(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動ピストン（２１）と、ブシュ（１６）と、少なくとも１つの軸受け（２２）と、圧力媒体導管とを具備しており、
前記振動ピストン（２１）は、細長い物体であり、圧力媒体によって前記振動ピストン（２１）を衝撃方向（Ａ）に動かすための少なくとも１つの第１作業圧力面（２４）と、前記振動ピストン（２１）を戻り方向（Ｂ）に動かすための少なくとも１つの第２作業圧力面（２５）とを備えており、そして前記振動ピストン（２１）は、前記衝撃方向に向いた前端部と、前記戻り方向に向いた後端部とを含んでおり；
前記ブシュ（１６）は、細長い物体であり、外面（１７）と内面（１８）とを備えており；
前記振動ピストン（２１）は、前記ブシュ（１６）の内部に配置されており；
前記軸受け（２２）は、前記振動ピストン（２１）を前記ブシュ（１６）に支持するために設けられており；かつ
前記圧力媒体導管は、前記振動ピストン（２１）の前記作業圧力面（２４，２５）を圧力媒体システムに接続するために設けられている、
衝撃装置であって、
前記振動ピストン（２１）は、所定の外径を有する少なくとも１つの引張りショルダ（３３）を含んでおり、前記引張りショルダ（３３）はさらに、前記戻り方向（Ｂ）に向いた第１対向面（３４）を有し；
前記ブシュ（１６）の内面（１８）は、前記引張りショルダ（３３）と前記ブシュ（１６）の後端部との間に配置された少なくとも１つの対向区分を備えており、そして前記対向区分が所定の内径と、さらに前記衝撃方向（Ａ）に向いた第２対向面とを含んでおり；
前記引張りショルダ（３３）の外径は前記対向区分の内径よりも大きく；そして
前記振動ピストン（２１）が前記戻り方向（Ｂ）に引張られると、前記引張りショルダ（３３）の第１対向面（３４）と前記対向区分の第２対向面（３６）とが当接するのが可能になる
ことを特徴とする、衝撃装置。
【請求項２】
前記衝撃装置（１２）が、前記振動ピストン（２１）を前記ブシュ（１６）に支持するために、前記振動ピストン（２１）の前端部に少なくとも１つの前側軸受け（２２）を含んでおり；そして
前記引張りショルダ（３３）が、前記前側軸受け（２２）と前記振動ピストン（２１）の後端部との間に配置されている
ことを特徴とする、請求項１に記載の衝撃装置。
【請求項３】
前記対向区分の内径が前記ブシュ（１６）の内面（１８）の最小直径であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の衝撃装置。
【請求項４】
前記振動ピストン（２１）が戻り方向（Ｂ）で極限位置へ動かされると、前記引張りショルダ（３３）と前記対向区分とが、前記振動ピストン（２１）と前記ブシュ（１６）との間に閉じられた圧力空間を形成することが可能になり；そして
前記閉じられた圧力空間は、前記衝撃装置（１２）の動作サイクル中に前記戻り方向（Ｂ）で末端クッションとして役立つ
ことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の衝撃装置。
【請求項５】
前記衝撃装置（１２）が、前記振動ピストン（２１）の作業圧力面（２４，２５）に作用する圧力媒体を制御するための少なくとも１つの制御弁（２６）を有し；そして
前記制御弁（２６）はスリーブ様部材であり、前記振動ピストン（２１）と前記ブシュ（１６）との間の環状空間内に配置されている
ことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の衝撃装置。
【請求項６】
前記ブシュ（１６）の外面（１７）は、互いに軸方向間隔を置いて位置する２つの円形支持面（３９，４０）を備えていて、前記両円形支持面は所定の外径（Ｄ１，Ｄ２）を有しており；
前記ブシュ（１６）の前端部が第１支持面（３９）を備え、後端部が第２支持面（４０）を備えており；
前記第１支持面（３９）が第１軸方向長さ（Ｌ１）を有し、前記第２支持面（４０）が第２軸方向長さ（Ｌ２）を有しており；
前記ブシュ（１６）の外面（１７）は、第１支持面（３９）と第２支持面（４０）との間に中間区分（４１）を備えており；
前記第１支持面（３９）の直径（Ｄ１）が前記第２支持面（４０）の直径（Ｄ２）よりも小さく；そして
前記中間区分（４１）の直径（Ｄ３）が前記第２支持面（４０）の直径（Ｄ２）よりも小さい
ことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の衝撃装置。
【請求項７】
前記ブシュ（１６）の軸方向長さ（Ｌｔｏｔ）は、前記第１支持面（３９）及び前記第２支持面（４０）のうちのいずれかの最大軸方向長さ（Ｌ１，Ｌ２）の少なくとも２倍である
ことを特徴とする、請求項６に記載の衝撃装置。
【請求項８】
前記振動ピストン（２１）の後端部が少なくとも１つの締め付け点（５０，５０’）を備えており、これにより前記振動ピストンに装着ツールが結合可能である、
ことを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の衝撃装置。
【請求項９】
岩石掘削機械（４）であって、
フレーム（２０）と；
前記フレーム（２０）の内部の衝撃装置（１２）と；
回転装置（１０）と
を有する形式のものにおいて、
前記衝撃装置（１２）が請求項１から８までに記載のものに基づく
ことを特徴とする、岩石掘削機械。
【請求項１０】
前記フレーム（２０）が、後側カバーを備えた後端部を有し；そして
前記後側カバーが取り除かれると、前記フレーム（２０）内部の前記ブシュ（１６）が、前記振動ピストン（２１）によって戻り方向（Ｂ）に引き抜かれるのが可能になる
ことを特徴とする、請求項９に記載の岩石掘削機械。
【請求項１１】
破砕ハンマー（１４）であって、
フレーム（２０）と；
前記フレーム（２０）の内部の衝撃装置（１２）と
を有する形式であって、
前記衝撃装置（１２）が請求項１から７までに記載のものに基づく
ことを特徴とする、破砕ハンマー。
【請求項１２】
前記フレーム（２０）が、後側カバーを備えた後端部を有し；そして
前記後側カバーが取り除かれると、前記フレーム（２０）内部の前記ブシュ（１６）が、前記振動ピストン（２１）によって戻り方向（Ｂ）に引き抜かれるのが可能になる
ことを特徴とする、請求項１１に記載の破砕ハンマー。
【請求項１３】
破砕装置（１５）から衝撃装置（１２）を取り外す方法であって、
前記破砕装置（１５）が、少なくともフレーム（２０）と、前記フレーム（２０）内部に配置された前記衝撃装置（１２）と、前記フレーム（２０）の後端部の後側カバーとを有し、
そして前記衝撃装置（１２）が、請求項１〜８の何れか一項に記載の衝撃装置であって、少なくともブシュ（１６）と、前記ブシュ（１６）内部の振動ピストン（２１）とを有し、
前記方法が：
後側カバーを取り除き；そして
前記フレーム（２０）の内部から前記衝撃装置（１２）の戻り方向（Ｂ）に前記衝撃装置（１２）を取り外すこと
を含み、
ここで、前記衝撃装置（１２）の戻り方向（Ｂ）に外部軸方向取り外し力（ＦＢ）を生成し、前記外部軸方向取り外し力（ＦＢ）を取り外し中の前記振動ピストン（２１）へ導き；そして
前記振動ピストン（２１）によって前記フレーム（２０）から前記ブシュ（１６）を引き抜くこと
を特徴とする、破砕装置（１５）から衝撃装置（１２）を取り外す方法。
【請求項１４】
前記ブシュ（１６）、前記振動ピストン（２１）、並びに前記振動ピストン（２１）と前記ブシュ（１６）との間の軸受け（２２，２３）及びシールを有する単一の物体として前記衝撃装置（１２）を取り外すこと
を特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記破砕装置（１５）の前記フレーム（２０）が作業機械に締め付けられた状態で前記衝撃装置（１２）を取り外すこと
を特徴とする、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記振動ピストン（２１）の後端部に、別個の装着ツール（５９）を結合し；
前記装着ツール（５９）を介して取り外し力（ＦＢ）を前記振動ピストン（２１）に伝達し；そして
前記取り外し力（ＦＢ）を、前記振動ピストン（２１）に設けられた少なくとも１つの引張りショルダ（３３）によって、前記ブシュ（１６）内部の少なくとも１つの対向面（３６）に伝達すること
を特徴とする、請求項１３から１５までのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衝撃装置に関する。衝撃装置は、操作される物質破砕ツールに衝撃パルスを提供するようになっている。衝撃装置は、往復運動する物体である振動（パーカッション）ピストンを有し、この振動ピストンは衝撃方向及び戻り方向に向かって動くことが可能である。
【０００２】
本発明はさらに、破砕装置から衝撃装置を取り外す方法に関する。
【０００３】
本発明の分野は独立請求項の前提において、より具体的に定義されている。
【背景技術】
【０００４】
鉱山及びその他の作業現場において、掘削機械は岩石表面及び土壌内に掘削孔を削孔するために使用される。掘削機械に掘削ツールを接続することができる。掘削機械は、掘削中に掘削ツールを回転させるための回転装置を有する。掘削機械はまた、ツールへの衝撃パルスを発生させるための振動装置を含んでいる。掘削機械は過酷な条件において使用され、従って定期的な保守点検が必要である。少なくとも軸受け及びシールが使用中に摩耗する。適切な保守点検処置を実施するためには、衝撃装置を取り外さなければならない。しかし、現在の衝撃装置の取り外しは難しく多大な時間を消費する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、新規の改善された衝撃装置を提供することである。別の目的は、破砕装置から衝撃装置を取り外す新規の改善された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による衝撃装置は、振動ピストンは、所定の外径を有する少なくとも１つの引張りショルダを含んでおり、引張りショルダはさらに、戻り方向に向いた第１対向面を有し；ブシュの内面は、引張りショルダとブシュの後端部との間に配置された少なくとも１つの対向区分を備えており、そして対向区分が所定の内径と、さらに衝撃方向に向いた第２対向面とを含んでおり；引張りショルダの外径は対向区分の内径よりも大きく；そして振動ピストンが戻り方向に引張られると、引張りショルダの第１対向面と対向区分の第２対向面とが当接するのが可能になることを特徴とする。
【０００７】
本発明による方法は、衝撃装置の戻り方向に外力を生成し、外力を取り外し中の振動ピストンへ導き；そして振動ピストンによってフレームからブシュを引き抜くことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
開示された解決手段の意図は、衝撃装置、又は振動装置が、少なくとも振動ピストンと、振動ピストンが内部に配置されたブシュとを有することである。ブシュは破砕機械のフレームに支持されている。破砕機械は例えば岩石掘削機械又は破砕ハンマーであってよい。ブシュは振動ピストンによって引き抜くことができる。この場合、衝撃装置の戻り方向で振動ピストンに外力が導かれる。振動ピストンは、外力を直接にブシュに導く必要なしに外力作用をブシュに導く。フレームとブシュとの間の支持面の相互寸法は、ブシュが戻り方向に動かされるのを可能にするように設定される。さらに、ブシュの内面及び振動ピストンの外面の相互寸法は、振動ピストンを逆方向にブシュの内部空間から完全には引き出せないように設定される。開示された解決手段では、振動ピストンはその主要目的、つまり破砕ツールへの衝撃パルスを生成するという目的に加えて引き抜きツールとしても役立つ。
【０００９】
開示された解決手段の利点は、衝撃装置の取り外しが迅速且つ容易であることである。開示された解決手段は、保守点検作業が動作条件において実施されるのを可能にする。それというのも、破砕装置の後側カバーを取り除けばよいだけであるからである。これにより、破砕装置の構造全体を保守点検時に取り外す必要のある解決手段と比較して、ダート及び他の不純物が破砕装置内部に容易には侵入しない。
【００１０】
１つの実施態様によれば、衝撃装置は振動ピストンをブシュに支持するために、振動ピストンの前端部に１つ又は２つ以上の前側軸受けを含んでいる。加えて、振動ピストンの引張りショルダは、前側軸受けと振動ピストンの後端部との間に配置されている。
【００１１】
１つの実施態様によれば、衝撃装置はブシュを含んでおり、ブシュの内面は１つ又は２つ以上の対向区分を備えている。ブシュの対向区分は、振動ピストンの引張りショルダとブシュの後端部との間に配置されている。さらに、対向区分は所定の内径を有しており、この内径は、ブシュの他の内径よりも小さいように設定されている。
【００１２】
１つの実施態様によれば、振動ピストンが戻り方向で極限位置へ動かされると、引張りショルダと対向区分とが、振動ピストンとブシュとの間に閉じられた圧力空間を形成することが可能になる。形成された閉鎖圧力空間は、衝撃装置の動作サイクル中に戻り方向で末端クッションとして役立つ。このような実施態様によって、引張りショルダは、衝撃装置の取り外し時だけではなく、衝撃装置の通常の使用作業サイクル中にも利用可能である。衝撃装置の基本構造は、特別なショルダ又は構造フィーチャなしに、上述の取り外しフィーチャを可能にする。
【００１３】
１つの実施態様によれば、引張りショルダは、衝撃装置の最前部圧力チャンバに配置されている。
【００１４】
１つの実施態様によれば、引張りショルダは、衝撃方向に面するクッション面を備えている。この場合、引張りショルダは、振動ピストンが衝撃方向でその動作極限位置へ動かされると末端クッションとして役立つこともできる。
【００１５】
１つの実施態様によれば、衝撃装置が、振動装置の作業圧力面に作用する圧力媒体を制御するための少なくとも１つの制御弁を有する。制御弁はスリーブ様部材であり、振動ピストンとブシュとの間の環状空間内に配置されている。
【００１６】
１つの実施態様によれば、ブシュの外面は、互いに軸方向間隔を置いて位置する２つの円形支持面を備えていて、両円形支持面は所定の外径を有している。このように、ブシュの前端部は第１支持面を備え、後端部が第２支持面を備えている。支持面は制限された軸方向長さを有しており、これにより、第１支持面は第１軸方向長さを有し、第２支持面は第２軸方向長さを有している。ブシュの外面はまた、第１支持面と第２支持面との間に中間区分を備えている。中間区分も制限された軸方向長さを有している。第１支持面の直径は第２支持面の直径よりも小さく、そしてさらに、中間区分の直径は第２支持面の直径よりも小さい。換言すれば、ブシュの前端部は最小外径を有しており、中間区分は二番目に小さな外径を有しており、そしてブシュの後端部は最大外径を有している。このことはブシュの外径が前端部に向かって段階的にテーパしていることを意味する。ブシュの外径の形状及び寸法の利点は、ブシュの取り付けが容易になることである。それというのも、ブシュの狭い前端部は組み付け中にガイド部分として役立つからである。ブシュの前端部の直径が最小であるため、全長にわたって均一な直径を有するブシュと比較して、このブシュはその正確な位置に押し込むことが著しく容易になる。外径が均一なブシュはくっついて取れなくなりやすい。この有害な影響を今や回避することができる。
【００１７】
１つの実施態様によれば、ブシュの外面は端部の支持面と、支持面間の中間区分とを有している。ブシュの支持面は、破砕装置のフレームの支持面に支持されている。中間区分と破砕装置のフレームとの間にはクリアランスが存在する。換言すれば、中間区分は破砕装置のフレームに支持されていない。中間区分及びクリアランスによって、ブシュの取り付け及び衝撃装置全体の取り付けが容易になる。
【００１８】
１つの実施態様によれば、ブシュの中間区分の外面は１つ又は２つ以上の軸方向流路又は通路を有している。中間区分の外面は１つ又は２つ以上の溝を含んでいてよい。
【００１９】
１つの実施態様によれば、ブシュの中間区分の外面はスプライン形態を有している。この外面はいくつかの軸方向スプラインと、隣接するスプライン間の流路とを含んでいる。
【００２０】
１つの実施態様によれば、ブシュの軸方向の全長は、第１支持面及び第２支持面のうちのいずれかの最大軸方向長さの少なくとも２倍である。この実施態様は、ブシュ及び衝撃装置全体を破砕装置のフレーム内部に取り付けるのをさらに容易にする。
【００２１】
１つの実施態様によれば、開示された衝撃装置は岩石掘削機械に適用される。岩石掘削機械は、フレームと、フレーム内部に配置された衝撃装置と、回転装置とを有する。衝撃装置は、掘削機械の前端部に結合可能な掘削ツールへの衝撃パルスを生成するように配置されている。回転装置は、掘削中、ツールをその長手方向軸に対して回転させるように配置されている。
【００２２】
１つの実施態様によれば、開示された解決手段はトップハンマー掘削に適用される。
【００２３】
１つの実施態様によれば、開示された解決手段はダウンザホール（ｄｏｗｎ−ｔｈｅ−ｈｏｌｅ）振動装置に適用される。このいわゆるＤＴＨ掘削において、振動装置はボアホール内部に配置されている。振動装置及び回転装置は掘削設備の互いに対向する端部に配置されている。ダウンザホール（ｄｏｗｎ−ｔｈｅ−ｈｏｌｅ）振動装置はＤＴＨハンマーとしても知られている。
【００２４】
１つの実施態様によれば、開示された解決手段は、回転ツールを使用することなしに岩石物質又は他の硬質物質を破砕する破砕ハンマーにおいて適用される。破砕装置は、例えば掘削機のブームに接続可能な補助装置であってよい。破砕ハンマーは液圧式ハンマーと呼ばれることもある。破砕ハンマーはフレームと、フレーム内部に配置された衝撃装置とを有する。衝撃装置を迅速且つ容易に取り出して保守点検することができるので、破砕装置の動作効率を改善することができる。
【００２５】
１つの実施態様によれば、岩石掘削機械又は破砕ハンマーのフレームは、後側カバーを備えた後端部を含んでいる。後側カバーは取り除くことができ、その後、フレーム内部のブシュを振動ピストンによって引き抜くことができる。
【００２６】
１つの実施態様によれば、衝撃装置は、ブシュ及び振動ピストンだけでなく、振動ピストンとブシュとの間の軸受け及びシールをも有する単一部品として取り外される。所要の構成部分全てを有する衝撃装置はこのように、１つのユニットとして取り扱うことができる一種の衝撃装置パッケージ又はカートリッジである。このような実施態様によって、保守点検を必要とする全ての構成部分を同時に、そして１つの引き抜き動作によって取り出すことができる。次いで、摩耗又は損傷した衝撃装置パッケージを新しい完全な衝撃パッケージにより迅速に交換してよく、或いは、取り出された衝撃装置パッケージの摩耗又は損傷した構成部分を交換してもよい。
【００２７】
１つの実施態様によれば、破砕装置のフレームが作業機械にまだ締め付けられている状態で衝撃装置は取り外される。このような実施態様により、岩石掘削機械を送りビームから取り外すことなしにこれを保守点検することができる。他方において、破砕ハンマーを掘削機又は同様の作業機械のブームから取り出すことなしにこれを保守点検することもできる。破砕装置の取り出しなしに保守点検を行うと、保守点検時間を大幅に節減することができる。
【００２８】
１つの実施態様によれば、ブシュに軸方向力が生成されるので、ブシュは衝撃装置の使用中、後側カバーに向かって押し付けられる。このことはブシュが後側カバーによって規定された位置に正確に位置決めされることを保証する。後側カバーは破砕装置のフレームに固く締め付けられている。ブシュは、後側カバーに向けられた１つ又は２つ以上の作業圧力面を有し、上記１つ又は２つ以上の作業圧力面に圧力媒体の圧力が作用すると、上記軸方向力を生成することができる。ブシュは、対向する衝撃方向に作用する圧力面の面積よりも大きい圧力面の面積を備えている。このような実施態様により、ブシュ及びブシュの圧力導管は、設計された位置に正確に位置決めされ、これにより衝撃装置は設計通りに動作する。
【００２９】
１つの実施態様によれば、少なくとも衝撃装置の取り外し時間中に振動ピストンの後端部に、装着ツール又はアダプタが締め付けられる。装着ツールは衝撃装置を組み立てる間に利用することもできる。
【００３０】
１つの実施態様によれば、振動ピストンの後端部は、別個の装着ツールが振動ピストンに結合されるのを可能にする少なくとも１つの締め付け点を備えている。予め形成された締め付け点により、装着ツールの結合が容易になる。さらに、装着ツールと振動ピストンとの結合が確実である。
【００３１】
１つの実施態様によれば、振動ピストンの後端部は、別個の装着ツールが振動ピストンの後端部に結合されるのを可能にする締め付け点を備えている。振動ピストンの最後端面が締め付け点を含んでいてよい。振動ピストンの後端部は例えば、結合ねじ山又はバヨネット結合手段を含んでいてよい。
【００３２】
１つの実施態様によれば、振動ピストンは、その後端部の周面に少なくとも１つの締め付け点を備えている。締め付け点は、切欠き、溝、又は他の適宜の凹部であってよく、そこに装着ツールがクランプしてよい。装着ツールは１つ又は２つ以上の把持ジョーを含んでよい。把持ジョーは、振動ピストンの側面に形成された１つ又は２つ以上の凹部内に突入してよい。振動ピストンの最後端部は締め付け点を含まなくてよい。
【００３３】
１つの実施態様によれば、衝撃装置は破砕装置、例えば掘削機械又は破砕ハンマーのフレームの内部に、少なくとも振動ピストンとブシュとを有する単一部品として取り付けられる。従って、この実施態様は、衝撃装置の取り付け方法に関する。この方法は、フレームの後側カバーを取り除き、衝撃装置を軸方向運動によってフレーム内部に挿入することを含む。破砕装置を鉛直位置に旋回させることができる。鉛直位置では、フレームの後端部は上方に向けられる。上述の旋回は作業機械のブームによって実施してよい。振動ピストンの後端部をリフト装置に接続し、次いで衝撃装置を破砕装置のフレームの後端部の上方に持ち上げる。振動ピストンをフレームの中心線上に同軸的に位置決めし、次いで衝撃装置をリフト装置によって下向きにフレーム内部の空間に向かって動かす。ブシュ、振動ピストン、軸受け、及びシールは全てフレーム内部に貫入する。衝撃装置の取り付けが完了したら後側カバーを取り付ける。この実施態様の場合、振動ピストンは取り付け中にブシュを鉛直方向に支持し、ブシュが下方へ落下するのを防止する。換言すれば、ブシュは振動ピストンから吊り下がっている。取り付けを容易にするために、ブシュの外面は、ブシュの前端部が後端部よりも小さな外側寸法を有するように設計され寸法設定されていてよい。従って、ブシュの外面は前端部に向かってテーパする。ブシュは、本明細書中で既に上記したように、互いに異なる直径を有する３つの連続する区分を含んでいてよい。
【００３４】
上記に開示した実施態様を組み合わせて、開示された必要な特徴を備えた好適な解決手段を形成することができる。
【００３５】
添付の図面においていくつかの実施態様を詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、送りビーム上に配置された岩石掘削機械を示す側面図である。
【図２】図２は、掘削機のブームの遠位端に配置された破砕ハンマーを示す側面図である。
【図３】図３は、衝撃装置を有する破砕装置の後部を示す概略断面図である。
【図４】図４は、ブシュとブシュ内部に配置された振動ピストンとを有する、図３の衝撃装置を示す概略断面図である。
【図５】図５は、別の破砕装置の後部を示す概略断面図である。
【図６】図６は、図５のＣ−Ｃの断面を示す概略詳細図である。
【図７】図７は、ブシュとブシュ内部に配置された振動ピストンとを有する、図５の衝撃装置を示す概略断面図である。
【図８】図８ａ及び８ｂは、衝撃装置の取り付け原理を示す概略図である。
【図９】図９は、衝撃装置の取り外しに関する特徴を表す簡略化されたチャートである。
【図１０】図１０は、衝撃装置の取り付けに関する特徴を表す簡略化されたチャートである。
【図１１】図１１は、衝撃装置を有する別の破砕装置の後部を示す概略断面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示された衝撃装置の取り外しを示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
明確にするために、図面は、開示された解決手段のいくつかの実施態様を単純な形で示している。図中、同様の符号は同様のエレメントを指定する。
【００３８】
図１は、実現可能な岩石掘削ユニット１を示している。岩石掘削ユニット１は、ブーム２によって可動キャリア（図示せず）に結合されている。掘削ユニット１は送りビーム３と、送りビーム上に支持された岩石掘削機械４とを含んでいてよい。岩石掘削機械４は送り装置５によって送りビーム３上で運動させることができる。岩石掘削機械４は、ツール７を結合するために、岩石掘削機械４の前端部にシャンク６を含んでいる。ツール７は１つ又は２つ以上のドリルロッド８と、ツール７の遠位端に配置されたドリルビット９とを含んでいてよい。岩石掘削機械４はさらに、シャンク６を回転させるための回転装置１０と、シャンク６に結合されたツール７とを含んでいてよい。岩石掘削機械４のフレーム１１内部には、ツール７への衝撃パルスを生成するための往復運動式の振動ピストンを有する衝撃装置１２が設けられている。掘削現場では、掘削ユニット１によって１つ又は２つ以上の掘削孔が削孔される。掘削孔は図１に示されているように水平方向に削孔されてよく、或いは鉛直方向に削孔されてもよい。開示された解決手段はトップハンマー掘削として知られている。本出願において開示された特徴はこのような掘削機械に適用することができる。
【００３９】
ダウンザホール又はＤＴＨとして知られる別の掘削解決手段では、衝撃装置をボアホール内部に配置する。この場合、衝撃装置及び回転装置は掘削設備の互いに対向する端部に配置される。本出願に開示された特徴はこのタイプの掘削機械内に適応してもよい。
【００４０】
図２は、ブーム２を備えた掘削機１３を開示している。ブーム２の遠位端には、破砕ハンマー１４が設けられている。破砕ハンマーは、破砕ハンマー１４のフレーム１１の内部に配置された衝撃装置１２を含んでいる。衝撃装置１２は、本出願に開示された解決手段に基づいて構成されてよい。
【００４１】
図１及び２には、２つの異なる破砕装置１５、つまり岩石掘削機械４と破砕ハンマー１４とが示されている。既に上述のように、破砕装置１５の衝撃装置１４は、開示された解決手段に基づいて構成し、上記に開示された特徴を有することができる。破砕装置１５のフレーム１１も、本出願に開示された解決手段を含んでよい。
【００４２】
図３は、衝撃装置１２を有する破砕装置１５の後部を示している。衝撃装置１２はスリーブ様部材であるブシュ１６を有する。ブシュ１６は細長い物体であり、軸方向全長Ｌｔｏｔと、外面１７と、内面１８とを有している。ブシュ１６は、衝撃装置空間内部に配置されている。衝撃装置空間は、破砕装置１５のフレーム２０の最後端部に配置されている。ブシュ１６の内部には振動ピストン２１が設けられている。振動ピストンは前側軸受け２２と後側軸受け２３とによって、ブシュ１６に支持されている。動作中、振動ピストン２１は、ツールを打撃するために衝撃方向Ａで前方に向かって動かされ、そして戻り方向Ｂで後方に向かって動かされる。こうして、振動ピストン２１は衝撃装置１２の作業サイクル中に往復運動する。
【００４３】
衝撃装置１２は液圧式に操作され、これにより振動ピストン２１は、衝撃方向Ａに作用する１つ又は２つ以上の第１作業圧力面２４と、戻り方向Ｂに作用する１つ又は２つ以上の第２作業圧力面２５とを有する。振動ピストン２１は、作業圧力面に作用する液圧を変化させることによって、後方及び前方へ動かされる。図３に開示された解決手段において、第１作業圧力面２４に作用する圧力は制御弁２６によって制御される。第２作業圧力面２５に作用する液圧は制御弁２６によって変化させられない。
【００４４】
しかし、前側圧力チャンバ２７内に作用する圧力が変化させられ、そして振動ピストンの作業サイクルを実施するための後側圧力チャンバ５１内の圧力も変化させられるように、衝撃装置が構成されていてもよい。
【００４５】
液圧媒体が液圧システムから供給導管又はポート２９へ供給され、そして液圧媒体は衝撃装置から放出導管又はポート３０を通って放出される。制御弁２６はピストン２１の後端部の周りに配置されたスリーブ様部材であってよい。制御弁２６はブシュ１６の内面と振動ピストン２１との間に配置された環状弁空間内で、衝撃方向Ａ及び戻り方向Ｂにスライドすることができる。制御弁２６を圧力制御することができ、この場合、制御弁は圧力面を備えている。そして作業サイクルに従って前側位置と後側位置との間でスライド弁を動かすように、これらの圧力面に圧力媒体が導かれる。ブシュ１６は、制御弁２６によって制御された圧力媒体流を導くために、制御弁空間に半径方向開口を含んでいる。ブシュ１６はさらに、制御弁２６の圧力面を制御する圧力媒体を導くための１つ又は２つ以上の軸方向制御圧力導管３１を含んでいてもよい。衝撃装置１２の作業サイクルの制御は当業者に知られており、従って本出願では詳細に説明することはしない。
【００４６】
衝撃装置１２は、ブシュ１６を振動ピストン２１によってフレーム２０内部の衝撃空間から引き抜くことができる。従って、フレーム２０の後端部は後側カバー３２又は相応の後側エレメントを備えている。後側カバー３２又は後側エレメントはフレーム２０の後端部を閉じる。後側カバー３２を取り除くと、軸方向取り外し力ＦＢを振動ピストン２１の後端部に導くことによって、衝撃装置１２を引き出すことができる。取り外し力ＦＢは衝撃装置の外部にある。このことは実際には、振動装置２１がリフト装置又は相応のアクチュエータ又は補助装置によって引き出されることを意味する。
【００４７】
振動ピストン２１からブシュ１６へ取り外し力ＦＢを伝達するために、振動ピストン２１は引張りショルダ３３を備えている。引張りショルダ３３は前側軸受け２２の背後のどこかに配置されている。図３に開示された解決手段では、引張りショルダ３３は前側圧力チャンバ３７内に設けられている。或いは、引張りショルダ３３は、制御弁２６及び衝撃装置１２の基礎構造の位置に応じて、振動ピストン２１の中間区分、又は後端区分内に配置されていてもよい。換言すれば、引張りショルダは、前側軸受け２２と振動ピストン２１の後端部との間に配置されていてよい。引張りショルダ３３は、戻り方向Ｂに面する軸方向第１対向面３４を有する。ブシュ１６の内面１８は、衝撃方向Ａに面する第２対向面３６を有する対向区分３５を備えている。振動ピストン２１が戻り方向Ｂに引張られると、振動ピストン２１はブシュ１６に対して相対運動し、そして第１対向面３４はブシュ１６の第２対向面３６と接触するようになる。次いで取り外し力ＦＢの力作用は、振動ピストン２１からブシュ１６へ伝達され、これにより振動ピストン１及びブシュ１６が戻り方向Ｂに一緒に軸方向に動かされる。引張りショルダ３３の外側寸法は対向区分３５の内側寸法よりも大きく、これにより、振動ピストン２１は戻り方向Ｂにブシュ１６から完全に引き出されることはない。振動ピストン２１が前方極限位置に接近すると、引張りショルダ３３は閉じられた空間３８を形成することができる。
【００４８】
ブシュ１６はブシュ１６の外面１７上の支持面３９及び４０によって、フレーム２０に支持されてよい。ブシュ１６の前端部には第１支持面３９が設けられており、ブシュ１６の後端部には第２支持面４０が設けられている。第１支持面３９は第１軸方向長さＬ１と第１直径Ｄ１とを有している。第２支持面４０は第２軸方向長さＬ２と第２直径Ｄ２とを有している。第１長さＬ１及び第２長さＬ２は等しくてよく、又はこれらの長さは互いに異なっていてもよい。第１直径Ｄ１は第２直径Ｄ２よりも小さく、これによりブシュ１６は狭い前端部と広い後端部とを有している。第１支持面３９と第２支持面４０との間には中間区分４１が設けられていてよい。中間区分４１は第３軸方向長さＬ３と第３直径Ｄ３とを有している。フレーム２０は、ブシュ１６が配置される衝撃装置空間を含んでいる。フレーム２０は衝撃装置空間内に、ブシュ１６の直径Ｄ１及びＤ２と相応するように寸法設定された面を含んでいるので、ブシュ１６は衝撃装置空間内部に取り付けられるときに所定の位置に不動に支持される。これに対して、第３直径Ｄ３は、フレーム２０と中間区分４１の外面との間にクリアランス４２が残るように寸法設定されてよい。クリアランス４２は衝撃装置１２の取り付け及び取り外しを容易にする。
【００４９】
図３はさらに、ブシュ１６の前端部に、支持体と前側軸受け２２とを有する前側軸受けモジュール４３が設けられていることを示している。これに相応して、ブシュ１６の後端部は、支持体と後側軸受け２３とを有する後側軸受けモジュール４４を含んでよい。軸受けモジュール４３及び４４は１つ又は２つ以上のシールを含んでもよい。軸受けモジュール４３及び４４は振動ピストン２１及びブシュ１６と同時に引き抜くことができる。或いは、前側軸受けモジュール４３は、これが衝撃装置１２の他の構成部分と一緒に引き抜かれないように構成され支持されてもよい。このような別の実施態様では、前側軸受けモジュール４３は別個の工程で取り外される。
【００５０】
更なる別の実施態様では、引張りショルダ３３は、図３に示された実施態様とは別の場所に配置されてもよい。従って、ショルダ４５が引張りショルダとして役立ってよく、この場合には作業圧力面２４は第１対向面として役立つことができる。振動ピストンが取り外し処置中に戻り方向に引張られると、表面２４はブシュ１６の表面４６と当接する。この実施態様では、引張りショルダの第１対向面は、衝撃装置１２の通常の動作サイクル中にはダンパー構成部分として役立つ。それというのも、振動ピストン２１が後方極限位置に動くとショルダ４５は閉じられたダンパー空間を形成するからである。
【００５１】
図３はまた、ブシュ１６が圧力面４７及び４８を有する。これらの圧力面は、直接に又は１つ又は２つ以上の軸方向圧力通路４９を通して供給導管２９に接続されることを示している。圧力面４７及び４８は、衝撃装置１２が加圧されると戻り方向Ｂに軸方向力を生成する。圧力面４７は直径Ｄ１とＤ３との差によって存在し、これに相応して圧力面４８は、直径Ｄ２がＤ３よりも大きいという理由から存在する。圧力表面及び生成された力によって、ブシュ１６は動作中に後側カバー３２に向かって連続的に押し付けられる。このように、ブシュは常に正確な位置に位置決めされており、衝撃装置は設計通りに動作する。
【００５２】
念のために述べておくと、本出願において前側及び前方向という用語は衝撃方向Ａを意味し、また後側及び後方向という用語は戻り方向Ｂを意味する。
【００５３】
図４は、振動ピストン２１の後端部が締め付け点５０を有することを示している。締め付け点５０は、装着ツールがピストン２１の後端部に結合されるのを可能にする。締め付け点５０は、例えば雌ねじ山を備えた軸方向袋孔を含んでよい。或いは、振動ピストン２１の後端部は周方向の側面に１つ又は２つ以上の締め付け点５０’を含んでもよい。締め付け点５０’は、凹部、例えば切欠き又は溝であってよい。凹部は装着ツールによる側方の把持を可能にする。装着ツールは例えばクランプジョーを含んでよい。図４では、シールＳのいくつかが符号Ｓで示されている。図４に示されているように、衝撃装置１２は、１つの一様なパッケージ内に所要の構成部分全てを有するモジュール又はカートリッジ構造を有していてよい。衝撃装置１２は、後側軸受けモジュール４４をブシュ１６の後端部に取り付けることによって前組み立てすることができる。その後、振動ピストン２１の後端部をブシュ１６の前端部に挿入し、そして引張りショルダ３３が第２対向面３６と当接するまで後方に向かって押すことができる。この後、前側軸受けモジュール４３をブシュ１６の前端部に取り付けることができる。軸受けモジュール４３及び４４は、必要とされる軸受け２３，２３及びシールＳを備えている。
【００５４】
図５〜７に示された別の実施態様は、図３及び４に開示された解決手段とはいくつかの点だけが異なる。図から明らかなように、図５においてフレーム２０は、供給ポート２９から制御弁２６を介して後側圧力チャンバ５１へ圧力媒体を搬送するための軸方向圧力通路４９を含まない。その代わりに、ブシュ１６の中間区分４１は１つ又は２つ以上の圧力通路５２を備えている。圧力通路５２によって、圧力媒体は供給ポート２９から空間５３へ、そしてさらに制御弁２６の制御下で後側圧力空間５１へ流れるのが可能になる。既に上述したように、中間区分４１の外面とブシュ１６の内面との間には、衝撃装置１２の取り付け及び取り外しを容易にするために必要となるクリアランスが存在していてよい。クリアランスに加えて、中間区分４１の外面は１つ又は２つ以上の溝５４又は相応の流路を含んでいてよい。図６に示されているように、中間区分４１の外面はスプライン形態を有していてよく、半径方向スプライン５５の間にいくつかの軸方向溝５４を有していてよい。
【００５５】
図８ａ及び図８ｂは、破砕装置１５のフレーム２０への衝撃装置１２の取り付け原理を単純化して示している。ブシュ１６の外側寸法、並びに支持面５６ａ〜５６ｃの内側寸法は理解しやすさのために誇張されている。ブシュ１６は前端部に向かってテーパしている。このことは取り付けを容易にする。テーパされた第１支持面３９は、寸法がより大きいフレーム２０の支持面５６ｂ及び５６ｃを容易に貫通する。
【００５６】
取り付けは鉛直位置で実施してよい。この場合フレームの後端部は上方に向いている。後側カバーは取り外され、衝撃装置空間５７は衝撃装置１２を受容するために開いている。図８ａにおいて、衝撃装置１２はリフト装置によってフレーム２０の上方に持ち上げられ、衝撃装置空間５７の中心線５８に対して位置決めされる。ブシュ１６は振動ピストン２１の引張りショルダ３３によって支持されている。振動ピストン２１の後端部には装着ツール５９が取り付けられており、これによって、リフト装置を用いて衝撃装置を持ち上げてハンドリングすることが可能になる。
【００５７】
図８において、衝撃装置１２は降下させられていて、衝撃装置１２は衝撃装置空間５７内へ貫入している。
【００５８】
図９は、衝撃装置の取り外しに関連するいくつかの工程及び特徴を単純化して示すチャートである。これらの項目は本出願において既に上記に開示されている。
【００５９】
図１０は、衝撃装置の取り付けに関連するいくつかの工程及び特徴を単純化して示すチャートである。これらの項目は本出願において既に上記に開示されている。
【００６０】
図１１は、別の衝撃装置１２とブシュ１６とを示す。上記に開示された原理及び特徴は図１１の解決手段にも当てはまる。しかし、開示された衝撃装置１２では、振動ピストン２１は、特別な後側軸受けエレメントなしにブシュ１６に支承することができる。或いは、ブシュ１６の内面１８が一体的な軸受け部分６０を備えていてもよい。別の相違点は、制御弁２６がブシュ１６の外側に配置されることである。振動ピストン２１の後端部はショルダを有する。ショルダは引張りショルダ３３として役立つことができる。振動ピストン２１が外部取り外し力によって戻り方向Ｂに引張られると、引張りショルダ３３の第１対向面３４はブシュ１６の第２対向面３６と接触するようになる。従って、この実施態様でも、ブシュ１６は振動ピストン２１によって取り外すことができる。衝撃装置１２の取り外しは図１２に示されている。
【００６１】
図面及び関連の説明は本発明の着想を例示するために意図されているにすぎない。本発明の詳細は、特許請求の範囲内で変化することがある。
【図１】
0005883106.tif 000002
【図２】
0005883106.tif 000003
【図３】
0005883106.tif 000004
【図４】
0005883106.tif 000005
【図５】
0005883106.tif 000006
【図６】
0005883106.tif 000007
【図７】
0005883106.tif 000008
【図８】
0005883106.tif 000009
【図９】
0005883106.tif 000010
【図１０】
0005883106.tif 000011
【図１１】
0005883106.tif 000012
【図１２】
0005883106.tif 000013