DE2941443C2 - Schlaggerät zum Lösen oder Zerkleinern von Gersten oder ähnlichem Material - Google Patents

Description

net (F i g. 2, 3), deren Kolbenstangen 6 (F i g. 1, 2) mit einer Greifeinrichtung 30 verbunden sind. Der eine der Hohlräume der Kolben-Zylinder-Einheiten 5 ist mit dem Arbeitszylinder 4 verbunden, der andere Hohlraum 7 wird periodisch mit einer Druckquelle für den Rückhub der Greifeinrichtung 30 gemeinsam mit dem Schlagkolben 2 und mit einer Rückflußleitung für das Strömungsmittel verbunden (in der Zeichnung nicht dargestellt).

Das Schlaggerät nach F i g. 1 enthält eine Greifeinrichtung 30, bestehend aus einem Gleitstück 8, das mit den Kolbenstangen 6 der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten 5 verbunden ist, mit einer Klinke 9, die zum Zurückhalten des Schlagkolbens 2, der einen Ansatz 10 aufweist, während des Rückhubes bestimmt ist.

Die Klinke 9 ist im Gleitstück 8 versenkbar. Hierzu ist am Schaft, des Schlagkolbens 2 ein weiterer Ansatz 11 vorgesehen sowie Vorrichtungen zum Zurückhalten und Feststellen des Schlagkolbens 2 am Ende des Rückhubes, und zwar: eine Feder 12, ein Feststeller 13, ein dreiarmiger Hebel 14 mit Rollen und ein an der Wand des Arbeitszylinders 4 befestigter Nocken 15. "Die Vorrichtung zum Feststellen besteht aus einem koibenförmigen Ansatz 16 am Schaft 3 des Schlagkolbens 2 und einem zylindrischen Hohlraum 17 im verstärkten Boden des Arbeitszylinders 4, dessen Durchmesser dem Durchmesser des kolbenförmigen Ansatzes 16 gleicht und mit der Arbeitszylinderkammer 4A mittels einer Zuleitung 29 mit einem Rückschlagventil 18 verbunden ist Das Ventil wirkt zum anschließenden Auslassen nach dem Komprimieren des Strömungsmittels im Hohlraum 17 beim Verschließen dieses Hohlraumes durch den kolbenförmigen Ansatz 16 am Ende des Rückhubes des Schlagkolbens 2. Ein zu dem erwähnten Rückschlagventil 18 parallel angeordnetes Drosselglied 19 ist zum Einlassen des Strömungsmitteis in den Hohlraum 17 beim Lösen des Schlagkolbens 2 am Ende seines Rückhubes bestimmt.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann den Schlagkolben 2 beliebig lange am Ende des Rückhubes festhalten, was eine genaue Einstellung des Schlagzeitpunktes der Vorrichtung erleichtert

Die Ausführungsform des Schiaggerätes nach F i g. 2 besitzt eine Greifeinrichtung 30, deren Gleitstück 20 mit einem pfannenförmigen Hohlraum 2t und einem Rückschlagventil 22 versehen ist, das zum Auslassen des Strömungsmittels aus dem pfannenförmigen Hohlraum 21 im Augenblick des Ergreifens des Schlagkolbens 2 durch die Greifeinrichtung 30 und zum Einlassen des Strömungsmittels in den pfannenförmigen Hohlraum 21 beim Loslösen bestimmt ist Der Schaft 3 des Schlagkolbens 2 hat einen kolbenförmigen Ansatz 23 mit dem Durchmesser des pfannenförmigen Hohlraums. Zum öffnen des Rückschlagventils 22 am Ende des Rückhubes ist am Boden des Arbeitszylinders 4 eine Steuerfläche 24 vorgesehen, die auf den Schaft 25 des Rückschlagventils 22 einwirkt und dieses zum Einlassen des Strömungsmittels in den pfannenförmigen Hohlraum 21 öffnet.

Am Vorderteil 26 des Schlagkolbens 2 (F i g. 1,2,5) ist ein Werkzeug vorgesehen zur Einwirkung auf das zu bearbeitende Medium — z. B.Gestein.

Eine weitere Ausführungsform des Schlaggerätes ist für eine Druckquelle mit relativ niedrigem Arbeitsdruck bestimmt (F i g. 5). Dort sind die dem Arbeitszylinder 4 zugewandten Zylinderrä'jme 7/4 der hydraulischen KoI-ben-Zylinder-Einhciten 5 mit der Arbeitszylinderkammcr 4/4 verbunden. Die Kolbenstangen sind mit Kolben 27 mit vergrößerter Kolbenfläche gekoppelt Die Masse der Vorrichtung für den Rückhub des Schlagkolberr. wird dadurch vermindert

Jede der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Schlaggeräts kann auch mit hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten arbeiten, die mit einem Kolben 27 (F i g. 5) ausgestattet sind, wobei die Betriebsart des erfindungsgemäßen Schlaggeräts nicht geändert wird. Das Schlaggerät wirkt wie folgt:

ίο In F i g. 1 ist das Schlaggerät in einer Stellung am Ende des Rückhubes des Schlagkolbens 2 gezeigt Während des Rückhubes wird den Zylinderräumen 7 der hydraulichen Kolben-Zylinder-Einheiten 5 das Strömungsmittel von der Druckquelle zugeführt, die KoI-benstangen 6 verschieben sich nach rückwärts, in Richtung von dem zu zerkleinernden Material fort Das Gleitstück wird dabei in derselben Richtung bewegt wobei durch die Klinke 9, die mit dem Ansatz 10 des Schlagkolbens 2 zusammenwirkt, der 'letztere in das Innere des Arbeitszylinders 4 gezogen y srd, bis die Stirnfläche des Schlagkolbens 2 gegen den Bo-'en des Hohlraumes 17 stößt Wenn der Kolbenansatz 16 in den Hohlraum 17 eindringt preßt er das Strömungsmittel durch die weitere Bewegung aus dem geschlossenen Hohlraum 17 durch das Rückschlagventil 18 in den Arbeitszylinder 4. Das Anhalten des Schlagkolbens 2 beim Anstoßen seiner Stirnfläche gegen den Boden des Hohlraumes 17 dient als Signal zum Trennen der Zylinderräume 7 der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten 5 von der hydraulischen Druckquelle und zum Anschluß dieser Zylinderräume 7 an die Rückflußleitung des Strömungsmittels. In diesem Augenblick beginnen die Kolbenstangen 6 sich unter Druckwirkung des Strömungsmittels im Arbeitszylinder 4 in Richtung auf das zu zer- kleinernde Materia! nach vorwärts zu bewegen und nehmen dabei auch das Gleitstück 8 mit Der Schlagkolben 2 beginnt sich ebenfalls in derselben Richtung zu bewegen. Seine Bewegung wird von der Durchflutmenge durch die Drossel 19 bestimmt und seine Bewegungsgeschwindigkeit ist durch die Einströmgeschwindigkeit des Strömungsmittels in den durch den Kolbenansatz 16 geschlossenen Hohlraum 17 und durch die Drossel 19 in der Zuleitung begrenzt, die so bemessen ist, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlagkolbens 2 wesentlich kleiner als diejenige des Gleitstückes 8 ist. Das Gleitstück 8 eilt mit seiner Bewegung dem Schlagkolben 2 vor. Durch die abgeschrägte Fläche des Ansatzes 11, der mit der abgeschrägten Fläche der Klinke 9 zusammenwirkt, versenkt es die Klinke in das KoI-beninnere. Darauf fällt die Rolle »ß« (F i g. 4) des dreiarmigen Hebels 14 unter der Einwirkung der abgeschrägten Fläche des durch die Feder 12 betätigten Feststellers 13 in uen Schlitz »C« der Klinke 9 ein und hält sie dort fest

Die weitere Bewtgung des Schlagkolbens ?, (F i g. i) erfolgt gemeinsam mit dem Gleitstück 8 bis zum Austritt des Kolbenansatzes 16 aus dem Hohlraum 17. Sobald der kolbenförmige Ansatz 16 den Hohlraum 17 verläßt, beginnt die Druckwirkung des im Arbeitszylinder 4 befindlichen Strömungsmittels auf die Stirnfläche des Schlagkolbens 2. Es folgt der Arbeitshub des Schlagkolbens 2. Der Schlagkolben 2 übi mit seinem Vorderteil 26 einen Schlag gegen das zu zerkleinernde Material aus und hält dann an.

es Das Gleitstück 8 läuft, indem es sich mit der früheren Geschwindigkeit hinter dem Schlagkolben 2 bewegt am Nocken 15 vorbei. Hierbei wirkt der Nocken 15 mit der Rolle »D« (F i g. 1,4) zusammen und kippt den dreiarmi-

gen Hebel 14 in die andere Stellung, in der der Feststeller 13 nicht mehr durch die Rolle »ß« festgehalten wird, weil diese Rolle »ß« aus dem Schlitz »C« der Klinke 9 herausgeführt wird. Ist die Klinke 9 frei, so bewegt sie sich unter der Einwirkung der Feder 12 in Richtung zum Schlagkolben 2 und der dreiarmige Hebel 14 wird in der erwähnten anderen Stellung durch die andere abgeschrägte Fläche des Feststellers 13, die auf die Rolle »Bu. einwirkt, gehalten und hemmt nicht mehr die Bewegung der Klinke 9.

Sobald das Gleitstück 8 (F i g. 1) bei seiner Bewegung sich auf den kolbenförmigen Ansatz 16 aufsetzt, wird unter der Einwirkung der abgeschrägten Fläche des Ansatzes 10 die Klinke 9 versenkt, wobei sie nach dem Passieren des Ansatzes 10 wieder in die Nut zwischen den Ansätzen 10 und 11 einfällt. In diesem Augenblick wiederholt sich das Umschalten des Hohlraumes 7 der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten 5 aber in ei nr*r -7ΜΓ

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derräume 7 werden von der Rückflußleitung des Strömungsmittels abgeschaltet und an die Druckquelle angeschlossen. Es beginnt der Rückhub des Schlagkolbens 2.

Wenn in einem beliebigen Augenblick des Rückhubes des Schlagkolbens 2 die Zylinderräume 7 der Kolben-Zylinder-Einheiten 5 von der Druckquelle abgeschaltet werden, kann der Schlagkolben 2 festgehalten werden. Eine Verbindung der Hohlräume 7 der Kolben-Zylinder-Einheiten 5 an die Druckquelle setzt den Rückhub des Schlagkolbens 2 fort.

Im Verlauf des Rückhubes des Schlagkolbens 2 geht das Gleitstück 8 wieder am Nocken 15 vorbei, der, indem er jetzt mit der Rolle »E« (F i g. 4) zusammenwirkt, den dreiarmigen Hebel 14 in die ursprüngliche Stellung kippt und damit ein Verbleiben der Klinke 9 in versenkter Stellung am Ende des Rückhubes des Schlagkolbens 2 bewirkt.

im weiteren Verlauf wiederholt sich dieses Arbeitsspiel.

Es kann also der Schlagkolben 2 in einem beliebigen Punkt des Rückhubes festgehalten werden, wobei die Greifeinrichtung und der Antrieb am Arbeitshub des Schlagkolbens 2 nicht teilhaben. Das Loslösen des Schlagkolbens 2 erfolgt ohne Einwirkung der die Klinke zurückhaltenden Greifeinrichtung 30.

Die Ausführungsvariante nach F i g. 2 ist im Zustand am Ende des Rückhubes des Schlagkolbens 2 dargestellt. Während des Rückhubes stehen die Hohlräume 7 der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten 5 mit der Druckquelle in Verbindung. Unter der Einwirkung des Strömungsmittel auf die Stirnflächen der Kolbenstangen 6 bewegen sich diese nach rückwärts in Richtung vom zu zerkleinernden Material fort, wobei das Gleitstück 20 mit dem pfannenförmigen Hohlraum 21 verschoben wird. Diese Bewegung dauert solange, bis der Schaft des Rückschlagventils 22 die Steuerfläche 24 erreicht und mit ihrer abgeschrägten Fläche zusammenzuwirken beginnt, wodurch das Rückschlagventil 22 betätigt und ein Einfließen des Strömungsmittels in den pfannenförmigen Hohlraum 21 erfolgt. Unter der Ein- eo wirkung des Druckes des Strömungsmittels auf die Stirnfläche des Schlagkolbens 2 tritt der kolbenförmige Ansatz 23 aus dem pfannenförmigen Hohlraum 21 aus und der Schlagkolben 2 bewegt sich in Arbeitsrichtung. In diesem Moment werden die Hohlräume 7 der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten 5 von der Druckquelle abgeschaltet und an die Rücklaufleitung des Strömungsmilicls angeschlossen, wodurch die Kolbenstangen 6 sich unter der Einwirkung des Druckes des Strömungsmittels auf ihre in der Arbeitszylinderkammer 4A liegenden Stirnflächen gemeinsam mit dem Gleitstück 20 hinter dem Schlagkolben nach vorwärts, in Richtung auf das zu zerkleinernde Material, bewegen. Am Ende des Arbeitshubes übt der Schlagkolben 2 mit seinem Vorderteil 26 einen Schlag gegen das zu zerkleinernde Material aus und bleibt stehen. Das Gleitstück 20 gelangt, indem es sich hinter dem Schlagkolben 2 bewegt, bis zum kolbenförmigen Ansatz 23 und stützt sich mit seinem pfannenförmigen Hohlraum 21 auf diesen Ansatz 23. Dabei wird das im Hohlraum 21 befindliche Strömungsmittel zusätzlich etwas komprimiert, wobei es durch seinen Druck das Rückschlagventil 22 öffnet und in die Arbeitszylinderkammer 4/4 verdrängt wird. Das Gleitstück 20 bleibt stehen, nachdem es mit seinem pfannenförmigen Hohlraum 21 auf dem Kolbenansatz 23 zu sitzen kommt und zwar bis zum Anschlag

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21 gegen die Stirnfläche des Schlagkolbens 2. Das Ventil

22 schließt.

Der Stillstand des Gleitstückes 20 dient als Signal zum Umschalten der Hohlräume 7 der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten 5; die Hohlräume 7 werden von der Hauptrohrleitung, die als Rücklaufleitung wirkt, abgeschaltet und an die Druckquelle angeschlossen. Die Kolbenstangen 6 bewegen sich nach rückwärts unter der E'iwirkung des Strömungsmittels auf ihre in den Hohlräumen 7 liegenden Stirnflächen und bewegen dabei das Gleitstück 20, welches, indem es sich verschiebt, den Inhalt des durch den Kolbei.ansatz 23 abgeschlossenen pfannenförmigen Hohlraums 21 etwas vergrößert. Dabei fällt im erwähnten Raum der Druck des Strömungsmittels stark ab und wird wesentlich geringer als der Druck des Strömungsmittels im Arbeitszylinder 4. Unter der Einwirkung des Druckes beginnt der Kolbenansatz 23 sich gemeinsam mit dem Schlagkolben 2 hinter dem Gleitstück 20 herzubewegen. Es erfolgt der Rückhub des Schlagkolbens 2. Danach wiederholt sich das Arbeitsspiel.

Bei der Ausführungsvariante nach F i g. 2 nehmen die Greifeinrichtung 30 und ihr Antrieb ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel an der Ausübung des Arbeitstoßes nicht teil. Die Vorrichtung kann durch Verkürzung der Zeit für das Loslassen des Schlagkolbens mit einer höheren Schlagfrequenz betrieben werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 beitshub in das Gleitstück (8) zurückziehbar und vor Patentansprüche: dem Rückhub ausstoßbar ist und daß die Klinke mit tels Steuerflächen am kolbenförmigen Ansatz (16)

1. Schlaggerät zum Lösen oder Zerkleinern von und Nocken (15) an der inneren Wand des Arbeits-Gestein oder ähnlichem Material, bestehend aus ei- 5 Zylinders (4) bewegbar ist

nem Schlagkolben, einem Arbeitszylinder, einer

Schlagkolbenrückhubvorrichtung und einer Füh-

rungsbuchse für den Schlagkolben, wobei der
Schlagkolben als Tauchkolben im Arbeitszylinder

einseitig mit einem kompressiblen Strömungsmittel io Die Erfindung betrifft ein Schlaggerät zum Lösen beaufschlagbar ist, wobei die Schlagkolbenrückhub- oder Zerkleinern von Gestein oder ähnlichem Material vorrichtung aus um die Kolbenlängsachse gleichmä- nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Big angeordneten hydraulischen Kolben-Zylinder- Aus der BE-PS 6 84 598 ist eine stationäre Vorrich-Einheiten besteht, die nach dem Schlag des Schlag- tung bekannt, mit der Gestein oder ähnliches Material kolbens betätigbar sind, wobei das werkzeugferne i<5 zerkleinert sowie Werkstoffe durch Schlageinwirkung Ende des Schlagkolbens als kolbenförmiger Ansatz verformt werden können. Die bekannte Vorrichtung beausgebildet ist und von einem innerhalb des Arbeits- sitzt einen in einem Gehäuse geführten periodisch bezylinders vorgesehenen, mit einer Zuleitung für das wegbaren Schlagkolben, auf den ein in Zeitintervallen kompressible Strömungsmittel versehenen Hohl- der beabsichtigten Schläge zugeführtes kompressibles raum aufnehmbar ist, dadurch gekenn- 20 Strömungsmittel einwirkt Der Schlagkolben wird nach ζ e i c h B et, daß die Kolbenstangen (6) der hydrau- jeder Einwirkung auf den Werkstoff mittels einer hylischen Kolben-Zylinder-Einheiten (5) ständig mit ei- draulischen Hebevorrichtung zum Ausgangspunkt des ner am kolbenförmigen Ansatz (16, 23) wirkenden nachfolgenden Arbeitshubes bzw. Arbeitsschlages ge-Greifeinrichtung (30) verbunden sind, daß die dem bracht

Arbeitszylinder (4) zugewandten Zylinderräume 25 Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß (7A, F i g. 5) der hydraulischen Kolben-Zylinder-Ein- zur Koordinierung der Schlagbewegungen und der Heheiten (5) mit der Arbeitszyünderkammer (4A) ver- bebewegungen des. Kolbens eine Steuerung verwendet bunden sind, daß die dem Werkzeugende (26) des wird, die kostspielig in der Herstellung, zeitraubend in Schlagkolbens (3) zugeordneten Zylinderräume (7) der Bedienung und störanfällig sein kann,
der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten (5) in 30 Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht Abhängigkeit von der Schlagfrequenz des Schlag- deshalb darin, die Vorrichtung gemäß der eingangs gekolbens (3) wechselnd mit einer Druckquelle für ein nannten Art so auszubilden, daß sie sicher in ihrer Funkhydraulisches Strömungsmittel und mit einem Aus- tion, einfach in ihrer Bedienung und billig in ihrer Herlaß verbindbar sind, daß die Zuleitung (18,19,29) für stellung ist

das kompressible Strönwings~uttel zum Hohlraum 35 Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patent-

(17) zur Aufnahme des kolbenförmigen Ansatzes (16, anspruches 1 gelöst In den Unteransprüchen sind wei-

23) mit der Arbeitszyünderkammer (4/4) verbunden tere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsge-

ist. mäßen Vorrichtung beschrieben.

2. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Die Ausführungsform nach Patentanspruch 3 ist für zeichnet, daß die Greifeinrichtung (30) mit form- 40 eine erhöhte Schlagfolge bei Dauerbetrieb geeignet,
schlüssigen Elementen wirksam ist, daß der Hohl- Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, raum zur Aufnahme des kolbenförmigen Ansatzes daß sie einfache bauliche Maßnahmen umfaßt, eine sill (16) innerhalb des Arbeitszyiinders (4) im Deckel des chere und störungsarme Wirkungsweise gewährleistet ψ Arbeitszylinders angeordnet ist und daß die Zulei- und daß sie einfach und billig herstellbar ist.

|j tung (19) für das kompressible Strömungmittel den 45 Anhand der Zeichnung wird die Erfindung an Ausfüh-

j| erwähnten Hohlraum mit der Arbeitszylinderkam- rungsbeispielen näher erläutert Es zeigt:

Ü mer (4/4) über eine Drosselstelle verbindet. Fig. 1 schematisch im Längsschnitt eine Ausfüh

ij 3. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn- rungsform des Schlaggerätes;

zeichnet, daß die Greifeinrichtung (30) eine kraft- F i g. 2 schematisch im Längsschnitt ein anderes Aus-

$■* schlüssig durch unterschiedliche Gasdrücke wirken- 50 führungsbeispiel des Schlaggerätes;

$· de Einrichtung ist, daß der Hohlraum zur Aufnahme F i g. 3 schematisch den Querschnitt IH-IIΓ durch die

M des kolbenförmigen Ansatzes (23) als eine in der Ausführungsform nach F i g. 2;

H Arbeitszylinderkammer (4Λ) angeordnete mit den F i g. 4 schematisch im Längsschnitt die abgefederte

gi Kolbenstanden (6) verbundene Pfanne (21) ausgebil- Klinke der Greifeinrichtung für den Schlagkolben der

£?; det ist, daß die Zuleitung für das kompressible Strö- 55 Ausführungsform des Schlaggerätes nach F i g. 1;

\'i mungsmittel ein nach der Arbeitszyünderkammer F i g. 5 schematisch im Längsschnitt eine Abwandlung

φ (4/4) öffnendes Druckventil (22) enthält und daß der des Ausführungsbaispiels des Gerätes nach F i g. 2.

J Ventilschaft mittels einer im Deckel des Arbeitszy- Das Schlaggerät (F i g. 1,2) weist eine Führungsbuch-

'■fl linders (4) angeordneten Steuerfläche betätigbar ist. se 1 und einen in dieser hin und her bewegbaren Schlag-

|v ⁴· Schlaggerät nach Patentanspruch 2, dadurch ge- 60 kolben 2 auf, dessen Schaft 3 in einem Arbeitszylinder 4

ii| kennzeichnet, daß die Greifeinrichtung (30) in Ge- geführt ist, der auf der Führungsbuchse 1 befestigt und

I» stak eines den Schlagkolben (2) umfassenden Gleit- mit einem kompressiblen Strömungsmittel unter Druck

^ Stückes (8) ausgeführt ist, das in bezug auf den gefüllt ist, das bei Druckeinwirkung während des Rück-

ΐ Schlagkolben (2) verschiebbar ist und daß am kol- hubes des Schlagkolbens 2 zum Speichern potentieller

benförmigen Ansatz (16) eine Umfangsnut und am 65 Energie und zur Einwirkung auf die Stirnfläche des

j$ Gleitstück (8) mindestens eine abgefederte auf Kipp- Schlagkolbens 2 beim Arbeitshub des Schlagkolbens

ψ. hebel (14) abgestützte Klinke (9) zum Eingriff in die bestimmt ist. Um die Kolbenlängsachse sind gleichmä-

B Nut vorgesehen ist und daß die Klinke (9) beim Ar- Big hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten 5 angeord-