FI91944C

FI91944C - Hydraulic impact hammer

Info

Publication number: FI91944C
Application number: FI913311A
Authority: FI
Inventors: Timo Sippus; Seppo Jurvanen
Original assignee: Bretec Oy
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1991-07-09
Publication date: 1994-09-12
Also published as: FI91944B; DE69221788T2; EP0522344B1; JPH05185380A; ES2104773T3; FI913311A; EP0522344A2; JPH0777709B2; FI913311A0; EP0522344A3; DE69221788D1

Description

, 91944, 91944

HYDRAULINEN ISKUVASARAHYDRAULIC IMPACT HAMMER

Tåmå keksinto kohdistuu hydrauliseen iskuvasaraan, erityi-sesti iskuvasaran runkorakenteeseen, jossa iskuvasaran måntåå ohjaava runko-osa on erotettu iskuvasaran iskuosaa ympåroivåstå runko-osasta niin, ettå estetåån iskuosasta heijastuvan jannitysaallon eteneminen vasaran muihin osiin.This invention relates to a hydraulic hammer, and more particularly to a body structure of a hammer in which the body portion guiding the piston of the hammer is separated from the body portion surrounding the impact portion of the hammer so as to prevent further impact from the impact portion.

Iskuvasarat jaetaan mm. kåyttovoimansa perusteella kahteen osaan, pneumaattisiin ja hydraulisiin iskuvasaroihin. Pneu-maattiset iskuvasarat ovat teholtaan hydraulisia isku-vasaroita olennaisesti pienempiå. Samoin pneumaattiset iskuvasarat ovat tavallisesti kåsikayttoisiå, kun taas hydraulisia iskuvasaroita kaytetåån tavallisimmin erilaisiin koneisiin liitettyinå. Kuitenkin myos pneumaattisissa iskuvasaroissa iskuosasta heijastuu jånnitysaalto muihin osiin. Jo DE-patentissa 805268 on esitetty eras ratkaisu tåmån jånnitysaallon vaikutuksen pienentåmiseksi. DE-paten-tissa 805268 iskuosan ohjausrengas on valmistettu elastisesta materiaalista. Edelleen iskuosaa tukeva holkki on tehty vaimentavasta materiaalista. Vastaavanlainen rakenne on esitetty DE-patentissa 805748.Impact hammers are divided into e.g. based on its driving force into two parts, pneumatic and hydraulic impact hammers. Pneumatic impact hammers are substantially less powerful than hydraulic impact hammers. Similarly, pneumatic hammers are usually hand-operated, while hydraulic hammers are most commonly used in conjunction with various machines. However, even in pneumatic impact hammers, a tension wave is reflected from the impact part to other parts. DE patent 805268 already discloses a solution for reducing the effect of this tension wave. In the DE patent 805268, the guide ring of the impact part is made of an elastic material. Furthermore, the sleeve supporting the impact part is made of a damping material. A similar structure is disclosed in DE patent 805748.

SE-kuulutusjulkaisun 366239 mukaisessa pneumaattisessa iskuvasarassa måntåå ohjaava osa ja iskuosaa ohjaava osa on liitetty toisiinsa vaimennuselementin vålityksellå ja tåmå yhdistelmå on edelleen liitetty vasaran suojakoteloon. Tålloin kuitenkin syntyy molemmilla osilla mekaaninen kosketus suojakoteloon. SE-kuulutusjulkaisussa 460349 pneumaattisen iskuvasaran måntåå liikutetaan jousta vasten, jolloin månnån liike ei ole hallittu. Tålloin tarvitaan toinen jousi vaimentamaan hallitsematonta månnån liikettå. Vaimennus on siten mahdollista vain aksiaalisuunnassa.In the pneumatic impact hammer according to SE publication 366239, the piston control part and the impact part control part are connected to each other via a damping element, and this combination is further connected to the hammer housing. In this case, however, both parts make mechanical contact with the protective housing. In SE publication 460349, the piston of a pneumatic hammer is moved against a spring, in which case the movement of the piston is not controlled. In this case, a second spring is required to dampen the uncontrolled movement of the piston. Damping is thus only possible in the axial direction.

Hydraulisten iskuvasaroiden tunnetuissa rakenneratkaisuissa . iskuvasaran runko-osat, joihin kuuluvat mm. hydraulinesteen * ohjausventtiilisto venttiilipesineen, måntå ja måntåå ohjaava osa, erilaiset tiivisterenkaat ja iskuosaa ohjaava 2 91944 osa, on liitetty kiinteåsti toisiinsa joko pitkilla sideruuveilla tai useammalla lyhyemmållå pultilla. Nåin saatu rakenne on edelleen vaimennuselementtien avulla jousitettu iskuvasaran ympårillå olevaan koteloon. Runko-osien liittåmisestå toisiinsa aiheutuu erilaisia suuria rasituksia koko iskuvasaraan. Tålloin tulee vaimennettavaksi suuret massat, joista aiheutuu suuria kuormituksia eri runko-osille ja varsinkin runko-osien liitoselimille. Samoin iskuvasaran runko-osien liitospinnat liukuvat kåytossa toisiinsa nåhden ja nåin joutuvat alttiiksi kulumiselle. Edelleen iskuosasta tuleva heijastuva jånnitysaalto iskee runkorakenteeseen, mikå aiheuttaa ylimååråisiå rasituksia muihin runko-osiin samoin kuin tårinaå ja melua. Sideruuvien kåytto runko-osien liitoseliminå aiheuttaa lisåksi muodonmuutoksia runko-osiin ja tekee iskuvasaran huollon hankalaksi, koska toisiinsa liitetyt runko-osat pitåå purkaa.In known structural solutions for hydraulic impact hammers. hammer body parts, including e.g. the hydraulic fluid * control valve with valve seat, the piston and piston control part, the various sealing rings and the impact control part 2 91944 are fixedly connected to each other either with long tie screws or with several shorter bolts. The structure thus obtained is further suspended by means of damping elements in a housing around the impact hammer. The connection of the body parts to each other causes various high loads on the entire impact hammer. This dampens large masses, which place heavy loads on the various body parts and, in particular, on the connecting members of the body parts. Likewise, the connecting surfaces of the body parts of the hammer slide in relation to each other in use and are thus subject to wear. Furthermore, the reflected tension wave from the impact part strikes the frame structure, which causes additional stresses on other frame parts as well as vibration and noise. The use of tie screws in the connecting members of the body parts also causes deformations in the body parts and makes the maintenance of the hammer difficult, as the connected body parts have to be disassembled.

FI-patenttihakemuksen 763586 mukaisessa hydraulisessa porakoneessa koneen rungossa olevan olakkeen toisen påån ja koneen rungon våliin on muodostettu renkaanmuotoinen, hydraulinesteellå tåytetty kammio, vastinrengas, jonka avulla tyokalusta heijastuva våråhtely vaimennetaan. Vai'mennusosana toimiva vastinrengas on yksiosaisen vasaraosan sisållå, jolloin vastinrenkaan liukupinnat ovat aina metallisessa kosketuksessa toisiinsa. DE-hakemus-julkaisun 2648389 ratkaisu on samankaltainen FI-patentti-hakemuksen 763586 kanssa. Erona on, ettå tyokalun ympårille on muodostettu hydraulinen kammio. Tållå kuitenkin aikaansaadaan vaimennus ainoastaan tyhjåiskussa. Tåssåkin ratkaisussa sekå måntåa ohjaava osa ettå tyokalua ohjaava osa on yhdistetty toisiinsa niin, ettå niiden vålille muodostuu metallinen kosketus. Nåin myos tyokalusta heijastuva jånnitysaalto pååsee suoraan hydrauliosaan saakka.In the hydraulic drilling machine according to FI patent application 763586, an annular chamber filled with hydraulic fluid, a counter ring, is formed between the other end of the shoulder in the machine body and the machine body, by means of which the vibration reflected from the tool is damped. The mating ring, which acts as a damping part, is inside a one-piece hammer part, whereby the sliding surfaces of the mating ring are always in metal contact with each other. The solution of DE application publication 2648389 is similar to FI patent application 763586. The difference is that a hydraulic chamber is formed around the tool. However, this only provides damping in the event of a vacuum. In this solution, too, both the piston-guiding part and the tool-guiding part are connected to each other so that a metallic contact is formed between them. This also allows the tension wave reflected from the tool to reach the hydraulic section directly.

GB-patentin 1587611 mukaisessa ratkaisussa iskuosan ja hydrauliosan vålille muodostuu liukupintojen kautta 3 91944 metallinen kosketus, vaikka iskuosa ja hydrauliosa on sinånså vaimennettu toisiinsa nåhden jousen avulla. Talloin myos iskuosaan kohdistuvat taivutusvoimat vålittyvåt hydrauliosaan eikå GB-patentin 1587611 mukaisessa laitteessa siten tapahdu vaimennusta radiaalisuunnassa.In the solution according to GB patent 1587611, a metal contact 3 91944 is formed between the impact part and the hydraulic part via the sliding surfaces, although the impact part and the hydraulic part are in themselves damped by a spring relative to each other. In this case, the bending forces on the impact part are also transmitted to the hydraulic part and thus in the device according to GB patent 1587611 there is no damping in the radial direction.

Esillå olevan keksinnon tarkoituksena on aikaansaada entistå toimintavarmempi ja yksinkertaisempi hydraulisen iskuvasaran runkorakenne, jossa iskuvasaran måntåå ohjaava osa on erotettu iskuvasaran iskuosaa ohjaavasta osasta ja jossa nåmå molemmat osat on edullisesti erikseen vaimennettu iskuvasaran koteloon nåhden. Keksinndn olennaiset tunnusmerkit selviåvåt oheisista patenttivaatimuksista.It is an object of the present invention to provide an even more reliable and simpler hydraulic hammer frame structure in which the piston guide portion of the hammer is separated from the impact portion of the hammer impact portion and in which both parts are preferably separately damped relative to the hammer housing. The essential features of the invention will become apparent from the appended claims.

Keksinnon mukaisesti iskuvasaran måntåå ohjaava osa ja iskuosaa ohjaava osa ovat yhteydesså toisiinsa vaimennus-elementtien avulla siten, ettå kumpikin erikseen on ainakin yhden, hydraulivasaran suojakoteloon liitetyn vaimennus-elementin avulla asennettu siten, ettå nåiden runko-osien vålillå ei ole olennaisesti kiinteåå metallista kosketusta. Kiinteå kosketus månnån ja iskuosan vålillå syntyy ainoastaan iskuhetkellå, jolloin måntå lyo iskuosaan.According to the invention, the piston guiding part of the impact hammer and the impact part guiding part are connected to each other by means of damping elements such that each is separately mounted by at least one damping element connected to the hydraulic hammer housing so that there is no substantially metal contact between these body parts. Fixed contact between the piston and the impact part occurs only at the moment of impact, when the piston strikes the impact part.

Keksinnon mukaisessa iskuvasarassa vaimennuselementit sallivat iskuvasaran runko-osien liikkumisen suojakotelon sisållå sekå aksiaalisesti ettå radiaalisesti kuormituksesta riippuen. Iskuosaa ohjaavan osan vaimennuselementit ottavat vastaan iskuvasaran kåyttdlaitteen aiheuttamat voimat, iskuosan heijastuvista jånnitysaalloista aiheutuvat voimat sekå voimat, jotka aiheutuvat iskuosan iskiesså pidåtin-tappien vålityksellå iskuosaa ohjaavaan osaan ns. tyhjåsså iskussa, jolloin iskuvasaran alla ei ole rikottavaa materi-aalia. Måntåå ohjaavan osan vaimennuselementit ottavat vastaan esimerkiksi iskuvasaran månnån kiihdyttåmisestå syntyvåt voimat.In the impact hammer according to the invention, the damping elements allow the body parts of the impact hammer to move inside the protective housing both axially and radially depending on the load. The damping elements of the impact part controlling part receive the forces caused by the impactor of the impact hammer, the forces caused by the reflected tension waves of the impact part and the forces caused by the impact part impinging on the so-called impact part. in an empty impact with no material to break under the hammer. The damping elements of the piston controlling part receive, for example, the forces arising from the acceleration of the piston of the hammer.

Keksinndn mukaisessa iskuvasarassa sekå måntåå ohjaavan osan ettå iskuosaa ohjaavan osan vaimennuselementit on asennettu 4 91944 edullisesti niin, ettå vaimennuselementit keskittåvåt runko-osat toisiinsa nåhden, kun ulkopuolista kuormitusta ei ole. Ulkopuolisen kuormituksen alaisena voidaan runko-osat ohjata radiaalisesti toisiinsa nåhden tarvittaessa erillisen ohjauspinnan vålityksellå. Edelleen tårinån ja melun valittyminen keksinnon mukaista iskuosaa ympåroivåån koteloon on edullisesti estetty vaimennuselementeillå, jolloin aikaansaadaan yksinkertainen ja tehokas tårinån ja melun vaimennus.In the impact hammer according to the invention, the damping elements of both the piston guide part and the impact part guide part are preferably mounted 4 91944 so that the damping elements center the body parts relative to each other when there is no external load. Under external load, the frame parts can be guided radially relative to each other, if necessary via a separate guide surface. Furthermore, the selection of vibration and noise in the housing surrounding the impact part according to the invention is preferably prevented by damping elements, whereby simple and effective vibration and noise damping is achieved.

Keksinnon mukaisessa iskuvasarassa kåytetyt vaimennus-elementit voidaan aikaansaada kiinteistå, kaasumaisista tai nestemåisistå materiaaleista. Yksinkertaisessa muodossa vaimennuselementit voidaan edullisesti valmistaa joustavasta materiaalista, kuten kumista, muovista, polyuretaanista tai vastaavista materiaaleista. Tålloin vaimennuselementit ovat muodoltaan edullisesti suoria tai kaarevia pintoja sisåltåviå.The damping elements used in the impact hammer according to the invention can be made of solid, gaseous or liquid materials. In a simple form, the damping elements can advantageously be made of a flexible material, such as rubber, plastic, polyurethane or the like. In this case, the damping elements are preferably in the form of straight or curved surfaces.

Vaimennuselementit keksinnon mukaisesti voivat lisåksi olla esimerkiksi jousimaisia, jolloin ne on valmistettu edullisesti metallista. Edelleen vaimennuselementtien vaimennus-vaikutus voidaan edullisesti aikaansaada esimerkiksi ilma-tyynyn tai magneetin aiheuttaman levitaation avulla. Vaimennusvaikutuksen aikaansaamiseksi voidaan kåyttåå myos hydraulinestettå. Keksinnon mukaisessa iskuvasarassa voivat sekå måntåå ohjaavan osan ettå iskuosaa ohjaavan osan vaimennuselementit olla joko samantyyppisiå, jolloin vaimennusvaikutus saadaan samalla tavalla, tai erityyppisiå, jolloin vaimennusvaikutuksen aikaansaamiseksi kåytetåan eri låhteitå tai materiaaleja. Edullisesti vaimennuselementit on kuitenkin asennettu siten, ettå keksinnon mukaisen iskuvasaran suojakotelon ja iskuvasaran runko-osien vålisså ei ole kuluvia osia.In addition, the damping elements according to the invention can be, for example, spring-like, in which case they are preferably made of metal. Furthermore, the damping effect of the damping elements can advantageously be achieved, for example, by means of levitation caused by an air cushion or a magnet. Hydraulic fluid can also be used to provide a damping effect. In the impact hammer according to the invention, the damping elements of both the piston guide part and the impact part guide part can be either of the same type, in which case the damping effect is obtained in the same way, or of different types, in which different sources or materials are used to provide the damping effect. Preferably, however, the damping elements are mounted so that there are no wearing parts between the protective housing of the hammer according to the invention and the body parts of the hammer.

Keksinnon mukaisesti erottamalla olennaisen joustavasti • hydraulisen iskuvasaran måntåå ohjaava osa iskuosaa ohjaa- vasta runko-osasta estetåån edullisesti iskuosasta heijas- il 5 91 944 tuvien jånnitysaaltojen samoin kuin is-iuosan taivutuksesta aiheutuvien voimien pååsy måntåå ohjaavaan osaan ja hydraulinestettå ohjaavaan venttiilistoon. Talloin månnan liikuttamiseen tarvittavaan hydraulinestettå ohjaavaan venttiilistoon kohdistuu pienemmåt ulkoiset voimat, jolloin venttiilirakenteesta voidaan tehdå yksinkertaisempi ja luotettavampi. Lisåksi månnan ohjaus ja laakerointi voidaan mitoittaa pienemmålle kuormitukselle. Rakenteesta tulee siten yksinkertaisempi ja månnan ja sylinterin kiinni-leikkautumisvaara pienenee.According to the invention, by separating the piston-guiding part of the hydraulic hammer substantially from the body part controlling the impact part, it is advantageously prevented from entering the piston-guiding tension waves reflected from the impact part In this case, the valve fluid control valve required to move the piston is subjected to smaller external forces, which makes the valve structure simpler and more reliable. In addition, the piston guide and bearing can be dimensioned for a lower load. The structure thus becomes simpler and the risk of piston and cylinder shearing is reduced.

Keksintoå selostetaan låhemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittåå eråstå keksinnon edullista sovellutusmuotoa leikattuna sivukuvantona månnan ollessa ylåasennossa, kuvio 2 esittåå kuvion 1 mukaista sovellutusmuotoa leikattuna sivukuvantona iskuvasaran lyontihetkellå, kuvio 3 esittåå eråstå toista keksinnon edullista sovellutusmuotoa leikattuna sivukuvantona, kun runko-osat on ohjattu radiaalivaimentimella.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a preferred embodiment of the invention in a cut-away side view with the piston in the upper position, Fig. 2 controlled by a radial damper.

Kuvion 1 ja 2 mukaisesti måntåå ohjaava osa 1 ja iskuosaa ohjaava osa 2 ovat erillisiå toisiinsa nåhden vålin 3 avulla. Osien 1 ja 2 vålinen yhteys on aikaansaatu siten, ettå osa 1 on elastisen, ainakin yhden vaimennuselementin 4 avulla ja osa 2 elastisen, ainakin yhden vaimennuselementin 5 avulla keskitetty ja tuettu suojakotelon 6 sisåån. Nåin måntå 7 iskee iskuosan 8 ylåpååhån edullisesti vaimennus-elementeillå 4 ja 5 aikaansaadun keskittåmisen ansiosta. Iskuosan 8 liikettå alaspåin rajoitetaan iskuosan pidåtin-tappien 9 avulla.According to Figures 1 and 2, the piston guide part 1 and the impact guide part 2 are separated from each other by means of a gap 3. The connection between the parts 1 and 2 is provided in such a way that the part 1 is centered and supported inside the protective housing 6 by means of an elastic, at least one damping element 4 and the part 2 by means of an elastic, at least one damping element 5. Thus, the piston 7 strikes the top of the impact part 8 preferably due to the concentration provided by the damping elements 4 and 5. The downward movement of the impact member 8 is limited by the impact member retaining pins 9.

Kuviossa 3 måntåå ohjaavan osan 11 ja iskuosaa ohjaavan osan 12 våliin on asennettu liitospinnan 13 vaimennuselementti 14, jolla osia 11 ja 12 ohjataan radiaalisesti myos kuormi-tuksen aikana eli iskun aikana. Kuvioon 3 on lisåksi ♦· merkitty viitenumerot osien 11 ja 12 våliselle vålille 15, måntåå ohjaavan osan 11 vaimennuselementille 16, iskuosaa 6 91944 ohjaavan osan 12 vaimennuselementille 17, osille 11 ja 12 yhteiselle suojakotelolle 18, månnalle 19, iskuosalle 20 ja iskuosan pidåtintapille 21. Kuviossa 3 esitetyt osat toimi-vat vastaavasti kuin kuvioissa 1 ja 2 mainitut vastinosat.In Fig. 3, a damping element 14 of the connecting surface 13 is mounted between the piston guide part 11 and the impact part guide part 12, by means of which the parts 11 and 12 are guided radially also during loading, i.e. during impact. In addition, Fig. 3 denotes ♦ · reference numerals for the space 15 between the parts 11 and 12, the damping element 16 for the piston guide part 11, the damping element 17 for the impact part 6 91944, the parts 11 and 12 for the common protective housing 18, the piston 19, the impact part 20 and the impact part 21. The parts shown in Fig. 3 function similarly to the counterparts mentioned in Figs. 1 and 2.

lili

Claims

1. Hydraulic impact hammer, special frame structure for a hydraulic impact hammer comprising a hydraulically driven piston (7,19) and a piston guiding part (1.11), a striking part (8,20) and a stroke controlling part (2.12) and which construction is surrounded by a protective cover (6,18), and the piston controlling part (1,11) and the striking part (2,12) are separated from each other to prevent the progression of one reflected from the striking part (8,20) chip wave, characterized in that the piston controlling part (1,11) and the impact part controlling part (2.12) are connected to each other by means of a dipping element (4,5; 14,16,17) so that both the piston controlling part ( 1,11) to which the control portion (2.12), each separately separated, has been connected to at least one damping element (4,5, -16, 17) connected to the protective cover (6, 18).

2. Impact hammer according to claim 1, characterized in that the dipping element (14) is connected with a radially directed connection surface (13) between the piston-controlling part (11) and the impact portion controlling part (12).

3. Impact hammer according to claims 1 or 2, characterized in that the damping element (4,5; 14,16,17) is made of elastic material.

4. Impact hammer according to claims 1 or 2, characterized in that the damping element (4,5, -14,16,17) is made of a metal spring. T! 9 91944

5. The impactor according to claims 1 or 2, characterized in that the damping element (4,5; 14,16,17) can be provided by means of levitation caused by a magnet.

6. The impactor according to claims 1 or 2, characterized in that the damping element (4,5; 14,16,17) can be provided with the aid of hydraulic fluid.

The impactor according to claims 1 or 2, characterized in that the damping element (4,5; 14,16,17) is an airbag.