(57)【要約】  本発明は、圧力流体用の作動室（3）と、作動室（3）内にあってこれに対して可動に設置されて打撃装置に設置された工具（5）を被破砕材料に対して押圧して応力パルスを発生する伝動ピストン（4）とを有する圧力流体作動打撃装置を制御する方法、および打撃装置に関する。本方法は、圧力が伝動ピストン（4）に対して影響を及ぼす時間を調節することによって応力パルスの長さを調節することを含む。打撃装置は、調節要素（14）と、制御弁（8）を通して供給されて伝動ピストン（4）に対して影響を与える圧力流体の圧力の影響時間を調節する調節手段とを有する。
2008526534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打撃装置本体に対してこの中に工具をその長手方向に移動可能に設置可能であり、作動室を含み、その中に前記工具の軸方向に可動に設置された伝動ピストンを含み、該伝動ピストンに作用する圧力流体の圧力によって前記工具をその長手方向に急激に押圧して該工具にその長手方向に応力パルスを発生させ、該応力パルスは前記工具を介して破砕すべき物体へ伝播し、さらに制御弁を含み、該制御弁は、前記圧力流体を前記打撃装置へ搬入およびこれから搬出する流入路および排出路を含み、前記制御弁は、流路を備え可動に設置されたスイッチ要素を含み、該スイッチ要素の流路を通して、前記流入路、および同様に前記排出路を切り替えて圧力流体を交互に前記作動室へ供給して前記伝動ピストンに作用させ、同様に該伝動ピストンに対して作用させた圧力流体を前記作動室から排出させる圧力流体作動打撃装置の制御方法において、前記応力パルスの長さを調節するために、前記伝動ピストンに影響を及ぼしこれを介して前記工具を押圧する圧力流体の圧力が前記工具に影響を及ぼす時間を調節することを特徴とする圧力流体作動打撃装置の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、応力パルスを発生するために、前記圧力流体の圧力を送って前記伝動ピストンの前記工具とは反対の側へ影響を与え、前記制御弁において、前記圧力流体流入路の開口部が開いている時間を調節することによって、前記圧力流体の影響時間を調節することを特徴とする制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記伝動ピストンは、その前記工具とは反対の側に、前記圧力流体の圧力を連続的に作用させるよう構成され、前記伝動ピストンは、前記工具に対面している側に、前記圧力流体の圧力を交互に作用させるよう構成され、同様に、応力パルスを発生させるために、前記伝動ピストンに影響を与えた圧力流体を排出させ、前記圧力流体排出路の開口部が開いている時間を調節することによって前記圧力流体の影響時間を調節することを特徴とする制御方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の方法において、前記圧力流体の影響時間は、前記制御弁のスイッチ要素の運動速度を調節することによって調節することを特徴とする制御方法。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、前記圧力流体の影響時間は、前記制御弁において、前記制御弁のスイッチ要素の運動方向における圧力流体路の開口部の長さを調節することによって調節することを特徴とする制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記圧力流体路の開口部の長さは、前記制御弁のスイッチ要素の運動速度に比例して調節することを特徴とする制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記圧力流体路の開口部の長さは、前記スイッチ要素の運動速度に関係なく、前記影響時間が実質的に一定になるように調節することを特徴とする制御方法。
【請求項８】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、前記制御弁における前記圧力流体路の開口部の長さは、岩石の種類などの穿孔条件に基づいて調節することを特徴とする制御方法。
【請求項９】
打撃装置本体に対してこの中に工具をその長手方向に移動可能に設置可能であり、作動室を含み、その中に前記工具の軸方向に可動に設置された伝動ピストンを含み、該伝動ピストンに作用する圧力流体の圧力によって前記工具をその長手方向に急激に押圧して該工具にその長手方向に応力パルスを発生させ、該応力パルスは前記工具を介して破砕すべき物体へ伝播し、さらに制御弁を含み、該制御弁は、前記圧力流体を前記打撃装置へ搬入およびこれから搬出する流入路および排出路を含み、前記制御弁は、流路を備え可動に設置されたスイッチ要素を含み、該スイッチ要素によって、かつその流路を通して、該流路を切り替えて圧力流体を交互に前記作動室へ供給して前記伝動ピストンに影響を与え、同様に該伝動ピストンに影響を与えた圧力流体を前記作動室から排出させる打撃装置において、該装置は、圧力流体用の流路が設けられた調節要素を含み、前記スイッチ要素は、圧力流体を該調節要素の流路を通して前記作動路へ搬入およびここから搬出するよう配設され、該装置は調節手段を有し、前記調節要素によって、前記制御弁を介して該打撃装置へ送られ前記伝動ピストンに影響を及ぼしてこれを介して前記工具を押圧する圧力流体の圧力を調節することを特徴とする打撃装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の打撃装置において、前記工具に対して、前記作動室は、前記伝動ピストンの反対側に配置され、前記制御弁を介して該打撃装置へ送られて前記工具を押圧する圧力流体の圧力の影響時間を調節する前記調節手段は、前記制御弁において該打撃装置への圧力流体の供給を制御する、少なくとも１つの流入路の開口部が開いている時間を調節する手段を含むことを特徴とする打撃装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の打撃装置において、前記作動室は、前記工具に対して、前記伝動ピストンの同じ側に配置され、該伝動ピストンの前記工具に対して反対の側には、補助室が配置され、前記圧力流体の圧力が前記伝動ピストンに対して影響を及ぼすように配設され、前記制御弁は交互に、圧力流体を作動室へ流入させて前記伝動ピストンに対して影響を与え、また同様に、応力パルスを生成するために、前記伝動ピストンに対して影響を与えた圧力流体を排出させるように配設され、前記制御弁を介して該打撃装置へ送られて前記工具を押圧する圧力流体の圧力の影響時間を調整する調節手段は、前記制御弁において該打撃装置から圧力流体の排出を制御する、少なくとも１つの排出路の開口部が開いている時間を調節する手段を含むことを特徴とする打撃装置。
【請求項１２】
請求項９ないし11のいずれかに記載の打撃装置において、前記制御弁を介して該打撃装置へ送られて前記工具を押圧する前記圧力流体の圧力の影響時間を調節する前記調節手段は、該制御弁のスイッチ要素の運動速度を調節する手段を含むことを特徴とする打撃装置。
【請求項１３】
請求項９ないし12のいずれかに記載の打撃装置において、前記圧力流体の圧力の影響時間を調節するために、前記流入路または排出路および/または前記制御弁のスイッチ要素の流路の長さは、前記調節要素によって前記制御弁のスイッチ要素の運動方向に調節されることを特徴とする打撃装置。
【請求項１４】
請求項９ないし13のいずれかに記載の打撃装置において、前記圧力流体の圧力の影響時間を調節するため、前記制御弁への流入路またはそこからの排出路の位置、また同様に、前記作動路へ続く流路の位置は、前記調節要素を移動させることによって、前記制御弁のスイッチ要素の運動方向において互いに対して動くことを特徴とする打撃装置。
【請求項１５】
請求項９ないし14のいずれかに記載の打撃装置において、前記流入路から、また同様に、前記排出路から前記制御弁へ、また同様に、前記作動室へ、複数の開口部が設けられ、前記スイッチ要素および前記調節要素には、前記流入路の、また同様に前記排出路の各開口部を前記作動室へ交互に接続する対応する複数の流路が設けられ、前記調節手段は、前記流入路および/または排出路のすべての開口部が開いている時間を調節するように配設されていることを特徴とする打撃装置。
【請求項１６】
請求項９ないし15のいずれかに記載の打撃装置において、前記制御弁の前記スイッチ要素は、該打撃装置の本体に対して回転可能に取り付けられていることを特徴とする打撃装置。
【請求項１７】
請求項９ないし15のいずれかに記載の打撃装置において、前記制御弁のスイッチ要素は、該打撃装置の本体に対して往復移動可能に取り付けられていることを特徴とする打撃装置。
【請求項１８】
請求項９ないし17のいずれかに記載の打撃装置において、前記制御弁のスイッチ要素に設けられている流路のうち少なくともいくつかは、該スイッチ要素の表面に設けられた溝であることを特徴とする打撃装置。
【請求項１９】
請求項９ないし18のいずれかに記載の打撃装置において、前記制御弁のスイッチ要素に設けられている流路のうちの少なくともいくつかは、前記スイッチ要素を貫通する開口部であることを特徴とする打撃装置。
【請求項２０】
請求項９ないし19のいずれかに記載の打撃装置において、該装置は、前記調節要素を制御する制御手段を含と、該制御手段は、前記制御弁のスイッチ要素の運動速度に対応して前記調節要素を制御するよう連結されて、前記圧力流体路が開いている時間を、少なくとも前記スイッチ要素の運動速度の所定の範囲内で実質的に一定に保つことを特徴とする打撃装置。
【請求項２１】
打撃装置本体に対してこの中に工具をその長手方向に移動可能に設置可能であり、作動室を含み、この中に前記工具の軸方向に可動に設置された伝動ピストンを含み、該伝動ピストンに作用する圧力流体の圧力によって前記工具をその長手方向に急激に押圧して該工具にその長手方向に応力パルスを発生させ、該応力パルスは前記工具を介して破砕すべき物体へ伝播し、さらに制御弁を含み、該制御弁は、前記圧力流体を前記打撃装置へ搬入およびこれから搬出する流入路および排出路を含み、前記制御弁は、流路を備え可動に設置されたスイッチ要素を含み、該スイッチ要素によって、かつその流路を通して、前記流入路および排出路を切り替えて圧力流体を交互に前記作動室へ供給して前記伝動ピストンに影響を与え、同様に該伝動ピストンに影響を与えた圧力流体を前記作動室から排出させる打撃装置において、該装置は、圧力流体用流路を設けた調節要素を含み、前記スイッチ要素は、前記調節要素の流路を通して圧力流体を作動路へ供給し、またそこから排出するよう配設され、前記制御弁を通して該打撃装置へ供給され前記伝動ピストンに影響を与えて前記工具を押圧する圧力流体の圧力の影響時間は、前記調節要素によって調節されることを特徴とする打撃装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本発明は、圧力流体作動打撃装置の制御方法に関するものであり、本装置は、打撃装置本体に対してその中に工具をその長手方向に移動可能に設置可能であり、本装置は、作動室を備え、その中に工具の軸方向に可動に設置された伝動ピストンを含み、伝動ピストンに作用する圧力流体の圧力によって工具をその長手方向に急激に押圧して工具内にその長手方向に応力パルスを発生させ、この応力パルスが工具を介して破砕すべき物体へ伝播し、本装置は、制御弁を含み、これは、圧力流体を打撃装置へ搬入およびこれから搬出する流入路および排出路を含み、制御弁は、流路を備え可動に設置されたスイッチ要素を含み、スイッチ要素の流路を通して流入路、および同様に排出路を切り替えて、圧力流体を交互に作動室へ供給し、伝動ピストンに対して作用させ、同様に伝動ピストンに対して作用させた圧力流体を作動室から排出するものである。
【０００２】
本発明はさらに、打撃装置に関するものであり、本装置は、打撃装置本体に対してこの中に工具をその長手方向に移動可能に設置可能であり、本装置は、作動室を含み、この中に工具の軸方向に可動に設置された伝動ピストンを含み、伝動ピストンに作用する圧力流体の圧力によって工具をその長手方向に急激に押圧して工具内にその長手方向に応力パルスを発生させ、この応力パルスが工具を介して破砕すべき物体へ伝播し、本装置は、制御弁を含み、これは、圧力流体を打撃装置へ搬入およびこれから搬出する流入路および排出路を含み、制御弁は、流路を備え可動に設置されたスイッチ要素を含み、スイッチ要素によって、かつその流路を通して、流路を切り替えて圧力流体を交互に作動室へ供給して伝動ピストンに対して影響を与え、同様に伝動ピストンに対して影響を与えた圧力流体を作動室から排出するものである。
【０００３】
請求項に記載の打撃装置において、応力パルスを発生させ、別の作動室内にある伝動ピストンに対して圧力流体の圧力が、最も好ましくは比較的急激に作用するように構成されている。この圧力の影響によって伝動ピストンを工具の方へ押出す。その結果、工具は押圧されて、これによって工具内に応力パルスが発生し、この応力パルスがその中を進行し、破砕すべき岩石もしくは他の硬い物体に工具の先端が接触すると、その物体を破砕する。その打撃動作を制御するために、打撃装置は、回転可能または線形往復動可能なスイッチ要素を利用するのがよいが、これは通常、連続した開口部を有して、圧力流体源から打撃装置の伝動ピストンへの、同様に伝動ピストンから圧力流体貯めへの接続部を交互に開く。穿孔条件が変わると、または何かの理由で、応力パルスを発生させる周波数を変えることが時には望ましいが、これは、スイッチ要素の運動速度を調節することによって容易に行うことができる。しかし、スイッチ要素の運動速度が速くなると、圧力流体路が開いている時間が短くなるという問題が発生する。このことは、装置の作動および状況の変化につながるので、望ましいことではない。
【発明の簡単な説明】
【０００４】
本発明は、応力パルスの発生回数を所望のように調節し、例えば圧力流体路が開いている時間が運動速度の上昇で短縮されるのを補償可能な方法および打撃装置を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明の方法は、応力パルスの長さを調節するために、伝動ピストンに対して影響を及ぼしこれを介して工具を押圧する圧力流体の圧力を工具に作用させる時間を調節することを特徴とする。本発明の打撃装置は、圧力流体用の流路を設けた調節要素を含み、スイッチ要素は、圧力流体を調節要素の流路を通して作動室へ搬入および搬出するよう配設され、打撃装置は調節手段を含み、調節要素によって、制御弁を介して打撃装置へ供給され伝動ピストンに対して影響を及ぼしこれを介して工具を押圧する圧力流体の圧力を調節することを特徴とする。
【０００６】
本発明の根底を成す概念は、圧力流体の圧力の影響時間は、圧力流体搬入路が開いている時間および/または制御弁のスイッチ要素の運動速度のいずれかを調節することによって調節することにある。本発明の一実施例の根底を成す概念は、制御弁のスイッチ要素の圧力流体搬入路および排出路におけるそれぞれ異なる側に、少なくとも部分的に整列した開口部が設けられ、スイッチ用の少なくとも一方の側には、調節要素がスイッチ要素の運動方向に可動に設けられ、この調節要素を動かすことによって開口部の相互の位置を調節して、運動方向における整列している開口部の一部の長さを変えることにある。本発明の第２の実施例によれば、この調節は、スイッチ要素の運動速度に関連して行い、スイッチ要素の運動方向における整列した開口部の一部の長さをその運動速度に比例させている。これによって、圧力流体路が運動速度に比例して開いている時間が調節され、流路が開いている時間、したがって応力パルスの発生時間が運動速度に関係なく実質的に同じなるようにしている。本発明の第３の実施例によれば、調節要素は制御弁のスイッチ要素の外側に設置されている。本発明の第４の実施例によれば、調節要素はスイッチ要素の一体化部分として設置されている。
【０００７】
本発明の利点は、ある穿孔条件に従って応力パルスの長さを調節することができることである。更なる利点は、応力パルスの周波数を調節する際、同時に応力パルスを調節し、したがって、その周波数に関係なく所望の長さの応力パルスを発生させることができることである。
【０００８】
次に、本発明を添付図面においてさらに詳細に説明する。
【発明の詳細な説明】
【０００９】
図１ａは、本発明による打撃装置１を示す概略断面図であり、これは作動室３を内部に設けた本体２と、作動室３内にある伝動ピストン４とを有している。伝動ピストン４は工具５と同軸状に配されて、その軸方向に移動して、応力パルス発生中は、伝動ピストン４を工具５またはこれに取り付けられている公知のシャンクに接触させることができる。伝動ピストン４の工具とは反対側に、は作動室３に面した正圧面が設けられている。応力パルスを生成するために、加圧圧力流体がポンプなどの圧力源から制御弁８を介して搬入流路に沿って作動室３へ送られる。この制御弁は可動スイッチ要素（図２ａないし図３ｂにさらに詳細に示す）を含み、これには、開口部もしくは溝などの流路が設けられ、スイッチ要素へ通う第１の搬入路およびスイッチ要素から作業室へ通う第２の搬入路を、さらに同様に、作業室からスイッチ要素へ通う第２の排出路およびスイッチ要素から通う第１の排出路を交互に接続する。圧力流体の圧力が伝動ピストン４を工具５の方へ押し出して、これを介して工具５を被破砕物体に対して押圧すると、応力パルスが発生する。この応力パルスは、工具５の中を通過した後、ドリルビットなどの工具の先端を介して公知の方法で岩石などの破砕すべき物体へ送られると、その物体を破砕する。制御弁５のスイッチ要素が圧力流体の作動室への流入を止め、次いで伝動ピストン４に対して影響を及ぼした圧力流体を作動室３から排出路９に沿って圧力流体貯め10へ排出すると、応力パルスは死滅して、短距離、すなわち工具５の方向に数ミリしか移動しなかった伝動ピストン４は、元の位置に戻ってから、制御弁８のスイッチ要素が再び圧力流体を作動室３へ流入させることができ、これによって新たな応力パルスを発生させる。打撃装置の使用中、これは、送り力Fで公知の方法で工具５の方へ、同時に被破砕物体の方へ押し出される。伝動ピストン４を戻すためには、必要に応じて、応力パルスの合間に圧力媒体を室３'に対して供給すればよく、または伝動ピストンをバネなどの機構によって戻せばよい。
【００１０】
図１ａに示す場合において、制御弁８は工具５と同軸状に回転可能な可動スイッチ要素を有し、これは、矢印Ａの方向にその軸を中心としてモータ11などの適した回転機械によって、または破線で概略的に示す動力伝達手段によって回転すれる。または、スイッチ要素は、適した機構によって前後に回転可能に回る。このような回転可能な可動スイッチ要素は、さもなければ、例えば本体２内の作動室３の片側へ設置することもできる。回転可能な可動スイッチ要素に代わって、制御弁８は、往復移動可能なスイッチ要素を利用することも可能である。さらに、両方の場合において、圧力流体を作動室へ搬入しそこから搬出する流路を１つしか持たないスイッチ要素を有する制御弁を用いることもできる。しかし、好ましくは、制御弁８のスイッチ要素は複数の平行な流路を有する。図１ａはさらに、制御装置12を示し、これは、制御弁の回転速度または往復移動可能な制御弁の移動速度を制御するよう接続することができ、さらにこれは、図２ａないし図３ｂに示すものと同様に、例えばスイッチ要素の運動速度に比例して圧力流体路の開口部が開いている時間を調節することによって、圧力流体の圧力の影響時間を調節する調節手段を有している。これは、破線13aおよび13bで概略的に示す。このような調節は、穿孔条件、例えば破砕すべき岩石の硬度などの所望のパラメータを用いて、多くのさまざまな公知の方法によって実現することができる。
【００１１】
図１ｂは、本発明による第２の打撃装置１を示す概略断面図であり、作動室３を内部に設けた本体２と、作動室３内にある伝動ピストン４とを有している。本実施例において、伝動ピストン４は、流路9aを通る圧力流体の連続的圧力によって影響を受ける。伝動ピストン４に対して、流路9aが工具５とは反対側にある補助室3aに連結されている。同様に、打撃装置の作動に関して、および伝動ピストン４に対しては、作動室３が工具５の側にある。したがって、応力パルスを生成するために、圧力流体を作動室３から所望の長さの時間、排出して、補助室内の圧力流体の圧力が電動ピストンを工具の方へ押し出す。同時に、工具が押圧され、応力パルスが生成される。同様に、伝動ピストン４は、圧力流体を作動室３へ流入させることによってその元の位置へ戻るが、この場合、伝動ピストンは、工具の押圧を停止し、応力パルスは死滅する。図１ｂの場合、調節は図１ａと同じように行われるが、同図において、調節されるのは作動室３からの圧力流体の排出である。同図は、弁８を従来の往復可動スイッチ要素として概略的に示しているが、本発明による詳細は、以下に図２ａおよび図２ｂで明らかになる。モータ11は、機械式、液圧式、空気圧式、または電気作動式往復運動を生成可能であれば、どのような装置でもよい。
【００１２】
図２ａおよび図２ｂは、本発明の一実施例を概略的に示す。両図は、例えば往復可動スイッチ要素8aを設けた制御弁８の一部と、打撃装置の本体２のみを示す。制御弁８の一方の側には、圧力流体流入路７と、その排出路９とが設けられ、これらはスイッチ要素8aで終端し、スイッチ要素8aに対面しているこれらの開口部は制御弁８内に含まれている。本実施例では、これらの流路は、打撃装置の本体２内に固定的に形成され、本体２に対するこれらの位置は常に一定である。スイッチ要素8aの打撃装置本体２に対する他方の側では、制御弁８は調節要素14を有し、これは、矢印Ｃで示すように、往復可動スイッチ要素8aの移動方向Ｂと平行であり、同様に、打撃装置１の作動室３へ連結された流路7'および9'を有している。同様に、制御弁内に含まれるそれぞれの開口部7'aおよび9'aは、スイッチ要素8aへ向けられている。制御弁８のスイッチ要素8aにはさらに、流路15が内部に設けられ、これは、その表面に中へ形成された溝、またはこれを貫いて設けられた開口部の形状を有し、これらの流路の開口部15aおよび15bが流路７および7'を、また同様に流路９および9'を交互に連通して、圧力流体を作動室３へ流入および流出させる。
【００１３】
図２ａに示す状態において、調節要素14の位置は、調節要素14の流路7'および9'の開口部7'aおよび9'aが本体２内でスイッチ要素8aの移動方向に設けられた流入路7および排出路9の開口部7aおよび9aと距離ｓだけ重なるように構成されている。このような場合、スイッチ要素8aが移動すると、流路７および7'の開口部7aおよび7'aの断面積の一部だけと、同様に流路９および9'の開口部9aおよび9'aの断面積の一部分だけがスイッチ要素8aの流路15の開口部15aおよび15bを介してそれぞれ同時に相互接続される。これは、流路７および15の開口部7aおよび15aが互いの中へ開口し、スイッチ要素8aが同じ方向にさらに距離ｓだけ移動した後、流路7'の開口部7'aがほんの少し遅れて開口し、流路15の開口部15bに接続される。同様に、流路７の開口部7aは、すでに距離ｓで流路15との接続を離脱して閉じてから、流路7'の開口部が閉じて流路15と接続を離脱する。流路９および9'の開口部9aおよび9'aは、同様の方法で接続する。したがって、制御弁8のスイッチ要素8aの一定の移動速度で、電動ピストン4に影響を及ぼす圧力流体の応力パルスについて、ある長さの影響時間ｔを達成することができ、これは、ある長さの応力パルスを発生させるために必要である。
【００１４】
図２ｂによる状態において、調節要素14は、調節要素14の流路7'および9'の開口部が本体2内に設けられている流入路7および排出路9と完全に整列して配設される位置、すなわち距離ｓ＝０へすでに移動している。このような場合、制御弁8のスイッチ要素8aが移動すると、流路７および7'の開口部7aおよび7'aが開いて同時に流路15の開口部15aおよび15bと接続状態になり、同様に、閉じて同時に流路15との接続状態から離脱する。その結果、流路７および7'の開口部7aおよび7'aならびに流路９および9'の開口部9aおよび9'aの全断面積がそれぞれ同時にスイッチ要素8aの流路15を通して相互接続され、同様に、圧力流体を流すのに長い時間が掛かる。この状態では、圧力流体が伝動ピストン４を介して工具に対し影響を及ぼす時間は、最長になる。
【００１５】
調節要素14をさまざまな位置に配設することによって、スイッチ要素8aのある運動速度でさまざまな長さの圧力流体影響時間を形成することができる。したがって、調節要素14の位置を調節し、それによって圧力流体の流入路および排出路の開口部の相互位置を互いに対して調節すことによって、圧力流体が伝動ピストン４を介して工具５に対し影響を及ぼす時間を調節することができる。
【００１６】
制御弁８のスイッチ要素8aの移動を加速すると、その結果、応力パルスの周波数が増す。その結果、図２ａに示す位置における圧力流体影響時間も短くなってしまい、すなわち応力パルスの発生時間が短くなってしまい、これは、打撃装置の作動に関する限り、時として有害である。したがって、移動速度が速くなると、調節要素14も同様に移動させて、本体２内に設けられている流入路７および排出路９の開口部7aおよび9aと流路7'および9'の開口部7'aおよび9'aがよりよく整列するようにすればよい。理論上は、制御弁８のスイッチ要素8aの移動速度が２倍になると、整列している開口部のスイッチ要素8aの移動方向の長さも２倍にして、同じ長さの応力パルス発生時間を高い移動速度で、そしてその結果、高い応力パルス周波数で達成できるようにする必要がある。
【００１７】
図３ａおよび図３ｂは本発明の他の実施例を概略的に示す。両図はさらに、例えば矢印B'で示すように同一方向に移動、すなわち回転するスイッチ要素8aと、打撃装置の本体２の一部のみを示す。制御弁８のスイッチ要素8aの一方の側には、圧力流体流入路７および排出路９が設けられ、これらの開口部7aおよび9aはスイッチ要素8aに向けて配置されている。打撃装置の本体２内のスイッチ要素8aの他方の側には、他の圧力流体路7'および9'が設けられ、これらはそれぞれ作動室３と連結されている。同様に、これらの流路の開口部7'aおよび9'aはスイッチ要素8aに向けて配置されている。流入路７および排出路９、そして同様に流路7'および9'は、互いに対して不動に配置されている。
【００１８】
制御弁８のスイッチ要素8aの内部には流路15が設けられ、これらは、スイッチ要素8aの表面に形成された溝、またはそれを貫通する開口部の形状を有している。スイッチ要素8aはさらに調節要素14'を有し、これは、スイッチ要素とともに移動し、矢印C'で示すようにスイッチ要素に関連して移動可能であり、調節要素には同様に流路15'が設けられ、これは、それぞれの表面に形成された溝、またはそれらを貫通して設けられた開口部の形状を有し、流路15に連通している。流路15および15'は、流路７および7'、および同様に流路９および9'を交互に接続して、圧力流体を作動室へ流入およびそこから排出する。
【００１９】
図３ａに示す状態において、スイッチ要素8aに対する調節要素14'の位置は、流路７および7'、および同様に流路９および9'へ向いた位置にある流路15および15'の開口部15aおよび15'bがスイッチ要素8aの移動方向に距離ｓだけ部分的に重なり合うところにある。このような場合、スイッチ要素8aのある移動速度で、伝動ピストン４に対して影響を及ぼす圧力流体の応力パルスについて、ある長さの影響時間ｔを達成することができる。
【００２０】
図３ｂの状態において、スイッチ要素8aに対して調節要素14'は、流路15および15bがスイッチ要素8aの移動方向に互いに対して完全に整列するよう配設される位置へすでに移動していて、その距離 s は０である。このような場合、スイッチ要素8aが移動すると、流路７および7'の開口部7aおよび７'aと、流路９および9'の開口部9aおよび9'aとの全断面は、それぞれ同時に流路15および15'の開口部15aおよび15'bを通して相互接続される。このような状態において、図２ｂに示すものと同様に、圧力流体を流すのに時間が掛かり、圧力流体が伝導ピストン４を介して工具に対し影響を及ぼす時間が最大になる。
【００２１】
制御弁８のスイッチ要素8aに対する調節要素14'の移動で圧力流体の流れが絞られないように、対接している調節要素14'およびスイッチ要素8aの流路15および15'の開口部15bおよび15'aは、スイッチ要素およびそれに含まれている調節要素14'の移動方向に長く、全調節範囲にわたって、またそれぞれの最小時においてさえ、同時に整列しているこれらの開口部の一部は、それぞれ流路７および7'の開口部7aおよび7'、ならびに流路９および9'の開口部9aおよび9'aの側の流路15および15'の開口部15aおよび15'bと、少なくとも同じ大きさなる。
【００２２】
図４は、回転可能スイッチ要素により実現され本発明による方法を適用した制御弁の一実施例を図１の線D-Dに沿った断面で概略的に示す。明瞭にするため、同図は、開口部調節用のスイッチ要素を回転および調節する手段は示していない。図４では、打撃装置の本体の断面は、制御弁８の回転可能スイッチ要素における断面で示す。これは、打撃装置の本体２内に圧力流体流入路を形成して回転可能スイッチ要素8aの周縁に複数の平行作動する圧力流体流入路７と、同様に、複数の平行作動する圧力流体排出路９とを設けて、これらの開口部がスイッチ要素8aに向けて配置される様子を示している。明らかに、これらの流路は最終的に集合して圧力流体ポンプ６からの１つの流入路７を、また同様に圧力流体貯めへの１つの排出路９を形成し、圧力流体管がこれへ公知の方法で連結されて圧力流体を打撃装置へ搬入し、これから搬出する。この例では、これらの圧力流体流入路７および圧力流体排出路９は、打撃装置の本体２内に公知の方法で設けられている。制御弁８には、打撃装置１の本体２に対してスイッチ要素8aの内側で、調節要素14が設けられ、これはスイッチ要素8aと同軸状に回転可能に設置されている。調節要素14は、公知の機構によって回転させることができる。したがって、この回転機構は圧力流体作動、機械作動などでよい。これにはまた、これに連結された調節装置を設けてもよく、これは、制御弁８のスイッチ要素8aの回転速度に依存し、さまざまな機構により実現されるものである。同様に、調節要素14の調節は、電気式のものを公知の方法で適用してもよい。
【００２３】
最も好ましくは、調節要素14の位置は、自動的に制御弁８のスイッチ要素8aの速度に応じて接続される。このような場合、回転速度範囲をスイッチ要素8aについて決めるが、これは回転速度の最小値および最大値が含み、スイッチ要素8aの回転速度はこれらの値の間になる。回転速度が最低の場合、調節要素14は図2Aに示す位置にあり、その場合、開口部７および7'、また同様に、スイッチ要素8aの反対側に置かれている排出開口部９および9'の互いに対する位置は、スイッチ要素8aの運動、すなわち回転の方向に整列している各開口部の長さ、したがって整列している最大の同時発生断面が、できる限り小さくなるよう構成されている。最も好ましくは、スイッチ要素8aの軸方向の開口部は実質的に一定の幅であるので、整列している開口部間の特定の表面積比も、スイッチ要素8aの回転方向における開口部の列の長さに比例する。スイッチ要素8aの回転速度が増すと、調節要素14は本体２と対して回転し、これらの開口部の列の長さが長くなり、それによって全表面積も大きくなる。調節要素14の位置が連結されてスイッチ要素8aの回転速度に自動的に追従すると、その位置は、別個の制御装置12によって調節される。スイッチ要素8aの回転速度の制御装置12に対する影響と、制御装置12の調節要素14に対する影響は、破線13aおよび13bでそれぞれ概略的に示す。
【００２４】
本発明は、例示にすぎない説明および図面で開示したが、これらに決して限定されることはない。実施例のさまざまな詳細をさまざまな方法で実現してよく、また互いに組み合わせてもよい。図２ａないし図２ｂに、また同様に図３ａないし図３ｂに示す実施例は、往復線形移動可能もしくは回転可能なスイッチ要素8aを備えた制御弁に、また回転可能スイッチ要素8aを備えたさまざまな制御弁にも、適用することができる。制御弁８のスイッチ要素8aと本体２との間にはさまざまな適切なシール要素を、また同様に、制御弁８のスイッチ要素8aと本体２との間には、漏出を減少もしくはなくす調節要素14を、そして同様に調節要素14を設けてもよい。調節要素は、制御弁のいずれかの側に設けてもよい。制御弁８のスイッチ要素8aの回転または往復運動は、機械、電気、空気圧、または流体圧のいずれかによって、公知のやり方で実現することができる。同様に、調節要素14の位置の調節は、機械、電気、空気圧、または流体圧のいずれかによって、公知のやり方で実現することができる。回転可能スイッチ要素8aを備えた制御弁は、これに円筒弁部を設けた形で一例として示したが、これを円盤形、円錐形等の形で同様に実現してもよい。さらに、制御弁のスイッチ要素8aを貫通して設けられた開口部に代わって、スイッチ要素8a内に設けられた溝様流路を用いてもよい。圧力流体流入路および排出路は、それぞれ異なる点に配置される限りは、必ずしもスイッチ要素の両側に配置する必要はない。圧力流体の圧力の作用は、応力パルスの発生を調節する限りにおいてのみ、調節する必要がある。したがって、図１ａの場合は、圧力流体の流入路が開いている時間を調節すれば十分であり、図１ｂでは、圧力流体の排出路が開いている時間を調節すれば十分である。その他の流路に関しては、これらが開いている時間を十分に長くすれば十分である。示した指示事項に加えて、スイッチ要素および調節要素の互いに対する位置も、調節要素が圧力流体流入路および排出路の側に位置し、スイッチ要素が作動室の側に位置するようにすることができる。さらに、調節要素およびスイッチ要素の流路は、作動室へ直接連結させてもよく、またはこれらの間に他の流入路および排出路を設けてもよい。これら他の流入路および排出路は、制御弁内のそれらの開口部が本発明による要求通りに配設される限り、同一のものでもよく、すなわち同じ流路が作動室に対する流入路および排出路として働く。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１ａ】および
【図１ｂ】本発明の打撃装置の実施例を概略的に示す図である。
【図２ａ】および
【図２ｂ】本発明の一実施例を概略的に示す図である。
【図３ａ】および
【図３ｂ】本発明の他の実施例を概略的に示す図である。
【図４】本発明の好ましい実施例を概略的に示す図である。
【図１ａ】
2008526534.tif 000003
【図１ｂ】
2008526534.tif 000004
【図２ａ】
2008526534.tif 000005
【図２ｂ】
2008526534.tif 000006
【図３ａ】
2008526534.tif 000007
【図３ｂ】
2008526534.tif 000008
【図４】
2008526534.tif 000009
【国際調査報告】
2008526534.tif 000010
2008526534.tif 000011
2008526534.tif 000012