DE2024501C3

DE2024501C3 - Schlaggerät mit hydraulisch hin- und herbewegtem Arbeitskolben

Info

Publication number: DE2024501C3
Application number: DE19702024501
Authority: DE
Inventors: Friedrich Karl Dr.-Ing. 4300 Essen Arndt
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1970-05-20
Filing date: 1970-05-20
Publication date: 1975-07-03
Also published as: JPS5330643B1; GB1307188A; DE2024501A1; SE398065B; FR2091649A5; DE2024501B2

Description

3. Schlaggerät nach Anspruch 1 oder 2, da- wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß ein durch gekennzeichnet, daß nicht nur die Leitung vom Arbeitsdruck in der Zuleitung beaufschlagtes für das Druckmittel, das den Arbeitskolben (1) 35 Drosselventil in der Leitung für das den Rückhub im Sinne des Rückhubes beaufschlagt, sondern bestimmende Druckmittel vorgesehen ist, durch das auch die Leitung für das Druckmittel, das den der Druck in dieser Leitung bei absinkendem Ar-Kolben (8) des Steuerschiebers (16) umstellt, in beitsdruck zusätzlich vermindert wird.
Abhängigkeit vom Arbeitsdruck p₀ gedrosselt ist. Das Drosselventil bildet hiernach das Stellglied

4. Schlaggerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, *° eines Regelkreises, indem der Drosselquerschnitt bei dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil absinkendem Druck in der Zuleitung selbsttätig ver-

(15) einen gegen den Druck einer Feder (23) vom ringert wird. Durch die Drosselung kann die Rück-Leitungsdruck P_n beaufschlagten Kolben (20) auf- hubzeit des Arbeitskolbens und/oder die Umsteuerweist, der mittels einer Ringnut (24) die Drosse- zeiten des hydraulisch betätigten Steuerschiebers verlung der Leitung (5) für das den Rückhub des 45 längen werden. Infolge der damit bewirkten Ver-Arbeitskolbens (1) bestimmende Druckmittel be- längerung der Gesamtperiode eines Schlages kann wirkt. sich die benötigte Fördermenge pro Zeiteinheit so

weit vermindern, daß die Pumpe den erforderlichen

Arbeitsdruck hält.

50 Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schlaggerät mit In der Zeichnung, die nachstehend erläutert wird,

liydraulich hin- und herbewegtem Arbeitskolben, der ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schema-

Im Zeitpunkt seiner größten Geschwindigkeit und tisch dargestellt.

damit seiner größten Energie auf ein Einsteckwerk- 55 Der Arbeitskolben 1 weist eine Ringfläche F₁ auf, teug schlägt und an dieses seine Energie abgibt, bei die ständig von dem von einer (nicht gezeichneten) <em eine Stirnfläche des Arbeitskolbens dauernd an Förderpumpe erzeugten Arbeitsdruck p₀ in der Zu-•jne Zuleitung für eine Druckflüssigkeit und, durch iiitung 14 eines hydraulischen Druckmittels beaufeinen in Abhängigkeit von der Stellung des Arbeits- schlagt ist, während eine entgegengesetzt gerichtete kolbens hydraulisch betätigten Steuerschieber beein- 60 größere Ringfläche F₂ einen Ringraum begrenzt, der flußt, eine entgegengesetzt gerichtete größere Stirn- über den Steuerschieber 16 mit dem Schieberkolfläche des Arbeitskolbens abwechselnd an die Zu- ben 8 abwechselnd entweder mit der Zuleitung 14 leitung und eine Rückleitung angeschlossen ist, und oder mit der Rückleitung 13, in der der Druck p₂ wobei der Kolben des Steuerschiebers zwei axial ge- herrscht, verbunden ist. Da die Ringfläche F₂ größer genüberliegende Kolbenansätze mit unterschiedlichen 65 ist als die Ringfläche F₁, wird der Arbeitskolben nach Querschnitten aufweist, von denen der mit dem klei- oben bewegt (Rückhub), wenn der Arbeitsdruck p₀ neren Querschnitt dauernd an die Zuleitung ange- auch auf die Fläche F₂ einwirkt,
schlossen ist. Hat der Arbeitskolben 1 beim Rückhub eine Stel-

lung erreicht, in der seine Einschnürung 9 den Durchgang von Ringnut 17 nach Ringnut 18 freigibt, so ist der Raum über dem oberen Ansatzkolben 6 des Schieberkolbens 8 mit der Stirnfläche F_V2 über Kanal 4, Ringnut 17, Einschnürung 9 und Ringnut 18 mit der Rückleitung 13 verbunden. Der Druck über der Stirnfläche F_vs sinkt auf p. ab, während auf die kleinere Stirnfläche F_vl des unteren Ansatzkolbens 7 ein gegenüber p₀ etwas reduzierter Druck p, wirkt, tier in dem über die Einschnürung 24 im Drosselventil 15 mit der Zuleitung 14 verbundenen Kanal 5 herrscht. Der Schieberkolben 8 wird dadurch in die gezeichnete obere Endstellung gebracht, in der der Raum unter der Ringfläche F₂ des Arbeitskolbens 1 mit der Rückleitung 13 verbunden ist. Der Arbeitskolben 1 bewegt sich nun mit wachsender Geschwindigkeit nach unten und nimmt Bewegungsenergie auf, die schließlich als Schla^energie auf das Einsteckende 12 des Meißels übertragen wird.

Bei dieser Abwärtsbewegung gibt das obere Ende des Arbeitskolbens 1 die Ringnut 17 frei, so daß Drucköl aus der Zuleitung 14 über den Kanal 4 auf die Stirnfläche F_vs des oberen Ansatzkolbens 6 wirken kann. Der Steuerkolben 8 wird dadurch entgegen dem Druck P₁ im Kanal 5, der die Fläche F_{v 1} des unteren Ansatzkolbens 7 beaufschlagt, nach unten bewegt. In seiner unteren Endstellung gibt seine Einschnürung 9 dem Druck P₁ Zutritt zu dem Ringraum unter der Fläche F₂, so daß sich der Arbeitskolben 1 wieder nach oben bewegt. Die für diese Bewegung nötige Druckölmenge muß das Drosselventil 15 passieren, dessen freier Querschnitt durch die teilweise Überdeckung der Ringnuten 22 und 24 bestimmt ist. Das Maß der Überdeckung hängt von der Zusammendrückung der Feder 23 unter dem Einfluß des auf die Stirnfläche F_R des Kolbens 20 lastenden Druckes p₀ ab.

Sinkt der von der Förderpumpe erzeugte Druck ρ_Λ in der Zuleitung 14 ab, so drängt die Feder 23 den

Kolben 20 mit der Nut 24 nach links im Sinne der Zeichnung, die Ringnuten 24 und 22 überdecken sich weniger, der Drosselspalt wird kleiner. Damit sinkt auch der Druck P₁ in der Leitung 5 ab. Dementsprechend sinkt die Kraft, die das Drucköl auf

ίο die Fläche F, des Arbeitskolbens 1 ausübt, entgegen der Kraft des Ausgangsdruckes p₀ auf die Fläche F₁. Der Rückhub erfolgt langsamer.

Wenn beim Rückhub des Arbeitskolbens 1 dessen Einschnürung 9 die Ringnuten 17 und 18 verbindet,

wirkt auf die Stirnfläche F_V2 des oberen Ansatzkolbens 6 am Schieberkolben 8 nur mehr der Druck p_t in der Rückleitung 13. Der Druck P₁ auf die Fläche F_vl des unteren Ansatzkolbens 7 drängt den Steuerkolben 8 nach oben in die in der Zeichnung

ao dargestellten Lage. Auch diese Bewegung wird durch das Drosselventil 15 verlangsamt. Beide Verlangsamungen wirken sich im Sinne einer Verminderung der Schlagzahl und damit einer Verringerung des Ölverbrauchs derart aus, daß bis zum Beginn des Arbeitshubes der von der Förderpumpe erzeugte Druck wieder bis zum benötigten Arbeitsdruck p₀ ansteigen kann. Für den Arbeitshub steht daher die

volle Bewegungsenergie wieder zur Verfügung.

Zum Ausgleich der Druckschwankungen, die bei

den Umsteuerungen auftreten, sind die Druckspeicher 10 und 11 vorgesehen, wobei der Niederdruckspeicher 10 an die Rückleitung 13 mit dem Druck p_t angeschlossen ist, der Hochdruckspeicher 11 dagegen an die Leitung 5 hinter dem Drosselventil 15, so daß

er vom reduzierten Druck P₁ beaufschlagt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 J2 Ein Schlaggerät von derartiger Bauweise ist durch Patentansprüche: die DT-AS 1 281 370 bekannt. Es hat den Nachteil, daß sein Wirkungsgrad bei sinkender Förderleistung

1. Schlaggerät mit hydraulisch hin- und her- der den Arbeitsdruck erzeugenden Pumpe abnimmt, bewegtem Arbeitskolben, der im Zeitpunkt seiner 5 Fördert diese Pumpe in der Zeiteinheit mehr Druckgrößten Geschwindigkeit und damit seiner mittel als das Schlaggerät benötigt, so wird die übergrößten Energie auf ein Einsteckwerkzeug schlägt schüssige ölmenge über das Druckeinstellventil des imd an dieses seine Energie abgibt, bei dem eine Hydraulikaggregats abgeleitet.

Stirnfläche des Arbeitskolbens dauernd an eine Ist die geförderte und die aufgenommene Menge Zuleitung für eine Druckflüssigkeit und, durch "> gleich, so arbeitet die Anlage mit dem besten Wireinen in Abhängigkeit von der Stellung des kungsgrad. Sinkt dagegen die Fördermenge der Arbeitskolbens hydraulisch betätigten Steuer- Pumpe pro Zeiteinheit unter den Wert, den das schieber beeinflußt, eine entgegengesetzt gerich- Schlaggerät bei dem vorgegebenen Druck benötigt, tete größere Stirnfläche des Arbeitskolbens ab- dann baut sich der verlangte Druck nicht auf, sonwechselnd an die Zuleitung und eine Rückleitung 15 dem sinkt auf einen niedrigeren Wert. Da die Einzel- »ngeschloGsen ist, und wo^ei der Kolben des schlagenergie dem Druck auf den Arbeitskolben Steuerschiebers zwei axial gegenüberliegende direkt proportional ist, sinkt sowohl die Schlagzahl Kolbenansätze mit unterschiedlichen Querschnit- als auch die Einzelschlagenergie. Die Wirksamkeit ten aufweist, von denen der mit dem kleineren eines Schlagwerkes in bezug auf die Zerkleinerungs-Querschnitt dauernd an die Zuleitung ange- »° arbeit am Spitzeisen nimmt überproportional mit der schlossen ist, dadurch gekennzeichnet, Schlagarbeit ab.
daß ein vom Arbeitsdruck p₀ in der Zuleitung Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken,

(14) beaufschlagtes Drosselventil (15) in der daß bei einem Absinken des Arbeitsdrucks infolge Leitung (5) für das den Rückhub bestimmende nicht ausreichender Fördermenge der Pumpe nicht Druckmittel vorgesehen ist, durch das der »5 die Schlagzahl und die Schlagenergie des Einzel-Druck p, in dieser Leitung bei absinkendem Schlages zugleich absinken sollen, sondern zunächst Arbeitsdruck p₀ zusätzlich vermindert wird. die Einzelschlagenergie aufrechterhalten bleiben

2. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch ge- muß, und zwar auf Kosten eines noch stärkeren Abkennzeichnet, daß ein Hochdruckspeicher (11) Sinkens der Schlagzahl. Oder, mit anderen Worten: dem Drosselventil (IS) nachgeschaltet und vom 30 Das Absinken des Arbeitsdruckes soll sich nur in Druck p, der gedrosselten Strömung beauf- einer Verlängerung der Rückhub- und Umsteuerschlagt ist. zeiten, nicht aber der Arbeitshubzeit auswirken. Das