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Hydraulischer Hammer Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen
Hammer, bestehend aus einem Hydraulikzylinder und einem den Hammer tragenden, in
dem Hydraulikzylinder verschiebbaren Kolben sowie aus einem in einer Führung verschiebbaren
Meißel in der Bewegungsbahn des Hammers.
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Hämmer der genannten Art sind bekannte Hydrauliköl wird als Antriebsmittel
insbesondere bei von Hand zu fUhrenden Hämmern im Baugewerbe nur selten verwandt,
da elektromagnetisch angetriebene Hämmer leichter an eine Energiequelle anschließbar
sind und pneuniatische Hämmer nicht ganz so harte Stöße wie hydraulische Hämmer
ausführen. Nachteil aller dieser Hämmer ist die starke Schlagrückwirkung auf die
Bedienungsperson.
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Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und schafft einen
hydraulischen Hammer, der auf das Werkzeug
in seiner Hammerbahn
sehr harte Schläge ausrührt, während die Rückwirkung auf die Bedienungsperson ausserordentlich
gering ist0 Die Erfindung besteht darin, daß in dem Hydraulikzylinder ein zweiter,
gegenläufig bewegbarer Kolben angeordnet ist, daß eine Eins peisungs öffnung für
pulsierendes Hydrauliköl in der Mitte des Hydraulikzylinders zwischen den beiden
Kolben vorgesehen ist und daß eine Vorrichtung zur Ubertragung von Bewegungsenergie
von dem einen Kolben auf den anderen Kolben vorgesehen ist0 Durch den gegenläufig
bewegbaren Kolben findet ein Massenausgleich statt, der die Ursache für die geringen
Rückwirkungen auf die Bedienungsperson ist. Durch die Vorrichtung zur Übertragung
von Bewegungsenergie wird aber die diesen zweiten Kolben innewohnende Bewegungsenergie
auf den ersten Kolben Ubertragen und somit am Werkzeug nutzbar gemacht. Ein weiterer
Vorteil dieser Anordnung ist es, daß r4lativ geringe in den Zylinder eintretende
und austretende Mengen an HydraulikRlUssigkeit ausreichen, um ganz erhebliche Energien
am Werkzeug wirksam werden zu lassen, Eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Übertragung
von Bewegungsenergielässt sich zweckmäßigerweise so aufbauen, daß diese Vorrichtung
zur Übertragung von Bewegungsenergie aus mindestens einem Umlenkhebel besteht, dessen
eines Ende von dem einen Kolben beaufschlagt wird und dessen anderes Ende eine aüf
den anderen
Kolben wirkende Stange beaufschlagt.
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Neben dieser mechanischen Vorrichtung zur Übertragung von Bewegungsenergie
lässt sich auch in höchst einfacher Weise eine hydraulische Vorrichtung zur Übertragung
von Bewegungsenergie herstellen. Diese besteht vorteilhafterweise darin, daß sie
aus einem mit den den Hammer tragenden Kolben verbundenen dritten Kolben besteht,
der den zweiten Kolben durchsetzt und daß diese beiden einanderdurchsetzenden Kolben
in einen geschlossenen, mit Hydrauliköl gefüllten Raum des Hydraulikzylinders eintauchen.
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Sobald der zweite Kolben bewegt wird, drückt er mit seiner einen Stirnfläche
gegen Hydrauliköl, welches auf die Stirnfläche des dritten Kolbens drückt, der mit
dem ersten Kolben fest verbunden ist, so daß die Bewegung des ersten Kolbens hierdurch
verstärkt wird. Der Aufwand an Maschinenteilen ist hierbei äusserst gering, da der
notwendige Raum, in den der zweite und der dritte Kolben eintauchen, im Hydraulikzylinder
sowieso vorhanden ist und der dritte Kolben das Ende der Kolbenstange des ersten
Kolbens sein kann.
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Vorteilhaft ist es, wenn der den Hammer tragende Kolben beidseitig
mit gegenphasig vibrierendem Hydrauliköl beautschlagt ist und wenn die dem Werkzeug
zugewandte Fläche des Kolbens kleiner als die dem Werkzeug abgewandte Fläche ist0
Auf dieseWeise wird es möglich, die Rückstellung mit hydraulischen Mitteln vorzunehmen
und Federn zu vermeiden, die zwar der Rückstellung dienen, aber
beim
Arbeitshub unnötig Kraft verbrauchen0 Um den zweiten, als Ausgleichsmasse dienenden
Kolben beständig in dem für ihn vorgesehenen Bewegungsbereich im Zylinder schwingen
zu lassen, ist es zweckmäßig, zur Begrenzung des Weges des zweiten Kolbens im Hydraulikzylinder
Öffnungen oder Ausnehmungen vorzusehen, die entweder mit der Rücklaufleitung verbunden
sind oder unter besonderen Umständen mit dem Expansionsraum für die vibrierende
Flüssigkeit verbunden sind0 Auf diese Weise wird es möglich, die Benutzung von Federn
zu vermeiden.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand von in der Zeichnung
schematisch dargestellten AusfUhrungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig.
t einen Schnitt durch einen hydraulischen Hammer mit mechanischer Vorrichtung zur
Übertragung von Bewegungsenergie.
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Figo 2 einen Schnitt längs der Ebene II-II in Fig. 1.
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Fige 5 einen hydraulischen Hammer mit hydraulischer Vorrichtung zur
Übertragung von Bewegungsenergie.
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In dem Hydraulikzylinder 1 befindet sich ein Kolben 2, der den Hammer
3 trägt. Dieser Hammer 3 schlagt auf einen Meißel 4. Dieser Meißel 4 ist am unteren
Ende des Gehäuses 5 geführt. Der Rückstellung des Kolbens 2 dient eine Feder 8.
Das Gehäuse 5 weist einen Raum 6 für die Aufnahme der Vorrichtung der hydraulischen
Druckölimpulse auf.
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Von diesem Raum 6 rührt eine Druckleitung 9 in eine Öffnung im Hydraulikzylinder
1, und zwar in den Expansionsraum 10. Das Gehäuse 5 weist an seinem oberen Ende
einen Handgriff 7 auf0 Neben dem Arbeitskolben 2 im Hydraulikzylinder 1 befindet
sich hier noch ein weiterer Kolben 11, welcher als Ausgleichsmasse wirksam ist0
Dieser Kolben 11 ist über zwei Stangen 12 und zwei doppelarmige Umlenkhebel 13 mit
dem Arbeitskolben 2 verbunden. Und zwar sind im Gehäuse 5 Zapfen 14 vorgesehen,
welche den Dappelarmhebel 13 tragen, Dieser stützt sich mit seinem einen Ende auf
der Stirnseite des Kolbens 11 ab, wahrend sein anderes Ende sich auf die Stange
15 abstützt, die mit ihrem anderen Ende auf der Stirnseite des Arbeitskolbens 2
aufruht, Wie aus Figo 2 zu ersehen ist, weist der Kolben 11 zwei Bohrungen für die
Aufnahme der Stangen 15 auf 0 Es sind zwei Hebel 13 vorgesehen, um eine exakt symmetrische
Belastung zu erreichen.
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Dieser hydraulische Hammer funktioniert folgendermaßen: Im Raum 6
wird eine Folge von Druckölimpulsen erzeugt, die durch die LEitung 9 in den Expansionsraum
10 geführt werden. Hier drücken die Druckimpulse die beiden Kolben 2,11 auseinander.
Während des Auseinanderdrückens beaufschlagt der Kolben 2 den Hammer 3, der auf
den Meißel 4 aufschlägt. Gleichzeitig beaufschlagt die obere Stirnseite des Kolbens
11 über die Hebel 13 die Stangen 14, die hinwiederum den Kolben 2 beaufschlagen.
Auf diese Weise ist durch die beiden Kolben 2,11 ein Massenausgleich erreicht, bei
dem die Kräfte aber nahezu vollständiz für den Schlag des Hammers 3 ausgenutzt werden.
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Die Rückstellung des Kolbens 2 erfolgt über die Feder 8.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, in den Raum 18 eine gegenphasig
verlaufende Druckimpulsfolge einzuleiten, was durch die Öffnung 16 und die Leitung
17 erfolgen kann0 Mit der Rückstellung des Kolbens 2 wird Rückstellkraft über die
Stangen 15 und die Hebel 13 auch auf den Kolben 11 übertragen.
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In Figo 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel gezeichnet.
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Gleiche Teile weisen hier die gleichen Bezugsziffern wie in Figo 1
auf. So trägt auch hier der Kolben 2 den Hammer 3. Der Kolben 2 ist aber auf der
dem Hammer 3 abgewandten Seite durch eine einen Kolben bildende Kolbenstange 19
nach oben hin erweiterte Diese Kolbenstange 19 weist einen geringeren Durchmesser
als der Kolben 2 auf. Sie durchsetzt den ringförmig ausgebildeten' als Ausgleichsmasse
dienenden Kolben 20 zentral. Da der Raum 21 im Hydraulikzylinder 1 geschlossen ist,
wirkt die Stirnfläche 22 des als Ausgleichsmasse dienenden Kolbens 20 auf die Stirnfläche
23 des Kolbens 19, der fest mit dem Arbeitskolben 2 verbunden isto Hier erfolgt
die Umlenkung der Bewegungsenergie rein hydraulisch über die Stirnflächen 22,23.
Die Rückstellkraft kann entweder durch eine Feder 8 oder durch eine gegenphasig
zugeführte Druckimpulsfolge, die in die Öffnung 16 eintritt, erfolgen. Im Hydraulikzylinder
sind am unteren Ende des Raumes 21 Öffnungen 24 vorgesehen, durch die Hydrauliköl
in die Rücklaufleitung abfließen kann, damit sich der Kolben 22 auch dann, wenn
seine Dichtungen undicht geworden sein sollten, beständig indem ihm zugeordneten
Bewegungsbereich bewegt. Unter Umständen ist es möglich, diese Öffnungen 24 mit
der Leitung 9 zu verbinden.