DE3000227A1 - Hammer zum zerstoeren von festen abzutragenden materialien - Google Patents
Hammer zum zerstoeren von festen abzutragenden materialienInfo
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Description
1. Specialnoe Konstruktorskoe Bjuro Gidroimpulsnoj Techniki
Sibirskogo Otdelenija Akademii Nauk SSSR1, Novosibirsk/UdSSR
2. Institut Gidrodinamiki Sibirskogo Otdelenija Akademii Nauk SSSR,
Novosibirsk/UdSSR
P 8o 516-M-61
4, Jan. 19 8o L/Kdg
HAMMläR ZUM ZERSTÖREN VON FESTEN ABZUTRAGENDEN
MATERIALIEN
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kraftimpulssysternes
die zur Erzeugung von auf ein zu bearbeitendes Medium einwirkenden
Kraftimpulsen einer bestimmten Frequenz und Intensität dienen9 genauer
auf Hammer zum Zerstören von festen abzutragenden Materialien,
besonders
Die Erfindung ist zweckmässig im Bargbau anzuwenden,, bei=
Die Erfindung ist zweckmässig im Bargbau anzuwenden,, bei=
spielsweise in Maschinen zum Auffahren von Grubenbauen ohne Schiessar·=
den
beit in schwer abzutragen Gesteinen sowie in Maschinen zum Zerkleinern
beit in schwer abzutragen Gesteinen sowie in Maschinen zum Zerkleinern
von übergrossen Gestoinsstücken,,
Ausserdem kann die Erfindung im Bauwesen verwendet werdet^ nämlich
in Maschinen zum Zerstören von rjlten Gebäudefundame η uen und -wänden^
Aufreissen von Strassenbetondecken, Vorbereiten dua Felsenbettes von
ürd-dämmen und anderen hydrotechnischen Anlagen uoäomo
Bekannt ist ein Hammer zum Zerstören von festen ab-zutragenden
Materialien« dar hydraulischer Hammer zum Zerstören von Gesteinen"
folgendes
(UdSSR-Urheberseheη Nr„ 287657) genannt wird und enthalte einen Kraftzy==
linder„ einen Kolben mit Kolbenstange, der im Kraftzylinder angeordnet
ist und den Innenraum desselben in zwei Räume = einen Gaaraum
und einen Flussigkeitaraum ■= aufteilt9 einen
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BAD ORIGINAL
der mit dem Kolben mittels der Kolbenstange
verbunden und in Führungen zum Ausüben von Schlagen auf das zu zerstörende Material hin- und herverschiebbar ange·
t
ordneist, einen Aufnehmer, der zum Füllen desselben mit Preßgas bestimmt ist und mit dem Gasraum des Kraftzylin-
ordneist, einen Aufnehmer, der zum Füllen desselben mit Preßgas bestimmt ist und mit dem Gasraum des Kraftzylin-
soivie
derr. in Verbindung steht, einen Verschluß, der außen am Kraftzylinder angebracht ist und zum Öffnen von Fenstern großen Querschnitts dient, welche den FlUasigkeitsraum des Kraftzylinders mit der Atmosphäre verbinden. Am vorderen Sfcirnende des Schlaghammers ist in einer besonderen Aus η pfi.ru ng r.eines Körpers ein Werkzeug befestigt, das zum Zunamnienwirken mit dem zu zerstörenden Material bestimmt ist und zylindrische Form hat. Der Aufnehmer ist in Gestult von mehreren Rohren ausgeführt, die mittels des vorderen und hinteren Deckels des Kraftzylinders untereinander verbunden sind und mit den genannten Deckeln das Gehäuse des hydraulischen Hammers bilden.
derr. in Verbindung steht, einen Verschluß, der außen am Kraftzylinder angebracht ist und zum Öffnen von Fenstern großen Querschnitts dient, welche den FlUasigkeitsraum des Kraftzylinders mit der Atmosphäre verbinden. Am vorderen Sfcirnende des Schlaghammers ist in einer besonderen Aus η pfi.ru ng r.eines Körpers ein Werkzeug befestigt, das zum Zunamnienwirken mit dem zu zerstörenden Material bestimmt ist und zylindrische Form hat. Der Aufnehmer ist in Gestult von mehreren Rohren ausgeführt, die mittels des vorderen und hinteren Deckels des Kraftzylinders untereinander verbunden sind und mit den genannten Deckeln das Gehäuse des hydraulischen Hammers bilden.
Nach der Vorbereitung des hydraulischen Hammers zur Arbeit, die im Füllen des Aufnehmers mit Preßgas erforderlichen
Drucks besteht, befinden sich der Kolben, der Schlaghammer and die diese verbindende Kolbenstange in
der vorderen Endstellung, während der Verschluß die erw:ihnten
Fenster großen Querschnitts schließt. Bei Zuführung von untor Druck stehender Flüssigkeit zu dem
mit der
Flünsigkcitsraum des KraftZylinders bewegen sich der/ΚοΙ-Kolben
und der
benctan^e vorbundene/Schlaghammer nach hinten in Richtung
von dem zu zerstörenden Material weg und verdichten zusätzlich das Gas, das sich im Gasraum des Kraftzylindera
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und in dem mit diesem Gasraum in Verbindung stehenden Aufnehmer befindet«, Nachdem das bewegliche System^ das
den Kolben, die Kolbonnfcange und den richlaghummer ein=
schließt, die hintere Ende teilung erreicht hat ( in die=
sem Fall ist der Abstand zwischen dem Werkzeug des Schlaghammers und dem zu zerstörenden Material maximal \
öffnet der Verschluß, ler sich über die Oberfläche des
KraftZylinders verschiebt, die Fenster großen Querschnitts„
Unter der Wirkung des Druckgasos bewegt sich da3 erwähnte
bewegliche System unter Beschleunigung nach vorn in Rieh=
tung auf das '/.u zerstörende Material zu0 und die Flüssigkeit
wird au3 dem Fl<ls3igkeitsr;ium des Kraftzylinders
von dem Kolben durch die Fenster großen Querschnitts in die Atmosphäre verdrängt» Der fJchlaghammer versetzt mit
seinem Werkzeug einen Schlag gegen das zu zerstörend© Material und bleibt stehene In diesem Augenblick kehrt der
Verschluß in die Ursprungsstellung zurück,wobei er die Fenster großen Querschnitts am Kraftzylinder 'Schließt,
und der Prozeß wiederholt sich.
Die Arbeit eines hydraulischen Hammers vom "schießenden Typ", d.h. einer: Hammers, bei dem der unmittelbare
Kontakt des"Werkzeuges mit dem zu zerstörenden Material vor dem Ausüben des Schlages fehlt, zeichnet sich
durch eine große Anzahl von "schrägen Schlagen" aus, bei welchen die Schlagrichtung mit der Normalen zur Oberfläche
des zu zerstörenden Materials nicht zusammenfällt. Bei
Seiten den "schrägen Schlagen" greifen am Werkzeug von dos zu
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zerstörenden Materials beträchtliche Belastungen an, deren Größe von der Schlagenergie, der Festigkeit des zu
zerstörenden Materials, den geometrischen Charakteristiken des Werkzeuges und der Oberfläche des zu zerstörenden
zu Schlag
Materials und von einer Reihe anderer sich von Schlag /rindernden Paktoren bestimmt wird.
Die starre Befestigung des Werkzeuges in der Aussparung des Schlaghammers begünstigt die Entstehung recht ho-
der
her Spannungen unter Einwirkung von seitlichen Belastungen durch das zu zerstörende Materials sowohl im Werkzeug
oelber als auch im Schlaghammer, da infolge der geringen Nachgiebigkeit des Materials von Werkzeug und des
Schlaghammer die Spannungszone einen kleinen Teil der Seitenfläche der Aucspassung des Schlaghammers und des
Werkzeuges nahe am Grund der Aussparung einerseits und am Rande derselben (neben dem vorderen Stirnende des Schlaghammers
) andererseits einnimmt.
Diese ungünstige Lage der Spannungszonen ist eine der HauptUrsachen für den hohen Wert der Spannungen,
die zur schnellen Zerstörung entweder des Werkzeuges oder des Schlaghammers führen.
Die Ausführung dea mit dem zu zerstörenden Material unmittelbar zusammenwirkenden Arbeitsteils des Werkzeuges
in Gestalt eines Vollstabes führt unabhängig von der Konfiguration des anfänglichen Anschliffs (Kegel, Pyramide,
Schaufel usw.) zur Bildungen der Stirnseite des Arbeitsteils
des Werkzeuges /einer sphärischen Oberfläche),
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300022?
deren Durchmesser im wesentlichen der Querabmessung des Werkzeuges gleich ist ο Zur Bildung der besagten sphärischen
Oberfläche reichen manchmal einige hundert Schläge gegen das zu zerstörende Material aus» Im Folgenden bleibt
diese Oberflächenform der Stirnseite des Arbeitsteils des Werkzeuges bis zur vollständigen Abnutzung die=
einer ses Teils erhalten. Das Vorhandensein sphärischen
Oberfläche an der mit dem zu zerstörenden Material beim Schlag zusammenwirkenden Stirnseite des Arbeitsteils des
eine
Werkzeugen bedingt Verminderung der Eindringtiefe de3 Werkzeuges in das zu zerstörende Material bei "schrägen Schlägen", was wiederum zu erhöhtemabrasiven Verschleiß dec Werkzeuges infolge .Gleitens der Stirnseite ^es Arbeitr-teils Über die Oberfläche de:i zu zerstörenden Ma= terials und dementsprechend zur Vergrößerung der seitli= chen Belastungen des ".'erkzeuges durch das zu zerstörende Material führt«
Werkzeugen bedingt Verminderung der Eindringtiefe de3 Werkzeuges in das zu zerstörende Material bei "schrägen Schlägen", was wiederum zu erhöhtemabrasiven Verschleiß dec Werkzeuges infolge .Gleitens der Stirnseite ^es Arbeitr-teils Über die Oberfläche de:i zu zerstörenden Ma= terials und dementsprechend zur Vergrößerung der seitli= chen Belastungen des ".'erkzeuges durch das zu zerstörende Material führt«
doho Bei einem "geraden Schlag"„ wenn die Schlagrichtung
mit der !formalen zur Oberfläche des zu zerstörenden Materials
zusammenfällt, begünstigt außerdem das Vorhandensein der sphärischen Oberflächen an der Stirn=
seite de3 Arbeitsteil3 do3 Werkzeuges die auf die geringe
Kontaktfläche zurückzuführende Entstehung von erheblichen Kontaktspannungen und ein von Ermündung herrührendes
fortschreitendes Ausbröckeln des Materials des Werkzeuges an der Stirnseite seines Arbeitsteil30
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Diese Nachteile begrenzen -die Zuverlässigkeit
des bekannten hydraulischen Hammers
und verringern die Wirksamkeit des Abbaus des zu zerstörenden
Materials.
Bekannt ir-t ferner ein Hammer zum Zerstören von feabzutragenden
sten Materialien, der "Hochenergie-Schlaghammer ΙΙΞΡΤΙ11 ( Prospekt der Firma "JOY" ) genannt wird und
ein Gehäuse mit einem in ihm hin- und herbeweglich angeordneten Schläger enthält, der an seinem aus dem Gehäuse
herausragenden vorderen Ende ein Werkzeug trägt, das zur Übertragung von Gehing impulsen auf das zu zerstörende Material
bestimmt ist. Da3 arbeitende Ende des Werkzeuges, das unmittelbar mit dem Gestein zusammenwirkt, kann ver-
(als
schiedene Form des Anschliffs besitzen Keil, Kegel, Pyramide,
Hemisphäre u.a.). Das andere Ende des Schlägers ragt in eine Beschleunigungskammer, die sich im Gehäuse
befindet und stets mit Flüssigkeit gefüllt ist. Im mittleren Teil des Schlägers ist ein Kolbenvorsprung vorhanden,
der in 'ler Bremskammer des Gehäuses untergebracht
ist, die ebenso wie die erwähnte Beschleunigungskammer mit Flüssigkeit gefüllt ist und außerdem über eine kalibrierte
Öffnung mit der Abflußleitung des Hydrauliksystems des Hammers in Verbindung steht. Die Beschleunigungskammer
ist mit einem Kraftzylinder in Verbindung gesetzt, der sich im Hammergehäuse befindet und in seinem Innenraum
einen Trägheitskolben trägt, der sich hin- und herbewegen kann und den Innenraum des Kraftzylinders in einen
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DAP»
tt&ftlSC OA3
Flüssigkeits- und einen Gasraum aufteilt. Die Beschleunigungnkammer
ist dann mit dem Flüssigkeitsraum des erwähntυη Zylinders in Verbindung gesetzt, wenn der
Gasraum desselben mit einem Aufnehmer in Verbindung steht9
der sich im (vom Werkzeug entfernten) hinteren Gehäuseteil befindet und zur Aufnahme eines Preßgases bestimmt
ist, das die potentielle Energie während des Rückganges
an den des Trägheitskolbens aufspeichert und sie letzteren beim Arbeitshub abgibtΘ Der Flüssigkeitsraum
des KraftZylinders isö 'mit der Druckleitung des Hydrauliksystem
φΐβΕβΥνθ^υηύβη und wird mittels eines automatisch
betätigten Ventils mit dor Ablußleitung de3 Hydrauliksystems des Hammers während des Arbeitshubs des
Trägheitskolbens periodisch in Verbindung gesetzto
Vor dem Ausüben eines Schlags wird der Hammer mit sei=
nem Werkzeug an das zu zerstörende Material angedrückt9
und wobei sein Schläger die hintere Endstellung einnimmt9 der
Kolbenvorsprung mit eeiner hinteren Stinseite an der hin=
teren Wand der Bremskammer anliegt, während das andere En= de in die Beschleunigungskammer ragt«, Der Trägheitskolben
befindet sich in der vorderen Endstellung und sein vorderes Ende ragt ebenfalls in die Beschleunigungskammer j, aber
Seiten
schon von des KraftZylinders»
schon von des KraftZylinders»
Durch Zuführung von Flüssigkeit zum FlUssigkeitsraum des KraftZylinders aus der Druckleitung des Hydrauliksystems
des Hammers wird der Trägheitskolben nach hinten in Richtung von dem zu zerstörenden Material weg bewegt9 wo=
bei das im Gasraum des . Kraftzylinders und des Auf°
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nehmers befindliche Gas zusätzlich komprimiert wird. Nachdem
der TrHgheitskolben die hintere Endstellung erreicht
hat, öffnet sich selbsttätig das Ventil, das den PlüssigkcLtäraum
dec Kraftzylinders mit der Abflußleitung des Hydrauliksystems des Hammers in Verbindung setzt. Der Trägr
heitskolben bewegt sich nach vorn in Richtung auf das zu zerstörende Material zu,wobei er den Arbeitshub ausführt
und dabei die Flüssigkeit aus dem FlU'ssigkeitsraum des
Kraftzylinders in die Ablußleitung des Hydrauliksystems de3 Hammer3 verdrängt. Am Ende de3 Arbeitshubs des Trüghoitskolben
tritt dessen vorderes Ende in die Beschleunigung kammer ein und überträgt, es die darin eingeschlossene
Flüssigkeit zusammendrückt, die während des Arbeitshube3 gespeicherte Energie zum Schläger, welcher
mittels des Werkzeuges auf das zu zerstörende Material Gchlugentl einwirkt. Falls aber der Schläger nicht
die ganze ihm übertragene Energie für den Abbau des zu zerstörenden Materials aufwendet, so verdrängt er, inder er
sich verschiebt, mit seinem Kolbenvorsprung die Flüssigkeit
aus der Bremskammer durch die kalibrierte Bohrung in die Abflußleitung des Hydrauliksysfcems des Hammers und vernichtet
auf diese Weise seine Energie.
Hiernach wird der Hammer mit seinem Werkzeug wieder an das zu zerstörende Material angedrückt9 und der Zyklus
seiner Arbeit kann wiederholt werden.
Zur Gewährleistung einer normalen Arbeit dieses
Hammers ist ein solcher Andruck des Werkzeuges
an das zu zerstörende Material erforderlich, daß
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die Schlagwirkung im wesentlichen mit der Normalen zur Oberfläche des zu zerstörenden Materials zusammenfällts
weil anderenfalls ein Gleiten des Werkzeuges auf der Oberfläche des zu zerstörenden Materials möglich
ist ι das zu einer starken Verringerung der Wirksamkeit des Abbaus des zu zerstörenden Materials und zum erhöhten
abrasiven Verschleiß des Werkzeuges führt ο
Andererseits erfodert jedoch ein genaues Einstellen des Hammers längs der Normalen zur Oberfläche des zu zer«
störenden Materials einen beträchtlichen Arbeitszeitauf= wand und setzt folglich ebenfalls die Wirksamkeit des Abbaus des zu zerstörenden Materials wesentlich herab„
Beim Abbau von Zu zerstörendem Material hoher Festigkeit
durch diesen Hammer nimmt die arbeitende Stirnfläche des Werkzeuges unabhängig von dsr Form
des Anschliffs sehr rasch die Form einer Hemisphäre an und behält sie bis zum vollständigen Verschleiß des Ar=
beitsteils des Werkzeuges. In diesem Fall bleiben samt·=
behalten
liehe Grundnachteile bei, die dem Werkzeug des Hammers vom "schießenden Typ" eigen sinds erhöhter Kontaktverschleiß bei "geraden Schlagen" infolge der geringen Kon= taktfläche und erhöhter abrasiver Verschleiß bei "schrä=> gen Schlagen". Die "schrägen Schläge" bei der Arbeit
liehe Grundnachteile bei, die dem Werkzeug des Hammers vom "schießenden Typ" eigen sinds erhöhter Kontaktverschleiß bei "geraden Schlagen" infolge der geringen Kon= taktfläche und erhöhter abrasiver Verschleiß bei "schrä=> gen Schlagen". Die "schrägen Schläge" bei der Arbeit
dieses Htumners können sowohl wegen einer ungenauen
Einstellung des Hammers beim Einrichten desselben auf den Schlag, als auch wegen der Entstehung von schrägen Abscherungen
am zu zerstörenden Material auftreten t Diese
"schrägen Schläge" sind die Ursache der Entstehung
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JAHiOfRO QMl
von erheblichen Belastungen in den Hammerelementen, deren hoher Wert in wesentlichem Maße durch die hohe Steifigkeit
der Verbindungen der Hammerelemente bedingt ist. Die genannten Belastungen sind praktisch unkontrollierbar und
führen zu einem recht schnellen Ausfall des Hammers, wodurch dessen Betriebszuverlässigkeit gering ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hain-Verschleiß verursachende
mer zu schaffen, der feste Materialien sowohl
bei Schlagen l:ings der Normalen als auch bei Schlagen in
einem Winkel zu dem zu zerstörenden Material wirksam zerstört.
in einem Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß; Hammer
abzutragenden zum Zerntören von festen Materialien, der ein
Geh:iu3e mit einem beweglichen Schlagorgan enthält, das mit
einem Antrieb zu seiner hin- und hergehenden Bewegung verbunden ist und im vorderen Teil eine Aussparung mit Werkzeug
i;um Zerstören des Materials bei Schlagen aufweist,
welche während der Hin- und Herbewegung des Schlagorgans ausgeübt werden, erfindungsgemäß die Stirnseite des Werkzeugschaftes
und der mit dieser kontaktierende Grund der
einander Auoopai*unf; des Schlagorgans in Gestalt von zugeordneten
sphärischen Oberflächen ausgeführt sind, die Seitenflächen des Werkzeugschaftes und der Aussparung des Schlagorgans
durch eine Zwischenlage aus elastischem Material getrennt und kegelstumpfförmig ausgebildet sind, deren
größere Grundfläche dem Arbeitsteil des Werkzeuges zugekehrt i3t, wobei die Kegelwinkel kleiner als die Reibungswinkel
zwischen den angrenzenden Oberflächen sind,
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unci . an der Stirnseite des Arbeitsteils des Werkzeuges eine
Grundbohrung ausgeführt ist, die gutJöEindringvermögen
des Werkzeuges in das zu zerstörende Material gewährleistet.
sphärischen Fläche
Das Vorhandensein einer an der Stirnseite des Werkzeugschaftes und am Grund der Aussparung des Schlagorgans
sowie einer Zwischenlage aus elastischem Material zwischen den Seitenflächen des Werkzeugschaftes und der
Schlagorganaussparung trägt zu einer gleichmäßigen Verteilung
der Belastung, die vom Werkzeug zum Schlagorgan bei "schrägen Schlägen" übertragen wird9 auf die besagten
die
Seitenflächen bei, wodurch Spannungen an diesen Oberflächen
herabgesetzt werden. Die kegelige Form der Seitenfläche gestattet das Festhalten des Werkzeuges in der
Aussparung des Schlagorgans ohne zusätzliche Befestigungs=
elemente und bietet die Möglichkeit, eine Vorspannung für die
Zwischenlage aus elastischem Material zu erzeugen, was die Gleichmäßigkeit der Spannungen an den
Seitenflächen des Werkzeugschaftes und der Schlag= organaussparung noch mehr erhöht„ Die Bohrung an der Stirnseite
des Arbeitsteils des Werkzeuges vergrößert die Kontaktfläche des Werkzeuges mit dem zu serstörenden Mater!=·
al bei "geraden Stoßen" (Punktkontakt für das Werkzeug in
Form eines Vollstabes wird durch den linearen Kontakt für den Stab mit einer Bohrung an der Stirnseite ersetzt.)0
wodurch der Verschleiß des Werkzeuges verringert
und ^rhöht^das Eindringvermögen des Werkzeuges in das zu
^/^W ird
zerstörende Material bei "schrägen Schlägen"' infolge der
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grossen Krümmung der mit dem zu zerstörenden Material zusammenwirkenden Oberfläche des Werkzeuges, was den Werkzeugverschleiss ebenfalls verringert und die am Werkzeug
von dem zu zerstörenden Materials angreifenden seitlichen Belastungen wesentlich vermindert.
des Arbeitsteils entlang der Längsachse des Werkzeuges auf
ausgeführt, die tt
eine Tiefe/nicht kleiner als die Lange dos Arbeitsteils des
Die Ausführung der Grundbohrung genau längs der Achse des Arbeitsteils des Werkzeuges gewährleistet die Gleich-
dabei
massigkeit seines Verschleisses im Querschnitt und gleiche
und günstigere Bedingungen der iSindringung des Werkzeuges
bei "schrägen Schlägen" unabhängig von der Richtung der letzteren. Das Vorhandensein der Grundbohrung auf
der gesamten Lange des Arbeitsteils des Werkzeuges gestattet
es unter den obenbeschriebenen günstigen Bedingungen bis zum vollständigen Verschleiß des Arbeitsteils zu arbeiten.
Wenn die Tiefe der Grutidbohruu^ die Lange des
Arbeitsteils des Werkzeuges unterschreitet, so wird das Werkzeug nach dem Verschleiss seines Arbeitsteils ^i8 aUf ^±e
Tiefe der Grundbohrung als Vollstab mit allen sich daraus ergebenden
negativen l'lol0eu arbeiten, oder es ist ein Werkzeugwechsel
erforderlich , der in diesem Fall die Kosten für den Abbau des zu zerstörenden Materials erhöht.
In den beigefügten Zeichnungen zeigt:
G i. π on
Fig. 1 eri'indun^sgemässen Hammer zum Zerstören von
Fig. 1 eri'indun^sgemässen Hammer zum Zerstören von
iMb:iutraf"cniioii j_n .
festen- .-,,.■ Materialien, te !weise aufgeschnittener
Gesamtansicht;
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BAD
Pig. 2 vergrößerte Darstellung des vorderen Teils des Hammers und die Form des Arbeitnteils des Werkzeuges nach
Ausüben von einigen hundert Schlägen gegen dus zu zerstörende Material;
Fig. 3 den vorderen Teil des bekannten Schlagorgans mit einem in diesem befestigten Werkzeug mit Vollquerschnitt
nach Ausüb/ von einigen hundert Schlägen gegen
das zu zerstörende Material.
Der erfindungsgemäße Hammer zum Zerstören von festen Materialien (siehe Fig. 1 und 2 ) besitzt ein
Gehäuse, in dem ein hin- und herbewegliohes Schlagorgan 2 angeordnet ist. Der Antrieb, der dem Schlagorgan 2 die hin-
und hergehende Bewegung erteilt, ist in der Zeichnung nicht abgebildet. Die Konstruktion des genannten Antriebs kann
beliebig sein ( mechanisch, hydraulisch^ elektrisch usw. ).
Im vorderen Teil des beweglichen Schlagorgans 2 ist eine Aussparung 3 vorhanden, in welcher mit seinem
Schaft 4 ein Werkzeug 5 befestigt wird. Die Stirnseite 6 des Schuftes 4 des V/erkzeuges 5 und der Grund 7 der
einander
Aussparung 3 des Schlagorgans 2 sind in Gestalt von/zugeordneten
sphärischen Oberflächen ausgeführt, deren HaIbmesser' einem Drittel der vollen Länge des Werkzeuges 5^ungefähr
gleich>ist. Die Seitenfläche 8 der Aussparung 3 und die Seitenfläche 9 des Schaftes 4 des Werkzeuges 5 sind
wobei die kegelstumpfförmig ausgebildet, größere Grund-
zu fläche dem Arbeitsteil 10 des Werkzeuges 5 gekehrt ist,
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am
und . die Seitenflächen durch eine Zwischenlage
weiter 11 aus elastischem Material getrennt sind, und der Spitzenwinkel des Kegels kleiner als der Reibungswinkel
zwischen den angrenzenden Oberflächen ist. Die Dicke der Zwischenlage 11 im freien Zustand ist etwa.s größer als
der Spalt zwischen der Seitenfläche 8 der Aussparung 3 und der Seitenfläche 9 des Schaftes 4 des Werkzeuges 5. In
der Stirnseite des Arbeitsteils 10 des Werkzeuges 5 ist eine Grundbohrung 12 vorhanden, deren Tiefe nicht kleiner
ist als die Länge des Arbeitsteils 10 des Werkzeuges 5· Unter dem Arbeitsteil 10 des Werkzeuges Jj sei der-Abschnitt
des aus der Ausspa rung 3 des Schlagorgans 2 herausragenden Teils des V/erkzeugea 5 verstanden, der es
gestattet, Schläge gegen das zu zerstörende Material bis zu
seinem
vollständigen Verschleiß ( des Arbeitsteils 10)wirk-
sam auszuüben.
Die Länge des Arbeitsteils 10 des Werkzeuges 5 ist kleiner als die Länge des herausragenden Teils. Die größte
Länge des herausragenden Teils des Werkzeuges wird durch die Festigkeit des Werkzeuges 5 sowohl bei Schlägen längs
der Normalen, als auch bei "schrägen Schlägen" bestimmt. Die kleinste Länge des herausragenden Teils des Werkzeuges
nach dem vollständigen Verschleiß des Arbeitsteils hängt vom Grad der natürlichen Rauhigkeit des zu zerstörenden
Materials, von der Querabmessung des Schlagorgana und des V/erkzeuges, von der Größe des Winkels des "seitlichen
Rucksprungs" des Schlagorgans ab und wird auf ex-
. , , , „, bestimmt
perimentellem Wege , derart, daß ein" Kontakt des
perimentellem Wege , derart, daß ein" Kontakt des
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Schlagorgans mit der Oberfläche des zu zerstörenden Materials sowohl beim Schlag als auch beim Abgleiten dea
Werkzeuges bei "schrägen Schlägen" ausgeschlossen ist.
Die Ausführung der Grundbohrung über die gesamte Länge
dos Arbeitsteilß des Werkzeuges gestuttet es , bis zum vollständigen Verschleiß des Arbeitsteils 10 unter
Gewährleistung gleichartigen Verschleißes im Querschnitt' und günstiger Einlringbedingungen des Werkzeuges
bei "schrägen Schlägen" zu arbeiten.
Wenn die Tiefe der Grundbohrung 12 kleiner als die
Länge des Arbeitsteils 10 des Werkzeuges 5 ist, so wird das Werkzeug nach dem Verschleiß seines Arbeitateils 10
um die Tiefe der Grundbohrung 12 entweder als Vollstab mit allen sich darau3 ergebenden negativen Polgen
arbeiten, die vorstehend erwähnt wurden9 oder es ist ein
Werkzeugwechsel erforderlich , der dann . die Kosten für den Abbau des zu zerstörenden Materials er=
höht.
Das Vorhandensein der elastischen Zwischenlage 11 zwi°
sehen der Seitenfläche 8 der Aussparung 3 und der Seitenfläche 9 des Schaftes 4 des Werkzeuges 5 gewährleistet gute
Befestigung des Werkzeuges 5 in der Aussparung 3 des Schlagorgans 2 durch Verformung der Zwischenlage 11 aus
elastischem Material mittels des axialen Andrucks des
Tatsache, Werkzeuges 5 bei dessen Einsetzen (in Folge der daß der Kegel winkel kleiner als der Reibungfwinkel zwischen
den angrenzenden Oberflächen ist' ) und trägt su einer
gleichmäßigeren Verteilung der seitlichen Belastung über
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die Seitenflächen 8 und 9 bei "schrägen Schlägen" bei. Außerdem gewährleistet dies einen zuverlässigeren Kontakt
zwischen dom Grund 7 der Aufspürung 3 und der Stirnseite
6 des Schaftes 4 de3 Werkzeuges 5, ohne daß hierbei eine hohe Herstellungsgenauigkeit der Kegel an den Seitenflächen
8 und 9 erforderlich ist.
Die Ausbildung der Seitenflächen der Aussparung 3 und de3 Schaftes des Werkzeuges 5 in Form eines 'Kegelstumpfes
S S
de en größere Grundfläche dem Arbeitsteil 10 des
zu
Werkzeuges 5 gekehrt ist, und das Vorhandensein der elastischen Zwischenlage 11 zwischen diesen Seitenflächen
gewährleisten ein schnelles Herausziehen de3 Werkzeuges
aus der Aussparung des Schlagorgangs durch Ausfuhren von mehreren leeren Schlägen.
Die sphärische Oberfläche an der Stirnseite 6 des Schaftes 4 de3 Werkzeugea 5 und dem Grund 7 der Aussparung
3 des Schlagorgans 2 trägt zu einer wesentlichen Verminderung der Spannungen an den . Flächen 6 und
7 bei.
Die Grundbohrung 12 an der Stirnseite des Arbeitsteils
10 des Werkzeuges 5 gewährleistet eineVergrößerung der Fläche der Wechselwirkung des letzteren mit dem zu zerstörenden
Material bei "geraden Schlägen" und erhöht dessen Eindringvermögen bei "schrägen Schlägen", was einerseits
zur Verminderung der seitlichen Belastungen des Werkzeuges 5 durch das zu zerstörende Material beiträgt und andererseits
die Wirksamkeit des Abbaus des zu zerstörenden Materials erhöht.
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Polglich erhöhen die obenauf gezählten Merkmale die
Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung und steigern
die Wirksamkeit den Abbaus dea zu zerstörenden Materials.
Der in Fig. 1 dargestellte Hammer zum Zerstören von
abzutragenden
festen Materialien ist in der Stellung des
festen Materialien ist in der Stellung des
Rück
Endes des sugshubes des Schlagorgans 2 gezeigt. In diesem
Augenblick verschiebt der Antrieb das beweglichen Schlagorgan 2 unter dessen Beschleunigung nach vorn in
Richtung auf das zu zerstörende Material zu. Die Bewegung des Schlagorgans 2 nach vorn auf das zu zerstörende Material
zu wird im folgenden als Arbeitshub des Schlagorgans 2 bezeichnet. Am Ende dea Arbeitshubea übt das bewegliche
Schlagorgan 2 mittels des Werkzeuges 5 einen Schlag gegen das :;u erstörende Material (Gesteinsort, übergroßes Ge-
steinntück, Betonfundament usw. ) au3 und bleibt stehen.
Nach Anhalten des Schlagorgans 2 erfaßt der Antrieb das letztere und bewegt es nach hinten in Richtung von dem zu
zerstörenden Material weg und vollzieht den Rückgang des Schlagorgans 2. Am Ende des Rückwärtsgangs dea beweglichen
Schlagorgans 2 kann der geschilderte Arbeitszyklus wiederholt werden.
Wach einigen hundert Schlägen nimmt der vordere Stirnteil
des Werkzeuges 5 die in Fig. 2 gezeigte Form an, d.h., die Winkel zwischen der zylindrischen Außenfläche und der
Stirnseite sowie zwischen den zylindrischen Oberflachen
der Grundbohrung 12 und der Stirnseite des Ärbeitsteils 10 des Werkzeuges 5 schleifen sich ab und bilden eine Ring-
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fische, wodurch die vordere Stirnfläche des Werkzeuges 5, die mit dem zu zerstörenden Material zusammenwirkt, die
Form einen Halbtorun annimmt. Im weiteren bleibt die se
Oberflächenform der Stirnseite des Arbeitsteils des Werkzeuges 5 bis zum vollständigen Verschleiß des
Arbeitsteils 10 erhalten. Außerdem wird nach den ersten Dutzenden von Schlagen gegen das zu zerstörende
Material die Grundbohrung 12 an der vorderen Stirnseite des Arbeitsteils 10 des Werkzeuges 5 niit dem zerkleinerten
Material 13 ausgefüllt.
Bei einem "geraden Schlag" gegen das zu zerstörende
diesem Material wirkt das Werkzeug 5 mit längs einer ringförmigen
Linie zusuirmien, während ein Werkzeug 14 CFig· 3)
bei mit Vollquerschnitt einen Punktkontakt der Wechselwirkung mit dem zu zerstörenden Material hat, was zur Ausbildung
einer sphärischen Oberfläche an der Stirnseite des Arbeitsteils des Werkzeuges H führt, wobei der Durchmesser
der sphärischen Oberfläche der Querabmessung des Werkzeuges H^ etwa gleichest.
überdies nimmt das zerkleinerte zusammengepreßte zerstörte
Material 13 (Fig. 2), das die Grundbohrung 12 ausfüllt, gleichfalls an der übertragung des Schlagimpulses
zum Massiv des zu zerstörenden Materials teil, was die Fläche der Wechselwirkung des Werkzeuges 5 mit dem zu
zerstörenden Material ebenfalls vergrößert·
Bei einem "schrägen Schlag" gegen das zu zerstörende Material wirkt dan 7/erkzeug 5 mit dem letzteren an
fläche
einer Seite der Stirn seines Arbeitsteils 10 zusammen,
einer Seite der Stirn seines Arbeitsteils 10 zusammen,
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Der kleine Abrundungshalbmesser der vorderen Stirnfläche bedingt ine Verbesserung des Eindringvermögens des Werkzeuges 5 in dus zu zerstörende Material.
Die Verbesserung des Eindringvermögens des Werkzeuges in das zu zerstörende Material führt einmal zur Verminderung
der seitlichen Belastungen des Werkzeuges sei= tens des Massivs dea zu zerstörenden Materials und zum
anderen zur Erhöhung der Wirksamkeit des Abbaus des zu zerstörenden Materials.
Das Vorhandensein der Zwischenlage 11 aus elasti= schem Material zwischen der Seitenfläche 8 der Aussparung
3 des Schlagorgans 2 und der Seitenfläche 9 des Schaftes
4 des Werkzeuges 5 trägt bei "schragen Schlagen" zu einer gleichmäßigeren Verteilung der Belastung über die
Seitenflächen bei, was wiederum die Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung erhöhte
Bei einem "schrägen Schlag" dreht sich das Werkzeug in der Aussparung 3 unter der Wirkung der seitlichen Be=
lastung seitens des zu zerstörenden Materials in der Querrichtung (in der durch die Achse des Schlagorgans 2 ver=
laufenden Ebene) und deformiert dabei die Zwischenlage 11 aus elastischem Material. Diese Drehung des Werkzeuges 5
erfolgt ebenso wie die Drehung des freien Stabes um einen Punkt, der in einem Abstand liegt, der ungefähr einem
Drittel der Länge des 7/erkzeuges 5 ab der Stirnseite
seines Schaftes 4 gleich ist»
Die sphärische Oberfläche der Stirnseite β des Schaf=
tes 4 des Werkzeuges 5 und des Grundes 7 der Aussparung 3
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des Schlagorgans 2 mit einem Halbmesser, der dem Abstand von der Stirnseite 6 des Schaftes 4 des Werkzeuges 5 bis
sum Drehpunkt gleich ist, gewährleistet, daß an den er-
die
wähnten Oberflächen 6 und 7 Spannungen fehlen, die von der seitlichen Belastung des Werkzeuges 5 seitens des zu zerstörenden Materials bei "schrägen Schlägen" herrühren. Dies trägt gleichfalls zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung bei.
wähnten Oberflächen 6 und 7 Spannungen fehlen, die von der seitlichen Belastung des Werkzeuges 5 seitens des zu zerstörenden Materials bei "schrägen Schlägen" herrühren. Dies trägt gleichfalls zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung bei.
Somit kann der erfindungsgemäße Hammer, der gegenüber
den zur Zeit bestehenden Einrichtungen ähnlicher Zweckbestimmung eine erhöhte Zuverlässigkeit besitzt und
eine ausreichend hohe Wirksamkeit des Zerstörena von hochtragenden
festen und schwer abzu . Materialien aufweist, eine recht breite Anwendung in den verschiedensten Gebieten
der Technik finden.
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-13-
e e r s e
it
Claims (2)
1. Hammer zum Zerstören von festen abzutragen Materialien, der ein Gehäuse mit einem beweglichen Schlagorgan enthält,
das mit einem Antrieb zu seiner hin- und hergehenden
Bewegung verbunden ist und im vorderen Töil eine Aussparung
mit Werkzeug zum Zerstören des Materials bei Schlägen
aufweist, welche während der Hin- und Herbewegung des Schlagorgans ausübt werden, dadurch b rekennzelch·
net, dass die Stirnseite (6) des Schaftes des Werkzeuges
(5) und dei mit derselbe kontaktiorende Grund (7) der Aus-
einand er sparun.j des Schlagorgans (2) in Gestalt von zugeordneten
sphärischen Oberflächen ausgeführt sind, die Seitenflächen
(9, 8) des Schaftes des Werkzeuges (5) und der Aussparung des Schlagorgans (2) durch eine Zwischenlage (11) aus elastischem
Material getrennt und kegelstumpfförraig ausgebildet
die
sind,wobei grössere Grundfläche dem Arbeitsteil (10) des Vverk-
sind,wobei grössere Grundfläche dem Arbeitsteil (10) des Vverk-
zu
zeuges (5) gekehrt ist, und die Kegelwinkel kloinor
zeuges (5) gekehrt ist, und die Kegelwinkel kloinor
als die Reibungswinkel zwischen den angrenzenden Oberflächen
sind, und . an der Stirnseite des Arbeitsteils (10) des
Y/erkzeuges (5) eine Grundbohrung (12) ausgeführt ist, die gutes
Eindringvermögen des Werkzeuges (5) in das zu zerstörende
Material gewährleistet.
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..„,;.: JSAD ORIGINAL
2. Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Grundbohrung (12) entlang der Längsachs· des Werkzeuges (5) auf eine Tiefe
ausgeführt ist, die nicht kleiner als die Lange des Arbeitsteils
(10) des Werkzeuges (5) ist.
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