DE68903794T2

DE68903794T2 - Hydraulisch antreibbarer hammer, insbesondere fuer die anwendung in einer staubigen, aetzenden oder aehnlichen feindlichen umgebung.

Info

Publication number: DE68903794T2
Application number: DE8989107193T
Authority: DE
Inventors: Gianfranco Zannini
Original assignee: Techmo Car SpA
Current assignee: Techmo Car SpA
Priority date: 1988-06-14
Filing date: 1989-04-21
Publication date: 1993-04-08
Anticipated expiration: 2009-04-22
Also published as: AU619551B2; DE68903794D1; RU2025272C1; IT1219714B; EP0346597A1; FI892646A0; NO892452L; CA1316793C; US4993501A; FI892646L; NO892452D0; FI92375C; IT8820959A0; EP0346597B1; AU3527389A; FI92375B; NO169052B; NO169052C

Description

Die Erfindung betrifft einen Hammer zur Herstellung von Löchern, der durch ein hydraulisches System, d. h. einen hydraulischen Hammer, angetrieben wird und insbesondere für den Einsatz in staubigen, korrosiven und ähnlich feindlichen Umgebungen geeignet ist.
Bekanntlich schlägt in einem solchen Hammer eine "schlagende Masse", die innerhalb eines Zylinders gleitet und einer Hin- und Herbewegung unterworfen wird, auf einen "Senkbohrer" oder ein "Arbeitswerkzeug" und verleiht diesem Bohrer oder Werkzeug die Schlagbewegung, welche zur Ausbildung des Loches nötig ist.
Derartige Hammer werden bei Arbeiten im Bergbau und in Steinbrüchen, im Straßenbau, in der Industrie usw. eingesetzt. Die hydraulisch angetriebenen Hammer werden in großem Umfang eingesetzt und sind wegen ihrer Eigenschaften hinsichtlich größerer Kompaktheit und kleinerer Gesamtabmessungen gegenüber den pneumatisch angetriebenen Hammern oft bevorzugt.
Unglücklicherweise haben sie aber den Nachteil, dar sie beim Einsatz in besonders staubigen und/oder korrosiven Umgebungen die Verwendung komplizierter Schutzsysteme oder Schutzvorrichtungen erfordern, um gegen die Abnutzung der mechanisch bewegten Teile geschützt zu sein. Diese Schutzsysteme oder -vorrichtungen schränken die Vorteile, die sich aus der Benutzung dieser Hammerart ergeben, beträchtlich ein. Tatsächlich ist bekannt, dar sich die schlagende Masse durch die Hin- und Herbewegung innerhalb des gleitenden Zylinders wie eine volumetrische Pumpe verhält, was innerhalb der Bodenkaznmer der Vorrichtung zu einem Wechsel von Unterdrücken führt. Dabei ergibt sich das Volumen der genannten Kammer durch die Querschnittsoberfläche der schlagenden Masse, multipliziert mit ihrem Hub. Solche Unterdrücke bewirken die Aufnahme von Staub des Materials, der durch die Arbeit des Werkzeugs gebildet wird, und von anderem Staub, der aus irgendwelchen Gründen in der Umgebung existiert. Dieser Staub, welcher oft eine starke Schleifwirkung hat, tritt in die Werkzeugführungsbuchse ein und vermindert seine Lebensdauer. Schließlich führt der Eintritt in die Bodenkammer auch zu einem Abschleifen der schlagenden Masse, die rasch abgenutzt wird.
In den hydraulisch angetriebenen Schlagvorrichtungen kann ein solcher Nachteil oft zusätzlich eine Verunreinigung der Hydraulikflüssigkeit mit sich bringen. Dies hat negative Konsequenzen für das gesamte Hydrauliksystem, wodurch beschwerliche und häufige Wartungsarbeiten nötig werden.
Um diesen Nachteilen zu begegnen, wird beispielsweise durch Einführen von komprimierter Luft oder komprimierten Gasen in den Luftspalt zwischen die Werkzeugführungsbuchse und das Werkzeug oder in den Raum zwischen die schlagende Masse und das Werkzeug ein Gegendruck erzeugt. Dieser erfordert offensichtlich, daß die nötige Ausrüstung zum Verdichten und Zuführen der komprimierten Gase vorhanden ist, was wegen der Gesamtabmessungen und der Kosten zu wesentlichen Problemen führt.
Die DE-A-3031464 (PELTO-HUIKKO) beschreibt eine hydraulische Schlagvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie umfaßt ein Ventil zum intermittierenden Zutritt von Luft aus der Atmosphäre in einen Schlagdruckraum, der zwischen dem Kolben und dem Werkzeug angeordnet ist, um durch die Wirkung des Kolbens, der während des Schlagens des Werkzeugs intermittierend Luft verdrängt, einen intermittierenden Strom von entweichender Luft bereitzustellen. Ferner ist ein Kanal zum Führen des erhaltenen austretenden Luftstroms entlang der Oberfläche des Werkzeugs vorhanden, um dieses zu reinigen. Der Strom aus atmosphärischer Luft dringt in den Schlagraum ein, wenn sich der Kolben nach einem Schlag aufwärtsbewegt, und erzeugt so eine Saugwirkung in den Raum. Gemäß der DE-A-3031464 steht deshalb der genannte Raum abwechselnd unter einer Druck- und einer Saugwirkung, und der Luftstrom entlang der Werkzeugoberfläche zur Reinigung des Werkzeugs wird nur während des Sinkhubs des Kolbens bereitgestellt.
Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen durch ein hydraulisches System angetriebenen Hammer bereitzustellen, der in jeglichen staubigen und korrosiven Umgebungen benutzt werden kann, ohne daß er ein Abschleifen und/oder eine Korrosion durch externe Stoffe erleidet, und der in sicherer und zuverlässiger Weise auch in solchen Umgebungen mit einem Minimum an Wartungsarbeiten funktioniert.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines durch ein hydraulisches System angetriebenen Hammers, der insbesondere für den Einsatz in staubigen und korrosiven Umgebungen geeignet ist sowie einfach und billig hergestellt werden kann und keine Verwendung zusätzlicher Einrichtungen und/oder Hilfsausrüstungen mit großen Gesamtabmessungen sowie einen hohen Kostenaufwand erfordert.
Diese und noch andere Aufgaben sowie wesentliche Vorteile, die aus der folgenden Beschreibung klarer hervorgehen, werden durch einen mittels eines hydraulischen Systems angetriebenen Hammer erreicht, der insbesondere für die Verwendung in staubigen und/oder korrosiven Umgebungen geeignet ist und gemäß der Erfindung eine Vorrichtung umfaßt, die folgendes aufweist:
- mindestens eine Verbindungsleitung, die geeignet ist, während des "Steig"-Hubs der schlagenden Masse des Hammers und aufgrund der Wirkung der gleichen Aufwärtsbewegung der schlagenden Masse die im Innern der genannten "Ober"-Kammer enthaltene gefilterte Luft in die "Boden"-Kammer zu befördern, die von der Vorderseite der genannten schlagenden Masse, von dem Zylinder, in dem die schlagende Masse gleitet, und von der Rückseite des Werkzeugs des Hammers gebildet wird, wobei an dieser Verbindungsleitung mindestens ein Rückschlagventil angeordnet ist, das geeignet ist, die gefilterte Luft von der Oberkammer in die "Boden"-Kammer, aber nicht umgekehrt, strömen zu lassen;
- die Vorrichtung ist deshalb geeignet, sowohl während des Steighubs als auch des Sinkhubs innerhalb der Bodenkammer einen Überdruck zu erzeugen, so dar ständig ein gefilterter Luftstrom dazu gebracht wird, von der Bodenkammer durch den lichten Raum zwischen dem Werkzeug und der Führungsbuchse für das Werkzeug hindurch zur äußeren Umgebung zu strömen.
Die vorliegende Erfindung wird im einzelnen anhand einer bevorzugten, nicht ausschließlichen praktischen Ausführungsform näher beschrieben, wobei auf die hier beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die zum Zweck der reinen Erläuterung der Erfindung vorgelegt werden, ohne sie einzuschränken.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines hydraulischen Hammers gemäß der vorliegenden Erfindung in seiner Arbeitsstufe, während der sich die schlagende Masse in ihrer oberen Position befindet und ihre Abwärtsbewegung auf das Werkzeug hin beginnt; Fig. 2 zeigt den gleichen Längsschnitt wie Fig. 1 in der Arbeitsstufe des hydraulischen Hammers, wobei sich die schlagende Masse in ihrer unteren Position befindet und nach dem Ende ihrer Sinkbewegung und dem Übertragen ihrer kinetischen Energie auf das Werkzeug die Aufwärtsbewegung beginnt.
In den Figuren ist das hydraulische System, in dem die Hydraulikflüssigkeit strömt, nicht dargestellt. Es ist jedoch aus dem Stand der Technik bekannt.
Unter Bezugnahme auf die Figuren wird während des Sinkhubs (Fig. 1), bei dem die schlagende Masse 5 sich abwärts gegen das Werkzeug 6 bewegt, d. h. in der Stufe, während der sich die schlagende Masse in der durch den Pfeil "A" gezeigten Richtung bewegt, und durch die Wirkung ihrer eigenen Bewegung Luft aus der äußeren Atmosphäre durch die Zuleitung 1 aufgenommen. Die Luft strömt durch den Filter 2 und das Rückschlagventil 3 und füllt die Oberkammer 4. Während des Sinkhubs bleibt das Ventil 3 geöffnet und erlaubt es der äußeren, vorher gefilterten Luft, die Oberkammer 4 zu füllen, während das Rückschalgventil 11 geschlossen bleibt.
Während des Steighubs, bei dem sich die schlagende Masse 5 aufwärtsbewegt (Fig. 2), d. h. in der Stufe, während der sich die schlagende Masse in der durch den Pfeil "B" gezeigten Richtung bewegt, schließt das Ventil 3, öffnet das Ventil 11, und die schlagende Masse 5 komprimiert die gefilterte und saubere, in der Oberkammer 4 gesammelte Luft und zwingt sie, durch die leitung 10 in die Bodenkammer 7 zu strömen, die folglich ständig unter Druck bleibt. Während des Sinkhubs, bei dem sich die schlagende Masse abwärtsbewegt (gemäß dem Pfeil "A"), ist die Bodenkammer 7 schon mit reiner Luft gefüllt, die durch die gleiche absinkende schlagende Masse komprimiert wird, und sie wird gezwungen, durch den zwischen dem Werkzeug 6 und der Buchse 9 existierenden freien Raum 8 zur Außenseite zu strömen. Somit erfolgt die Abgabe der Luft zur äußeren Atmosphäre durch den freien Raum zwischen dem Werkzeug und der Buchse, so daß diese Verbindung immer sauber bleibt.
Somit werden jegliche Luftmengen aus der umgebenden Atmosphäre am Eintritt durch den Luftspalt 8 während sowohl des Steighubs als auch des Sinkhubs der schlagenden Masse gehindert. Folglich werden damit auch schleifender Staub und/oder korrosiver Rauch am Eintritt gehindert, wodurch die gegeneinander bewegten Teile rasch beeinträchtigt würden, insbesondere die Teile, welche die Buchse, die schlagende Masse und/oder den Behälterzylinder bilden.
Insbesondere ist es dem Anmelder gelungen zu erkennen, wie der hydraulische Hammer gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhaft als Krustenbrecher in Elektrolysegefäßen zur Herstellung von metallischem Aluminium verwendet werden kann. Diese sind bekanntlich zur Verwendung in Umgebungen, wie Behälterräumen erforderlich, in denen schwerwiegende Probleme bestehen, die durch die Anwesenheit von schleifendem Staub (Aluminiumoxid und ähnliches) sowie durch die Korrosion durch die fluorhaltigen Gase und Rauch verursacht werden.

Claims

1. Mittels eines hydraulischen Systems angetriebener Hammer zur Anwendung in einer staubigen und/oder korrosiven Umgebung, der eine Vorrichtung aus folgenden Merkmalen aufweist:

- Mindestens eine Einlaßöffnung oder -zuleitung (1), welche für das Hindurchleiten von Luft geeignet ist, die während des "Sink"-Hubs der schlagenden Masse (5) des Hammers und aufgrund der Wirkung der gleichen Abwärtsbewegung der genannten Masse von der äußeren Umgebung in die "Oberkammer" (4) aufgenommen wird, welche von der Rückseite der genannten schlagenden Masse, von der inneren Oberfläche des Zylinders, innerhalb dessen die genannte schlagende Masse (5) gleitet, und von dem Boden des genannten Zylinders gebildet wird, wobei an der genannten Zuleitung (1) mindestens ein Filter (2), der sich dafür eignet, in der aufgenommenen Luft möglicherweise enthaltene abschleifende Mittel aufzuhalten, und mindestens ein Rückschlagventil (3), das sich dafür eignet, die gefilterte Luft in die genannte Oberkammer eintreten und nicht mehr heraustreten zu lassen, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner

- mindestens eine Verbindungsleitung (10) aufweist, die geeignet ist, die im Innern der genannten Oberkammer (4) enthaltene gefilterte Luft während des "Steig"- Hubs der schlagenden Masse (5) des Hammers und aufgrund der Wirkung der gleichen Aufwärtsbewegung der genannten Masse in die "Boden"-Kammer (7) zu befördern, die von der Vorderseite der genannten schlagenden Masse, von dem Zylinder, in dem die schlagende Masse (5) gleitet, und von der Rückseite des Werkzeugs (6) des Hammers gebildet wird, wobei an dieser Verbindungsleitung mindestens ein Rückschlagventil (11) angeordnet ist, das dafür geeignet ist, die gefilterte Luft von der Oberkammer (4) in die Bodenkammer (7), aber nicht umgekehrt, strömen zu lassen, und

- die Vorrichtung deshalb geeignet ist, sowohl während des genannten Steighubs als auch des genannten Sinkhubs innerhalb der erwähnten Bodenkammer (7) einen Überdruck zu erzeugen, so dar ständig ein gefilterter Luftstrom veranlaßt wird, von der genannten Bodenkammer (7) durch den lichten Raum (8), der zwischen dem Werkzeug (6) und der Führungsbuchse (9) für dieses Werkzeug vorliegt, hindurch zur äußeren Umgebung zu strömen.

2. Durch ein hydraulisches System angetriebener Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in elektrolytischen Gefäßen zur Herstellung von metallischem Aluminium als Krustenbrecher verwendet wird.