HYDRAULIC IMPACT MECHANISM

Abstract: 1. Hydraulic impact mechanism having a working cylinder (1, 2, 30, 36, 39, 40), a distributor bushing (3) in the centre region of the working cylinder (2) arranged in a displacement manner between a front and a rear position with constant internal diameter which has several outlet openings (4, 5), a piston (6) movable between a forward and a rear position, guided in the working cylinder (30, 36) and the distributor bushing (3), on which piston a front and a rear band with the same diameters are arranged at a distance, one of which is guided in the distributor bushing (3) and which between them form an intermediate chamber (14) which is connected at times to a pressurised oil flow (P) or to a return (R) of an oil combination (26), the piston (6) forming with the working cylinder (36) at the rear adjoining the rear band a rear working chamber (15), and at the front adjoining the front band with the working cylinder (2, 30) and the distributor bushing (3), a front working chamber (35), characterized in that the distributor bushing (3) has a constant outer diameter over its entire length and the front band is guided into it, the intermediate chamber (14) in the rear position of the piston (6) is connected by means of control openings (37) provided in the rear region of the working cylinder (36) to the pressurised oil flow (P) and in the front position of the piston (6) by means of rear outlet openings (5) provided diametrically opposite in the distributor bushing (3) to the return (R), the rear working chamber (15) is constantly connected to the pressurised oil flow (P) by means of inclined openings (38) formed diametrically opposite in the working cylinder (36), and the front working chamber (35) is connected at times to the return (R) or in the front position of the piston (6) and rear position of the distributor bushing (3) by means of a passage (16, 17, 18, 19, 20, 32) formed in the working cylinder (2, 30) and a supply slot formed in front of the front working chamber (35) on the piston (6) to a supply chamber (33) constantly connected to the pressurised oil flow (P), formed between the piston (6) and the working cylinder (30) in its front region, whereby in the rear position of the piston (6) the connection of the supply slot to the supply chamber (33) and thus the connection of the front working chamber (35) to the pressurised oil flow (P) is interrupted, while the forward working chamber (35) at the same time is connected by means of front outlet openings (4) provided diametrically opposite in the distributor bushing (3) to the return (R).

Description: HYDRAULISCHER SCHLAGMECHANISMUS Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Schlagmechanismus, anwendbar bei leichten und schweren Durchbruchkammern, Brechern uvä., die auf unterschiedlichen Gebieten der Volkswirtschaft eingesetzt werden. Bekannt ist ein hydraulischer Schlagmechanismus (1), welcher einen Arbeitszylinder enthält, der mit einer zylindrischen. Verteilerbüchse und einem Kolben mit Arbeitskammer versehen ist. Der Arbeitszylinder endet an beiden Enden mit einer Vorder- und Rinterdecke. Der Arbeitszylinder besteht seinerseits aus einem Aussen- und einem Zwischenzylinder, vlobei sich in dem Zwischenzylinder die zylindrische Verteilerbüchse befindet, die sich bewegt und ein System von Ringnuten und -öffnungen enthalt und den Kolben mit einem symmetrisch angeordneten Arbeitsring konzentrisch umfasst. Der Zwischenzylinder ist in seinem mit tleren Teil mit inneren Radialnuten versehen, welche durch Offnun- gen mit einer gemeinsamen Aussenkammer verbunden ist, welche durch eine zentrale Offnung mit dem Behälter gekoppelt ist. Die Rammer weist an Deiden Enden Zufuhrnuten auf, welche durch Öffnungen mit dem fluiden Druckstrom im Innenzylinder verbunden sind. Das Reversieren der Verteilerbüchse erfolgt durch einen Druckabfall in der jeweiligen Arbeitskammer am Ende des Arbeits- oder Rück- zwangs des Kolbens und gleichzeitig mit der Druckerhöhung in der entgegengesetzten Rammer welche durch den Schlagimpuls des bene- glichen Kolbens und den Eintritt einer gewissen Menge Druckflui- den durch die Drosselöffnungen in der Verteilerbüchse hervorgeru- fen wird. Ein Nachteil des bekannten Schlagmechanismus ist, dass eine Drosselspeisung der Arbeitskammer notwendig ist zwecks die notwendige Druckreduktion beim Reversieren der Verteilerbüchse zu gewährleisten und dass zur Beseitigung ihres Gleichgewichts zum Zeitpunkt des Reversierens ein Teil der gewonnenen kineti- schen Energie des Kolbens verbraucht wird, vias beim Arbeitsgang von einer wesentlichen 3edeutung ist. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines hydraulischen Schlagmechanismus, durch den gleichzeitig mit der automatischen Verteilung des Arbeitsfluids dS notwendige Druck- abfall gewährleistet wird, v:obei die gewonnene kinetische Energie lediglich fur den Arbeitsgang des Kolbens angewendet wird. Die Aufgabe wird gelost durch einen hydraulischen Schlag- mechanismus, bei dem laut Erfindung an beiden Enden des Zwischen- zylinders eine vordere und eine hintere Führungsbüchsen befindlich sind, die vor der jeweiligen Stirn der zylindrischen Verteilerbüchse angeordnet sind. Die Zuführungsbüchsen umfassen den zyli- ndrischen Kolben derart, dass jeweils eine hintere, Zwischemuna vordere Arbeitskammer ausgebiluet sind. Die hintere Kammer ist ständig durch die Innen- una Aussenringnuten, geneigten öffnungen und Offnungen mit dem fluiden Druckstrom verbunden. Die zwischenbefindliche Arbeitskammer ist intermittierend durch Ringnuten und hintere Öffnungen mit dem Behälter und die vordere Arbeitskammer ist ebenfalls intermittierend durch Ringnuten und vordere Öffnungen sowie durch die vorderen Auslassöffnungen der zylinarischen Verteilerbuchse mit dem Behalter verbunden, Die aktive Arbeitsfläche des Kolbens in der vorderen Arbeitskammer ist grösser als die aktive Arbeftsflache in der hinteren Arbeitkammer, die ständig mit dem Drackstrom verbunden ist. Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass die hintere arbeitskammer standig mit dem fluiden Druckstrom verbunden ist und sich während des ganzen Arbeitsgangs beschleunigend bewegt. Das Reversieren der Verteilerbüchse an Ende des Arbeitsgangs erfolgt impulsiv infolge der Kolbenbewegung nach vorn, wobei der Vorschub der Büchse beim vollständigen Fehlen eines Drucks von der ent;egengesetzten Seite verwirklicht wird und nicht mit einem Verlust an kinetischer Energie des Kolbens begleitet ist, welcher sich weiter beschleunigend bewegt bis zum Versetzen eines Schlags auf das Durchbruchwerkzeug. Vom Zeitpunkt an, zu dem sich die Verteilerbüchse bis zum öffnen der Zuführungsöffnungen zur Vorderkammer nach hinten zu schieben beginnt, legt der Kolben eine bedeuteunde Strecke auf Rechnung des befreiten Volumens der sich nach hinten bewegenden Buchse zurück. Dies schafft Voraussetzungen für eine Unempfindlich keit des Systemes gegenüber der SchlagstelLe und ist ein wesentlicher Vorteil bei den hydraulischen Schlagmechanismen, wobei man die unwesentliche Schrumpfung des Fluids und den damit zusammenhängenden Verlust an kinetischer Energie berücksichtigt soweit der Kolben keinen Schlag auf das Durchbruchwerkzeug zu einen ganz bestimmten Zeitpunkt versetzt. Das Reversieren der Verteilerbüchse am Ende des Rückgangs erfolgt zwangslaufig unter der Wirkung des Druckfluids, wobei gleichzeitig der Zuführausschnitt im vorderen Teil des Kolbens den Zutritt des Arbeitsfluids in die vordere Kammer, welche zu diesem Zeitpunkt mit dem Behalter verbunden ist, unterbricht. Diese Bedingung soj:iafft Voraussetzungen iir den Einbau zylindri- scher Verteiler, welche die Konstruktion einfach und technologisch gestalten. Die beigelegte Abbildung enthält eine beispielhafte Ausfüh- rung und Querschnitt des Schlagmechanismus mit einen Schema der Zufuhrung. laut Erfindung besteht der hydraulische Schlagmechanismus aus einem aus einen Aussen- (1) und einem Zwischenzylinder (2) bestehenden Arbeitszylinder. In den Zwischenzylinder 2 ist eine zylindrische Verteilerbüchse 3 aneordnet, welche zwei Reiben vordere (4) und hintere Auslassoffungen 5 enthält, welche den zylindrischen Kolben 6 mit einem. vorderen und hinteren Arbeitsring mit gleichem Durchmessar und einen konzentrischen Zufüh- rungsausschnitt mit einem vorderen (7) und einem hinteren (8) Arbeitsrändern umfasst. Der vordere Arbeitsring weist einen vorderen (7) und einen hinteren Arbeitsrand (10) und der hintere Arbeitsring einen vorderen (11) und einen hinteren Arbeits rand (12) auf. Auf diese Art und Weise sind die vordere (13), die zwischenbefindliche (14) und die hintere Arbeitskammer (15) ausgebildet0 An seinem vorderen Ende weist der Zwischenzylinder 2 eine vordere (16), hintere (17) und gemeinsame Ringnut (18) auf, die mit den vorderen (19) und hinteren Öffnungen 20 verbünden sind. Der Zwischenzylinder enthalt in seinem mittleren Teil eine vordere (21), hintere (22) und gemeinsame Ringnut (23), welche durch vordere (24) und hintere Öffn ngen 25 untereinander und ständig mit einem Behalter des ölaggregats 26 verbunden sind. An seinem hinteren Ende enthalt der Zwischenzylinder 2 eine Innen- (27)und eine Aussenringnut, welche untereinander durch standig mit einem fluiden Druckstrom (P) des Olaggregats (26) verbundenen Offnungen verbunden sind. Der Zwischenzylinder 2 ist in seinem vorderen Teil mit der vorderen Führungsbüchse geschlossen, welche radiale (31) und geneigte Öffnungen (32) enthält. Der Zwischenzylinder und die vordere Führungsbuchse bilden eine vordere (33) und aussere Zuführungskammer (34), die mit den Öffnungen 31 vereint und ständig mit dem fluiden Druckstrom (P) verbunden sind. Die vordere Zuführungskammer (33) verbindet sich intermittierend mit der vorderen Arbeitskammer(35) mittels der geneigten (32), vorderen (19) und hinte- ren Offnungen (20) und der vorderen (16), gemeinsamen (18) und hinteren Ringnut (17) je nach der Lage der Verteilerbüchse (3), vorderen (7) und hinteren Arbeitsrands (8) des Kolbens (6). In seinem hinteren Teil ist der Zwischenzylinder mit einer hinteren Führungsbüchse 36 geschlossen, v:elche die Steuerungs öffnungen (37) und die geneigten Öffnungen 38 enthalt, die den fluiaen Druckstrom (P) mit der hinteren Arbeitskammer 15 stan- dig verbinden, Der Aussenzylinder 1 ist mit einer vorderen (39) und einer hinteren Decke (40) mit einem vorderen (41) und einem hinteren Verdichtun0spaket (42) verschlossen, Die Wirkung des hydraulischen Schlagmechanismus ist folgen de: der sich in Richtung des Schlags bewegende Kolben 6 befindet sich in einer vorderen Lage und beginnt das Reversieren der Verteilerbüchse 3 nach hinten, der Schlag ist aber inner nocb nicht versetzt. bei dieser Lage - ist die. hintere Arbeitskammer 15 ständig mit dem Druckstrom (P) verbunden; - sind die Steuerungsöffnungen 37 isoliert; ; - ist der hintere Arbeitsrand (10) des vorderen Arbeitsrings des Kolbens durch die hinteren Öffnungen 5 der Verteilerbüchse 3 durchgelaufen, welche die Zwischenkammer 14 mit dem Behälter des Cla-reats 26 verbinden, - ist der vordere Arbeitsrand 9 des vorderen Arbeitsrings des Kolbens durch die vorderen Öffnungen 4 der Verteilerbüchse 3 durchgelaufen, welche bis zu diesel Zeitpunkt die vordere Arbeitskammer 35 mit dem Behälter des Ölaggregats 26 verbunden haben; ; - gewährleistet der Zuführungsausschnitt in dem vorderen Teil des Kolbens mit einem vorderen (7) und einem hinteren Arbeitsrand (8) einen Zutritt von einem Druckfluid in die hintere Ring- nut (17) mittels der vorderen (16) und der gemeinsamen Ringnut (18) und der hinteren (20), vorderen (19) und geneigten (32) Öffnungen. Unter der Einwirkung der gewonnenen kinetischen Energie der ix der hinteren Arbeitskammer 15 wirkenden Druckanstrengung bewegt sich der Kolben weiter nach vorn (auf der Abbildung nach rechts) bei dieser Lage der Elemente und Öffnungen. Die Verteilerbüchse 3 beginnt sich nach hinten (auf der Abbildung nach links) zu bewegen infolgedessen, dass die zwischenbefindliche Arbeitskemmer (14) mit dem Behälter des Ölaggregats 26 verbunden ist unA in der vorderen Arbeitskammer (35) durch den sich nach vorn bewegenden Kolgen ein Impuls gebildet wird. Infolge des von der Büchse 3 freigesetzten Volumens legt der Kolben eine wesentliche Strecke ohne Energieverlust zurück bevor die Verteilerbüch- se die hintere Ringnut (17) entdeckt und die vordere Arbeitskam- mer (35) mit dem Druckstrom (P) verbindet. Gerade in diesem Intervall wird ein Schlag auf das Durchbruchwerkzeug versetzt. W enn kein Durchbruchwerkzeug da ist bewegt sich der Kolben aus Trägheit verspatend weiter nach vorn, überwindend den widerstand des in die vordere Arbeitskammer 35 eintretenden Druckfluids. Balls das für das endgultige Stoppen nicht genügt, wird die Be- wegung solange anhalten, bis der hintere Rand (8) des konzentrischen Zufuhrungsausschnitts des Kolbens 6 die geneigten Öffnungen 32 in der vorderen Führungsbüchse 31 durchläuft, wobei sich die vordere Arbeitskammer 35 vollständig isoliert erweist und die weitere Kolbenbewegung unmoglich ist. nach aem Abschluss des Arbeitsgangs und Reversleren der Verteilerbuchse 3 ist die Lage der Nuten und Öffnungen folgende: - die vordere Arbeitskammer 35 für einen Rückgang und die hintere Arbeitskammer (15) für einen Arbeitsgang sind gleich zeitig mit dem Druckstrom (P) verbunden; - die vorderen Öffnungen 4 der Verteilerbüchse 3 sind überlappt und isoliert von der vorderen Ringnut 21 und die hinteren Öffnungen 5 sind weiter mit dem Behalter des Ölaggregats 26 ver bunden. Die Steuerungsöffnungen 37 sind isoliert von dem hinteren Arbeitsring des Kolbens. Infolge der grösseren Arbeitsfläche der vorderen Arbeitskam ner (35) im Vergleich zu dieser der hinteren Arbeitskammer 15 beginnt sich der Kolben nach hinten (auf der Abbildung nach links) zu bewegen, indem er einen Rückgang ausführt. Bei der Bewegung des Kolbens 6 nach hinten durchläuft der hintere Rand 10 des vorderen Arbeitsrings zuerst die hinteren Öffnungen 5 der Ver teilerbüchse 3, wonach der vordere Rand 11 des hinteren Arbeitsrings durch die Steuerungsöffnungen 37 der hinteren Führungsnut (36) durchläuft. m.en dieser Lage verbindet sich die zwischenbefin- dliche Arbeitskammer 14 mit dem Lruckstrom (P). Am Ende des Rückgangs durchläuft der vordere Rand 7 des Zuführungsausschnitts des Kolbens den Rand der vorderen Führungsbüchse 30, vlobei auf diese Art die Zufuhrung des Druckfluids in die vordere Arbeitskammer 35 unterbrochen wird. In der gleichen Zeit durchIa'uft der vordere Rand 9 des vorderen Arbeitsrings des Kolbens die hinteren Öffnun- gen 5 der Verteilerbüchse 3, wobei sich die vordere Arbeitskammer 35 von der Zuführung isoliert erweist und mit dem Behalter des Olaggregats 26 verbunden ist. Infolge der Druckanstrengung in der zwischenbefindlichen Arbeitskammer 14 und des @ehlens eines Drucks in der vorderen Arbeitskammer 35 rückt die Verteilerbüchse 3 nach vorn und nimmt eine Lage fur einen Arbeitsgang ein, welche der auf der Abbildung gezeigten Lage entspricht. Der Kolben Dewegt sich noch eine gewisse Zeit aus Trägheit bis zu seinem vollstandigen Stoppen nach hinten infolge des Drucks in der hinteren Arbeitskammer 15, wonach der nächste Arbeitsgang beginnt. Bei seiner Bewegung nach vorn durchlauft -der hintere Rand (11) des hinteren Arbeitsrings der Kolbens ursprünglich die Steuerungsöffnungen 37, wobei auf diese diese die zwischenbefindliche Arbeitskaiamer 14 isoliert wird und am Ende des Arbeitsgangs der hintere Rand (10) des vorderen Arbeitsrings die hinteren Öffnungen (5) der Verteilerbüchse 3 durchlauft, wobei auf diese Art die Kammer (14) mit dem Behalter des Ölaggregats 26 verbunden wird. Bis zum Versetzen eines Schlags verlauft die Kolbenbewegung nach der bereits beschriebenen Art, wonach sich der Zyklus wiederholt. Das vorgeschlagene Schema eines hydraulischen Schlagmechanis- mus ist gültig auch dann, wenn sich die Stellen der vorderen (39) und hinteren Decke (40) -techseln und hinteren Decke (40) wechseln und der Kolben 6 mit seinem hinteren Ende Schläge auf das Durchbruchwerkzeug versetzt.

Claims: PATENTANSPRÜCHE 1. Hydraulischer Schlagmechanismus mit einem Arbeitszylin- der, bestehend aus einen Aussen- und einem Zwischenzylinder, wobei in dem Zwischenzylinder eine zylindrische Verteilerbuchse angeordnet ist, welche sich bewegt und ein System von Öffnungen enthält und konzentrisch einen Kolben mit einem symmetrisch angeordneten Arbeitsring umfasst, wobei der Zwischenzylinder in seinem mittleren Teil mit Ringnuten versehen ist, welche durch Öffnungen mit einem gemeinsamen Ringnut vereint sind, welche durch eine Zentralöffnung mit einen sich dadurch charakterisie- rennen Behälter verbunden ist, dass all beiden Enden des Zwischen- zylinders '2) eine vordere (30) und eine hintere Fubrungsnut (36) vorgesehen sind, angeordnet vor der jeweiligen Stirn der zylind- rischen Verteilerbüchse (3) und umfassend den zylindrischen Kolben (6) derart, dass jeweils eine hintere Arbeitskammer (13), eine zwischenbefindliche Arbeitskammer (14) und eine vordere Arbeitskammer (35) ausgebildet sind, wobei die hintere Arbeitskammer (15) durch eine innere (27) und eine aussere Ringnut (2O), geneigte öffnungen (38) und Öffnungen (2g) nit den fluiden Druckstrom (P) ständig verbunden, die zwischenbefindliche Arbeitskammer (14) durch die hinteren Öffn ngen (5) und (25) und Ring- nuten (22) und (23) mit dem Behalter des Ölaggregats (26) hintere mittierend verbunden und die vordere Arbeitskammer (35) ebenfalls intermittierend durch Ringnuten (23) und (21) und vordere Öffnungen (24) sorlie durch die vorderen Auslassöffnungen (4) der zylindrischen Verteilerbuchse (3) mit dem Behalter des Öl- aggregats (26) verbunden ist. 2. Mechanismus laut Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die aktive Arbeitsifache des Kolbens (6) in der vorderen Arbeitskammer (35) grösser als die aktive Arbeitsflache in der mit dem Druckstrom (P) standig verbundenen hinteren Arbeitskam- mer (15) ist0

Inventors: GEORGIEV, GEORGI STOYANOV, KRALEV, IVAN GEORGIEV
Applicants: STOPANSKI KOMBINAT SA TESHKO MASHINOSTROENE
Application year: 1984
Main classification: B06B1
IPC codes: B25D9, B06B1