DE3336684C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Schlagwerkzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei diesem Schlagwerkzeug wirkt der Zylinder als Bär. Da der Zylinder ein größeres Volumen aufweist als der Kolben und die Kolbenstange, ist das erforderliche Bärgewicht bei verhältnismäßig kleinen Abmessungen zu erreichen.

Hydraulisch angetriebene Werkzeuge bedürfen zur Umsteuerung der Bewegungsrichtung Ventile. Bei bekannten Schlagwerkzeugen der gattungsgemäßen Art (DE-OS 25 41 949, US-PS 34 17 828) sind diese Ventile außerhalb des Schlagwerkzeuges angeordnet. Die feststehende Kolbenstange ist mit einer axialen Bohrung versehen, die den Kolbenraum mit dem außenliegenden Ventil verbindet und durch die wechselweise die Hydraulikflüssigkeit zugeführt oder abgeführt wird. Bei dem hydraulischen Hammer gemäß DE-OS 25 41 949 sind durch die Kolbenstange weitere axiale Bohrungen geführt, von denen eine ständig mit der Ölpumpe in Verbindung steht, während die andere als Steuer­ leitung dient. Der den Zylinder umgebende Innenraum des Gehäuses wird über eine Ablaufleitung, die den Innenraum mit einem Niederdrucksammler verbindet, mit Hydraulikflüssig­ keit von Ablaufdruck gefüllt gehalten.

Aus der DE-OS 26 28 397, ist eine hydraulische Schlagvor­ richtung bekannt, die einen feststehenden Zylinder und einen beweglichen Kolben aufweist. Die Zylinderwandung ist mit axialen Bohrungen für die Zufuhr und die Abfuhr von Hydraulik­ flüssigkeit versehen. In dem unteren Zylinderraum ist ein hülsenartiges Steuerventil angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße hydraulische Schlagwerkzeug so zu gestalten, daß der konstruk­ tive Aufbau vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen hydraulischen Schlagwerkzeug durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­ findung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Verbindung des Kolbenraumes mit dem Innenraum des Gehäuses über die Querbohrung läßt in Zusammenwirken mit dem an sich bekannten Anschluß einer Ablaufleitung an den Innenraum die Abführung des Hydrauliköles durch das Gehäuse zu. Durch diesen Öldurchfluß wird für eine gute Wärmeabführung gesorgt, so daß das Schlagwerkzeug in Heißbetrieben eingesetzt werden kann. Außerdem erlaubt die Ölabführung durch das Gehäuse die Anordnung einer einzigen axialen, durch die Kolbenstange geführten Bohrung. Hierdurch wird der Aufbau des Schlagwerkzeuges vereinfacht, wobei zusätzlich auf außenliegende Ventile verzichtet werden kann. Ein Aus­ führungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Schnitt durch ein Schlagwerkzeug gemäß der Erfindung und

Fig. 2 den gleichen Schnitt mit einer anderen Stellung des Steuerkolbens.

Das Schlagwerkzeug weist ein Gehäuse 1 auf, das aus mehreren zylindrischen Teilen zusammengesetzt ist. Die Teile sind teils miteinander verschweißt und teils durch in Längsrichtung eingesetzte Schrauben 2 verspannt. In dem unteren Teil des Gehäuses 1 ist mittels eines Sicherungsstiftes 3 ein Meißel 4 gehalten. Oberhalb des Meißels 4 ist ein Zwischenkolben 5 vorgesehen, der durch eine in das Gehäuse 1 eingefügte Führungsbuchse 6 geführt ist.

Der hydraulische Antrieb des Schlagwerkzeuges besteht aus einer Kolbenstange 7, die innerhalb des Gehäuses 1 unbeweglich gehalten ist. In einem Abstand von der Innen­ wand des Gehäuses 1 ist weiterhin ein Zylinder 8 vorge­ sehen, der durch eine untere dem Zwischenkolben 5 zuge­ wandte Schlagplatte 9 und einen oberen Deckel 10 ver­ schlossen ist und einen zentralen Kolbenraum 11 aufweist. Der Zylinder 8 ist durch einen zylindrischen Führungs­ abschnitt 12 geführt, der über Streben 13 an dem Gehäuse 1 befestigt ist. Die Kolbenstange 7 ist durch eine Stan­ genbohrung in dem Deckel 10 des Zylinders 8 hindurchge­ führt und ragt in den Kolbenraum 11 hinein, so daß der Zylinder 8 auf der feststehenden Kolbenstange 7 gleiten kann.

Das Gehäuse 1 ist mit einer Ölzufuhr 14 versehen, die in einen Speicher 15 und in einer Bohrung 16, die in der Längsachse der Kolbenstange 7 angebracht ist, mündet. Der Speicher 15 ist auf das Gehäuse 1 gesetzt und quer von einer Membrane 17 durchzogen.

Die Bohrung 16 in der Kolbenstange 7 endet kurz unter­ halb des Eintritts der Kolbenstange 7 in den Kolbenraum 11 in zwei Querbohrungen 18, 19, die zu einem Ringraum 20 innerhalb des Zylinders 8 führen. Unterhalb des Deckels 10 ist in der Wand des Zylinders 8 eine axiale Bohrung 21 angeordnet, die den Ringraum 20 mit einer oberen Querbohrung 22 verbindet, die ausgehend von der axialen Bohrung 21 durch die Wand des Zylinders 8 in den Kolbenraum 11 geführt ist. Unterhalb der oberen Querbohrung 22 ist eine untere Querbohrung 23 vorge­ sehen, die die gesamte Wand des Zylinders 8 durchdringt und damit den Kolbenraum 11 mit dem Innenraum 24 des Gehäuses 1 verbindet. Das Gehäuse 1 ist mit einem Öl­ ablauf 25 versehen, der Verbindung zu einem Innenraum 24 des Gehäuses 1 hat.

In dem Kolbenraum 11 ist in einem Abstand von dem Ende der Kolbenstange 7 ein Steuerkolben 26 angeordnet. Der Steuerkolben 26 weist auf seiner Außenseite eine Ring­ nut 27 auf, die über Querbohrungen 28 mit einer zentralen Bohrung 29 verbunden ist, die einen Teil des Steuer­ kolbens 26 durchdringt und zu dem Kolbenraum 11 hin offen ist. Der Steuerkolben 26 ist innerhalb des Kolbenraumes 11 derart verschiebbar, daß je nach seiner Stellung die Ringnut 27 einmal der oberen, mit der Öl­ zufuhr 14 in Verbindung stehenden Querbohrung 22 und einmal der unteren, mit dem Ölablauf 25 verbundenen Querbohrung 23 gegenübersteht.

Der unterhalb des Steuerkolbens 26 vorhandene Teil des Kolbenraumes 11 hat Verbindung zur einer weiteren axial durch die Wand des Zylinders 8 geführten Bohrung 30. Diese weitere Bohrung 30 endet in einer in den Kolben­ raum 11 führenden Querbohrung 31. Je nach der Stellung des Zylinders 8 relativ zur Kolbenstange 7 hat diese Querbohrung 31 Verbindung zu einem Ringspalt 32, der ge­ bildet ist zwischen der Innenwand des Zylinders 8 und einem im Durchmesser reduzierten mittleren Teil der Kolbenstange 7. Der Ringspalt 32 hat über die Wand des Zylinders 8 durchdringende Querbohrungen 33 ständige Verbindung mit dem Innenraum 24 des Gehäuses 1 und damit mit dem Ölablauf 25.

Es sind, abgesehen von dem Steuerkolben 26, keine zusätzlichen Ventile oder Schieber nötig, um das Schlag­ werkzeug zu betreiben. Solange der Meißel nicht auf einen festen Untergrund gedrückt wird, befindet sich der Zylin­ der 8 in seiner untersten Ruhelage und das Drucköl fließt über die Ölzufuhr 14 durch die Bohrung 16 und die Quer­ bohrungen 18 in den Innenraum 24 und über den Ölablauf 25 drucklos ab.

Um das Schlagwerkzeug in Betrieb zu setzen, muß der Meißel 14 auf einen festen Untergrund gestellt werden, so daß der Meißel 4 den als Bär wirkenden Zylinder 8 über den Zwischenkolben 5 nach oben drückt. Dabei haben der Steuerkolben 26 und der Zylinder 8, zusammen mit der Schlagplatte 9 und dem Deckel 10 die in Fig. 2 gezeigte Stellung.

Durch das Hochdrücken des Zylinders 8 werden die Quer­ bohrungen 18 durch die Stangenbohrung des Deckels 10 in den Ringraum 20 geschoben und der vorher beschriebene Kurzschluß zwischen der Ölfzufuhr 14 und dem Ölablauf 25 unterbrochen. Über die Ölzufuhr 14 und die Bohrung 16 in der Kolbenstange 7 entsteht in dem Ringraum 20 und der axialen Bohrung 21 ein Öldruck, der den Bär, der aus dem Zylinder 8, der Schlagplatte 9 und dem Deckel 10 besteht, nach oben treibt. Die obere Querbohrung 22 ist dabei durch den Steuerkolben 26 verschlossen.

Beim Aufwärtshub des Bärs wird in einer definierten Hub­ stellung der Steuerkolben 26 mittels Drucköl über die in den Kolbenraum 11 mündende Querbohrung 31 und die axiale Bohrung 30 in der Wand des Zylinders 8 an der unteren Steuerkolbenfläche mit Drucköl beaufschlagt und damit in die obere Stellung verschoben. Die Umsteuerung bewirkt, daß der Steuerkolben 26 nunmehr die in Fig. 1 dargestellte Stellung einnimmt. In dieser Situation wird das Drucköl über die axiale Bohrung 21 und die obere Querbohrung 22, die Ringnut 27, den Querboh­ rungen 28 und die zentrale Bohrung 29 des Steuerkol­ bens in den Kolbenraum 11 des Zylinders 8 geleitet, so daß nunmehr der Ringraum 20 und der Kolbenraum 11 in gleicher Weise mit Drucköl beaufschlagt sind. Infol­ ge der Flächendifferenz zwischen Kolbenringfläche und der vollen Kolbenfläche wird nunmehr der Bär nach unten bewegt, bis er auf den Meißel 4 über den Zwischenkolben 5 aufschlägt und die vorhandene Bewegungsenergie an den Meißel 4 abgibt. In der Aufschlagstellung des Bärs ist die Querbohrung 31 mit dem Ringspalt 32 der Kolbenstange 7 verbunden, so daß das Drucköl unterhalb des Steuer­ kolbens 26 über die axiale Bohrung 30, über die Quer­ bohrung 31, den Ringspalt 32 und der ständig mit dem Innenraum 24 verbundenen Querbohrung 33 entweichen kann und dadurch der Steuerkolben 26 in die untere, in Fig. 2 dargestellte Stellung verschoben wird und ein erneuter Arbeitstakt wie vorher beschrieben wieder eingeleitet wird.

Das Schlagwerkzeug kommt zum Stillstand, wenn dem Meißel 4 kein Widerstand mehr entgegensteht. In diesem Fall erreicht der Bär beim Abwärtshub nicht nur die Schlag­ stellung, sondern läuft darüber hinaus in die unterste Stellung, so daß die Querbohrung 18 wieder in den Innen­ raum 24 hineinreicht und damit der Kurzschluß mit dem drucklosen Ölumlauf in der vorher beschriebenen Weise wieder hergestellt wird.

Claims (4)

1. Hydraulisches Schlagwerkzeug mit einer Ölzufuhr (14) und einem Ölablauf (25) bestehend aus einem Gehäuse (1), in dem eine Kolbenstange (7) unbeweglich angeordnet und von einem auf ihr gleitenden, einen Kolbenraum (11) begrenzen­ den Zylinder (8) umschlossen ist, der in einem Abstand von der Innenwand des Gehäuses (1) geführt ist und gegen ein in seiner Verlängerung liegendes Werkzeug (4) wirkt, wobei die Ölzufuhr (14) mit einer axial durch die Kolbenstange (7) geführten und in Querbohrungen (18) endenden Bohrung (16) und der Ölablauf (25) mit dem Innenraum des Gehäuses (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (7) von einer einzigen axialen, der Ölzuführung dienenden Bohrung (16) durchdrungen ist, daß in dem der Kolbenstange (7) abgewandten Teil des Kolbenrau­ mes (11) ein Steuerkolben (26) vorgesehen ist und daß der Kolbenraum (11) mit dem Innenraum (24) des Gehäuses (1) über eine in der Höhe des Steuerkolbens (26) durch den Zylinder (8) geführte Querbohrung (23) verbunden ist.

2. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzei­ chnet, daß in dem Kolbenraum (11) koaxial zu und in einem Abstand von der Kolbenstange (7) ein Steuerkolben (26) vorgesehen ist, der mit einer nur teilweise durch­ gehenden zentralen Bohrung (28) versehen ist, die mit einer Ringnut (27) auf der Außenseite des Steuerkolbens (26) verbunden ist, die ihrerseits mit zwei in der Wand des Zylinders (8) vorgesehenen Querbohrungen (22, 23) zusammen­ wirkt, die mit der Ölzufuhr (14) bzw. mit dem Ölablauf (25) verbunden sind.

3. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (7) im mittleren Bereich einen verminderten Durch­ messer aufweist und mit der Wand des Zylinders (8) einen Ringspalt (32) bildet, der ständig mit dem Innenraum (24) des Gehäuses (1) und abhängig von der relativen Stellung von Kolbenstange (7) und Zylinder (8) zueinander über eine absperrbare weitere Querbohrung (31) und eine weitere axiale Bohrung (30) in der Wand des Zylinders (8) mit einem Raum verbunden ist, der zwischen der unteren Stirnfläche des Steuer­ kolbens (26) und einer den Zylinder (8) nach unten ab­ schließenden Schlagplatte (9) gebildet ist.

4. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der untersten Stellung des Zylinders (8) die Querbohrungen (18) der Kolbenstange (7) mit dem Innenraum (24) des Gehäuses (1) verbunden sind.