Druckmittelbetriebene Schlagvorrichtung, insbesondere Hvdraulikhammer
Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetriebene Schlagvorrichtung, insbesondere einen Hydraulikhammer, bestehend aus einem druckmittelbetriebenen Schlagwerk mit einem unter Einwirkung einer Steuerung hin- und herbewegbaren Schlagkolben und einer Führungseinheit, an der das Schlagwerk abgestützt ist. Die Schlagvorrich¬ tung besitzt ferner ein als Druckabschaltventil (DAV) oder als Absperrventil ausgebil¬ detes Konfröllventil, welches das Schlagwerk, falls der sich aufgrund der Eirϊgangs- leistung einstellende Arbeitsdruck einen vorgebbaren Höchstwert überschreitet, selbsttätig dadurch stillsetzt, dass entweder die Druckleitung blockiert oder die Steu¬ erung in einer ihrer Endstellungen, nämlich der Arbeitshubstellung oder der Rück¬ hubstellung, festgehalten wird. Schließlich besitzt das Schlagwerk einen hydrauli¬ schen Fangpuffer zur Abbremsung des Schlagkolbens beim Überfahren einer vor¬ gebbaren Aufschlagebene.
Die eingangs genannte Vorrichtung ist aus der EP 0 934 804 A2 bekannt.
Druckmittelbetriebene Schlagvorrichtungen, die insbesondere zum Zerkleinern von Gestein, Beton oder sonstigen Baustoffen dienen, werden in den meisten Fällen als Zusatz- oder Anbaugeräte für Baumaschinen wie beispielsweise Bagger, Lader oder sonstige Trägereinheiten eingesetzt. Der Anschluss einer Schlagvorrichtung an einen Ausleger eines Hydraulikbaggers und die Versorgung der Schlagvorrichtung über - eine Druckleitung sowie eine Rücklaufleitung wird bereits in der DE 40 36 918 A1 beschrieben. Die das Schlagwerk abstützende Führungseinheit kann als Gehäuse (Hammerkasten) oder auch als Tragrahmen ausgebildet sein. Das Schlagwerk besteht aus einem Zylinder, in dem ein Schlagkolben geführt ist, einem Zylinder¬ deckel und einem Hammerunterteil, in dem der Meißel bzw. das Einsteckende über Verschleißbuchsen gelagert ist.
Der Schlagkolben ist als Differentialkolben ausgeführt, d. h. er besitzt zwei entgegen gerichtete ringförmige Antriebsflächen mit unterschiedlicher Größe. Die untere Antriebsfläche, über die bei Druckbeaufschlagung der Rückhub ausgelöst wird, ist
ständig mit einem vorgegebenen Betriebsdruck beaufschlagt. Die obere Antriebsflä¬ che, über die mittels Druckbeaufschlagung der Schlaghub ausgelöst wird, wird abhängig von der Stellung eines Steuerschiebers mit dem Betriebsdruck beauf¬ schlagt oder zum Tankdruck entlastet. Der Schlaghub ist möglich, da die obere ring¬ förmige Antriebsfläche größer ist, so dass sich bei einer Beaufschlagung mit dem Betriebsdruck eine in Schlagrichtung gerichtete resultierende Kraft ergibt. Der sich bewegende Kolben verdrängt beim sogenannten Schlaghub das von der kleinen RingantrieBsfläche verdrängte Öl in Richtung eines Raumes oberhalb der größeren oberen Ringfläche, die auch mit dem von der Pumpe kommenden Öl druckbeauf¬ schlagt wird. Beim Rückhub fließt das Öl von der Pumpe ausschließlich in Richtung der flächenkleineren Antriebsfläche, wohingegen das Öl von der flächengrößeren Antriebsfläche über eine Drossel bzw. Rücklaufblende, die für einen ruhigen Lauf des Hammers sorgt, abgeführt wird.
Insbesondere besitzen die hier angesprochenen Schlagwerke noch einen Gasspei¬ cher, nämlich einen unter Gasdruck stehenden Raum, in den die obere Stirnfläche des Kolbens hineinragt. Der Gasdruck in diesem Raum übt auf den Kolben eine in Richtung des Schlaghubes wirkende zusätzliche Kraft aus. Der am anderen Kolben¬ ende liegende Kolbenteil einschließlich der dortigen Stirn- bzw. Schlagfläche ragt in einen sogenannten Schlagraum herein, der mit der Atmosphäre verbunden ist.
Der bereits eingangs erwähnte Steuerschieber, der sich vorzugsweise im Deckel befindet, verbindet je nach Schaltstellung die flächenmäßig größere Antriebsfläche entweder mit dem Vorlauf, so dass dort der Betriebsdruck anliegt oder entlastet (beim Rückhub) diese Fläche durch eine Leitungsverbindung, dem Rücklauf, zum Tank.
Auch der Steuerschieber des Steuerventils kann einen Kolben mit zwei Antriebsflä¬ chen besitzen, wobei eine der Fläche bzw. Teilflächen konstant mit einem Vorlauf¬ druck beaufschlagt ist und die andere Fläche wahlweise mit dem Vorlaufdruck beaufschlagt oder entlastet wird; im letzt genannten Fall wird eine Verbindung zum
Tank geöffnet. Durch die unterschiedliche Größe der Antriebsflächen kann der Steu¬ erschieber in eine seiner Endlagen verschoben werden.
Das in der EP 0 934 804 A2 beschriebene Druckabschaltventil oder Druckbegren¬ zungsventil steht mit der mit dem Arbeitsdruck beaufschlagten Druckleitung in Ver¬ bindung und setzt dann, falls der sich aufgrund der Eingangsleistung einstellende Arbeitsdruck einen vorgegebenen Höchstwert überschreitet, das Schlagwerk selbst¬ tätig dadurch still, dass entweder die Druckleitung blockiert oder die Steuerung jn einer ihrer Endstellungen, nämlich der Arbeitshubstellung oder der Rückhubstellung, festgehalten wird. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass das Schlagwerk keiner unzulässig hohen Belastung ausgesetzt wird.
Liegt der Meißel nicht am zu zerstörenden Material an, oder dringt der Meißel bei einem Schlag weit in das Material ein, so überfährt der Kolben in Richtung des Schlaghubes seine vorgegebene (theoretische) Hubaufschlagebene und dringt nach Durchlaufen einer bestimmten Wegstrecke mit seiner unteren Antriebsfläche bzw. dem unteren Kolbenbund in einen vorgesehenen hydraulischen Fangpuffer ein, der den Kolben abbremst, bevor er an das Unterteil anschlagen kann. Mit dieser Ma߬ nahme wird die Belastung der Bauteile reduziert und eine Beschädigung vermieden.
Unter der theoretischen Aufschlagebene wird die Ebene verstanden, bei der die untere Stirnfläche des Kolbens die obere Stirnfläche des Meißels berührt, wenn der Meißel am Anschlag, d. h. der theoretischen Aufschlagposition, anliegt. Unter einem Überfahren der theoretischen Aufschlagebene ist gemeint, dass der Kolben eine Position einnimmt, bei der sich die untere Stirnfläche des Kolbens unterhalb bzw. (beim Rückhub oberhalb) der theoretischen Aufschlagebene befindet.
Vorbeugend gegen Beschädigungen wirkt auch die Maßnahme durch das Kontroll¬ ventil die Druckleitung zu blockieren oder die Steuerung in einer ihrer Endstellungen festzuhalten, da sich bei einem zu hoch gewählten Betriebsdruck eine zu hohe Kol¬ benbeschleunigung und somit eine zu hohe Schlagenergie aufbaut.
Die vorbeschriebene Ausführungsform hat jedoch folgenden Nachteil: Liegt der Mei¬ ßel nicht an dem zu zerstörenden Material an oder dringt der Meißel bei einem Schlag (zu) weit in das Material ein, so überfährt der Kolben in Schlaghubrichtung seine theoretische Aufschlagebene um ein bestimmtes Maß, wobei er mit seiner unteren Antriebsfläche bzw. dem unteren Kolbenbund in den hydraulischen Fang¬ puffer eindringt. Um den Kolben in Rückhubrichtung aus dem Puffer heraus zu fah¬ ren, muss das Hydraulikmittel über eine Versorgungsleitung in den Raum unterhalb der flächeπkleineren Antriebsfläche gelangen. Durch den über die theoretische Auf¬ schlagebene gefahrenen Kolben kann das Hydraulikmittel nur über einen schmalen Spalt zwischen dem unteren Kolbenbund und. der Zylinderbohrung fließen. Dieser Spalt stellt einen relativ hohen Widerstand im Sinne einer Drossel dar, wodurch der Druck in der Druckleitung, die mit dem genannten Ringraum in Verbindung steht, ansteigt und hierbei ein über den zulässigen Betriebsdruck liegendes Niveau erreicht, das zur Betätigung des Druckabschaltventils führt. Dies bedeutet, dass der Hydraulikhammer bei einem Anheben des Schlagkolbens ungewollt abgeschaltet wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil zu beseitigen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die druckmittelbetriebene Schlagvorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Kontrollventil bzw. Druckabschaltventil zumindest so lange deaktiviert bleibt, bis der Schlagkolben aus dem hydraulischen Fangpuffer bewegt worden ist. Durch die Maßnahme, dass der in der Signalleitung des Kontrollventils anstehende Druck auf ein Niveau unter¬ halb des am Kontrollventil eingestellten Abschaltdruckes reduziert wird, kommt es nicht zu der unerwünschten Abschaltung, so dass der Kolben während des ersten Rückhubes nach dem Eindringen in den Puffer sicher herausgefahren werden kann. Die Deaktivierung soll jedoch nur in Grenzsituationen greifen, also beispielsweise dann nicht, wenn der Hammer auf hartem Material arbeitet und der Schlagkolben seine theoretische Aufschlagebene in Schlagrichtung nicht wesentlich überfährt. In diesen Fällen ist es zum Schutz des Hammers vor einer Überbelastung sogar not¬ wendig, dass das Druckabschaltventil aktiv bleibt.
Für die Druckreduzierung bieten sich mehrere Lösungen an, die auch Gegenstand der Unteransprüche sind und anhand der Ausführungsbeispiele im Einzelnen erörtert werden.
So kann eine Druckreduzierung in der Signalleitung erfolgen, indem eine Verbindung der Signalleitung mit dem Rücklauf hergestellt wird, wobei die Verbindung zum Vor¬ lauf gleichzeitig gedrosselt ist oder getrennt wird.
Die Deaktivierung de.s Druckabschaltventils soll bevorzugt dann eintreten, wenn die theoretische Aufschlagebene um ein konkretes Maß in Schlagrichtung überfahren worden ist. Dies kann durch eine in einem Arbeitszylinder an geeigneter Stelle vorge¬ sehene Bohrung detektiert werden, deren Schließen oder Öffnen durch den Schlag¬ kolben die entsprechende Regelung (Druckreduzierung in der Signalleltung) auslöst.
Erst wenn sich der Betriebszustand so weit geändert hat, dass davon ausgegangen werden kann, dass sich der Druck bei korrekter Eingangsmenge auf ein normales Niveau abgesenkt hat und in der Signalleitung nur noch Werte erreicht, die nicht zum Schalten des Druckabschaltventils führen, wird die Reduzierung aufgehoben und das Druckabschaltventil zum Schütze der Schlagvorrichtung wieder aktiviert. Signalge¬ bend für die Aufhebung der Druckreduzierung in der Signalleitung kann beispiels¬ weise das Ausfahren des Kolbenbundes aus dem hydraulischen Puffer bzw. das Überfahren der theoretischen Aufschlagebene um ein bestimmtes Maß entgegen der Schlagrichtung sein. Die vorliegende Erfindung betrifft auch solche druckmittelbetrie¬ bene Schlagvorrichtungen, die mit einer automatischen Hubumschaltung ausgestat¬ tet sind, die es ermöglicht, dass der Schlagkolben unterschiedlich lange Hübe aus¬ führen kann und somit die Schlagenergie pro Schlag variiert wird. Neben der als Steuerleitung wirkenden oberen Querbohrung, die bei Schlagvorrichtungen mit einer Hubumschaltung Langhubbohrung genannt wird, existiert eine zweite untere Quer¬ bohrung, nämlich die Kurzhubbohrung. Liegt der Meißel nicht am zu zerstörenden Material an oder dringt der Meißel bei einem Schlag weit in das Material ein, so überfährt der Kolben in Schlaghubrichtung seine theoretische Aufschlagebene und
stellt nach einem bestimmten Weg über eine vorgesehene Kolbeneindrehung eine Verbindung mit einer Querbohrung, der Hubumschaltungs-Bohrung her. Durch die Druckentlastung dieser Hubumschaltungs-Bohrung wird über ein Hubumschaltungs- Ventil eine Verbindung zwischen der Langhubbohrung und der Kurzhubbohrung her¬ gestellt, so dass die Kurzhubbohrung nun auch aktiv ist. Beim Rückhub wird der Steuerschieber somit bereits dann in Schlaghubstellung geschaltet, wenn der Kol¬ benbund die untere Kurzhubbohrung freigibt und mit dem auf der unteren Kolbenan- triebsfläche-wirkenden Betriebsdruck verbindet. Erfindungsgemäß ist die Ansteuer¬ leitung des Druckabschaltventils nicht mehr direkt mit der Vorlaufleitung verbunden, sondern an die Hubumschaltungs-Leitung angeschlossen. Sobald der Kolben in Schlaghubrichtung die theoretische Aufschlagebene um ein bestimmtes Maß über¬ fährt und in den hydraulischen Fangpuffer eindringt, wird die mit der Hubumschal¬ tungs-Bohrung verbundene Leitung und somit die Signalleitung des Druckabschalt¬ ventils über die vorhandene Kolbeneindrehung gegen den Rücklauf entlastet. Hier¬ durch wird das Druckabschaltventil deaktiviert.
Verdeckt der untere Kolbenbund beim Rückhub die Hubumschaltungs-Bohrung und trennt hiermit die Verbindung zum Rücklauf so ist nach einer Ausführungsform der Erfindung die Hubumschaltungs-Leitung über eine Haltebohrung in dem Hubum- schaltungs-Ventil mit der Steuerleitung verbunden, die in Rückhubsteliung des Steu¬ erschiebers mit der Rücklaufleitung in Verbindung steht.
Wird nach der Deaktivierung des Abschaltventils die Steuerung auf den Schlaghub geschaltet, so wird der in der Steuerleitung anstehende Betriebsdruck über die Hal¬ tebohrung des Hubumschaltungs-Ventils in die Hubumschaltungs-Bohrung geleitet, wonach das Hubumschaltungs-Ventil in die Langhubsteliung umschaltet, in der die Haltebohrung die Hubumschaltungs-Leitung mit der Druckleitung verbindet. Durch die Bohrung in dem Hubumschaltungs-Ventil wird erreicht, dass auch bei vom Kol¬ ben verschlossener Hubumschaltungs-Bohrung ein bestimmtes Druckniveau in der Hubumschaltungs-Bohrung gehalten wird und weiterhin die Rückstellung des Halte¬ ventils aus der Kurzhubposition in die Langhubposition erfolgt.
Erreicht der Kolben im Rückhub eine bestimmte Position oberhalb des oberen Kurz¬ hubumkehrpunktes, so gibt der Kolben die Hubumschaltungs-Bohrung frei und stellt eine Verbindung der Bohrung mit der unteren Versorgungsnut her, die mit dem Vor¬ lauf verbunden ist.
Bei größeren Hämmern sind die Langhub- bzw. Kurzhubbohrungen nicht unmittelbar mit dem Steuerschieber verbunden, sondern unter Zwischenschaltung eines Halte¬ ventils, welches die Steuerleitung zum Steuerschieber abhängig vom Druckniveau in der Langhubbohrung mit dem Vorlauf oder Rücklauf verbindet. Das Druckabschalt¬ ventil befindet sich in der Steuerleitung entweder zwischen dem Halteventil und dem Steuerschieber oder zwischen dem Halteventil und der Langhubbohrung.
In der Steuerleitung zwischen dem Arbeitszylinderinnenraum und dem Steuerschie¬ ber, in der das von der Kolbenposition abhängige Signal zum Umsteuern des Steu¬ erschiebers anliegt, wird vorzugsweise ein Halteventil angeordnet, dass in Abhängig¬ keit von dem Druck in dem'arbeitszylinderinnenraumseitigen Leitungsabschnitt den steuerschieberseitigen Leitungsabschnitt mit dem Vorlauf oder dem Rücklauf verbin¬ det. Hierbei wird entweder das Druckabschaltventil zwischen dem Halteventil und dem Steuerschieber angeordnet oder zwischen dem Arbeitszylinderinnenraum und dem Halteventil.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kolben eine gedrosselte Verbindung zwischen einer mit der. Vorlaufleitung angeschlossenen Leitung zu einer mit dem Rücklauf angeschlossenen Leitung freigibt, sobald der Schlagkolben seinen oberen oder unteren Umkehrpunkt (bzw. die Aufschlagposition) um ein bestimmtes Maß überfährt.
Vorzugsweise besitzt das Kontrollventil eine Steuerfläche, die nach dem Schalten in Abschaltstellung so mit einem Druckniveau verbunden wird, dass eine zusätzliche Betätigungskraft in Abschaltstellung wirksam ist. Dadurch wird erreicht, dass auch nach Absinken des Vorlaufdrucks bzw. des Signaldrucks bis zu einem bestimmten
Rückschaltdruck, der unterhalb des am Ventil eingestellten Abschaltdruckes liegt, das Kontrollventil in der Abschaltstellung gehalten wird.
Weitere Ausführungsvarianten sowie Vorteile werden in den Zeichnungen beschrie¬ ben. Es zeigen:
Fig.1 a schematisiert ein als Hydraulikbagger ausgebildetes Trägergerät, an
— dem eine druckmittelbetriebene Schlagvorrichtung anstellbar ange¬ bracht ist,
Fig. 1 b als Schemabild die in Fig. 1 dargestellte Schlagvorrichtung nebst Steuerung und zusätzlichem Kontrollventil,
Fig.2-16 jeweils Schaltschemata des druckmittelbetriebenen Schlagwerkes.
Der in Fig. 1 a dargestellt Hydraulikbagger 1 ist mit einer Versorgungseinheit 2 aus¬ gestattet, die im wesentlichen aus einem nicht dargestellten Dieselmotor und einer von diesem angetriebenen Hydraulikpumpe besteht und die wie beispielsweise aus der DE 40 36 918 A1 bekannt über eine Druckleitung 3 und eine drucklose Rück¬ laufleitung 4 (siehe Fig.1 b) an eine druckmittelbetriebene Schlagvorrichtung 5 ange¬ schlossen ist, die anstellbar an dem Ausleger 6 des Hydraulikbaggers mit zwei Aus¬ legerarmen 6a, b gehalten ist.
Die Schlagvorrichtung 5 weist als Führungseinheit einen bezüglich des Auslegear¬ mes 6b gelenkig angebrachten Tragrahmen 7 auf, in dem ein druckmittelbetriebenes Schlagwerk 8 gemäß einer der Ausführungsformen nach Fig. 2 bis Fig. 15 abgestützt ist. Aus dem Tragrahmen 7 ragt der Meißel 9 heraus, auf den das Schlagwerk ein¬ wirkt. Wie Fig. 1 b weiterhin schematisch zu entnehmen ist, besitzt die Schlagvor¬ richtung 5 eine Steuerung 10 und zur Anpassung an die von der Versorgungsein¬ heit 2 zur Verfügung gestellte hydraulische Eingangsleistung zusätzlich einen als Druckwächter ausgebildetes Kontrollventil 11. Das Kontrollventil 11 kann Bestandteil des Tragrahmens 7 bzw. des Schlagwerkes 8 sein. Das Schlagwerk 8 nach Fig.2
besitzt einen Arbeitszylinder 12, in dem ein Schlagkolben 13 hin- und herbewegbar ist. Der Schlagkolben 13 besitzt zwei Kolbenbunde 13a und 13b, die durch eine Umfangsnut 13c getrennt sind. Die jeweils nach außen gerichteten Kolbenflächen A1 und A2 des Kolbenbundes 13a und 13b begrenzen mit dem Arbeitszylinder 12 einen hinteren und einen vorderen Zylinderraumabschnitt 12a und 12b. Die Kolbenflä¬ che A1 ist größer bemessen als die Kolbenfläche A2. Der Schlagkolben 13 geht zu . seinem unteren Ende in ein Endstück 13d über, dem ein Werkzeug in Gestalt des Meißels 9-gegenüber liegt, dessen Bewegungsspielraum nach oben durch den_ Anschlag 14 begrenzt ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Zustand dargestellt, in dem der Schlagkolben 13 mit seinem Ende 13d im Bereich der theore¬ tischen Aufschlagebene TAE auf den Meißel 9 trifft.
Zur Steuerung für die Umschaltung der Bewegung des Schlagkolbens 13 ist ein Steuerventil 15 vorgesehen, dessen kleinere Schieberfläche S1 über eine Leitung 16 ständig mit dem Arbeitsdruck p beaufschlagt ist, den die Pumpe 17 liefert. Über die Leitung 3 liegt auch derselbe Arbeitsdruck p in dem Raum 12b an, so dass die Kol¬ benringfläche A2 mit diesem Druck beaufschlagt wird.
Die größere Schieberfläche S2 des Steuerschiebers 15 steht über eine Steuerlei¬ tung 18 mit dem Arbeitszylinderinnenraum in Verbindung. Diese Leitung 18 mündet in einer mit LH gekennzeichneten Bohrung im Arbeitszylinderinnenraum, die ent¬ sprechend der Darstellung oberhalb des Bundes 13b des Schlagkolbens 13 liegt/ In dieser Steuerleitung 18 ist ein Druckabschaltventil 19 enthalten, dessen zugehörige Drosselleitung 20 in die Rücklaufleitung 4, die zum Tank 21 führt, mündet. In dieser Drosselleitung 20 in eine Drossel oder Blende 22 angeordnet, wobei in die zwischen der Blende 22 und dem Druckabschaltventil liegenden Leitung noch eine Signallei¬ tung 23 mündet, die mit einer Signalbohrung des Arbeitszylinders verbunden ist.
Das Druckabschaltventil 19 stellt eine Überlastsicherung dar, die das Schlagwerk selbständig stillsetzt, falls der Druck aufgrund der Eingangsleistung einen vorgege¬ benen Höchstwert überschreitet. Sofern jedoch der Meißel 9 nicht an dem zu zerstö¬ renden Material anliegt oder bei einem Schlag weit in das Material eindringt, können
Betriebszustände auftreten, bei denen der Kolben in Schlaghubrichtung seine theo¬ retische Aufschlagebene TAE um ein Maß überschreiten kann; der untere Kolben¬ bund 13b dringt in diesem Fall in den unteren hydraulischen Fangpuffer ein. Um den Kolben in die Rückhubrichtung aus dem Puffer herauszufahren, muss das über die Leitung 3 bzw. die Bohrung 3a fließende Öl durch einen Ringspalt zwischen dem unteren Kolbenbund 13b und der Zylinderbohrung in den hydraulischen Fangpuffer fließen, um die untere Kolbenantriebsfläche A2 zu beaufschlagen. Der Spalt drosselt somit den-Θlfluss, was dazu führt, dass der Druck in der Druckleitung ansteigt. Wäre wie nach der Ausführungsform gemäß EP 0 934 804 A2 die Steuerleitung des Druckabschaltventils mit der Druckleitung 3 verbunden, so würde dies zu einem unerwünschten Abschalten des Hammers führen. Überfährt der Kolben die theoreti¬ sche Aufschlagebene TAE nicht wesentlich, so ist die mit der Signalbohrung 23 ver¬ bundene Bohrung über eine axiale Nut im Kolbenbund 13b ständig mit dem Druck beaufschlagt, der in dem vorderen Zylinderabschnitt 12a ansteht, der mit der Druck¬ leitung 3 verbunden ist. Überfährt der Schlagkolben die theoretische Aufschlag¬ ebene TAE um ein gewisses Maß, so verschließt der Kolbenbund 13b die mit der Signalleitung 23 verbundene Bohrung. Über die Leitung 20 und die Drossel 22 wird die Signalleitung 23 zum Rücklauf entlastet. Dadurch wird ein Schalten des Ven¬ tils 19 verhindert, selbst wenn der Druck in der Druckleitung 3 auf ein Niveau steigen kann, das über dem Abschaltdrύck des Ventils 19 liegt. Dies verhindert die Drossel¬ leitung 20 mit einer Drossel 22, die beim Herausfahren des Schlagkolbens aus dem hydraulischen Fangpuffer einen Druckanstieg in der Signalleitung 23 und damit ein Schalten des Druckabschaltventils verhindert. Die Ausführungsform nach Fig. 3 ent¬ spricht im Wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 2 mit der Maßgabe, dass das Druckabschaltventil ein 3/2-Ventil ist, durch das die Signalweiterleitung verhin¬ dert wird, indem die Verbindung zwischen der Bohrung LH über Leitung 18 und dem Steuerschieber 15 getrennt wird und zusätzlich der Leitungsabschnitt 24 eine Ver¬ bindung zum Rücklauf 4 schafft.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4, welche der Ausführungsform nach Fig. 2 ent¬ spricht, ist die Drosselleitung 20, welche die Drossel 22 enthält, mit der Drucklei¬ tung 3 verbunden. Allerdings mündet die Signalleitung 23 in einer Bohrung, die dann,
wenn der Kolben die theoretische Aufschlagebene TAE in Schlaghubrichtung um ein bestimmtes Maß überfährt, vom Bund 13b freigelegt wird, so dass eine Verbindung der Signalleitung mit dem Rücklauf geschaffen wird. Durch die insofern erzielte Druckreduzierung wird das Druckabschaltventil 19 deaktiviert, bis der Kolben beim Rückhub mit seinem Kolbenbund 13b die Bohrung HU überfährt, so dass das über die Leitung 3 und Leitung 20 durch die Drossel 22 fließende Öl aus dem Vorlauf all¬ mählich wieder den Betriebsdruckpegel schafft; die Deaktivierung des Druckab- schaltverrtfls ist somit aufgehoben.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist zusätzlich zu der Ausführungsform nach Fig. 4 ein Entlastungsventil 25 vorgesehen, das in einer Verbindungsleitung 26 zwi¬ schen der Signalleitung 23 und der Rücklaufleitung 4 angeordnet ist. In dieser Verbindungsleitung ist zusätzlich eine Drossel 27 angeordnet, wobei die Steuerlei¬ tung 28 des Entlastungsventils 25 diese Drossel überbrückt. Die Druckreduzierung in der Signalleitung 23 erfolgt, wenn der Kolben im Schlaghub die Freigabeposition überfährt, womit die Verbindung der mit der Signalleitung 23 verbundenen Bohrung zum Rücklauf 4 freigegeben und Öl aus der Signalleitung 23 abgeführt wird. Bei einem nachfolgenden Rückhub wird selbst bei der vom Kolben verschlossenen Boh¬ rung der reduzierte Druck in der Signalleitung 23 über das in Durchgangsstellung geschaltete Entlastungsventil 25 aufrechterhalten. Die Drosselquerschnitte, der Querschnitt der Verbindung zwischen der Signalleitung und dem Vorlauf und der Schaltdruck des Entlastungsventils 25 sind so gewählt, dass der Druck in der Sig¬ nalleitung erst dann ein Niveau erreicht, bei dem das Entlastungsventil in die Sperr¬ schaltung geschaltet wird, wenn der Kolben beim Rückhub eine Verbindung mit dem Vorlauf hergestellt hat. Alternativ kann ausgehend von der Ausführungsform nach Fig. 4 zusätzlich ein Druckhalteventil 30 in der Leitung 20 vorgesehen sein, das alternativ in Abhängigkeit von der Schaltstellung eine Drosselverbindung der Signal¬ leitung mit dem Vorlauf (Leitungsteil 20a) oder dem Rücklauf (Leitungsteil 20b) her¬ stellt (siehe Fig. 6). Angesteuert wird das Ventil 30 von dem Druck in der Leitung 23 über den Leitungsteil 31. Überfährt der Kolben 13 in Schlaghubrichtung die theoreti¬ sche Aufschlagebene TAE um ein bestimmtes Maß, so wird die Hubumschaltungs- Bohrung HU vom Kolbenbund 13b freigegeben und mit dem Rücklauf 4 verbunden.
Der Druck in den Signalleitungen 23 und der Steuerleitung 31 fällt hierdurch ab, wodurch das Druckhalteventil 30 aufgrund einer Rückstellkraft in die Entlastungs¬ stellung schaltet, bei der die Signalleitung gedrosselt mit dem Rücklauf verbunden wird. Beim nachfolgenden Rückhub des Kolbens 13 wird selbst bei einer Stellung, bei der die Bohrung HU verschlossen ist, der reduzierte Druck in der Signalleitung aufrechterhalten. Der Drosselquerschnitt, der Querschnitt der Verbindung zwischen Signalleitung und Vorlauf sowie der Schaltdruck des Entlastungsventils 30 sind so gewählt, dass dann, wenn der Kolben 13 beim Rückhub eine Verbindung der Sig- nalleitung mit dem Vorlauf hergestellt hat, der Druck in der Signalleitung ein Niveau erreicht, bei dem das Entlastungsventil zurück in die Druckstellung schaltet, d. h. das Druckhalteventil 30 stellt eine weitere gedrosselte Verbindung zwischen der Signal¬ leitung und dem Vorlauf 3 her. Bei dem nachfolgenden Schlaghub wird selbst bei vom Kolben verschlossener Signalbohrung der Vorlaufdruck in der Signalleitung aufrechterhalten. Der Drosselquerschnitt, der Querschnitt der Verbindung zwischen Signalleitung und Rücklauf und der Schaltdruck des Entlastungsventils 30 sind so gewählt, dass wenn der Kolben bei einem Leerschlag eine Verbindung der Signal¬ leitung mit dem Rücklauf 4 hergestellt hat, der Druck in der Signalleitung ein Niveau erreicht, so dass das Entlastungsventil zurück in die Entlastungsstellung schaltet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 besitzt der Hammer zusätzlich eine Hubum- schaltung, mit der der Kolben je nach Betriebszustand unterschiedliche Hübe fahren kann. Ebenso wie in den vorgenannten Ausführungsbeispielen wird hier die Lei¬ tung 23 mit der Hubumschaltungs-Bohrung HU als Signalleitung verwendet. Die Hubumschaltungs-Bohrung ist zwischen der Bohrung LH und KH angeordnet, wobei die HU-Bohrung durch den Kolbenbund 13b beim Schlaghub nur dann freigegeben und mit einer Rücklaufleitung 4 verbunden wird, wenn die theoretische Aufschlag¬ ebene um ein bestimmtes Maß durch den Kolben 13 überfahren wird. Dieses Maß (d. h. die Anordnung der Bohrung HU zum Kolbenbund 13b) ist so gewählt, dass der Kolbenbund 13b noch nicht bzw. gerade in den hydraulischen Puffer eindringt. Beim Rückhub gibt der Kolbenbund 13b die Hubumschaltungs-Bohrung frei und verbindet sie mit dem Vorlauf über die untere Versorgungsnut 32, sobald sich der Kolben beim Rückhub um ein bestimmtes Maß oberhalb der theoretischen Aufschlagebene TAE
befindet. Die Leitung mit der Hubumschaltungs-Bohrung HU sowie der Kolben¬ bund 13b sind so ausgelegt, dass die Hubumschaltungs-Bohrung über den Kolben erst mit dem Vorlauf 3 verbunden wird, wenn eine Position oberhalb der Kurzhubboh¬ rung KH erreicht wird. Das Hubumschaltungs-Ventil 33 wird über den Druck in der Hubumschaltungs-Leitung HU gegen eine Gegenkraft geschaltet und verbindet die . Hubumschaltungs-Bohrung HU über eine Drossel 22 in der Langhubposition - wie in Fig. 7 dargestellt - mit dem Vorlauf 3 und in der Kurzhubposition mit der Leitung, in der das Signal zum Umsteuern des Steuerschiebers 15 ansteht. Durch die gedros¬ selte Verbindung zum Vorlauf 3 wird erreicht, dass der Druck in der Hubumschal¬ tungs-Bohrung, der zum Schalten des Ventils in der Langhubposition geführt hat, auch aufrechterhalten wird, wenn die Hubumschaltungs-Bohrung vom Kolben ver¬ deckt ist. In der Kurzhubposition wird durch die gedrosselte Verbindung der Hubum¬ schaltungs-Bohrung HU mit der Steuerleitung LH erreicht, dass das niedrige Druck¬ niveau in der Hubumschaltungsbohrung HU, das zum Schalten des Ventils 33 in die Kurzhubposition geführt hat, aufrechterhalten wird, auch wenn die Hubumschaltungs- Bohrung vom Kolben verdeckt ist. Weiterhin wird durch die Haltebohrung erreicht, dass das Hubumschaltungs-Ventil 33 zurück in die Langhubposition schaltet, wenn in der Steuerleitung ein Drucksignal zum Umschalten des Steuerschiebers 15 im Schlaghub ansteht.
In der Ausführungsform nach Fig. 8 sind im Unterschied zu der vorbeschriebenen Ausführungsform die Langhub- bzw. Kurzhub-Bohrungen nicht direkt mit dem Steu¬ erschieber verbunden, sondern wirken auf ein zusätzliches Halteventil 34, das abhängig vom Druck in der LH-Bohrung die Steuerleitung zum Steuerschieber ent¬ weder mit dem Vorlauf 3 oder dem Rücklauf 4 verbindet. Das Druckabschaltventil 19 ist in der LH-Leitung 29 angeordnet. Alternativ kann das Druckabschaltventil 19 auch zwischen dem Knotenpunkt 35 und dem Halteventil 34 angeordnet sein, so dass bei geschaltetem Druckabschaltventil weder ein Kurzhub- noch ein Langhub-Signal auf das Halteventil 34 wirken können.
Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform ist das Druckabschaltventil 19 in der Steuerleitung 18 zwischen dem Halteventil 34 und dem Steuerschieber 15 angeord-
net. Weiterhin ist die Haltebohrung in der Kurzhubposition nicht mehr an den Aus¬ gang des Hubumschaltungs-Ventils 36, sondern über einen weiteren Ventilan- schluss 37 an die Steuerleitung, d. h. die Leitung zwischen dem Halteventil 34 und dem Steuerschieber 15 angeschlossen. In der Kurzhubposition wird die Hubum- schaltungs-Bohrung HU gedrosselt mit der Steuerleitung verbunden, die mit der Steuerfläche des Steuerschiebers 15 verbunden ist. Durch die gedrosselte Verbin¬ dung zur Steuerleitung wird erreicht, dass das niedrige Druckniveau in der Hubum- schaltungs-Bohrung, das zum Schalten des Ventils in die Kurzhubposition gefühü hat, auch aufrechterhalten wird, wenn die Hubumschaltungs-Bohrung vom Kolben¬ bund 13b verdeckt ist. Weiterhin wird durch die Maßnahme erreicht, dass das Hubumschaltungs-Ventil 36 zurück in die Langhubposition schaltet, wenn der Steu¬ erschieber 15 ein Drucksignal zum Umschalten in den Schlaghub bekommt.
Die in Fig. 10 bis 15 dargestellten Ausführungsformen haben gemeinsam, dass bei Drucküberschreitung der Hammer über ein Ventil 19 stillgesetzt wird und weiterhin ein zweites Druckbegrenzungsventil 39 den Druck in der Hammervorlaufleitung 3 begrenzt.
So entspricht die Ausführungsform nach Fig. 10 der Ausführungsform nach Fig. 2 mit der Maßgabe, dass das Druckbegrenzungsventil 39 zwischen der Vorlaufleitung 3 und der Rücklaufleitung 4 angeordnet ist. Wird der Hammer durch das Druckab¬ schaltventil 19 abgeschaltet, so steigt der Vorlaufdruck normaler weise an, da der Hammer kein Öl abnimmt. Um sicherzustellen, dass der Vorlaufdruck ein bestimmtes Niveau nicht überschreitet, begrenzt das Druckbegrenzungsventil 39 den Vorlauf¬ druck. Eingangsseitig ist das Druckbegrenzungsventil an die Druckleitung 3 ange¬ schlossen. Übersteigt der im Vorlauf anstehende Druck den am Druckbegrenzungs¬ ventil eingestellten Druck, so wird Ö! vom Vorlauf zum Rücklauf geleitet. Der Ein¬ stelldruck des Druckbegrenzungsventils 39 sollte über dem Schaltdruck des Druck¬ abschaltventils 19 liegen. Das Druckbegrenzungsventil kann selbstverständlich in entsprechender weise auch in den übrigen Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 9 in einer entsprechenden Anordnung verwendet werden.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform wird das Druckbegrenzungsventil nicht unmittelbar von dem Druck in dem Vorlauf 3 angesteuert, sondern von dem Druck in der Signalleitung 23 des Druckabschaltventils 19. Durch entsprechende Druckeinstellung der Ventile, nämlich einem am Druckbegrenzungsventil höher ein¬ gestellten Schaltdruck als beim Druckabschaltventil, wird erreicht, dass vor dem Ansprechen des Druckbegrenzungsventiis 39 der Hammer abgeschaltet wird. Über¬ fährt der Kolben in Schlaghubrichtung die theoretische Aufschlagebene TAE um ein bestimmtes-Maß, so werden durch die Entlastung der Signalleitung das Druckabt schaltventil 19 sowie das Druckbegrenzungsventil deaktiviert.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 wird das Druckbegrenzungsventil nur dann vom Druck im Vorlauf 3 angesteuert, wenn das Druckabschaltventil geschaltet hat. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, dass vor dem Ansprechen des Druckbegren¬ zungsventiis 39 der Hammer abgeschaltet wird.
Die Ausführungsform nach Fig. 13 entspricht der Ausführungsform nach Fig. 11 mit der Maßgabe, dass bei dem Ventil 40 die Druckbegrenzungsfunktion in dem Druck¬ abschaltventil integriert worden ist. Mit steigendem Druck in der Signalleitung wird zunächst die Druckleitung 3 gesperrt und optional zum Rücklauf entlastet, wenn mit steigendem Druck zusätzlich eine Verbindung zwischen dem Vorlauf und dem Rücklauf geöffnet wird. Das in das Ventil 40 integrierte Druckbegrenzungsventil ist erst wirksam, wenn das Druckabschaltventil des Ventils 40 den Hammer abgeschal¬ tet hat.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 14 dient ein Absperrventil 41 in Form eines leck- ölfreien Sitzventils dazu, den Hammer von der Druckleitung 3 abzutrennen, wenn der Druck einen vorgebbaren Wert in der Signalleitung 23 überschreitet. Die Signallei¬ tung 23 ist über eine Drossel 42 mit der druckführenden Leitung, nämlich dem Vor¬ lauf 3 verbunden und wird zum Rücklauf 4 entlastet, wenn der Schlagkolben 13 in Schlagrichtung die theoretische Aufschlagebene TAE um ein bestimmtes Maß über¬ fährt. Im geschalteten Zustand ist das Ventil 41 mit einer Haltefunktion ausgestattet, welche die Steuerfläche des Ventils von der Signalleitung trennt und mit dem Druck
im Vorlauf 3 verbindet. Durch diese Maßnahme wird verhindert, dass bei abgesperr¬ tem Vorlauf und abfallendem Druck hinter dem Ventil das Ventil wieder zurückschal¬ tet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 15 ist ein Ventil 43 vorgesehen, das als leckölbe- haftetes Schieberventil in geschaltetem Zustand die Leitung hinter dem Ventil zusätzlich zum Rücklauf 4 entlastet. Die Absperrventile nach Fig. 14 und 15 können auch in einer der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 und 3 entsprechenden Weise angesteuert werden, wobei der Kolben 13 im Leerschlag die Verbindung der Signal¬ leitung zum Vorlauf 3 trennt und die Signalleitung über eine Drossel nicht mit dem Vorlauf, sondern dem Rücklauf 4 verbunden ist.
Die Absperrventile nach Fig. 14 und 15 können auch zur Aufrechterhaltung des in der Signalleitung anstehenden Druckes bei vom Kolben verschlossener Hubum- schaltungs-Bohrung HU mit Hilfsventilen entsprechend den Ausführungsformen nach Fig. 5 und 6 angesteuert werden, ferner kann die Signalleitung an die Hubumschal- tungs-Bohrung HU angeschlossen werden, wie dies in Fig. 7 bis 9 dargestellt ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 16 sperrt das Kontrollventil 44 die Steuerleitung und entlastet sie zum Rücklauf 4, so dass die Steuerung auf Rückhub schaltet. Das Kontrollventil 44 besitzt drei Steuerflächen, wobei zwei Steuerflächen Sv und S^ sowie die Rückstellung (Feder 45) einer dritten Steuerfläche S^ entgegengerichtet sind. Die Summe der Flächen der beiden gleichgerichteten Steuerflächen Sv und S2' entspricht der Fläche der dritten Steuerfläche S^. Die beiden größeren, entgegen gerichteten Steuerflächen S^ und S3- sind über eine Drossel 46 miteinander verbun¬ den, wobei die größere Steuerfläche S^ mit der Signalleitung verbunden ist. Die klei¬ nere Steuerfläche Sv ist druckentlastet, z. B. durch eine Verbindung mit dem Rück¬ lauf. Im Vergleich zum Kontrollventil nach Fig. 3 besitzt das Kontrollventil 44 einen weiteren Anschluss 48, mit dem die mittlere Steuerfläche S2' in Abschaltposition mit dem Rücklauf verbunden werden kann. In der Betriebsstellung bewirken die Steuer¬ flächen eine der Rückstellung durch Feder 45 entgegen gerichtete Kraft, wobei nur eine Fläche wirksam ist, die der Steuerfläche Sv entspricht. Wird das Kontrollventil in
Abschaltstellung geschaltet, so wird die mittlere Fläche S2' über den Anschluss 48 zum Rücklauf 4 verbunden. Öl, das aus der Signalleitung und über die Drossel 46 zur Steuerfläche S2' fließt, wird über den Anschluss 48 zum Tank 21 abgeführt. Dadurch sind die beiden gleichgerichteten Flächen Sr und S2' druckentlastet und die der Rückstellung entgegen gerichtete Kraft wird durch die große Steuerfläche S3^ erzeugt. Selbst wenn der Druck in der Signalleitung unter den über die Rückstellung bedingten Abschaltdruck sinkt, bleibt das Ventil in Abschaltstellung, bis ein bestimmteFRückschaltdruck unterschritten wird. Der Steuerschieber bleibt somit bis zum Unterschreiten eines Rückschaltdruckes auf Rückhub geschaltet und der Schlagkolben fährt entgegen der Schlaghubrichtung gegen seinen mechanischen Anschlag. Weiterhin ist im Arbeitszylinder 12 eine mit dem Rücklauf 4 verbundene, auf den Arbeitszylinderinnenraum treffende Bohrung T so angeordnet, dass der Schlagkolben diese Bohrung T freigibt, wenn der Schlagkolben seinen durch die LH- Bohrung bestimmten oberen Umkehrpunkt um ein gewisses Maß überfährt. Dadurch kann Öl aus der unteren Versorgungsnut 32, die über die Bohrung 3a mit der Druck¬ leitung 3 verbunden ist, über die Blende 47 zum Rücklauf 4 abfließen. Die Blende 47 ist so bemessen, dass bei abgeschaltetem Schlagwerk der sich in der Druckleitung 3 ergebende Druck den zulässigen Betriebsdruck nicht überschreitet, der Druck aber ausreicht, um das Abschaltventil in Abschaltstellung zu halten.