DE3786067T2

DE3786067T2 - Vorrichtung zum Zerbrechen einer Fläche.

Info

Publication number: DE3786067T2
Application number: DE87310929T
Authority: DE
Inventors: Marvin G Bays
Original assignee: Mertz Inc
Current assignee: Mertz Inc
Priority date: 1986-12-12
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2007-12-12
Also published as: EP0271359A3; US4732506A; BR8706708A; EP0271359A2; DE3786067D1; CA1264423A; EP0271359B1; JPS63297612A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Brechen einer harten Oberfläche wie z. B. Beton.
Die US-A-4402629 beschreibt eine Vorrichtung zum Aufbrechen oder Zerkleinern von Straßen, der mit einem Schwingbalken arbeitet. An dem einen Ende des Schwingbalkens ist ein Schwingmassenvibrator angebracht, und am gegenüberliegenden Ende befindet sich eine Straßenbrechvorrichtung. Der Balken wird an zwei Knotenpunkten abgestützt und wird bei einer vorgewählten Frequenz betrieben, die bei oder sehr nahe bei der vorgewählten Frequenz des Systems aufrechterhalten werden muß, so daß die Knotenpunkte ihre Lage nicht verändern. Das Grundproblem der oben beschriebenen Anordnung besteht darin, daß es praktisch unmöglich ist, die Frequenz bei oder nahe bei der Eigenfrequenz zu halten, so daß die Knotenpunkte sich entlang des Balkens verschieben und dadurch eine extreme Beschädigung oder Zerstörung des Balkens oder der Gelenke an den Knotenpunkten, die den Balken abstützen, verursachen können. Infolgedessen wird die Zuverlässigkeit des Systems ungenügend, wodurch übermäßige Ausfallzeiten und Wartungskosten verursacht werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Brechen einer harten Oberfläche vorgesehen, die ein Schlagwerkzeug, ein Mittel zur Erzeugung einer Schwingungskraft und Verbindungsmittel umfaßt, die das krafterzeugende Mittel an dem Schlagwerkzeug anbringen, um das Werkzeug mit der Eigenfrequenz des krafterzeugenden Mittels in Schwingung zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, daß das krafterzeugende Mittel ein Mittel zur Erzeugung einer Hydraulikkraft mit einer Hydraulikkolben- und -zylinderanordnung, eine erste, an dem Hydraulikkolben angebrachte Masse M&sub1; und eine mit dem Hydraulikzylinder verbundene zweite Masse M&sub2;, Hydrauliksteuermittel mit einem elektrischen Eingang und einem hydraulischen Eingang sowie einem hydraulischen Ausgang, die mit dem Hydraulikzylinder derart verbunden sind, daß sie den Hydraulikkolben in dem Hydraulikzylinder hin- und herbewegen, und elektrische Steuermittel umfaßt, die mit dem elektrischen Eingang so verbunden sind, daß sie die Hin- und Herbewegung bei im wesentlichen der Eigenfrequenz des krafterzeugenden Mittels steuern, wodurch das Schlagwerkzeug die harte Oberfläche aufbricht und zerkleinert, wenn das hydraulikkrafterzeugende Mittel in Resonanz mit dem Schlagwerkzeug in Teilkontakt mit der harten Oberfläche ist.
Die Erfindung sieht außerdem ein Verbindungsmittel zum Anbringen des hydraulikkrafterzeugenden Mittels an dem Schlagwerkzeug vor, wobei das Verbindungsmittel eine Kolbenstange umfaßt, die von dem Hydraulikkolben ausgeht, und Mittel zum Anbringen des Schlagwerkzeugs an der Kolbenstange umfaßt.
Die vorliegende Erfindung arbeitet im Prinzip mit einem hydraulischen Schwingungserzeuger, dessen Betriebsfrequenz durch externe elektronische Steuermittel exakt gesteuert werden kann. Der hydraulische Schwingungserzeuger wird in einer Halterung so abgestützt, das er in jedem Fall gegen sie isoliert ist. Desweiteren besitzt der Schwingungserzeuger eine Einrichtung für die Übertragung der von ihm erzeugten Kräfte auf das Schlagwerkzeug, das gegen das Pflaster oder eine ändere Straßenoberfläche schlägt, um die Straßenoberfläche aufzubrechen oder zu zerkleinern, so daß sie von anderen Maschinen leicht beseitigt werden kann.
Die vorliegende Erfindung umfaßt mehrere Ausführungsformen, die in der oben beschriebenen Weise funktionieren.
Die vorliegende Erfindung ist durch ein geschlossenes, elektro-hydraulisches Regelsystem gekennzeichnet. Die Amplitude der Hochfrequenzschwingungen kann exakt gesteuert werden, so daß die Vorrichtung in unmittelbarer Nähe relativ bruchgefährdeter, unterirdisch verlegter Rohrleitungen und Elektrokabel gefahrlos eingesetzt werden kann. Ein derartiger Abbruchbetrieb kann mit Schlagvorrichtungen mit großer Amplitude und niedriger Frequenz, z. B. mit Fallhämmern, die zur Beschleunigung einer Schlagmasse mit der Schwerkraft, mit Dampf oder mit Hydraulik arbeiten, nicht gefahrlos erfolgen.
Außerdem beseitigt der Einsatz eines Schlagwerkzeugs mit kleiner Amplitude und hoher Frequenz praktisch die Gefahr des Herumfliegens von Schutt und Gesteinsbrocken und verringert die Lärmentwicklung, die bei Zerkleinerungsvorrichtungen, die mit hoher Amplitude und niedriger Frequenz arbeiten, normal sind.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang Linie 1-1 von Fig. 2;
Fig. 2 ist die Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung entlang Linie 2-2 von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine veranschaulichende Zeichnung, die den Betrieb der Vorrichtung von Fig. 1 und Fig. 2 zeigt;
Fig. 4 ist eine modifizierte Ausführungsform der in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellten Vorrichtung entlang Linie 4-4 von Fig. 5;
Fig. 5 ist eine Seitenansicht der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung entlang Linie 5-5 von Fig. 4;
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung, die den Betrieb des in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellten Masse-Kraft-Systems veranschaulicht;
Fig. 7 ist eine isometrische Darstellung der die Straße oder eine harte Oberfläche aufbrechenden Vorrichtung, die insbesondere die hydraulische Schwingvorrichtung veranschaulicht;
Fig. 8 ist eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 ist eine isometrische Darstellung des in Fig. 8 veranschaulichten Schwingelements, die die Konstruktion des Schwingelements zeigt;
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 9 veranschaulichten Befestigungsnabe entlang Linie 10-10 von Fig. 9;
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht des Schwingelements entlang Linie 11-11 von Fig. 9;
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht der Nabe des Schwingelements, die die Art der Befestigung der Verdrehungsfeder an dem Schwingelement veranschaulicht;
Fig. 13 ist eine Seitenansicht der in Fig. 12 veranschaulichten Befestigungsanordnung;
Fig. 14 ist eine Seitenansicht der Straßenbrechausrüstung einschließlich Blockschaltbild der elektronischen Steuerung; und
Fig. 15 ist eine Prinzipdarstellung des Betriebes der Vorrichtungen von Fig. 7 bis Fig. 13 und veranschaulicht außerdem eine alternative Befestigung des Schwingelements.
In sämtlichen Figuren, insbesondere aber in den Fig. 1 bis 3, ist ein hydraulisches, eine Schwingkraft erzeugendes Mittel 10 dargestellt, das im wesentlichen eine Masse 11, die einen Hydraulikzylinder enthält, einen Kolben 12, eine obere Kolbenstange 13 und eine untere Kolbenstange 14 umfaßt. An einer Verlängerung 15 der oberen Kolbenstange 13 ist eine zweite Masse 16 angebracht. Eine weitere Verlängerung 17 ist an der Masse 16 angebracht und bildet die obere Abstützung für die obere Kolbenstange 13 über ein Lager 18, das in einem oberen Abschnitt 19 des Stützmittels 20 eingesetzt ist. Ein hydraulisches Steuerventil 21 besitzt Öffnungen 22 und 23, die mit der oberen Fläche 24 und der unteren Fläche 25 des Kolbens 12 in Verbindung stehen. Die hydraulischen Ein- und Ausgänge von der Pumpe und zum Pumpensumpf wurden nicht dargestellt, da sie Fachleuten allgemein bekannt sind. Die elektrische Steuerung, die das Steuerventil 21 betätigt, wurde gleichfalls nicht dargestellt, da auch sie Fachleuten gut bekannt ist.
Die Stützmittel 20 bestehen im wesentlichen aus einer Vielzahl von Hohlprofilen oder hohlen Bauelementen, die vertikal und horizontal angeordnet sind, um die Masse 11 abzustützen, wie z. B. aus den tragenden Bauelementen 26 und 27, die die vertikale Abstützung übernehmen, während die Bauelemente 28, 29; 30, 31 und 32 für die horizontale Abstützung der Masse 11 sorgen.
Da die Masse 11 verhältnismäßig unbeweglich sein wird, und sich die Masse 16 in Richtung des Pfeils 33 bewegen wird, müssen Mittel für die horizontale und die vertikale Abstützung der Masse 11 vorgesehen werden. Zu diesem Zweck umgibt eine Vielzahl von Kissen oder Puffern 34 die Masse 11. Die Puffer 34 sind mit einer Seite 35 z. B. an den tragenden Bauelementen 28 angebracht, während sie sich mit ihrer gegenüberliegenden Seite 36 gleitend gegen die Masse 11 abstützen.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Puffer 34 mit ihrer Grundfläche 35 auf herkömmliche Weise an dem tragenden Bauelement 28 oder 31 angebracht sind. Zusätzliche Puffer 34a und 34b sind an dem horizontalen U-Profil 37a bzw. 37b befestigt.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind erforderlichenfalls Lager und Dichtungen zwischen den Kolbenstangen 13 und 14 einerseits und der Masse 11 andererseits vorgesehen. Endabdeckungen 40 und 41 können vorgesehen werden, um die Kolbenstangen 13 und 14, den Kolben 12 und die Dichtungen (nicht dargestellt) auswechseln zu können. Zwischen der Masse 11 und der Platte 43 sind Masseisolatoren 42 angebracht. Das Schlagwerkzeug 44 ist auf herkömmliche Weise an der Platte 43 befestigt, z. B. mit Schrauben, die auf der Zeichnung nicht dargestellt sind.
Das vertikale Stützsystem bzw. Stützmittel 20 weist normalerweise zwei Positionen auf: eine angehobene Position für Transportzwecke und eine abgesenkte Position für das Aufschlagen und Aufbrechen einer Oberfläche, wie z. B. einer Fahrbahn 38. Außerdem muß das vertikale Stützsystem oder Stützmittel 20 von Zeit zu Zeit aufgrund der jeweiligen Bedingungen der Fahrbahn 38 und ihres Aufbrechens in bezug auf die Fahrbahn verändert werden. Das angehobene Stützsystem 20, das durch den Pfeil 45 angedeutet ist, umfaßt im allgemeinen ein tragendes Bauelement 46 und Bauelemente, die rechtwinklig zu dem tragenden Bauelement 46 angeordnet sind, wie z. B. die Hohlprofile 47 und 48. Ein zusätzliches tragendes Bauelement 49 ist in Fig. 2 dargestellt, es vervollständigt das untere, rechtwinklige Stützsystem. Die Bewegung des Hubsystems erfolgt durch die Hydraulikzylinder 50 und 51, die an einem Fahrzeug montiert sind, das auf dieser Zeichnung nicht dargestellt ist. Eine Kolbenstange 52 ist in ihrem oberen Abschnitt an dem Fahrzeug und in ihrem unteren Abschnitt an dem tragenden Bauelement 47 befestigt. Ein Kolben 53 ist im Inneren des Zylinders 50 mit Hydraulikanschlüssen 54 und 54a positioniert, die an dem Zylinder angebracht und für das Heben oder Absenken des Kolbens 53 nach entsprechender Betätigung des hydraulischen Systems bestimmt sind. Der Zylinder 51 und seine Anordnung ist mit dem Zylinder 50 identisch, so daß er nicht näher beschrieben wird.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung befindet sich in der ersten oder Transportposition, d. h. das Schlagwerkzeug 44 hat einen hinreichenden Abstand von der Fahrbahn 38, so daß es während eines normalen Transports nicht gegen die Fahrbahn 38 schlägt. Wenn ein Abschnitt der Fahrbahn 38 aufzuschlagen und aufzubrechen oder zu zerkleinern ist, wird Hydraulikflüssigkeit zu dem Rohr 54a gefördert, die aus dem Rohr 54 austritt und in den Sumpf gelangt (nicht dargestellt). Das Austreten der Hydraulikflüssigkeit bewirkt dann, daß sich der Kolben 52 in Richtung des Pfeils 55 bewegt, so daß das Schlagwerkzeug 44 auf die Fahrbahn 38 oder bis dicht vor sie abgesenkt wird. Sobald sich das Schlagwerkzeug 44 in der gewünschten Position befindet, wirkt Hydraulikdruck auf das hydraulische Steuerventil 21, das Hydraulikflüssigkeit durch die Öffnungen 22 und 23 zu der oberen Fläche 24 und der unteren Fläche 25 des Kolbens 12 durchläßt. Das hydraulische Steuerventil 21 wird danach elektrisch betätigt, um die Hydraulikflüssigkeit abwechselnd in die Öffnung 22 eintreten und aus der Öffnung 23 austreten zu lassen und umgekehrt, wodurch bewirkt wird, daß der Kolben 12, die Kolbenstangen 13 und 14 und die zweite Masse 16 in Richtung des Pfeils 33 schwingen. Bei richtiger Wahl der Masse 16, des Gewichts der Kolbenstangen 11 und 13, des Kolbens 12 und der Hydraulikflüssigkeit sowie der übrigen maßgebenden Bedingungen kann die Anlage in Resonanz versetzt werden, wodurch die größte Krafterzeugung für die Hydraulikanlage erreicht wird.
Bezugnehmend auf Fig. 3 stellt die Masse M1 das Gewicht der zweiten Masse 16, das Gewicht der Kolbenstangen 13 und 14, des Kolbens 12, der Platte 43 und des Schlagwerkzeugs 44 dar. Die Masse M2 stellt die Reaktionsmasse 11 dar. Wenn z. B. die Frequenz 45 Hz und M1 = 1200 kg (2.700/386 poundsecond²/inch) beträgt, K1 = 9,5 · 10&sup7; N/m (5,40 · 10&sup5; pounds per inch) bei Resonanz ist, der Dämpfungsfaktor C1 = 0,05 ist, M2 = 6100 kg (13.500/386 pound-second²/inch), K2 = 2,8 · 10&sup6; N/m (16.000 pounds per inch) als Federkonstante ist und C2 zu 0,09 proportional ist, kann eine potentielle Energieabgabe von 7,9 kJ (70.000 pound inches) erwartet werden. Diese Energie ist absolut ausreichend für das Aufbrechen von Straßendecken oder Brückenoberflächen. Wie oben beschrieben, wird, wenn Hydraulikflüssigkeit durch die Öffnungen 22 oder 23 eintritt, der Druck abwechselnd auf die obere Fläche 24 oder die untere Fläche 25 des Kolbens 12 aufgebracht. Dieser Druck versetzt den Kolben 12 in bezug auf die Reaktionsmasse 11 in Schwingung. Da die Reaktionsmasse 11 eine wesentlich größere Masse hat als die Masse 16, die Kolbenstange 13, der Kolben 12, die Kolbenstange 14, die Platte 43 und das Schlagwerkzeug 44, wird sich die oben erwähnte Anordnung mit einer Schwingungsgeschwindigkeit auf und ab bewegen, die von der Frequenz des Ein- bzw. Austritts von Hydraulikflüssigkeit in die Öffnung 22 bzw. aus der Öffnung 23 abhängt. Bei der beschriebenen Bauweise kann die Hydraulikanlage bei Resonanz funktionieren und dabei eine beträchtliche Kraft in dem Schlagwerkzeug 44 erzeugen. Schwingungsisolatoren 42 bilden die Abstützung für die Platte 43 und das Werkzeug 44 und verhindern, daß das Werkzeug 44 in Drehung versetzt wird, und daß die Schwingungen des Werkzeugs 44 und der Platte 43 auf die Reaktionsmasse 11 übertragen werden.
In Fig. 4, 5 und 6 ist eine modifizierte Vorrichtung dargestellt. Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 4 bis 6 wird die Masse 11 zwischen den oberen Elastomerfedern 60 und den unteren Elastomerfedern 61 über die obere Platte 62 und die untere Platte 63 festgehalten, die beide zwischen den Elastomerfedern 60 bzw. 61 eingespannt sind. Die obere Platte 62 ist an der Oberseite der Masse 11 angebracht, während die Platte 63 in üblicher Weise starr an der Unterseite der Masse 11 befestigt ist, beispielsweise durch Anschrauben der Masse 62 und der Platte 63 an die Masse 11. Der Hydraulikkolben 12 mit der oberen bzw. unteren Fläche 24 bzw. 25 und die obere und untere Kolbenstange 13 bzw. 14 mit den Öffnungen 22 bzw. 23 und mit dem Steuerventil sind im wesentlichen identisch mit den für die erste Ausführungsform beschriebenen Bauteilen.
Die Stützkonstruktion für die in Fig. 4 bis 6 veranschaulichte Ausführungsform umfaßt im wesentlichen ein Paar vertikal angeordneter Stützelemente 64 und 65, an denen obere Stützelemente 66 mit Winkelquerschnitt und untere Stützelemente 67 mit Winkelquerschnitt angebracht sind, die gemeinsam eine kastenartige Konstruktion bilden und an vertikalen Stützelementen 64 und 65 befestigt sind. Die Winkel-Stützelemente 66 sind am oberen Abschnitt der vertikalen Stützelemente 64 und 65 angebracht, und die Winkel-Stützelemente 67 sind an dem unteren Abschnitt der vertikalen Stützelemente 64 und 65 angebracht. Die Winkel-Stützelemente 66 und 67 bestehen bei der hier gezeigten Ausführungsform aus Winkelstahl und sind zu der abgebildeten Konstruktion zusammengeschweißt. Eine Vielzahl von zusätzlichen dreieckigen Stützen 68 sind rings um die oberen Winkel-Stützelemente 66 und die unteren Winkel-Stützelemente 67 angeordnet, um zusätzliche Festigkeit zu erlangen. Die Elastomerfedern 60 und 61 werden an ihren Unter- bzw. Oberseiten durch horizontal angeordnete Bleche 70 bzw. 71 gehalten. Dreieckige Verstärkungsstreben 72 sind zwischen den vertikalen Stützelementen 64 und den horizontal angeordneten Blechen 70 in üblicher Weise angebracht, um eine zusätzliche Abstützung für die horizontal angeordneten Bleche 70 zu erhalten. Eine Vielzahl von identischen Stützelementen 73 ist in gleicher Weise zwischen den vertikalen Stützelementen 64 und den Blechen 71 angebracht.
Die in Fig. 4 bis 6 dargestellte Vorrichtung weist gleichfalls ein Schlagwerkzeug 44 auf, das über den Schaft 74 mit der Kolbenstange 14 verbunden ist. Insbesondere aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß zusätzliche vertikale Stützbleche 75 und 76 zusammen mit den vertikalen Stützelementen 64 und 65 die Vibratoreinheit umgeben und die Auflagerung für die zusätzlichen dreieckigen Verstärkungsstreben 72 und 73 ergeben, die an den vertikalen Stützblechen 75 und 76 angebracht sind. Diese zusätzlichen dreieckigen Stützelemente sind auf den Zeichnungen nicht dargestellt.
An den vertikalen Stützelementen 64 und 65 sind die Massen 80 und 81 angebracht, die gemeinsam eine der beiden Massen bilden, die für die Funktion dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit der zweiten Masse erforderlich sind, die durch die Reaktionsmasse 11 gebildet wird. Die Funktionsweise dieser Massen wird in einem späteren Abschnitt dieser Patentbeschreibung beschrieben.
Im wesentlichen funktioniert die in Fig. 4, 5 und 6 dargestellte Vorrichtung auf die gleiche Weise wie die in Fig. 1 bis 3 beschriebene Vorrichtung. Die Hydraulikflüssigkeit gelangt in das Steuerventil 21 und durch die Öffnungen 22 und 23 zu der oberen oder unteren Fläche 24 bzw. 25 des Kolbens 12. Der abwechselnde Eintritt der Hydraulikflüssigkeit in die Öffnungen 22 bzw. 23 bewirkt, daß der Kolben, der eine erhebliche Masse besitzt, eine Kraft gegen die Reaktionsmasse 11, gegen den Stützrahmen und gegen die Masse 80 ausübt. Der Hydraulikkolben 12 und die Kolbenstangen 13 und 14 können sich innerhalb der Reaktionsmasse 11 in Richtung des Pfeils 33 frei bewegen. Diese Bewegung versetzt die Reaktionsmasse 11 und die Elastomerfedern 60 und 61 in Resonanzschwingungen. Diese Kraft wird über den Schaft 74 auf das Schlagwerkzeug 44 übertragen.
Insbesondere aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß der Stützrahmen die Niederhaltevorrichtung für die Abstützung des Schlagwerkzeuges 44 gegen eine aufzubrechende Oberfläche umfaßt. Wenn das in Fig. 4 und 5 dargestellte System mit 45 Hz mitschwingen soll, sollte K1 = 9,5 · 10&sup7; N/m (5,4 · 10&sup5; pounds/inch) betragen. Die Masse 81 sollte gemeinsam mit der Masse 80 6100 kg (13.500/386 pounds-second² inch) betragen. C1 sollte zu 0,05 proportional sein. K2 sollte 2,8 · 10&sup6; N/m (16,000 pounds/inch) betragen. Die Masse 11 sollte 1200 kg (2.700/386 pounds-second²/inch) betragen. C2 sollte zu 0,09 proportional sein, und die Endverschiebung wird eine Spitze-zu-Spitze-Bewegung von 2,5 cm (1 inch) verursachen, die durch den Pfeil 33 dargestellt ist, und eine auf die aufzubrechende Oberfläche auszuübende Energie von beispielsweise 7,9 kJ (70.000 pounds-inch). Um die oben genannten Werte zu erhalten, ist die Masse 11 (siehe Fig. 4 und 5) zwischen den oberen Elastomerfedern 60, die oberhalb und unterhalb der Platte 62 eingesetzt sind, elastisch eingespannt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind mindestens acht Elastomerfedern 60 oberhalb der Platte 62 angeordnet und weitere acht Elastomerfedern unterhalb der Platte 62. Zusätzlich zu der Elastomerfeder 60 ist eine zweite Platte 63 zwischen der Elastomerfeder 61 oberhalb und unterhalb der Platte 63 angeordnet, die im wesentlichen mit der identisch ist, die für die Platte 62 und die Elastomerfeder 60 beschrieben wurde. Folglich ist die Reaktionsmasse 11 zwischen den Elastomerfedern 60 und 61 elastisch eingespannt.
In Fig. 7 bis 15 ist die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie insbesondere aus Fig. 7 hervorgeht, umfaßt eine F-förmige Stützkonstruktion im wesentlichen ein horizontal angeordnetes rechteckiges stählernes Bauteil 100, das einen ersten vertikalen Schenkel 101, der an dem Ende 102 des horizontalen Bauteils 100 angebracht ist, und einen zweiten, in gewissem Abstand vom ersten angeordneten vertikalen Schenkel 103, der bei 104 angebracht ist, besitzt. Der dargestellte Abschnitt der Hubvorrichtung umfaßt im wesentlichen eine horizontale Verbindungskonstruktion 105, deren äußere Enden mit Führungsstangen 106 bzw. 107 verbunden sind. Eine zweite Hubvorrichtung, zu der ein horizontales Bauteil 105a gehört, dessen äußere Enden in ähnlicher Weise mit den Führungsstangen 106a und mit einer zweiten Führungsstange verbunden sind, ist nicht dargestellt. Das horizontale Bauteil 100 ist nicht mit der horizontalen Verbindungskonstruktion 105 verbunden, wird jedoch mit ihr mit Hilfe der Isolierpuffer 108 und 109 über dem vertikal angeordneten Bauteil 101 und des Isolierpuffers 110 getragen, der mittig unter der horizontalen Verbindungskonstruktion 105a angeordnet ist. Um die Figur nicht zu komplizieren, wurde der Hubzylinder nicht dargestellt. Eine Verdrehungsfeder 111 ist durch eine Öffnung 112 in dem unteren Abschnitt des vertikalen Stützmittels 103 starr befestigt. Die Verdrehungsfeder 111 erstreckt sich durch eine Öffnung 113 im unteren Abschnitt des vertikalen Stützmittels 101. Die Verdrehungsfeder 111 kann sich in der Öffnung 113 frei drehen, und die Öffnung 113 weist ein Lager auf, das die leichte Bewegung der Verdrehungsfeder 111 in der Öffnung 113 ermöglicht.
An einem Ende 114 der Verdrehungsfeder ist ein Schwingelement 115 angebracht. Die Verdrehungsfeder 111 ist auf eine Weise an dem Schwingelement 115 angebracht, die in einem späteren Abschnitt der Patentbeschreibung beschrieben wird. An dem einen Ende des Schwingelements 115 ist eine Masse 116 befestigt, die einen Hydraulikvibrator 117 enthält, der in die Masse 116 eingebaut ist. Der Hydraulikvibrator 117 ähnelt den in Fig. 1 bis 7 beschriebenen Hydraulikvibratoren. An dem einen Ende des Hydraulikvibrators 117 ist eine Masse 118 angebracht, und an dem anderen Ende dieses Hydraulikvibrators befindet sich ein Steuer-LVDT 119. Das LVDT 119 besitzt eine abgehende Leitung 120, die mit der elektronischen Steuerung verbunden ist, die den Vibrator 117 antreibt. Die Hydraulik zum Vibrator 117 wird grundsätzlich von einem durch den Pfeil 21 bezeichneten Servosteuerventil gesteuert, das durch hydraulische Einlaßschläuche 122 und 123 mit dem Hydraulikvibrator verbunden ist, die als Einlaß- und Auslaßleitungen zum und vom Servosteuerventil 21 funktionieren. Ein hydraulischer Akkumulator 124 ist durch einen Schlauch 125 an das Servosteuerventil 21 angeschlossen, um einen momentanen hohen Bedarfan Hydraulikflüssigkeit befriedigen zu können. Eine Elektronik-Baugruppe ist an das Servosteuerventil 21 angeschlossen und über die Leitung 127 mit dem elektronischen Regelsystem verbunden, das zur Steuerung des Flusses der Hydraulikflüssigkeit vom Servosteuerventil 21 zu den Leitungen 128 und 129 verwendet wird. Die Leitungen 128 und 129 sind mit dem Hydraulikvibrator 117 durch die Anschlüsse 130 und 131 verbunden.
An dem gegenüberliegenden Ende des Schwingelements 115 befindet sich eine zweite Masse 132 und ein Werkzeughalter 133 mit dem an ihm befestigten Schlagwerkzeug 44. Das Servosteuerventil 21 ist genau über der Drehachse 135 der Verdrehungsfeder 111 montiert, um die auf das Servosteuerventil 21 wirkenden Kräfte beträchtlich zu reduzieren. Das Servosteuerventil 21 ist an der Verdrehungsfeder 111 in üblicher Weise befestigt, z. B. über eine Grundplatte 136 mit Schrauben 137.
Obwohl das horizontale Stützmittel 100 als Gegenlager für die Verdrehungsfeder 111 wirkt, funktioniert es auch als eine Verdrehungs-Reaktionsmasse. Die vertikalen Stützmittel 101 und 103 halten gleichfalls die Verdrehungsfeder 111, aber das vertikale Stützmittel 101 funktioniert außerdem auch als vertikale Reaktionsmasse, während das vertikale Stützmittel 103 zusammen mit dem horizontalen Stützmittel 100 als eine Verdrehungs-Reaktionsmasse wirkt.
Verstrebungen, die die vertikalen Stützmittel 101 und 103 mit dem horizontalen Stützmittel 100 verbinden, sind nicht dargestellt. Selbstverständlich können zusätzliche Verstrebungen verwendet werden, um die vertikalen Stützmittel 101 und 103 konstruktiv an das horizontale Stützmittel 100 anzuschließen, so daß die dreieckigen Verstrebungen zwischen 101 und 103, die mit dem horizontalen Stützmittel 100 verbunden sind, Schwingungen des horizontalen Stützmittel 100 und der vertikalen Stützmittel 101 und 103 bei arbeitender Verdrehungsfeder 111 verhindern.
Aus Fig. 8 ist ersichtlich, daß die gesamte Vorrichtung von Fig. 7 von einem transportablen Rahmen 140 getragen werden kann, wobei besagter Rahmen durch Räder 141 so abgestützt wird, daß der Rahmen 140 im wesentlichen parallel über einer Straßenoberfläche 142 angeordnet ist.
In Fig. 9, 10 und 11 ist eine Einzelheit des Schwingelements 115 veranschaulicht. Das Schwingelement 115 besteht im wesentlichen aus einer Vielzahl von in Längsrichtung angeordneten Blechen, zu denen im wesentlichen ein mittleres Blech 143, das sich in Längsrichtung des Schwingelements 115 erstreckt, sowie U-förmige äußere Bleche 144 und 145 gehören, die an das mittlere Blech 143 so angeschweißt sind, daß jedes von ihnen an das mittlere Blech 143 angeschlossen ist. Zusätzliche Bleche 146 und 147 sind an der Ober- und an der Unterseite des Schwingelements 115 angeschweißt, um eine zusätzliche Abstützung für das mittlere Blech 143 und für die äußeren Bleche 144 und 145 zu erhalten.
Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, ist eine zentrale Nabe 148 in eine Öffnung 149 eingeschweißt, die durch das mittlere Blech 143 und die äußeren U-förmigen Bleche 144 und 145 gebildet wird. Die Öffnung 150 ermöglicht den Zugang für die Verdrehungsfeder 111, die in der zentralen Nabe 148 durch eine Vielzahl von Stiften und zu ihnen passenden, konisch zulaufenden Bohrungen 151 festgehalten wird, die weiter unten beschrieben werden. Das Schlagwerkzeug 44 ist an dem Blech 133 in üblicher Weise, z. B. mittels Schrauben 152 befestigt.
In den Fig. 12 und 13 ist die Befestigung der Verdrehungsfeder 111 in der zentralen Nabe 148 veranschaulicht. Wenn die Verdrehungsfeder 111 mit der Nabe 148 zusammengebaut wird, wird eine Vielzahl von konisch zulaufenden Bohrungen 151 entlang des Umfangs 153 der Verdrehungsfeder 111 und der Nabe 148 so gebohrt, daß die Bohrungen 151 sowohl die Verdrehungsfeder 111 als auch die Nabe 148 durchdringen. Diese Bohrungen sind konisch verjüngt, damit sie zu den Kegelstiften 155 passen, die in Fig. 12 dargestellt sind. Die Stifte 155 werden in Richtung der Linie 154 in die konisch zulaufenden Bohrungen 151 gedrückt, wobei die Stifte 155 mit einem geeigneten flüssigen Versiegelungsmittel überzogen sind. Bei dem Material handelt es sich im Prinzip um eine Flüssigkeit, die nach einer bestimmten Zeit aushärtet und auf diese Weise den Kegelstift 155 in der konisch zulaufenden Bohrung 151 unlösbar fixiert. Das Servosteuerventil 21 wird dann wie zuvor beschrieben mit Hilfe der Platte 136 und der Schrauben 137 an der Verdrehungsfeder 111 befestigt.
In Fig. 14 sind die Steuerungen, die für die Funktion der in Fig. 7 bis 13 dargestellten Vorrichtung erforderlich sind, veranschaulicht. Die Führungsstangen 106 und 107 sind so durch die Führungsstangenlager 160 und 161 geführt, daß die Führungsstangen 106 und 107 vertikal abgestützt sind und außerdem die ungehinderte vertikale Bewegung der Führungsstangen 106 und 107 ermöglicht wird. Das untere Ende der Führungsstangen 106 und 107 ist mit einem Blech 162 bzw. 163 an ein horizontales Stützmittel 164 angeschlossen. Zwischen dem horizontalen Stützmittel 164 und dem vertikalen Stützmittel 101 ist ein Paar Isoliervorrichtungen 165 und 166 angebracht. Beide Isoliervorrichtungen sind durch eine L-förmige Halterung 167 an dem horizontalen Stützmittel 164 und durch eine zweite L-förmige Halterung 168 an dem vertikalen Stützmittel 101 befestigt. Ein Drehmoment- Mikroschalter 169 ist mit einer Konsole 170 an dem horizontalen Stützmittel 164 befestigt. Ein Betätigungshebel 171 ist an dem vertikalen Stützmittel 101 angebracht und so befestigt, daß er gegen einen Schalthebel 172 schlägt. Ein LVDT 173 ist an dem vertikalen Stützmittel 101 angebracht und besitzt einen Arm 174, der gleitend das horizontale Stützmittel 164 berührt. Auf der abgebildeten Zeichnung ist das Schlagwerkzeug 44 beim Aufbrechen der Straßenoberfläche 142 mit zerbrochenem Schotter 175 dargestellt, was zuvor aufgebrochene Teile der Straßenoberfläche 142 sind.
Um die Hubvorrichtung während des Schlagvorgangs exakt steuern zu können, ist der Eingang 183 einer Hubsteuerelektronik 180 durch eine Leitung 182 mit dem drehgesteuerten Schalter 169 verbunden. Ein zweiter Eingang 181 ist durch eine Leitung 184 mit dem LVDT 173 verbunden. Die Hubsteuerelektronik verfügt über einen Dreiwegeschalter, der allgemein mit dem Pfeil 185 bezeichnet ist. Der Schalter 185 steuert den Hub durch den Schalthebel 186, der die Positionen 187 für Aufwärtsbewegung der Hubvorrichtung, die Position 188 für die Steuerung der Abwärtsbewegung der Hubvorrichtung durch die Hubsteuerelektronik 180 und die Position 189 für "automatische" Steuerung durch die Hubsteuerelektronik 180 besitzt. Der Ausgang 190 der Hubsteuerelektronik 180 ist durch eine Leitung 191 mit einem Eingang 192 des hydraulischen Servo-Regelkreises 193 verbunden, der proportional zum Hub arbeitet. Der Servo-Regelkreis 193 besitzt einen hydraulischen Anschluß 194, der durch eine Leitung 195 mit dem Eingang 196 des proportional zum Hub arbeitenden Servo-Regelkreises 193 verbunden ist. Ein Sumpf 197 ist in gleicher Weise durch eine Rohrleitung 198 mit dem Ausgang 199 des hydraulischen Servo-Regelkreises 193 verbunden. Die Ausgänge 200 und 210 des Servo-Regelkreises 193 sind durch hydraulische Leitungen 201 und 211 mit den Eingängen 202 und 212 eines Hubzylinders 203 verbunden, der mit der Hubhauptstange 204 verbunden ist, die ihrerseits an das horizontale Bauteil 105 angeschlossen ist. Die Vibratorelektronik 126 kann ferner, wie zuvor bei der Erläuterung der Fig. 7 diskutiert wurde, einen Frequenzregeleingang 178 aufweisen, der durch die Leitung 179 mit der Vibratorelektronik 126 verbunden ist.

FUNKTIONSWEISE

Die Funktionsweise der in Fig. 8 bis 14 veranschaulichten Vorrichtung läßt sich am besten anhand von Fig. 14 und 15 beschreiben, in denen die mechanischen, elektrischen und hydraulischen Aspekte der Vorrichtung verdeutlicht sind.
Während des Betriebes der in Fig. 15 dargestellten Vorrichtung ist die Verdrehungsfeder 111 unverrückbar in der Öffnung 112 in einer Weise verankert, die im wesentlichen mit der identisch ist, die in Fig. 12 für die Anordnung der Verdrehungsfeder 111 in der Nabe 148 beschrieben wurde, und die darin besteht, daß eine Vielzahl von Stiften 155 in eine Vielzahl von zu diesen Stiften passenden, konisch zulaufenden Bohrungen 151 eingesetzt und durch einen bestimmten Arretierungskitt versiegelt wird, so daß die Stifte 155 sich während des Betriebes der Vorrichtung nicht lockern können. Es kann aber auch vorgezogen werden, die Stifte 155 mit einem Blech (nicht dargestellt) abzudecken, um sicherzustellen, daß sie sich während des Betriebes der Straßendeckenaufbrechvorrichtung nicht lockern können.
Die Masse 116 wird zusammen mit ihrer Gegengewichtsmasse 132 durch den vibrierenden Hydraulikvibrator 117 in der in Fig. 1 beschriebenen Weise in Bewegung versetzt. Wenn der Hydraulikvibrator 117 arbeitet, tendiert die Masse 118 (siehe Fig. 7) dazu, unbeweglich zu bleiben, wodurch sie eine Schwingungsbewegung der Masse 116 mit einer entsprechenden Drehung des Schwingelements 115 um die Achse 135 in Richtung des Pfeils 205 (siehe Fig. 15) und eine entsprechende Schwingung der Verdrehungsfeder 111 in der durch den Pfeil 206 bezeichneten Weise auslöst. Die exakte Wahl der Frequenz, entweder durch die Frequenzregelung 178 oder durch interne Frequenzregelung in der Vibratorelektronik 126 (siehe Fig. 14), der Verdrehungsfeder 111 des Schwingelements 115, der Massen 116, 118 und 132 sowie des Schlagwerkzeuges 44 wird zur Resonanz führen, die eine stark erhöhte Kraftabgabe an das Schlagwerkzeug 44 bewirkt.
In Fig. 14 ist verdeutlicht, daß die Vibratorelektronik 136 an ihrem Ausgang 138 ein Ausgangssignal erzeugt, das durch die Leitung 127 zu dem Servosteuerventil 21 gelangt. Normalerweise kann die Frequenzregelung auf Dauer unverändert eingestellt sein, so daß die Resonanz ohne zusätzliche Einstellung der Frequenzregelung 178 gewährleistet wird. Es liegt jedoch offensichtlich im Rahmen der Erfindung, daß zur Erzielung eines Resonanzoptimums des Schwingelements 115 eine Frequenzregelung eingestellt oder nachgeregelt und eingestellt werden kann.
Wie aus Fig. 8 hervorgeht, wird unter Transportbedingungen die Hubvorrichtung so betätigt, daß sich der Schalter 185 in der "Aufwärts"-Position 187 befindet. Unter diesen Bedingungen wird der Hydraulikdruck auf den Zylinder 203 (siehe Fig. 14) aufgebracht, so daß die Stange 204 ausfährt und dabei bewirkt, daß sich das horizontale Bauteil 105 aufwärtsbewegt, d. h. das horizontale Bauteil 164 anhebt, das durch die Isoliermittel 165 und 166 mit dem vertikalen Stützmittel 101 verbunden ist, und folglich das vertikale Stützmittel 101 anhebt, so daß das Schlagwerkzeug 44 während des Transports nicht gegen die Straßendecke schlägt. Die Straßendeckenaufbrechvorrichtung läßt sich, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, von einem Einsatzort zum anderen transportieren. Wenn eine Straßenoberfläche aufgebrochen werden soll oder das Schlagwerkzeug in Betrieb gesetzt werden soll, wird der Schalter 185 der Hubvorrichtung von der Position 187 in die Position 188 umgeschaltet, was bewirkt, daß die Hydraulikflüssigkeit aus dem unteren Abschnitt des Zylinders 203 ausfließt und unter Druck in den oberen Abschnitt des Zylinders eintritt. Dieser Vorgang ist Fachleuten der Hydraulik gut bekannt und wird daher in dieser Patentanmeldung nicht weiter erörtert.
Sobald das Schlagwerkzeug 44 gegen die Straßenoberfläche 142 schlägt, wird Druck kontinuierlich auf den oberen Abschnitt des Zylinders 203 aufgebracht. Unter diesem Druck beginnen sich die Isoliervorrichtungen 165 und 166 zusammenzudrücken. Nachdem sie zusammengedrückt sind, beginnt das LVDT 173 mit Hilfe seines Armes 174 das elektrische Signal für das Proportionalregelventil 193 so lange zu reduzieren, bis die gewünschte Kraft, die von dem Hydraulikzylinder 203 über die Stange 204 auf das untere horizontale Bauteil 164 aufgebracht wird, erreicht ist. Wenn ein vorbestimmter Wert der Belastung des Schlagwerkzeugs erreicht ist, wird die entsprechende Isolatordurchbiegung vom LVDT 173 über die Leitung 184 zum Eingang 181 der Hubsteuerelektronik 180 übermittelt. Für den Einsatz der Vorrichtung wird im allgemeinen der Schalter 186 in die Position 189, d. h. in die Position "AUTO", bewegt. In dieser Position wird, nachdem ein vorbestimmter Durchbiegungswert von dem LVDT 173 angezeigt wurde, die Hubsteuerelektronik 180 ein Ausgangssignal von dem Ausgang 190 durch die Leitung 191 zu dem hydraulischem Servo-Regelkreis 193 senden. Diese elektrische Signal bewirkt, daß der Servo-Regelkreis 193 den Druck, der auf den oberen Abschnitt des Zylinders 203 aufgebracht wird, verringert oder unterbrochen wird. Das LVDT 173 wird dann jederzeit einen vorbestimmten Belastungswert, z. B. 4,5 · 10&sup4; N (10 000 pounds) aufrechterhalten, der von dem Schlagwerkzeug 44 auf die Straßenoberfläche 142 aufgebracht wird. Da die vertikalen Stützmittel 101 und 103 und das horizontale Stützmittel 100 sämtlich mit Hilfe von isoliermitteln 165, 166, 108, 109 und 110 isoliert an der Hubvorrichtung montiert sind, wird jede gegen das Schlagwerkzeug 44 in Richtung des Pfeiles 207 gerichtete Kraft ein Drehmoment verursachen, das auf den Betätigungshebel 171 übertragen wird, der seinerseits den Schalthebel 172 betätigt. Sobald der Schalthebel 172 soweit gedreht wurde, daß der Schalter 169 betätigt wird, wird ein Signal durch die Leitung 182 zu dem Eingang 181 der Hubsteuerelektronik übertragen. Dieses Signal bewirkt, daß die Hubsteuerelektronik 180 einen Hubbefehl durch die Leitung 191 zu dem Servo-Regelkreis 193 überträgt, der eine Druckabnahme im oberen Abschnitt des Zylinders 203 und eine Druckzunahme im unteren Abschnitt des Zylinders 203 auslöst. Das vertikale Stützmittel 101 wird in der durch den Pfeil 208 bezeichneten Richtung angehoben. Sobald das Drehmoment, das durch die Kraft in Richtung des Pfeils 207 auf das Schlagwerkzeug 44 ausgeübt wurde, nicht mehr wirkt, gibt der Betätigungshebel 171 den Schalthebel 172 frei und verursacht dadurch ein Ausbleiben des Signals durch die Leitung 182 zum Eingang 181 der Hubsteuerelektronik 180. Wenn der oben beschriebene Vorgang abläuft, kehrt das System zu der ursprünglichen Regelungsart zurück, d. h. der Druck wird erneut im oberen Abschnitt des Hubzylinders 203 wirksam und gleichzeitig im unteren Abschnitt des Hubzylinders 203 verringert, so daß sich der Hubmechanismus in Richtung des Pfeils 209 abwärtsbewegt, bis erneut die vorbestimmte Belastung des Schlagwerkzeugs erreicht ist. Die Hydraulikquelle 194 liefert jederzeit die Hydraulikflüssigkeit, die für den Betrieb des Servo-Proportionalregelkreises 193 erforderlich ist. Der Sumpf 197 dient zur Aufnahme der durch das Ablaßrohr 198 abgelassenen Hydraulikflüssigkeit aus dem Servo-Proportionalregelkreis 193 und außerdem als Speicher von Hydraulikflüssigkeit für die Hydraulikquelle 194.
Die Funktionsweise eines Servo-Proportionalregelkreises und der zugehörigen hydraulischen Elemente ist Fachleuten im allgemeinen hinreichend bekannt und wird daher in dieser Patentanmeldung nicht näher erläutert.
Wenn sich das Fahrzeug in Richtung des Pfeils 207 bewegt, wird die Hubsteuerelektronik kontinuierlich sowohl das auf das vertikale Stützmittel 101 wirkende Drehmoment als auch die auf das Schlagwerkzeug 44 aufgebrachte Belastung überwachen und wird außerdem ständig eine vorbestimmte Belastung aufrechterhalten, die durch das Schlagwerkzeug 44 auf die Straßenoberfläche 142 wirkt, während sie zu Schotter 175 zerkleinert wird. Es ist offensichtlich, daß, wenn der Beton der Straßendecke bricht, die weiterhin wirkende Kraft ein Absinken des Hubzylinders 203 in Richtung des Pfeils 209 verursachen wird. Bei diesem Absinken kann sich der Hubzylinder "aufhängen" und dabei das zuvor erörterte Drehmoment auslösen. Da das Drehmoment eine Beschädigung des LVDT 173 und der Isoliermittel 165, 166, 108, 109 und 110 verursachen könnte, muß es auf einen vorbestimmten Wert begrenzt werden.

SCHLUSSFOLGERUNGEN

Es wurden mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jede Ausführungsform umfaßt einen Hydraulikvibrator, der so montiert ist, daß bei seinem Betrieb ein Masse-Feder-System einen Resonanzzustand erreicht. Der Resonanzzustand bewirkt eine Zunahme der Masseverschiebung und folglich eine beträchtliche Steigerung der von dem System verfügbaren Energie. In der bevorzugten Ausführungsform ist ein einzelnes Schlagwerkzeug dargestellt, das auf einer Verdrehungsfeder montiert ist. Es ist selbstverständlich, daß zwei oder mehr Schlagvorrichtungen auf einem einzigen Fahrzeug montiert werden können und dennoch in dem in dieser Erfindung beschriebenen technischen Rahmen bleiben, so daß die Erfindung nicht auf eine einzelne, auf einem Transportfahrzeug montierte Schlagvorrichtung beschränkt ist. Desweiteren ist offensichtlich, daß andere Vorrichtungen an die Halterung 133 des Schlagwerkzeugs angeschlossen werden können, ohne daß dabei vom Rahmen der vorliegenden Erfindung abgewichen wird. Derartige zusätzliche Werkzeuge können zum Beispiel zum "Aufsägen" anstelle des "Aufbrechens" der Straßenoberfläche benutzt werden.
Es ist natürlich auch offensichtlich, daß andere Modifikationen verwendet werden, ohne daß dadurch vom Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen spezifiziert ist, abgewichen wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Brechen einer harten Oberfläche, mit einem Schlagwerkzeug (44), einem Mittel (12, 13, 117) zum Erzeugen einer Schwingungskraft, Verbindungsmitteln (14, 115), die das krafterzeugende Mittel an dem Schlagwerkzeug anbringen, um das Werkzeug (44) mit der Eigenfrequenz des krafterzeugenden Mittels in Schwingung zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, daß das krafterzeugende Mittel ein Mittel zur Erzeugung einer Hydraulikkraft mit einer Hydraulikkolben- und -zylinderanordnung (12, 13, 117), eine erste, an dem Hydraulikkolben angebrachte Masse (M&sub1;, 16, 118) und eine mit dem Hydraulikzylinder verbundene zweite Masse (M&sub2;, 11, 116, 132), Hydrauliksteuermittel (21) mit einem elektrischen Eingang (127) und einem hydraulischen Eingang (22, 122) sowie einem hydraulischen Ausgang (23, 123), die mit dem Hydraulikzylinder derart verbunden sind, daß sie den Hydraulikkolben in dem Hydraulikzylinder hin- und herbewegen, und elektrische Steuermittel (126) umfaßt, die mit dem elektrischen Eingang so verbunden sind, daß sie die Hin- und Herbewegung bei im wesentlichen der Eigenfrequenz des krafterzeugenden Mittels steuern, wodurch das Schlagwerkzeug die-harte Fläche aufbricht und zerkleinert, wenn das hydraulikkrafterzeugende Mittel in Resonanz mit dem Schlagwerkzeug in Teilkontakt mit der harten Oberfläche ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel zum Anbringen der hydraulikkrafterzeugenden Mittel an dem Schlagwerkzeug eine Kolbenstange (14), die sich ausgehend von dem Hydraulikkolben erstreckt, und Mittel (43) zum Anbringen des Schlagwerkzeuges an der Kolbenstange (14) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie desweiteren eine Verdrehungsfeder (111) mit ersten und zweiten Enden (114), Mittel (103) zum starren Befestigen des ersten Endes derart umfaßt, daß eine Hin- und Herbewegung des ersten Endes verhindert wird, und daß das Verbindungsmittel zum Anbringen des hydraulikkrafterzeugenden Mittels an dem Schlagwerkzeug ein Schwingelement (115) mit ersten und zweiten Enden und ein Befestigungsmittel (148), das sich zwischen den ersten und zweiten Enden befindet, Mittel (116) zum Anbringen des hydraulikkrafterzeugenden Mittels (117) an dem ersten Ende, und Mittel (133) zum Anbringen des Schlagwerkzeugs (44) nahe dem zweiten Ende umfaßt, wobei das zweite Ende (114) der Verdrehungsfeder an dem Befestigungsmittel (148) derart angebracht wird, daß das Schlagwerkzeug (44) in Schlagnähe zu der harten Oberfläche positioniert werden kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, desweiteren gekennzeichnet durch:

a) ein Stützmittel (103, 101, 104),

b) eine Verdrehungsfeder (111) mit ersten und zweiten Enden (114) und einer Achse (135),

c) eine starre Halterung zum Befestigen des ersten Endes der Verdrehungsfeder an dem Stützmittel (103),

d) drehbare Befestigungsmittel (113), die von dem ersten Ende beabstandet sind, um die Verdrehungsfeder auf dem Stützmittel (101) drehbar zu halten,

e) wobei das schwingkrafterzeugende Mittel (117) mit der Verdrehungsfeder verbunden ist, um eine "bogenartige" Schwingung der Verdrehungsfedermittel um ihre Achse zu erzeugen,

f) Mittel (115, 148) zum starren Befestigen des Schlagwerkzeugs (44) an der Verdrehungsfeder, wodurch das Schlagwerkzeug bei einer bogenförmigen Schwingung der Verdrehungsfeder in bogenförmige Schwingungen versetzt wird, und

g) Mittel (106, 107, 160, 161) zum Positionieren des Schlagwerkzeugs in Schlagnähe der harten Oberfläche.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, desweiteren mit einem Schwingelement (115), wobei das schwingkrafterzeugende Mittel an der Verdrehungsfeder (111) durch das Schwingelement (115) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Mittel zum Befestigen des Schlagwerkzeugs (44) ein Schwingelement (115) umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Mittel zum Befestigen des Schlagwerkzeugs (44) das Schwingelement (115) umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der das Schwingelement (115) starr zwischen dem Schlagwerkzeug (117) und der Verdrehungsfeder (111) angebracht ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, bei der das Schwingelement (115) ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei das Schlagwerkzeug (44) an dem ersten Ende angebracht ist und das schwingkrafterzeugende Mittel (117) an dem zweiten Ende angebracht ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7, 8 oder 9, bei der das Schwingelement (15) an der Verdrehungsfeder (111) zwischen den Mitteln zum starren Befestigen und den Drehbefestigungsmitteln (113) der Verdrehungsfeder (111) angebracht ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6, 7, 8 oder 9, bei der das Schwingelement (115) an der Verdrehungsfeder (111) auf der anderen Seite der Rotationsstütze (113) von der starren Befestigung angebracht ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der das Schwingelement (115) an der Verdrehungsfeder (111) an dem zweiten Ende angebracht ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Hydraulikkolben (12) eine obere Fläche (24) und eine untere Fläche (25) aufweist, wobei eine erste und eine zweite Kolbenstange (13, 14) jeweils an den oberen und unteren Flächen angebracht ist und sich von dort aus erstreckt, wobei das Schlagwerkzeug an der zweiten Kolbenstange (14) angebracht ist und die Vorrichtung desweiteren vertikale Stützmittel (26, 27) und Isolierungsmittel (34) umfaßt, die zwischen den vertikalen Stützmitteln und den hydraulikkrafterzeugenden Mitteln derart gekoppelt sind, daß selektiv die zweite Masse (M&sub2;, 11) positioniert und Kräfte, die von dem Schlagwerkzeug (44) erzeugt werden, isoliert werden können.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der das hydraulikkrafterzeugende Mittel eine Masse (M&sub1;, 16) umfaßt, die an der ersten Kolbenstange (13) angebracht ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei der das vertikale Stützmittel (26, 27) eine Vielzahl von beabstandeten Kissen (34) umfaßt, die um das vertikale Stützmittel herum angebracht sind und gleitend mit dem Zylinder in Eingriff stehen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, bei der das vertikale Stützmittel eine Liftvorrichtung (50, 51) umfaßt, die eine erste Position zum Positionieren des Schlagwerkzeugs zum Transportieren des Schlagwerkzeugs in eine neue Lage in einem beträchtlichen Abstand oberhalb der harten Oberfläche aufweist und eine zweite Position zum Positionieren des Schlagwerkzeugs in der Nähe der harten Oberfläche zum Brechen der harten Fläche umfaßt

17. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14, 15 oder 16, bei der das vertikale Stützmittel (26, 27) ein erstes und zweites nachgebendes Stützmittel (60, 61) umfaßt, die an dem vertikalen Stützmittel jeweils oberhalb und unterhalb des Zylinders angebracht sind, wobei Zylinderausfahrmittel an dem Zylinder und den nachgebenden Stützmitteln angebracht sind, wodurch der Zylinder zwischen den ersten und zweiten nachgebenden Stützmitteln positioniert wird, die dadurch den Zylinder während der Hin- und Herbewegung des Zylinders enthalten.