DE2810285C2

DE2810285C2 - Hydraulisch-pneumatisches Schlagwerkzeug

Info

Publication number: DE2810285C2
Application number: DE2810285A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Suita Osaka Okada
Original assignee: NIPPON PNEUMATIC MANUFACTURING Co Ltd OSAKA JP
Current assignee: NIPPON PNEUMATIC MANUFACTURING Co Ltd OSAKA JP
Priority date: 1977-03-17
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1983-12-15
Also published as: JPS53114701A; IT1103897B; FR2383757A1; DE2810285A1; IT7848429A0; GB1592751A; JPS5819433B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch-pneumatisches Schlagwerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Als Stand der Technik ist bereits ein derartiges Schlagwerkzeug bekannt, welches so ausgebildet ist, daß oberhalb eines Kolbens ein Gasbehälter angeordnet ist (DE-OS 24 00 925). Während der Abwärtsbewegung des Kolbens wird das öl in der unteren Kammer aufgenommen. Es sind für die Arbeitsweise des Kolbens zwei Ventile erforderlich, nämlich einmal ein Rohrstutzen und dann ein weiteres Ventil. Dieses letztgenannte Ventil dient der vertikalen Bewegung eines Steuerschiebers, was den Kreislauf der ölhydraulik sehr komplizieri gestaltet. Da das vorgenannte Ventil vor dem Steuerschieber in Betrieb sein muß, verlängert sich die für den Betrieb benotigte Zeit. Da darüber hinaus bei der Abwärtsbewegung des Kolbens der hydraulische Druck in der Kammer zunimmt, kann Öl aus dem Spalt zwischen dem unteren Ende des Steuerschiebers und dem verstärkten Teil des Kolbens austreten. Um einen derartigen, unerwünschten Austritt zu verhindern, ist ein beträchtliches Maß an Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin ein-ächlaggerät mit hydraulisch hin- und Herbewegtem Kolben (DE-AS 1281 370X Hierbei finden für das Verschieben eines Steuerschiebers 2 an dessen sich axial gegenüberliegenden Stirnseiten angreifende Druckstifte Anwendung. Dieses bekannte Schlagwerkzeug ist jedoch so ausgebildet, daß zwei Speicher erforderlich sind, nämlich ein Hochdruckspeicher einerseits und ein Niederdruckspeicher andererseits. Hierdurch ergibt sich der Nachteil, daß die für die Speicher verwendeten Membrane leicht beschädigen können und außerdem eine kostenaufwendige Herstellung erfordern.

Zum Stand der Technik zählt außerdem ein Schlagwerkzeug, bei welchem der Steuerschieber parallel zum Zylinder angeordnet ist (DE-PS 26 11 327). Dieses bekannte Schlagwerkzeug ist jedoch nicht zur tragbaren Verwendung geeignet und damit in seinem Anwendungsbereich eingeschränkt

Demgegenüberfccsteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein hydraulisch-pneumatisches Schlagwerkzeug zu schaffen, welches bei einfacherem Aufbau eine schnellere Schlagfolge des Kolbens ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Es ergibt sich damit ein Schlagwerkzeug, dessen Merkmale in kombinativer Wirkung folgende Vorteile ergeben:

Es wird weniger Lärm erzeugt im Vergleich zu den Schlagwerkzeugen, bei welchen der Kolben nur durch pneumatischen Druck in Betrieb gesetzt wird;
es ergibt sich eine besser Enetgioleistung, da kein Energieverlust aufgrund von Abgasen unter Druck gesetzter Luft stattfindet;

das im Gasbehälter befindliche Gas wird nicht abgeführt, sondern nur verdichtet und kann sich wieder ausbreiten. Hierbei ist die Schlagkraft des Kolbens nicht von der Strömungsrate und von dem Druck des Öls abhängig, sondern konstant, da sie allein durch das im Gasbehälter abgedichtete Gas bestimmt wird. Veränderungen des hydraulischen Drucks bewirken nur Schlag-Zeit-Veränderungen pro Zeiteinheit. Aus diesem Grund besteht nicht die Gefahr ungenügender Schlagkraft bzw. überschüssiger Belastung, welche zu Beschädigungen des Meißels bzw. des Kolbens führen kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht einer Ausführungsform;

Fig.2 den Umriß einer anderen Ausführungsform ohne Griff- oder Ventilgehäuse, wobei die Vorrichtung beispielsweise an einem Bagger angeordnet ist;

Fig.3 einen Schnitt gemäß der Linie A-A nach Fig. 2.

Die Ziffer 1 bezeichnet ein Gehäuse, in dem ein Zylinder 2 starr montiert ist und einen ringförmigen Raum 4 um das Gehäuse 1 bildet. Auf dem Zylinder 2 sitzt eine Büchse 3. In dem Zylinder 2 ist gleitbar ein Kolben 5 mit einer Verstärkung 6 angeordnet, die sich über die ganze Länge erstreckt. An dem Zylinder 2 ist

außerdem gleitbar ein rohrförmiger Steuerschieber 7 angebracht, der sich in dem ringförmigen Raum 4 befindet

Seitlich am Gehäuse 1_ ist ein Ventilgehäuse 8 angeordnet Es weist einen Oleinlaß 9 auf, der mit einer hydraulischen Einheit zu verbinden ist, einen Oiauslaß 10, an den ein Ölabgaberohr anzuschließen ist, eine Ölzufuhröffnung 12, die mit einem zwischen dem Zylinder 2 und der Büchse 3 vorhandenen ringförmigen Raum 11 in Verbindung steht, sowie eine Ölabgabeöffnung 13, die mit dem ringförmigen Raum 4 in Verbindung steht. Alle diese Öffnungen münden in eine Durchgängsöffnung des Ventilgehäuses 8.

Ein Griff 15 ist an einem am oberen Ende des Gehäuses 1 angebrachten Griffbefestigungsteil 14 montiert Am Griff 15 ist schwenkbar ein Hebel 17 angeordnet, der einen gleitbar in der Durchgangsöffnung des Ventilgehäuses 8 befindlichen Ventilkörper 16 betätigt Der Ventilkörper wird durch eine Feder 18 zum Hebel 17 hin gedrückt so daß der Oleinlaß 9 normalerweise mit dem Ölausgang 10 in Verbindung steht Wenn der Hebe! nach unten gedrückt wird, um das "Ventilgehäuse 16 entgegen der Wirkung der I^der 18 nach unten zu bewegen, wird die Verbindung zwischen Ölauslaß 10 und Öleinlaß 9 unterbrochen.

Der Zylinder 2 weist von unten nach oben radiale Öffnungen 19, 20 und 21 auf, die an jedem Ende eine ringförmige Ausnehmung bilden. Außerdem weist die Wand des Zylinders 2 eine axiale Durchführung 22 auf, die mit dem ringförmigen Raum 11 in Verbindung steht, sowie zwei radiale Abzweigöffnungen 23, 24, die von der axialen Durchführung 22 nach außen führen. Der Steuerschieber 7 besitzt auf der Innenseite eine ringförmige Ausnehmung 25, die in unterer Stellung die radialen Öffnungen 19,23 miteinander verbindet, sowie eine ringförmige Ausnehmung 26, die in oberer Stellung die radialen Öffnungen 20,24 verbindet.

Die Büchse 3 weist mehrere axiale₍ Öffnungen 27 auf, die sich vom unteren Ende bis zu dem ringförmigen Raum 11 erstrecken. In jeder dieser axialen Öffnungen ist eine Stange 28 angeordnet, deren unteres Ende auf dem Steuerschieber 7 aufliegt Der Außendurchmesser des Zylinders 2 ist oberhalb der radialen Öffnung 20 etwas verringert, und die Innenfläche des Steuerschiebers 7 weist dementsprechend eine Schulter 29 auf, so daß er gleitend auf dem verjüngten Teil des Zylinders 2 sitzt. Durch diese Anordnung wird gewährleistet, daß die Querschnittsfläche des Steuerschiebers 7 an der Schulter 29 größer als die gesamten Querschnittsflächen der Stangen 28 ist.

Am unteren Ende des Gehäuses I ist ein Halter 30 für einen Meißel 31 aufgeschraubt. Am oberen Ende des Griffbefestigungsteils 14 ist außerdem ein Kopfteil 32 angeordnet. Das Kopfteil 32 und das Teil 14 bilden einen Gasbehälter 33, dem über eine Gaszufuhröffnung 34 mit einem Rückschlagventil Druckluft oder Stickstoff zugeführt wird.

Beim Betrieb wird das erfindungsgemäße Schlagwerkzeug mit einem Meißel 31 an einem Werkstück betrieben. Wenn sich der Betätigungshebel 17 in Normalstellung befindet, fließt hydraulisches öl vom Öleinlaß 9 in das Ventilgehäuse 8 und kehrt über den ölauslaß 10 in den Behälter zurück. Es wird dabei kein hydraulischer Druck auf das Gehäuse 1 ausgeübt, so daß der Kolben 5 in seiner unteren Stellung verbleibt.

Wenn der Hebel !7 nach unten gedrückt wird, um den Vcniilkörper 16 entgegen der Feder 18 nach unten zu bewegen und die Verbindung zwischen Öleinlaß 9 und

Ölauslaß 10 zu unterbrechen, fließt hydraulisches Öl durch die ÖlzufuhröfFnung 12, den ringförmigen Raum 11, die axiale Durchführung 22, die radiale Öffnung 23, die ringförmige Ausnehmung 25 und die radiale Öffnung 19 in eine untere Kammer, die sich zwischen dem Zylinder 2 und dem Kolben 5 unterhalb der Verstärkung 6 befindet, und übt darauf einen Druck aus. Ebenso wird auf das obere Ende der Stangen 28 ein Druck ausgeübt Da die zwischen dem Zylinder 2 und dem Kolben 5 oberhalb der Verstärkung 6 gebildete obere Kammer mit derölabgabeöffnung 13 über die radiale Öffnung 21 in Verbindung steht, wird der Kolben 5 durch hydraulischen Druck, der auf die Verstärkung 6 wirkt nach oben gedrückt Wenn das untere Ende der .Verstärkung 6 über die radiale Öffnung 20 gelangt, strömt ein Teil des Öls in die Öffnung 20, wobei es auf die Schulter 29 einwirkt

Da die Querschnittsfläche des Steuerschiebers 7, wie oben erwähnt, an der Schulter 29 größer als die Gesamtquerechnitte der Stangen 28 ist steigt der Steuerschieber 7 entgegen dem von Jen Stangen 28 ausgeübten hydraulischen Druck nach üben, so daß die radiale Öffnung 20 mit der radialen Öffnung 24 über die ringförmige Ausnehmung 26 in Verbindung gelangt Sobald sich der Steuerschieber 7 nach oben bewegt, kann das hydraulische Öl in der unteren Kammer durch die radiale Öffnung 19 und den ringförmigen Raum 4 in die obere Kammer strömen, wo die nachstehend beschriebene Abwärtsbewegung des Kolbens zusätzlichen Raum für das hydraulische Öl schafft

Da andererseits das Gas im Gasbehälter 33 durch den sich nach oben bewegenden Kolben 5 verdichtet wird, bewegt sich dieser infolge Gasexpansion rasch nach unten, wobei er auf den Meißel 31 aufschlägt sobald der auf die Unterseite der Verstärkung 6 einwirkende hydraulische Druck abfällt Wenn die Verstärkung 6 unter die radiale Öffnung 20 gelangt, stellt die zwischen dem Zylinder 2 und dem Kolben gebildete obere Kammer zwischen den radialen Öffnungen 23, 21 ^ine Verbindung her, so daß kein hydraulischer Druck mehr auf die Schulter 29 ausgeübt wird. Ingefolgedessen könnej die Stangen 28 den Steuerschieber 7 in seine ursprüngliche unterste Stellung bewegen. Dann beginnt der vorstehend beschriebene Arbeitstakt von neuem.

Während der Hebel 17 in niedergedrückter Stellung gehalten wird, um den Ventilkörper 16 nach unten zu bewegen, wird der obenbeschriebene Arbeitstakt wiederholt, so daß sich der Kolben 5 hin- und herbewegt wobei er wiederholt auf den Meißel 31 schlägt. Wenn der Hebel gelöst wird, bewegt sich der Ventilkörper 16 unter der Wirkung der Feder 18 nach oben und stellt eine Verbindung zwischen dem Öleinlaß 9 und dem ölauslaß 10 her, so daß der Kolben 5 angehalfiiwird.

Wie aus vorstehender Beschreibung hervorgeht, treten bei dem erfir; lungsgemäßen Schlagwerkzeug weniger Schwierigkeiten im Betrieb auf und es hat eine längere Lebensdauer da keine Feder verwendet wird, um den Steuerschieber 7 nach unten zu drücken. Außerdem ist es einfacher aufgebaut und billiger in der Herstellung, da kein Gasspeicher erforderlich ist.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich zwa- auf eine Ausführungsform, bei welcher ein Ventilgehäuse 8 und ein Griff 15 am Schlagwerkzeug montiert sind, jedoch können diese Steuerungsclcmente beispielsweise auch an einem Bagger, /..B. einem Löffel- oder "Tieflöffelbagger, montiert sein und mit dem Schlagwerkzeug durch biegsame Schläuche für die Zufuhr und

Ableitung von hydraulischem öl verbunden sein. Dabei kann das Schlagwerkzeug ohne Griff oder Ventilgehäuse an den Enden der Baggerarme angeordnet sein.

Fig. 2 und 3 zeigen eine Anordnung, bei der der Zylinder 1 einen vorspringen Teil 35 aufweist, an dem das Schlagwerkzeug durch zwei Schrauben 36 zwischen zwei Befestigungsplatten 37 befestigt ist, die an Armen 38 eines Baggers angeordnet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Hydraulisch-pneumatisches Schlagwerkzeug, mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse befestigten Zylinder, welcher einen ringförmigen Raum innerhalb des Gehäuses bildet, einem in dem Zylinder hin- und herbewegbaren Kolben, der in Längsmitte eine Verstärkung aufweist, einem am unteren Ende des Gehäuses befestigten Meißelhalter mit Meißel, einem gleitbar im ringförmigen Raum angeordneten Steuerschieber und einem hinter dem Kolben angeordneten Gasbehälter, dadurch gekennzeichnet,

daß hinter dem Steuerschieber (7) griffseitig eine Büchse (3) im Gehäuse (1) angeordnet ist, weiche werkzeugseitig axiale Öffnungen (27) aufweist, die mit einem Öleinlaß (9) verbunden sind,
daß jeweils eine Stange (28) verschiebbar in jeder der axialen Öffnungen angeordnet und unter hydraulischem Druck gegen den Steuerschieber (7) am oberen Ende drückbar ist,
daß der Zylinder (2) eine obere und eine untere radiale öleinlaßöffnung (24,23) aufweist, welche mit oberen und unteren ringförmigen Nuten (26,25) im Steuerschieber (7) verbindbar sind, daß der Zylinder werkzeugseitig eine radiale Öffnung (19) aufweist, weiche bei unterer Position des Steuerschiebers (7) die ringförmige Nut (25) mit einem ringförmigen Raum unterhalb der Verstärkung (6) verbindet, wobei eine radiale öffnung (20) mit einem ringförmigen Raum oberhalb der Verstärkung (6) in Verbindung steht,
daß bei eberer Position dis Steuerschiebers der ringförmige Raum unterhalb der Verstärkung (6) mit einem ölauslaß (10) verbunden ist, wobei der ringförmige Raum unterhalb der Verstärkung (6) mit der oberen, ringförmigen Nut (26) in Verbindung steht und eine obere, radiale Öffnung (21) den ringförmigen Raum oberhalb der Verstärkung mit dem Ölauslaß verbindet, daß der Zylinder {2) einen kleineren Außendurchmesser im Teil oberhalb der mittleren, radialen öffnung (20) aufweist als im Teil unterhalb der Öffnung, und

daß der Steuerschieber (7) eine Schulter (29) im Teil oberhalb der oberen, ringförmigen Nut (26) aufweist, wobei der Wirkungsbereich der Schulter (29) größer ist als der gesamte Querschnittsbereich der Stangen (28).