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HYDRAULISCHE SCHLAGMASCHINE Die vorliegende Erfindung betrifft eine
hydraulische Schlagmaschine, geeignet zum Zerstören formloser Massen> zum Schmieden
von Teilen, zum Einrammen von Pfählen u.dgl., und wenn sie durch eine Bohrstange
von einem Drehwerk angetrieben wird, so kann man sie zum Abteufen von Bohrlöchern
und Tiefbohrungen beim Abbau nutzbarer Mineralien, ferner im Tunnelbau und u. a.
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bei verschiedenen Bauarbeiten/verwenden.
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Bekannt ist eine hydraulische Schlagmaschine, in deren Gehäuse Kanäle
zum Durchgang der Druckflüssigkeit vorgesehen sind und ein in Axialrichtung sich
hin- und herbewegender er Stufenschlagkolben angeordnet ist, der mit seinem größeren
Durchmesser an den Kopfteil der Maschine anstößt. Der Schlagkolben ist durch ein
elastisches Element in Richtung des Maschinenkopfteils angedruckt und bewegt sich
unter der Wirkung der Druckflüssigkeit hin und her und dabei Arbeits- und Beerhübe
aut<führt>. Bei den Arbeitshüben schlägt der Kolben auf einen Amboßehes Werkzeugs,
welches im Gehäuse seitens des Kopfteils
der Maschine angeordnet
ist. Die hydraulische Schlagmaschine hat ein auf den Schlagkolben aufgesetztes ringförmiges
Stufendifferentialventil, welches sich gleichfalls hin- und herbewegt und dabei
die Druckflüssigkeit abwechselnd in den unteren Schlagkolbenraum des Gehäuses und
in die Außenluft verteilt (s.Patentschrift der UdSSR, Nr. 365 4551 Der Stufenschlagkolben
ist in dieser bekannten hydraulischen Schlagmaschine ungeteilt d.h. seine Stufen
von verschiedenem Durchmesser als ein ganzer Körper ausgeführt sind2 wobei dessen
kleinere Stirnfläche des hititSchlagk0lbenraums sich im Hohlraum des hinteren Teils
des Gehäuses befindet, welcher mit emerDruckrohrleitung dauernd verbunden ist. In
der äußeren Vorderstellung des Ringverltils, in Richtung zum Werkzeug sind dessen
Kanäle mit den Kanälen des Gehäuses verbunden, durch welche der vordeeschlagkolbenraum
mit der Druckrohrleitung verbunden ist. Die Druckflüssigkeft dringt in den vorder
Schlagkolbenraum ein und bewirkt einen Leerhub des und Schlagkolbens /drückt dabei
eine Feder zusammen, welche zwischer der oberen Stirnfläche der großen Stufe des
Schlagkolbens und dem ringförmigen Vorsprung des Gehäuses angeordnet ist. Am weg
Ende des Leerhubs, in Richtung vom Werkzeug/, streift der Schlagkolben mit seinem
ringförmigen Außenvorsprung den ringförmigen Innenvorsprung des Ventils und löst
das Ventil vom Amboß, wonach das Ventil infolge der Stirnflächendifferenz unter
der Wirkung der DruckSlussigkeit sich in Richtung vom
weg (Auslaßkanäle)
Arbeitswerkzeug/rückwärts bewegt und die Auspuffkanäle/ öffnet.
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Dabei werden die Ventilkanäle durch die seitlichen Zylindervwände
vordere des Gehäuses überdeckt, und der/Schlagkolbenraum wird von der Druckrohrleitung
getrennt, wodurch über dem Schlagkolben und in hydraulischer der c-2 der Druckrohrleitung
ein. Druckschlag erfolgt. Unter/dieses hy -draulischen Schlairkungund des Überdrucks
der Flüssigkeit auf die Stirnfläche der kleinen Stufe des Schlagkolbens sowie durch
die Wirkung der sich spreizenden Druckfeder vollzittder Schlagkolben einen Arbeitshub,
indem er die Druckflüssigkeit aus dem unteren Schlagkolbenraum nach außen verdrängt.
Am Ende dieses Arbeitshubs verstellt der Schlagkolben in die äußere Vorderstellung,
in Richtung zum Werkzeug,<das Ventil>,wobei .es die Auspuffkanäle schließt
undEeinen Schlag>dem mit dem Arbeitswerkzeug verbundenen Amboß,versetzt. Durch
Anhalten des Schlagkolbens erfolgt in der Rohrleitung ein zweiter Druckschlag, der
Wirkung unter dessen Wirkung sowie/des Uberdrucks der Flüssigkeit der Schlagkolben
seinen Leerhub wiederholt und der Vorgang von neue beginnt.
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Ein Mangel dieser hydraulischen Schlagmaschine besteht darin, daß
die Stufen ihres Schlagkolbens miteinander starr verbunden sind und einen ungeteilten
Körper bilden , wodurch große Energieverluste der Druckschläge in der Druckrohrleitung
entstehen und daher ein besonderer Kompensator (Resonator) zur Dämpfung der Druckschläge
im Hochdruckschlauch bzw. in der
Rohr. ßaule, welche <Druckflüssigkeit>
dieserMaschinK zuführen, erforderlich ist. Im Kompensator geht jedoch ein Teil der
Energie der Druck schläge verloren. Außerdem kompliziert Konstruktion die Gegenwart
eines Kompensators die / der hydraulischen Schlagmaschine und setzt ihre Betriebsstabilität
herab.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der genannten
Mängel.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Schlagmaschine
zu schaffen, welche durch entsprechende Änderung einzelner Teile des Schlagnechanismus
einen höheren Wirkungsgrad aufweist.
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Dementsprechend wird eine hydraulische Schlagmaschine vorne schlagahin
deren Gehäuse, welches Kanäle zum Durchgang von Druckflüssigkeit enthält, folgende
Teile angeordnet sind: Ein Stufenschlagkolben, der sich axial bewegen kann, dessen
größere Stufe an den Kopfteil der Maschine elastisch angedrückt ist und unter der
Wirkung der Druckflüssigkeit sich hin- und her-und bewegt, um Arbeits- und Leerhübe
auszuführen /welcher währen der Arbeitshübe auf tnenAmboß schlägt, der mit dem Werkzeug
verbunden ist und im Gehäuse an der Kopfteilseite der Maschine angeordnet ist, sowie
ein auf den Schlagkolben aufgesetztes ringförmiges Stufendifferentialventil, welches
gleichfalls zum Verteilen der Druckflüssigkeit abwechselnd in den oberen Schlagkolbenraum
und nach außen sich hin - und herbewegt. Erfindungsgemäß ist der Schlagkolben aus
zwei Teilen mit verdem
schiedenen Durchmessern ausgeführt, wovon
der Teil mit/größeren benteil *)bildettAem Durchmesser den eigentlichen 'chlagl-ol-/
während der mlt/kleineren Durchmesser als Kolben gestaltet ist, und zwischen diesen
beiden Teilen <> ein elastisches Element angeordnet<istA Es ist zweckmäßig,
im geteilten Schlagkolben an der, Stirnseite, die dem hinteren Ende der Maschine
zugewandt ist in seiner Längsachse einen axialen Zylinderraum auszuvordere führen,
dessen Querschnitt kleiner als die / Arbeitsfläche des Schlagkolbens ist, im Gehäuse
des hinteren Teils der Maschine auszubilden einen axialen Zylinderraum/und den Kolben
als Hohlkörper aus zuaufweist führen, der an einer Seite einen Hohlzylinder / ,
welcher so angeordnet ist, daß er im genannten Zylinderraum des Schlagkolbens sich
axial verstellen kann, und an der anderen Seite einen Hohlzylinder, der sich gleichfalls,im
genannten Hohlraum des Gehäuses<'axiar>bewegen kann, dessen Querschnitt kleiner
als die en Fläche der vorder/ Schlagkolbenseite ist, wobei die Stirnfläche des Hohlzylinders,
welcher im Hohlraum des Gehäuses angeordnet die ist ist, großer als/Stirnfläche
des Hohlzylinders auszuführen/, der im Zylinderraum des Schlagkolbens angeordnet
ist.
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Eine derartige technische Lösung ermöglicht die Übertragur.
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der Druckschläge durch einen direkten Strom vonDruckflüssigeit auf
den Boden der axialen Zylinderkammer des Schlagkolbens und durch den Kolben auf
das elastische Element, wodurch der Wirkungsgrad der hydraulischen Schlagmaschine
grobe: wird und die Notwendigkeit der Anwendung eines Kompensators zum *) weiterhin
immer als "Schlagkolben" bezeichnet
Dämpfen der bruck schläge in
der an die Maschine angeschlossenen Druckrohrleitung entfällt. Außerdem bietet diese
technische Lösung die Möglichkeit, die Maschine mit kleineren Längenmaßen aus zuführen.
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Zweckmäßig ist es auch, an der äußeren Seitenfläche des Schlagkolbens
einen Ringvorsprung und an der Innenderart fläche des Gehäuses eine entsprechende
Stufe / auszuführen, dEEs beide eine ringförmige Kammer bilden, wobei in der Wandung
des Gehäuses auf dieser Stufe Kanäle auszuführen sind, welche die Ringkammer in
der vorderen Endstellung dieses Schlagkolbens (in Werkzeugsrichtung) mit der Außenluft
verbinden,wobeiiier Schlagkolben bei seinem Leerhub mit dem genannten Ringvorsprung
de durch diese Kanäle in die Ringkammer gelangende Luft zusammenpreßt und sie durch
den ringförmigen Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Schlagkolben in den Hohlraum
zwischen dem Schlagkolben und dem Kolben hineindrückt, wo die Druckluft die Rolle
eines elastischen Elements spielt, wodurch ein automatisches Einpressen der Druckluft
in den genannten Hohlraum des Gehäuses sowie die Erzeugung eines elastischen Elements
ohne zusätzlichen Kompensator unter dem Schlagkolben erreicht wird, was zu einer
Steigerung des Wirkungsgrads der Maschine führt sowie die Möglichkeit bietet, die
Druckfeder, eine ein welche/relativ kurze Lebensdauer hat, durch/elastisches Element
zu ersetzen, das praktisch nicht versagen kann.
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Man kann auch das zwischen dem Schlagkolben und dem Kolben angeordnete
elastische Element als Druckfeder erweise ausführen, welche in denjenigen Fällen
zweckmäßig anzuwenden ist, wo der Einsatz von Druckluft Schwierigkeiten bereitet,
beispielsweise bei der Verwendung der hydraulischen Schlagmaschi ne als Tauchgerät
zum Abteufen von Tiefbohrungen, welches sich während der Arbeit in einem ersoffenen
Bohrloch befindet.
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Die Erfindung gibt eine an bet@riebssichere hydraulische Schlagmaschine/,
welche sich im Vergleich zu den bekannten hydraulischen Maschinen der gleichen Art
durch ihre einfache Eonstruktion, gerin£es Gesamtgewicht und ihren höheren Wirkungsgrad
auszeichnet. Diese erfindungsgemäße hydraulische Schlagmaschine arbeitet effektiv
als hydraulischer Hammer (Bruchsteinschläger) sowie als Hydroschläger zum Abteufen
von Bohrlöchern und Tiefbohrungen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen Fig. 1 eineerfindungsgemäße
hydraulische Schlagmaschine im Längsschnitt; einen Fig. 2/Schnitt nach der Linie
II-II der Fig .1; Fig. 3 die erfindungsgemäße hydraulische Schlagmaschine, in welcher
die Stirnfläche ihres Kolbens, z evandt dem hinteren Endteil der Maschine, bei den
Arbeits- und Leerhüben des Kolbens <->an das Gehäuse<nicht> angedrückt
ist;
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Schlagmaschine als hy -draulischer
Schlaghammer (Brechsteinschläger) im Längsschnitt; Fig. 5 die Baugruppe "A" in Fig.
4, vergrö3ert; Fig. 6 die Baugruppe "B" in Fig. 4, vergrößert.
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Die in Fig. 1,2 und 3 dargestellte hydraulische Schlagmaschine kann
beim Einsatzdin ihrem KopSteip eines entsprechenden Werkzeugs als hydraulischer
Schlaghammer (Brechsteinschläger) und als hydraulischer Schlager zum Abteufen von
Bohrlöchern und Tiefbohrungen mit Hilfe eines das Werkzeug antreibenden Drehwerks
verwendet werden.
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Diese hydraulische Schlagmaschine hat ein am Kopfteil anliegendes
Stufengehäuse 1 und ein an ihrem hinteren Endteil anliegendes Gehäuse 2, wobei diese
beiden Gehäuse miteinander verbunden sind.
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In den Gehäusen 1 und 2 sind axialverstellbar ein Sdiagkolben 3 von
größerem Durchmesser lm Kopfteil der Maschine sowie ein Kolben 4 von kleinerem Durchmesser
1m hinteren Endteil der Maschine angeordnet.
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Zwischen dem Schlagkolben 3 und dem Kolben 4 ist eine zylir drische
Druckfeder 5 angeordnet.
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Im Gehäuse 1 <seitens des Maschinenkopfteils> ist <->
ein Amboß 6 angeordnet, welcher mit einem Arbeitswerkzeug 7 zum Abteufen von Bohrlöchern
und Tiefbohrungen verbunden ist.
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Während der Arbeit der Maschine übt der Schlagkolben 3 mit seiner
dem Maschinenkopfteil zugewandten Stirnfläche auf
den Amboß 6 einen
Schlag aus, welcher durch das Werkzeug 7 den Schlag auf den zu zerstörenden Gè g
stand überträgt.
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Das Gehäuse 1 ist mit einem Deckel in Form einer Schlitzmutter 8
verschlossen, welche den Amboß 6 aufnimmt. In der Schlitzmutter 8 und im Amboß 6
sind Auspuffkanäle 9 vorgesehen. Im Gehäuse 1 sind Kanäle 10 und 11 sowie eine ringförmigc
Nut 12 ausgeführt.
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Im Gehäuse 2 sind Kanäle 13,14,15, ein Hohlraum 16 und ein Stutzen
17 vorgesehen, welche, mit Ausnahme des Kanals 15, in Verbindung mit dem Kanal 11
und der Ringnut 12 für die Zufuhr der Druckflüssigkeit in den hiStrenbzw.vorderen
Schlagkolbenraum der Maschine dienen.
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Der Kanal 15 verbindet<mit der AußenlufQ den hinteren ringförmigen
Schlakolbenraum 15a des Gehäuses 2, welcher der Wir -kung der Druckflüssigkeit nicht
ausgesetzt ist, Dadurch ist die Bildung eines Wasserpolsters im genannten Hohlraum
infolge Durchsickerns der Druckflüssigkeit aus dem Maschineninnern durch die Dichtungsmanschettenl(auseschlossenY,
welches die Bewegung des Schlagkolbens 3 bei seinem Leerhub (in Richtung vor weg
Werkzeug/) bremsen könnte, < - >.
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Das Maschinengehäuse 2 wird durch den Rohrstutzen 17 mit der Rohrsäule
(in den Zeichnungen nicht dargestellt) ver bunaen , durch welche die Druckflüssigkeit
der Maschine zugefuhrt wird. Mit Hilfe einer Rohrxäule wird die hydraulische
Schlagmaschine
von einem besonderen Drehwerk (in den Zeichnungen nicht dargestellt), welches an
der Mündung des abzuteufenden Bohrlochs angeordnet ist, gedreht.
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Beim Einsatz der Maschine als hydraulischer Hammer zum Einrammen
von Pfählen, für Freiform- und Gesenkschmiedearbeiten, zum Zerschlagen formloser
Massen ist kein Drehwerk erforderlich, und in diesen Fällen wird der Rohrstutzen
17 mit der Druckrohrleitung durch einen Spezialpanzerschlauch (nicht dargestellt)
verbunden. Im Gehäse 1 ist auf dem Schlagkolben 3 ein ringförmiges Differentialventil
18 mit einem inneren exzentrischen Ringvorsprung 19 und mit Kanälen 20 angeordnet,
welche zum Durchgang der Druckflüssigkeit in den vorderen Schlagkolbenraum der Gehäuse
1 und 2 zum Ausrühren eines Leerhubs in Richtung vom Werkweg zeug/bestimmt sind.
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weist Der Schlagkolben 3 / in seinem Kopfteil einen ßingvorsprung
21 und im hinteren Endteil eine axiale zylindrische Kamauf mer 224 deren Querschnitt
kleiner als der Querschnitt seiner voi deren Schlagkolben-Arbeitsfläche ist.
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Im Gehäuse des hinteren Endteils der Maschine ist ein axialer Zylinderraum
16 ausgeführt. Der Kolben 4 ist als Hohlkörper ausgeführt und hat an einer Seite
einen Hohlzylinder 4a, der so angeordnet ist, daß er sich im Zylinderraum 22 des
Schlagkolbens 3 axial bewegen kann, und an der anderen Seite einen Hohlzylinder
4b, der ebenfalls so angeordnet ist, daß er sich im Hohlraum 16 des Gehäuses axial
bewegen kann.
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diese Der Querschnitt des Hohlraums 16 ist kleiner alsvordereSchlag
kolbenfläche, wobei die Fläche der Stirnseite 4c des Hohlzylinders 4b, welcher im
Hohlraum 16 des Gehäuses 2 angeordnet ist, die Fläche der Stirnseite 4d des Hohlzylinders
4a übersteigt, welcher im zylindrischen Hohlraum 22 des Schlagkolbens 3 angeorc
net ist.
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Bei einer derartigen Konstruktion der Maschine entfällt die Notwendigkeit
der Verwendung eines besonderen Geräts (eines Resonators) zum Dämpfen der Druck
schlage, welches gewöhnlich der in einer gewissen Entfernung von der Schlagmaschine
ir/Rohrleitung zur Zufuhr der Druckflüssigkeit in die maschine angeordnet wird.
Dabei steigt der Wirkungsgrad der Maschine, da die Druckschläge bei den Arbeits-
und Leerhüben des Schlagkolbens 3 ihre Energie durch den Kolben 4 auf die Feder
5 übertragen, welche ihrerseits diese Energie auf den Schlagkolben 3 bei dessen
Arbeitshub effektiv überträgt.
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Der innere Ringvorsprung 19 des Ventils 18 ist exzentrisch zur Längsachse
der Maschine ausgeführt, und sein Innendurchmesser übersteigt den Durchmesser des
Ringvorsprungs 21 des Schlagkolbens 3 um SpaltZbreite bei Laufsitzanordnung.
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Diese Ausführung ist dazu vorgesehen, dala das Ventil 18 durch den
Ringvorsprung 21 auf den verjüngten Teil des Schlagkolbens 3 außerhalb der Maschine
aufgesetzt werden kann, jedoch ohne von diesem Teil des Schlagkolbens in der zusammengebauten
Maschine
während ihrer Arbeit abgleiten zu können, da es mit seinem Vorsprung 19 am Vorsprung
21 des Schlagkolbens anstößt und dadurch angehalten wird. Dank der Ausführung des
Ventils 18 mit einem exzentrischen Vorsprung trennt der Schlagkolben weg 3 am Ende
seines Leerhubs (in Richtung vom Werkzeug d das Ventil 18 vom Amboß 6.
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Die in Fig. 4,5 dargestellte hydraulische Schlagmaschine kann nur
als hydraulischer Hammer (Brechsteinschläger) zum Zerstören formloser Massen (Brechgut),
ferner für Metallschmiedearbeiten, zum Einrammen von Pfählen u.dgl. verwendet werden.
Die Schläge auf den zu zerstörenden Körper bewirkt diese Maschine mit der Stirnfläche
des Kopfteils des Schlagkolbens 3.
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Nach seiner Bauart unterscheidet sich der hydraulische Hammer nur
wenig von der in Fig. 1 bis 3 dargestellten hy -draulischen Schlagmaschine.
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Im exzentrischen Ringvorsprung 19 des Differentialventils 18 des
hydraulischen Hammers sind zusätzliche Ranäle 23 für den Durchgang der Druckflüssigkeit
vorgesehen. Der Schlagkolben 3 ist mit einem zusätzlichen Ringvorsprung 24 und zusätzlichen
Dichtungsmanschetten 25,26 und das Gehäuse 2 ist mit einer ihm entsprechenden zusätzlichen
Stufe 27 ausgeführt und hat Saugkapaaren näle 28. Zwischen den Gw.simanschetten/
29 und 30 der Außen und Innenfläche des Schlagkolbens 3, welche zwei verschiedene
Medien (Flüssigkeit und Druckluft) abdichten, sind Ringnuten 31 und 32 hergestellt,
welche untereinander und mit
der Außenluft durch Kanäle 33,34,35,36
verbunden sind. Diese Ausführungsart dient zur Ableitung der durch die Manschetten
29a, 29, 30a, 30 nach außen durchgesickerten Flüssigkeit, damit sie in den Aufnahmeraum
37<nichi gelangen kann, welcher mit Druckluft gefüllt ist, die aus der Atmosphäre
mit Hilfe des Ringvorsprungs 24 des Schlagkolbens 3 eingepreßt wird, der sich mit
der Manschette 25 im ringförmigen Hohlraum 38 der zusätzlichen Stufe 27 des Zylinders
2 bewegt.
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Das Einpressen von Druckluft erfolgt beim Leerhub des Schlagkolbens
3 durch einen Ringspalt 38a (Fig. 5) zwischen dem Gehäuse 2 und dem Schlagkolben
3 und weiter durch die Manschette 26, welche mit ihren Rändern dem Aufnahmeraum
37 zugewandt ist und als Rückschlagventil dient. Im Gehäuse 2 ist an der Stelle
seines Aufnahmevrawns 37 ein Rohrstutzen 39 vorgesehen, welcher ein Sicherheitsventil
(eine Entlastungsklappe) 40 enthält, das auf einen bestimmten Druck der Preßluft
im Hohlraum 37 durch die Mutter 41 mit dem Kanal 42 eingestellt und fixiert werden
kann. Der Deckel 43 wird mit Hilfe eines Bolzens 44 geschlossen. In diesem Bolzen
ist eine Durchgangsöffnung 45 vorgesehen, welche zur Befestigung eines Seils (nicht
dargestellt) dient, an dem der hydraulische Hammer während der Arbeit ausgehängt
wird.
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Im Deckel 8 des Gehäuses 1 ist vor dem Ventil 18 ein Ringvorsprung
46 (Fig. 4,6) ausgeführt, welcher von außen einen dem Werkzeug zugewandtenvorderen
Vorsprung 47 des Ventils 18
umfaßt und zwischen seiner inneren
Oberfläche und der äußeren Seitenfläche des vorderen Vorsprungs 47 des Ventils 18
einen Ringspalt 48 zum Durchgang der Flüssigkeit bildet. Dadurch kann das Ventil
zu Beginn seines Rücklaufs in der Richtung des hinteren Endteilsder Maschine so
lange arbeiten, bis die Kanäle 20 bei einem beliebig gröberen Querschnitt der Auspuffkanäle
9 und maximalem Druck der Preßluft im Aufnahme raum 37 überdeckt werden, wodurch
der Wirkungsgrad und die Betriebssicherheit der Maschine ansteigen. Der Wert "h"
der Erhebung des Vorsprungs 46 über der Anl.agefläche des Ventils 18 sm den Deckel
8 soll gleich bzw. 1,5 bis 2,mal größer als die lichte Weite der Offnungen 20 des
Ventils 18 sein. Die Querschnittsfläche des Ventils 18 ist an der Stelle seines
Vorsprungs 47 größer als seine Querschnittsfläche im hinteren Endteil.
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Im Deckel 43 (Fig. 4) des Gehäuses 2 ist eine zusätzliche Stufe 49
ausgeführt, in welche ein zusätzlicher Ringvorsprung 50 des Hohlkolbens 4 eingeht.
Die durch Druck nichtlrompensierte Fläche des Ringvorspruags 50 befindet sich im
ringförmiger Hohlraum 51 des Deckels 43, welcher durch die Kanäle 52 mit der Außenluft
verbunden ist. Die zusätzliche Stufe 49, der Vorsprung 50 sowie der Hohlraum 51
mit den Kanälen 52 sind nur im Falle des Ersetzt der Feder durch Druckluft bzw.
durch einen anderen gasförmigen stoff erforderlich, dessen Druck immer kleider ner
als/Druck der Arbeitsflüssigkeit sein muß, damit man den Schlagkolben 3 bei seinem
Leerhub in Richtung des hinteren
Endteils der Maschine zurückführen
kann, und darum muß die Stirnfläche des Hohlkolbens 4, welche sich unter der Wirkung
von Druckluft bzw. eines anderen Gases befindet, größer als die Flächendifferenz
seiner Stirnseiten sein, die sich unter der Wirkung der Druckflüssigkeit befinden,
da nur unter dieser Bedingung der Kolben 4 in den Zeitabschnitten zwischen den Druck
schlägen sich in der Endstellung halten kann, welche in Fig. 4 gezeigt wird und
für ein normalesArbeiderMaschine erforderlich ist.
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Für die Beschreibung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Maschine
wird als Anfangsstellung die in Fig. 1 dargestellte Position angenommen.
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In dieser Lage ist das Ventil 18 an den Amboß 6 angedrückt, wodurch
die Auspuffkanäle 9 geschlossen sind, die Kanäle 20 liegen gegenüber der Ringnut
12; darum ist der vordere Schlagkolbenraum der beiden Gehäuse 1 und 2 durch die
Kanäle 20, die Ringnut 12, die Kanäle 11, 13, 14 mit den zylincirischen £fohlräumenl6
und 22 und der Druckrohrleitung (der Rohs säule bzw. des Panzerschlauchs) verbunden.
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Aus der Druckrohrleitung (nicht dargestellt) durch den Rohrstutzen
17 gelangt Druckflüssigkeit in die zylindrischen Hohlräume 16, 22 sowie durch die
Kanäle 14, 13, 11, 12, 20 in den vordere Schlagkolbenraum der beiden Gehäuse 1 und
2, zieht den SchLgkolben 3 zurück (nach rechts in der Zeichaung), da die Flächen
seiner von der Druckflüssigkeit
umspülten Stirnseiten nicht gleich
sind: Die voruereStirnfläche des Schlagkolbens ist größer als die hintere,vuelche
der Querschnittsfläche der Axialkammer 22 entspricht. Dabei bewirkt der Schlagkolben
3 einen Leerhub und drückt die Feder 5 zusammen.
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Sobald der Schlagkolben 3 die vorgegebene Strecke zurückgelegt hat,
streift er mit seinem Ringvorsprung 21 den inneren exzentrischen Ringvorsprung 19
des Ventils 18, trennt das Ventil vom Amboß 6 und öffnet die Auspuffkanäle 9.
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Daraufhin setzt das Ventil 18 seine Rückwärtsbewegung selbständig
unter der Wirkung der Druckflüssigkeit fort, welche aus dem vorderaz Schlagkolbenraum
infolge der Flächendifferenz des Schlagkolbens der entgegengesetzten Stirnflächen/ausfließt,
eie der der Wirkung der Druckflüssigkeit nicht zusCesetzten Fläche des Ventils 18
entspricht, die sich im ringförmigen Zwischenraum 18a des Gehäuses 1 befindet, der
seinerseits durch die Kanäle 10 mit der Außenluft. verbunden ist.
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wärts Zu Beginn des Rüc angs des Ventils 18 verstellen sich seine
Kanäle 20 gegenüber der Ringnut 12 und werden schnell durch die zylindrische Wandung
des Gehäuses 1 überdeckt, der Schlagkolben hält an, und über ihm sowie in der DruckrohrleitunL
erfolgt ein Druck schlag, welcher auf den Schlagkolben 3 durch die großereStirnfläche
4c des Kolbens 4 und die Feder 5 sowie direkt durch den Boden seiner Axialkammer
22 auf den Schlagkolben 3 übertragen wird.
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Unter der Wirkung des brust schlags und des Überdrucks der Flüssigkeit
auf den Boden der Kammer 22 sowie unter der Wirkung der sich spreizenden Feder 5
schnellt der Schlagkolben 3 vorwärts (nach links in der Zeichnung), verdrängt die
Flüssigkeit aus dem V°rdetnSchlagkolbenraum der beiden Gehäuse 1 und 2 nach außen
durch den geöffneten Ring spalt zwischen dem Gehäuse 1 und dem AmboB 6 und weiter
durch die Auspuffkanäle 9.
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Dabei stößt der Schlagkolben 3 auf das unter dem Druck der austretenden
/ slüssigkeit sich ihm entgegen bewegende Ventil 18, zieht es mit sich, schlägt
auf den Amboß 6, welcher mit dem Arbeitswerkzeug 7 verbunden ist, drückt das Ventil
18 an den Amboß 6 an, wodurch das Verdrängen der Flüssigkeit aus dem vorderen Schlagkolbenraum
der beiden Gehäuse 1 und 2 nach außen unterbrochen wird, und in der Druckrohrleitung
erfolgt v;ieder ein Druckschlag, welcher durch die Kanäle 20 des Ventils 18 in den
vorderen Schlagkolbenraum der Zylinder 1 und 2 iibertragen wird.
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Unter der Wirkung des Druckschlags und des Überdrucks ht der Flüssigkeit
vollzie/ der Schlagiolben 3 wieder einen Leerhub und der Vorgang wiederholt sich
von neuem.
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Die in Fig. 3 dargestellte hydraulische Schlagmaschine ist ebenso,
wie diednach Fig. 1>obenbeschriebene Maschine<->wingerichtet und wirkt
nach dem gleichen Arbeitsprinzip, mit nicht dem Unterschied, daß die Feder 5 (Fig.
3)/en Kolben 4/an den hinteren Endteil des Gehäuses beim Arbeits- und Leerhub des
Schlagkolbens 3, auch in der hinteren äußeren (in
Richtung vom
Werkzeu; ztellung des Schlagkolbens 32 herandrückt, wodurch der Kolben 4 einen freien
Rücklauf hat, welchen er gemeinsam mit dem Schlagkolben 3 und der Feder 5 beim Leerhub
des Schlagkolbens ausführt. Nur in den außeren Endstellungen des Schlagkolbens 3,
wenn Druck schlage entstehen, spielt der Kolben 4 mit der Feder 5 die Rolle eines
Kompensators zum Dämpfen der Ibucischläge. Die gedämpfte Energie der Druckschläge
wird durch die Feder 5 auf den Schlagkolben 3 übertragen, welcher sie auf den Amboß
6 überträgt, gleichzeitig mit der Energie der Druck schläge und des Überdrucks der
Flüssigkeit, welche durch den Boden der Kammer 22 übertragen werden.
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Der Wirkungsgrad sowie andere Faktoren der in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsvariante weiReAkeine Vorzüge im Vergleich zu den Kennwerten der in Fig.
1 dargestellten Maschine auf. Sie läßt sich<zweckmäßig?nur in den Fällen<erwenden,
wo die Maschine mit einem kleinem Querschnitt zwn äußerst Abteufen von Bohrlöchern
mit/geringem Durchmesser (etwa 70-80 mm) ausgeführt ist.
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In diesem Falle ist die vordere Fläche des Schlagkolbens 3 nur etwas
größer als dessen hintere Fläche, und darum kann die Druckkaft der Flüssigkeit,
welche auf den Schlagkolben 3 bei evtuell seinem Leerhub einwirkt,/nicht ausreichen,
um den Widerstand der nach dem in Fig. 1 dargestellten Prinzip angeordneten Feder
zu überwinden. Infolgedessen ist es gegebenenfalls zweckmäßig,
die
Anordnung des Kolbens 4 ohne dessen Andrücken durch die Feder 5 an den hinteren
Teil des Gehäuses 2 auszuführen und eine bestimmte Strecke für seinen freien Rücklauf
vorzusehen, welche die Hub länge des Schlagkolbens 3 übersteigt, d.h. so, wie es
in Fig. 3 dargestellt ist.
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Die in Fig. 4 dargestellte hydraulische Schlagmaschine arbeitet nach
dem gleichen Prinzip, wie die in Fig. 1 und 3 dargestellte Maschine, mit dem Unterschied,
daß der Schlagkolben 3 Schläge auf das zu zerstörende Objekt unmittelbar mit seiner
vorderen Stirnseite ausübt, vährend die in der Maschinenvariante gemäß Fig. 1 und
3 vorgesehene Druckfeder 5- in der Ausführung laut Fig. 4 durch Druckluft ersetzt
ist, welche durch den Schlagkolben 3 bei seinem Leerhub in den über dem Schlagkolben
liegenden Aufnahmeraum 37 des Gehäuses 2, der mit der Druckflüssigkeit nicht in
Berührung kommt, automatisch hineingepreßt wird.