DE19628815A1 - Schutzvorrichtung an einem fluidbetriebenen Schlagwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung an einem fluidbetriebenen Schlag­ werk mit einem mit diesem verbundenen Gehäuseteil, der das Schlagwerk zumin­ dest stirnseitig gegen die Außenumgebung abschirmt und in welchen ein vom Schlagwerk angetriebenes Schlagwerkzeug hineinragt. Das Gehäuseteil weist an seiner Durchtrittsöffnung für das Schlagwerkzeug eine Außendichtung auf, die das Schlagwerkzeug quer zu seiner Längsachse allenfalls mit geringem Abstand umschließt und in dieser Querrichtung beweglich ausgebildet ist.

Mittels eines fluiden Druckmittels angetriebene Schlagwerke, deren Schlagwerk­ zeuge in den meisten Fällen aus einem ein Einsteckwerkzeug bildenden Meißel bestehen, werden überwiegend zur Materialzertrümmerung eingesetzt. Dabei fällt neben dem in groben Stücken gebrochenen Material auch Gesteinsstaub mit Kornanteilen bis zur Größe von einigen Millimetern an. Da dieser Gesteinsstaub in den meisten Fällen einen hohen Anteil an verschleißfördernden Werkstoffen (beispielsweise Quarz) beinhaltet, hat sein Eindringen in die Werkzeugführung einen erhöhten Verschleiß und möglicherweise den vorzeitigen Ausfall der betrof­ fenen Bauelemente zur Folge.

Zum Schutz der Werkzeugführung gegen das Eindringen von Verschmutzungen ist bereits die Verwendung elastischer Dichtungselemente vorgeschlagen worden, die durch Vorspannung über ihre Kontaktflächen mit dem Schlagwerkzeug das Eindringen auch kleiner bis staubförmiger Verunreinigungen verhindern sollen. Derartige Schutzvorrichtungen werden beim rauhen Baustelleneinsatz jedoch leicht beschädigt und unterliegen darüber hinaus infolge der ständigen Hin- und Herbewegung des Schlagwerkzeugs einem erheblichen Verschleiß.

Aus der Vorveröffentlichung DE-A1-34 40 530 ist ein maschinengeführtes Schlag­ werkzeug der eingangs erwähnten Gattung bekannt, welches vollständig gekap­ selt ist und außerhalb seiner Meißelführung ein nach außen abschirmendes scheibenförmiges Dämmelement aufweist. Das Schlagwerk selbst stützt sich über elastische Dämmelemente innerhalb des umgebenden Gehäuses ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung an einem fluid­ betriebenen Schlagwerk zu schaffen, die insbesondere auch den im rauhen Bau­ stelleneinsatz zu erwartenden Beanspruchungen gerecht wird. Insbesondere sol­ len durch verminderten Verschleiß im Bereich der Werkzeugführung die Funkti­ onssicherheit des Schlagwerks erhöht sowie der Reparatur- und Wartungsauf­ wand herabgesetzt werden.

Die Aufgabe wird durch eine Ausgestaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht danach darin, das Schlagwerk - in Gegenrichtung zur Schlagrichtung des Schlagwerkzeugs gesehen - im Bereich vor der Werkzeugführung gleichzeitig mit einer Außendichtung in Form eines be­ weglich gelagerten Querschiebers auszustatten, dem entgegen der Schlagrich­ tung eine sich am Schlagwerkzeug elastisch abstützende Innendichtung nachge­ schaltet ist.

Während der Querschieber gleichzeitig als mechanische Abschirmung wirksam ist und als Vorabstreifer dient, soll die diesem nachgeschaltete Innendichtung das Eindringen feinerer Verunreinigungen in den Bereich der Werkzeugführung ver­ hindern.

Das Schlagwerk selbst kann an sich beliebig ausgebildet sein, soweit es ein in einer Werkzeugführung hin und her bewegliches Schlagwerkzeug aufweist, wel­ ches mittels des Schlagwerks angetrieben ist.

Im einzelnen ist die in Rede stehende Schutzvorrichtung dadurch gekennzeich­ net, daß die Außendichtung als in einer Querführung gelagerter Querschieber ausgebildet ist, der als Einheit bei Querbewegungen des Schlagwerkzeugs von diesem mitbewegt wird; daß der Außendichtung entgegen der Schlagrichtung des Schlagwerkzeugs eine Innendichtung nachgeschaltet ist, die an dem Schlagwerk­ zeug außerhalb von dessen Werkzeugführung elastisch anliegt, und daß die Außen- und die Innendichtung jeweils auswechselbar (an dem sie tragenden Be­ standteil) befestigt sind.

Der Querschieber kann - den an ihn gestellten Anforderungen entsprechend - aus verschiedenen Werkstoffen, insbesondere Metall oder Kunststoff, bestehen. Wesentlich in dem hier angesprochenen Zusammenhang ist eine derartige Aus­ gestaltung des Querschiebers, die sicherstellt, daß er als Einheit in Querrichtung ausreichend beweglich ist, d. h. bei etwaigen Querbewegungen des Schlagwerk­ zeugs von diesem bezüglich der ihn aufnehmenden Querführung verschoben wird.

Dies setzt voraus, daß der Querschieber im Bereich seiner Durchtrittsöffnung eine Ausgestaltung aufweist, welche ein Verkanten des Querschiebers auch bei relativ dazu schräg gestelltem Schlagwerkzeug ausschließt.

Bei einer besonders einfachen Ausführungsform des Erfindungsgegenstands ist der Querschieber scheibenförmig ausgebildet (Anspruch 2); er sollte dabei derart ausgebildet sein, daß er in Längsrichtung des Schlagwerkzeugs eine ausrei­ chende Steifigkeit aufweist.

Der Querschieber kann dadurch vorteilhaft ausgestaltet sein, daß er eine Durch­ trittsöffnung aufweist, deren dem Schlagwerkzeug zugewandte Wandung konvex gewölbt ist (Anspruch 3).

Weiterhin sollte der Querschieber in der Weise ausgebildet sein, daß er eine in sich starre Einheit bildet (Anspruch 4).

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung kann der Querschieber gleichzeitig auch aus mehreren Werkstoffen bestehen; insbesondere kann er derart ausge­ staltet sein, daß die Wandung der Durchtrittsöffnung für das Schlagwerkzeug des im übrigen in sich starren Querschiebers zumindest teilweise aus elastischem Werkstoff besteht (Anspruch 5); als Werkstoffe kommen insbesondere gum­ miähnliche Materialien oder Kunststoff in Betracht.

Vorzugsweise weist der Querschieber dabei auf der dem Schlagwerkzeug zuge­ wandten Seite einen elastischen Einsatz auf, welcher die Wandung der Durch­ trittsöffnung zumindest mitbildet (Anspruch 6).

Der elastische Einsatz kann vorteilhaft auch so bemessen und ausgebildet sein, daß er an dem Schlagwerkzeug anliegt und somit eine zusätzliche Abdichtung bildet.

Eine unerwünschte zusätzliche Geräuschentwicklung während des Betriebs des Schlagwerks läßt sich gegebenenfalls dadurch in Grenzen halten, daß der Quer­ schieber quer zur Schlagrichtung elastisch abgestützt ist (Anspruch 7). Unter Einwirkung dieser elastischen Abstützung an der Umgebung zeigt der Querschie­ ber das Bestreben, eine vorgegebene Mittellage beizubehalten und sich dement­ sprechend weitergehend seitlich am Schlagwerkzeug abzustützen.

Bei einer besonders wartungsfreundlichen Ausbildung des Erfindungsgegenstan­ des bildet der Querschieber mit der ihn abstützenden Querführung ein Austausch- Bauteil, das lösbar an dem Gehäuseteil befestigt ist (Anspruch 8).

Die Innendichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie zumindest eine am Schlagwerkzeug anliegende Dichtlippe aufweist (Anspruch 9).

Um das Eindringen von Verunreinigungen in den Bereich der Werkzeugführung zu verhindern, sollte zumindest eine Dichtlippe der Innendichtung in Schlagrich­ tung schräg verlaufend angeordnet sein (Anspruch 10).

Bei der Ausgestaltung der Innendichtung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Verhältnis aus dem größtmöglichen Querversatz des Schlagwerkzeugs und der Länge jeder Dichtlippe mit mindestens 1 bis 3 zu bemessen (Anspruch 11).

Soweit die sonstigen geometrischen und/oder konstruktiven Einzelheiten dies zulassen, kann die Innendichtung an beliebigen Bestandteilen der Gesamtvorrich­ tung befestigt sein.

Eine besonders einfache Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Innendichtung an einer Verlängerung der Werkzeugführung befestigt ist, wobei die Verlängerung im Bereich der Innendichtung das Schlagwerkzeug mit einem Abstand umschließt, der größer ist als der größtmögliche Querversatz des Schlagwerkzeugs (Anspruch 12).

Das bereits angesprochene Gehäuseteil, welches zumindest den Querschieber trägt, kann Teil des Schlagwerks selbst sein.

Der Erfindungsgegenstand kann jedoch auch an Ausgestaltungen zur Anwendung kommen, bei denen der Gehäuseteil Bestandteil eines das Schlagwerk abstüt­ zenden Außengehäuses ist (Anspruch 13). In diesem Fall bildet das Gehäuseteil den stirnseitigen Abschluß des Außengehäuses.

Vorzugsweise ist die Innendichtung bezüglich der Werkzeugführung derart ange­ ordnet, daß der Abstand der Dichtlippe von der Vorderkante der Werkzeugfüh­ rung (d. h. von dem der Außendichtung zugewandten Endabschnitt der Werkzeug­ führung) größer ist als der maximale Hub des Schlagwerkzeugs (Anspruch 14). Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Kontaktbereich der Dichtlippe nicht mit dem Führungsbereich des Schlagwerkzeugs zusammenfällt.

Im Bereich der Vorderkante der Werkzeugführung unterliegt das Schlagwerkzeug einer besonders hohen Beanspruchung, die Beschädigungen an der Außenfläche des Schlagwerkzeugs zur Folge haben kann. Durch die in Rede stehende Aus­ gestaltung der Innendichtung wird verhindert, daß die Dichtlippe der Innendich­ tung mit der etwa angegriffenen Außenfläche des Schlagwerkzeugs in Berührung kommt und dadurch möglicherweise vorzeitig beschädigt wird bzw. vorzeitig aus­ fällt.

Unter dem Gesichtspunkt der Wartungsfreundlichkeit sollte die Innendichtung be­ züglich der Außendichtung derart angeordnet sein, daß sie nach Ausbau des Querschiebers oder des diesen umfassenden Austausch-Bauteils (vgl. Anspruch 8) von außen zugänglich ist und erforderlichenfalls abgebaut werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausfüh­ rungsbeispiele im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisiert einen Teilschnitt durch das Unterteil eines Schlagwerks mit einem zugehörigen Gehäuseteil, welcher ein Austausch-Bauteil mit einer verschiebbar gelagerten Außendichtung aufnimmt, und

Fig. 2 schematisiert einen Teilschnitt durch das Unterteil eines Schlagwerks mit einem dieses umschließenden Außengehäuse und einem eine Außendich­ tung aufnehmenden Gehäuseteil, welcher seinerseits Bestandteil des Außengehäuses ist.

Da die Ausgestaltung des fluidbetriebenen Schlagwerks für die Verwirklichung der Erfindung im übrigen nicht von Belang ist, zeigt die Darstellung gemäß Fig. 1 ledig­ lich deren Unterteil 1, in dem über einen Bolzen 2 eine Werkzeugführung 3 unbe­ weglich gehalten ist. In dieser stützt sich ein Schlagwerkzeug in Form eines Meißels 4 mit der Längsachse 4a in Längsrichtung beweglich ab. Die Bewegung des Meißels 4 in Schlagrichtung ist durch einen Pfeil 5 angedeutet.

Die vom Meißel 4 möglicherweise ausgeführten Pendelbewegungen sind - stark ver­ größert - schematisiert durch jeweils gestrichelte Linien 4b und 4c verdeutlicht.

An dem Schlagwerkzeug-Unterteil 1 ist als Verlängerung ein Gehäuseteil 6 befestigt, welcher stirnseitig (d. h. in der Darstellung unten) lösbar ein Austausch-Bauteil 7 aufnimmt. Zu diesem Zweck ist der Gehäuseteil 6 mit einer Ausnehmung 8 ausge­ stattet, die geringfügig tiefer bemessen ist als die Höhe des Austausch-Bauteils 7 und deren Durchmesser an den Durchmesser des Austausch-Bauteils 7 angepaßt ist. Die Teile 6 und 7 sind über Bolzen 9 lösbar aneinander befestigt.

Das Austausch-Bauteil 7 besteht seinerseits aus einer Stirnplatte 7a und einer Rücken­ platte 7b. Diese sind so beschaffen, daß sie einerseits eine ausreichend große Durchtrittsöffnung 7c für den Meißel 4 und andererseits - quer zur Längsachse 4a - einen Ringraum 10 begrenzen; in diesem ist eine Außendichtung in Form eines plattenförmigen Querschiebers 11 beweglich gelagert.

Die Höhe des Ringraums 10 in Richtung der Längsachse 4a ist geringfügig größer bemessen als die Stärke des Querschiebers 11, so daß dieser unter Einwirkung des Querbewegungen ausführenden Meißels 4 bezüglich des Gehäuseteils 6 als in sich starre Einheit hin und her bewegt werden kann.

Abweichend von der schematischen Darstellung in Fig. 1 ist die Wandung 11a des Querschiebers 11, welche dessen Durchtrittsöffnung für den Meißel 4 begrenzt, so ausgebildet, daß auch Querbewegungen des Meißels 4 (angedeutet durch die Linien 4b und 4c) nicht zum Verkanten der Teile 4 und 11 führen; zu diesem Zweck ist die Wandung 11a (abweichend von der Darstellung) in Richtung auf den Meißel 4 konvex gewölbt.

Die Teile 7a und 7b sind (in nicht dargestellter Weise) miteinander verbunden; dem­ entsprechend kann das Austausch-Bauteil 7 mit dem darin frei beweglich gelagerten Querschieber 11 als Einheit ein- und ausgebaut werden.

Dem Querschieber 11 ist - entgegen der Schlagrichtung (Pfeil 5) innerhalb des Ge­ häuseteils 6 eine Innendichtung 12 nachgeschaltet, deren Dichtlippe 12a außerhalb der Werkzeugführung 3 elastisch an dem Meißel 4 anliegt und als Hauptabstreifer für in das Gehäuseteil 6 etwa eingedrungene Verunreinigungen dient.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Innendichtung 12 an einer Verlän­ gerung 3a der Werkzeugführung über eine Befestigungsnut 3b lösbar befestigt; die Verlängerung umschließt dabei im Bereich der Innendichtung den Meißel 4 mit einem Abstand s, der größer ist als der größtmögliche Querversatz des Meißels in diesem Bereich (angedeutet durch die Linien 4b und 4c).

Um eine einwandfreie Funktion der Innendichtung 12 bei unterschiedlichen Arbeits­ bedingungen sicherzustellen, ist die Länge der Dichtlippe 12a so bemessen, daß das Verhältnis aus deren Länge und dem größtmöglichen Querversatz des Meißels 4 im Bereich der Dichtlippe 12a einen Wert größer als 2 aufweist.

Die Abstreifzone der Innendichtung 12 ist derart angeordnet, daß der Abstand K der Dichtlippe 12a von der Vorderkante 3c der Meißelführung 3 größer ist als der maxi­ male Hub H des Meißels 4. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Kontaktbe­ reich der Dichtlippe 12a nicht mit dem Führungsbereich des Meißels 4 zusammen­ fällt.

Wie die Darstellung gemäß Fig. 1 weiterhin erkennen läßt, nimmt die Innendichtung 12 bezüglich des Austausch-Bauteils 7 eine Lage ein, welche nach Ausbau des Teils 7 die Innendichtung 12 von der Stirnseite des Bauteils 6 her von außen zu­ gänglich macht.

Abweichend von der zuvor erläuterten Ausführungsform ist bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 das das Austausch-Bauteil 7 aufnehmende Bauteil 6 Bestandteil eines Außengehäuses 13, welches das Schlagwerk - dieses abstützend - umschließt.

Die in Rede stehende Darstellung zeigt dabei - soweit das Schlagwerk betroffen ist - wiederum nur das Unterteil 1 des Schlagwerks nebst Werkzeugführung 3, Verlänge­ rung 3a und Innendichtung 12.

Letztere kann im Rahmen der Erfindung in Schlagrichtung (Pfeil 5) so weit in Rich­ tung auf das Austausch-Bauteil 7 verschoben liegen, daß ihre Dichtlippe 12a bezüg­ lich des Querschiebers 11 lediglich einen geringen Abstand in Richtung der Längs­ achse 4a aufweist.

Diese Anordnung hat unter anderem zur Folge, daß der Bereich der Innendichtung 12 (nach Ausbau des Teils 7 und des Meißels 4) besonders gut einzusehen und zu­ gänglich ist.

In Abänderung der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 ist der (aus Fig. 1 ersichtliche) Ring­ raum 10 - der von den Teilen 7a, 7b und 11 begrenzt wird - mit einem Ring 14 aus elastischem Werkstoff ausgefüllt. Unter Einwirkung dieser seitlichen, federnden Ab­ stützung zeigt der Querschieber 11 das Bestreben, bezüglich der Längsachse 4a des Meißels 4 eine vorgegebene Mittellage einzunehmen. Die federnde Abstützung innerhalb des Austausch-Bauteils 7 hat zur Folge, daß unerwünschte Klapperbewe­ gungen - und damit die sich daraus etwa ergebende Geräuschentwicklung - gedämpft werden.

Es versteht sich von selbst, daß die durch die Wandung 11a des Querschiebers 11 festgelegte Durchtrittsöffnung für den Meißel 4 - abgesehen von ihrer sonstigen Ausgestaltung - größenmäßig derart an den Durchmesser des Meißels angepaßt sein muß, daß zwischen den Teilen 4 und 11 keine Verkantung auftreten kann.

Die Wandung 11a kann im übrigen mit einem Dichtring aus elastischem Werkstoff ausgestattet sein, welcher ständig an der Außenfläche des Meißels 4 anliegt und somit - zusätzlich zur Innendichtung 12 - eine weitere Dichtstelle bildet.

Claims (14)

1. Schutzvorrichtung an einem fluidbetriebenen Schlagwerk mit einem mit diesem verbundenen Gehäuseteil (6), der das Schlagwerk zumindest stirnseitig gegen die Außenumgebung abschirmt und in welchen ein vom Schlagwerk angetrie­ benes Schlagwerkzeug (4) hineinragt, wobei das Gehäuseteil (6) an seiner Durchtrittsöffnung für das Schlagwerkzeug (4) eine Außendichtung (11) auf­ weist, die das Schlagwerkzeug (4) quer zu seiner Längsachse (4a) allenfalls mit geringem Abstand umschließt und in dieser Querrichtung beweglich aus­ gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Außendichtung (11) als in einer Querführung (7a, 7b) gelagerter Quer­ schieber ausgebildet ist, der als Einheit bei Querbewegungen des Schlagwerk­ zeugs (4) von diesem mitbewegt wird;
daß der Außendichtung (11) entgegen der Schlagrichtung (Pfeil 5) des Schlagwerkzeugs (4) eine Innendichtung (12) nachgeschaltet ist, die an dem Schlagwerkzeug (4) außerhalb von dessen Werkzeugführung (3) elastisch an­ liegt,
und daß die Außen- und die Innendichtung (11 bzw. 12) jeweils auswechselbar befestigt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschieber (11) scheibenförmig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschieber (11) eine Durchtrittsöffnung aufweist, deren dem Schlagwerkzeug (4) zugewandte Wandung (11a) konvex gewölbt ist.

4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschieber (11) als in sich starre Einheit ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (11a) der Durchtrittsöffnung des im übrigen in sich starren Querschiebers (11) für das Schlagwerkzeug (4) zumindest teilweise aus elasti­ schem Werkstoff besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschieber (11) auf der dem Schlagwerkzeug (4) zugewandten Seite einen elastischen Einsatz aufweist, welcher die Wandung (11a) der Durchtrittsöffnung zumindest mitbildet.

7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschieber (11) quer zur Schlagrichtung (Pfeil 5) elastisch abge­ stützt ist.

8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschieber (11) mit der ihn abstützenden Querführung (7a, 7b) ein Austausch-Bauteil (7) bildet, das lösbar an dem Gehäuseteil (6) befestigt ist.

9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innendichtung (12) zumindest eine am Schlagwerkzeug (4) anliegende Dichtlippe (12a) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Dichtlippe (12a) der Innendichtung (12) in Schlagrichtung (Pfeil 5) schräg verlaufend angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus der Länge jeder Dichtlippe (12a) und dem größtmögli­ chen Querversatz des Schlagwerkzeugs (4) zumindest 1 bis 3 beträgt.

12. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innendichtung (12) an einer Verlängerung (3a) der Werkzeugführung (3) befestigt ist und die Verlängerung (3a) im Bereich der Innendichtung (12) das Schlagwerkzeug (4) mit einem Abstand (s) umschließt, der größer ist als der größtmögliche Querversatz des Schlagwerkzeugs (4).

13. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (6) Bestandteil eines Außengehäuses (13) ist, in dem das Schlagwerk abgestützt ist.

14. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (K) der Dichtlippe (12a) von der Vorderkante (3c) der Werk­ zeugführung (3) größer ist als der maximale Hub (H) des Schlagwerkzeugs (4).