DE602005003335T2

DE602005003335T2 - Hydraulischer brechhammer

Info

Publication number: DE602005003335T2
Application number: DE602005003335T
Authority: DE
Inventors: Stig Roland Henriksson
Original assignee: Atlas Copco Construction Tools AB
Current assignee: Construction Tools PC AB
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2025-03-08
Also published as: ES2296139T3; DE602005003335D1; SE528040C2; SE0400617D0; JP2007528798A; SE0400617L; EP1722931A1; WO2005087443A1; EP1722931B1; US20070175670A1

Description

Die Erfindung befasst sich mit einem hydraulischen Brechhammer von einer Art, die ein Gehäuse mit einer Längsbohrung, eine Zylinderbuchse, die in der Bohrung gehalten ist, einen Hammerkolben, der abdichtend in der Zylinderbuchse geführt ist und hin und her bewegt wird, um wiederholte Stöße auf einen Werkzeugeinsatz abzugeben, der durch eine Frontöffnung in das Gehäuse eingefügt ist, und eine rückwärtige Endabdeckung aufweist, die einen Verschluss für die Bohrung bildet.
Die US 5,445,232 beschreibt einen Brechhammer im Einklang mit dem Oberbegriff des Anspruches 1. Vorbekannte Brechhämmer dieser Art sind mit vielen separaten Einzelheiten recht kompliziert in ihrer Konstruktion gewesen, was zu ziemlich hohen Kosten im Hinblick auf die Herstellung der enthaltenen Details sowie den Zusammenbau und die Wartung führte.
Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, einen hydraulischen Brechhammer der zuvor beschriebenen Art zu schaffen, der weniger Einzelheiten aufweist, die zu reduzierten Herstellungs- und Montagekosten führen. Die Aufgabe wird durch einen Hammer mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, einen hydraulischen Brechhammer zu schaffen, der eine einfache und robuste Konstruktion mit einem vereinfachten Kolbensitz aufweist.
Weitere Zielsetzungen und Vorzüge der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen deutlich. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen hydraulischen Brechhammer;
2 in größerem Maßstab einen Schnitt durch das Verteilerventil des Brechhammers aus 1;
3 in größerem Maßstab einen ausgebrochenen Schnitt durch die Anordnung der Einsatzbuchse des Brechhammers aus 1.
Der in den Abbildungen der Zeichnung dargestellte Brechhammer besitzt ein Gehäuse 10, das mit einem rückwärtigen Montageabsatz 11 zur Anlage an einem mechanischen Träger, wie z. B. einem Baggerarm ausgebildet ist. Das Gehäuse 10 ist mit einer länglichen Durchgangsbohrung 12 versehen, die in ihrem rückwärtigen Bereich eine Zylinderbuchse 14 zum abdichtenden Führen eines Hammerkolbens 15 abstützt. Am rückwärtigen Ende des Gehäuses 10 befindet sich eine verschraubte Endabdeckung 16, die einen Endverschluss für die Bohrung 12 bildet. Diese Endabdeckung 16 ist als ein einstückiges Element mit einem röhrenförmigen Kragenbereich 17 ausgebildet, der sich in die Bohrung 12 erstreckt und das rückwärtige Ende der Zylinderbuchse 14 berührt. Letztere ist in ihrer geeigneten Position in der Bohrung 12 zwischen dem Kragenbereich 17 der Endabdeckung und einem Absatz 18 in der Bohrung 12 verklemmt. Der Kragenbereich 17 bildet auch Führungsmittel für den Hammerkolben 15 und trägt einen Dichtring 19 zum Zusammenwirken mit dem rückwärtigen Ende des Hammerkolbens 15.
In ihrem vorderen Bereich trägt die Bohrung 12 eine Führungsbuchse 20 für einen Werkzeugeinsatz, die zum Aufnehmen des rückwärtigen Endes eines Werkzeugeinsatzes (nicht gezeigt) gedacht ist. Zum Schmieren der Buchse 20 ist auf ihrer Innenseite ein Zufuhrkanal 21 für Schmiermittel in dem Gehäuse 10 vorgesehen, der über Radialöffnungen 22a, b in der Führungs buchse 20 mit der Innenseite der Führungsbuchse 20 in Verbindung steht. Weiterhin ist die Führungsbuchse 20 mit vier O-Ringen 23a–d auf ihrer Außenseite versehen, deren Zweck darin besteht, durch reibende Anlage mit der Bohrung 12 die Buchse 20 in der Bohrung 12 zurückzuhalten und zwischen sich zwei ringförmige Kammern 24, 25 abzudichten. Die Radialöffnungen 22a, b in der Führungsbuchse 20 liegen zwischen den O-Ringen 23a, b bzw. 23c, d, so dass das Schmiermittel durch die Kammern 24, 25 passieren muss, um die Radialöffnungen 22a, b und die Führungsbuchse 20 innenseitig zu erreichen. Siehe 3. Entsprechend sind die Kammern 24, 25 mit Schmiermittel (Fett) gefüllt, und infolge der relativen axialen Erstreckung der Kammern 24, 25 wird das Schmiermittel über einen wesentlichen Bereich der Außenfläche der Führungsbuchse 20 verteilt und dadurch ein Festgehen der Führungsbuchse 20 relativ zu der Bohrung 12 verhindert.
Das Gehäuse 10 besitzt einen Einlasskanal 28 für Druckfluid zum Zuführen von Antriebsdruckfluid an die Zylinderbuchse 14, um den Hammerkolben 15 in seiner hin- und hergehenden Bewegung zur Abgabe von Stößen an den Werkzeugeinsatz, der in die Führungsbuchse 20 eingefügt ist, anzutreiben, Der Kolben 15 besitzt zwei entgegengesetzt weisende Antriebsflächen 29, 30, von welchen die untere Fläche 30 dauerhaft mit der Druckfluidquelle verbunden ist, während die obere Fläche 29 über ein Druckfluid-Verteilerventil 31 unterbrochen unter Druck gesetzt wird. Das Verteilerventil 31 besitzt einen Fluideinlass 32, der mit dem Druckfluideinlasskanal 28 in Verbindung steht und einen Fluidauslass 33, der mit der oberen Antriebsfläche 29 des Hammerkolbens 15 in Verbindung steht. Weiterhin besitzt das Verteilerventil 31 eine Ventilbohrung 35 und ein in der Bohrung 35 abdichtend geführtes Ventilelement 34. Das Ventilelement 34 besteht aus einem röhrenförmigen Führungsbereich 36, der in der Bohrung 35 geführt ist und einer Stirn wand 37. In der Stirnwand 37 befinden sich Durchgangsbohrungen 38 zum Verbinden der Innenseite des Führungsbereiches 36 und des Fluideinlasses 32 mit der Außenfläche der Stirnwand 37. Die Stirnwand 37 ist mit einem Betätigungsbereich 40 mit reduziertem Durchmesser versehen, der sich koaxial in einer Richtung entgegengesetzt dem Führungsbereich 36 erstreckt und in einer unterbrochen unter Druck gesetzten Betätigungsbohrung 41 aufgenommen ist.
Die Stirnwand 37 besitzt einen etwas größeren Durchmesser als der Führungsbereich 36, und weil das Ventilelement 34 ein offenes Ende besitzt, wirkt der Fluiddruck kontinuierlich sowohl auf den durch den Führungsbereich 36 ausgebildeten Oberflächenbereich als auch über die Öffnungen 38 auf die Außenfläche der Stirnwand 37. In der Position, in welcher die Betätigungsbohrung 41 mit dem Vorrat verbunden ist, d. h. kein Druck auf den Betätigungsbereich 34 wirkt, ist der verbleibende Bereich der Stirnwand 37 kleiner als die Führungsbereichfläche, was zu einer Schließkraft auf das Ventilelement 34 führt. Wenn stattdessen die Betätigungsbohrung 41 unter Druck gesetzt wird, erzeugt die Gesamtfläche der Stirnwand plus des Betätigungsbereiches 40 eine Kraft, die die Kraft übersteigt, die durch den auf die Führungsbereichfläche wirkenden Druck erzeugt wird. Dies bedeutet, dass das Ventilelement 34 in seine offene Stellung verstellt wird (nicht gezeigt).
Das Ventilelement 34 ist vorgesehen, um die Verbindung zwischen dem Einlass 32 und dem Auslass 33 zu steuern, und zu diesem Zweck ist das Ventilelement 34 mit einer doppelten Dichtfunktion ausgebildet, nämlich sowohl einer Spieldichtung als auch einer Sitzdichtung. Die Funktion der Spieldichtung erreicht man durch eine Umfangsfläche 44 der Stirnwand 37, die mit der Ventilbohrung 35 zusammenwirkt, wie in 1 ge zeigten geschlossen Stellung des Ventils dargestellt. Die Sitzdichtung wird durch einen ringförmigen Sitz 45 am Ende der Bohrung 35 im Zusammenwirken mit einer ringförmigen Kontaktfläche 46 an der Stirnwand 37 bewerkstelligt. Durch eine kombinierte Spieldichtung und Sitzdichtung, wie zuvor beschrieben, erhält man einen hohen Grad an Ventildichtigkeit und damit einen hohen Wirkungsgrad des Hammers.
Der in den Zeichnungen gezeigte Brechhammer besitzt auch einen Druckspitzen dämpfenden Speicher 50, der teilweise durch das Hammergehäuse 10 und teilweise durch eine Abdeckung 51 ausgebildet ist, die an dem Gehäuse 10 angebracht ist. Der Speicher 50 besitzt einen Expansionskammer 52, die in herkömmlicher Weise durch eine flexible Membran 53 in ein Druckfluidabteil 54 und ein Gaskissenabteil 55 geteilt. Die Expansionskammer 52 wird durch eine innere Wandung 57 und eine äußere Wandung 58 definiert, wobei die äußere Wandung 58 durch die Abdeckung 51 ausgebildet ist.
Ferner ist eine bewegliche Membranabstützung 59 vorgesehen, die aus einem Schaftbereich 61 und einem an der Membran angreifenden Kopf 62 besteht. Letzterer ist in dem Druckfluidabteil 54 angeordnet, während der Schaftbereich 61 in einer Bohrung in der inneren Wandung 57 verschieblich geführt ist. Öffnungen 64 sind parallel zu dem Schaftbereich 61 vorgesehen, um Druckfluid in die Expansionskammer 51 einzuleiten, und der Kopf 62 der Membranabstützung 59 ist zum Abdecken dieser Öffnungen 64 bei niedrigen Druckniveaus vorgesehen, wenn die Membran 53 gegen die innere Wandung 57 gedrückt wird. Eine Feder 65 ist vorgesehen, um eine Vorlastkraft auf die Membranabstützung 59 in der Richtung der Membran 53 auszuüben. Um die Länge des Führungsschaftsbereiches 61 zu begrenzen, sind Anschlagmittel in der Form eines wulstförmigen Vorsprunges 66 an der äußeren Wandung 58 der Expansionskammer vorgesehen. Dieser Vorsprung ist integral als einstückiges Element mit der Abdeckung 51 ausgebildet. Diese die Bewegung begrenzende Vorrichtung für die Membranabstützung 59 ist in ihrer Konstruktion einfach, da sie keine zusätzlichen Bauteile umfasst.
Die erfindungsgemäße Endabdeckungsanordnung bedeutet eine einfachere und weniger teure Montage der Zylinderbuchse in dem Gehäuse, und durch Ausbilden der Kolbenführungsmittel als einfache zweiteilige Vorrichtung, d. h. als Zylinderbuchse und Endabdeckung mit Kragenbereich, erreicht man eine wesentliche Kostenreduzierung sowohl bei der Herstellung als auch bei der Wartung. Jedoch sind die Ausführungsformen der Erfindung nicht auf das beschriebene Beispiel begrenzt sondern können innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche frei variiert werden.

Claims

Hydraulischer Brechhammer mit einem Gehäuse (10) mit einer Längsbohrung (12), die einen axial ausgerichteten Ringabsatz (18) aufweist, einer Zylinderbuchse (14), die in der Bohrung (12) montiert ist, einem Hammerkolben (15), der abdichtend in der Zylinderbuchse (14) geführt ist, einer Führungsbuchse (21), die im vorderen Endbereich der Bohrung (12) zur Aufnahme eines Werkzeugeinsatzes angeordnet ist, und einer hinteren Endabdeckung (16), die einen Verschluss für das hintere Ende der Bohrung (12) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Endabdeckung (16) einen röhrenförmigen Kragenbereich (17) aufweist, der integral als einstückiges Element mit der Endabdeckung (16) ausgebildet ist und sich in die Bohrung (12) erstreckt, wobei der Kragenbereich (17) Führungsmittel für den Hammerkolben (15) bildet und die Zylinderbuchse (14) zwischen dem Absatz (18) und dem Kragenbereich (17) der Endabdeckung in einer korrekten Arbeitsstellung gehalten ist.
Brechhammer nach Anspruch 1, bei welchem das Gehäuse (10) an seinem hinteren Ende mit Befestigungsmittel (11) zur Anbringung eines mechanischen Trägers ausgebildet ist.