DE2754489A1

DE2754489A1 - Hydraulisch betaetigte schlagvorrichtung

Info

Publication number: DE2754489A1
Application number: DE19772754489
Authority: DE
Inventors: Richard James Davied
Original assignee: AF Hydraulics Ltd
Current assignee: AF Hydraulics Ltd
Priority date: 1976-12-10
Filing date: 1977-12-07
Publication date: 1978-06-15
Also published as: AU3072277A; ATA854577A; ZA776921B; SE7714024L; AT361416B; NL7712765A; AU505754B2; BE861259A; JPS5372702A; DK527177A; IT1091653B; US4149602A; FR2373364A1; FI773638A; FR2373364B1; ES464623A1; CA1059405A; GB1556754A; JPS5752199B2; CH617117A5

Description

Hydraulisch betätigte Schlagvorrichtung

Die Erfindung betrifft hydraulisch betätigte Schlagvorrichtungen mit einem Schlagkolben, welcher auf ein Werkzeug eine Aufeinanderfolge von Schlägen ausüben kann und dem ein Dämpfer zugeordnet ist, der als Dämpfungsbremse arbeitet, um die Arbeitshiibe des Schlagkolbens in Vorwärtsrichtung zu begrenzen. Derartige Dämpfer wie sie gängigerweise bei Schlagvorrichtungen wie Preßlufthämmern zum Aufbrechen von Straßen und Schlagbohrern zum Brechen von Gestein verwendet werden, werden oft beim normalen Betrieb nicht aktiv, werden jedoch dann beansprucht, wenn zu große Hübe des Schlagkolbens verhindert werden müssen. Dies ist dann der Fall, wenn das Werkzeug entweder durch das von ihm bearbeitete Material durchbricht oder wenn das Werkzeug von dem zu bearbeitenden Material abgehoben wird.

Der Dämpfer kann durch eine von dem Schlagkolben getragene Schulter gebildet sein, die in eine als Dämpferkammer dienende Ausnehmung eintreten kann, welche beim einen Ende einer Gehäusekammer liegt, in der unter Druck stehendes hydraulisches Arbeitsströmungsmittel auf den Schlagkolben einwirkt, um die für die Rückwärtshübe erforderliche Rückstellkraft zu erzeugen. In diesem Falle ist die zur Dämpfung verwendete Schulter mit Druck beaufschlagt; während nun zur Dämpfuna insbesondere bei einem Werkzeug mit hoher Leistung eine große Dämpfungsfläche für den Kolben erforderlich ist, ist andererseits im Hinblick auf einen guten Wirkungsgrad der Schlagvorrichtung eine kleine differenzdruckbeaufschlagte Effektivfläche des Kolbens vorteilhaft, auf welche der Rückstelldruck einwirkt. Die letztgenannte Anforderung ist insbesondere bei derartigen Werkzeugen von großer Bedeutung, bei denen die Gehäusekammer bei arbeitendem Schlagwerkzeug dauernd mit Druck beaufschlagt ist; dies führt dazu, daß auf den Schlagkolben ständig eine Rückstellkraft

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ausgeübt wird, und zwar auch während der Zeit, in der ein Vorwärtshub erfolgt. Aus diesem Grunde muß die Rückstellkraft so klein wie nur vertretbar gehalten werden.

Um die widersprüchlichen Anforderungen nach einer großen Kolbendämpfungsfläche und einer kleinen Kolbenrückstellfläche erfüllen zu können, ohne einen nachteiligen Kompromiß zwischen diesen Flächen schließen zu müssen, sind schon zwei Anordnungen vorgeschlagen worden. Bei der ersten dieser Anordnungen hat ein frei in der Gehäusekammer bewegbarer, auf dem Schlagkolben vorgesehener Flansch unterschiedliche ringförmige Stirnflächen, wobei eine dieser Stirnflächen die für das Dämpfen verwendete Schulter mit grofler Fläche bildet und der Unterschied zwischen diesen Ringflächen die differenzdruckbeaufschlagte Kolbenrückstellfläche darstellt. Hierdurch wird zwar eine zufriedenstellende Lösunc; des oben geschilderten Problems erhalten, man benötigt jedoch eine großen Durchmesser aufweisende Gehäusekanuner mit ausreichendem freiem Raum um den Flansch herum. Dies macht den Aufbau kompliziert. Bei der anderen Anordnung ist eine vollständig getrennte Dämpferkammer vorgesehen, die ihre eigenen Stirndichtungen aufweist. Der Schlagkolben hat einen Dämpferflansch, der in dieser Dämpferkammer bewegbar ist. Hierdurch werden die Längenabmessungen der Schlagvorrichtung um einen vollständigen Hub plus die Abmessungen der zusätzlichen Dichtanordnungen vergrößert. Diese Anordnung hat ferner den Nachteil, daß man sowohl komplizierte zusätzliche Bauteile verwenden muß als auch ein erhöhtes Gewicht der Schlagvorrichtung hinnehmen muß.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Schlagvorrichtung geschaffen werden, die ganz allgemein gesprochen die Vorteile beider der oben beschriebenen herkömmlichen Anordnungen vereint, während die Nachteile dieser Anordnungen ausgeräumt sind.

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Hierzu wird durch die Erfindung eine hydraulisch betätigte Schlagvorrichtung mit einem in einem Gehüur.e hin- und herbewegbaren Schlagkolben, mit einer Ventilanordnung, über die die Arbeitsfläche des Schlagkolbens zum Erzeugen von Hüben in Vorwärtsrichtung intermittierend mit Druck beaufschlagbar ist, mit einer in dem Gehäuse ausgebildeten Kammer, die mit unter Druck stehendem hydraulischem Arbeitsströmungsmittel beaufschlagbar ist, um auf einen differenzdruckbeaufschlagten Rückstellabschnitt des Schlagkolbens eine Rückstellkraft auszuüben, und mit einer von dem Schlagkolben getragenen Schulter, die in eine beim einen Ende der Gehäusekammer ausgebildeten Dämpferkammer eintreten kann, um die Vorwärtsbewegung zu dämpfen und ein Bewegen des Schlagkolbens über den Sollhub hinaus zu begrenzen, geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schlagkolben einen mittleren Flanschabschnitt aufweist, der in enger Gleitpassung in der Gehäusekammer verschiebbar ist, daß die Stirnabschnitte der Gehäusekammer miteinander verbunden sind, so daß die Stirnflächen des Flanschabschnittes mit gleichem Druck beaufschlagt sind, daß die Stirnflächen unterschiedlich große effektivdruckbeaufschlagte Flächen haben, wobei durch den Flächenunterschied die Rückstellkraft für den Schlagkolben vorgegeben ist, und daß die größere der Stirnflächen die Schulter des Schlagkolbens bildet, die in die Dämpferkammer eintreten kann.

Da der Flanschabschnitt unter enger Gleitpassung in der Gehäusekammer angeordnet ist, sind die Gesamtabmessungen des Gehäuses kleiner als bei den bekannten Anordnungen mit Flanschen.

Gemäß vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Flanschabschnitt durch zwei unter axialem Abstand angeordnete Flansche gebildet ist und daß der zwischen diesen Flanschen liegende, sich in axialer Richtung erstreckende Raum zur Vorsteuerung für das Steuerventil verwendet wird, über das die Schlagvorrichtung mit dem äußeren Druckmittelkreis verbunden ist. Die Wand der Gehäusekammer kann so mit zwei öffnungen

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versehen sein, nämlich mit einer Steueröffnung für das Steuerventil und mit einer Niederdrucköffnung. Diese öffnungen sind über den zwischen den Flanschen liegenden axialen Raum miteinander verbunden, wenn der Schlagkolben sich am Ende eines Vorwärtshubes befindet. Die Steueröffnung ist ferner so angeordnet, daß sie von dem vorne liegenden Flansch freigegeben wird und damit unbehindert mit dem in der Gehäusekammer herrschenden Druck beaufschlagt ist, wenn der Schlagkolben am Ende eines Rückwärtshubes angelangt ist. Bei einer derartigen Anordnung wird vorzugsweise eine differenzdruckabhängig arbeitende Vorsteuereinrichtung verwendet, welche ständig in die dem Rückwärtshub entsprechende Stellung vorgespannt ist und in die dem Vorwärtshub entsprechende Stellung verlagerbar ist, wenn die Ventilsteueröffnung freigegeben ist. Eine derartige Ventilanordnung ist beschrieben in der i_Vf·. ^- oo «>-, ό«>ρ.

Die Gesamtanordnung für die intermittierende Druckbeaufschlagung zur Erzeugung der Antriebskraft für den Schlagkolben in Vorwärtsrichtung kann auch bei der vorliegenden Anmeldung so ausgebildet sein, wie dies in der soeben angeführten Druckschrift angegeben ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur einen axialen Schnitt durch eine Schlagvorrichtung, die z.B. als Hammer zum Aufbrechen von Straßen verwendet werden kann.

Die in der Zeichnung gezeigte Schlagvorrichtung weist einen Schlagkolben 1 auf, der seinerseits einen Kolbenabschnitt 2 und einen verminderten Durchmesser aufweisenden Schlagabschnitt 3 hat. Der Schlagkolben 1 ist in einem insgesamt mit 4 bezeichneten Gehäuse hin- und herbewegbar. Ein in der Mitte des Schlagkolbens 1 liegender Flanschabschnitt 5 weist zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete Flansche 6 und 7 auf. Der Schlagkolben 1 ist als einstückiges Bauteil gezeigt;

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er kann jedoch auch aus einem Kolbenteil und einem hiervon getrennten Schlaqteil bestehen, wobei dann die Flansche 6 und 7 auf einem dieser Teile ausgebildet sind.

Das Gehäuse 4 weist einen Hauptkörper 8, einen den stirnseitigen Gehäuseabschnitt bildenden Deckel 9 und einen sich verjüngenden, nasenförmigen unteren Endabschnitt 10 auf. Der Deckel 9 ist am Hauptkörper 8 unter Verwendung nicht dargestellter Bolzen befestigt, während der untere Endabschnitt 10 am Hauptkörper 8 durch einen mit Gewinde versehenen Klemmring 11 festgelegt ist. Der Hauptkörper 8 ist von oben her auf drei zunehmend abnehmende Durchmesser aufgebohrt, so daß man in umgekehrter Reihenfolge eine bei dem nasenförmigen unteren Endabschnitt 10 liegende Stirnbohrung 12, eine mittlere Bohrung 13 und eine beim Deckel 9 liegende Stirnbohrung 14 erhält. Eine in die Stirnbohrung 14 eingesetzte Hülse 15 und ein koaxial angeordneter, innerer, röhrenförmiger Schaft 16 sind mit Flanschen versehen, so daß sie durch den Deckel 9 des Gehäuses in ihrer Stellung fixiert sind. Die Hülse 15 ist durch Dichtungen 17 zu der Stirnbohrung 14 hin abgedichtet. Durch eine Dichtung 18 ist die Hülse 15 zum röhrenförmigen Schaft 16 hin abgedichtet. Eine innen liegende Stirnbohrung 19 der Hülse 15 umgibt den ringförmigen Kolbenabschnitt 2 in enger Gleitpassung, und der rohrförmige Schaft 16 hat einen innen liegenden, seinem unteren Ende benachbarten Umfangsabschnitt 20, der in enger Gleitpassung im Inneren des Kolbenabschnittes 2 angeordnet ist. Der Schaft 16 ist durch eine Dichtung 21 gegen den Kolbenabschnitt abgedichtet, welche vom Umfangsabschnitt 20 nach innen versetzt angeordnet ist. Durch das Einpassen der Hülse 15, welche die kleineren Durchmesser als die mittlere Bohrung 13 aufweisende innere Bohrung 19 begrenzt, wird das Aufbohren des Hauptkörpers 8 von dessen deckelseitigem Ende her erleichtert. Dieser Vorteil wird erreicht, wenn die Stirnbohrung 14 mindestens einen so großen Durchmesser aufweist wie die mittlere Bohrung 13.

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Die Flansche 6 und 7 sind in enger Gleitpassung in der mittleren Bohrung 13 bewegbar, und der Schlagabschnitt 3 ist in enger Gleitpassung in der Stirnbohrung 12 bewegbar. Auf diese Weise ist durch das Gohiiuse eine zylindrische Kammer 22 begrenzt, in der der Flanschabschnitt 5 hin- und herbewegbar ist. Die einander gegenüberliegenden Stirnabschnitte der zylindrischen Kanuner 22 sind miteinander über eine durch eine große Bohrung 23 gebildete Leitung verbunden, so daß der gleiche hydraulische Druck auf Schultern 24 und 25 einwirkt, die jeweils bei einer der außen liegenden, ringförmigen Stirnflächen der Flansche 6 und 7 vorgesehen sind. Die Einrichtung zum Befestigen des nasenförmigen unteren Endabschnittes 10 am Hauptkörper 8, die den Klemmring 11 aufweist, enthält ferner eine Dichtanordnung mit zwei unter axialem Abstand voneinander angeordneten Dichtungen 26 und 27. Diese Dichtungen sind durch eine Distanzhülse 28 voneinander getrennt. Die Dichtungen 26 und 27 dichten den Schlagabschnitt 3 ab. Der nasenförmige untere Endabschnitt 10 des Gehäuses ist mit einem nicht dargestellten Werkzeughalter versehen, der herkömmlichen Aufbau hat und über den ein aus Stahl gefertigtes Werkzeug 29 lösbar mit der Schlagvorrichtung verbindbar ist. Dieser Werkzeughalter kann von beliebigem, bekanntem Aufbau sein. Es kann auch eine Einrichtung zum Drehen des Werkzeugs vorgesehen sein, die wiederum bekannten Aufbau haben kann und in dem nasenförmigen unteren Endabschnitt 10 des Gehäuses untergebracht ist oder an diesem befestigbar ist; eine Drehung des nasenförmigen Endabschnitts 10 ist durch einen Positionierstift 10a verhindert.

Ein in dem Hauptkörper 8 des Gehäuses angeordnetes, differenzdruckbeaufschlagtes Steuerventil 30, weist einen Ventilkörper auf, der gesteuert durch mit unterschiedlichem Druck beaufschlagbare Vorsteuerkolben 31 und 32 in Längsrichtung, d.h. parallel zum Kolbenabschnitt 2 hin- und herbewegbar ist. Der Vorsteuerkolben 31 hat größeren Durchmesser als der Vorsteuerkolben 32 und ist mit dem in einer Vorsteuerkammer 33 herr-

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sehenden Hydraulikdruck beaufschlagt. Die Vorsteuerkammer 33 ist über einen Kanal 34 mit einer zur Ansteuerung des Steuerventils 30 vorgesehenen Steueröffnung 35 in der mittleren Bohrunq 13 verbunden. Um die axialen Abmessungen der Ventilanordnung in annehmbaren Grenzen zu halten, ist der kleinere Vorsteuerkolben 32 auf den Kopf gestellt und als stationäres Bauteil ausgebildet. Das eine Ende des Vorsteuerkolbens 32 ist am Deckel 9 des Gehäuses abgestützt, während sein anderes Ende in eine im Ventilkörper des Steuerventils 30 selbst ausgebildete Vorsteuerkammer 36 hineinragt. Die Vorsteuerkammer 36 steht über eine in dem Ventilkörper ausgebildete radiale Bohrung 38 in Strömungsmittelverbindung mit einer ringförmigen, mit hohem Druck beaufschlagbaren Einlaßkammer 37 des Steuerventils. Die Einlaßkammer 37 ist über ein EIN/AUS-Schaltventil 39 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Speisearmatur für hydraulische Druckmittel verbunden, die ihrerseits über eine Speiseleitung 40 mit einer nicht dargestellten hydraulischen Hochdruckquelle verbunden ist.

Das Gehäuse 4 ist mit in der Zeichnung nicht sichtbaren, seitlich angeordneten Handgriffen versehen, an denen die Schlagvorrichtung beim Arbeiten gehalten wird. Das EIN/AUS-Schaltventil 39 ist in das Gehäuse eingebaut und hat einen Betätigungshebel 39a, der in bekannter Weise über einem der Handgriffe liegt und zusammen mit diesem ergriffen werden kann. Hierdur di wird das Schaltventil 39 betätigt und die Schlagvorrichtung in Gang gesetzt, indem die hydraulische Druckmittelquelle mit der Einlaßkammer 37 des Steuerventils 30 verbunden ist. Das Schaltventil 39 ist durch Federkraft in die in der Zeichnung gezeigte AUS-Stellung vorgespannt, in der der hydraulische Speisekreis druckentlastet ist. Damit kann die Speiseleitung 40 von einer mit konstanter Verdrängung arbeitenden Pumpe her versorgt werden, die an die Schlagvorrichtung angepaßt ist. Das EIN/AUS-Schaltventil kann auch auf andere Weise arbeiten; es kann z.B. ein die Strömungsmittelverbindung unterbrechendes Rückschlagventil sein, das einem der Vorsteuerkol-

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ben des Steuerventils 30 zugeordnet ist, oder es kann ein einfaches EIN/AUS-Schaltventil sein, das zusammen mit einer Konstantdruckquelle verwendbar ist.

Eine ringförmige Niederdruckkammer 41, die beim gegenüberliegenden Ende des Steuerventils 30 vorgesehen ist, steht in Strömungsmittelverbindung mit einem unter niederem Druck stehenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Rückführkanal für hydraulisches Strömungsmittel, der ebenfalls im Gehäuse ausgebildet ist. Dieser Rückführkanal ist über eine Rückführleitung 4 3 seinerseits mit einem Vorratsbehälter 42 für das hydraulische Arbeitsströmungsmittel verbunden. Die Speiseleitung 40 und die Rückführleitung 43 können getrennte Hydraulikleitungen sein; vorzugsweise wird jedoch eine Koaxialleitungsanordnung verwendet. Eine in der Mitte des Steuerventils liegende, ringförmige Ventilkammer 44 ist durch Hin- oder Herbewegen des Ventilkörpers des Steuerventils 30 wahlweise mit der mit hohem Druck beaufschlagten Einlaßkammer 37 oder der ringförmigen Niederdruckkammer 41 verbindbar. Die letztere Verbindung erfolgt über einen Durchgang 30a, der durch den Ventilkörper des Steuerventils 30 hindurchgeführt ist. Die Ventilkammer 44 kommuniziert mit einer ringförmigen Arbeitskammer 45, die durch die Hülse und den rohrförmigen Schaft 16 begrenzt ist und zwischen diesen Teilen liegt. Dabei sind die Hülse 15 und der Schaft 16 mit Vertiefungen versehen, die sich von der Stirnbohrung 19 bzw. von dem stirnseitigen Umfangsabschnitt 20 nach hinten erstrecken. Die bei der intermittierenden Druckbeaufschlagung der Arbeitskammer 4 5 wirksame Arbeitsfläche des Schlagkolbens 1 ist die ringförmige Stirnfläche 46 des Kolbenabschnitts 2. Durch eine derartige intermittierende Druckbeaufschlngung der Arbeitskammer 4 5 werden die Arbcitshubo des Schlagkolben!* 1 in Vorwiirtarichtung erzeugt. Durch einen unter niederem Druck stehenden RUckfUhrkanal 47, der im Hauptkörper 8 ausgebildet ist, ist eine in der Bohrung 13 vorgesehene Ventil-Niederdrucköffnung 48 mit der Niederdruckkammer 41 des Steuerventils verbunden. Der

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KUckfUhrknnnl 4 7 dient auch zum Hammeln von Ilytlrnulikflüsaigkcit., (Uo ]ίΙηππ dor Stirnbohrunq 12 durchgeleckt ist und die Dichtung 27 erreicht hat. Die Kammer 22 ist mit der unter hohem Druck stehenden Einlaßkammer 37 des Steuerventils 30 über einen weiteren im Hauptkörper 8 des Gehäuses ausgebildeten Kanal verbunden, der in der Zeichnung schematisch bei 49 gezeigt ist.

Die Dichtung 21 ist durch einen Kanal 50 druckentlastet, welcher die durchgeleckte Hydraulikflüssigkeit einsammelt, welche diese Dichtung ausgehend von der Arbeitskammer 45 erreicht. Der Kanal 50 mündet in eine ringförmige Rückführnut 51, die im Deckel 9 des Gehäuses ausgebildet ist. Ein weiterer, schematisch dargestellter Kanal 52 verbindet die Rückführnut 51 mit der Rückführleitung 43. Die Schlagvorrichtung weist ferner einen schematisch dargestellten, gasgefüllten Druckspeicher 53 auf, der mit einer Membran versehen ist und mit der Druckzuführung zu der Einlaßkammer 37 des Ventils verbunden ist. Dieser Druckspeicher dient zum Glätten von Druckspitzen. Vorzugsweise ist der Druckspeicher als austauschbare Patrone ausgebildet, die in den Deckel 9 des Gehäuses eingesetzt ist oder in geeigneter Stellung an der Seite des Gehäuses 4 befestigt ist.

Die in der Zeichnung dargestellte Schlagvorrichtung befindet sich in der bei Nichterregung eingenommenen Ruhestellung. Diese Stellung entspricht dem Ende eines Rückwärtshubes, wobei das Steuerventil 30 gerade umgeschaltet worden ist und in der dem Arbeitshub entsprechenden Stellung steht, öffnet man das EIN/AUS-Schaltventil 39, so wird folglich die Arbeitskammer unter Druck gesetzt und ein Arbeitshub des Schlagkolbens 1 eingeleitet.

Während des Betriebs der Schlagvorrichtung ist die im Hauptkörper 8 ausgebildete zylindrische Kammer 22 ständig über den Kanal 49 mit dem Druck des hydraulischen Arbeitsströmungsmit-

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tels beaufschlagt, wobei die einander gegenüberliegenden Stirnabschnitte der Kammer 22 durch die Bohrung 23 miteinander verbunden sind, wie oben schon ausgeführt. Der hydraulische Druck beaufschlagt somit die beiden Schultern 24 und 25; da die Schulter 25 eine größere Fläche hat als die Schulter 24, wird durch die beiden Schultern eine Differenzfläche vorgegeben, auf die der Druck einwirkt, so daß eine ständige Rückstellkraft auf den Schlagkolben 1 ausgeübt wird. Da diese Rückstellkraft immer vorliegt und während der in Vorwärtsrichtung erfolgenden Arbeitshübe überwunden werden muß, wird im Hinblick auf einen guten Wirkungsgrad die Größe der Differenzfläche so klein wie nur möglich gehalten. Sie reicht nur gerade dazu aus, dann eine ausreichende Rückstellkraft für die Rückwärtshübe des Schlagkolbens 1 zu erzeugen, wenn die Arbeitskammer 45 nicht mit Druck beaufschlagt ist.

Eine beim vorderen Ende der Bohrung 23 liegende Verbindungsleitung 54 zu der Kammer 22 ist in Abstand vom vorderen Ende der Kammer 22 angeordnet, und da dieser Abstand vorgesehen ist, kann der vordere Endabschnitt 55 der Kammer 22 als Dämpferkammer 55 arbeiten, in welche der Flansch / eintreten kann, um die Vorwärtsbewegung des Schlagkolbens 1 unter rascher Abbremsung zu dämpfen und somit den Schlagkolben 1 zum Stillstand zu bringen. Hierdurch wird ein Hinausschießen des Schlagkolbens über das Ende seines Arbeitshubes verhindert. Arbeitet die Schlagvorrichtung normal, so wird eine Dämpfung nicht benötigt; die Dämpfung kommt aber dann ins Spiel, wenn das aus Stahl gefertigte Werkzeug 29 durch das gerade bearbeitete Material durchbricht oder von dem zu bearbeitenden Material abgehoben wird. Unter diesen Umständen wird für das Dämpfen der Bewegung des Schlagkolbens 1 und zu dessen raschem Anhalten eine große effektive Dämpffläche benötigt, die durch die Schulter 25 gebildet ist, welche ihrerseits die Stirnfläche des Flansches 7 darstellt. Bei der hier betrachteten Schlagvorrichtung mit zwei Flanschen 6 und 7, von denen einer die Dämpferfläche bildet, während die beiden Flansche zusammen die

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Differenzrückstellfläche bilden, können die beiden Flächen unabhängig voneinander gewählt werden, derart, daß man ein optimales Arbeitsverhalten erhält. Anders gesagt: die Differenzrückstellfläche kann im Hinblick auf einen guten Wirkungsgrad so klein gewählt werden, wie dies gerade noch im Hinblick auf die Rückstellkraft vertretbar ist, während die Dämpferfläche so groß gewählt werden kann, wie dies im Hinblick auf eine ausreichende Dämpfung notwendig ist.

Da die Flansche 6 und 7 in enger Gleitpässung in der Kammer laufen, kann über einen zwischen den Flanschen liegenden Raum 56 erreicht werden, daß der Flanschabschnitt 5 des Schlagkolbens 1 zugleich auch als Ventilkörper eines Vorsteuerventils verwendet werden kann, wobei dieser durch den Flanschabschnitt 5 gebildete Steuerkörper mit der Steueröffnung 35 und der Niederdrucköffnung 48 zusammenarbeitet. Erreicht der Schlagkolben 1 den Endpunkt eines Rückwärtshubes, d.h. erreicht er die in der Zeichnung dargestellte Lage, so ist die Steueröffnung 35 freigegeben und der in der Kammer 22 herrschende Hyraulikdruck wirkt auf den Vorsteuerkolben 31 ein, so daß die von dem Vorsteuerkolben 32 erzeugte Kraft überwunden wird und das Steuerventil 30 umgeschaltet wird. Hierdurch wird die Stirnfläche 46 des Kolbenabschnitts 2 mit Druck beaufschlagt und der nächste Arbeitshub des Schlagkolbens 1 eingeleitet.

Während eines Arbeitshubes ist die Steueröffnung 35 durch den Flansch 7 verschlossen, und man erhält so eine hydraulische Verriegelung für den Ventilkörper des Steuerventils 30 in der dem Arbeitshub entsprechenden Stellung, in der die Stirnfläche 46 dos Schlagkolbens mit Druck beaufschlagt ist. Heim Knde einen normalen Arbeitshubcn wird die Steueröffnung 35 von der hinteren Kante des Flansches 7 freigegeben und steht dann über den zwischen den Flanschen liegenden Raum 56 in Verbindung mit der Niederdrucköffnung 48. Hierdurch erfolgt eine Druckentlastung des Vorsteuerkolbens 31, und durch

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don in der Vorntouorknmmcr 36 herrschenden Druck wird der Ventilkörper des Steuerventils 30 bezüglich des feststehenden Vorsteuerkolbens 32 in die Druckentlastungsstellung verschoben, d.h. in der Zeichnung in die untere Stellung, so daß der Schlagkolben 1 einen Rückwürtshub beginnt, da über das Steuerventil 30 nun eine Druckentlastung der Arbeitskammer 4 5 herbeigeführt wird.

Wie schon oben ausgeführt, ist der Schlagkolben 1 als hohler Körper ausgebildet. Er weist eine Durchgangsbohrung 57 auf, durch die unter Spiel eine feststehende, rohrförmige Leitung

58 durchgeführt ist, durch welche ein zu Spülzwecken dienendes Strömungsmittel, das über einen deckelseitigen Anschluß

59 zugeführt wird, zum Werkzeug 29 gefördert wird. Eine beim deckelseitigen Ende des Schlagkolbens 1 vorgesehene Gegenbohrung 60 gibt den Innendurchmesser des ringförmigen Kolbenabschnittes 2 vor. Das zum Spülen verwendete Strömungsmittel kann Luft oder Wasser sein, und die rohrförmige Leitung 58 erstreckt sich durch den Schlagkolben 1 hindurch und ragt über diesen hinaus und in eine in dem Werkzeug 29 aus Stahl ausgebildete Durchgangsbohrung 61 hinein. Zur gegenseitigen Abdichtung der Leitung 58 und des Werkzeugs 29 ist eine Dichtung 62 vorgesehen.

Bei einer in der Zeichnung nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform der Schlagvorrichtung erstreckt sich die rohrförmige Leitung 58 nicht völlig durch den Schlagkolben 1 hindurch und in den Schaft des Werkzeuges 29 hinein; vieiraehr endet sie bei dem rohrförmigen Schaft 16. Diese Ausführungsform ist dann verwendbar, wenn als Strömungsmittel zum Spülen Luft verwendet wird.

Eine weitere, ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellte Ausführungsform der Schlagvorrichtung ist ohne Spüleinrichtung und ohne die durch den Schlagkolben 1 durchgeführte Boh-

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rung 57 ausgebildet. Die Gegenbohrung 60, die verringerten Durchmesser aufweisen kann, ist jedoch weiterhin als mit geschlossener Stirnfläche ausgebildete Bohrung vorgesehen, deren Ende jetzt anstelle der ringförmigen Stirnfläche 46 des Kolbenabschnittes 2 die vordere Kolbenfläche darstellt. Eine derartige Kolbenanordnung ist beschrieben in der DT-03 2? ?3 29?,

Bei dieser Ausführungsform ist die mittlere Ventilkammer 44 des Steuerventils 30 mit dem rohrförmigen Schaft 16 verbunden, um abwechselnd eine Druckbeaufschlagunq und Druckentlastung der vorderen Kolbenfläche herbeizuführen.

Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel ist die effektive Fläche der durch die Schulter 24 gebildeten ringförmigen Stirnfläche durch den Außendurchmesser des Flansches 6 und den Außendurchmesser des Kolbenabschnittes 2 vorgegeben. Bei der Schulter 25 ist der die effektive Fläche dieser Schulter vorgebende Innendurchmesser der Durchmesser des Schlagabschnittes 3. Die Dämpferkammer 55 der Kammer 22 kann einen etwas vergrößerten Durchmesser aufweisen, so daß man einen kleinen radialen Abstand zum Flansch 7 erhält. Hierdurch wird eine hydraulische Verriegelung und ein Klemmen des Schlagkolbens in der Dämpferkammer verhindert.

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Claims

Patentansprüche

1.) Hydraulisch betätigte Schlagvorrichtung mit einem in einem Gehäuse hin- und herbewegbaren Schlagkolben, mit einer Ventilanordnung, über die die Arbeitsfläche des Schlagkolbens zum Erzeugen von Hüben in VorwärtsrichLung intermittierend mit Druck beaufschlagbar ist, mit einer in dem Gehäuse ausgebildeten Kammer, die mit unter Druck stehendem hydraulischem Arbeitsströmungsmittel beaufschlagbar ist, um auf einen differenzdruckbeaufschlagten Rückstellabschnitt des Schlagkolbens eine Rückstellkraft auszuüben, und mit einer von dem Schlagkolben getragenen Schulter, die in eine beim einen Ende der Gehäusekammer ausgebildete Dämpferkammer eintreten kann, um die Vorwärtsbewegung zu dämpfen und ein Bewegen des Schlagkolbens über den Sollhub hinaus zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkolben (1) einen mittleren Flanschabschnitt (5) aufweist, der in enger Gleitpassung in der Gehäusekammer (Bohrung 13) verschiebbar ist, daß die Stirnabschnitte der Gehäusekammer miteinander verbunden (Bohrung 23) sind, so daß die Stirnflächen (24, 25) des Flanschabschnittes (5) mit gleichem Druck beaufschlagt

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sind, daß die Stirnflächen (24, 25) unterschiedlich große effektiv druckbeaufschlagte Flächen haben, wobei durch den Flächenunterschied die Rückstellkraft für den Schlagkolben vorgegeben ist, und daß die größere der Stirnflächen die Schulter (25) des Schlagkolbens (1) bildet, die in die Dämpferkammer (55) eintreten kann.

2. Schlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die intermittierende Druckbeaufschlagung der Arbeitsfläche (45) des Schlagkolbens (1) durch eine Vorsteuerventilanordnung (30 - 38, 41, 44, 48) erfolgt, daß der Flanschabschnitt (5) zwei unter axialem Abstand angeordnete Flansche (6, 7) aufweist, wobei der zwischen diesen Flanschen liegende, sich in axialer Richtung erstreckende Raum (56) für die Vorsteuerung verwendet wird, wozu eine Steueröffnung (35) der Vorsteuerventilanordnung und eine Niederdrucköffnung (48), die in der Wand der Gehäusekammer ausgebildet ist, über den zwischen den Flanschen liegenden Raum (56) verbunden sind, wenn der Schlagkolben (1) sich beim einen Ende seines Hubes befindet, und wozu die Steueröffnung (35) so angeordnet ist, daß sie durch einen der Flansche (7) freigegeben wird, wenn sich der Schlagkolben am anderen Ende seines Hubes befindet, wodurch diese Steueröffnung mit dem Druck in der Gehäusekammer beaufschlagt wird.

3. Schlagvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuerventilanordnung eine differenzdruckabhängig arbeitende Vorsteuereinrichtung (31, 32) aufweist, die ständig in die dem Rückwärtshub entsprechende Stellung vorgespannt ist und in die dom Vorwitrtshub entsprechende Stellung verlagert wird, wenn die Steueröffnung (35) beim Ende eines Rückwärtshubes des Schlagkolbens (1) freigelegt wird.

·; Schlagvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkolben (1) als einstückiges

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Teil ausgebildet ist, wobei der mittlere Flanschabschnitt (5) zwischen verminderten Durchmesser aufweisenden Endabschnitten angeordnet ist, welch letztere einen Schlagabschnitt (3) bzw. einen Kolbenabschnitt (2) bilden, wobei der Kolbenabschnitt größeren Durchmesser hat als der Schlagabschnitt.

5. Schlagvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Hauptkörper (8) mit unterschiedlichen Durchmesser aufweisenden Bohrungen (12, 13, 14) aufweist, wobei der Schlagabschnitt (3) und der mittlere Flanschabschnitt (5) jeweils in Glcitpassung in den zugeordneten Bohrungen laufen, daß eine Hülse (15) in den Hauptkörper (8) formschlüssig eingesetzt ist und mit einer in ihr ausgebildeten Bohrung (19) den Kolbenabschnitt (2) umgibt, wobei der Kolbenabschnitt (2) in Gleitpassung in dieser innen liegenden Bohrung (19) läuft, und daß die Hülse (15) einen Außendurchmesser hat, der zumindest so groß ist wie der derjenigen Bohrung (13), in welcher der flanschförmige Abschnitt (5) verschiebbar ist, und bezüglich des Hauptkörpers (8) abgedichtet (17) ist.

6. Schlagvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenabschnitt (2) als hohler Körper ausgebildet ist, dessen ringförmige Stirnfläche (46) die Arbeitsfläche des Schlagkolbens bildet, daß innerhalb der Hülse (15) ein Schaftteil (16) koaxial zur Hülse (15) und zu dieser hin abgedichtet (18) angeordnet ist und in den Kolbenabschnitt

(2) hineinragt, wobei der Kolbenabschnitt in Gleitpassung auf diesem Schaftteil (16) läuft, und daß die Hülse (15) und das Schaftteil (16) Ausnehmungen aufweisen, durch welche eine Arbeitskammer (45) vorgegeben ist/ in welcher der Endabschnitt des Kolbenabschnittes (2) hin- und herbewegbar ist.

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