HYDRAULIC PERCUSSION TOOL

Abstract: 1. Hydraulic striking tool with an oil feed (14) and an oil outlet (25) and consisting of a housing (1), in which a piston rod (7) is immovably arranged and enclosed by a cylinder (8), which slides on it, bounds a piston space (11), is guided at a spacing from the inside wall of the housing (1) and acts against a tool (4) lying in its prolongation, wherein the oil feed (14) is connected with a bore (16) led axially through the piston rod (7) and ending in transverse bores (18), the oil outlet (25) is connected with the internal space of the housing (1) and wherein a control valve is arranged between the oil feed (14) and the oil outlet (25), characterised thereby, that the piston rod (7) is penetrated by a single axial bore (16) serving the oil feed, that a transverse bore (23) connecting the internal space (24) with the piston space (11) is led through the wall of the cylinder (8), that the control valve is arranged in the piston space (11) and that the end surface of the piston rod (7) acts as driving surface.

Description: Hydraulisches Schlagwerkzeug Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Schlawe"-kzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Derartige hydraulisch angetriebene Hämmer sind so aufgebaut, dass sich der Kolben mit herausgeführter Kolben stange in einem Zylinder bewegt und die Kolbenstange kurz vor Erreichung der unteren Endlage auf einen eiFel schlägt. Für die Bewertung des Hammers ist die Schl g- energie, die Schlagzahl und der Wirkungsgrad entschei- dend. Die Schlagenergie hängt ab von dem Bärgewicht und der Endgeschwindigkeit des Bäres. Die Endgcsc;in digkeit, mit der der Bär auf den Meissel trifft, ist wiederum begrenzt durch die erreichbare Festigkeit des Materials. Damit ist auch die Schlagzahl festgelegt. Um eine zufriedenstellende Schlagenergie zu erreichen, bleibt nur die Vergrösserung des Bärgewichtes. 3e1 den bekannten hydraulisch angetriebenen Hämmern ergeben sich aufgrund des hohen Druckes kleine Flächen. Um das nötige Bärgewicht zu bekommen, muss also in die Länge gebaut werden, so dass grosse Konstruktionen entstehen, oder aber der Hammer über die Differenzflächen gefahren werden muss. Das bedeutet einen schlechten Wirkungsgrad, da der Kolben nur metallisch dichtend gefahren wird und somit der kleinen Differenzfläche ein vernltie- mässig grosser Spaltquerschnitt gegenübersteht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten hydraulisch angetriebenen Schlagwerkzeuge derart zu verändern, dass das Bärgewicht bei raumsparender Anordnung und gutem Wirkungsgrad des Schlagwerkzeuges vergrössert werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Bei dieser Anordnung dient der gegenüber der feststehenden Kolbenstange bewegliche Zylinder als Bär. Da der Zylinder ein grösseres Volumen aufweist als die Kolbenstange, wird es auf diese Weise möglich, bei kleinen äusseren Abmessungen das erforderliche Bärgewicht zu erreichen. Es kann mit der vollen Kolben- und Ringfläche bei kleinem Durchmesser und damit bedeutend kleineren Spaltverlusten gearbeitet werden, so dass sich der Wirkungsgrad wesentlich verbessert.Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass für den sich bewegenden, als Bär dienenden Zylinder keine Dichtungen benötigt werden, die bei den bekannten Schlagwerkzeugen aufgrund des hohen Druckes und der hohen Geschwindigkeit nur eine begrenzte Lebensdauer zeigen. Schliesslich kann durch die blrückführung durch das Gehäuse des Schlagwerkzeuges dieses in Heissbetrieben eingesetzt werden, da durch den öldurchfluss für eine gute Wärmeabführung gesorgt wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den Schnitt durch ein Schlagwerkzeug gemäss der Erfindung und Fig. 2 den gleichen Schnitt mit einer anderen Stellung des Steuerkolbens. Das Schlagwerkzeug weist ein Gehäuse 1 auf, das aus mehreren zylindrischen Teilen zusammengesetzt ist. Die Teile sind teils miteinander verschweisst und teils durch in Längsrichtung eingesetzte Schrauben 2 verspannt. In dem unteren Teil des Gehäuses 1 ist mittels eines Sicherungsstiftes 3 ein Meissel 4 gehalten. Oberhalb des Meissels 4 ist ein Zwischenkolben 5 vorgesehen, der durch eine in das Gehäuse 1 eingefügte Führungsbuchse 6 geführt ist. Der hydraulische Antrieb des Schlagwerkzeuges besteht aus einer Kolbenstange 7, die innerhalb des Gehäuses 1 unbeweglich gehalten ist. In einem Abstand von der Innenwand des Gehäuses 1 ist weiterhin ein Zylinder 8 vorgesehen, der durch eine untere dem Zwischenkolben 5 zugewandte Schlagplatte 9 und einen oberen Deckel 10 verschlossen ist und einen zentralen Kolbenraum 11 aufweist. Der Zylinder 8 ist durch einen zylindrischen Führungsabschnitt 12 geführt, der über Streben 13 an dem Gehäuse 1 befestigt ist. Die Kolbenstange 7 ist durch eine Stangenbohrung in dem Deckel 10 des Zylinders 8 hindurchgeführt und ragt in den Kolbenraum 11 hinein, so dass der Zylinder 8 auf der feststehenden Kolbenstange 7 gleiten kann. Das Gehäuse 1 ist mit einer ölzufuhr 14 versehen, die in einen Speicher 15 und in eine Bohrung 16, die in der Längsachse der Kolbenstange 7 angebracht ist, mündet. Der Speicher 15 ist auf das Gehäuse 1 gesetzt und quer von einer Membrane 17 durchzogen. Die Bohrung 16 in der Kolbenstange 7 endet kurz unterhalb des Eintritts der Kolbenstange 7 in den Kolbenraum 11 in zwei Querbohrungen 18, 19, die zu einem Ringraum 20 innerhalb des Zylinders 8 führen. Unterhalb des Deckels 10 ist in der Wand des Zylinders 8 eine axiale Bohrung 21 angeordnet, die den Ringraum 20 mit einer oberen Querbohrung 22 verbindet, die ausgehend von der axialen Bohrung 21 durch die Wand des Zylinders 8 in den Kolbenraum 11 geführt ist. Unterhalb der oberen Querbohrung 22 ist eine untere Querbohrung 23 vorgesehen, die die gesamte Wand des Zylinders 8 durchdringt und damit den Kolbenraum 11 mit dem Innenraum 24 des Gehäuses 1 verbindet. Das Gehäuse 1 ist mit einem bl- ablauf 25 versehen, der Verbindung zu einem Innenraum 24 des Gehäuses 1 hat. In dem Kolbenraum 11 ist in einem Abstand von dem Ende der Kolbenstange 7 ein Steuerkolben 26 angeordnet. Der Steuerkolben 26 weist auf seiner Aussenseite eine Ringnut 27 auf, die über Querbohrungen 28 mit einer zentralen Bohrung 29 verbunden ist, die einen Teil des Steuerkolbens 26 durchdringt und zu dem Kolbenraum 11 hin offen ist. Der Steuerkolben 26 ist innerhalb des Kolbenraumes 11 derart verschiebbar, dass je nach seiner Stellung die Ringnut 27 einmal der oberen, mit der bl- zufuhr 14 in Verbindung stehenden Querbohrung 22 und einmal der unteren, mit dem ölablauf 25 verbundenen Querbohrung 23 gegenübersteht. Der unterhalb des Steuerkolbens 26 vorhandene Teil des Kolbenraumes 11 hat Verbindung zur einer weiteren axial durch die Wand des Zylinders 8 geführten Bohrung 30. Diese weitere Bohrung 30 endet in einer in den Kolbenraum 11 führenden Querbohrung 31. Je nach der Stellung des Zylinders 8 relativ zur Kolbenstange 7 hat diese Querbohrung 31 Verbindung zu einem Ringspalt 32, der gebildet ist zwischen der Innenwand des Zylinders 8 und einem im Durchmesser reduzierten mittleren Teil der Kolbenstange 7. Der Ringspalt 32 hat über die Wand des Zylinders 8 durchdringende Querbohrungen 33 ständige Verbindung mit dem Innenraum 24 des Gehäuses 1 und damit mit dem ölablauf 25. Das beschriebene Schlagwerkzeug steuert sich selbst, das heisst, es sind abgesehen von Steuerkolben 26 keine zusätzlichen Ventile oder Schieber nötig, um das Schlagwerkzeug zu betreiben. Solange der Meissel nicht auf einen festen Untergrund gedrückt wird, befindet sich der Zylin- der 8 in seiner untersten Ruhelage und das Drucköl fliesst über die ölzufuhr 14 durch die Bohrung 16 und die Querbohrungen 18 in den Innenraum 24 und über den Ölablauf 25 drucklos ab. Um das Schlagwerkzeug in Betrieb zu setzen, muss der Meissel 14 auf einen festen Untergrund gestellt werden, so dass der Meissel 4 den als Bär wirkenden Zylinder 8 über den Zwischenkolben 5 nach oben drückt. Dabei haben der Steuerkolben 26 und der Zylinder 8, zusammen mit der Schlagplatte 9 und dem Deckel 10 die in Fig. 2 gezeigte Stellung. Durch das Hochdrücken des Zylinders 8 werden die Querbohrungen 18 durch die Stangenbohrung des Deckels 10 in den Ringraum 20 geschoben und der vorher beschriebene Kurzschluss zwischen der Ölzufuhr 14 und dem Ölablauf 25 unterbrochen. Über die Ölzufuhr 14 und die Bohrung 16 in der Kolbenstange 7 entsteht in dem Ringraum 20 und der axialen Bohrung 21 ein Öldruck, der den Bär, der aus dem Zylinder 8,der Schlagplatte 9 und dem Deckel 10 besteht, nach oben treibt. Die obere Querbohrung 22 ist dabei durch den Steuerkolben 26 verschlossen. Beim Aufwärtshub des Bärs wird in einer definierten Hubstellung der Steuerkolben 26 mittels Drucköl über die in den Kolbenraum 11 mündende Querbohrung 31 und die axiale Bohrung 30 in der Wand des Zylinders 8 an der unteren Steuerkolbenfläche mit Drucköl beaufschlagt und damit in die obere Stellung verschoben. Die Umsteuerung bewirkt, dass der Steuerkolben 26 nunmehr die in Fig. 1 dargestellte Stellung einnimmt. In dieser Situation wird das Drucköl über die axiale Bohrung 21 und die obere Querbohrung 22, die Ringnut 27, den Querbohrungen 28 und die zentrale Bohrung 29 des Steuerkolbens in den Kolbenraum 11 des Zylinders 8 geleitet, so dass nunmehr der Ringraum 20 und der Kolbenraum 11 in gleicher Weise mit Drucköl beaufschlagt sind. Infolge der Flächendifferenz zwischen Kolbenringfläche und der vollen Kolbenfläche wird nunmehr der Bär nach unten bewegt, bis er auf den Meissel 4 über den Zwischenkolben 5 aufschlägt und die vorhandene Bewegungsenergie an den Meissel 4 abgibt. In der Aufschlagstellung des Bärs ist die Querbohrung 31 mit dem Ringspalt 32 der Kolbenstange 7 verbunden, so dass das Drucköl unterhalb des Steuerkolbens 26 über die axiale Bohrung 30, über die Querbohrung 31, den Ringspalt 32 und der ständig mit dem Innenraum 24 verbundenen Querbohrung 33 entweichen kann und dadurch der Steuerkolben 26 in die untere, in Fig. 2 dargestellte Stellung verschoben wird und ein erneuter Arbeitstakt wie vorher beschrieben wieder eingeleitet wird. Das Schlagwerkzeug kommt zum Stillstand, wenn dem Meissel 4 kein Widerstand mehr entgegensteht. In diesem Fall erreicht der Bär beim Abwärtshub nicht nur die Schlagstellung, sondern läuft darüber hinaus in die unterste Stellung, so dass die Querbohrung 18 wieder in den Innenraum 24 hineinreicht und damit der Kurzschluss mit dem drucklosen ölumlauf in der vorher beschriebenen Weise wieder hergestellt wird.

Claims: PATENTANSPRUC?IE: =========¯============¯=¯ 1. Hydraulisches Schlagwerkzeug bestehend aus einem Gehäuse (1), in dem eine Kolbenstange (7) und in deren Verlängerung das Werkzeug (4) vorgesehen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kolbenstange (7) in dem Gehäuse (1) unbeweglich angeordnet und von einem auf ihr gleitenden Zylin der (8) umschlossen ist, der in einem Abstand von der Innenwand des Gehäuses (1) geführt ist. 2. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kolbenstange (7) axial mit einer Bohrung (16) versehen ist, deren eines Ende mit einer ölzufuhr (14) und deren anderes Ende mit mindestens einer durch die Kolbenstange (7) geführten Querbohrung (18) verbunden ist. 3. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Gehäuse (1) einen Innenraum (24) aufweist, an den ein Ölablauf (17) angeschlossen ist. 4. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e k e n n-z e i c h n e t , dass abhängig von der relativen Stellung von Kolbenstange (7) und Zylinder (8) zueinander die Querbohrung (18) der Kolbenstange (7) mit dem Innenraum (24) des Gehäuses (1) verbunden ist. 5. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Zylinder (8) einen Kolbenraum (11) umschliesst, der über in der Wand des Zylinders (8) vorge sehene Bohrungen abhängig von der relativen Stellung von Kolbenstange (7) und Zylinder (8) zueinander über die Querbohrung (18) der Kolben stange (7) mit der Ölzufuhr (14) verbunden ist. 6. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass in dem Kolbenraum (11) koaxial zu und in einem Abstand von der Kol benstange (7) ein Steuerkolben (26) vorgesehen ist, der mit einer nur teilweise durchgehenden zentralen Bohrung (28) versehen ist, die mit einer Ringnut 27 auf der Aussenseite des Steuerkolbens (26) verbunden ist, die ihrerseits mit zwei in der Wand des Zylinders (8) vorgesehenen Querbohrungen (22, 23) zusammen wirkt, die mit der blzufuhr (14) bzw. mit dem blab- lauf (25) verbunden sind. 7. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kolbenstange (7) im mittleren Bereich einen verminderten Durch messer aufweist und mit der Wand des Zylinders (8) einen Ringspalt (32) bildet, der ständig mit dem Innenraum (24) des Gehäuses (1) und abhängig von der relativen Stellung von Kolbenstange (7) und Zylinder (8) zueinander über eine absperrbare weitere Querbohrung (31) und eine weitere axiale Bohrung (30) in der Wand des Zylinders (8) mit einem Raum verbunden ist, der zwischen der unteren Stirnfläche des Steuer kolbens (26) und einer den Zylinder (8) nach unten ab schliessenden Schlagplatte (9) gebildet ist.

Inventors: SCHWARZ, FRIEDHELM
Applicants: SCHWARZ, FRIEDHELM
Application year: 1984
Main classification: B25D9
IPC codes: B25D9