DE4104856A1 - Antriebseinrichtung fuer ein abbruchwerkzeug - Google Patents
Antriebseinrichtung fuer ein abbruchwerkzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein
als Abbruchzange oder -schere ausgebildetes
Abbruchwerkzeug, dessen veränderliche Maulöffnung von
zwei Werkzeugblättern mitgebildet ist, mit zumindest
einem Hydraulikzylinder, mit dem zumindest eines der
Werkzeugblätter bezüglich eines diese abstützenden
Tragkörpers bewegbar ist.
Je nachdem, ob das Abbruchwerkzeug als Abbruchzange
oder Abbruchschere ausgebildet ist, weist es als
Werkzeugblätter zwei relativ zueinander bewegliche
Zangenbacken bzw. Scherenarme auf, welche auf das
Zerkleinerungsmaterial einwirken.
Bei den heute hergestellten Abbruchwerkzeugen besteht
die Antriebseinrichtung meistens aus einem
Hydraulikzylinder oder mehreren Hydraulikzylindern, mit
dem bzw. denen ggf. auch beide Werkzeugblätter
gleichzeitig angetrieben werden können
(DE-C2-33 42 305 betreffend Abbruchzange;
EP-A2-02 18 899 betreffend Abbruchschere).
Abbruchwerkzeuge der hier angesprochenen Art werden als
Anbauwerkzeuge für Trägergeräte, insbesondere
Hydraulikbagger, eingesetzt. Das Angebot an
Hydraulikleistung (Mengenstrom und Betriebsdruck der
Hydraulikflüssigkeit) ist dementsprechend durch das als
Energiequelle dienende Hydraulikaggregat des
Trägergeräts vorgegeben, d. h. die Hydraulikleistung
steht für die Belange des Abbruchwerkzeugs nur in
begrenztem Umfang zur Verfügung. Dieses sollte jedoch
aus Gründen der Wirtschaftlichkeit in der Lage sein,
die Werkzeugblätter (Zangenbacken bzw. Scherenarme)
während des Schließ- und Öffnungsvorgangs rasch zu
bewegen und bei der Einwirkung auf das
Zerkleinerungsmaterial große Arbeitskräfte bereit zu
stellen.
Aus den genannten Gründen ist es erforderlich, die
Antriebseinrichtung für Abbruchwerkzeuge im Hinblick
auf die Hydraulikleistung der Energiequelle und die
Arbeitsbedingungen anzupassen.
Die zuvor angesprochenen Probleme lassen sich teilweise
durch Maßnahmen beseitigen, die mit den japanischen
Druckschriften JP-B2-59/16 613 und Jp-A-62/83 504
beschrieben sind. Danach ist dem Hydraulikzylinder
intern bzw. extern ein Druckübersetzer zugeordnet, mit
dem sich der von der Energiequelle zur Verfügung
gestellte Betriebsdruck - mit Rücksicht auf die für die
Materialzerkleinerung benötigten großen Arbeitskräfte -
erhöht werden kann. Diese Vorgehensweise macht jedoch
die Verwendung besonders widerstandsfähig ausge
stalteter Bauteile, Dichtungen, Schläuche und
Verschraubungen erforderlich.
Mit der Druckschrift DE-A1-33 46 235 ist weiterhin der
Vorschlag unterbreitet worden, über ein Steuergerät die
Arbeitsgeschwindigkeit eines Hydraulikzylinders dadurch
zu erhöhen, daß zwischen den beiden Kolbenflächen ein
Flüssigkeitsausgleich herbeigeführt wird. Durch die
Rückführung des vom Kolben verdrängten
Flüssigkeitsvolumens in dessen Arbeitsdruckraum läßt
sich zwar die für den Arbeitsvorgang benötigte, von der
Energiequelle des Trägergeräts zu liefernde Menge
Hydraulikflüssigkeit herabsetzen. Durch den Querschnitt
der Kolbenstange ist dabei jedoch die Größe der
Arbeitskraft und Geschwindigkeit in Richtung der
Arbeitsbewegung des Hydraulikzylinders vorgegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Antriebseinrichtung für ein Abbruchwerkzeug zu
entwickeln, die bei vertretbarem Aufwand den
Bedingungen Rechnung trägt, die von der Energiequelle
des Trägergeräts und von den Anforderungen am
Einsatzort vorgegeben sind.
Die Erfindung soll insbesondere so beschaffen sein, daß
in Richtung der Arbeitsbewegung des Abbruchwerkzeugs
eine erhöhte Arbeitskraft ausgeübt werden kann und daß
für die Öffnungsbewegung entgegen der Arbeitsbewegung
nur eine verhältnismäßig kleine Menge
Hydraulikflüssigkeit benötigt wird.
Die Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung gelöst,
welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht dabei darin, die
Kolbenstange jedes Hydraulikzylinders mit einem ersten
und einem zweiten Kolben auszustatten, die bei
übereinstimmender Druckbeaufschlagung unterschiedlich
große Ausfahrkräfte in Richtung der Arbeitsbewegung des
Abbruchwerkzeugs erzeugen, wobei der die größere
Ausfahrkraft erzeugende erste Kolben an dem
Endabschnitt der Kolbenstange angeordnet ist, welcher
deren Austrittsabschnitt bezüglich des Zylindergehäuses
gegenüberliegt; der zweite ("kleinere") Kolben ist also
sozusagen innerhalb der Kolbenstange zwischen dem
ersten Kolben und deren Austrittsabschnitt angeordnet.
Der erste ("größere") Kolben ist über eine
Steuereinheit derart geschaltet, daß er nur dann in
Richtung der Arbeitsbewegung druckbeaufschlagt ist,
falls der am zweiten Kolben anliegende, in derselben
Richtung wirksame Druck einen vorgegebenen Grenzwert
überschreitet.
Die beschriebene Ausgestaltung hat zur Folge, daß im
Normalfall durch Druckbeaufschlagung lediglich des
zweiten Kolbens schnelle Bewegungsvorgänge in beiden
Bewegungsrichtungen ausgelöst werden können. Die
Querschnitte der diesem Kolben zugeordneten
Zylinderräume sind vorzugsweise gleich oder zumindest
annähernd gleich groß bemessen, so daß die
Geschwindigkeit der Kolbenstange in und entgegen der
Richtung der Arbeitsbewegung annähernd gleich sind. Die
Verwendung des zweiten Kolbens ermöglicht es außerdem,
die von diesem ausgeübten Kräfte auf die im Verhältnis
zur Arbeitskraft erforderliche, geringe Größe zu
begrenzen; dies ist im Hinblick auf die Nebenzeiten von
Vorteil, welche die Länge eines Arbeitszyklus des
Abbruchwerkzeugs in erheblichem Umfang beeinflussen.
Im Normalfall sind die dem ersten Kolben zugeordneten
Zylinderräume drucklos gehalten. Erst wenn der am
zweiten Kolben anliegende, in Richtung der
Arbeitsbewegung wirksame Druck durch Auftreten von
Widerständen (d. h. beim Einwirken auf das
Zerkleinerungsmaterial) über einen vorgegebenen
Grenzwert ansteigt, wird auch der erste Kolben durch
Betätigung einer Steuereinheit - ebenso wie der zweite
Kolben - in Richtung der Arbeitsbewegung
druckbeaufschlagt:
Die von der Antriebseinheit erzeugte Arbeit ergibt sich dann aus der Addition der beiden Kolbenkräfte. Mit Rücksicht auf das geschilderte Zusammenwirken kann der erste Kolben insgesamt kleiner ausgelegt werden als beim Stand der Technik üblich.
Die von der Antriebseinheit erzeugte Arbeit ergibt sich dann aus der Addition der beiden Kolbenkräfte. Mit Rücksicht auf das geschilderte Zusammenwirken kann der erste Kolben insgesamt kleiner ausgelegt werden als beim Stand der Technik üblich.
Mit "Arbeitsbewegung" ist die Verschiebung der
Kolbenstange jedes Hydraulikzylinders gemeint, welche
eine Schließbewegung der Werkzeugblätter des
Abbruchwerkzeugs relativ zueinander in Richtung auf das
Zerkleinerungsmaterial zur Folge hat.
Die die Zuschaltung und Abschaltung des ersten Kolbens
bewirkende Betätigung der Steuereinheit kann von Hand
ausgeführt werden, sofern die Größe des am zweiten
Kolben anliegenden Drucks für eine Bedienungsperson
über eine Anzeige (optisch und/oder akustisch)
erkennbar gemacht wird.
Vorzugsweise ist der Erfindungsgegenstand jedoch in der
Weise ausgestaltet, daß die eine Rückstellung
aufweisende Steuereinheit in Abhängigkeit von der
Stellung eines Druckschalters betätigbar ist, welcher
steuerseitig mit dem in Richtung der Arbeitsbewegung
wirksamen Arbeitsdruckraum des zweiten Kolbens in
Verbindung steht (Anspruch 2). Sobald der vom
Druckschalter überwachte Druck im Arbeitsdruckraum des
zweiten Kolbens über den bereits erwähnten Grenzwert
ansteigt, löst dieser eine Verschiebung der
Steuereinheit entgegen einer Rückstellung und dadurch
die Druckbeaufschlagung auch des ersten Kolbens in
Richtung der Arbeitsbewegung aus.
Bei einer besonders einfachen Ausführungsform des
Erfindungsgegenstandes ist die als 2/2-Wegeventil
ausgebildete Steuereinheit derart geschaltet, daß in
der Ausgangsstellung lediglich der zweite Kolben und -
nach Überschreiten des vorgegebenen Druck-Grenzwertes -
beide Kolben in Richtung der Arbeitsbewegung
druckbeaufschlagbar sind (Anspruch 3).
Um sicherzustellen, daß der erste Kolben allenfalls in
Richtung der Arbeitsbewegung und gemeinsam mit dem
zweiten Kolben druckbeaufschlagt werden kann, ist der
diesem zugewandte Zylinderraum des ersten Kolbens
drucklos gehalten (Anspruch 4); dies läßt sich
insbesondere mittels einer in einen Tank einmündenden
Rücklaufleitung herbeiführen.
Der Erfindungsgegenstand kann dadurch weiter
ausgestaltet sein, daß der Druckschalter steuerseitig
mit dem Arbeitsdruckraum des zweiten Kolbens
parallelgeschaltet ist (Anspruch 5).
Eine besonders einfache Betätigung der Schalteinheit
wird dadurch ermöglicht, daß der Druckschalter auch
über seinen Durchflußeingang mit dem Arbeitsdruckraum
parallelgeschaltet und sein Durchflußausgang an die
Steuerseite der Schalteinheit angeschlossen ist
(Anspruch 6). Falls also der Druckschalter unter dem
Einfluß des Drucks im Arbeitsdruckraum des zweiten
Kolbens die Durchlaßstellung einnimmt, wird
gleichzeitig die Steuerseite der Steuereinheit mit der
bereits erwähnten Auswirkung druckbeaufschlagt.
Zweckmäßigerweise sind der Durchflußausgang des
Druckschalters und die Steuerseite der Steuereinheit
unter Zwischenschaltung einer Drosselstelle an einen
drucklosen Rücklauf angeschlossen (Anspruch 7). Die
Drosselstelle kann dabei auch als Blende und/oder im
Drossel- bzw. Blendenquerschnitt einstellbar
ausgebildet sein.
Durch den Einbau der Drosselstelle ist dafür Sorge
getragen, daß die Steuereinheit nach dem Absinken des
auf ihre Steuerseite einwirkenden Drucks auf bzw. unter
den vorgegebenen Grenzwert - unter Einwirkung der
Rückstellung - ohne größere Zeitverzögerung in ihre
Ausgangsstellung zurückkehrt, in welcher lediglich der
zweite Kolben druckbeaufschlagbar ist.
Um zu vermeiden, daß bei jedem Arbeitszyklus im
Arbeitszylinder in der Endlage, d. h. bei Abstützung
beider Werkzeugblätter aufeinander, der Maximaldruck im
System erreicht wird, sollte jede Antriebseinheit mit
einer selbsttätigen Endschaltung ausgestattet sein, die
kurz vor der gegenseitigen Berührung der
Werkzeugblätter wirksam wird. Zu diesem Zweck kann ein
Unterbrecher vorhanden sein, welcher die
Energieversorgung jedes Hydraulikzylinders im Sinne
zumindest einer Begrenzung der von dem bzw. den Kolben
ausgehenden Kraftwirkung beeinflußt, sobald die
Werkzeugblätter im Laufe ihrer Arbeitsbewegung mit
gegenseitiger Annäherung relativ zueinander eine
vorgegebene Schließstellung einnehmen (Anspruch 8).
Im einfachsten Fall besteht der Unterbrecher aus einem
Endschalter, der mit der Annäherung an die
Schließstellung über einen Anschlag betätigt wird; die
beiden Schaltelemente sind dabei an einem der relativ
zueinander bewegten Bauelemente angeordnet, d. h.
entweder an beiden Werkzeugblättern oder an einem
Werkzeugblatt und dem Tragkörper.
Der Endschalter kann dabei insbesondere in der Weise
wirksam sein, daß er in der Durchlaßstellung entweder
den Druck in der Steuerleitung für die Steuereinheit
oder in der Druckleitung der Energiequelle herabsetzt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im
einzelnen erläutert, das sich auf ein als Abbruchzange
ausgebildetes Abbruchwerkzeug mit zwei angetriebenen
Zangenbacken bezieht.
Es zeigen:
Fig. 1 in Schrägansicht schematisiert das
Zusammenwirken der Abbruchzange mit
einem Hydraulikbagger,
Fig. 2 schematisiert den Aufbau der
Antriebseinheit für die in Fig. 1
dargestellte Abbruchzange mit zwei
Hydraulikzylindern,
Fig. 3 schematisiert den Aufbau und die
Schaltung eines Hydraulikzylinders,
und
Fig. 4 eine Teildarstellung des Schemabildes
gemäß Fig. 3, wobei dem
Hydraulikzylinder zusätzlich ein als
Endschalter ausgebildeter Unterbrecher
zugeordnet ist.
In Fig. 1 ist beispielhaft der Einsatz einer
Abbruchzange 1 bei der Zerkleinerung/Zerstörung einer
im Untergrund 2 festgehaltenen Betonplatte 3
dargestellt, wobei die Abbruchzange als Anbauwerkzeug
mit einem Hydraulikbagger 4 zusammenwirkt.
Die Abbruchzange 1 weist in an sich bekannter Weise als
Hauptbestandteile zwei angetriebene Zangenbacken 5 und
6 auf, die beweglich an einem Tragkörper 7 gehalten
sind. Dieser ist über eine Anschlußplatte 8 drehbar an
einer Anschlußkonsole 9 befestigt, die ihrerseits
schwenkbar mit einem Baggerausleger 10 - bestehend im
wesentlichen aus einem vorderen Schwenkarm 11 und einem
hinteren Tragarm 12 - in Verbindung steht. Letzterer
ist bezüglich der Plattform 13 des Hydraulikbaggers
schwenkbar gehalten, die u. a. auch das als
Energiequelle dienende Hydraulikaggregat 14 aufnimmt;
dieses ermöglicht auch den Betrieb der Abbruchzange 1.
Die Antriebseinrichtung zur Betätigung der beiden
Zangenbacken 5 und 6 besteht aus zwei
Hydraulikzylindern 15 bzw. 16, die über ihr
Zylindergehäuse 15a, 16a und ihre Kolbenstange 15b, 16b
gelenkig an dem Tragkörper 7 bzw. an der zugehörigen
Zangenbacke 5 oder 6 befestigt sind. Die letztgenannten
Bestandteile stützen sich außerhalb des Bereichs der
Kolbenstangen 15a, 16b über ein Drehlager 5a bzw. 6a am
Tragkörper ab und bilden die veränderliche Maulöffnung
17 der Abbruchzange, in welche die zu zerkleinernde
Betonplatte 3 während des Abbruchvorgangs hineinragt.
Bei der dargestellten Ausführungsform (Fig. 2) weist
jede Zangenbacke 5 und 6 - in Richtung ihrer
Längserstreckung und in Richtung auf die Längsachse 1a
der Abbruchzange gesehen - zwei vorspringende Zähne 5b,
c bzw. 6b, c auf, die unter Einwirkung der von den
Hydraulikzylindern 15, 16 ausgeübten Schließkraft auf
die Betonplatte 3 einwirken.
Wie die in Rede stehende Darstellung erkennen läßt, ist
die Abbruchzange 1 hinsichtlich der Anordnung und
Ausbildung ihrer Hauptbestandteile bezüglich der
Längsachse 1a im wesentlichen symmetrisch ausgebildet.
Die Kolbenstange jedes Hydraulikzylinders 15, 16 -
dargestellt ist in Fig. 3 beispielhaft lediglich der in
Fig. 2 rechtsliegende Hydraulikzylinder 16 - weist
jeweils einen ersten und einen zweiten Kolben 17 bzw.
18 auf, die bei übereinstimmender Druckbeaufschlagung
unterschiedlich große Ausfahrkräfte in Richtung der
Arbeitsbewegung (Pfeil 19) der Abbruchzange erzeugen;
unter "Arbeitsbewegung" ist dabei die Bewegung der
Zangenbacken 5, 6 (vgl. dazu Fig. 2) relativ zueinander
zu versehen, welche eine Verkleinerung der Maulöffnung
17 zur Folge hat.
Der die größere Ausfahrkraft erzeugende erste Kolben 17
ist an dem Endabschnitt 16c der Kolbenstange 16b
angeordnet, welcher deren Austrittsabschnitt -
angedeutet durch das Bezugszeichen 16d - bezüglich des
Zylindergehäuses 16a gegenüberliegt.
Jedem Kolben 17 bzw. 18 ist innerhalb des
Zylindergehäuses ein in Richtung der Arbeitsbewegung
(Pfeil 19) wirksamer Arbeitsdruckraum 20 bzw. 21 und
auf der gegenüberliegenden Seite, d. h. in Richtung auf
den zweiten Kolben 18 bzw. auf den Austrittsabschnitt
16d, ein Einfahrraum 22 bzw. 23 zugeordnet. Die Größe
der Räume 20 bis 23 ändert sich in Abhängigkeit von der
Stellung der Kolben innerhalb des Zylindergehäuses 16a.
In dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel weist der
erste Kolben 17 einen größeren Durchmesser auf als der
zweite Kolben 18; die Kolbenstange 16b ist im Bereich
zwischen den beiden Kolben hinsichtlich ihres
Durchmessers ebenso groß bemessen wie im Bereich
zwischen dem zweiten Kolben 18 und dem
Austrittsabschnitt 16d.
Nach der Lehre der Erfindung ist der erste Kolben 17
über eine Steuereinheit - die als 2/2-Wegeventeil 24
mit Rückstellfeder 24a und Steuerkolben 24b ausgebildet
ist - derart geschaltet, daß er nur dann in Richtung
der Arbeitsbewegung (Pfeil 19) druckbeaufschlagt ist,
falls der am zweiten Kolben 18 anliegende, in derselben
Richtung (Pfeil 19) wirksame Druck einen vorgegebenen
Grenzwert überschreitet. Zu diesem Zweck ist das
2/2-Wegeventil 24 in Abhängigkeit von der Stellung
eines Druckschalters in Form eines Druckzuschaltventils
25 mit einstellbarer Rückstellfedervorspannung zu
betätigen, wobei das Druckzuschaltventil über eine
Leitung 26 steuerseitig mit dem Arbeitsdruckraum 21 in
Verbindung steht.
Der den zweiten Kolben 18 zugewandte Einfahrraum 22 des
ersten Kolbens 17 ist über einen Rücklauf 27 ständig
drucklos gehalten. Das 2/2-Wegeventil 24 ist derart
ausgebildet und geschaltet, daß in der angedeuteten
Ausgangsstellung (d. h. ohne ausreichende
Druckbeaufschlagung seines Steuerkolbens 24b) lediglich
der zweite Kolben 18 - und nach Überschreiten eines
durch das Druckzuschaltventil 25 vorgegebenen Druck-
Grenzwertes - beide Kolben über ihre Arbeitsdruckräume
20, 21 in Richtung der Arbeitsbewegung
druckbeaufschlagt sind. Zu diesem Zweck steht das
2/2-Wegeventil 24 über die bereits erwähnte Leitung 26
mit dem Arbeitsdruckraum 21 und über eine Leitung 28
mit dem Arbeitsdruckraum 20 in Verbindung.
Der Ausbildung des 2/2-Wegeventils 24 entsprechend ist
die Leitung 28 des Arbeitsdruckraums 20 in der
angedeuteten Ausgangsstellung mit dem Rücklauf 27
verbunden und dementsprechend drucklos.
Das Druckzuschaltventil 25 ist steuerseitig über eine
Steuerleitung 29 und in Durchflußrichtung über eine
Durchflußleitung 30 an die Leitung 26 angeschlossen,
d. h. mit dem Arbeitsdruckraum 21 des zweiten Kolbens 18
parallelgeschaltet. Die Durchflußleitung 30 steht dabei
gleichzeitig mit einer Steuerleitung 31 zur
Beaufschlagung des Steuerkolbens 24b und mit einer
Drosselleitung 32 in Verbindung, die unter
Zwischenschaltung einer Verstelldrossel 33 in einen
drucklosen Rücklauf 34 übergeht. Die Verstelldrossel
stellt sicher, daß der in den Leitungen 30 und 31
anliegende, den Steuerkolben 24b beaufschlagende Druck
ggf. in kurzer Zeit abfallen kann.
Das 2/2-Wegeventil 24 und der Einfahrraum 23 des
zweiten Kolbens 18 stehen über eine Leitung 35 bzw. 36
mit einem Steuerschieber in Gestalt eines
3/2-Wegeventils 37 in Verbindung, das eingangsseitig an
eine Rücklaufleitung 38 nebst Filter 39 bzw. an eine
Druckleitung 40 angeschlossen ist; letztere ist mit
einer Hydraulikpumpe 41 als Energiequelle und mit einem
federbelasteten Druckbegrenzungsventil 42 ausgestattet.
Der Steuerschieber 37 ermöglicht es, entweder lediglich
eine der Leitungen 35, 36 mit der Druckleitung 40 zu
verbinden (linke bzw. rechte Stellung) oder die
Energiezufuhr in die genannten Leitungen - und damit in
den beispielhaft dargestellten Hydraulikzylinder 16 -
zu unterbrechen (in der Zeichnung angedeutete
Mittelstellung).
Durch Bewegen des Steuerschiebers 37 nach rechts in die
linke Endstellung wird - bei die Ausgangstellung
einnehmendem 2/2-Wegeventil 24 - der zweite Kolben 18
über die Leitungen 40, 35, 26 und den Arbeitsdruckraum
21 mit Druck beaufschlagt, so daß die Kolbenstange 16b
sich in Richtung des Pfeiles 19 nach rechts verschiebt.
Die Räume 20 und 22 des ersten Kolbens 17 sind dabei
über die Leitungen 27 und 28 drucklos gehalten, d. h.
dieser Kolben läuft ohne Druckbeaufschlagung leer mit;
dementsprechenderweise ist der Einfahrraum 23 des
zweiten Kolbens 18 über die Leitung 36 mit der
drucklosen Rücklaufleitung 38 verbunden.
Falls während der Bewegung der mit der Kolbenstange 16b
verbundenen Zangenbacke 6 Widerstände auftreten, steigt
der Druck im Arbeitsdruckraum 21 und in den Leitungen
26, 29 schließlich über den am Druckzuschaltventil 25
eingestellten Druck-Grenzwert an mit der Folge, daß
dieses - die Durchlaßstellung einnehmend - über die
Leitung 30 auch die Steuerleitung 31 beaufschlagt und
unter Einwirkung des Steuerkolbens 24b das
2/2-Wegeventil 24 nach links in die rechte Endstellung
verschiebt. In dieser werden über die Leitung 35
gleichzeitig die Leitungen 26 und 28 sowie die damit in
Verbindung stehenden Arbeitsdruckräume 20, 21 beider
Kolben 17, 18 mit Druckenergie versorgt. Die von der
Kolbenstange 16b ausgeübte Schließkraft in
Arbeitsrichtung ist dementsprechend um die vom ersten
Kolben 17 erzeugte Ausfahrkraft größer.
Sollte der Druck im Arbeitsdruckraum 21 zu einem
späteren Zeitraum wieder unter den vorgegebenen Druck
Grenzwert absinken, nimmt das 2/2-Wegeventil 24 unter
Einwirkung der Rückstellfeder 24a erneut die
dargestellte Ausgangsstellung ein, wodurch die
Druckbeaufschlagung des ersten Kolbens 17 in der
bereits erwähnten Weise abgeschaltet und die Bewegung
der Kolbenstange 16b nur noch von dem zweiten Kolben 18
bewirkt wird.
Die Bewegung des Steuerschiebers 37 nach links in die
rechte Endstellung hat zur Folge, daß lediglich der
zweite Kolben 18 über die Leitung 36 und den
Einfahrraum 23 mit Druck beaufschlagt wird und eine
Einfahrbewegung nach links ausführt. Der
Arbeitsdruckraum 21 ist dabei über die Leitungen 26, 35
und 38 drucklos gehalten, so daß das 2/2-Wegeventil 24
die dargestellte Ausgangsstellung einnimmt und der
erste Kolben 17 ohne Druckbeaufschlagung (vgl. die
Leitungen 27 und 28) leer mitläuft.
Der zuvor geschilderte Aufbau und die sich daraus
ergebenden Schaltungs- und Bewegungsvorgänge gelten
auch für den in Fig. 2 dargestellten Hydraulikzylinder
15. Dieser wird über zu den Leitungen 26 bis 28 und 36
parallelgeschaltete Leitungen 26a, 27a, 28a bzw. 36a
mitbetätigt.
Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel
kann der Erfindungsgegenstand in der Weise vorteilhaft
weitergebildet sein, daß die Schaltelemente und
zumindest teilweise auch die zugehörigen Leitungen
jeweils in den betreffenden Hydraulikzylinder 15 bzw.
16 integriert oder an diesem befestigt sind; dies gilt
insbesondere im Hinblick auf die Bestandteile 24 und 25
nebst zugehörigen Leitungen bzw. Leitungsabschnitten.
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung eines
Hydraulikzylinders oder zweier Hydraulikzylinder in der
Anordnung gemäß Fig. 2 beschränkt. Die Zuordnung zu den
Zangenbacken und zum Tragkörper 7 kann auch andersartig
gewählt sein.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin,
daß sich schnelle Bewegungen der Werkzeugblätter des
Abbruchwerkzeugs in beiden Richtungen mittels eines
kleindimensionierten Kolbens (zweiter Kolben 18)
ausführen lassen, wobei nur eine verhältnismäßig
geringe Menge Hydraulikflüssigkeit zur Verfügung
gestellt werden muß. Zur Überwindung größerer
Widerstände erzeugen die beiden dann zusammenwirkenden
Kolben (erster Kolben 17 und zweiter Kolben 18) eine
wesentlich erhöhte Arbeitskraft, ohne daß es der
Verwendung eines Druckübersetzers mit dem sich daraus
ergebenden Mehraufwand bedürfte.
Das Zusammenwirken der beiden Kolben bei erhöhtem
Widerstand gestattet es auch, den bzw. die vorhandenen
Hydraulikzylinder insgesamt kleiner dimensioniert
auszulegen.
Um eine unnötige Beanspruchung oder auch Beschädigung
der Abbruchzange 1 (vgl. dazu Fig. 2) zu vermeiden,
weist der Erfindungsgegenstand einen Unterbrecher auf.
Dieser beeinflußt die Energieversorgung jedes
Hydraulikzylinders (15, 16), sobald die Zangenbacken 5,
6 im Laufe ihrer Arbeitsbewegung mit gegenseitiger
Annäherung relativ zueinander eine vorgegebene
Schließstellung einnehmen.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist der
Unterbrecher als Endschalter 43 ausgebildet, welcher
eingangsseitig über eine Leitung 44 mit der Leitung 32
und ausgangsseitig mit einem drucklos gehaltenen Ablauf
45 in Verbindung steht.
In der Darstellung nimmt der Endschalter 43 unter
Einwirkung einer vorgespannten Rückstellfeder 43a seine
Sperrstellung ein, in welcher die Verbindung zwischen
der Leitung 44 und dem Ablauf 45 unterbrochen ist;
letzterer kann also die Druckverhältnisse in den
Leitungen 31 und 32 nicht beeinflussen.
Der Endschalter ist mit einem Auslösekopf 43b
ausgestattet und hinsichtlich der Kolbenstange 16b
derart angeordnet, daß er im Laufe der Arbeitsbewegung
(Pfeil 19) ggf. mit einem Schaltnocken 16e am
Austrittsabschnitt 16d der Kolbenstange in Berührung
kommt und entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 43a
(in der Zeichnung nach unten) in seine Durchlaßstellung
verschoben wird. In dieser sind die Leitungen 31, 32
und 44 an den Ablauf 45 angeschlossen, so daß das
2/2-Wegeventil 24 lediglich die dargestellte
Ausgangsstellung einnehmen und der auf den zweiten
Kolben 18 einwirkende Druck im Arbeitsdruckraum 21
allenfalls den am Druckzuschaltventil 25 eingestellten
Grenzwert erreichen kann.
Der Endschalter 43 stellt also sicher, daß jeder
Hydraulikzylinder nach einem bestimmten Ausfahrhub
seiner Kolbenstange lediglich noch die von dem
kleineren Kolben 18 erzeugte kleinere Ausfahrkraft
ausüben kann; diese ist so bemessen, daß sie nicht zu
einer Beschädigung der Abbruchzange führt.
Abweichend von der Ausführungsform gemäß Fig. 4 kann
der Unterbrecher auch andersartig ausgebildet und
geschaltet sein. Insbesondere ist eine derartige
Ausgestaltung möglich, bei welcher der Unterbrecher wie
der Endschalter 43 (Fig. 4) ausgebildet ist, über seine
Leitung 44 jedoch mit der Druckleitung 40 (Fig. 3) in
Verbindung steht. Dabei wird die Energiezufuhr in den
Hydraulikzylinder 16 (und ggf. auch in den
Hydraulikzylinder 15; vgl. Fig. 2) unterbrochen, falls
die Kolbenstange 16b einen vorgegebenen Ausfahrhub in
Richtung der Arbeitsbewegung (Pfeil 19) ausgeführt hat.
Claims (8)
1. Antriebseinrichtung für ein als Abbruchzange oder
-schere ausgebildetes Abbruchwerkzeug, dessen
veränderliche Maulöffnung von zwei Werkzeugblättern
mitgebildet ist, mit zumindest einem Hydraulikzylinder,
mit dem zumindest eines der Werkzeugblätter bezüglich
eines diese abstützenden Tragkörpers bewegbar ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - Die Kolbenstange (15b, 16b) jedes Hydraulikzylinders (15, 16) weist einen ersten und einen zweiten Kolben (17 bzw. 18) auf, die bei übereinstimmender Druckbeaufschlagung unterschiedlich große Ausfahrkräfte in Richtung der Arbeitsbewegung (Pfeil 19) des Abbruchwerkzeugs (1) erzeugen;
- - der die größere Ausfahrkraft erzeugende erste Kolben (17) ist an dem Endabschnitt (16c) der Kolbenstange (16b) angeordnet, welcher deren Austrittsabschnitt (16d) bezüglich des Zylindergehäuses (15a, 16a) gegenüberliegt;
- - der erste Kolben (17) ist über eine Steuereinheit (24) derart geschaltet, daß er nur dann in Richtung der Arbeitsbewegung (Pfeil 19) druckbeaufschlagt ist, falls der am zweiten Kolben (18) anliegende, in derselben Richtung (Pfeil 19) wirksame Druck einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die eine Rückstellung (24a)
aufweisende Steuereinheit (24) in Abhängigkeit von der
Stellung eines Druckschalters (25) betätigbar ist,
welcher steuerseitig mit dem in Richtung der
Arbeitsbewegung (Pfeil 19) wirksamen Arbeitsdruckraum
(21) des zweiten Kolbens (18) in Verbindung steht.
3. Antriebseinrichtung nach zumindest einem der
vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine als
2/2-Wegeventil (24) ausgebildete Steuereinheit, die
derart geschaltet ist, daß in der Ausgangsstellung
lediglich der zweite Kolben (18) und - nach
Überschreiten des vorgegebenen Druck-Grenzwertes -
beide Kolben (17, 18) in Richtung der Arbeitsbewegung
(Pfeil 19) druckbeaufschlagbar sind.
4. Antriebseinrichtung nach zumindest einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der dem zweiten Kolben (18) zugewandte Zylinderraum
(Einfahrraum 22) des ersten Kolbens (17) drucklos
gehalten ist.
5. Antriebseinrichtung nach zumindest einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Druckschalter (25) steuerseitig mit dem
Arbeitsdruckraum (21) des zweiten Kolbens (18)
parallelgeschaltet ist.
6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Druckschalter (25) auch über
seinen Durchflußeingang mit dem Arbeitsdruckraum (21)
parallelgeschaltet und sein Durchflußausgang an die
Steuerseite (Steuerkolben 24b) der Steuereinheit (24)
angeschlossen ist.
7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Durchflußausgang und die
Steuerseite unter Zwischenschaltung einer Drosselstelle
(33) an einen drucklosen Rücklauf (34) angeschlossen
sind.
8. Antriebseinrichtung nach zumindest einem der
vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen
Unterbrecher, welcher die Energieversorgung jedes
Hydraulikzylinders (15, 16) im Sinne zumindest einer
Begrenzung der von dem bzw. den Kolben (15, 16)
ausgehenden Kraftwirkung beeinflußt, sobald die
Werkzeugblätter (5, 6) im Laufe ihrer Arbeitsbewegung
(Pfeil 19) mit gegenseitiger Annäherung relativ
zueinander eine vorgegebene Schließstellung einnehmen.
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