EP0191336B1 - Anordnung bestehend aus Schlagaggregat und Trägereinheit - Google Patents

Anordnung bestehend aus Schlagaggregat und Trägereinheit Download PDF

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EP0191336B1
EP0191336B1 EP86100968A EP86100968A EP0191336B1 EP 0191336 B1 EP0191336 B1 EP 0191336B1 EP 86100968 A EP86100968 A EP 86100968A EP 86100968 A EP86100968 A EP 86100968A EP 0191336 B1 EP0191336 B1 EP 0191336B1
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EP
European Patent Office
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unit
shaped elements
arrangement according
elements
impacting
Prior art date
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EP86100968A
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French (fr)
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EP0191336A1 (de
EP0191336B2 (de
Inventor
Friedrich-Karl Dr.-Ing. Arndt
Karlheinz Fritz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fried Krupp AG Hoesch Krupp
Original Assignee
Fried Krupp AG Hoesch Krupp
Fried Krupp AG
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Publication date
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Application filed by Fried Krupp AG Hoesch Krupp, Fried Krupp AG filed Critical Fried Krupp AG Hoesch Krupp
Priority to AT86100968T priority Critical patent/ATE39519T1/de
Publication of EP0191336A1 publication Critical patent/EP0191336A1/de
Publication of EP0191336B1 publication Critical patent/EP0191336B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/96—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements
    • E02F3/966—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements of hammer-type tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/24—Damping the reaction force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/26—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by impact tools, e.g. by chisels or other tools having a cutting edge

Definitions

  • the invention relates to an arrangement consisting of a guide or carrier unit and an impact unit arranged within the carrier unit and connected to it via elastic damping elements, which contains a piston which can be moved in a cylinder translationally onto an anvil-like tool.
  • the carrier unit is generally screwed to a connecting piece which is pivotally mounted on the boom of a mobile carrier device.
  • a hydraulic hammer is supported as an impact unit axially against a box-shaped support unit via compression springs.
  • an elastic stop is provided to limit the hammer with little impact.
  • the hammer is guided in wear plates arranged on the carrier unit, so that the vibrations generated by the impact can be radiated unhindered via the housing or the carrier unit, which leads to a considerable acoustic pollution of the environment.
  • the invention has for its object to provide an arrangement with a striking unit and a carrier unit in which even in extreme, i.e. the greatest forces occurring with such an arrangement, in particular also radial forces and when the impact unit is looked up without load, effective noise reduction and careful operation is possible.
  • the elastic material is only subjected to tension and shear in the area of lower loads transversely to the hammer axis. Since there is no mechanical or metallic limitation of the relative movement in the arrangement after the linearity range of the damping material has been exceeded, if the arrangement is properly dimensioned, metallic contact between the hammer and the carrier unit as the cause of annoying noise and high wear is reliably avoided.
  • the hammer is reliably guided within the carrier unit even when the damping elements are installed without pretensioning.
  • the number of bolts holding the side cheeks of the carrier unit together can be reduced to a minimum.
  • a further progression of the already disproportionate spring characteristic of the damping material can be achieved if the arrangement is designed according to one of claims 10 to 12, wherein a particularly simple measure can be carried out with the use of an adhesive connection according to claim 11. With the increase in the progression of the spring characteristic curve, at the same time it is achieved that a metallic contact between the striking unit and the carrier unit is avoided with greater certainty with the same dimensions.
  • a hydraulic hammer 2 provided with a chisel 1 is arranged in a guide or carrier unit 3.
  • the carrier unit 3 is in turn fastened to a connecting piece 4 which is fastened to a boom 5 of a carrier vehicle 6.
  • the boom 5 has a main arm 7 which is articulated on a main support 8.
  • the main carrier 8 is articulated in the carrier vehicle 6 and its angular position can be changed by a hydraulic cylinder 9.
  • the angular position of the main arm can be changed by a hydraulic cylinder 10.
  • An extension arm 11 is articulated to the free end of the main arm 7, the angular position of which can be changed with respect to the main arm by a hydraulic cylinder 12.
  • the connector 4 can be adjusted in its angular position relative to the extension arm 11 by a further hydraulic cylinder 13.
  • the chisel 1 can thus be attached to the material 14 to be reduced in wide areas at different heights, widths and angular positions by means of the described cantilever elements in the plane of the drawing, which also represents the central plane of the cantilever 5.
  • the guide or carrier unit 3 has two side cheeks 16 which are each screwed to the connecting piece 4 via a flange 17.
  • the side walls 16 have bushes 18 with coaxial bores 19 in pairs at three points, in each of which there is a common bolt 20 which is axially fixed in the carrier unit 3 at each end with a roll pin 21.
  • FIG. 2 While the arrangement in FIG. 2 is shown in the same view as the arrangement in FIG. 1 attached to the carrier vehicle 6, the arrangement in FIG. 3 is shown in a section along the line 111-111 in FIG. 2. While the center line 23 shown in broken lines in FIG. 3 represents the main or longitudinal center plane of the arrangement, the center line 24 shown in broken lines in FIG. 2 corresponds to the transverse center plane.
  • the hammer 2 in which a percussion piston 26 movable in a cylinder 25 indicated by dashed lines in FIG. 2 acts pulsatingly on the chisel 1, has three through openings or holes 27, the arrangement or hole pattern of which corresponds to that of the bores 19 in covers the cheeks 16.
  • the through holes 27 have in the middle a cylindrical extension 29 delimited by collar-like shoulders 28 and the outside each has a chamfer 30.
  • the space between the cylindrical Er Extension 29 of the respective opening 27 and the associated bolt 20 of the carrier unit 3 is filled by a damping element 31 made of flexible material. Overall, the arrangement has three elastic connections designed in this way between the carrier unit 3 and the hammer 2.
  • the bolts 20 with the damping elements 31 are pressed through the chamfers 30 into the bores 27 until the material of the damping elements 31 completely fills the cylindrical extension 29.
  • the essential forces occurring in the main median plane 23 between the hammer 2 and the carrier unit 3 can be transmitted without problems both with a vertical or - in relation to the chisel 1 and the cylinder 25 - axial component and also with a horizontal or radial component will.
  • the elastic material has a progressive spring characteristic, which means that the transmitted force increases disproportionately compared to the deflection or the relative movement between the hammer 2 and the carrier unit 3, so that a change in the area of large forces only results in a slight change in the relative movement Has.
  • the radial distance of the metallic parts between the hammer 2 and the bushes 18 of the carrier unit 3, based on the bolts 20, is selected such that metallic contact is reliably prevented even with the greatest forces to be expected.
  • the axial distance between the hammer 2 and the bushes 18, which in turn is related to the bolts 20, is also chosen so large that metallic contact does not take place even with the greatest forces to be expected with a component perpendicular to the main central plane 23.
  • a band-shaped casing 32 made of sound-absorbing material is arranged between the side walls 16 of the carrier unit 3.
  • the jacket 32 which has openings 33, 34 for the passage of the hoses 35 for the hydraulic medium or for the passage for the chisel 1, is held by flanges 36 of the side walls 16 and is guided to the underside of the hammer 2.
  • the side walls 16 are covered on their inside with insulation mats 37 for further sound absorption.
  • the damping elements 31 are connected to the corresponding surfaces of the passage opening 27 in the hammer 2 or the surface of the bolts 20 by means of frictional or frictional engagement, while the shoulders 28 of the openings 27 and the bushes 18 only have a partial positive fit on the sides to the damping elements 31.
  • the essentially hollow cylindrical damping elements 31 can, however, also be connected to the bolt 20 on their inner surface by an adhesive connection, as a result of which the spring characteristic “applied force depending on the relative movement between hammer 2 and carrier unit 3” runs more progressively.
  • a hydraulic hammer 102 has cylindrical recesses 39 on its two side surfaces, which are inserted into pins 40 with a fixed press fit.
  • the pins 40 have a cylindrical circumferential groove 41, to which a hollow-cylindrical damping element 131 made of flexible material is applied.
  • the associated carrier unit 103 in turn has two side cheeks 116 which are connected to one another by spacer bolts 44.
  • the side walls 116 each have two bushes 45, the hole pattern of which corresponds to that of the recesses 39 of the hammer 102.
  • the bushings 45 have a cylindrical recess 46 on the inside, that is to say in the direction of the other cheek 116, which is delimited on the outside by a collar-shaped constriction or shoulder 47.
  • the cheek 116 shown on the left in FIG. 5 with the bushes 45 is pushed onto the damping elements 131 of the associated pins 40 of the hammer 102, the spacer bolts 44 already being on the cheek 116.
  • the cheek 116 shown on the right in FIG. 5 with its bushes 45 is then pushed onto the damping elements 131 of the corresponding pins 40 and connected to the other cheek 116 via the spacer bolts 44 to form a fixed unit 103.
  • the damping elements 131 are also generally with a radial preload between the pins 40 and the bushes 45.
  • the progression of the spring characteristic of the elastic connection provided by the damping elements 131 between the hammer 102 and the carrier unit 103 can also be increased thereby (which at same force is equivalent to a reduction in the relative movement) that the damping elements 131 are glued to the bolts 40.
  • a further increase in the progression of the spring characteristic can be achieved in that the damping elements 131 are surrounded by a steel sleeve 49 glued to them (cf. FIG. 6).
  • the steel sleeve 49 has a fixed sliding fit in relation to the recess 46 in the cylindrical bush 45.
  • the hammer 202 has a cylindrical recess 51 and an annular groove 52 arranged concentrically to it instead of the through openings 27 or the recesses 39.
  • a cover 54 which can be inserted into a recess 53 in the side cheeks 216, has, corresponding to the recess 51 and the groove 52, a pin 55 and an annular web 56 arranged concentrically around it.
  • the groove of the cover 54 formed by the pin 55 and the web 56 there is an annular damping element 231 U-shaped cross-section and a band-shaped damping element 231 a arranged on the outer surface of the web 56 and connected to the cover 54 by an adhesive connection.
  • the cover 59 inserted into a recess 58 of the side cheeks 316 has parallel webs 60 with grooves 61 lying between them.
  • the webs 60 are tapered trapezoidally towards their open end.
  • Corresponding damping elements 331, 331 a are vulcanized onto the side surfaces of the outer webs 60 and in the grooves 61.
  • the web 59 of the lid 59 formed in this way engages in corresponding parallel grooves 62 embedded in the hammer 302, which run there transversely to the hammer axis.
  • the covers 59 which extend through the recesses 58 in the side cheeks 316 are firmly connected to the side cheeks 316 by screw connections 63.
  • the pretension of the damping elements 331, 331 a can be changed by different thicknesses b of the flange width of the cover 59 and thus their spring characteristic can be influenced accordingly.
  • the concentrically arranged webs and grooves can also have a trapezoidal or conical cross section and the parallel webs and grooves can have a rectangular cross section.
  • the damping elements 31, 131, 231 and 331 and the insulating jacket 32 are made of rubber or a rubber-like material.
  • the insulation mats 37 can consist of a thermoplastic, flexible plastic mixture enriched with specifically heavy fillers and having a density in the order of (2 ... 2.5) 10 3 kg / m 3 .

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung bestehend aus einer Führungs- oder Trägereinheit und einem innerhalb der Trägereinheit angeordneten und über elastische Dämpfungselemente mit dieser verbundenen Schlagaggregat, das einen in einem Zylinder translatorisch auf ein ambossartiges Werkzeug bewegbaren Kolben enthält.
  • Bei derartigen Anordnungen wird die Trägereinheit im allgemeinen an ein Verbindungsstück geschraubt, das verschwenkbar am Ausleger eines fahrbaren Trägergerätes angebaut ist.
  • Bei einer bekannten Anordnung ist ein Hydraulikhammer als Schlagaggregat über Druckfedern axial gegen eine kastenförmig ausgebildete Trägereinheit abgestützt. Zusätzlich ist ein elastischer Anschlag zur stossarmen Begrenzung des Hammers vorgesehen. Im übrigen aber wird der Hammer in an der Trägereinheit angeordneten Verschleissplatten geführt, so dass die durch das Schlagen erzeugten Schwingungen ungehindert über das Gehäuse bzw. die Trägereinheit abgestrahlt werden können, was zu einer erheblichen akustischen Belastung der Umwelt führt.
  • Weiterhin ist aus dem DE-U-8 331 703 eine Anordnung bekannt, bei der sich der Hammer in axialer Richtung über einen elastischen Dämmklotz für den Fall gegen das zylindrisch ausgebildete, geschlossene Gehäuse der Trägereinheit abstützt, dass die Meisselspitze axial belastet ist. Radial wird der Hammer über ein vorgespanntes hohlzylindrisches Dämmelement gegen das Gehäuse abgestützt. In axial unbelastetem Zustand liegt der Hammer mit einem Absatz auf metallischen Sperrelementen, die unmittelbar am Gehäuse befestigt sind, so dass in diesem Fall eine ungedämpfte metallische Verbindung zwischen dem Hammer und dem Gehäuse gegeben ist. Auch wenn insbesondere bei Grabenarbeiten auftretende radiale Kräfte zwischen dem Hammer und dem Gehäuse den Linearitätsbereich des elastischen Materials des hohlzylindrischen Dämmelements überschreiten, ist eine eine Lärmbelästigung verursachende ungedämpfte metallische Überbrückung zwischen dem Hammer und dem Gehäuse über metallische Ringelemente hergestellt.
  • Schliesslich ist eine Anordnung bekannt, bei der der Hammer über seitliche Gummielemente mit dem kastenförmig ausgebildeten Gehäuse der Trägereinheit verbunden ist, wodurch in axialer Richtung eine gedämpfte Relativbewegung zwischen dem Hammer und dem Gehäuse möglich ist. Dabei werden die Gummielemente in Richtung der grössten Beanspruchung auf Scherung - eine für weichelastische Materialien besonders ungünstige Art - beansprucht. Zudem werden radiale Kräfte zwischen dem Hammer und dem Gehäuse direkt übertragen, so dass eine wirksame Lärmminderung zumindest bei radialer Krafteinwirkung nicht gegeben ist.
  • Ausser der Lärmabstrahlung kommt als weiterer Nachteil hinzu, dass bei einer verspannten Arbeitsweise mit radialer Belastung, die insbesondere bei Grabenarbeiten auftritt, radiale Impulse von der Meisselspitze in den Hammer reflektiert werden, die wiederum Massenkräfte hervorrufen, die um so grösser und störender sind, je grösser die Masse ist. Bei unmittelbarer metallischer Verbindung zwischen Hammer, Trägereinheit und Trägergerät ist eine sehr grosse Masse vorhanden, so dass sich auch eine entsprechend grosse zerstörerische Wirkung auf den Meissel, den Hammer, die Trägereinheit und das Trägergerät ergibt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung mit einem Schlagaggregat und einer Trägereinheit zu schaffen, bei der auch bei extremen, d.h. den grössten bei einer solchen Anordnung auftretenden Kräften, insbesondere auch Radialkräften und beim unbelasteten Nachschlagen des Schlagaggregats eine wirkungsvolle Lärmminderung und ein schonungsvolles Betreiben möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Durch das Verbinden der Seitenwangen durch Bolzen können die sonst bei Trägereinheiten üblichen Stirnwände entfallen. Dadurch wird aber die Wandfläche. entscheidend reduziert, wodurch auch die Schallabstrahlung verringert wird. Ausserdem ergibt sich für die Trägereinheit ein deutlich geringeres Gewicht und eine einfache Herstellung und Montage. Auch die Zugänglichkeit zum Schlagaggregat ist wesentlich verbessert. Durch die quer zur Achse des Schlagaggregats ausgerichteten Formelemente wird das elastische Material der zwischen diesen angeordneten Dämpfungselemente in der Hauptbeanspruchungsrichtung sowohl nach oben als nach unten lediglich auf Druck, also einer für elastisches Material günstigen Belastungsart, beaufschlagt, wodurch sich eine grosse Standzeit der Dämpfungselemente ergibt. Eine Beanspruchung des elastischen Materials auf Zug und Scherung findet lediglich quer zur Hammerachse im Bereich geringerer Beanspruchungen statt. Da in der Anordnung keine mechanische bzw. metallische Begrenzung der Relativbewegung nach dem Überschreiten des Linearitätsbereichs des Dämpfungsmaterials vorgesehen ist, wird bei sachgemässer Dimensionierung der Anordnung eine metallische Berührung zwischen dem Hammer und der Trägereinheit als Ursache für störenden Lärm und hohen Verschleiss sicher vermieden. Bei der erfindungsgemässen Anordnung der Dämpfungselemente ist eine sichere Führung des Hammers innerhalb der Trägereinheit auch dann gegeben, wenn die Dämpfungselemente ohne Vorspannung eingebaut sind.
  • Durch die rein elastische Abstützung zwischen Hammer und Trägereinheit ergibt sich sowohl für die Trägereinheit wie für das Schlagaggregat und dessen Werkzeug eine grössere Lebensdauer.
  • Zweckmässige Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So ergibt sich für die Dämpfungselemente, die zwischen den nach Anspruch 2 ausgebildeten Formelementen angeordnet sind, bei allen - also auch radialen - Kräften in der Haupt- oder Längsmittelebene der Anordnung eine reine Druckbeanspruchung.
  • Mit der Ausbildung der Anordnung nach Anspruch 3 kann die Zahl der die Seitenwangen der Trägereinheit zusammenhaltenden Bolzen auf ein Minimum reduziert werden.
  • Um das Innere des Gehäuses des Schlagaggregats möglichst wenig zu beeinträchtigen, wird nach Anspruch 4 vorgeschlagen, die dem Schlagaggregat zugeordneten Formelemente an seiner Aussenseite anzubringen. Der gleiche Vorteil lässt sich auch mit der Ausbildung der Anordnung nach Anspruch 5 erreichen. Wenn die zwischen jeweils einem Steg und einer Nut angeordneten Dämpfungselemente ein U-förmiges Profil haben, ergibt sich zusätzlich der Vorteil, dass das elastische Material auch bei waagerecht in der Quermittelebene auftretenden Kräften lediglich auf Druck beansprucht wird.
  • Während in der Hauptmittelebene auftretende waagerechte Kräfte bei parallelen Nuten und Stegen noch eine Scherbeanspruchung des elastischen Materials der Dämpfungselemente verursachen, wird dies bei einer Ausbildung der Nuten nach Anspruch 7 vermieden.
  • Zur Veränderung der Vorspannung des Dämpfungsmaterials ist es zweckdienlich, die Nuten bzw. Stege nach Anspruch 8 trapezförmig auszubilden. Eine Erhöhung der Vorspannung kann nunmehr in einfacher Weise durch ein Aneinanderdrücken der Formelemente erreicht werden.
  • Durch das Anbringen der der Trägereinheit zugeordneten Formelemente an separate Deckel nach Anspruch 9 ist eine wesentliche Montagevereinfachung erreichbar.
  • Eine weitere Progression der ohnehin überproportionalen Federkennlinie des Dämpfungsmaterials kann erreicht werden, wenn die Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12 ausgebildet wird, wobei sich mit der Anwendung einer Klebverbindung nach Anspruch 11 eine besonders einfache Massnahme durchführen lässt. Mit der Steigerung der Progression der Federkennlinie wird gleichzeitig erreicht, dass eine metallische Berührung zwischen dem Schlagaggregat und der Trägereinheit bei sonst gleichen Abmessungen mit höherer Sicherheit vermieden wird.
  • Zusätzliche schalldämmende Massnahmen sind in den Ansprüchen 13 und 14 beschrieben.
  • Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 ein Trägerfahrzeug mit einer daran befestigten Anordnung aus einem Hydraulikhammer und einer Trägereinheit in einer Seitenansicht,
    • Fig. 2 die aus dem Hydraulikhammer und der Trägereinheit bestehende Anordnung in einer vergrösserten Darstellung,
    • Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 in einem Querschnitt längs der Linie III-III,
    • Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer aus einem Hydraulikhammer und einer Trägereinheit bestehenden Anordnung in einer Seitenansicht,
    • Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 4 in einem Querschnitt längs der Linie V-V,
    • Fig. 6 eine andere Ausführungsform der elastischen Verbindung der Anordnung nach den Fig. 4 und 5 im Querschnitt und
    • Fig. 7 und 8 weitere Ausführungsformen einer elastischen Verbindung zwischen dem Hydraulikhammer und den Seitenwangen der Trägereinheit im Querschnitt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist ein mit einem Schlagmeissel 1 versehener hydraulischer Schlaghammer 2 in einer Führungs- oder Trägereinheit 3 angeordnet. Die Trägereinheit 3 ist wiederum an einem Verbindungsstück 4 befestigt, das an einem Ausleger 5 eines Trägerfahrzeugs 6 befestigt ist. Der Ausleger 5 weist einen Hauptarm 7 auf, der an einem Hauptträger 8 angelenkt ist. Der Hauptträger 8 ist gelenkig im Trägerfahrzeug 6 gelagert und durch einen Hydraulikzylinder 9 in seiner Winkellage veränderbar. Die Winkellage des Hauptarms ist durch einen Hydraulikzylinder 10 veränderbar. An dem freien Ende des Hauptarms 7 ist ein Verlängerungsarm 11 angelenkt, dessen Winkellage gegenüber dem Hauptarm durch einen Hydraulikzylinder 12 veränderbar ist. Das Verbindungsstück 4 schliesslich lässt sich in seiner Winkellage gegenüber dem Verlängerungsarm 11 durch einen weiteren Hydraulikzylinder 13 einstellen. Der Meissel 1 kann somit durch die beschriebenen Auslegerelemente in der Zeichenebene, die gleichzeitig die Mittelebene des Auslegers 5 darstellt, in weiten Bereichen in verschiedenen Höhen, Weiten und Winkellagen an das zu verkleinernde Gut 14 angesetzt werden.
  • Bei der Ausführungsform der aus der Trägereinheit 3 und dem Hammer 2 bestehenden Anordnung nach den Fig. 2 und 3 weist die Führungs- oder Trägereinheit 3 zwei Seitenwangen 16 auf, die jeweils über einen Flansch 17 an das Verbindungsstück 4 angeschraubt sind. Die Seitenwangen 16 weisen an drei Stellen paarweise Buchsen 18 mit koaxialen Bohrungen 19 auf, in denen sich jeweils ein gemeinsamer Bolzen 20 befindet, der an jedem Ende mit einem Spannstift 21 in der Trägereinheit 3 axial fixiert ist.
  • Während die Anordnung in Fig. 2 in der gleichen Ansicht dargestellt ist wie die an dem Trägerfahrzeug 6 angebrachte Anordnung in Fig. 1, ist die Anordnung in Fig. 3 in einem Schnitt längs der Linie 111-111 in Fig. 2 dargestellt. Während die in Fig. 3 strickpunktiert dargestellte Mittellinie 23 die Haupt- oder Längsmittelebene der Anordnung darstellt, entspricht die strichpunktiert dargestellte Mittellinie 24 in Fig. 2 der Quermittelebene.
  • Der Hammer 2, bei dem ein in einem in Fig. 2 durch gestrichelte Linien angedeuteten Zylinder 25 bewegbarer Schlagkolben 26 pulsierend auf den Meissel 1 einwirkt, weist drei Durchgangsöffnungen oder -löcher 27 auf, deren Anordnung bzw. Lochbild sich mit demjenigen der Bohrungen 19 in den Wangen 16 deckt. Die Durchgangslöcher 27 weisen in der Mitte eine durch bundartige Schultern 28 begrenzte zylindrische Erweiterung 29 und aussen jeweils eine Anfasung 30 auf. Der Raum zwischen der zylindrischen Erweiterung 29 der jeweiligen Öffnung 27 und dem zugehörigen Bolzen 20 der Trägereinheit 3 wird durch ein Dämpfungselement 31 aus weichelastischem Material ausgefüllt. Insgesamt weist die Anordnung drei derartig ausgebildete elastische Verbindungen zwischen der Trägereinheit 3 und dem Hammer 2 auf.
  • Bei der Montage der Anordnung werden die Bolzen 20 mit den Dämpfungselementen 31 durch die Anfasungen 30 in die Bohrungen 27 gedrückt, bis das Material der Dämpfungselemente 31 die zylindrische Erweiterung 29 ganz ausfüllt.
  • Bei der beschriebenen Anordnung können die wesentlichen, in der Hauptmittelebene 23 auftretenden Kräfte zwischen dem Hammer 2 und der Trägereinheit 3 sowohl mit senkrechter bzw. - bezogen auf den Meissel 1 und den Zylinder 25 - axialer Komponente als auch mit waagerechter bzw. radialer Komponente einwandfrei übertragen werden. Das elastische Material weist eine progressive Federkennlinie auf, das heisst, die übertragene Kraft steigt überproportional gegenüber der Auslenkung bzw. der Relativbewegung zwischen dem Hammer 2 und der Trägereinheit 3, so dass eine Änderung im Bereich grosser Kräfte nur noch eine geringe Änderung der Relativbewegung zur Folge hat. Der-bezogen auf die Bolzen 20 - radiale Abstand der metallischen Teile zwischen dem Hammer 2 und den Buchsen 18 der Trägereinheit 3 ist derart gewählt, dass eine metallische Berührung selbst bei den grössten zu erwartenden Kräften mit Sicherheit verhindert wird. Der wiederum auf die Bolzen 20 bezogene axiale Abstand zwischen dem Hammer 2 und den Buchsen 18 ist ebenfalls so gross gewählt, dass eine metallische Berührung selbst bei den grössten zu erwartenden Kräften mit einer Komponente senkrecht zur Hauptmittelebene 23 nicht stattfindet.
  • Zwischen den Seitenwangen 16 der Trägereinheit 3 ist ein bandförmiger Mantel 32 aus schallschluckendem Material angeordnet. Der Mantel 32, der Öffnungen 33, 34 zur Durchführung der Schläuche 35 für das Hydraulikmedium bzw. zur Durchführung für den Meissel 1 aufweist, ist durch Umbördelungen 36 der Seitenwangen 16 gehalten und bis zur Unterseite des Hammers 2 geführt. Die Seitenwangen 16 sind zur weiteren Schalldämpfung an ihrer Innenseite mit Dämmatten 37 beklebt.
  • Im einfachsten Fall sind die Dämpfungselemente 31 über Kraft- bzw. Reibungsschluss mit den entsprechenden Flächen der Durchgangsöffnung 27 im Hammer 2 bzw. der Oberfläche der Bolzen 20 verbunden, während die Schultern 28 der Öffnungen 27 und die Buchsen 18 lediglich an den Seiten einen teilweisen Formschluss zu den Dämpfungselementen 31 darstellen. Die im wesentlichen hohlzylindrischen Dämpfungselemente 31 können an ihrer Innenfläche aber auch durch eine Klebverbindung mit dem Bolzen 20 verbunden sein, wodurch die Federkennlinie «aufgebrachte Kraft in Abhängigkeit von der Relativbewegung zwischen Hammer 2 und Trägereinheit 3» progressiver verläuft.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 4 und 5 weist ein hydraulischer Hammer 102 an seinen beiden Seitenflächen zylindrische Ausnehmungen 39 auf, die in Zapfen 40 mit festem Pressitz eingefügt sind. Die Zapfen 40 weisen eine zylindrische Umfangsnut 41 auf, auf die ein hohlzylindrisches Dämpfungselement 131 aus weichelastischem Material aufgebracht ist. Die zugehörige Trägereinheit 103 weist wiederum zwei Seitenwangen 116 auf, die durch Abstandsbolzen 44 miteinander verbunden sind. Zusätzlich weisen die Seitenwangen 116 jeweils zwei Buchsen 45 auf, deren Lochbild dem der Ausnehmungen 39 des Hammers 102 entspricht. Die Buchsen 45 weisen zur Innenseite, das heisst in Richtung auf die jeweils andere Wange 116 eine zylindrische Ausnehmung 46 auf, die nach aussen durch eine bundförmige Verengung oder Schulter 47 begrenzt wird. Bei der Montage wird beispielsweise die in Fig. 5 links dargestellte Wange 116 mit den Buchsen 45 auf die Dämpfungselemente 131 der zugehörigen Zapfen 40 des Hammers 102 aufgeschoben, wobei sich die Abstandsbolzen 44 bereits an der Wange 116 befinden. In gleicher Weise wird anschliessend die in Fig. 5 rechts dargestellte Wange 116 mit ihren Buchsen 45 auf die Dämpfungselemente 131 der entsprechenden Zapfen 40 aufgeschoben und über die Abstandsbolzen 44 mit der anderen Wange 116 zu einer festen Einheit 103 verbunden.
  • Auch die Dämpfungselemente 131 befinden sich im allgemeinen mit einer radialen Vorspannung zwischen den Zapfen 40 und den Buchsen 45. Die Progression der Federkennlinie der durch die Dämpfungselemente 131 gegebenen elastischen Verbindung zwischen dem Hammer 102 und der Trägereinheit 103 kann auch wieder dadurch gesteigert werden (was bei gleicher Kraft einer Verringerung der Relativbewegung gleichkommt), dass dieDämpfungselemente 131 an die Bolzen 40 angeklebt werden. Eine weitere Steigerung der Progression der Federkennlinie kann dadurch erreicht werden, dass die Dämpfungselemente 131 von einer mit ihnen verklebten Stahlhülse 49 umgeben sind (vgl. Fig. 6). Die Stahlhülse 49 weist gegenüber der Ausnehmung 46 in der zylindrischen Buchse 45 einen festen Schiebesitz auf. Bei der Montage der Wangen 116 werden die Buchsen 45 mit ihrer Innenwand dann auf diese Stahlhülsen 49 aufgeschoben.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 weist der Hammer 202 anstelle der Durchgangsöffnungen 27 bzw. der Ausnehmungen 39 eine zylindrische Ausnehmung 51 und eine konzentrisch dazu angeordnete Ringnut 52 auf. Ein in eine Ausnehmung 53 der Seitenwangen 216 einsetzbarer Deckel 54 weist entsprechend der Ausnehmung 51 und der Nut 52 einen Zapfen 55 und einen konzentrisch darum angeordneten ringförmigen Steg 56 auf. In der durch den Zapfen 55 und den Steg 56 gebildeten Nut des Deckels 54 ist ein ringförmiges Dämpfungselement 231 mit U-förmigem Querschnitt und an der Aussenfläche des Steges 56 ein bandförmiges Dämpfungselement 231 a angeordnet und durch eine Klebverbindung mit dem Deckel 54 verbunden. Mit dieser Anordnung der Dämpfungselemente 231, 231 a können Kräfte zwischen dem Hammer 202 und der Trägereinheit 203 sowohl in der Längsmittelebene mit senkrechten und waagerechten Komponenten, also auch Kräfte senkrecht zu der Längsmittelebene der Anordnung elastisch und metallfrei übertragen werden, wobei lediglich die zylindrische Ausnehmung 51 und die ringförmige Nut 52 des Hammers 202 den grössten zu erwartenden Kräften entsprechend tief ausgebildet sein müssen. Die Deckel 54 sind mit Hilfe von Schraubverbindungen 57 in den Seitenwangen 216 befestigt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 8 weist der in eine Ausnehmung 58 der Seitenwangen 316 eingesetzte Deckel 59 parallele Stege 60 mit dazwischenliegenden Nuten 61 auf. Die Stege 60 sind zu ihrem offenen Ende hin trapezförmig verjüngt ausgebildet. An den Seitenflächen der äusseren Stege 60 und in den Nuten 61 sind entsprechende Dämpfungselemente 331, 331 a anvulkanisiert. Der derartig ausgebildete Deckel 59 greift mit seinen Stegen 60 in entsprechende im Hammer 302 eingelassene parallele Nuten 62, die dort quer zur Hammerachse verlaufen. Die durch die Ausnehmungen 58 in den Seitenwangen 316 greifenden Deckel 59 sind mit den Seitenwangen 316 durch Schraubverbindungen 63 fest verbunden. Durch unterschiedliche Dicken b der Flanschbreite des Deckels 59 lässt sich die Vorspannung der Dämpfungselemente 331, 331 a verändern und damit ihre Federkennlinie entsprechend beeinflussen.
  • In Abwandlung der beiden beschriebenen Ausführungsbeispiele nach den Fig. 7 und 8 können die konzentrisch angeordneten Stege und Nuten auch einen trapezförmigen bzw. konischen Querschnitt und die parallelen Stege und Nuten einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
  • Die Dämpfungselemente 31,131, 231 und 331 und der Dämmantel 32 bestehen aus Gummi oder einem gummiähnlichen Werkstoff. Die Dämmatten 37 können aus einer mit spezifisch schweren Füllstoffen angereicherten thermoplastischen biegeweichen Kunststoffmischung mit einer Dichte in der Grössenordnung von (2... 2,5) 103 kg/m3 bestehen.

Claims (14)

1. Anordnung bestehend aus einer Trägereinheit (3; 103) und einem innerhalb der Trägereinheit angeordneten und über elastische Dämpfungselemente (31; 131; 231; 231 a, 331, 331 a) mit dieser verbundenen Schlagaggregat (2; 102, 202), das einen in einem Zylinder (25) translatorisch auf ein ambossartiges Werkzeug (1 ) bewegbaren Kolben (26) enthält, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- die Trägereinheit (3; 103) weist zwei durch Bolzen (20; 44) miteinander verbundene Seitenwangen (16; 116) auf,
- die Anordnung weist Paare von Formelementen (20/29; 41/46; 52/56) auf,
- von jedem Paar ist ein Formelement (20; 41; 56) der Trägereinheit (3; 103; 203) und ein Formelement (29; 46; 52) dem Schlagaggregat (2; 102; 202) zugeordnet,
- die Formelemente weisen ein Profil mit einer Mittelachse auf, die in einer senkrecht zur Achse des Schlagaggregats (2) ausgerichteten Ebene liegt,
- die Formelemente jedes Paares sind in Richtung der Achse des Schlagaggregates (2) nach oben und nach unten und - zumindest im Zusammenhang mit einem weiteren Paar von Formelementen - in quer zur Achse des Schlagaggregats (2) ausgerichteten Richtungen durch elastisches Material von Dämpfungselementen (31; 131; 231, 231 a, 331, 331 a) bei allen beim Betreiben der Anordnung zwischen dem Schlagaggregat (2) und der Trägereinheit (3) auftretenden Kräften auf Abstand gehalten, wobei die Dämpfungselemente durch Form- oder Kraftschluss mit den Formelementen verbunden sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem Paar von Formelementen ein Formelement (20; 40) zumindest teilweise zylindrisch und das andere Formelement (27; 46) hohlzylindrisch ausgebildet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Formelemente zweier Paare gemeinsam durch einen die Seitenwangen (16) der Trägereinheit (3) verbindenden Bolzen (20) gebildet sind und dass das hohlzylindrische Formelement (27) im Gehäuse des Schlagaggregats (2) ausgebildet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Formelemente als Zapfen (40) am Gehäuse des Schlagaggregats (102) und die hohlzylindrischen Formelemente als in den Seitenwangen (116) angeordnete Buchsen (45) ausgebildet sind.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente als Nuten (52; 62) und Stege (56; 60) ausgebildet sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (61, 62) und Stege (60) geradlinig und-bei mehreren - parallel in einer bzw. mehreren senkrecht zur Achse des Schlagaggregats (302) ausgerichteten Ebenen verlaufen.
7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (56) bzw. Nuten (52) konzentrisch zueinander angeordnet sind, wobei die jeweils gemeinsame Rotationsachse in einer senkrecht zur Achse des Schlagaggregats (202) ausgerichteten Ebene verläuft.
8. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nuten (61) nach aussen trapezförmig erweitern und die Stege (60) entsprechend konisch verjüngt sind.
9. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente (56, 60) der Trägereinheit (203, 303) an der Innenseite von Deckeln (54, 59) ausgebildet sind, wobei die Deckel in Ausnehmungen (53, 58) in den Seitenwangen (216, 316) angeordnet und durch eine Schraubverbindung (57, 63) mit diesen verbunden sind.
10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungselemente (31, 331, 331a) zumindest mit einem der Formelemente (20, 59) durch Vulkanisation verbunden sind.
11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungselemente (31) durch eine Klebverbindung mit mindestens einem der Formelemente (20) verbunden sind.
12. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungselemente (131) zumindest an einer der zum Kontakt mit den Formelementen vorgesehenen Fläche eine mit ihnen befestigte Stahlhülse (49) aufweist.
13. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagaggregat (2) über den ganzen Abstand der Seitenwangen (16) von einem Mantel (32) aus schalldämmendem Material umgeben ist.
14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwangen (16) innen und/oder aussen mit einem dämmenden Material bedeckt sind.
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