EP1055489A2

EP1055489A2 - Process for determing the operational life and state of a hydraulic impact assembly

Info

Publication number: EP1055489A2
Application number: EP00109684A
Authority: EP
Inventors: Heinz-Jürgen Dr.-Ing Prokop; Marcus Dr.-Ing Geimer; Thomas Deimel
Original assignee: Krupp Berco Bautechnik GmbH; Atlas Copco Construction Tools GmbH
Current assignee: Construction Tools GmbH
Priority date: 1999-05-22
Filing date: 2000-05-06
Publication date: 2000-11-29
Anticipated expiration: 2020-05-06
Also published as: DE50014717D1; DE19923680A1; JP2001017873A; ES2293876T3; EP1055489B1; EP1055489A3; US6510902B1; DE19923680B4; ATE375848T1

Abstract

The determination method is carried out, so that during the individual, timely successive operational sections of the hydrau impact set, signals are produced. The number of which is proportional to the strokes carried out by the percussion pistons in a movement direction. The number of signals is continuously totalled up and is stored as a total figure. The respective actual tot number of the signals is made identifiable at least intermittently in the form of an indication concerning the application condition.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Betriebsdauer und des Einsatz-Zustands eines hydraulischen Schlagaggregats, insbesondere Hydraulikhammer, mit einem Schlagkolben, der - in einem Gehäuse geführt - unter Einwirkung einer Steuerung wechselweise einen Arbeitshub in Schlagrichtung und einen Rückhub ausführt.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for determining the operating time and the operating state of a hydraulic impact unit, in particular a hydraulic hammer, with a percussion piston, which - guided in a housing - alternately executes a working stroke in the impact direction and a return stroke under the action of a control.
The invention further relates to an apparatus for performing the method.

Hydraulische Schlagwerke, wie insbesondere Hydraulikhämmer, werden zur Materialzerkleinerung (beispielsweise Gesteins- oder Betonzerkleinerung) eingesetzt. Diese Zerkleinerung wird dadurch erreicht, daß die kinetische Energie eines Schlagkolbens durch Aufschlag auf ein Werkzeug über dieses und die Werkzeugspitze in das zu bearbeitende Material eingeleitet und dort in Zerstörungsarbeit umgewandelt wird. Je nach der Härte des zu bearbeitenden Materials wird nur ein Teil der kinetischen Energie in Zerstörungsarbeit umgewandelt; der nicht umgewandelte Energieanteil wird über das Werkzeug in den Schlagkolben reflektiert. Im Gegensatz dazu wird bei weicherem Material die Schlagenergie vollständig in Zerstörungsarbeit umgewandelt. Hydraulic striking mechanisms, in particular hydraulic hammers, are used for material shredding (e.g. rock or Concrete crushing) used. This crushing will achieves that the kinetic energy of a percussion piston by Impact on a tool over this and the tool tip into it material to be processed initiated and there in destruction work is converted. Depending on the hardness of the material to be processed becomes only part of the kinetic energy in destructive work converted; the unconverted share of energy is Tool reflected in the percussion piston. In contrast, at softer material the impact energy completely in destructive work converted.

Hydraulische Schlagaggregate der eingangs erwähnten Gattung - bekannt aus der Druckschrift DE 34 43 542 C2 - stellen, auch mit Rücksicht auf die im übrigen rauhen Einsatzbedingungen, hoch beanspruchte Vorrichtungen dar, die unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit einer eingehenden Beobachtung und entsprechenden Pflege bzw. Wartung bedürfen. Von wesentlicher Bedeutung in diesem Zusammenhang ist die Betriebsdauer des hydraulischen Schlagaggregats, d.h. eine Aussage über die gesamte Zeitspanne, während der das hydraulische Schlagaggregat aktiv im Einsatz gewesen ist.Hydraulic impact units of the type mentioned at the beginning - known from the publication DE 34 43 542 C2 - make, also with Consideration of the otherwise harsh operating conditions, high claimed devices, which from the point of view of Economy and operational security of an incoming Observation and appropriate care or maintenance are required. In this context, the Operating time of the hydraulic impact unit, i.e. a statement over the entire period during which the hydraulic Percussion unit was actively in use.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen und Mittel anzugeben, mit denen sich die Betriebsdauer und der Einsatz-Zustand eines hydraulischen Schlagaggregats - insbesondere auch für eine Bedienungsperson erkennbar - feststellen lassen.
Auf diese Weise hat die zuständige Stelle die Möglichkeit zu entscheiden, ob bereits Wartungsbedarf besteht oder ob das betreffende Schlagaggregat weiterhin eingesetzt werden kann.The invention is therefore based on the object of specifying measures and means by means of which the operating time and the operating state of a hydraulic impact unit can be determined, in particular also by an operator.
In this way, the responsible body has the opportunity to decide whether maintenance is already required or whether the impact unit in question can continue to be used.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Die Erfindung baut dabei auf der Erkenntnis auf, daß die aktuelle Gesamtzahl der vom Schlagaggregat ausgeführten Schläge eine relevante Größe für die Ermittlung der aktiven Betriebsdauer darstellt, woraus - durch Vergleich mit entsprechenden Vorgaben - eine Aussage über den Einsatz-Zustand des betreffenden Schlagaggregats abgeleitet werden kann.
Die Aussage über den Einsatz-Zustand besteht im einfachsten Fall darin, daß erkennbar gemacht wird, ob das Ende eines wartungsfreien Betriebszeitraums erreicht ist und somit Wartungsbedarf besteht. The object is achieved by a method which has the features of claim 1.
The invention is based on the knowledge that the current total number of strikes carried out by the striking unit represents a relevant variable for determining the active operating time, from which - by comparison with corresponding specifications - a statement can be made about the operating state of the striking unit in question .
In the simplest case, the statement about the state of use consists in making it clear whether the end of a maintenance-free operating period has been reached and thus there is a need for maintenance.

Im einzelnen ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung der Betriebsdauer und des Einsatz-Zustands eines hydraulischen Schlagaggregats dadurch gekennzeichnet, daß während der einzelnen, zeitlich aufeinanderfolgenden Betriebsabschnitte des Schlagaggregats Signale erzeugt werden, deren Anzahl zu den vom Schlagkolben in einer Bewegungsrichtung ausgeführten Hüben proportional ist; daß die Anzahl der Signale fortlaufend aufsummiert und als Gesamtzahl gespeichert wird; und daß die jeweils aktuelle Gesamtzahl der Signale zumindest zeitweilig in Form einer auf den Einsatz-Zustand hinweisenden Anzeige erkennbar gemacht wird.
Die zuletzt angesprochene Anzeige kann im Rahmen der Erfindung optischer und/oder akustischer Natur sein.
Insbesondere ist es auch möglich, durch Erzeugung eines fortdauernden akustischen Warnsignals darauf hinzuweisen, daß mit Erreichen einer vorgegebenen Signal-Gesamtzahl ein Einsatz-Zustand mit Wartungsbedarf erreicht ist.
Da die Signal-Gesamtzahl - unabhängig von einer etwaigen Anzeige betreffend den Einsatz-Zustand - fortlaufend aufsummiert und gespeichert wird, läßt sich auch feststellen, in welchem Umfang ein vorgegebenes Wartungsintervall durch Weiterbetreiben des hydraulischen Schlagaggregats überschritten worden ist.In particular, the method according to the invention for determining the operating time and the operating state of a hydraulic impact unit is characterized in that signals are generated during the individual, successive operating sections of the impact unit, the number of which is proportional to the strokes carried out by the percussion piston in one direction of movement; that the number of signals is continuously added up and stored as a total number; and that the current total number of signals is made recognizable, at least temporarily, in the form of a display indicating the state of use.
The last mentioned display can be optical and / or acoustic in the context of the invention.
In particular, it is also possible to indicate, by generating a continuous acoustic warning signal, that when a predetermined total number of signals is reached, an operational state with a need for maintenance is reached.
Since the total number of signals - irrespective of any indication regarding the operational status - is continuously added up and stored, it can also be determined to what extent a predetermined maintenance interval has been exceeded by continuing to operate the hydraulic impact unit.

Die Erzeugungsweise und die Art der Signale können im Rahmen der Erfindung an sich beliebig sein, soweit sichergestellt ist, daß ihre Anzahl eine Aussage über die Anzahl der vom Schlagkolben in einer Bewegungsrichtung ausgeführten Hübe zuläßt.
In Frage kommt insbesondere die Erzeugung von Signalen mittels eines Sensors, der aufgrund der Schlagkolben-Bewegungen auftretende physikalische Vorgänge (oder auch damit verbundene Zustandsänderungen) erfaßt. The manner of generation and the type of signals can be arbitrary in the context of the invention, provided that it is ensured that their number allows a statement about the number of strokes carried out by the percussion piston in one direction of movement.
In particular, the generation of signals by means of a sensor comes into question, which detects physical processes (or state changes associated therewith due to the percussion piston movements).

Vorzugsweise werden die Signale in Abhängigkeit von zumindest einem der physikalischen Vorgänge - Druck, Weg, Schallpegel, Temperatur, Durchfluß und Schwingung - erzeugt (Anspruch 2).
Die Erfindung kann jedoch auch dahingehend weiter ausgestaltet sein, daß die in der erwähnten Weise ermittelte aktuelle Gesamtzahl der Signale in Abhängigkeit von zumindest einer weiteren Einflußgröße - beispielsweise der gemessenen Außentemperatur - mit einem Korrekturfaktor versehen wird, so daß die das Ende eines Wartungsintervalls erkennbar machende Anzeige - bei Unterschreiten einer vorgegebenen Außentemperatur - zu einem früheren Zeitpunkt ausgelöst wird.The signals are preferably generated as a function of at least one of the physical processes - pressure, displacement, sound level, temperature, flow rate and vibration (claim 2).
However, the invention can also be further developed in such a way that the current total number of signals determined in the manner mentioned is provided with a correction factor as a function of at least one further influencing variable - for example the measured outside temperature - so that the end of a maintenance interval can be seen from the display - If the outside temperature falls below a predetermined value - is triggered at an earlier point in time.

Bei einer besonders einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in einer der Versorgungsleitungen für das Schlagaggregat - nämlich der Druckleitung für das in das Schlagaggregat eintretende Fluid und Rücklaufleitung für die Rückführung des austretenden Fluids - auftretende Druckschwankungen oder Strömungsvorgänge erfaßt (Anspruch 3).
Dabei können Druckschwankungen oder Änderungen der Durchflußmenge - die periodisch in Abhängigkeit von den Schlagkolben-Hüben auftreten - mittels eines Druckwächters bzw. mittels eines Durchflußmeßwertgebers in Signale umgewandelt werden (Anspruch 4 bzw. 5).
Die zuvor angesprochenen Ausführungsformen (nach den Ansprüchen 3 bis 5) weisen auch den Vorteil auf, daß sie - unabhängig von der sonstigen konstruktiven Ausgestaltung des hydraulischen Schlagaggregats - ohne besonderen Aufwand nachträglich eingerichtet werden können. In a particularly simple embodiment of the method according to the invention, pressure fluctuations or flow processes occurring are detected in one of the supply lines for the impact unit - namely the pressure line for the fluid entering the impact unit and return line for returning the exiting fluid (claim 3).
Pressure fluctuations or changes in the flow rate - which occur periodically as a function of the percussion piston strokes - can be converted into signals by means of a pressure switch or by means of a flow sensor (claim 4 or 5).
The previously mentioned embodiments (according to claims 3 to 5) also have the advantage that - regardless of the other structural design of the hydraulic striking unit - they can be retrofitted without any particular effort.

Das Verfahren läßt sich jedoch auch in der Weise ausführen, daß die den Schlagkolben-Hüben proportionalen Signale aufgrund einer Schallmessung (Anspruch 6) oder durch Erfassung von Schwingungsvorgängen (Anspruch 7) erzeugt werden.
Im erstgenannten Fall kann dies mit Hilfe eines Schallmeßwertgebers in Form eines Mikrophons geschehen, dem gegebenenfalls ein geeigneter Filter nachgeschaltet ist. Im zweitgenannten Fall können die durch die Bewegungen des Schlagkolbens ausgelösten Schwingungsvorgänge mittels eines Schwingungsmeßwertgebers erfaßt werden; dieser weist einen nach Art einer seismischen Masse schwingungsfähig gehaltenen und mit einer Tauchspule zusammenwirkenden Schwingungsfühler auf. Letzterer wird durch vom Schlagaggregat ausgehende Erschütterungen zu Relativbewegungen bezüglich der Tauchspule angeregt, wodurch auf induktivem Wege den Schwingungen entsprechende Signale erzeugt werden.However, the method can also be carried out in such a way that the signals proportional to the percussion piston strokes are generated on the basis of a sound measurement (claim 6) or by detection of oscillation processes (claim 7).
In the former case, this can be done with the aid of a sound sensor in the form of a microphone, which may be followed by a suitable filter. In the second case, the vibration processes triggered by the movements of the percussion piston can be detected by means of a vibration transducer; This has a vibration sensor which is held in the manner of a seismic mass and which interacts with a moving coil. The latter is excited by vibrations emanating from the striking unit to make relative movements with respect to the moving coil, so that signals corresponding to the vibrations are generated inductively.

Alternativ kann das Verfahren auch derart ausgestaltet sein, daß die Verschiebung eines sich aufgrund der Schlagkolben-Hübe in einer Bewegungsrichtung bewegenden Bestandteils des Schlagaggregats mittels eines Wegmeßwertgebers erfaßt wird (Anspruch 8).
Im einfachsten Fall können die Bewegungsvorgänge des Schlagkolbens selbst dadurch in entsprechende Signale umgewandelt werden, daß dieser berührungsfrei von einer Induktionsspuleneinheit umschlossen ist. Letztere ist vorzugsweise auf der von der Schlagkolbenspitze abgewandten Seite des Schlagaggregats dem Schlagkolben zugeordnet. Alternatively, the method can also be designed in such a way that the displacement of a component of the impact unit that moves in one direction of movement due to the percussion piston strokes is detected by means of a displacement transducer (claim 8).
In the simplest case, the movements of the percussion piston can itself be converted into corresponding signals in that it is enclosed by an induction coil unit without contact. The latter is preferably assigned to the percussion piston on the side of the percussion unit facing away from the percussion piston tip.

Im Rahmen der Erfindung kann das Verfahren auch derart ausgestaltet sein, daß die Beanspruchung eines Bestandteils des Schlagaggregats - die sich mit den vom Schlagkolben ausgeführten Schlägen periodisch ändert - mittels eines Kraft- oder Spannungsmeßwertgebers erfaßt wird (Anspruch 9). Zu diesem Zweck können Meßwertgeber Verwendung finden, die als Dehnmeßstreifen oder als Piezoelemente ausgebildet sind und die an ihnen auftretenden Beanspruchungszustände in Signale umwandeln.
Im einfachsten Fall sind die betreffenden Meßwertgeber derart am Gehäuse des Schlagaggregats angebracht, daß sie mit dessen durch die Schlagkoben-Hübe hervorgerufene Beanspruchung verformt werden.Within the scope of the invention, the method can also be designed in such a way that the stress on a component of the striking unit - which changes periodically with the strikes carried out by the striking piston - is recorded by means of a force or tension sensor (claim 9). For this purpose, transducers can be used which are designed as strain gauges or as piezo elements and convert the stress conditions occurring on them into signals.
In the simplest case, the relevant transducers are attached to the housing of the impact unit in such a way that they are deformed with the stress caused by the impact piston strokes.

Falls das hydraulische Schlagaggregat mit einem den Schlagkolben abstützenden Gaspolster ausgestattet ist, lassen sich geeignete Signale auch dadurch erzeugen, daß die Temperatur oder der Druck des Gaspolsters mittels eines Temperaturmeßwertgebers bzw. eines Druckwächters erfaßt wird (vgl. dazu Anspruch 10 bzw. 11).
Da das Gaspolster normalerweise auf der von der Schlagkolbenspitze abgewandten Seite des Schlagaggregats angeordnet ist, liegen die hier angesprochenen Meßwertgeber (Temperaturmeßwertgeber, Druckwächter) relativ weit vom unmittelbaren Arbeitsbereich des Schlagaggregats entfernt.
Vorzugsweise ist das Verfahren unter dem Gesichtspunkt der Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit derart weitergehend ausgestaltet, daß bei Erreichen einer vorgegebenen Signal-Gesamtzahl zumindest eine Wartungs-Anzeige generiert wird, die zumindest erkennbar macht, daß das Schlagaggregat der Wartung bedarf (Anspruch 12). Dies kann insbesondere dadurch geschehen, daß gegebenenfalls eine - beispielsweise rote - Warnlampe aufleuchtet, welche das Ende eines wartungsfreien Betriebszeitraums andeutet. If the hydraulic percussion unit is equipped with a gas cushion supporting the percussion piston, suitable signals can also be generated in that the temperature or the pressure of the gas cushion is detected by means of a temperature sensor or a pressure switch (see claims 10 and 11, respectively).
Since the gas cushion is normally arranged on the side of the percussion unit facing away from the percussion piston tip, the sensors (temperature sensors, pressure monitors) mentioned here are located relatively far from the immediate working area of the percussion unit.
From the point of view of operational safety and economy, the method is preferably further developed such that when a predetermined total number of signals is reached, at least one maintenance display is generated which at least makes it recognizable that the striking unit requires maintenance (claim 12). This can be done in particular if a warning lamp, for example red, lights up, which indicates the end of a maintenance-free operating period.

In Abhängigkeit von der jeweils aktuellen Signal-Gesamtzahl können zeitlich nacheinander jedoch auch mehrere Vorwarn-Anzeigen generiert werden, die erkennbar machen, daß Teilabschnitte des durch eine vorgegebene Obergrenze der Signal-Gesamtzahl definierten Wartungsintervalls erreicht worden sind (Anspruch 13).Depending on the current total number of signals however, several pre-warning displays were also generated one after the other be that make it recognizable that sections of the by a predefined upper limit of the total number of signals Maintenance intervals have been reached (claim 13).

Diese Vorwarn-Anzeigen können darin bestehen, vor Erreichen einer Obergrenze der vorgegebenen Signal-Gesamtzahl zunächst eine grüne Warnlampe und zu einem späteren Zeitpunkt eine gelbe Warnlampe aufleuchtet, die sozusagen stufenweise den aktuellen Einsatz-Zustand des Schlagaggregats erkennen lassen.These advance warning indicators can consist of reaching one Upper limit of the specified total number of signals is first a green one Warning lamp and later a yellow warning lamp lights up, so to speak step by step the current state of use of the impact unit.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den Ansprüchen 14 und 15.
Diese Ausführungsformen gestatten es unter anderem, die hier wesentlichen Informationen an einer Stelle verfügbar zu machen, die vom Schlagaggregat räumlich getrennt liegt.Further advantageous embodiments of the method result from claims 14 and 15.
These embodiments make it possible, among other things, to make the essential information available here at a location which is spatially separated from the striking unit.

Die für die Bereitstellung - d.h. insbesondere für die Gewinnung, Aufsummierung und Speicherung - der Signale benötigte elektrische Energie kann durch Batterien oder Akkus erzeugt werden. Die betreffenden Energieeinheiten sollten dabei mit einer Ladungsanzeige ausgestattet sein, um Störungsfälle auszuschließen.
Das Verfahren kann jedoch auch in der Weise ausgestaltet sein, daß die elektrische Energie für die Bereitstellung der Signale mittels des Fluids erzeugt wird, welches auch den Schlagkolben antreibt (Anspruch 16). Zu diesem Zweck kann insbesondere eine Elektro-Energieeinheit vorgesehen sein, die einen Hilfs-Hydraulikmotor mit davon angetriebenem Generator und einen diesem nachgeschalteten Elektrospeicher aufweist. The electrical energy required for the provision - ie in particular for the extraction, summation and storage - of the signals can be generated by batteries. The relevant energy units should be equipped with a charge indicator to rule out malfunctions.
However, the method can also be designed in such a way that the electrical energy for providing the signals is generated by means of the fluid which also drives the percussion piston (claim 16). For this purpose, in particular an electrical energy unit can be provided which has an auxiliary hydraulic motor with a generator driven by it and an electrical store connected downstream of the latter.

Alternativ kann die elektrische Energie für die Bereitstellung der Signale auch mittels eines Generators erzeugt werden, der aufgrund der von den Schlagkolben-Hüben ausgelösten Bewegungsvorgänge wirksam wird und dem ein Elektrospeicher nachgeschaltet ist (Anspruch 17). Dieser selbsttätig arbeitende Generator kann hinsichtlich seines grundsätzlichen Aufbaus insbesondere dem bereits erwähnten Schwingungsmeßwertgeber entsprechen.Alternatively, the electrical energy can be used to provide the signals can also be generated by means of a generator which, on the basis of the movements triggered by the percussion piston strokes are effective is and an electrical storage is connected downstream (claim 17). This automatically working generator can with regard to its basic structure especially the one already mentioned Vibration sensors correspond.

Die gestellte Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst.
Diese kann - gemäß Anspruch 19 - mit einem Sensor ausgestattet sein, der aufgrund der Schlagkolben-Bewegungen auftretende physikalische Vorgänge in Signale umwandelt.The object is further achieved by a device with the features of claim 18.
This can - according to claim 19 - be equipped with a sensor which converts physical processes occurring as a result of the percussion piston movements into signals.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind mit den Ansprüchen 20 bis 29 angesprochen.Further advantageous embodiments of the device for Implementation of the method are with claims 20 to 29 addressed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1: schematisiert ein als Hydraulikbagger ausgebildetes Trägergerät, an dem ein hydraulisches Schlagaggregat in Gestalt eines Hydraulikhammers anstellbar angebracht ist,
Fig. 2: schematisiert den grundsätzlichen funktionalen Aufbau des Erfindungsgegenstands,
Fig. 3a,b: ein Schaltschema des Schaltaggregats mit einem der Druckleitung zugeordneten Druckwächter bzw. als Zeitdiagramm die vom Druckwächter erzeugte Signalfolge,
Fig. 4a,b: ein Teilschema entsprechend Fig. 3a mit einem der Umsteuerleitung zugeordneten Druckwächter bzw. als Zeitdiagramm die vom Druckwächter erzeugte Signalfolge,
Fig. 5a,b: ein Teilschema entsprechend Fig. 3a mit einem einem Gaspolster zugeordneten Druckwächter bzw. als Zeitdiagramm die vom Druckwächter erzeugte Signalfolge,
Fig. 6a,b: ein Teilschema entsprechend Fig. 3a mit einem einem Gaspolster zugeordneten Temperaturmeßwertgeber bzw. als Zeitdiagramm die vom Temperaturmeßwertgeber erzeugte Signalfolge,
Fig. 7a,b: ein Teilschema entsprechend Fig. 3a mit einem mit dem Schlagkolben zusammenwirkenden Wegmeßwertgeber bzw. als Zeitdiagramm die vom Wegmeßwertgeber erzeugte Signalfolge,
Fig. 8a,b: schematisiert die Darstellung eines Hydraulikhammers mit einem Schwingungsmeßwertgeber bzw. als Zeitdiagramm die vom Schwingungsmeßwertgeber erzeugte Signalfolge,
Fig. 9a,b: eine schematische Darstellung eines Hydraulikhammers mit einem Dehnmeßstreifen bzw. als Zeitdiagramm die vom Dehnmeßstreifen erzeugte Signalfolge,
Fig. 10a,b: eine schematische Darstellung eines Hydraulikhammers mit einem Schallpegel-Meßwertgeber in Form eines Mikrophons bzw. als Zeitdiagramm die zugehörige Signalfolge,
Fig. 11a,b: eine schematische Darstellung eines Hydraulikhammers mit einem Beschleunigungsmeßwertgeber bzw. als Zeitdiagramm die zugehörige Signalfolge,
Fig. 12: eine schematische Darstellung eines Hydraulikhammers nebst Beschleunigungsmeßwertgeber und einem Generator zur Erzeugung der elektrischen Energie sowie weiteren Einrichtungen,
Fig. 13: schematisiert den Aufbau einer elektrischen Energieversorgung unter Verwendung eines Hilfs-Hydraulikmotors.

The invention is explained in detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawing.
Show it:

Fig. 1: schematically shows a carrier device designed as a hydraulic excavator, on which a hydraulic impact unit in the form of a hydraulic hammer is adjustably attached,
Fig. 2: schematizes the basic functional structure of the subject matter of the invention,
3a, b: 1 shows a circuit diagram of the switching unit with a pressure switch assigned to the pressure line or, as a time diagram, the signal sequence generated by the pressure switch,
4a, b: 3a with a pressure switch assigned to the changeover line or, as a time diagram, the signal sequence generated by the pressure switch,
5a, b: 3a with a pressure switch assigned to a gas cushion or as a time diagram the signal sequence generated by the pressure switch,
6a, b: 3 a with a temperature sensor assigned to a gas cushion or, as a time diagram, the signal sequence generated by the temperature sensor,
7a, b: 3a with a displacement sensor interacting with the percussion piston or as a time diagram the signal sequence generated by the displacement sensor,
8a, b: schematically shows a hydraulic hammer with a vibration sensor or as a time diagram the signal sequence generated by the vibration sensor,
9a, b: 1 shows a schematic illustration of a hydraulic hammer with a strain gauge or, as a time diagram, the signal sequence generated by the strain gauge,
10a, b: 1 shows a schematic illustration of a hydraulic hammer with a sound level sensor in the form of a microphone or the associated signal sequence as a time diagram,
11a, b: 1 shows a schematic illustration of a hydraulic hammer with an acceleration sensor or the associated signal sequence as a time diagram,
Fig. 12: 1 shows a schematic representation of a hydraulic hammer together with an acceleration sensor and a generator for generating the electrical energy and further devices,
Fig. 13: schematizes the structure of an electrical power supply using an auxiliary hydraulic motor.

Der in Fig. 1 dargestellte Hydraulikbagger 1 weist eine Versorgungseinheit 2 mit einem nicht dargestellten Dieselmotor und einer davon angetriebenen Hydraulikpumpe (vgl. dazu Fig. 3a) auf; diese ist in an sich bekannter Weise an einen Hydraulikhammer 3 angeschlossen, der seinerseits anstellbar an dem Ausleger 4 des Hydraulikbaggers mit zwei Auslegerarmen 4a, 4b gehalten ist. Der Auslegerarm 4b trägt seinerseits eine schwenkbare Anschlußkonsole 5, an der ein Tragelement 6- ausgebildet als Traggehäuse oder als Tragrahmen - befestigt ist. An diesem stützt sich der Hydraulikhammer 3 über sein Gehäuse 3a ab. The hydraulic excavator 1 shown in FIG. 1 has one Supply unit 2 with a diesel engine and not shown a hydraulic pump driven by it (cf. FIG. 3a); this is in a manner known per se to a hydraulic hammer 3 connected, which in turn is employable on the boom 4 of the Hydraulic excavator with two boom arms 4a, 4b is held. The cantilever arm 4b in turn carries a pivotable Connection console 5, on which a support member 6- formed as Support housing or as a support frame - is attached. This is supported the hydraulic hammer 3 from its housing 3a.

Unter der Einwirkung des von der Versorgungseinheit 2 gelieferten Fluids wirkt der Hydraulikhammer 3 auf ein als Meißel 7 ausgebildetes Werkzeug ein, wobei die vom Hydraulikhammer ausgehende Bewegungsenergie in Schlagenergie umgesetzt wird.Under the influence of that supplied by the supply unit 2 The hydraulic hammer 3 acts in fluid form on a chisel 7 Tool, with the one coming from the hydraulic hammer Kinetic energy is converted into impact energy.

Oberhalb des Tragelements 6 ist ein Anzeigeelement A angeordnet, welches unter anderem Informationen über die Betriebsdauer und den Einsatz-Zustand des Hydraulkhammers 3 erkennbar macht.
Der Hydraulikhammer weist einen Sensor S zur Erzeugung von Signalen auf, die in dem Anzeigeelement A fortlaufend aufsummiert, als Gesamtzahl gespeichert und erkennbar gemacht werden.A display element A is arranged above the support element 6, which among other things makes information about the operating time and the operational state of the hydraulic hammer 3 recognizable.
The hydraulic hammer has a sensor S for generating signals which are continuously added up in the display element A, stored as a total number and made recognizable.

Fig. 2 zeigt schematisiert in weiteren Einzelheiten den Ablauf und das Zusammenwirken der Vorgänge, die schließlich zu einer Aussage über die Betriebsdauer und den Einsatz-Zustand des Hydraulikhammers 3 führen.
Danach werden die anläßlich des Betriebs des Hydraulikhammers 3 auftretenden Vorgänge vom Sensor S in Signale umgewandelt, in einem Zähl- und Speicherelement ZS hinsichtlich ihrer Gesamtzahl fortlaufend aufsummiert sowie als Gesamtzahl gespeichert, wobei die jeweils aktuelle Gesamtzahl der Signale über die auf den Einsatz-Zustand des Hydraulikhammers hinweisende Anzeige A erkennbar gemacht wird.
Die für die Bereitstellung der Signale und der daraus abgeleiteten Informationen erforderliche elektrische Energie wird durch einen Elektrospeicher E zur Verfügung gestellt.
Erforderlichenfalls können die mittels des Zähl- und Speicherelements ZS gewonnenen Informationen drahtlos an eine Auswertung AW übermittelt werden. 2 schematically shows in further details the sequence and the interaction of the processes which ultimately lead to a statement about the operating time and the operating state of the hydraulic hammer 3.
Thereafter, the processes occurring during the operation of the hydraulic hammer 3 are converted into signals by the sensor S, continuously summed up in a counting and storage element ZS with respect to their total number, and stored as a total number, the current total number of signals relating to the operating state of the Hydraulic hammer indicative display A is made recognizable.
The electrical energy required for the provision of the signals and the information derived therefrom is made available by an electrical store E.
If necessary, the information obtained by means of the counting and storage element ZS can be transmitted wirelessly to an evaluation AW.

Grundsätzlich ist der Sensor S derart angeordnet und ausgebildet, daß während der einzelnen, zeitlich aufeinanderfolgenden Betriebsabschnitte des Hydraulikhammers 3 Signale erzeugt werden, deren Anzahl zu den vom Schlagkolben des Hydraulikhammers in einer Bewegungsrichtung ausgeführten Hüben proportional ist. Der Sensor erfaßt also Vorgänge oder Zustände bzw. Zustandsänderungen, welche durch die Schlagkolben-Bewegungen ausgelöst werden, und bildet diese Vorgänge, Zustände oder Zustandsänderungen in Signalform ab. Durch Aufsummieren der einzelnen, zeitlich aufeinanderfolgenden Signale läßt sich eine Aussage über die aktive Betriebsdauer gewinnen, aus welcher - im Hinblick auf vorgegebene Wartungsintervalle - Informationen über den Einsatzzustand des Hydraulikhammers 3 abgeleitet werden können. Diese Informationen lassen sich über die Anzeige A erkennbar machen und gegebenenfalls drahtlos der Auswertung AW zuführen.
Die Anzeige A kann dabei derart aufgebaut sein, daß nach Erreichen einer vorgegebenen Signal-Gesamtzahl zumindest eine Wartungs-Anzeige generiert wird, welche das Erreichen des Endes eines wartungsfreien Betriebsdauerzeitraums erkennbar macht.
Darüber hinaus kann die Anzeige auch derart beschaffen sein, daß sie in Abhängigkeit von der jeweils aktuellen Signal-Gesamtzahl zeitlich nacheinander mehrere Vorwarn-Anzeigen generiert, die stufenweise die Annäherung an das Ende eines Wartungsintervalls andeuten.Basically, the sensor S is arranged and designed such that 3 signals are generated during the individual, chronologically successive operating sections of the hydraulic hammer, the number of which is proportional to the strokes carried out by the percussion piston of the hydraulic hammer in one direction of movement. The sensor therefore detects processes or states or changes in state which are triggered by the percussion piston movements and maps these processes, states or changes in state in signal form. By summing up the individual signals that follow one another in time, a statement about the active operating time can be obtained, from which information regarding the operating state of the hydraulic hammer 3 can be derived with regard to predetermined maintenance intervals. This information can be identified on the display A and, if necessary, fed to the evaluation AW wirelessly.
The display A can be constructed in such a way that, after reaching a predetermined total number of signals, at least one maintenance display is generated, which makes it possible to recognize the end of a maintenance-free operating period.
In addition, the display can also be designed in such a way that it generates several prewarning displays one after the other depending on the current total number of signals, which gradually indicate the approach to the end of a maintenance interval.

Ausweislich der Darstellung in Fig. 3a weist der Hydraulikhammer 3 neben den noch zu beschreibenden Leitungen sowie Antriebs- und Steuerungselementen das bereits erwähnte Gehäuse 3a auf, in dem ein Schlagkolben 8 in Längsrichtung hin- und herbeweglich gehalten ist. Dieser weist im Zylinderraum des Gehäuses 3a liegend zwei Kolbenbunde 8a und 8b auf, welche durch eine Umfangsnut 8c voneinander getrennt sind. As shown in FIG. 3a, the hydraulic hammer 3 in addition to the lines to be described as well as drive and Control elements on the already mentioned housing 3a, in which a percussion piston 8 is held back and forth in the longitudinal direction. This has two lying in the cylinder space of the housing 3a Piston collars 8a and 8b, which by a circumferential groove 8c are separated from each other.

Die nach außen gerichtete Kolbenfläche K1 und K2 des Kolbenbundes 8b bzw. 8a begrenzt mit dem Gehäuse 3a einen hinteren und vorderen Zylinderraumabschnitt 3b bzw. 3c. Die Kolbenfläche K1 ist dabei kleiner bemessen als die Kolbenfläche K2.The outward piston surface K1 and K2 of the piston collar 8b and 8a delimit rear and front with the housing 3a Cylinder chamber section 3b or 3c. The piston area K1 is smaller dimensioned as the piston surface K2.

Außerhalb des Gehäuses 3a geht der Schlagkolben 8 in eine Kolbenspitze 8d über, welcher der Meißel 7 gegenüberliegt. Die Bewegung des Schlagkolbens 8 in Richtung des Arbeitshubs ist durch einen Pfeil 8e angedeutet.Outside the housing 3a, the percussion piston 8 goes into a Piston tip 8d over which the chisel 7 is opposite. The Movement of the percussion piston 8 in the direction of the working stroke is complete an arrow 8e indicated.

Die in Rede stehende Darstellung zeigt den Hydraulikhammer 3 in einem Zustand unmittelbar nach Auftreffen des Schlagkolbens 8 auf den Meißel 7.The illustration in question shows the hydraulic hammer 3 in a state immediately after the impact piston 8 strikes the chisel 7.

Die Steuerung für die Umschaltung der Bewegung des Schlagkolbens 8 besteht aus einem in einem Steuerventil 9 beweglichen Steuerschieber 9a, dessen kleinere Schieberfläche F1 über eine Rückstelleitung 10 ständig mit dem Arbeitsdruck (Systemdruck) beaufschlagt ist; dieser wird von einer Energiequelle in Form einer Hydraulikpumpe 11 erzeugt (die ihrerseits - wie bereits erwähnt - Bestandteil der Versorgungseinheit 2 ist).
Die kleinere Kolbenfläche K1 ist über eine Druckleitung 12, welche mit der Rückstelleitung 10 in Verbindung steht, ständig mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt. Die Einmündung 12a der Druckleitung ist bezüglich des Gehäuses 3a derart angeordnet, daß sie in jedem Fall außerhalb des Kolbenbundes 8b und somit innerhalb des vorderen Zylinderraumabschnitts 3c liegt.The control for switching over the movement of the percussion piston 8 consists of a control slide 9a movable in a control valve 9, the smaller slide area F1 of which is constantly acted upon by the working pressure (system pressure) via a return line 10; this is generated by an energy source in the form of a hydraulic pump 11 (which in turn - as already mentioned - is part of the supply unit 2).
The smaller piston area K1 is constantly pressurized with the working pressure via a pressure line 12, which is connected to the return line 10. The orifice 12a of the pressure line is arranged with respect to the housing 3a in such a way that it is in any case outside the piston collar 8b and thus inside the front cylinder space section 3c.

Die größere Schieberfläche F2 des Steuerschiebers 9a steht über eine Umsteuerleitung 13 mit dem Zylinderraum des Gehäuses 3a derart in Verbindung, daß ihre Einmündung 13a in dem dargestellten Zustand über die Umfangsnut 8c an eine drucklos gehaltene Rücklaufleitung 14 angeschlossen ist. Die Einmündung 13a und die Einmündung 14a der Rücklaufleitung liegen sich also - in Längsrichtung des Schlagkolbens 8 gesehen - in einem Abstand gegenüber, der kleiner ist als die axiale Länge der Umfangsnut 8c.The larger slide area F2 of the control slide 9a is over a Reversing line 13 with the cylinder chamber of the housing 3a in such a way Connection that its mouth 13a in the state shown via the circumferential groove 8c to a pressure-free return line 14 connected. The mouth 13a and the mouth 14a of the Return line are therefore - in the longitudinal direction of the percussion piston 8 seen - at a distance opposite, which is smaller than the axial Length of the circumferential groove 8c.

Das Steuerventil 9 ist einerseits über eine Steuerleitung 15 an die Druckleitung 12 und andererseits über eine Abflußleitung 16 nebst Tank 16a an die Rücklaufleitung 14 angeschlossen. Weiterhin steht das Steuerventil 9 über eine Wechseldruckleitung 17 mit dem hinteren Zylinderraumabschnitt 3b in Verbindung, über welchen die größere Kolbenfläche K2 gegebenenfalls mit Arbeitsdruck beaufschlagt werden kann.The control valve 9 is on the one hand via a control line 15 to the Pressure line 12 and on the other hand via a drain line 16 together with the tank 16a connected to the return line 14. It still stands Control valve 9 via an alternating pressure line 17 with the rear Cylinder chamber section 3b in connection, over which the larger Piston surface K2 may be subjected to working pressure can.

Das Steuerventil 9 kann zwei Ventilstellungen einnehmen, nämlich die dargestellte (rechte) Rückhubstellung, in welcher die größere Kolbenfläche K2 über die Wechseldruckleitung 17 und die Abflußleitung 16 druckentlastet ist, und die (linke) Arbeitshubstellung, in welcher der hintere Zylinderraumabschnitt 3b über die Druckleitung 12, die mit dieser in Verbindung stehende Steuerleitung 15 und die Wechseldruckleitung 17 mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt ist. Dieser Zustand hat zur Folge, daß der Schlagkolben 8- entgegen der von der kleineren Kolbenfläche K1 ausgehenden Rückstellkraft - einen Arbeitshub in Richtung des Pfeiles 8e ausführt.The control valve 9 can assume two valve positions, namely the shown (right) return stroke position, in which the larger Piston surface K2 via the alternating pressure line 17 and the drain line 16 is depressurized, and the (left) working stroke position in which the rear cylinder chamber section 3b via the pressure line 12, which with this related control line 15 and the Alternating pressure line 17 is subjected to the working pressure. This Condition has the consequence that the percussion piston 8- against that of the smaller piston surface K1 outgoing restoring force - one Performs working stroke in the direction of arrow 8e.

Oberhalb des hinteren Zylinderraumabschnitts 3b ist eine Kammer 18 angeordnet, die ein unter Druck stehendes Gaspolster aufnimmt. An diesem stützt sich der Schlagkolben 8 auf seiner von der Kolbenspitze 8d abgewandten Seite ab. A chamber 18 is located above the rear cylinder section 3b arranged, which receives a pressurized gas cushion. On the percussion piston 8 is supported by the piston tip 8d facing away from.

Zur Erzeugung der bereits angesprochenen Signale ist die Druckleitung 12 - vorzugsweise in der Nähe vor ihrem Eintritt in das Gehäuse 3a (vgl. dazu beispielsweise Fig. 1) mit einem Meßwertgeber in Form eines Druckwächters 19 ausgestattet. Dieser erfaßt Druckschwankungen innerhalb der Druckleitung 12 - welche durch die Schlagkolben-Bewegungen ausgelöst werden - und wandelt sie in Signale um, deren zeitlicher Verlauf in Fig. 3b angedeutet ist.
Diese Signale - deren Anzahl zu den vom Schlagkolben in einer Bewegungsrichtung ausgeführten Hüben proportional ist - können in der bereits erwähnten Weise dazu benutzt werden, Informationen über die aktuelle Betriebsdauer und den Einsatz-Zustand des Hydraulikhammers 3 zu erhalten sowie erkennbar zu machen.To generate the signals already mentioned, the pressure line 12 is preferably equipped with a transmitter in the form of a pressure monitor 19, preferably in the vicinity before it enters the housing 3a (see, for example, FIG. 1). This detects pressure fluctuations within the pressure line 12 - which are triggered by the percussion piston movements - and converts them into signals, the course of which is indicated in FIG. 3b.
These signals - the number of which is proportional to the strokes carried out by the percussion piston in one direction of movement - can be used in the manner already mentioned to obtain information about the current operating time and the operating state of the hydraulic hammer 3 and to make it recognizable.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4a ist ein Druckwächter 20 dadurch in die Steuerung für den Hydraulikhammer 3 integriert, daß er der Umsteuerleitung 13 zugeordnet ist.
Die in Fig. 4b angedeutete Ausbildung der vom Druckwächter 20 erzeugten Signale ergibt sich in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbenbundes 8b bezüglich der Einmündung 13a der Umsteuerleitung 13.
Solange die Einmündung 13a - wie dargestellt - über die Umfangsnut 8c an die Rücklaufleitung 14 angeschlossen ist, liegt an der Umsteuerleitung 13 das in Fig. 4b dargestellte untere Druckniveau an. Dieses Druckniveau erfährt erst eine Änderung, nachdem der Kolbenbund 8b die Einmündung 13a überdeckt hat und schließlich über den vorderen Zylinderraumabschnitt 3c eine Verbindung zwischen der Druckleitung 12 und der Umsteuerleitung 13 hergestellt worden ist. Der Druckwächter 20 ist somit in der Lage, in Abhängigkeit von den Schlagkolben-Hüben zu deren Anzahl proportionale Signale zu erzeugen, die entsprechend aufsummiert und ausgewertet werden können. In the embodiment according to FIG. 4a, a pressure switch 20 is integrated into the control for the hydraulic hammer 3 in that it is assigned to the changeover line 13.
The formation of the signals generated by the pressure switch 20 indicated in FIG. 4b results as a function of the position of the piston collar 8b with respect to the junction 13a of the changeover line 13.
As long as the mouth 13a - as shown - is connected to the return line 14 via the circumferential groove 8c, the lower pressure level shown in FIG. 4b is present on the reversing line 13. This pressure level only changes after the piston collar 8b has covered the opening 13a and finally a connection between the pressure line 12 and the reversing line 13 has been established via the front cylinder space section 3c. The pressure switch 20 is thus able to generate signals which are proportional to the number of strokes and which can be summed up and evaluated accordingly.

Falls der Hydraulikhammer 3 die bereits erwähnte Kammer 18 mit einem den Schlagkolben 8 abstützenden Gaspolster aufweist, kann die Erfindung auch in der Weise ausgestaltet sein, daß der Zustand des Gaspolsters mittels eines Druckwächters 21 (Fig. 5a) oder mittels eines Temperaturmeßwertgebers 22 (Fig. 6a) erfaßt und in Signale (Fig. 5b bzw. 6b) umgewandelt wird.
Die Bewegung des Schlagkolbens 8 in Richtung des Arbeitshubes (Pfeil 8e) hat zur Folge, daß der Druck - und damit auch die Temperatur - des Gaspolsters absinkt.
Im Gegensatz dazu führt die Bewegung des Schlagkolbens während des Rückhubs zu einem Druck- und Temperaturanstieg. Mittels der Meßwertgeber 21 und 22 lassen sich dementsprechend ebenfalls Signale erzeugen, deren Anzahl von den Schlagkolbenbewegungen abhängig ist.If the hydraulic hammer 3 has the above-mentioned chamber 18 with a gas cushion supporting the percussion piston 8, the invention can also be designed in such a way that the state of the gas cushion by means of a pressure switch 21 (FIG. 5a) or by means of a temperature sensor 22 (FIG. 6a) is detected and converted into signals (Fig. 5b or 6b).
The movement of the percussion piston 8 in the direction of the working stroke (arrow 8e) has the consequence that the pressure - and thus also the temperature - of the gas cushion drops.
In contrast, the movement of the percussion piston during the return stroke leads to an increase in pressure and temperature. Accordingly, signals can also be generated by means of the sensors 21 and 22, the number of which depends on the movements of the percussion piston.

Die Fig. 7a und 7b beziehen sich auf eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Verschiebung eines sich aufgrund der Schlagkolben-Hübe in einer Bewegungsrichtung bewegenden Bestandteils des Hydraulikhammers 3 mittels eines Wegmeßwertgebers erfaßt wird. Dieser Wegmeßwertgeber ist als induktiv arbeitende Tauchspule 23 ausgebildet, welche einen Bestandteil der Kammer 18 bildet und dort den Schlagkolben 8-abhängig von dessen Stellung innerhalb des Gehäuses 3a - mehr oder weniger umschließt.
Die Relativbewegungen des Schlagkolbens bezüglich der Tauchspule 23 lösen sich zeitlich ändernde Induktionsvorgänge aus, deren zeitlicher Verlauf in Fig. 7b dargestellt ist.
Diese Induktionsvorgänge können erfindungsgemäß dazu ausgenutzt werden, Informationen über die aktuelle Betriebsdauer des Hydraulikhammers 3 und über dessen Einsatz-Zustand zu gewinnen. 7a and 7b relate to an embodiment of the invention, in which the displacement of a component of the hydraulic hammer 3 which moves in one direction of movement due to the percussion piston strokes is detected by means of a displacement transducer. This displacement transducer is designed as an inductively operating plunger 23, which forms part of the chamber 18 and there more or less encloses the percussion piston 8 depending on its position within the housing 3a.
The relative movements of the percussion piston with respect to the plunger coil 23 trigger induction processes which change over time, the course of which is shown in FIG. 7b.
According to the invention, these induction processes can be used to obtain information about the current operating time of the hydraulic hammer 3 and about its operating state.

Die Erfindung kann auch in der Weise ausgestaltet sein, daß durch die Schlagkolben-Hübe hervorgerufene Bewegungen mittels eines Schwingungsmeßwertgebers erfaßt und in entsprechende Signale umgewandelt werden.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8a, b weist der Schwingungsmeßwertgeber 24 als wesentliche Bestandteile einen federnd gehaltenen Schwingkörper 24a auf, der nach Art einer seismischen Masse zwischen zwei Tauchspulen 24b und 24c Pendelbewegungen ausführen kann; diese führen zu Induktionsvorgängen, deren zeitlicher Verlauf aus Fig. 8b ersichtlich ist. Die Pendelbewegungen des Schwingkörpers 24a relativ zu den Tauchspulen 24b und 24c werden durch die Erschütterungen hervorgerufen, welche aufgrund der Schlagkolben-Hübe auftreten. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schwingungsmeßwertgeber 24 oberhalb des Hydraulikhammers 3 als Einheit an der Anschlußkonsole 5 befestigt.
Selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung auch eine andersartige Anordnung Verwendung finden; insbesondere kann der Schwinungsmeßwertgeber 24 innerhalb des Tragelements 6 unmittelbar am Gehäuse 3a des Hydraulikhammers oder auch am Tragelement 6 selbst angebracht sein.The invention can also be designed in such a way that movements caused by the percussion piston strokes are detected by means of a vibration sensor and converted into corresponding signals.
In the embodiment according to FIGS. 8a, b, the vibration transducer 24 has, as essential components, a resiliently held oscillating body 24a which, in the manner of a seismic mass, can carry out oscillating movements between two moving coils 24b and 24c; these lead to induction processes, the temporal course of which can be seen from FIG. 8b. The oscillating movements of the oscillating body 24a relative to the plunger coils 24b and 24c are caused by the vibrations which occur due to the percussion piston strokes. In the illustrated embodiment, the vibration transducer 24 is attached above the hydraulic hammer 3 as a unit on the connection bracket 5.
Of course, a different type of arrangement can also be used within the scope of the invention; in particular, the vibration transducer 24 can be mounted directly on the housing 3a of the hydraulic hammer within the support element 6 or also on the support element 6 itself.

Die Darstellungen gemäß Fig. 9a, b beziehen sich auf eine erfindungsgemäße Ausgestaltung, bei welcher die Beanspruchung eines Bestandteils des Hydraulikhammers - die sich mit den vom Schlagkolben ausgeführten Schlägen periodisch ändert - mittels eines Spannungsmeßwertgebers erfaßt und in Signale umgewandelt wird. 9a, b relate to a Design according to the invention, in which the stress a component of the hydraulic hammer - which are in line with those of Percussion piston periodically changes blows - by means of a Voltage sensor is detected and converted into signals.

Zu diesem Zweck ist an dem Gehäuse 3a des Hydraulikhammers 3 ein Dehnmeßstreifen 25 befestigt. Dieser erfährt in Abhängigkeit von der Beanspruchung des Gehäuses 3a periodisch elastische Verformungen, aus denen sich Signale der dargestellten Art gewinnen lassen. Abweichend von der dargestellten Ausführungsform kann der hier angesprochene Spannungsmeßwertgeber auch aus mehreren zusammengeschalteten Dehnmeßstreifen aufgebaut sein.
Anstelle des zumindest einen Dehnmeßstreifens kann auch ein Kraftmeßwertgeber eingesetzt werden, der als Meßfühler zumindest ein Piezoelement aufweist.
Dieser Kraftmeßwertgeber kann beispielsweise derart angeordnet sein, daß die zugehörigen Piezoelemente oberhalb des Gehäuses 3a zwischen diesem und dem Flansch 6a für die Befestigung des Tragelements 6 spielfrei befestigt sind.For this purpose, a strain gauge 25 is attached to the housing 3a of the hydraulic hammer 3. Depending on the stress on the housing 3a, this periodically experiences elastic deformations from which signals of the type shown can be obtained. In a departure from the embodiment shown, the voltage transducer mentioned here can also be constructed from a plurality of strain gauges connected together.
Instead of the at least one strain gauge, a force transducer can also be used, which has at least one piezo element as a sensor.
This force transducer can, for example, be arranged such that the associated piezo elements above the housing 3a are fastened between the housing and the flange 6a for the fastening of the support element 6 without play.

Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung geeigneter Signale besteht darin, das in Abhängigkeit von den Schlagkolben-Hüben unterschiedliche Geräuschniveau zu erfassen.
Dieses Geräuschniveau weist jeweils einen kurzzeitigen Spitzenwert auf, falls der Schlagkolben nebst Meißel 7 auf das zu bearbeitende Material auftrifft.Another possibility for generating suitable signals is to record the different noise levels depending on the percussion piston strokes.
This noise level has a short-term peak value if the percussion piston and chisel 7 strike the material to be processed.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10a, b ist der Schallpegel-Meßwertgeber als Mikrophon 26 ausgebildet, welches unterhalb des Flansches 6a zwischen dem Tragelement 6 und dem Gehäuse 3a des Hydraulikhammers angeordnet ist.
Durch geeignete Ausgestaltung des Mikrophons 26 oder Nachschalten eines Filters kann sichergestellt werden, daß jeweils nur beim Aufschlag auf das zu bearbeitende Material die in Fig. 10b angedeuteten impulsartigen Signale erzeugt werden, deren Anzahl mit derjenigen der Kolbenschläge übereinstimmt. In the embodiment according to FIGS. 10a, b, the sound level transmitter is designed as a microphone 26, which is arranged below the flange 6a between the support element 6 and the housing 3a of the hydraulic hammer.
By means of a suitable design of the microphone 26 or by connecting a filter, it can be ensured that the impulse-like signals indicated in FIG. 10b are generated only when the material to be processed is hit, the number of which corresponds to that of the piston strokes.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11a, b ist zur Erzeugung der hier interessierenden Signale ein Beschleunigungsmeßwertgeber 27 vorgesehen.
Dieser stützt sich oberhalb des Flansches 6a an der Anschlußkonsole 5 ab; er kann im Rahmen der Erfindung jedoch auch an einer anderen geeigneten Stelle - insbesondere am Flansch 6a, am Tragelement 6 selbst oder am Gehäuse 3a des Hydraulikhammers - befestigt sein. Mittels des Beschleunigungsmeßwertgebers 27 lassen sich durch die Schlagkolben-Hübe hervorgerufene Bewegungsabläufe in Signale mit periodisch wiederkehrendem Verlauf umwandeln.In the embodiment according to FIGS. 11a, b, an acceleration sensor 27 is provided to generate the signals of interest here.
This is supported above the flange 6a on the connection bracket 5; within the scope of the invention, however, it can also be fastened at another suitable location - in particular on the flange 6a, on the support element 6 itself or on the housing 3a of the hydraulic hammer. By means of the acceleration sensor 27, motion sequences caused by the percussion piston strokes can be converted into signals with a periodically recurring course.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 werden die Signale zur Ermittlung der Betriebsdauer und der daraus abgeleiteten weiteren Informationen - wie anhand der Fig. 11a, b erläutert - mittels des Beschleunigungsmeßwertgebers 27 gewonnen.
Zusätzlich ist der Einheit bestehend aus Hydraulikhammer 3 und Tragelement 6 ein Generator zugeordnet, welcher die für die Bereitstellung der Signale und weiteren Informationen benötigte elektrische Energie erzeugt. Dieser Generator entspricht vom Aufbau her dem bereits anhand der Fig. 8a beschriebenen Schwingungsmeßwertgeber 24.
Die aufgrund der im Betrieb auftretenden Erschütterungen werden mittels des Generators 28 in elektrische Energie umgewandelt, welche von einem Elektrospeicher 29- als Bestandteil des Zähl- und Speicherelements ZS - aufgenommen wird.
Die vom Beschleunigungsmeßwertgeber 27 generierten Signale werden in der Einheit ZS aufsummiert und als Signal-Gesamtzahl gespeichert. In the embodiment according to FIG. 12, the signals for determining the operating time and the further information derived therefrom - as explained with reference to FIGS. 11a, b - are obtained by means of the acceleration sensor 27.
In addition, the unit consisting of hydraulic hammer 3 and support element 6 is assigned a generator which generates the electrical energy required for the provision of the signals and further information. The construction of this generator corresponds to the vibration transducer 24 already described with reference to FIG. 8a.
The vibrations that occur during operation are converted into electrical energy by means of the generator 28, which is received by an electrical store 29 - as a component of the counting and storage element ZS.
The signals generated by the accelerometer 27 are added up in the unit ZS and stored as the total number of signals.

Der Einheit ZS ist eine Anzeige A nachgeschaltet, die sowohl die aktuelle Signal-Gesamtzahl erkennbar macht als auch gegebenenfalls weitere Informationen betreffend den Einsatz-Zustand des Hydraulikhammers 3 vermitteln kann.
Diese weitergehenden Informationen bestehen darin, daß in Abhängigkeit von der jeweils aktuellen Signal-Gesamtzahl zeitlich nacheinander mehrere Vorwarn-Anzeigen A1 und A2 generiert werden und daß nach Erreichen einer vorgegebenen Signal-Gesamtzahl eine Wartungs-Anzeige A3 erscheint, welche das Ende eines definierten Wartungsintervalls andeutet.The unit ZS is followed by a display A, which both makes the current total number of signals recognizable and, if appropriate, can convey further information relating to the operating state of the hydraulic hammer 3.
This additional information consists of the fact that several pre-warning displays A1 and A2 are generated in succession depending on the current total number of signals and that after reaching a predetermined total number of signals, a maintenance display A3 appears which indicates the end of a defined maintenance interval .

Dem Zähl- und Speicherelement ZS ist weiterhin eine Sender-/Empfängereinheit 30 nachgeschaltet, mit der sich drahtlos entsprechende Informationen an eine Sender-/Empfängereinheit 31 übermitteln lassen; diese ist ihrerseits mit einer Auswertung AW (insbesondere einem Computer) gekoppelt.
Letztere ermöglicht nicht nur die Auswertung der gespeicherten Informationen, sondern dient auch dazu, gespeicherte Informationen durch Rückstellung auf einen gewünschten Rückstell-Wert zu beeinflussen. Diese Rückstellung wird dadurch ermöglicht, daß die von der Auswertung AW ausgehenden Befehle durch Zusammenwirken der Einheiten 31 und 30 ebenfalls drahtlos an die Einheit ZS übermittelt werden.The counting and storage element ZS is also followed by a transmitter / receiver unit 30, with which corresponding information can be transmitted wirelessly to a transmitter / receiver unit 31; this in turn is coupled with an evaluation AW (in particular a computer).
The latter not only enables the stored information to be evaluated, but also serves to influence stored information by resetting to a desired reset value. This reset is made possible by the fact that the commands emanating from the evaluation AW are also transmitted wirelessly to the unit ZS through the interaction of the units 31 and 30.

Abweichend von der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann die elektrische Energie für die Bereitstellung der Signale und der daraus abgeleiteten Informationen - wie aus Fig. 13 ersichtlich - mittels eines Hilfs-Hydraulikmotors 32 erzeugt werden, der eingangsseitig mit der Druckleitung 12 und ausgangsseitig mit der Rücklaufleitung 14 (vgl. dazu Fig. 3a) in Verbindung steht.
Der Hilfs-Hydraulikmotor 32 treibt einen Generator 33 an, dem ein Elektrospeicher 34 nachgeschaltet ist. In a departure from the previously described embodiment, the electrical energy for the provision of the signals and the information derived therefrom - as can be seen in FIG. 13 - can be generated by means of an auxiliary hydraulic motor 32 which is connected on the input side to the pressure line 12 and on the output side by the return line 14 ( see Fig. 3a) in connection.
The auxiliary hydraulic motor 32 drives a generator 33, which is followed by an electrical store 34.

Die in Rede stehende Anordnung ermöglicht es also, die elektrische Energie mittels des Fluids zu erzeugen, welches auch den Schlagkolben antreibt.The arrangement in question thus enables the electrical To generate energy by means of the fluid, which also Drives percussion piston.

Dabei kann der Elektrospeicher 34 als eigenständiges Element beispielsweise mit der Einheit ZS gekoppelt oder - wie in Fig. 12 dargestellt - als Teil 29 in diese integriert sein.The electrical storage 34 can be a separate element for example coupled to the unit ZS or - as in FIG. 12 shown - be integrated into this as part 29.

Claims

Method for determining the operating time and the operating status of a hydraulic impact unit, in particular a hydraulic hammer (3), with a percussion piston (8) which - guided in a housing (3a) - alternately a working stroke in the direction of impact under the action of a control (9) ( 8e) and executes a return stroke,
characterized by

that signals are generated during the individual, successively operating sections of the percussion unit, the number of which is proportional to the strokes carried out by the percussion piston in one direction of movement;

that the number of signals is continuously added up and stored as a total number;

and that the current total number of signals is made recognizable, at least temporarily, in the form of a display indicating the state of use.

A method according to claim 1, characterized in that the Signals depending on at least one of the physical ones Processes - pressure, displacement, sound level, temperature, flow and Vibration - generated.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in one of the supply lines for the impact unit (3) - pressure line (12) for in the Impact unit (3) entering fluid and return line (14) for the return of the emerging fluid - occurring Pressure fluctuations or flow processes are detected.

A method according to claim 3, characterized in that the periodically occurring pressure fluctuations by means of a Pressure switch (19) can be converted into signals.

A method according to claim 3, characterized in that the periodically occurring changes in the flow rate by means of of a flow sensor can be converted into signals.

Method according to one of claims 1 to 2, characterized characterized in that the signals by means of a sound transducer (26) are generated depending on the impact piston (8) strikes occurring changes in the Sound level detected.

Method according to one of claims 1 to 2, characterized characterized by the movements of the percussion piston triggered vibration processes by means of a Vibration sensor (24) can be detected.

Method according to one of claims 1 to 2, characterized characterized in that the shift of a due to the Percussion piston strokes moving in one direction Part (8) of the impact unit (3) by means of a Travel sensor (23) is detected.

Method according to one of claims 1 to 2, characterized characterized in that the stress on a component (3a) of the percussion unit (3) - which aligns with that of the percussion piston (8) executed beats periodically changes - by means of a force or Voltage sensor (25) is detected.

Method according to one of claims 1 to 2, characterized characterized in that with the percussion piston strokes periodically changing temperature of a gas cushion (18) by means of a temperature sensor (22) is detected.

Method according to one of claims 1 to 2 and 4, characterized characterized that one with the percussion piston strokes periodically changing gas cushion pressure by means of a pressure switch (21) is converted into signals.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that after reaching a predetermined Total signal number at least one maintenance display (A3) generated which at least makes it recognizable that the striking unit (3) needs maintenance.

A method according to claim 12, characterized in that in Depends on the current total number of signals several pre-warning displays (A1, A2) are generated in succession be that make it recognizable that sections of the by a predefined upper limit of the total number of signals Maintenance intervals have been reached.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the current total number of stored signals transmitted wirelessly to an evaluation (AW) becomes.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the current total number of stored signals wirelessly by triggering a reset (AW) is influenced.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the electrical energy for the Provision (extraction, summation and storage) of the Signals are generated by means of the fluid, which also the Driving percussion piston (8).

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the electrical energy for the Provision of the signals generated by a generator (28) which is triggered by the percussion strokes Movement processes is effective and an electrical storage (29) is connected downstream.

Device for determining the operating time and the operating status of a hydraulic impact unit, in particular hydraulic hammer (3), with a percussion piston (8) which - guided in a housing (3a) - alternately a working stroke in the direction of impact under the action of a control (9) ( Arrow 8e) and executes a return stroke to carry out the method according to at least one of the preceding claims,
characterized by the following features:

a sensor (S) which generates signals during the individual, successive operating sections, the number of which is proportional to the strokes carried out by the percussion piston (8) in one direction of movement;

a counting element for the continuous summation of the generated signals;

a memory element for storing the current total number of total signals (ZS) and

a display element (A) with which the current total number of signals is made recognizable at least temporarily.

Apparatus according to claim 18, characterized in that the Sensor (S) is designed such that it due to the percussion piston movements occurring physical processes in signals converts.

Device according to one of claims 18 or 19, characterized characterized in that the pressure line (12), via which the Impact unit (3) connected to a pressure medium source (11) is, with a pressure switch (19) for detecting the in the Pressure line prevailing pressure ratios.

Device according to claim 18 or 19, characterized in that that the changeover line (13) for the control slide (9a) Control (9) has a pressure switch (20).

Device according to claim 18 or 19, characterized in that that a pressure switch (21) for detecting the pressure in one Gas cushion (18) is present on which the percussion piston (8) the side facing away from its tip (8d).

Device according to claim 18 or 19, characterized in that that a temperature sensor (22) for detecting the Temperature is present in a gas cushion (18) at which the Percussion piston (8) on the side facing away from its tip (8d) supports.

Device according to claim 18 or 19, characterized by a Inductive displacement encoder (23), the movements of the percussion piston (8) relative to the displacement sensor (23).

Device according to claim 18 or 19, characterized by a inductive vibration transducer (24) due to the percussion piston strokes detected vibrations.

Device according to claim 18 or 19, characterized in that that the impact unit (3) has at least one strain gauge (25) has, which occurs due to the percussion piston strokes mechanical stress on the impact unit is detected.

Device according to claim 18 or 19, characterized by a Sound level transmitter (26), which due to the Percussion piston strokes detected noise.

Device according to claim 18 or 19, characterized by a Acceleration sensor (27), which is due to the percussion piston strokes occurring movements recorded.

Device according to at least one of claims 18 to 28, characterized in that to generate the electrical Energy for providing the signals one after the There is an electric generator (28) working with the moving coil principle, which is followed by an electrical store (29) and so is trained that he due to the percussion piston strokes triggered movements automatically take effect.