser Kammer ein Flüssigkeitsdruck entstehen würde. Das hätte die unerwünschte Folge, daß die Federwirkung des Kolbens 18 härter würde. Die Durchlässe 25 und 24 erlauben einen etwaigen Druckflüssigkeitsüberschuß aus dem Kammerraum 19 beim Tiefpunkt des Hammerhubs an den Kammerraum zu entweichen.

Die bei einem Hammer der vorstehend beschriebenen Art benutzte Flüssigkeit muß eine gewisse Kompressibilität aufweisen, um die Bewegung des Kolbens 18 zu gestatten. Ein normales Mineralöl,

9098U/072S

dessen Kompressibilität so groß ist, daß die Volumenänderung "bei einem Druck von ca. 70 kg/cm (1000 p.s.i.) 1/2 io beträgt, hat sich als- brauchbar erwiesen. Beispielsweise ergibt bei einem Kolben von ca. 14 mm (9/16 in.)

2 2

Durchmesser (ca. 1,6 cm (.249 ins. ) Kolbenquerschnittsfläche) bei einem Kolbenhub von ca. 5 cm (2 in.) in einem

■2

Kammerraum 19 von ca 410 cm (25 cubic inch) die Kompression um ca 8,2 cm (.498 in, ) einen Spitzendruck von

2
ca. 280 kg/cm (3,990 p.s.i.) und eine Federungshärte von ca« 90 kg/cm (496 lbs/inch).

Die Anordnung der Durchtrittsöffnungen in der Hülse 2 ist als symmetrisch dargestellt worden. Zur Erhöhung des Geschwindigkeit sunt er schiedes zwischen der Abwärts-und der Aufwärtsbewegung könnte das System der Durchtrittsöffnungen in der Weise modifiziert werden, daß sich eine asymmetrische Anordnung ergibt, oder an dem Kolben 3 könnte die obere Endfläche hinterschnitten sein, so daß beim Abwärtshub die Durchtrittsöffnungen 83 früher frei werden und dadurch die Hülse 2 früher verschoben wird.

9098U/0725

Claims

Λ.

1. hydraulisch betriebenes Werkzeug mit einem Gehäusekörper, — 'einer doppelt wirkenden Kolben-Zylinder-Anordnung in dem Gehäusekörper und Mitteln, durch die bei einer Hin- und Her-Relativbewegung zwischen dem Kolben und dem Zylinder auf einen Werkzeugkjibpf ein Bewegungsimpuls übertragen wird, ■ so daß der Werkzeugkopf mit dem Werkstück, das durch das Werkzeug bearbeitet werden soll, in Eingriff kommt; ferner mit einem Einlaß zum Anschluß einer Druckflüssigkeitsspeiseleitung, wobei der Gehäusekörper Durchlässe aufweist, die den genannten Einlaß mit der Kolben-Zylinder-Anordnung in Verbindung bringen; schließlich mit einer Ventileinrichtung, die mit den Durchlässen in der Weise zusammenarbeitet, daß beim Betrieb des Werkzeugs der Einlaß abwechselnd mit dem einen und dem anderen der beiden sich ändernden Kammerräume der Kolben-Zylinder-Anordnung in Verbindung gebracht wird, so daß ein Vorwärts- bzw. ein Rücklaufhub des Kolbens herbeigeführt wird; gekennzeichnet durch eine hydraulisch wirkende Feder, die mit der selben Flüssigkeit arbeitet wie die, mittels derer der Kolben betätigt wird, wobei die Flüssigkeit in der Feder mittels eines Bauteils (18), das mit dem genannten Kolben zusammenarbeitet, bei dessen Rücklaufhub schwach komprimiert wird, so daß Energie gespeichert wird, die sonach über das genannte Bauteil (18) auf den Kolben übertragen wird, um dessen Vorwärtshut zu unterstützen.

BAD ORIGINAL

to

2. Hydraulisch betriebenes Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchgang (54) in dem Gehäusekörper 1 zwischen dem genannten anderen Kammerraum und einem weiteren Kammerraum (15V\ ausgeformt ist jenseits der genannten einen Kammer, in die sich eine Kolbenstange (JO) erstreckt, wobei die genannte Ventileinrichtung beim Betrieb des Werkzeugs diesen Durchgang (54) für den Torwärtshub des Kolbens öffnet, so daß Flüssigkeit aus der genannten anderen Kammer in die genannte weitere Kammer 05b) strömt und dabei auf die Endfläche des Kolbens einen Druck ausübt, um Rückdruckwirkungen zu verringern.

3. Hydraulisch betriebenes Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (18) aus einer Stange besteht, die mit der Kolbenstange (10) mit Spiel verbunden ist.

4. Hydraulisch betriebenes Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Durchgang(54) und der hydraulisch wirkenden Feder (19) ein Ventil (28) angeordnet ist, bei dessen Betätigung Flüssigkeit aus dem Durchgang (54) zu der hydraulisch wirkenden Feder Q9) gelangt, wenn der Flüssigkeitsdruck in dieser uiter einen vorbestimmten Wert absinkt.

5. Hydraulisch betriebenes Werkzeug nach Anspruch 2, 3, 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ^18) einen DurcMaß _V24,.;

(25) aufweist, dessen eines Ende für die Flüssigkeit in der hydraulischen Feder (19)geöffnet ist, während das andere linde

BAD ORIGINAL

9098U/0725

normalerweise durch den genannten Körper verschlossen ist, außer wenn der Kolben das Ende seines Vorwärtshubes erreicht und das andere Ende zu dem Kammerraum (15b^ hin geöffnet ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß ein etwaiger Fitissigkeitsüberschuß aus der hydraulischen Feder in den Kammerrs.um (15b) und von dort nach dem Durchgang (54) entweichen kann.

6, Hydraulisch betriebenes Werkzeug nach den Ansprüchen 2, 3,

4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Durchgang (54) eine Rückleitung (55) für die hydraulische Flüssigkeit herausführt,

mindestens einem

7. Hydraulisch betriebenes Werkzeug nach #ϋ£κχι der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder der Kolben-Zylinder-Anordnung aus einer Hülse (2) besteht, die hin und her bewegbar in dem tferkzeugkörper untergebracht ist, wobei die Ventileinrichtung aus Durchtrittsöffnungen der Hülse, dem Kolben selbst sowie den Durchlässen im Gehäusekörper besteht und die Anordnung so getroffen ist, daß beim Eetrieb, wenn der Einlaß mit der genannten Speiseleitung verbunden ist, das Durchlaß- und Cffnungssystem die Flüssigkeit so leitet, daß der Kolben und die Hülse bewegt werden, wobei der Kolben mit dem üffnungs-

ORIGINAL

9098U/072S

15Q3222 ι*

-A-

system so zusammenarlDeitet, daß die Bewegung der Hülse gesteuert wird, während das Öffnungssystem in der Hülse mit dem Durchlaß syst em so zusämmenar"beitet, daß die Bewegung des Kolbens gesteuert wird.

mindestens eineij

8. Hydraulisch betriebenes Werkzeug nach $fexbem der Torhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine Kolbenstange (5) aufweist, die sich durch den genannten anderen Kammerraum (15b) hindurch erstreckt, sowie einen Hammerkopf (59)> der an dem freien Ende der Kolbenstange (5) angebracht ist.

Den Patentanwalt

9098U/072S