EP0153332A1 - Method and device for the vibratory operation of a working piston, particularly for working tools. - Google Patents

Method and device for the vibratory operation of a working piston, particularly for working tools.

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EP0153332A1
EP0153332A1 EP84902804A EP84902804A EP0153332A1 EP 0153332 A1 EP0153332 A1 EP 0153332A1 EP 84902804 A EP84902804 A EP 84902804A EP 84902804 A EP84902804 A EP 84902804A EP 0153332 A1 EP0153332 A1 EP 0153332A1
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EP
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piston
cylinder
pressure medium
control unit
control
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Elmar Niedermeier
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Individual
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    • E02F9/2203—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • E02F9/221—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function for generating actuator vibration
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    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/18—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency wherein the vibrator is actuated by pressure fluid
    • B06B1/183—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency wherein the vibrator is actuated by pressure fluid operating with reciprocating masses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • E02F3/40—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
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    • E21D9/01—Methods or apparatus for enlarging or restoring the cross-section of tunnels, e.g. by restoring the floor to its original level
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/12—Fluid oscillators or pulse generators
    • F15B21/125—Fluid oscillators or pulse generators by means of a rotating valve

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 3.
  • Such pulse-hydraulic methods and devices are used in particular for operating the work tools of earthmoving equipment, such as e.g. total power controlled excavators, bulldozers, loaders etc. are used. Due to the vibrating movement of the tools, they are able to penetrate into soil classes that are difficult to machine relatively easily. Smaller machines than previously can be used in particular in the case of chemically consolidated sands and gravels, in hard coal and brown coal, in coral, chalk, banked limestone and in heterogeneous or weathered hard rocks, since their work efficiency is significantly improved by the pulse hydraulics .
  • a gripping or loading shovel of an earthmoving device which has movably mounted teeth on its front edge, against which hydraulic actuating means bear. These hydraulic actuating means are vibrated. The teeth perform a scissor-like movement.
  • This gripping or loading shovel is primarily suitable for working in loamy soils.
  • a pulse hydraulic system which can be used for the vibrating operation of a working piston.
  • This pulse hydraulics consists of a two pistons in a cylinder.
  • the two cylinder chambers in front of and behind the piston are connected to a control unit, which has a constantly rotating control slide on the inside, which connects the return line to the hydraulic cylinder in alternating sequence, and the supply line to the hydraulic cylinder at other times, thereby vibrating the piston in the Cylinder caused.
  • the pulse frequency is changed by changing the speed of the rotating control piston in the control unit.
  • the pressure medium can also be supplied to the cylinder in different quantities, so that a vibrating displacement of the piston is possible.
  • AT-A 368 607 has disclosed a similar device in which the piston is only acted on on one side.
  • the piston is displaceable in the cylinder against the force of a spring which, when the control device is in an appropriate position, causes the piston to be reset. Only a single line is provided between the control device and the hydraulic cylinder for the supply and discharge of the pressure medium.
  • a rotating control piston which is also axially displaceable to control the pressure medium quantity, serves as the control device.
  • the known methods and devices have various disadvantages. For example, in the known pulse hydraulic cylinders there is no continuous exchange of the pressure medium. Rather, the same pressure medium is more or less always pulsed back and forth in the working spaces of the cylinders. Because of the rapid heating, this has an adverse effect on the aging resistance of the pressure medium and the sealing elements.
  • Another object of the invention is to provide a pulse-hydraulic device in an optimal manner with an earth moving device, such as e.g. in an excavator. In terms of the method, this object is achieved with a method which has the features in the characterizing part of patent claim 1.
  • the resetting of the piston by the reaction forces on the tool enables a particularly simple construction of the cylinder.
  • the piston only needs to be pressurized on one side without the need for an additional reset device on the rear of the piston.
  • the pressure medium can be exchanged permanently in a particularly advantageous manner.
  • the pressure medium heats up only slightly, which has a positive effect on aging resistance.
  • the objects are achieved with a device having the features in the characterizing part of patent claim 3.
  • the pressure medium is circulated in the working space of the cylinder via the supply line and the return line.
  • reaction forces for returning the piston Reak ⁇ used on the tool which is not remind ⁇ restoring force • in any case controlled.
  • the maximum working stroke of the piston must therefore be limited so that no harmful pressure peaks or impacts can act on the piston. This is achieved in a particularly simple manner through the relief opening on the cylinder. As soon as this opening is uncovered when the maximum piston stroke is reached, pressure medium can be removed from the cylinder bypassing the control unit, so that no more thrust is exerted on the piston.
  • the restoring forces caused by the working tool can be relatively large, it is necessary to dampen the restoring movement of the piston in order to avoid the pressure peaks in the system mentioned at the beginning.
  • this is done in the simplest manner in that the feed line and the return line between the control unit and the cylinder are connected to one another in a communicating manner regardless of the piston position.
  • the pressure medium volume in the lines can be used as a hydraulic damper as soon as the control device blocks the return line.
  • the pressure medium is compressed by the restoring force, so that a sudden pressure spike in the system is avoided.
  • the compressed pressure medium serves as a piston accelerator for reversing the piston movement as soon as the control unit releases the flow line.
  • the performance of the device can be further optimized if the return line is throttled to build up pressure in the cylinder.
  • the work area of the cylinder irrespective of the constantly changing external conditions such as pressure medium quantity, pressure medium temperature, restoring force, etc., a feed pressure is built up which causes the piston to move.
  • a further protection of the piston with additional favoring of the vibration movement can be achieved in that the piston can be struck against a mechanical damping device in both end positions. With large restoring forces on the piston, it is thus mechanically and hydraulically damped. At the same time, the mechanical damping device also supports the acceleration of the piston against the restoring force. On the other hand, the piston is also damped in the opposite direction if, for example, the restoring force is suddenly interrupted by the release of the work tool and the piston is exclusively exposed to the hydraulic pressure.
  • the relief opening in the cylinder can only be exposed against the resistance of the damping device, it is achieved in a particularly simple manner that the piston vibrates even when its maximum piston stroke is reached. As soon as the piston opens the relief opening, pressure is reduced in the cylinder even when the return line is closed, so that even if there is no restoring force, the piston is reset by the damping device, so that the relief opening is closed again. As soon as the control device releases the flow line, the damping device is compressed again or the relief opening is exposed, so that the process is repeated.
  • a particularly advantageous construction of the damping device can be achieved if it consists of two disks loosely mounted on a piston section with a reduced diameter, between which a spring element is arranged, the axial movement of each disk being carried out by one on the ele ent facing side in the cylinder arranged stop is limited.
  • the damping takes place in both directions by the same spring element.
  • the damping path is the same in both directions.
  • the damping path between the two disks can be limited by at least one spacer.
  • An advantageous use of a device described above for an excavator bucket with vibrating teeth is characterized according to the invention in that the hydraulic cylinder is flanged directly to the control unit and that the unit consisting of hydraulic cylinder and control unit is arranged in a raised floor below the bucket. Due to the direct assembly of the control unit and the hydraulic cylinder, unnecessary pipelines are eliminated and the pressure pulses can be transmitted to the piston in the cylinder practically without pressure losses. There is also a short, compact design that can be easily accommodated in the double bottom of the spoon. By placing the hydraulic unit directly on the work tool, complicated and fault-prone mechanical power transmission elements, such as e.g. Rods etc. away. This arrangement gives the excavator bucket itself a larger mass, which also only has a positive effect in work.
  • the excavator bucket works particularly advantageously if it is provided with an approximately U-shaped mouth, the legs of which are articulated at their free ends in the upper region of the bucket when the connecting piece between the legs forms the bucket edge on the front side and bears the teeth and if the connector is in turn articulated to the piston. Since the teeth to be moved are all attached to the U-shaped mouth, a complicated individual guidance of the teeth is avoided. Due to the articulation of the legs in the upper area of the spoon, the teeth do not move in a straight line but move on a circular path section. However, this only has a positive effect in work, since it moves the excavated soil against the spoon bowl.
  • Disruptive transverse forces on the piston can be eliminated if the connecting piece is connected to the piston via a joint piece with two ball joints, one bearing shell of which is attached to the piston and the other of which is attached to the connecting piece.
  • a particularly simple construction results if several units consisting of hydraulic cylinder and control device are arranged in a row under the tray bottom and if the control devices can be activated with a common control shaft. All control units carry out exactly the same control movement via the common control shaft, so that the cylinders always vibrate at the same time at a uniform frequency.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the hydraulic system consisting of control unit and cylinder
  • FIG. 2 shows a cross section through a control unit with a flanged cylinder with the piston in the reset position
  • FIG. 3 shows the cross section according to FIG. 2 with the piston when the maximum piston stroke is reached
  • Figure 4 shows the use of a device according to the invention in an excavator bucket
  • FIG. 5 shows a modified exemplary embodiment of a control device.
  • a working piston 15 moves in a hydraulic cylinder 1.
  • the hydraulic cylinder is connected to a control unit 2 via a feed line 9 and via a return line 10.
  • the cylinder is supplied with pressure medium by means of the pump 4 from a pressure medium tank 3 via the suction line 6 and pressure line 7, the continuation of which, according to the control unit 2, is the flow line 9.
  • a pressure compensation store 5 is connected to the pressure line 7 via a further pressure line 8.
  • the hydrostatic is converted into a pulsating pressure medium flow.
  • the control device alternately closes or opens the flow line 9 and the return line 10.
  • a hydraulic impact force Pg thus acts on the end face 14 of the working piston 15.
  • the connection from B to T is blocked.
  • the impact force Pg thus causes the piston 15 to move against the restoring force R, which is a reaction force on the working tool.
  • the control unit blocks the flow line, i.e. If the connection from P to A is interrupted and the connection in the control unit opens immediately from B to T, the restoring force R, if present, starts to reset piston 1 again.
  • the pressure medium flows via the return line 10 and the control unit 2 through the tank line 12 back into the pressure medium tank 3.
  • This arrangement of the pressure medium lines obviously results in a continuous exchange of the pressure medium with each pressure pulse.
  • the movement which the piston 15 executes in the cylinder 1 is dependent on the restoring force R. If there is no restoring force R, the piston 15 is displaced by the hydraulic impact forces Pg over the entire piston stroke S. emotional. In this position, the piston 15 first strikes a mechanical damping device 18. If the piston 15 is moved by the path X 1 against the force of the damping device 18, the piston 15 opens a relief opening 17 which is arranged as an annular groove in the cylinder 1. About this relief opening pressure medium can josfHessen directly into the tank line 12 through the line 11 Entlastungs ⁇ under • bypassing the controller.
  • a throttle 24 in the return line between cylinder 1 and pressure medium tank 3 causes pressure to build up in cylinder 1 even when the connection from B to T is open in control unit 2, so that abrupt resetting of piston 15 at high restoring forces R is avoided.
  • Figure 2 shows the pressure medium flow in the system at the start of a work process, i.e. with the piston 15 set back.
  • the control device 2 is flanged directly to an end face of the hydraulic cylinder 1.
  • the control unit 2 operates according to the rotary slide principle known per se.
  • a rotor 29 rotates at a specific speed, which determines the frequency of the hydraulic pulses.
  • Flow pockets 28 and return pockets 26 are arranged in the rotor 29 and, depending on their positions, open or close inlet bores 27 and outlet bores 25 in the housing of control unit 2.
  • the flow pockets 28 expose the inlet bores 27, while the rotor 29 closes the outlet bores 25, since in this position the return pockets 26 lie approximately transversely to the axis of the outlet bores 25.
  • the connection P to A is released, so that the end face 14 of the piston 1 is acted upon by pressure medium.
  • another control device could also be used instead of the rotary slide principle.
  • the control device could have a control slide, which does not rotate, but executes an exclusively axial movement.
  • the piston itself consists of an actual working piston 15 and a guide piston 23. Between the working piston 1 and the guide piston 23 there is a section 30 with a reduced piston diameter. On this section 30, two disks 21 are axially displaceably mounted. A spring element 20 is arranged between the two disks 21, which presses the two disks 21 apart. Each disc 21 has a stop in the cylinder 1 on the side facing away from the spring element 20, against which it is pressed by the spring element 20. The disks 21 and the spring element 20 thus form in the simplest manner a mechanical damping device 18, against which either the working piston ring surface 19 or the guide piston ring surface 22 can be abutted. Spacer elements are provided to protect the spring element 20 and to limit the damping path X. These spacing elements preferably consist of an annular wall arranged on each disk, so that each disk has the configuration of a cup disk. Of course, other spacing elements are also conceivable.
  • the hydraulic cylinder 1 is provided with an annular groove 16 on its side facing the control unit 2.
  • This annular groove 16 is connected via the return line 10 to the outlet bores 25 in the control unit.
  • the annular groove 16 is arranged in such a way that even with the piston 1 reset, there is a communicating connection between the feed line 9 and the return line 10.
  • the annular groove 16 can also be omitted if it is not necessary for reasons of enlarging the damping chamber 13.
  • the outlet bores 25 have a reduced diameter compared to the inlet bores 27, so that they act as a throttle in the pressure medium flow.
  • Another annular groove in the cylinder 1 is connected to a relief opening 17, which is however only released when the end face 14 has covered the entire piston stroke S and when the piston 15 is then additionally moved against the force of the damping device 18.
  • the relief opening 17 feeds pressure medium directly back into the pressure medium via the relief line 11 regardless of the control position of the control device 2.
  • FIG. 4 A particularly advantageous use of the pulse hydraulic system described in an excavator bucket is shown in FIG. 4.
  • An excavator bucket 32 is fastened to a stick joint 42 on a dipper stick 31.
  • An approximately U-shaped mouth 33 is arranged in front of the spoon 32 and has two lateral legs 34. These legs 34 are articulated at their upper free end with jaw joints 35 in the upper region of the spoon. On their underside, the two legs 34 are connected to one another by a connecting piece 36 which on the one hand forms the spoon cutting edge 37 and on the other hand carries the teeth 38.
  • the bucket 32 has a raised floor consisting of an upper sheet 39 and a lower sheet 40.
  • Control device 2 and hydraulic cylinder 1 are accommodated in this raised floor, each forming a unit.
  • several such units can be arranged in a row one behind the other.
  • the power transmission from the piston 1 to the connecting piece 36 of the jaw 33 takes place via a joint piece 41.
  • This joint piece has two ball joints 47, a bearing shell 48 being arranged on the piston 15 and a second bearing shell 48 'being arranged on the connecting piece 36.
  • This articulated connection ensures that the vibratory forces are transferred from the piston 15 to the mouth 33 even if the latter is tilted or displaced under tensile forces and resistance to penetration.
  • the spoon is not only connected to the arm 31 at the arm joint 42, but also also to the arm arm 44 and the toggle lever 45 at the arm joint 43 is applied around the stem joint 42.
  • the spoon joint 43 is mounted in a metal-rubber element, since reaction forces act here starting from the vibration of the mouth. Forces and reaction forces exerted by the spoon cylinder 46 are transmitted simultaneously via this spoon joint 43. It has turned out to be particularly advantageous if the lever arm 44 in the basic position of the spoon 32 extends essentially parallel to the dipper stick 31.
  • FIG. 5 shows a modified exemplary embodiment of a control device, in which in particular the cylinder 1 and the piston 15 have a different design.
  • the piston is provided with a central bore 53 which leads from the end face 14 to the level of a piston ring groove 55.
  • Piston ring groove and central bore are connected to one another via connecting bores 54 running transversely to one another.
  • a pressure relief and thus a limitation of the maximum piston stroke takes place as soon as the piston ring groove 55 reaches the relief opening 17.
  • the backflow of the pressure medium then also takes place via the relief line 11. This solution allows the relief opening to be moved back 17, which can be advantageous with regard to the overall length of the piston.
  • the reset piston closes the return line 10 or the annular groove 16.
  • the front of the piston is provided with a conical bevel 56 which closes the return line suddenly prevented.
  • this version can also be provided with a damping device.

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Abstract

Le piston moteur (15) dans le cylindre (1) ne subit la force du milieu de pression que sur un côté, alors que la course de rappel du piston résulte de force de réaction (R). L'amenée et l'évacuation du milieu de pression se font par des conduites séparées (9, 10), si bien qu'il existe dans le cylindre (1) un remplacement continuel du milieu de pression. Au maximum de la course du piston, le milieu de pression peut sortir du cylindre (1) indépendamment de la position de commande de l'appareil de commande (2). Dans les deux positions extrêmes du piston (15), le mouvement du piston est freiné par un dispositif d'amortissement mécanique (18).The driving piston (15) in the cylinder (1) is only subjected to the pressure medium on one side, while the piston return stroke results from reaction force (R). The supply and evacuation of the pressure medium takes place via separate lines (9, 10), so that there is a continual replacement of the pressure medium in the cylinder (1). At the maximum of the piston stroke, the pressure medium can exit the cylinder (1) independently of the control position of the control device (2). In the two extreme positions of the piston (15), the movement of the piston is braked by a mechanical damping device (18).

Description

Verfahren und-Vorrichtung zum vibrierenden Betrieb eines Arbeitskolbens, insbesondere für aktive Arbeitswerkzeuge Method and device for vibrating operation of a working piston, in particular for active working tools
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 3» Derartige impulshydraulische Verfahren bzw. Vorrichtungen werden insbesondere zum Betrieb der Arbeitswerk¬ zeuge von Erdbewegungsgeräten wie z.B. summenleistungsgeregelten Baggern, Planierraupen, Ladern usw. eingesetzt. Durch die vi¬ brierende Bewegung der Werkzeuge vermögen diese relativ leicht in schwer zu bearbeitende Bodenklassen einzudringen. Insbesonde¬ re bei chemisch verfestigten Sanden und Kiesen, in Stein- und Braunkohle, in Koralle, Kreide, bankigem Kalkgestein sowie in heterogenen bzw. verwitterten Hartgesteinen können kleinere Arbeitsmaschinen als bisher üblich eingesetzt werden, da deren Arbeitswirkungsgrad durch die Impulshydraulik wesentlich verbes¬ sert wird.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 3. Such pulse-hydraulic methods and devices are used in particular for operating the work tools of earthmoving equipment, such as e.g. total power controlled excavators, bulldozers, loaders etc. are used. Due to the vibrating movement of the tools, they are able to penetrate into soil classes that are difficult to machine relatively easily. Smaller machines than previously can be used in particular in the case of chemically consolidated sands and gravels, in hard coal and brown coal, in coral, chalk, banked limestone and in heterogeneous or weathered hard rocks, since their work efficiency is significantly improved by the pulse hydraulics .
Durch die DE-A 22 36 381 ist eine Greif- oder Ladeschaufel eines Erdbewegungsgeräts bekannt geworden, welche an ihrem vorderen Rand beweglich gelagerte Zähne aufweist, an denen hydraulische Betätigungsmittel anliegen. Diese hydraulischen Betätigungsmit¬ tel sind vibrierend beaufschlagt. Die Zähne führen dabei eine scherenartige Bewegung aus. Diese Greif- oder Ladeschaufel eig¬ net sich vornehmlich für das Arbeiten in lehmigen Böden.From DE-A 22 36 381 a gripping or loading shovel of an earthmoving device has become known which has movably mounted teeth on its front edge, against which hydraulic actuating means bear. These hydraulic actuating means are vibrated. The teeth perform a scissor-like movement. This gripping or loading shovel is primarily suitable for working in loamy soils.
Durch die DE-C 19 57469 ist eine Impulshydraulik bekannt gewor¬ den, welche zum vibrierenden Betrieb eines Arbeitskolbens einge¬ setzt werden kann. Diese Impulshydraulik besteht aus einem zwei- seitig beaufschlagten Kolben in einem Zylinder. Die beiden Zylinderkammern vor und hinter dem Kolben sind an ein Steuerge¬ rät angeschlossen, welches im Inneren einen ständig rotierenden Steuerschieber aufweist, der in ständig wechselnder Folge einmal die Rücklaufleitung, das andere Mal die Vorlaufleitung an den Hydraulikzylinder anschliesst und dadurch eine Vibration des Kolbens im Zylinder verursacht. Durch eine Drehzahländerung des rotierenden Steuerkolbens im Steuergerät wird hierbei die Im¬ pulsfrequenz verändert. Durch eine axiale Verschiebung des Steuerkolbens kann das Druckmittel zudem in unterschiedlichen Mengen dem Zylinder zugeführt werden, so dass eine vibrierende Verschiebung des Kolbens möglich ist.From DE-C 19 57469 a pulse hydraulic system has become known which can be used for the vibrating operation of a working piston. This pulse hydraulics consists of a two pistons in a cylinder. The two cylinder chambers in front of and behind the piston are connected to a control unit, which has a constantly rotating control slide on the inside, which connects the return line to the hydraulic cylinder in alternating sequence, and the supply line to the hydraulic cylinder at other times, thereby vibrating the piston in the Cylinder caused. The pulse frequency is changed by changing the speed of the rotating control piston in the control unit. By axially displacing the control piston, the pressure medium can also be supplied to the cylinder in different quantities, so that a vibrating displacement of the piston is possible.
Schliesslich ist durch die AT-A 368 607 eine ähnliche Vorrich¬ tung bekannt geworden, bei welcher der Kolben nur einseitig beaufschlagt wird. Der Kolben ist im Zylinder entgegen der Kraft einer Feder verschiebbar, welche bei entsprechender Stellung des Steuergeräts jeweils eine Rückstellung des Kolbens bewirkt. Zwi¬ schen Steuergerät und Hydraulikzylinder ist nur eine einzige Leitung für die Zu- und Abfuhr des Druckmittels vorgesehen. Als Steuergerät dient wiederum ein rotierender Steuerkolben, der zur Steuerung der Druckmittelmenge auch axial verschiebbar ist.Finally, AT-A 368 607 has disclosed a similar device in which the piston is only acted on on one side. The piston is displaceable in the cylinder against the force of a spring which, when the control device is in an appropriate position, causes the piston to be reset. Only a single line is provided between the control device and the hydraulic cylinder for the supply and discharge of the pressure medium. A rotating control piston, which is also axially displaceable to control the pressure medium quantity, serves as the control device.
Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen weisen verschiedene Nachteile auf. So findet beispielsweise bei den bekannten im¬ pulshydraulischen Zylindern kein kontinuierlicher Austausch des Druckmittels statt. Vielmehr wird mehr oder weniger immer das gleiche Druckmittel pulsierend in den Arbeitsräumen der Zylinder hin und her bewegt. Dies wirkt sich wegen der schnellen Erwär¬ mung nachteilig auf die Alterungsbeständigjkeit des Druckmittels und der Dichtelemente aus.The known methods and devices have various disadvantages. For example, in the known pulse hydraulic cylinders there is no continuous exchange of the pressure medium. Rather, the same pressure medium is more or less always pulsed back and forth in the working spaces of the cylinders. Because of the rapid heating, this has an adverse effect on the aging resistance of the pressure medium and the sealing elements.
Ein weiterer Nachteil bekannter Vorrichtungen besteht darin, dass im Augenblick des Schliessens des Druckmittelrücklaufes durch das Steuergerät hohe Druckspitzen auftreten. Diese Druck- spitzen können unter Umständen ein Mehrfaches des Speisedruckes betragen und zu Beschädigungen am Hydrauliksystem oder evtl. auch am Arbeitswerkzeug führen.Another disadvantage of known devices is that high pressure peaks occur when the pressure medium return is closed by the control device. This pressure Under certain circumstances, peaks can be a multiple of the feed pressure and lead to damage to the hydraulic system or possibly also to the working tool.
Schliesslich haben Versuche gezeigt, dass es insbesondere bei Baggerschaufeln schwierig ist, ohne übermässigen technischen Aufwand eine longitudinale Bewegung auf jeden einzelnen Zahn auszuüben. Ein Problem stellen auch die Vibrationskräfte dar, welche sich über den Löffelstiel auf den ganzen Bagger übertra¬ gen können.Finally, tests have shown that it is difficult, particularly with excavator buckets, to carry out a longitudinal movement on each individual tooth without undue technical effort. The vibration forces, which can be transmitted to the entire excavator via the dipper stick, also represent a problem.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen die bekannten Fachteile vermieden werden und bei denen mit mög¬ lichst geringem Aufwand ein vibrierend arbeitendes Werkzeug geschaffen werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung be¬ steht darin, eine impulshydraulische Vorrichtung auf optimale Weise bei einem Erdbewegungsgerät, wie z.B. bei einem Bagger, einzusetzen. Diese Aufgabe wird in verfahrensmässiger Hinsicht mit einem Verfahren gelöst, welches die Merkmale im Kennzeichen von Patentanspruch 1 aufweist.It is therefore an object of the invention to provide a method and a device of the type mentioned at the outset in which the known specialist parts are avoided and in which a vibrating tool can be created with as little effort as possible. Another object of the invention is to provide a pulse-hydraulic device in an optimal manner with an earth moving device, such as e.g. in an excavator. In terms of the method, this object is achieved with a method which has the features in the characterizing part of patent claim 1.
Die Rückstellung des Kolbens durch die Reaktionskräfte am Werk¬ zeug ermöglicht eine besonders einfache Bauweise des Zylinders. Der Kolben braucht dadurch nur auf einer Seite mit Druckmittel beaufschlagt zu werden, ohne dass auf der Rückseite des Kolbens eine zusätzliche Rückstellvorrichtung erforderlich ist. Wenn die Druckmittelzufuhr vom Steuergerät zum Zylinder bzw. die Druck¬ mittelabfuhr vom Zylinder zum Steuergerät über getrennte Leitun¬ gen erfolgt, kann auf besonders vorteilhafte Weise ein permanen¬ ter Austausch des Druckmittels stattfinden. Das Druckmittel erwärmt sich dadurch nur geringfügig, was sich positiv auf die Alterungsbeständigkeit auswirkt. In vorrichtungsmässiger Hinsicht werden die gestellten Aufgaben mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale im Kennzeichen von Patentanspruch 3 aufweisen. Über die Vorlaufleitung und die Rücklaufleitung erfolgt die Zirkulation des Druckmittels im Arbeitsraum des Zylinders. Da zur Rückstellung des Kolbens Reak¬ tionskräfte am Arbeitswerkzeug eingesetzt werden, ist die Rück¬ stellkraft nicht • in jedem Fall kontrollierbar. Der maximale Arbeitshub des Kolbens muss daher so begrenzt werden, dass keine schädlichen Druckspitzen oder Schläge auf den Kolben einwirken können. Dies wird durch die Entlastungsöffnung am Zylinder auf besonders einfache Weise erreicht. Sobald diese Öffnung beim Erreichen des maximalen Kolbenhubes freigelegt wird, kann Druck¬ mittel unter Umgehung des Steuergerätes aus dem Zylinder ab- fHessen, so dass auf den Kolben kein Schub mehr ausgeübt wird.The resetting of the piston by the reaction forces on the tool enables a particularly simple construction of the cylinder. As a result, the piston only needs to be pressurized on one side without the need for an additional reset device on the rear of the piston. If the pressure medium supply from the control device to the cylinder or the pressure medium discharge from the cylinder to the control device takes place via separate lines, the pressure medium can be exchanged permanently in a particularly advantageous manner. As a result, the pressure medium heats up only slightly, which has a positive effect on aging resistance. In terms of the device, the objects are achieved with a device having the features in the characterizing part of patent claim 3. The pressure medium is circulated in the working space of the cylinder via the supply line and the return line. Because reaction forces for returning the piston Reak¬ used on the tool, which is not Rück¬ restoring force • in any case controlled. The maximum working stroke of the piston must therefore be limited so that no harmful pressure peaks or impacts can act on the piston. This is achieved in a particularly simple manner through the relief opening on the cylinder. As soon as this opening is uncovered when the maximum piston stroke is reached, pressure medium can be removed from the cylinder bypassing the control unit, so that no more thrust is exerted on the piston.
Da die durch das Arbeitswerkzeug verursachten Rückstellkräfte relativ gross sein können, ist es erforderlich, die Rückstell¬ bewegung des Kolbens zu dämpfen, um die eingangs erwähnten Druckspitzen im System zu vermeiden. Dies erfolgt konstruktiv auf einfachste Weise dadurch, dass die Vorlaufleitung und die Rücklaufleitung zwischen Steuergerät und Zylinder unabhängig von der Kolbenstellung über den Zylinder kommunizierend miteinander verbunden sind. Durch diese kommunizierende Verbindung der bei¬ den Leitungen kann das Druckmittelvolumen in den Leitungen als hydraulischer Dämpfer eingesetzt werden, sobald das Steuergerät die Rücklaufleitung sperrt. Das Druckmittel wird durch die Rück¬ stellkraft komprimiert, so das eine schlagartig einsetzende Druckspitze im System vermieden wird. Gleichzeitig dient das komprimierte Druckmittel als Kolbenbeschleuniger für die Umkehr der Kolbenbewegung, sobald das Steuergerät die Vorlaufleitung freigibt.Since the restoring forces caused by the working tool can be relatively large, it is necessary to dampen the restoring movement of the piston in order to avoid the pressure peaks in the system mentioned at the beginning. In terms of design, this is done in the simplest manner in that the feed line and the return line between the control unit and the cylinder are connected to one another in a communicating manner regardless of the piston position. As a result of this communicating connection of the two lines, the pressure medium volume in the lines can be used as a hydraulic damper as soon as the control device blocks the return line. The pressure medium is compressed by the restoring force, so that a sudden pressure spike in the system is avoided. At the same time, the compressed pressure medium serves as a piston accelerator for reversing the piston movement as soon as the control unit releases the flow line.
Die Leistungen der Vorrichtung können weiter optimiert werden, wenn die Rücklaufleitung zum Aufbau eines Druckes im Zylinder gedrosselt ist. Auf diese Weise wird im Arbeitsraum des Zylin- ders unabhängig der sich ständig ändernden äusseren Bedingungen wie z.B. Druckmittelmenge, Druckmitteltemperatur, Rückstellkraft usw. ein Speisedruck aufgebaut, der eine Vorschubbewegung des ' Kolbens verursacht.The performance of the device can be further optimized if the return line is throttled to build up pressure in the cylinder. In this way, the work area of the cylinder irrespective of the constantly changing external conditions such as pressure medium quantity, pressure medium temperature, restoring force, etc., a feed pressure is built up which causes the piston to move.
Eine weitere Schonung des Kolbens bei zusätzlicher Begünstigung der Vibrationsbewegung kann dadurch erreicht werden, dass der Kolben in beiden Endstellungen an eine mechanische Dämpfungsvor¬ richtung anschlagbar ist. Bei grossen Rückstellkräften am Kolben wird dieser somit mechanisch und hydraulisch gedämpft. Gleich¬ zeitig unterstützt auch die mechanische Dämpfungsvorrichtung die Beschleunigung des Kolbens entgegen der Rückstellkraft. Anderer¬ seits erfolgt auch eine Dämpfung des Kolbens in umgekehrter Richtung, wenn beispielsweise die Rückstellkraft durch Freiwer¬ den des Arbeitswerkzeuges schlagartig aussetzt und der Kolben ausschliesslich dem hydraulischen Druck ausgesetzt ist.A further protection of the piston with additional favoring of the vibration movement can be achieved in that the piston can be struck against a mechanical damping device in both end positions. With large restoring forces on the piston, it is thus mechanically and hydraulically damped. At the same time, the mechanical damping device also supports the acceleration of the piston against the restoring force. On the other hand, the piston is also damped in the opposite direction if, for example, the restoring force is suddenly interrupted by the release of the work tool and the piston is exclusively exposed to the hydraulic pressure.
Wenn die Entlastungsöffnung im Zylinder nur gegen den Widerstand der Dämpfungsvorrichtung freilegbar ist, wird auf besonders einfache Weise erreicht, dass der Kolben auch beim Erreichen seines maximalen Kolbenhubes vibriert. Sobald der Kolben die Entlastungsöffnung freigibt,, erfolgt nämlich auch bei geschlos¬ sener Rücklaufleitung ein Druckabbau im Zylinder, so dass selbst bei fehlender Rückstellkraft der Kolben durch die Dämpfungsvor¬ richtung wieder zurückgestellt wird, so dass die Entlastungsöff¬ nung wieder verschlossen wird. Sobald das Steuergerät die Vor¬ laufleitung freigibt, wird die Dämpfungsvorrichtung wiederum zusammengepresst bzw. die Entlastungsöffnung freigelegt, so dass sich der Vorgang wiederholt.If the relief opening in the cylinder can only be exposed against the resistance of the damping device, it is achieved in a particularly simple manner that the piston vibrates even when its maximum piston stroke is reached. As soon as the piston opens the relief opening, pressure is reduced in the cylinder even when the return line is closed, so that even if there is no restoring force, the piston is reset by the damping device, so that the relief opening is closed again. As soon as the control device releases the flow line, the damping device is compressed again or the relief opening is exposed, so that the process is repeated.
Eine besonders vorteilhafte Konstruktion der Dämpfungsvorrich¬ tung kann erzielt werden, wenn diese aus zwei lose auf einem Kolbenabschnitt mit reduziertem Durchmesser gelagerten Scheiben besteht, zwischen denen ein Federelement angeordnet ist, wobei die axiale Bewegung jeder Scheibe durch einen auf der dem Feder- ele ent abgewandten Seite im Zylinder angeordneten Anschlag begrenzt ist. Die Dämpfung erfolgt auf diese Weise in beiden Richtungen durch das gleiche Federelement. Ausserdem ist der Dämpfungsweg in beiden Richtungen gleich gross. Der Dämpfungsweg zwischen den beiden Scheiben kann dabei durch wenigstens einen Distanzhalter begrenzt werden.A particularly advantageous construction of the damping device can be achieved if it consists of two disks loosely mounted on a piston section with a reduced diameter, between which a spring element is arranged, the axial movement of each disk being carried out by one on the ele ent facing side in the cylinder arranged stop is limited. The damping takes place in both directions by the same spring element. In addition, the damping path is the same in both directions. The damping path between the two disks can be limited by at least one spacer.
Eine vorteilhafte Verwendung einer oben beschriebenen Vorrich¬ tung für einen Baggerlöffel mit vibrierenden Zähnen ist erfin- dungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder unmittelbar an das Steuergerät angeflanscht ist und dass die aus Hydraulikzylinder und Steuergerät bestehende Einheit in einem Doppelboden unterhalb des Löffels angeordnet ist. Durch den unmittelbaren Zusammenbau von Steuergerät und Hydraulikzylinder fallen unnötige Rohrleitungen weg und die Druckimpulse können praktisch ohne Druckverluste auf den Kolben im Zylinder übertra¬ gen werden. Es entsteht ausserdem eine kurze gedrungene Bauform, die sich leicht im Doppelboden des Löffels unterbringen lässt. Durch die Unterbringung der Hydraulikeinheit unmittelbar am Arbeitswerkzeug fallen auch komplizierte und störanfällige me¬ chanische Kraftübertragungselemente wie z.B. Gestänge usw. weg. Der Baggerlöffel selbst erhält durch diese Anordnung eine grös- sere Masse, was sich im Arbeitseinsatz ebenfalls nur positiv auswirkt.An advantageous use of a device described above for an excavator bucket with vibrating teeth is characterized according to the invention in that the hydraulic cylinder is flanged directly to the control unit and that the unit consisting of hydraulic cylinder and control unit is arranged in a raised floor below the bucket. Due to the direct assembly of the control unit and the hydraulic cylinder, unnecessary pipelines are eliminated and the pressure pulses can be transmitted to the piston in the cylinder practically without pressure losses. There is also a short, compact design that can be easily accommodated in the double bottom of the spoon. By placing the hydraulic unit directly on the work tool, complicated and fault-prone mechanical power transmission elements, such as e.g. Rods etc. away. This arrangement gives the excavator bucket itself a larger mass, which also only has a positive effect in work.
Der Baggerlöffel arbeitet besonders vorteilhaft, wenn er mit einem etwa U-förmigen Maul versehen ist, dessen Schenkel an ihren freien Enden im oberen Bereich des Löffels angelenkt sind, wenn das Verbindungsstück zwischen den Schenkeln auf der Vorder¬ seite die Löffelschneide bildet und die Zähne trägt und wenn das Verbindungsstück seinerseits mit- dem Kolben gelenkig verbunden ist. Da die zu bewegenden Zähne alle gemeinsam am U-förmigen Maul befestigt sind, wird eine komplizierte Einzelführung der Zähne vermieden. Durch die Anlenkung der Schenkel im oberen Bereich des Löffels führen die Zähne keine geradlinige Bewegung aus, sondern bewegen sich auf einem Kreisbahnabschnitt. Dies wirkt sich jedoch im Arbeitseinsatz nur positiv aus, da dadurch das ausgebrochene Erdreich gegen die Löffelschale bewegt wird.The excavator bucket works particularly advantageously if it is provided with an approximately U-shaped mouth, the legs of which are articulated at their free ends in the upper region of the bucket when the connecting piece between the legs forms the bucket edge on the front side and bears the teeth and if the connector is in turn articulated to the piston. Since the teeth to be moved are all attached to the U-shaped mouth, a complicated individual guidance of the teeth is avoided. Due to the articulation of the legs in the upper area of the spoon, the teeth do not move in a straight line but move on a circular path section. However, this only has a positive effect in work, since it moves the excavated soil against the spoon bowl.
Störende Querkräfte auf den Kolben können ausgeschaltet werden, wenn das Verbindungsstück mit dem Kolben über ein Gelenkstück mit zwei Kugelgelenken verbunden ist, deren eine Lagerschale am Kolben und deren andere Lagerschale am Verbindungsstück befe¬ stigt ist.Disruptive transverse forces on the piston can be eliminated if the connecting piece is connected to the piston via a joint piece with two ball joints, one bearing shell of which is attached to the piston and the other of which is attached to the connecting piece.
Eine besonders einfache Bauweise ergibt sich, wenn mehrere Ein¬ heiten bestehend aus Hydraulikzylinder und Steuergerät in einer Reihe unter dem Löffelboden angeordnet sind und wenn die Steuer¬ geräte mit einer gemeinsamen Steuerwelle aktivierbar sind. Über die gemeinsame Steuerwelle führen sämtliche Steuergeräte exakt - die gleiche Steuerbewegung durch, so dass die Zylinder immer gleichzeitig mit gleichförmiger Frequenz vibrieren.A particularly simple construction results if several units consisting of hydraulic cylinder and control device are arranged in a row under the tray bottom and if the control devices can be activated with a common control shaft. All control units carry out exactly the same control movement via the common control shaft, so that the cylinders always vibrate at the same time at a uniform frequency.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend genauer beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung des hydraulischen Systems bestehend aus Steuergerät und Zylinder,FIG. 1 shows a schematic representation of the hydraulic system consisting of control unit and cylinder,
Figur 2 einen Querschnitt durch ein Steuergerät mit angeflansch¬ tem Zylinder mit dem Kolben in rückgestellter Position,FIG. 2 shows a cross section through a control unit with a flanged cylinder with the piston in the reset position,
Figur 3 den Querschnitt gemäss Figur 2 mit dem Kolben beim Er¬ reichen des maximalen Kolbenhubes,FIG. 3 shows the cross section according to FIG. 2 with the piston when the maximum piston stroke is reached,
Figur 4 die Verwendung einer erfindungsgemassen Vorrichtung in einer Baggerschaufel, undFigure 4 shows the use of a device according to the invention in an excavator bucket, and
Figur 5 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Steuergerä¬ tes. Wie in Figur 1 dargestellt bewegt sich ein Arbeitskolben 15 in einem Hydraulikzylinder 1. Der Hydraulikzylinder ist über eine Vorlaufleitung 9 sowie über eine Rücklaufleitung 10 mit einem Steuergerät 2 verbunden. Die Speisung des Zylinders mit Druck¬ mittel erfolgt mit Hilfe der Pumpe 4 aus einem Druckmitteltank 3 über die Saugleitung 6 und Druckleitung 7, deren Fortsetzung nach dem Steuergerät 2 die Vorlaufleitung 9 ist. An die Druck¬ leitung 7 ist über eine weitere Druckleitung 8 ein Druckaus¬ gleichsspeicher 5 angeschlossen.FIG. 5 shows a modified exemplary embodiment of a control device. As shown in FIG. 1, a working piston 15 moves in a hydraulic cylinder 1. The hydraulic cylinder is connected to a control unit 2 via a feed line 9 and via a return line 10. The cylinder is supplied with pressure medium by means of the pump 4 from a pressure medium tank 3 via the suction line 6 and pressure line 7, the continuation of which, according to the control unit 2, is the flow line 9. A pressure compensation store 5 is connected to the pressure line 7 via a further pressure line 8.
Im nachstehend noch genauer beschriebenen Steuergerät 2 erfolgt die Umwandlung des hydrostatischen in einen pulsierenden Druck¬ mittelstrom. Das Steuergerät verschliesst bzw. öffnet alternie¬ rend die Vorlaufleitung 9 und die Rücklaufleitung 10. Beim Öff¬ nen der Vorlaufleitung 9 wirkt somit eine hydraulische Stoss- kraft Pg auf die Stirnfläche 14 des Arbeitskolbens 15« Bei der Freigabe der Verbindung von P nach A im Steuergerät 2 ist die Verbindung von B nach T gesperrt. Die Stosskraft Pg bewirkt somit eine Verschiebung des Kolbens 15 entgegen der Rückstell¬ kraft R, welche eine Reaktionskraft am Arbeitswerkzeug ist. Sobald das Steuergerät die Vorlaufleitung versperrt, d.h. die Verbindung von P nach A unterbricht und unmittelbar anschlies- send die Verbindung im Steuergerät von B nach T öffnet, beginnt die Rückstellkraft R, falls vorhanden, den Kolben 1 wieder zurückzustellen. Infolge der Rückstellkraft R fliesst das Druck¬ mittel über die Rücklaufleitung 10 und das Steuergerät 2 durch die Tankleitung 12 zurück in den Druckmitteltank 3« Durch diese Anordnung der Druckmittelleitungen erfolgt ersichtlicherweise ein kontinuierlicher Austausch des Druckmittels mit jedem Druck¬ impuls.In the control unit 2 described in more detail below, the hydrostatic is converted into a pulsating pressure medium flow. The control device alternately closes or opens the flow line 9 and the return line 10. When the flow line 9 is opened, a hydraulic impact force Pg thus acts on the end face 14 of the working piston 15. When the connection is released from P to A in Control unit 2 the connection from B to T is blocked. The impact force Pg thus causes the piston 15 to move against the restoring force R, which is a reaction force on the working tool. As soon as the control unit blocks the flow line, i.e. If the connection from P to A is interrupted and the connection in the control unit opens immediately from B to T, the restoring force R, if present, starts to reset piston 1 again. As a result of the restoring force R, the pressure medium flows via the return line 10 and the control unit 2 through the tank line 12 back into the pressure medium tank 3. This arrangement of the pressure medium lines obviously results in a continuous exchange of the pressure medium with each pressure pulse.
Ersichtlicherweise ist die Bewegung, welche der Kolben 15 im Zylinder 1 ausführt, abhängig von der Rückstellkraft R. Wenn keine Rückstellkraft R vorhanden ist, wird der Kolben 15 durch die hydraulischen Stosskräfte Pg über den gesamten Kolbenhub S bewegt. In dieser Stellung schlägt der Kolben 15 zuerst an einer mechanischen Dämpfungsvorrichtung 18 an. Wird der Kolben 15 ent¬ gegen der Kraft der Dämpfungsvorrichtung 18 um den Weg X1 wei¬ terbewegt, so gibt der Kolben 15 eine Entlastungsöffnung 17 frei, welche als Ringnut im Zylinder 1 angeordnet ist. Über diese Entlastungsöffnung kann Druckmittel durch die Entlastungs¬ leitung 11 unter• Umgehung des Steuergerätes 2 direkt in die Tankleitung 12 zurückfHessen. Dadurch erfolgt unabhängig von der Steuerstellung des Steuergerätes 2 ein Druckabbau im Zylin¬ der 1 , so dass der Kolben 15 auch ohne Rückstellkraft R durch die Kraft der Dämpfungsvorrichtung 18 wieder zurückbewegt wird. Dabei wird die Entlastungsöffnung 17 wieder verschlossen, so dass erneut eine hydraulische Stosskraft Pg auf den Kolben einwirken kann, sobald das Steuergerät 2 die Vorlaufleitung 9 freigibt. Ersichtlicherweise wird damit auch dann eine vibrie¬ rende Bewegung des Kolbens erzielt, wenn überhaupt keine Rück¬ stellkraft vorhanden ist, oder wenn diese permanent kleiner ist als die hydraulische Stosskraft Pg. Gleichzeitig wird durch diese Anordnung der maximale Kolbenweg durch hydraulische Mass- nahmen begrenzt, wobei durch die Dämpfungsvorrichtung 18 schlag¬ artige Belastungen vermieden werden.As can be seen, the movement which the piston 15 executes in the cylinder 1 is dependent on the restoring force R. If there is no restoring force R, the piston 15 is displaced by the hydraulic impact forces Pg over the entire piston stroke S. emotional. In this position, the piston 15 first strikes a mechanical damping device 18. If the piston 15 is moved by the path X 1 against the force of the damping device 18, the piston 15 opens a relief opening 17 which is arranged as an annular groove in the cylinder 1. About this relief opening pressure medium can zurückfHessen directly into the tank line 12 through the line 11 Entlastungs¬ under • bypassing the controller. 2 This results in a pressure reduction in the cylinder 1 irrespective of the control position of the control unit 2, so that the piston 15 is moved back again without a restoring force R by the force of the damping device 18. The relief opening 17 is closed again so that a hydraulic impact force Pg can act on the piston again as soon as the control unit 2 releases the flow line 9. Obviously, a vibrating movement of the piston is also achieved if there is no restoring force at all, or if this is permanently less than the hydraulic impact force Pg. At the same time, this arrangement limits the maximum piston travel by hydraulic measures. abrupt loads are avoided by the damping device 18.
Eine Drossel 24 in der Rücklaufleitung zwischen Zylinder 1 und Druckmitteltank 3 bewirkt einen Druckaufbau im Zylinder 1 auch bei geöffneter Verbindung von B nach T im Steuergerät 2, so dass ein schlagartiges Rückstellen des Kolbens 15 bei hohen Rück¬ stellkräften R vermieden wird.A throttle 24 in the return line between cylinder 1 and pressure medium tank 3 causes pressure to build up in cylinder 1 even when the connection from B to T is open in control unit 2, so that abrupt resetting of piston 15 at high restoring forces R is avoided.
Anhand der Figuren 2 und 3 werden nachstehend Einzelheiten des Steuergerätes 2 und des Hydraulikzylinders 1 erläutert. Figur 2 zeigt dabei den Druckmittelfluss im System bei Beginn eines Ar¬ beitsvorganges, d.h. bei zurückgestelltem Kolben 15« Das Steuer¬ gerät 2 ist unmittelbar an eine Stirnseite des Hydraulikzylin¬ ders 1 angeflanscht. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel arbeitet das Steuergerät 2 nach dem an sich bekannten Drehschie¬ berprinzip.Details of the control unit 2 and the hydraulic cylinder 1 are explained below with reference to FIGS. 2 and 3. Figure 2 shows the pressure medium flow in the system at the start of a work process, i.e. with the piston 15 set back. The control device 2 is flanged directly to an end face of the hydraulic cylinder 1. In the exemplary embodiment shown, the control unit 2 operates according to the rotary slide principle known per se.
OM Dabei dreht sich, angetrieben von einer nicht näher dargestell¬ ten Antriebsvorrichtung, ein Rotor 29 mit einer bestimmten Dreh¬ zahl, welche die Frequenz der hydraulischen Impulse bestimmt. Im Rotor 29 sind Vorlauftaschen 28 und Rücklauftaschen 26 angeord¬ net, welche je nach ihren Stellungen Einlassbohrungen 27 und Auslassbohrungen 25 im Gehäuse des Steuergerätes 2 freigeben bzw. verschliessen. In Figur 2 geben die Vorlauftaschen 28 die Ξinlassbohrungen 27 frei, während der Rotor 29 die Auslassboh¬ rungen 25 verschliesst, da die Rücklauftaschen 26 in dieser Stellung etwa quer zur Achse der Auslassbohrungen 25 liegen. Dadurch erfolgt die Freigabe der Verbindung P nach A, so dass die Stirnfläche 14 des Kolbens 1 mit Druckmittel beaufschlagt wird. Selbstverständlich könnte anstelle des Drehschieberprin¬ zips auch ein anderes Steuergerät eingesetzt werden. Beispiels¬ weise könnte das Steuergerät einen Steuerschieber aufweisen, welcher nicht rotiert, sondern eine ausschliesslich axiale Bewe¬ gung ausführt.OM Here, driven by a drive device (not shown in more detail), a rotor 29 rotates at a specific speed, which determines the frequency of the hydraulic pulses. Flow pockets 28 and return pockets 26 are arranged in the rotor 29 and, depending on their positions, open or close inlet bores 27 and outlet bores 25 in the housing of control unit 2. In FIG. 2, the flow pockets 28 expose the inlet bores 27, while the rotor 29 closes the outlet bores 25, since in this position the return pockets 26 lie approximately transversely to the axis of the outlet bores 25. As a result, the connection P to A is released, so that the end face 14 of the piston 1 is acted upon by pressure medium. Of course, another control device could also be used instead of the rotary slide principle. For example, the control device could have a control slide, which does not rotate, but executes an exclusively axial movement.
Der Kolben selbst besteht aus einem eigentlichen Arbeitskolben 15 und aus einem Führungskolben 23. Zwischen dem Arbeitskolben 1 und dem Führungskolben 23 ist ein Abschnitt 30 mit reduzier¬ tem Kolbendurchmesser angeordnet. Auf diesem Abschnitt 30 sind zwei Scheiben 21 axial verschiebbar gelagert. Zwischen den bei¬ den Scheiben 21 ist ein Federelement 20 angeordnet, welches die beiden Scheiben 21 auseinander presst. Jede Scheibe 21 hat auf der dem Federelement 20 abgewandten Seite einen Anschlag im Zylinder 1 , gegen den sie durch das Federelement 20 gepresst werden. Die Scheiben 21 und das Federelement 20 bilden so auf einfachste Weise eine mechanische Dämpfungsvorrichtung 18, an welche entweder die Arbeitskolbenringfläche 19 oder die Füh¬ rungskolbenringfläche 22 anschlagbar ist. Zur Schonung des Fe¬ derelementes 20 und zur Begrenzung des Dämpfungsweges X sind Abstandselemente vorgesehen. Vorzugsweise bestehen diese Ab¬ standselemente aus einer an jeder Scheibe angeordneten Ringwand, so dass jede Scheibe die Konfiguration einer TopfScheibe erhält. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Abstandselemente denkbar.The piston itself consists of an actual working piston 15 and a guide piston 23. Between the working piston 1 and the guide piston 23 there is a section 30 with a reduced piston diameter. On this section 30, two disks 21 are axially displaceably mounted. A spring element 20 is arranged between the two disks 21, which presses the two disks 21 apart. Each disc 21 has a stop in the cylinder 1 on the side facing away from the spring element 20, against which it is pressed by the spring element 20. The disks 21 and the spring element 20 thus form in the simplest manner a mechanical damping device 18, against which either the working piston ring surface 19 or the guide piston ring surface 22 can be abutted. Spacer elements are provided to protect the spring element 20 and to limit the damping path X. These spacing elements preferably consist of an annular wall arranged on each disk, so that each disk has the configuration of a cup disk. Of course, other spacing elements are also conceivable.
Der Hydraulikzylinder 1 ist an seiner dem Steuergerät 2 zuge¬ wandten Seite mit einer Ringnut 16 versehen. Diese Ringnut 16 ist über die Rücklaufleitung 10 mit den Auslassbohrungen 25 im Steuergerät verbunden. Die Ringnut 16 ist derart angeordnet, dass auch bei- anz zurückgestelltem Kolben 1 zwischen der Vor¬ laufleitung 9 und der Rücklaufleitung 10 eine kommunizierende Verbindung besteht. Auf die Ringnut 16 kann auch verzichtet wer¬ den, wenn sie aus Gründen der Vergrösserung der Dämpfungskammer 13 nicht notwendig ist. Die Auslassbohrungen 25 weisen gegenüber den Einlassbohrungen 27 einen reduzierten Durchmesser auf, so dass sie im Druckmittelstrom als Drossel wirken.The hydraulic cylinder 1 is provided with an annular groove 16 on its side facing the control unit 2. This annular groove 16 is connected via the return line 10 to the outlet bores 25 in the control unit. The annular groove 16 is arranged in such a way that even with the piston 1 reset, there is a communicating connection between the feed line 9 and the return line 10. The annular groove 16 can also be omitted if it is not necessary for reasons of enlarging the damping chamber 13. The outlet bores 25 have a reduced diameter compared to the inlet bores 27, so that they act as a throttle in the pressure medium flow.
Eine weitere Ringnut im Zylinder 1 ist mit einer Entlastungsöff¬ nung 17 verbunden, welche jedoch nur dann freigegeben wird, wenn die Stirnfläche 14 den gesamten Kolbenhub S zurückgelegt hat und wenn der Kolben 15 dann noch zusätzlich gegen die Kraft der Dämpfungsvorrichtung 18 bewegt wird. Die Entlastungsöffnung 17 führt Druckmittel über die Entlastungsleitung 11 unabhängig von der Steuerposition des Steuergeräts 2 direkt zurück in den Druckmitteltan .Another annular groove in the cylinder 1 is connected to a relief opening 17, which is however only released when the end face 14 has covered the entire piston stroke S and when the piston 15 is then additionally moved against the force of the damping device 18. The relief opening 17 feeds pressure medium directly back into the pressure medium via the relief line 11 regardless of the control position of the control device 2.
Sobald der Rotor 29 die Verbindung P nach A freigibt, wird der Kolben 15 mit Druckmittel beaufschlagt. Ist die hydraulische Stosskraft Pg grösser als die Rückstellkraft R, erfolgt eine Bewegung des Kolbens 1 entgegen der Rückstellkraft R. Diese Bewegung wird solange fortgesetzt, bis der Rotor die Verbindung von P nach A wieder verschliesst. Mun erfolgt eine Rückstellung des Kolbens 15 durch die Rückstellkraft R, indem der Rotor 29 die Verbindung von B nach T freigibt, so dass das Druckmittel über die Rücklaufleitung 10 zurück in den Druckmitteltank fHes¬ sen kann. Auf diese Weise wird am Kolben 15 eine vibrierende Bewegung erzeugt, deren Frequenz von der Drehzahl des Rotors 29 abhängig ist. Beim Schliessen des Druckmittelrücklaufs, d.h. beim Unterbrechen der Verbindung von B nach T wird der durch die Rückstellkraft R zurückbewegte Kolben 15 durch das Druckmittel abgebremst, da kein Druckmittel mehr über die Rücklaufleitung 10 abfHessen kann. Diese Verzögerung wird durch Komprimierung des Druckmit¬ tels hydraulisch gedämpft. Durch die kommunizierende Verbindung zwischen Vorlaufleitung und Rücklaufleitung ist das komprimier¬ bare Druckmittelvolumen relativ gross. Das Druckmittelvolumen kann durch eine Dämpfungskammer 13 weiter vergrδssert werden. Das komprimierte Druckmittel dient gleichzeitig als Kolbenbe¬ schleuniger für die Umkehr der Kolbenbewegung infolge der Depressibilität des Druckmittels. Das anschliessend durch die Einlassbohrungen 27 einströmende Druckmittel kann somit optimal in Arbeit umgesetzt werden.As soon as the rotor 29 releases the connection P to A, the piston 15 is acted upon by pressure medium. If the hydraulic impact force Pg is greater than the restoring force R, the piston 1 moves counter to the restoring force R. This movement continues until the rotor closes the connection from P to A again. The piston 15 is reset by the restoring force R by the rotor 29 releasing the connection from B to T, so that the pressure medium can flow back into the pressure medium tank via the return line 10. In this way, a vibrating movement is generated on the piston 15, the frequency of which is dependent on the speed of the rotor 29. When the pressure medium return is closed, ie when the connection from B to T is interrupted, the piston 15 moved back by the restoring force R is braked by the pressure medium, since no pressure medium can be measured via the return line 10. This delay is damped hydraulically by compression of the pressure medium. The compressible volume of pressure medium is relatively large due to the communicating connection between the supply line and the return line. The pressure medium volume can be further increased by a damping chamber 13. The compressed pressure medium also serves as a piston accelerator for reversing the piston movement due to the depressibility of the pressure medium. The pressure medium then flowing in through the inlet bores 27 can thus be optimally converted into work.
Für eine weitere Dämpfung der Rückstellkraft R sorgt auch die mechanische Dämpfungsvorrichtung 18, welche noch um den Dämp¬ fungsweg X zusammengepresst werden kann, bevor der Kolben ganz anschlägt. Auch in diesem Fall bewirkt das Entspannen der Dämp¬ fungsvorrichtung 18 eine Unterstützung der Umkehr der Kolbenbe¬ wegung gegen die Rückstellkraft R.The mechanical damping device 18, which can still be compressed by the damping path X before the piston strikes completely, also provides for further damping of the restoring force R. In this case too, the relaxation of the damping device 18 supports the reversal of the piston movement against the restoring force R.
Im Falle überwiegender hydraulischer Stosskraft Pg beim Fehlen kompensierender Rückstellkräfte R legt der Kolben 1 den gesam¬ ten Kolbenhub S zurück bis zum Anschlagen der Arbeitskolbenring¬ fläche 19 an die dem Arbeitskolben zugewandte Scheibe 21 der Dämpfungsvorrichtung 18. Diese Position des Arbeitskolbens 15 ist in Figur 3 dargestellt. Die Stirnfläche 14 des Kolbens 15 ist relativ zur Entlastungsδffnung 17 derart angeordnet, dass bei an die Dämpfungsvorrichtung angeschlagenem Arbeitskolben 1 die Entlastungsöffnung 17 gerade noch verschlossen bleibt. So¬ bald infolge der hydraulischen Stosskraft Pg die Stirnfläche 14 des Kolbens um den Weg X' gegen die Federkraft der Dämpfungs¬ vorrichtung weiterbewegt wird, kann eine Teilmenge des Druckmit¬ tels direkt über die Entlastungsöffnung 17 und die Entlastungs-In the event of predominant hydraulic impact force Pg in the absence of compensating restoring forces R, the piston 1 covers the entire piston stroke S until the working piston ring surface 19 strikes the disk 21 of the damping device 18 facing the working piston. This position of the working piston 15 is shown in FIG. 3 shown. The end face 14 of the piston 15 is arranged relative to the relief opening 17 such that when the working piston 1 is attached to the damping device, the relief opening 17 just remains closed. As soon as the end face 14 of the piston is moved by the path X 'against the spring force of the damping device as a result of the hydraulic impact force Pg, a partial amount of the pressure medium can be passed directly via the relief opening 17 and the relief
r OMH leitung 11 unter Umgehung des Steuergerätes 2, bzw. unabhängig von der Steuerposition des Rotors 29, zum Druckmitteltank 3 zurückströmen. Dadurch wird der Kolben 1 in seiner Hubbewegung begrenzt. Da beim ungehinderten Ab Hessen von Druckmittel über die EntlastungsÖffnung 17 die Dämpfungsvorrichtung 18 den Kolben wieder zurückpresst, bewegt sich der Kolben 15 auch ohne Rück¬ stellkraft R in seiner Endstellung vibrierend. r OMH Line 11 bypassing the control unit 2, or regardless of the control position of the rotor 29, flow back to the pressure medium tank 3. As a result, the piston 1 is limited in its stroke movement. Since the damping device 18 presses the piston back again through the relief opening 17 when the pressure medium is unhindered from Hesse, the piston 15 moves vibratingly in its end position even without restoring force R.
Eine besonders vorteilhafte Verwendung der beschriebenen Impuls¬ hydraulik bei einem Baggerlöffel ist in Figur 4 dargestellt. An einem Löffelstiel 31 ist ein Baggerlöffel 32 an einem Stielge¬ lenk 42 befestigt. Vor dem Löffel 32 ist ein etwa U-förmig aus¬ gebildetes Maul 33 angeordnet, welches zwei seitliche Schenkel 34 aufweist. Diese Schenkel 34 sind an ihrem oberen freien Ende mit Maulgelenken 35 im oberen Bereich des Löffels gelenkig befe¬ stigt. An ihrer Unterseite sind die beiden Schenkel 34 mit einem Verbindungsstück 36 miteinander verbunden, welches einerseits die Löffelschneide 37 bildet und welches anderseits die Zähne 38 trägt.A particularly advantageous use of the pulse hydraulic system described in an excavator bucket is shown in FIG. 4. An excavator bucket 32 is fastened to a stick joint 42 on a dipper stick 31. An approximately U-shaped mouth 33 is arranged in front of the spoon 32 and has two lateral legs 34. These legs 34 are articulated at their upper free end with jaw joints 35 in the upper region of the spoon. On their underside, the two legs 34 are connected to one another by a connecting piece 36 which on the one hand forms the spoon cutting edge 37 and on the other hand carries the teeth 38.
Der Löffel 32 hat einen Doppelboden bestehend aus einem oberen Blech 39 und aus einem unteren Blech 40. In diesem Doppelboden sind Steuergerät 2 und Hydraulikzylinder 1 untergebracht, welche jeweils eine Einheit bilden. Je nach Breite des Baggerlöffels können mehrere derartige Einheiten in einer Reihe hintereinander angeordnet sein. Die Kraftübertragung vom Kolben 1 auf das Ver¬ bindungsstück 36 des Mauls 33 erfolgt über ein Gelenkstück 41. Dieses Gelenkstück weist zwei Kugelgelenke 47 auf, wobei eine Lagerschale 48 am Kolben 15 und eine zweite Lagerschale 48' am Verbindungsstück 36 angeordnet ist. Durch diese gelenkige Ver¬ bindung erfolgt auch dann eine einwandfreie Übertragung der Vibrationskräfte vom Kolben 15 auf das Maul 33, wenn sich letz¬ teres unter Reisskräften und Eindringwiderstand verkantet oder verschiebt. Es müssen daher keine besonderen Massnah en getrof¬ fen werden, um den Kolben 15 zu stabilisieren. Ersichtlicherweise führen die Zähne 38 am Maul 33 keine exakt geradlinige Bewegung aus. Vielmehr bewegen sich die Zähne 38 um die Achse des Maulgelenks 35« Ein oberes Abdeckblech 49 und ein unteres Abdeckblech 50 am Verbindungsstück 36 gewährleisten einen einwandfreien Übergang des von der Schneide 37 abgehobe¬ nen Materials in das Innere des Löffels 32. Die Einheit beste¬ hend aus Steuergerät und Hydraulikzylinder 1 stützt sich nach hinten an einem Widerlager 51 ab.The bucket 32 has a raised floor consisting of an upper sheet 39 and a lower sheet 40. Control device 2 and hydraulic cylinder 1 are accommodated in this raised floor, each forming a unit. Depending on the width of the excavator bucket, several such units can be arranged in a row one behind the other. The power transmission from the piston 1 to the connecting piece 36 of the jaw 33 takes place via a joint piece 41. This joint piece has two ball joints 47, a bearing shell 48 being arranged on the piston 15 and a second bearing shell 48 'being arranged on the connecting piece 36. This articulated connection ensures that the vibratory forces are transferred from the piston 15 to the mouth 33 even if the latter is tilted or displaced under tensile forces and resistance to penetration. No special measures therefore have to be taken to stabilize the piston 15. As can be seen, the teeth 38 on the mouth 33 do not perform an exactly linear movement. Rather, the teeth 38 move about the axis of the jaw joint 35. An upper cover plate 49 and a lower cover plate 50 on the connecting piece 36 ensure a perfect transition of the material lifted from the cutting edge 37 into the interior of the spoon 32. The unit consists of control unit and hydraulic cylinder 1 is supported on an abutment 51 to the rear.
Der Löffel ist nicht nur am Stielgelenk 42 mit dem Löffelstiel 31 verbunden, sondern auch noch am Löffelgelenk 43 mit dem He¬ belarm 44 und dem Kniehebel 45- Am Kniehebel 45 greift ein Lδf- felzylinder 46 an, mittels dem die Kraft zum Verschwenken des Löffels um das Stielgelenk 42 aufgebracht wird. Das Loffelgelenk 43 ist in einem Metall-Gummi-Element gelagert, da hier Reak¬ tionskräfte ausgehend von der Vibration des Mauls angreifen. Hier über dieses Löffelgelenk 43 werden einerseits vom Löffel- zylinder 46 ausgeübte Kräfte und Reaktionskräfte gleichzeitig übertragen. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausge¬ stellt, wenn der Hebelarm 44 in der Grundstellung des Löffels 32 im wesentlichen parallel zum Löffelstiel 31 verläuft.The spoon is not only connected to the arm 31 at the arm joint 42, but also also to the arm arm 44 and the toggle lever 45 at the arm joint 43 is applied around the stem joint 42. The spoon joint 43 is mounted in a metal-rubber element, since reaction forces act here starting from the vibration of the mouth. Forces and reaction forces exerted by the spoon cylinder 46 are transmitted simultaneously via this spoon joint 43. It has turned out to be particularly advantageous if the lever arm 44 in the basic position of the spoon 32 extends essentially parallel to the dipper stick 31.
Figur 5 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Steu¬ ergerätes, bei welchem insbesondere der Zylinder 1 und der Kolben 15 eine andere Ausbildung aufweisen. Der Kolben ist mit einer zentralen Bohrung 53 versehen, welche von der Stirnfläche 14 aus bis auf die Höhe einer Kolbenringnut 55 führt. Kolben¬ ringnut und zentrale Bohrung sind über quer zueinander verlau¬ fende Verbindungsbohrungen 54 miteinander verbunden. Auf diese Weise herrscht in der Kolbenringnut 55 der gleiche Druck wie vor der Stirnfläche 14. Eine Druckentlastung und damit eine Begren¬ zung des maximalen Kolbenhubes erfolgt, sobald die Kolbenringnut 55 die EntlastungsÖffnung 17 erreicht. Der Rückfluss des Druck¬ mediums erfolgt dann ebenfalls über die Entlastungsleitung 11. Diese Lösung erlaubt ein Zurückversetzen der EntlastungsÖffnung 17, was bezüglich der Baulänge des Kolbens vorteilhaft sein kann.FIG. 5 shows a modified exemplary embodiment of a control device, in which in particular the cylinder 1 and the piston 15 have a different design. The piston is provided with a central bore 53 which leads from the end face 14 to the level of a piston ring groove 55. Piston ring groove and central bore are connected to one another via connecting bores 54 running transversely to one another. In this way, the same pressure prevails in the piston ring groove 55 as in front of the end face 14. A pressure relief and thus a limitation of the maximum piston stroke takes place as soon as the piston ring groove 55 reaches the relief opening 17. The backflow of the pressure medium then also takes place via the relief line 11. This solution allows the relief opening to be moved back 17, which can be advantageous with regard to the overall length of the piston.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel verschliesst der zurück¬ gestellte Kolben die Rücklaufleitung 10 bzw. die Ringnut 16. Um auch in diesem Fall eine gewisse Dämpfung zu erreichen, ist die Vorderseite des Kolbens mit einer konischen Anschrägung 56 ver¬ sehen, welche ein schlagartiges Verschliessen der Rücklauflei¬ tung verhindert. Selbstverständlich kann auch diese Ausführung mit einer Dämpfungsvorrichtung versehen werden. In the exemplary embodiment shown, the reset piston closes the return line 10 or the annular groove 16. In order to achieve a certain damping in this case as well, the front of the piston is provided with a conical bevel 56 which closes the return line suddenly prevented. Of course, this version can also be provided with a damping device.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Verfahren zum-vibrierenden Betrieb eines Arbeitskolbens (15) für hydraulische Werkzeuge und dergleichen, welcher über einen bestimmten Arbeitshub in einem Zylinder (1) hin und her verschiebbar ist, mit einem Steuergerät (2), welches in schneller Folge Druckmittel in den Zylinder hinein und her¬ aus lässt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass nur eine Seite des Arbeitskolbens (15) mit Druckmittel be¬ aufschlagt wird und dass die Rückstellung des Kolbens durch Reaktionskräfte am Werkzeug erfolgt, wobei beim Fehlen von Reaktionskräften bzw. beim Erreichen des maximalen Arbeits¬ hubes des Kolbens Druckmittel aus dem Zylinder (1 ) unter Umgehung des Steuergerätes (2) abgeführt wird.1. A method for vibrating operation of a working piston (15) for hydraulic tools and the like, which can be moved back and forth over a certain working stroke in a cylinder (1), with a control device (2) which pressurizes the cylinder in rapid succession lets in and out, characterized in that only one side of the working piston (15) is pressurized and that the piston is reset by reaction forces on the tool, in the absence of reaction forces or when the maximum working stroke is reached the piston pressure medium is discharged from the cylinder (1) bypassing the control unit (2).
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t, dass die Druckmittelzufuhr vom Steuergerät (2) zum Zylinder (1 ) bzw. die Druckmittelabfuhr vom Zylinder (1) zum Steuergerät (2) über getrennte Leitungen (9, 10) erfolgt.2. The method according to claim 1, so that the pressure medium supply from the control device (2) to the cylinder (1) or the pressure medium discharge from the cylinder (1) to the control device (2) takes place via separate lines (9, 10).
3» Vorrichtung zum Erzeugen einer vibrierenden Bewegung an einem in einem Zylinder (1) verschiebbaren Arbeitskolben (15) mit einem impulsgebenden Steuergerät (2), welches in rascher Folge Druckmittel in den Zylinder hinein und heraus lässt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass vom Steuergerät (2) eine Vorlaufleitung (9) zur einseitigen Druckbeaufschlagung des Kolbens (15) zum Zylinder (1) führt, dass von der gleichen Kolbenseite her eine Rücklaufleitung (10) vom Zylinder zum Steuergerät (2) führt, wobei diese Leitungen (9, 10) mit dem Steuergerät (2) alternierend offen- bzw. verschliessbar sind, und dass am Zylinder (1 ) eine beim Erreichen des maximalen Kolbenhubes freigelegte Entlastungsöffnung (17) angeordnet ist, über welche unabhän¬ gig von der Steuerstellung des Steuergerätes Druckmittel aus dem Zylinder (1) ableitbar ist.3 »Device for generating a vibrating movement on a working piston (15) displaceable in a cylinder (1) with an impulse-giving control device (2) which lets pressure medium in and out of the cylinder in rapid succession, characterized in that the control device (2) A flow line (9) for unilaterally pressurizing the piston (15) to the cylinder (1) leads from the same piston side to a return line (10) from the cylinder to the control unit (2), these lines (9, 10) with the Control unit (2) alternately can be opened and closed, and that a relief opening (17) is arranged on the cylinder (1) when the maximum piston stroke is reached, via which pressure medium can be discharged from the cylinder (1) independently of the control position of the control unit.
4« Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t, dass die Vorlaufleitung (9) und die Rück¬ laufleitung (10) zwischen Steuergerät (2) und Zylinder (1) unabhängig von der Kolbenstellung über den Zylinder (1 ) kommunizierend miteinander verbunden sind.4 «Device according to claim 3, so that the feed line (9) and the return line (10) between control unit (2) and cylinder (1) are communicatively connected to each other via the cylinder (1) regardless of the piston position.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t, dass die Rücklaufleitung (10) zum Aufbau eines Druckes im Zylinder (1) gedrosselt ist.5. The device according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t that the return line (10) is throttled to build up a pressure in the cylinder (1).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t, dass der Kolben in beiden Endstellungen an eine mechanische Dämpfungsvorrichtung (18) anschlagbar ist.6. The device according to claim 5, so that the piston can be struck against a mechanical damping device (18) in both end positions.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t, dass die Entlastungsöffnung (17) im Zylin¬ der (1) nur gegen den Widerstand der Dämpfungsvorrichtung (18) freilegbar ist.7. The device according to claim 6, so that the relief opening (17) in the cylinder (1) can only be exposed against the resistance of the damping device (18).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t, dass die Dämpfungsvorrichtung (18) aus zwei lose auf einem Kolbenabschnitt (30) mit reduziertem Durchmesser gelagerten Scheiben (21) besteht, zwischen denen ein Federelement (20) angeordnet ist, wobei die axiale Bewe¬ gung jeder Scheibe durch einen auf der dem Federelement abgewandten Seite im Zylinder angeordneten Anschlag begrenzt ist.8. The device according to claim 7, characterized in that the damping device (18) consists of two loosely mounted on a piston section (30) with a reduced diameter discs (21), between which a spring element (20) is arranged, the axial movement ¬ tion of each disc is limited by a stop arranged on the side facing away from the spring element in the cylinder.
OMF OMF
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t, dass der Dämpfungsweg (X) zwischen den beiden Scheiben (21) zum Schutz des Federelementes (20) durch wenigstens einen Distanzhalter begrenzt ist.9. The device according to claim 8, so that the damping path (X) between the two disks (21) for protecting the spring element (20) is limited by at least one spacer.
10. Vorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 9 für einen Baggerlöffel mit vibrierenden Zähnen, d a¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Hydraulik¬ zylinder (1) unmittelbar an das Steuergerät (2) angef¬ lanscht ist und dass die aus Hydraulikzylinder und Steuer¬ gerät bestehende Einheit in einem Doppelboden (39) unterhalb des Löffels (32) angeordnet ist.10. The device in particular according to one of claims 3 to 9 for an excavator bucket with vibrating teeth, characterized by the fact that the hydraulic cylinder (1) is flanged directly to the control unit (2) and that the hydraulic cylinder and control unit existing unit is arranged in a raised floor (39) below the spoon (32).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n¬ z e i c h n e t, dass der Löffel (32) mit einem etwa U-för¬ migen Maul (33) versehen ist, dessen Schenkel (34) an ihren freien Enden im oberen Bereich des Löffels angelenkt sind, dass das Verbindungsstück (36) zwischen den Schenkeln (34) auf der Vorderseite die Löffelschneide (37) bildet und die Zähne (38) trägt, und dass das Verbindungsstück (36) seiner¬ seits mit dem Kolben (15) gelenkig verbunden ist.11. The device according to claim 10, characterized in that the spoon (32) is provided with an approximately U-shaped mouth (33), the legs (34) of which are articulated at their free ends in the upper region of the spoon the connecting piece (36) between the legs (34) on the front forms the spoon cutting edge (37) and carries the teeth (38), and the connecting piece (36) is articulated to the piston (15).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t, dass das Verbindungsstück (36) mit dem Kolben (15) über ein Gelenkstück (41) mit zwei Kugelgelenken (47) verbunden ist, deren eine Lagerschale (48) am Kolben und deren andere Lagerschale (48*) am Verbindungsstück befe¬ stigt ist.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the connecting piece (36) is connected to the piston (15) via a joint piece (41) with two ball joints (47), one bearing shell (48) on the piston and the other bearing shell (48 *) is attached to the connecting piece.
13» Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t, dass mehrere Einheiten bestehend aus Hydraulikzylinder (1) und Steuergerät (2) in einer Reihe unter dem Löffelboden angeordnet sind und dass die Hydrau¬ likzylinder über eine gemeinsame Steuerwelle (52) in den Steuergeräten (2) synchron oder asynchron aktivierbar sind.13 »Device according to claim 12, characterized in that several units consisting of hydraulic cylinder (1) and control device (2) are arranged in a row under the tray bottom and that the hydraulic cylinders via a common control shaft (52) in the control devices ( 2) can be activated synchronously or asynchronously.
OMK OMK
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