[0001] Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung an einem fluidbetriebenen Schlagwerk
mit einem mit diesem verbundenen Gehäuseteil, der das Schlagwerk zumindest stirnseitig
gegen die Außenumgebung abschirmt und in welchen ein vom Schlagwerk angetriebenes
Schlagwerkzeug hineinragt. Das Gehäuseteil weist an seiner Durchtrittsöffnung für
das Schlagwerkzeug eine Außendichtung auf, die das Schlagwerkzeug quer zu seiner Längsachse
allenfalls mit geringem Abstand umschließt und in dieser Querrichtung beweglich ausgebildet
ist.
[0002] Mittels eines fluiden Druckmittels angetriebene Schlagwerke, deren Schlagwerkzeuge
in den meisten Fällen aus einem ein Einsteckwerkzeug bildenden Meißel bestehen, werden
überwiegend zur Materialzertrümmerung eingesetzt. Dabei fällt neben dem in groben
Stücken gebrochenen Material auch Gesteinsstaub mit Kornanteilen bis zur Größe von
einigen Millimetern an. Da dieser Gesteinsstaub in den meisten Fällen einen hohen
Anteil an verschleißfördernden Werkstoffen (beispielsweise Quarz) beinhaltet, hat
sein Eindringen in die Werkzeugführung einen erhöhten Verschleiß und möglicherweise
den vorzeitigen Ausfall der betroffenen Bauelemente zur Folge.
[0003] Zum Schutz der Werkzeugführung gegen das Eindringen von Verschmutzungen ist bereits
die Verwendung elastischer Dichtungselemente vorgeschlagen worden, die durch Vorspannung
über ihre Kontaktflächen mit dem Schlagwerkzeug das Eindringen auch kleiner bis staubförmiger
Verunreinigungen verhindern sollen. Derartige Schutzvorrichtungen werden beim rauhen
Baustelleneinsatz jedoch leicht beschädigt und unterliegen darüber hinaus infolge
der ständigen Hin- und Herbewegung des Schlagwerkzeugs einem erheblichen Verschleiß.
[0004] Aus der Vorveröffentlichung DE-A1-3440530 ist ein maschinengeführtes Schlagwerkzeug
der eingangs erwähnten Gattung bekannt, welches vollständig gekapselt ist und außerhalb
seiner Meißelführung ein nach außen abschirmendes, scheibenförmiges Dämmelement aufweist.
Das Schlagwerk selbst stützt sich über elastische Dämmelemente innerhalb des umgebenden
Gehäuses ab.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung an einem fluidbetriebenen
Schlagwerk zu schaffen, die insbesondere auch den im rauhen Baustelleneinsatz zu erwartenden
Beanspruchungen gerecht wird. Insbesondere sollen durch verminderten Verschleiß im
Bereich der Werkzeugführung die Funktionssicherheit des Schlagwerks erhöht sowie der
Reparatur- und Wartungsaufwand herabgesetzt werden.
[0006] Die Aufgabe wird durch eine Ausgestaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0007] Der Grundgedanke der Erfindung besteht danach darin, das Schlagwerk - in Gegenrichtung
zur Schlagrichtung des Schlagwerkzeugs gesehen - im Bereich vor der Werkzeugführung
gleichzeitig mit einer Außendichtung in Form eines beweglich gelagerten Querschiebers
auszustatten, dem entgegen der Schlagrichtung eine sich am Schlagwerkzeug elastisch
abstützende Innendichtung nachgeschaltet ist.
[0008] Während der Querschieber gleichzeitig als mechanische Abschirmung wirksam ist und
als Vorabstreifer dient, soll die diesem nachgeschaltete Innendichtung das Eindringen
feinerer Verunreinigungen in den Bereich der Werkzeugführung verhindern.
[0009] Das Schlagwerk selbst kann an sich beliebig ausgebildet sein, soweit es ein in einer
Werkzeugführung hin und her bewegliches Schlagwerkzeug aufweist, welches mittels des
Schlagwerks angetrieben ist.
[0010] Im einzelnen ist die in Rede stehende Schutzvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß
die Außendichtung als in einer Querführung gelagerter Querschieber ausgebildet ist,
der als Einheit bei Querbewegungen des Schlagwerkzeugs von diesem mitbewegt wird;
daß der Außendichtung entgegen der Schlagrichtung des Schlagwerkzeugs eine Innendichtung
nachgeschaltet ist, die an dem Schlagwerkzeug außerhalb von dessen Werkzeugführung
elastisch anliegt, und daß die Außen- und die Innendichtung jeweils auswechselbar
(an dem sie tragenden Bestandteil) befestigt sind.
[0011] Der Querschieber kann - den an ihn gestellten Anforderungen entsprechend - aus verschiedenen
Werkstoffen, insbesondere Metall oder Kunststoff, bestehen. Wesentlich in dem hier
angesprochenen Zusammenhang ist eine derartige Ausgestaltung des Querschiebers, die
sicherstellt, daß er als Einheit in Querrichtung ausreichend beweglich ist, d.h. bei
etwaigen Querbewegungen des Schlagwerkzeugs von diesem bezüglich der ihn aufnehmenden
Querführung verschoben wird.
Dies setzt voraus, daß der Querschieber im Bereich seiner Durchtrittsöffnung eine
Ausgestaltung aufweist, welche ein Verkanten des Querschiebers auch bei relativ dazu
schräg gestelltem Schlagwerkzeug ausschließt.
[0012] Bei einer besonders einfachen Ausführungsform des Erfindungsgegenstands ist der Querschieber
scheibenförmig ausgebildet (Anspruch 2); er sollte dabei derart ausgebildet sein,
daß er in Längsrichtung des Schlagwerkzeugs eine ausreichende Steifigkeit aufweist.
[0013] Der Querschieber kann dadurch vorteilhaft ausgestaltet sein, daß er eine Durchtrittsöffnung
aufweist, deren dem Schlagwerkzeug zugewandte Wandung konvex gewölbt ist (Anspruch
3).
[0014] Weiterhin sollte der Querschieber in der Weise ausgebildet sein, daß er eine in sich
starre Einheit bildet (Anspruch 4).
[0015] Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung kann der Querschieber gleichzeitig auch aus
mehreren Werkstoffen bestehen; insbesondere kann er derart ausgestaltet sein, daß
die Wandung der Durchtrittsöffnung für das Schlagwerkzeug des im übrigen in sich starren
Querschiebers zumindest teilweise aus elastischem Werkstoff besteht (Anspruch 5);
als Werkstoffe kommen insbesondere gummiähnliche Materialien oder Kunststoff in Betracht.
[0016] Vorzugsweise weist der Querschieber dabei auf der dem Schlagwerkzeug zugewandten
Seite einen elastischen Einsatz auf, welcher die Wandung der Durchtrittsöffnung zumindest
mitbildet (Anspruch 6).
[0017] Der elastische Einsatz kann vorteilhaft auch so bemessen und ausgebildet sein, daß
er an dem Schlagwerkzeug anliegt und somit eine zusätzliche Abdichtung bildet.
[0018] Eine unerwünschte zusätzliche Geräuschentwicklung während des Betriebs des Schlagwerks
läßt sich gegebenenfalls dadurch in Grenzen halten, daß der Querschieber quer zur
Schlagrichtung elastisch abgestützt ist (Anspruch 7). Unter Einwirkung dieser elastischen
Abstützung an der Umgebung zeigt der Querschieber das Bestreben, eine vorgegebene
Mittellage beizubehalten und sich dementsprechend weitergehend seitlich am Schlagwerkzeug
abzustützen.
[0019] Bei einer besonders wartungsfreundlichen Ausbildung des Erfindungsgegenstandes bildet
der Querschieber mit der ihn abstützenden Querführung ein Austausch-Bauteil, das lösbar
an dem Gehäuseteil befestigt ist (Anspruch 8).
[0020] Die Innendichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie zumindest eine am
Schlagwerkzeug anliegende Dichtlippe aufweist (Anspruch 9).
[0021] Um das Eindringen von Verunreinigungen in den Bereich der Werkzeugführung zu verhindern,
sollte zumindest eine Dichtlippe der Innendichtung in Schlagrichtung schräg verlaufend
angeordnet sein (Anspruch 10).
[0022] Bei der Ausgestaltung der Innendichtung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das
Verhältnis aus dem größtmöglichen Querversatz des Schlagwerkzeugs und der Länge jeder
Dichtlippe mit mindestens 1 bis 3 zu bemessen (Anspruch 11).
[0023] Soweit die sonstigen geometrischen und/oder konstruktiven Einzelheiten dies zulassen,
kann die Innendichtung an beliebigen Bestandteilen der Gesamtvorrichtung befestigt
sein.
Eine besonders einfache Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Innendichtung
an einer Verlängerung der Werkzeugführung befestigt ist, wobei die Verlängerung im
Bereich der Innendichtung das Schlagwerkzeug mit einem Abstand umschließt, der größer
ist als der größtmögliche Querversatz des Schlagwerkzeugs (Anspruch 12).
[0024] Das bereits angesprochene Gehäuseteil, welches zumindest den Querschieber trägt,
kann Teil des Schlagwerks selbst sein.
[0025] Der Erfindungsgegenstand kann jedoch auch an Ausgestaltungen zur Anwendung kommen,
bei denen der Gehäuseteil Bestandteil eines das Schlagwerk abstützenden Außengehäuses
ist (Anspruch 13). In diesem Fall bildet das Gehäuseteil den stirnseitigen Abschluß
des Außengehäuses.
[0026] Vorzugsweise ist die Innendichtung bezüglich der Werkzeugführung derart angeordnet,
daß der Abstand der Dichtlippe von der Vorderkante der Werkzeugführung (d.h. von dem
der Außendichtung zugewandten Endabschnitt der Werkzeugführung) größer ist als der
maximale Hub des Schlagwerkzeugs (Anspruch 14). Auf diese Weise ist sichergestellt,
daß der Kontaktbereich der Dichtlippe nicht mit dem Führungsbereich des Schlagwerkzeugs
zusammenfällt.
Im Bereich der Vorderkante der Werkzeugführung unterliegt das Schlagwerkzeug einer
besonders hohen Beanspruchung, die Beschädigungen an der Außenfläche des Schlagwerkzeugs
zur Folge haben kann. Durch die in Rede stehende Ausgestaltung der Innendichtung wird
verhindert, daß die Dichtlippe der Innendichtung mit der etwa angegriffenen Außenfläche
des Schlagwerkzeugs in Berührung kommt und dadurch möglicherweise vorzeitig beschädigt
wird bzw. vorzeitig ausfällt.
[0027] Unter dem Gesichtspunkt der Wartungsfreundlichkeit sollte die Innendichtung bezüglich
der Außendichtung derart angeordnet sein, daß sie nach Ausbau des Querschiebers oder
des diesen umfassenden Austausch-Bauteils (vgl. Anspruch 8) von außen zugänglich ist
und erforderlichenfalls abgebaut werden kann.
[0028] Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele
im einzelnen erläutert.
[0029] Es zeigen:
- Fig.1
- schematisiert einen Teilschnitt durch das Unterteil eines Schlagwerks mit einem zugehörigen
Gehäuseteil, weicher ein Austausch-Bauteil mit einer verschiebbar gelagerten Außendichtung
aufnimmt, und
- Fig.2
- schematisiert einen Teilschnitt durch das Unterteil eines Schlagwerks mit einem dieses
umschließenden Außengehäuse und einem eine Außendichtung aufnehmenden Gehäuseteil,
welcher seinerseits Bestandteil des Außengehäuses ist.
[0030] Da die Ausgestaltung des fluidbetriebenen Schlagwerks für die Verwirklichung der
Erfindung im übrigen nicht von Belang ist, zeigt die Darstellung gemäß Fig. 1 lediglich
deren Unterteil 1, in dem über einen Bolzen 2 eine Werkzeugführung 3 unbeweglich gehalten
ist. In dieser stützt sich ein Schlagwerkzeug in Form eines Meißels 4 mit der Längsachse
4a in Längsrichtung beweglich ab. Die Bewegung des Meißels 4 in Schlagrichtung ist
durch einen Pfeil 5 angedeutet.
[0031] Die vom Meißel 4 möglicherweise ausgeführten Pendelbewegungen sind - stark vergrößert
- schematisiert durch jeweils gestrichelte Linien 4b und 4c verdeutlicht.
[0032] An dem Schlagwerkzeug-Unterteil 1 ist als Verlängerung ein Gehäuseteil 6 befestigt,
welcher stirnseitig (d.h. in der Darstellung unten) lösbar ein Austausch-Bauteil 7
aufnimmt. Zu diesem Zweck ist der Gehäuseteil 6 mit einer Ausnehmung 8 ausgestattet,
die geringfügig tiefer bemessen ist als die Höhe des Austausch-Bauteils 7 und deren
Durchmesser an den Durchmesser des Austausch-Bauteils 7 angepaßt ist. Die Teile 6
und 7 sind über Bolzen 9 lösbar aneinander befestigt.
[0033] Das Austausch-Bauteil 7 besteht seinerseits aus einer Stirnplatte 7a und einer Rückenplatte
7b. Diese sind so beschaffen, daß sie einerseits eine ausreichend große Durchtrittsöffnung
7c für den Meißel 4 und andererseits - quer zur Längsachse 4a - einen Ringraum 10
begrenzen; in diesem ist eine Außendichtung in Form eines plattenförmigen Querschiebers
11 beweglich gelagert.
[0034] Die Höhe des Ringraums 10 in Richtung der Längsachse 4a ist geringfügig größer bemessen
als die Stärke des Querschiebers 11, so daß dieser unter Einwirkung des Querbewegungen
ausführenden Meißels 4 bezüglich des Gehäuseteils 6 als in sich starre Einheit hin
und her bewegt werden kann.
[0035] Abweichend von der schematischen Darstellung in Fig. 1 ist die Wandung 11a des Querschiebers
11, welche dessen Durchtrittsöffnung für den Meißel 4 begrenzt, so ausgebildet, daß
auch Querbewegungen des Meißels 4 (angedeutet durch die Linien 4b und 4c) nicht zum
Verkanten der Teile 4 und 11 führen; zu diesem Zweck ist die Wandung 11a (abweichend
von der Darstellung) in Richtung auf den Meißel 4 konvex gewölbt.
[0036] Die Teile 7a und 7b sind (in nicht dargestellter Weise) miteinander verbunden; dementsprechend
kann das Austausch-Bauteil 7 mit dem darin frei beweglich gelagerten Querschieber
11 als Einheit ein- und ausgebaut werden.
[0037] Dem Querschieber 11 ist - entgegen der Schlagrichtung (Pfeil 5) innerhalb des Gehäuseteils
6 eine Innendichtung 12 nachgeschaltet, deren Dichtlippe 12a außerhalb der Werkzeugführung
3 elastisch an dem Meißel 4 anliegt und als Hauptabstreifer für in das Gehäuseteil
6 etwa eingedrungene Verunreinigungen dient.
[0038] In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Innendichtung 12 an einer Verlängerung
3a der Werkzeugführung über eine Befestigungsnut 3b lösbar befestigt; die Verlängerung
umschließt dabei im Bereich der Innendichtung den Meißel 4 mit einem Abstand 5, der
größer ist als der größtmögliche Querversatz des Meißels in diesem Bereich (angedeutet
durch die Linien 4b und 4c).
[0039] Um eine einwandfreie Funktion der Innendichtung 12 bei unterschiedlichen Arbeitsbedingungen
sicherzustellen, ist die Länge der Dichtlippe 12a so bemessen, daß das Verhältnis
aus deren Länge und dem größtmöglichen Querversatz des Meißels 4 im Bereich der Dichtlippe
12a einen Wert größer als 2 aufweist.
[0040] Die Abstreifzone der Innendichtung 12 ist derart angeordnet, daß der Abstand K der
Dichtlippe 12a von der Vorderkante 3c der Meißelführung 3 größer ist als der maximale
Hub H des Meißels 4. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Kontaktbereich der
Dichtlippe 12a nicht mit dem Führungsbereich des Meißels 4 zusammenfällt.
[0041] Wie die Darstellung gemäß Fig. 1 weiterhin erkennen läßt, nimmt die Innendichtung
12 bezüglich des Austausch-Bauteils 7 eine Lage ein, welche nach Ausbau des Teils
7 die Innendichtung 12 von der Stirnseite des Bauteils 6 her von außen zugänglich
macht.
[0042] Abweichend von der zuvor erläuterten Ausführungsform ist bei der Ausgestaltung gemäß
Fig. 2 das das Austausch-Bauteil 7 aufnehmende Bauteil 6 Bestandteil eines Außengehäuses
13, welches das Schlagwerk - dieses abstützend - umschließt.
[0043] Die in Rede stehende Darstellung zeigt dabei - soweit das Schlagwerk betroffen ist
- wiederum nur das Unterteil 1 des Schlagwerks nebst Werkzeugführung 3, Verlängerung
3a und Innendichtung 12.
[0044] Letztere kann im Rahmen der Erfindung in Schlagrichtung (Pfeil 5) so weit in Richtung
auf das Austausch-Bauteil 7 verschoben liegen, daß ihre Dichtlippe 12a bezüglich des
Querschiebers 11 lediglich einen geringen Abstand in Richtung der Längsachse 4a aufweist.
Diese Anordnung hat unter anderem zur Folge, daß der Bereich der Innendichtung 12
(nach Ausbau des Teils 7 und des Meißels 4) besonders gut einzusehen und zugänglich
ist.
[0045] In Abänderung der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 ist der (aus Fig. 1 ersichtliche) Ringraum
10 - der von den Teilen 7a, 7b und 11 begrenzt wird - mit einem Ring 14 aus elastischem
Werkstoff ausgefüllt. Unter Einwirkung dieser seitlichen, federnden Abstützung zeigt
der Querschieber 11 das Bestreben, bezüglich der Längsachse 4a des Meißels 4 eine
vorgegebene Mittellage einzunehmen. Die federnde Abstützung innerhalb des Austausch-Bauteils
7 hat zur Folge, daß unerwünschte Klapperbewegungen - und damit die sich daraus etwa
ergebende Geräuschentwicklung - gedämpft werden.
[0046] Es versteht sich von selbst, daß die durch die Wandung 11a des Querschiebers 11 festgelegte
Durchtrittsöffnung für den Meißel 4 - abgesehen von ihrer sonstigen Ausgestaltung
- größenmäßig derart an den Durchmesser des Meißels angepaßt sein muß, daß zwischen
den Teilen 4 und 11 keine Verkantung auftreten kann.
[0047] Die Wandung 11a kann im übrigen mit einem Dichtring aus elastischem Werkstoff ausgestattet
sein, welcher ständig an der Außenfläche des Meißels 4 anliegt und somit - zusätzlich
zur Innendichtung 12 - eine weitere Dichtstelle bildet.
1. Schutzvorrichtung an einem fluidbetriebenen Schlagwerk mit einem mit diesem verbundenen
Gehäuseteil (6), der das Schlagwerk zumindest stirnseitig gegen die Außenumgebung
abschirmt und in welchen ein vom Schlagwerk angetriebenes Schlagwerkzeug (4) hineinragt,
wobei das Gehäuseteil (6) an seiner Durchtrittsöffnung für das Schlagwerkzeug (4)
eine Außendichtung (11) aufweist, die das Schlagwerkzeug (4) quer zu seiner Längsachse
(4a) allenfalls mit geringem Abstand umschließt und in dieser Querrichtung beweglich
ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außendichtung (11) als in einer Querführung (7a, 7b) gelagerter Querschieber
ausgebildet ist, der als Einheit bei Querbewegungen des Schlagwerkzeugs (4) von diesem
mitbewegt wird;
daß der Außendichtung (11) entgegen der Schlagrichtung (Pfeil 5) des Schlagwerkzeugs
(4) eine Innendichtung (12) nachgeschaltet ist, die an dem Schlagwerkzeug (4) außerhalb
von dessen Werkzeugführung (3) elastisch anliegt,
und daß die Außen- und die Innendichtung (11 bzw. 12) jeweils auswechselbar befestigt
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschieber (11) scheibenförmig ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschieber (11) eine Durchtrittsöffnung aufweist, deren dem Schlagwerkzeug
(4) zugewandte Wandung (11a) konvex gewölbt ist.
4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschieber (11) als in sich starre Einheit ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandung (11a) der Durchtrittsöffnung des im übrigen in sich starren Querschiebers
(11) für das Schlagwerkzeug (4) zumindest teilweise aus elastischem Werkstoff besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschieber (11) auf der dem Schlagwerkzeug (4) zugewandten Seite einen elastischen
Einsatz aufweist, welcher die Wandung (11a) der Durchtrittsöffnung zumindest mitbildet.
7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschieber (11) quer zur Schlagrichtung (Pfeil 5) elastisch abgestützt ist.
8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschieber (11) mit der ihn abstützenden Querführung (7a, 7b) ein Austausch-Bauteil
(7) bildet, das lösbar an dem Gehäuseteil (6) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innendichtung (12) zumindest eine am Schlagwerkzeug (4) anliegende Dichtlippe
(12a) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eine Dichtlippe (12a) der Innendichtung (12) in Schlagrichtung (Pfeil
5) schräg verlaufend angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis aus der Länge jeder Dichtlippe (12a) und dem größtmöglichen Querversatz
des Schlagwerkzeugs (4) zumindest 1 bis 3 beträgt.
12. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innendichtung (12) an einer Verlängerung (3a) der Werkzeugführung (3) befestigt
ist und die Verlängerung (3a) im Bereich der Innendichtung (12) das Schlagwerkzeug
(4) mit einem Abstand (5) umschließt, der größer ist als der größtmögliche Querversatz
des Schlagwerkzeugs (4).
13. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuseteil (6) Bestandteil eines Außengehäuses (13) ist, in dem das Schlagwerk
abgestützt ist.
14. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand (K) der Dichtlippe (12a) von der Vorderkante (3c) der Werkzeugführung
(3) größer ist als der maximale Hub (H) des Schlagwerkzeugs (4).