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Hydraulische Schneidvorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Schneidvorrichtung zum Schneiden
von Metallrohr, Bewehrungsstäben o.dgl., insbesondere mit einem speziellen eingebauten
Ventilmechanismus.
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Es sind bereits verschiedene hydraulische Schneidvorrichtungen entwickelt
worden, die sich für das Schneiden von Bewehrungsstäben, Metallrohren und dgl. auf
Baustellen leicht tragen und handhaben lassen. Beispielsweise#ist eine derartige
Schneidvorrichtung bekannt, bei welcher ein Pumpcnmecbanismus für die Druckförderung
von bl aus einem ölbehälter in einem letzteren aufnehmenden Vorrichtungsgehäuse
angeordnet ist und das Drtlckol von diesem Pumpenmechanismus zu einem Zylinder geleitet
wird, um einen in diesem geführten Arbeitskolben zu verschieben und hierbei eine
mit dem Kolben einstückig verbndne Kolbenstange geradlinig auszufahren, so daß mittels
einer
am Vorderende der Kolbenstange montierten Schneidklinge ein Schneidvorgang durchgeführt
wird (US-PS 3 733 699).
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Bei dieser bisherigen hydraulischen Schneidvorrichtung ist ein Ventilmechanismus
zum Ablassen des dem Zylinder zugeführten Drucköls für das Zurückbewegen des Kolbens
und der Kolbenstange vorgesehen. Dieser Ventilmechanismus ist jedoch in einer gegenüber
der Kolbenachse versetzten Stellung angeordnet, woraus sich verschiedene Nachteile
ergeben. Beispielsweise ist dabei die Fertigung des Kolbens schwierig und mit mangelnder
Präzision behaftet, und der Zylinderraum zur Aufnahme des Ventilmechanismus muß
vergrößert sein. Zur Gewährleistung eines stabilen und ausgeglichenen Druckölstroms
werden weiterhin verschiedentlich zwei Ventilmechanismen vorgesehen, so daß in nachteiliger
Weise der Aufbau kompliziert wird und sich die Herstellungskosten für die Vorrichtung
weiter erhöhen.
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Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer hydraulischen
Schneidvorrichtung, bei welcher der Ventilmechanismus koaxial zum Kolben angeordnet
-ist und die sich infolgedessen einfacher und mit niedrigeren Fertigungskosten herstellen
läßt.
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Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten
Merkmale gelöst.
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Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht einer hydraulischen Schneidvorrichtung
mit Merkmalen nach der Erfindung und Fig. 2 und 3 Teilschnittansichten anderer Ausführungsformen
der Erfindung.
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Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße hydraulische Schneidvorrichtung
weist einen Motor 11 auf, der derart an einem Vorrichtungs-Gehäuse 13 montiert ist,
daß seine Welle 12 in das Gehäuse 13 hineinragt. Im Gehäuse 13 sind weiterhin ein
ölbehälter 14 für Hydrauliköl und ein Pumpenmechanismus 15 zur-Zwangs- bzw. Druckförderung
des Öls aus dem Ölbehälter 14 angeordnet. Der Pumpenmechanismus 15 umfaßt einen
an der Motor-Welle 12 angeformten Nockenteil 16, einen durch diesen über ein Nadellager
verschiebbaren Förder-Kolben 17 sowie ein in der Ölströmungsstrecke angeordnetes
Öffnungs/Absperr-Ventil 18. Letzteres ist so ausgebildet, daß die Strömungsstrecke
normalerweise unter dem Einfluß einer Feder 19 abgesperrt ist. Mit dem Gehäuse 13
ist ein Zylinder 20 verbunden, in welchem ein Arbeitskolben 21, an dem eine Kolbenstange
22 koaxial angeformt ist, verschiebbar geführt ist. Ein im Zylinder 20 ausgebildeter
Öldurchgang 23 verbindet den Ölbehälter 14 mit dem Zylinderraum 20a. Dieser Öldurchgang
23 ist durch das genannte Absperrventil 18 verschließbar. Im Arbeitskolben 21 ist
eine den Zylinderraum 20a mit dem Ölbehälter 14 außerhalb des Zylinders verbindende
Ölrückführung vorgesehen, die durch einen Ventilmechanismus 25 geöffnet und geschlossen
werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Ölrückführung.axial in
der Innenwand des Zylinders 20 ausgebildet; sie umfaßt eine durchgehende Bohrung
26a in einer in eine Zentralbohrung 22a des Arbeitskolbens 22 eingesetzten Leitstange
26 und eine im Arbeitskolben 21 vorgesehene durchgehende Bohrung 21a. Der Ventilmechanismus
25 umfaßt einen Ventilkörper 27, welcher in der Bohrung 26a der Leitstange 26 so
montiert ist, daß er durch eine Stange 28 axial verschiebbar ist. Die Stange 28
besitzt einen kreisförmigen
Querschnitt mit einer Abflachung zur
Ermöglichung einer Ölströmung. Der Ventilkörper 27 ist durch eine Feder 29 normalerweise
gegen die Leitstange 26 vorbelastet, so daß deren Bohrung 26a und die Zentralbohrung
22a des Arbeitskolbens 22 blockiert sind. Der Außendurchmesser des Ventilkörpers
27 ist größer als derjenige der Leitstange 26. Am Ventilkörper 27 ist eine die Außenfläche
der Leitstange 26 umschließende Feder 30 befestigt. Eine konzentrisch zur Leitstange
26 und am Arbeitskolben 21 angebrachte Platte 31 ist axial zur Leitstange verschiebbar.
Zwischen die der Kolbenstange 22 zugewandte Seite (Rückseite) des Arbeitskolbens
und ein klauen- oder backenförmiges Gehäuse 22 ist eine Feder 33 eingesetzt. Am
Vorderende der Kolbenstange 22 ist eine Schneidklinge 34 montiert.
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Im folgenden ist die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen hydraulischen
Schneidvorrichtung erläutert.
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Wenn sich der Arbeitskolben 21 gemäß Fig. 1 in der in den Zylinder
20 eingefahrenen Stellung befindet, wird der Motor 11 eingeschaltet, so daß sich
seine Welle 12 dreht. Durch den umlaufenden Nockenteil 16 wird der Förder-Kolben
17 hin- und herbewegt, so daß das Öl aus dem Ölbehälter 14 zwangsweise zum Öldurchgang
23 gefördert wird. Das durch den Pumpenmechanismus 15 zugeführte Drucköl drückt
das Absperrventil 18 gegen die Vorbelastungskraft der Feder 19 in die Offen-Stellung,
um dann über den Öldurchgang 23 in den Zylinderraum 20a einzutreten. Im Zylinderraum
20a beaufschlagt das Drucköl die Vorder- bzw. Beaufschlagungsseite des Arbeitskolbens
21 unter Verschiebung desselben gemäß Fig. 1 nach rechts. Hierbei wird die Kolbenstange
22 ebenfalls nach rechts verschoben, wobei die schneidkNinge 34 einen Bewehrungsstab
oder dgl. durchschneidet.
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Während der Arbeitskolben 21 im Zylinderraum 20a nach rechts verschoben
ist, wird der Ventilkörper 27 durch den Öldruck gegen die Stirnfläche des Leitstabs
26 gedrängt, so daß die die Ölrückführung bildenden durchgehenden Bohrungen 21a
und 26a versperrt sind.
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Die am Arbeitskolben 21 angebrachte Platte 31 verschiebt sich in Axialrichtung
längs des Leitstabs 26.
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Wenn die Platte 31 bei dieser Bewegung mit der Feder 30 in Berührung
gelangt und diese über ein vorbestimmtes Stück zusammendrückt, überwindet die Spannkraft
der Feder 30 die den Ventilkörper 27 gegen die Leitstange 26 drückende Kraft des
Drucköls, so daß sich der Ventilkörper 27 augenblicklich von der Stirnfläche des
Leitstabs 26 trennt. Infolgedessen werden die durchgehenden Bohrungen 21a und 26a
miteinander verbunden, so daß die Ölrückführung geöffnet ist. Das Drucköl fließt
aus dem Zylinderraum 20a über die Bohrung 21a zur Bohrung 26a, wobei der Druckunterschied
auf den gegenüberliegenden Flachseiten des Arbeitskolbens 21 ausgeglichen und die
Verschiebung der Kolbenstange 22 nach rechts beendet und damit der Schneidvorgang
mittels der Schneidklinge 34 abgeschlossen wird. Der Arbeitskolben 21 bleibt stehen,
um dann durch die Feder 33 gemäß Fig. 1 nach links zurückbewegt zu werden. Während
dieses Vorgangs bleibt der Ventilkörper 27 durch die Feder 29 von der Stirnfläche
der Leitstange 26 getrennt, so daß die Ölrückführung bzw. Rücklaufbahn geöffnet
ist und sich die Kolbenstange 22 schnell nach links zurückbowegen kann. Obgleich
die Platte 31 an der Innenwandfläche des Zylinders 20 anstößt, wird die Verschiebung
der Kolbenstange 22 nach links (erst dann) beendet, wenn der Ventilkörper 27 in
die Zentralbohrung 22a der Kolbenstange 22 hineingedrückt wird und an der Stirnfläche
der Leitstange 26 anstößt. Nach der Durchführung eines vollständigen Schneidvorgangs
mittels dieser
Schneidvorrichtung befindet sich sodann der Arbeitskolben
21 wieder in der Position gemäß Fig. 1.
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Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform
der Erfindung zur Veranschaulichung ihres Ventilmechanismus-Abschnitts.
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Bei dieser Ausführungsform umfaßt ein Ventilkörper 35 einen am einen
Ende offenen hohlzylindrischen Teil 35a sowie einen Flanschteil 35b. Der hohlzylindrische
bzw. Zylinderteil 35a ist dabei verschiebbar in eine Zentralbohrung 36a einer Kolbenstange
36 eingesetzt.
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Eine von der Innenwandfläche eines Zylinders 37 axial zur Kolbenstange
36 abstehende Leitstange 38 ist in den Zylinderteil 35a eingesetzt. Am Vorderende
der Leitstange 38 ist ein Flanschteil 38a angeformt, der eine auf die Außenfläche
der Leitstange 38 aufgesetzte Feder 39 festhält. Dieser Flanschteil 38a ist so bemessen,
daß er mit dem Innenende des Flanschteils 35b des Ventilkörpers 35 in Berührung
zu gelangen vermag. Die Leitstange 38 ist gegenüber der Achse des Zylinders 37 so
versetzt, daß dieser Flanschteil 38a in die -Zentralbohrung 36a einsetzbar ist.
Bei dieser Ausführungsform wird die Ölrückführung durch eine durchgehende Bohrung
41 in einem Arbeitskolben 40 sowie eine durchgehende Bohrung 42 im Zylinder 37 gebildet,
wobei sie den Ölbehälter#(Fig. 1) mit dem Innenraum des Zylinders 37 an der Rückseite
des Arbeitskolbens 40 verbindet. Die im Arbeitskolben 40 vorgesehene durchgehende
Bohrung 41 ist so angeordnet, daß sie durch den Flanschteil 35b des Ventilkörpers
35 geöffnet und geschlossen werden kann. Zwischen dem Arbeitskolben 40 und dem Flanschteil
35b des Ventilkörpers 35 ist eine Feder 43 angeordnet.
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Im folgenden ist nun die Arbeitsweise dieser abgewandelten Ausführungsform
der Erfindung erläutert. In der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Arbeitskolbens
40 wird zunächst über den Öldurchgang 23 Drucköl in den Zylinderraum 37a eingeführt.
Hierdurch werden der Arbeitskolben 40 und die Kolbenstange 36 gemäß Fig. 2 nach
rechts verschoben, wobei auf vorher beschriebene-Weise ein Bewehrungsstab oder dgl.
geschnitten wird. Während der Rechtsverschiebung des Arbeitskolbens 40 und der Kolbenstange
36 wird der Flanschteil 35b des Ventilkörpers 35 durch den Öldruck zum Schließen
der durchgehenden Bohrung 41 gegen die Flansch- bzw. Vorderseite des Arbeitskolbens
40 angedrückt. Bei der Verschiebung des Arbeitskolbens 40 verschiebt sich der Ventilkörper
35 ebenfalls nach rechts, so daß der Flanschteil 35bmit seinem Innenende die Feder
39 zusammendrückt. Wenn die Feder 39 bis zu einem vorbestimmten Grad zusammengedrückt
worden ist, überwindet ihre Spannkraft die Andruckkraft des Flanschteils 35b gegen
den Arbeitskolben 40, so daß sich der Flanschteil 35b augenblicklich vom Arbeitskolben
40 trennt. Hierdurch wird die durchgehende Bohrung 41 geöffnet, so daß das Drucköl
über die Bohrung 41 zur Rückseite des Arbeitskolbens 40 strömen und über die Bohrung
42 zum Ölbehälter zurückfließen kann. An diesem Punkt ist die Verschiebung von Arbeitskolben
40 und Kolbenstange 36 beendet, und der Arbeitskolben 40 wird anschließend durch
die Feder 33 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt. Während dieser Zurückbewegung
des Arbeitskolbens 40 gemäß Fig 2 nach links wird der Flanschteil 35b durch die
Feder 43 vom Arbeitskolben 40 getrennt gehalten, so daß die Rücklaufbewegung gleichmäßig
bzw. ruckfrei erfolgen kann.
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Fig. 3 veranschaulicht in Teilschnittansicht noch eine andere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen hydraulischen
Schneidvorrichtung und speziell
ihres Ventilmechanismus. Bei dieser Ausführungsform ist ein Ventilkörper 44 in Form
einer Platte bzw. Scheibe verschiebbar auf eine Leitstange 46 aufgesetzt, die axial
von einer Innenwandfläche eines Zylinders 45 absteht.
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Die Leitstange 46 ist in eine Zentralbohrung 47a in einer Kolbenstange
47 eingeführt, und auf das Vorderende der Leitstange 46 ist eine Schraube 49 zur
Festlegung einer Feder 48 aufgeschraubt. Wie im Fall der Ausführungsform gemäß Fig.
2 wird die Ölrückführung durch eine durchgehende Bohrung 41 im Arbeitskolben 40
und eine durchgehende Bohrung 42 im Zylinder 45 gebildet, wobei die Bohrung 41 durch
den Ventilkörper 44 geöffnet und geschlossen werden kann. Zwischen dem Ventilkörper
44 und dem Arbeitskolben 40 ist eine Feder 50 eingesetzt.
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Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 arbeitet wie folgt: Wenn sich der
Arbeitskolben 40 in der Stellung gemäß Fig. 3 befindet und Drucköl durch den Pumpenmechanismus
(Fig. 1) über den Öldurchgang 23 in den Zylinderraum 45a gefördert wird, werden
Arbeitskolben 40 und Kolbenstange 47 zur Durchführung des Schneidvorgangs gemäß
Fig. 3 nach rechts verschoben. Während sich der Arbeitskolben 40 nach rechts bewegt,
wird der Ventilkörper 44 durch den Öldruck gegen den Arbeitskolben 40 angepreßt.
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Wenn sich der Ventilkörper 44 auf der Leitstange 46 verschiebt und
dabei die Feder 48 über ein vorbestimmtes Stück zusammendrückt, wird er durch die
Spann- bzw.
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Rück.#pringkraft der Feder 48 schall vom nrbitskolbn 40 getrennt,
so daß die durchgehende Bohrung 41 geöffnet wird. Infolgedessen kann das Drucköl
aus dem Zylinderraum 45 über die Bohrung 41 zur Rückseite des Arbeitskolbens 40
ausströmen; hierdurch wird die Verschiebung des
Arbeitskolbens
40 beendet, und letzterer wird durch die Feder 31 nach links zurückbewegt. Während
dieser Rücklaufbewegung bleibt der Ventilkörper 44 durch die Feder 50 vom Arbeitskolben
40 getrennt, so daß die Rücklaufbewegung ruckfrei vor sich gehen kann.
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Da bei der erfindungsgemäßen hydraulischen Schneidvorrichtung der
Ventilkörper koaxial zum Arbeitskolben angeordnet ist, braucht kein Raum zur Aufnahme
des durch den Arbeitskolben verschobenen Ventilmechanismus vorgesehen zu sein, so
daß die Herstellung der Schneidvorrichtung unter Verbesserung der Fertigungsgenauigkeit
vereinfacht wird. Weiterhin kann dabei der Arbeitskolben kleine Abmessungen besitzen,
so daß die Schneidvorrichtung insgesamt einen kompakten Aufbau erhält. Im Gegensatz
zu den bisherigen Schneidvorrichtungen dieser Art brauchen zudem nicht zwei oder
mehr Ventilmechanismen für den Ausgleich des ölstromes vorgesehen zu sein, so daß
der Aufbau der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung unter Senkung ihrer Fertigungskosten
vereinfacht wird.
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Da sich bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 der Ventilkörper 27 nicht
mit dem Arbeitskolben verschiebt, tritt auch nach längerer Betriebsdauer keine Ölundichtigkeit
aufgrund von Verschleiß bzw. Abrieb auf. Da bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2
die Gleitfläche zwischen Ventilkörper 35 und Kolbenstange 36#groß ist, kann ein
Ölaustritt sicher verhindert werden. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist der
Ventilkörper 44 besonders einfach ausgebildet, so daß er sich einfacher und kostensparender
herstellen läßt.