JPH05116076A - 打撃工具の特性値を検出するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 打撃工具の運転状態を複数の特性値の考慮に
基づき制御するようにすることである。 【構成】 打撃ピストンの衝突速度を衝突の直前にかつ
跳ね返り速度を衝突の直後に次のようにして規定し、す
なわち打撃ピストン運動に相応する相対運動によって作
業行程若しくは戻り行程に配属されて時間間隔で連続す
る複数の時点を生ぜしめて、作業行程及び戻り行程の連
続する時点の時間間隔を検出し、作業行程及び戻り行程
の連続する時点間の時間間隔の値に基づいてそのつどの
行程距離区分の値の考慮によって衝突速度及び跳ね返り
速度のほかに別の少なくとも１つの特性値−打撃数、衝
突エネルギ、打撃能力、反射エネルギ、反射率、衝突面
の位置及び衝突面の位置の変動−を連続的に規定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、打撃ピストンを備えた
打撃工具の運転状態に影響を及ぼす目的で特性値を検出
する方法であって、打撃ピストンが流動作業媒体の負荷
によって交互に打撃方向での作業行程及び戻り行程を行
う形式のもの、及び打撃工具の運転状態に影響を及ぼす
目的で特性値を検出する装置であって、打撃工具がシリ
ンダ及びシリンダ内に案内された打撃ピストンを備えて
おり、打撃ピストンが制御装置を介して交互に圧力源並
びに無圧の戻し通路に接続可能な流動作業媒体の作用下
で打撃方向での作業行程及び戻り行程を行うようになっ
ている形式のもの、及び打撃工具の運転状態に影響を及
ぼす目的で特性値を検出する装置であって、打撃工具が
シリンダ及びシリンダ内に案内された打撃ピストンを備
えており、打撃ピストンが制御装置を介して交互に圧力
源並びに無圧の戻し通路に接続可能な流動作業媒体の作
用下で打撃方向での作業行程及び戻り行程を行うように
なっている形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】打撃ピストンから伝達される個別の打撃
エネルギ及び打撃数の相対的な規定によって打撃工具の
運転特性を加工しようとする材料に適合させることは、
すでに提案されている。このことは、打撃ピストン行程
及び若しくは非圧縮性の作業媒体の圧力を手動で若しく
は遠隔制御で変動させることによって行われる（ドイツ
連邦共和国特許第１７０３０６１号公報若しくはドイツ
連邦共和国特許出願Ａ１−２６５８４５５号公報）。

【０００３】さらに、加工材料に基づく障害ファクタを
打撃工具若しくはボールハンマの運転特性に適合させる
ための調整値に変換する方法及び調整装置も公知であ
る。ドイツ連邦共和国特許出願Ａ１−３５１８３７０号
公報には打撃ボーリング機の運転特性を適合させるため
の方法が記載されており、この方法ではボーリングロッ
ドに生じる電圧波が測定され、ボーリング装置が測定さ
れた電圧波のベースに合わせて調整される。この場合、
電圧波はボーリング装置を加工材料内へ移動させる力が
増大すると迅速に消滅する。

【０００４】ヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ１−０２１４
０６４号公報においては各打撃過程に際し打撃ピストン
の停滞時間が理論上の打撃位置の近くで測定され、測定
値に関連して打撃パラメータ（打撃ピストンの打撃速
度、打撃数）のための調整装置に作用される。この場
合、測定信号が液圧的な手段で打撃ピストンの停滞時間
から導かれるが、これはしかしながら加工材料の特性に
関連しておらず、その結果打撃工具の作業特性の最適な
適合は別の影響の値の考慮を必要とする。

【０００５】ヨーロッパ特許出願Ａ１−０２５６９５５
号公報に記載の構成でも、打撃パラメータ（液圧、打撃
ピストン行程）が液力的に圧力変動に関連して制御さ
れ、圧力変動は打撃ピストンによって一緒に形成された
室に打撃ピストンの跳ね返りに基づき生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特性
値を検出するための方法及び装置を改善して、代替可能
な技術的な費用で打撃工具の運転特性を場合によっては
複数の特性値の考慮によって、それも制御装置（場合に
よっては手動）で以て及び又は作業経過の少なくとも部
分範囲の調整装置で以て制御するようにすることであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的が請求項１に記
載の特徴を有する方法によって達成される。本発明の根
本思想は、打撃工具の運転状態を特徴付ける異なる特性
値（特に衝突エネルギ、打撃能力、反射エネルギ、反射
率、衝突面の位置、及び衝突面の位置に時間的な変動）
の検出が打撃ピストンの衝突速度及び戻り速度の近似的
な規定に、すなわち衝突直前の打撃ピストンの作業行程
速度及び衝突直後の打撃ピストンの戻り速度に基づいて
いることである。打撃ピストン運動に相応する（例えば
打撃ピストンと打撃ピストンを取り囲むシリンダ自体と
の間）相対運動によって、各作業サイクル中に作業行程
距離区分若しくは戻し行程距離区分に配属され時間間隔
で連続するそれぞれ複数の時点が生ぜしめられ、作業行
程及び戻り行程の連続する時点間の時間間隔が規定され
る。このような方法は例えば請求項２に基づき各作業サ
イクル中に４つの時点、すなわち打撃ピストンの衝突の
直前の作業行程中に２つの時点をかつ打撃ピストンの衝
突の直後の戻り行程中に２つの時点を生ぜしめることに
よって行われる。通常は、作業行程及び戻り行程中にそ
れぞれ所属の時間間隔内で打撃ピストンの通過する行程
距離区分は大きさに関連して合致していて分かっている
（例えばコンスタントな大きさである）ので、作業行程
及び戻り行程の連続する時間間隔の値は衝突速度及び跳
ね返り速度の値の得られる近似値に相応しており：すな
わち打撃ピストンの速度は、本発明に基づき作業行程及
び戻り行程中に衝突点の近くで無視できる範囲で変わ
る。

【０００８】衝突速度及び若しくは跳ね返り速度の検出
された値から（例えばコンピュータを用いて）任意に別
の特性値、例えば衝突エネルギ、打撃能力、反射エネル
ギ、反射率、及び打撃ピストンの打撃面の位置が連続的
に規定される。時点はパルス的な短い信号若しくは長く
作用して始端範囲及び終端範囲を有する信号によって形
成される。所定の作業行程距離区分若しくは戻り行程距
離区分の間でそれぞれ唯一の信号しか生ぜしめられない
場合には、信号の存続時間から若しくは各作業サイクル
の所属の別の信号存続時間との比較によって、衝突の直
前の作業行程速度若しくは衝突の直後の戻り行程速度が
どれだけ高く、かつ衝突速度若しくは跳ね返り速度が近
似的にどのような大きさであるかが把握される。

【０００９】最も簡単な場合には、作業行程の第１の時
点と第２の時点との時間間隔並びに戻り行程の第１の時
点と第２の時点との時間間隔が衝突速度若しくは跳ね返
り速度の値に近似的に比例している。このような値の関
連から打撃工具の作業条件が逆推論され、打撃工具の運
転特性が例えば前記関連値の変化に手動で若しくは調整
装置を介して適合される。さらに、打撃工具の特性値を
検出するための方法は時点が時間的にオバーラップされ
る信号であり、各作業サイクル中に信号の始端範囲若し
くは終端部を成す時点間の時間間隔を検出することによ
っても行われる。

【００１０】有利には時点が少なくとも１つのセンサヘ
ッドとこのセンサヘッドで以て走査されるマークとの間
の相対運動によって生ぜしめられ（請求項３）、少なく
とも１つのセンサヘッド及び少なくとも１つのマークは
打撃ピストン若しくはシリンダの少なくとも間接的な構
成部分である。この場合、時点は作業行程及び戻り行程
中にそれぞれ２つのマークを走査することによっても生
ぜしめられる（請求項４）。

【００１１】さらに本発明の範囲では、特性値の検出の
方法は作業行程及び戻り行程中にそれぞれ１つのマーク
をそれぞれ２回走査する若しくは１つのマークを走査す
ることによっても行われ、少なくとも１つのマークが１
つのセンサヘッド若しくは２つのセンサヘッドと協働す
る。時点は特に打撃ピストンを光学的に走査することに
よって生ぜしめられ、若しくは時点を誘導的な手段で生
ぜしめることにもできる。有利な別の実施例では時点が
液力的な手段で生ぜしめられ、（例えば打撃ピストンと
シリンダとの間の）すでに述べた相対運動が圧力信号の
変化を生ぜしめ、圧力信号の変化が圧力測定発信器の形
のセンサヘッドによって検出される。

【００１２】特性値で求められた情報が操作員によって
利用され、打撃工具の運転特性が直接に手動で若しくは
調整装置特性線の調節によって制御される。特性値を少
なくとも部分的に打撃工具の調整装置のための入力値と
して用いることも可能であり、直接に打撃工具若しくは
打撃工具の運転のためのエネルギ源を形成する液圧装置
が調整される。１つの時点と後続の作業行程若しくは戻
り行程の対応する時点との間の時間間隔は作業サイクル
の周期時間であり、周期時間の転向値が打撃ピストンの
単位時間当たりに行われる打撃数である。

【００１３】打撃ピストンの打撃数及び速度値から求め
られた特性値の連続的な規定によって、打撃工具の操作
員は材料特性、打撃ピストンによって駆動されるタガネ
尖端の摩耗、打撃工具の案内、衝突面の位置、衝突面を
規定する付属品の摩耗、及び打撃工具の能力に関する重
要な情報を得る。

【００１４】材料特性 打撃工具の使用の目的は、硬さ及び若しくは粘性に基づ
き別の方法では加工されない若しくは経済的には加工さ
れない材料の採掘、破砕若しくは破壊にある。材料の硬
度の増大に伴って破壊に必要な衝突エネルギＥOを高め
ねばならないのに対して、柔らかい材料の加工に際して
は衝突エネルギは低下され打撃数ｚが高められねばなら
ない。打撃能力Ｎの瞬間の値の表示が異なる作業条件へ
の適合を衝突エネルギ及び打撃数の変化によって可能に
する。反射ファクタＲの値から、加工材料の特性に関す
る手掛かりが得られる：加工材料の硬度と一緒に反射フ
ァクタの値も増大する。これによって、連続的に検出さ
れた特性値Ｒが打撃工具の運転特性を有利な適合の目的
で（特性値ＥO及びｚの変化によって）制御するための
重要な評価基準を表している。

【００１５】タガネ尖端の摩耗 “タガネ尖端”という表現は、ここではタガネ端部の種
々に異なって形成されていてよくかつ摩耗によって変形
する最初の形状を表す。反射ファクタＲの値はタガネ尖
端の特性によっても影響される。長時間にわたる一様な
材料特性においては反射ファクタの値の低速な変動が最
初の形状の変化、すなわちタガネ尖端の摩耗を示唆して
いる。

【００１６】打撃工具の案内 硬い材料の加工に際してはタガネ尖端の下側に短時間に
ほこりのクッションが形成され、このクッションは衝突
エネルギを部分的に吸収する。打撃過程中の反射ファク
タの値の急激な変動に基づいて操作員は打撃工具を移動
させてほこりのクッションの形成に対応できる。反射フ
ァクタの値が急激に変わる場合には、このような不都合
な進化現象は例えばコンピュータによって警告信号の形
で認識できるようになる。

【００１７】衝突面の位置 打撃ピストンとタガネとの衝突する衝突面の位置はシリ
ンダに関連して測定値ａOによって規定される。衝突面
の位置は連続的に規定されかつ表示される。特性値Δａ
（ａ＝ａO）が値零である場合には、打撃工具の作業形
式はノーマルと表示される。値ａの迅速な増大−ひいて
は特性値Δａの迅速な減少−は打撃工具とタガネとの間
の強い応力を示唆し、このような強い応力はタガネに対
する打撃工具の移動を生ぜしめる。このような不都合な
移動に対しては逆方向の適当な移動が行われ、タガネが
目標位置を占め、打撃ピストンが目標衝突エネルギを伝
達できる。

【００１８】摩耗 長い時間にわたる値Δａ＝ａO−ａの低速な変化が打撃
ピストン及び又はタガネの衝突面の摩耗を推量する。

【００１９】打撃工具の出力コントロール 打撃工具の打撃出力Ｎの表示が行われ、打撃工具の作業
能力があるかどうかが認識できる。打撃出力と液力出力
との比較によって、打撃工具の最小出力が液力的なエネ
ルギ源で規定される。

【００２０】特性値は実際値として少なくとも１つのコ
ンピュータに導入でき、これによって作業員が少なくと
も部分的に負荷軽減される。本発明においては、評価装
置、コンピュータ及び少なくとも１つの調整装置が例え
ば支持装置のキャビニット内に配置でき、調整装置の特
性線が−打撃工具の運転特性値を衝突エネルギ及び打撃
数の変化によって加工しようとする材料に適合させるた
めに−調節可能に構成されている。このことは、加工材
料の亀裂性が複合的に唯一の調整装置特性線によっては
最適に検出できない複数のファクタに関連している場合
に利点である。コンピュータを介して付加的にプログラ
ムが形成され、これによって例えば打撃工具の始動運動
が制御され、及び又は打撃工具の無益な若しくは有害な
作業形式が少なくとも表示され若しくは中断される。

【００２１】さらに、前記目的が請求項５に記載の特徴
を有する装置によって達成される。装置が（少なくとも
１つのセンサヘッドを備えた）センサユニットを有して
おり、センサユニットが打撃ピストンに配置された少な
くとも１つのマークと協働して打撃ピストンの衝突の直
前及び直後にそれぞれ複数の時点を生ぜしめるようにな
っており、これらの時点に基づいて所属の作業行程距離
区分若しくは戻り行程距離区分に必要な時間間隔が評価
装置によって規定されるようになっている。評価装置の
後方にコンピュータを接続してあり、このコンピュータ
を用いて作業行程若しくは戻り行程の時点間の検出され
た時間間隔に基づいて所属の行程距離区分の値を考慮し
て、衝突速度及び跳ね返り速度の値のほかに別の少なく
とも１つの特性値−打撃数、衝突エネルギ、打撃能力、
反射エネルギ、反射率、衝突面の位置及び衝突面の位置
の時間的な変動−が連続的に規定されるようになってい
る。簡単な実施例では、センサユニットとセンサユニッ
トによって走査される少なくとも１つのマークとが作業
行程及び戻り行程中に全体で４つの時点を生ぜしめるよ
うに構成されて配置されている。作業行程及び戻り行程
の連続する両方の時点間の時間間隔から近似的に打撃ピ
ストンの衝突速度及び跳ね返り速度の値が得られる。

【００２２】作業行程及び戻り行程の経過中に時間的な
間隔を置いて連続するそれぞれ２つの時点を生ぜしめる
実施例においては、センサユニットがシリンダ孔の方向
で有効な１つのセンサヘッドを有しており、センサヘッ
ドの近くを往復運動可能な２つのマークが打撃ピストン
の運動方向で間隔を置いて連続しており（請求項６）、
この場合には打撃ピストンの運動方向で比較的わずかな
距離しか有していない。マークが特に打撃ピストンの縦
軸線に対して横方向に配置されたリング溝若しくは打撃
ピストンの環状縁部から成っている。センサユニットの
少なくとも１つのセンサヘッドがシリンダ内に配置され
ていて、若しくはシリンダの構成部分である。対を成し
て関連する時点が２つのセンサヘッドを備えたセンサユ
ニットを用いても生ぜしめられ、両方のセンサヘッドが
打撃ピストンの運動方向で互いに間隔を置いて配置され
ている（請求項７）。

【００２３】打撃ピストンの後ろ側の端部区分が中空ピ
ストン区分として構成されている条件下では、中空ピス
トン区分内に打撃ピストン・縦軸線に対して閉口に向け
られた保持ボルトを突入されており、保持ボルトがシリ
ンダに取り付けられていて、少なくとも１つのセンサヘ
ッドで構成されたセンサユニットを支持しており、所属
の少なくとも１つのマークが中空ピストン区分の孔壁に
形成されている（請求項８）。この場合センサユニット
はもっぱら間接的に（すなわち保持ボルトを介して）シ
リンダの構成部分である。

【００２４】それぞれ１つの長い作業行程信号及び戻り
行程信号（該信号の始端部及び終端部がそれぞれ時点に
よって形成される）を生ぜしめる形式の装置はもっぱら
１つのセンサヘッドを有しており、このセンサヘッドの
近くを打撃ピストンの運動方向で行程区分の値に相応す
る幅のマークが往復運動するようになっており、センサ
ヘッド若しくはマークの幅が打撃ピストンの運動方向で
マークをセンサヘッドの作用範囲の外側に位置させるよ
うに規定されており、打撃ピストンがセンサヘッドの作
用範囲を通過した後に衝突点若しくは転向点に達するよ
うになっている（請求項９）。この場合、作業行程及び
戻り行程の連続する両方の時点の時間的な間隔は信号の
作用する時間間隔に相応している。

【００２５】請求項９に基づく一般的な構成においては
センサヘッド若しくはマークがピストン運動の方向で大
きな幅を有しており、作業行程及び戻り行程中のセンサ
ヘッド若しくはマークの幅によって規定された行程距離
区分に基づき長い時間にわたってそれぞれもっぱら１つ
の信号が作用するようになっており、この信号の始端部
及び終端部がそれぞれ２つの時点によって形成される。

【００２６】しかしながらセンサユニットが２つのセン
サヘッドを有していてよく、センサヘッドの近くを１つ
のマークが打撃ピストンの運動方向で往復運動するよう
になっており、マークの幅が作業行程距離区分の終端部
若しくは戻り行程距離区分の始点部と理論上の衝突点と
の間の打撃ピストン距離だけ打撃ピストンの運動方向で
のセンサヘッド間の相互の間隔よりも大きくなっている
（請求項１０）。打撃ピストンが理論上の衝突面で加工
しようとする材料にぶつかっている間は、２つの信号の
存続時間が作業行程の最初の時点と戻り行程の最後の時
点との間、若しくは作業行程の第２の時点と戻り行程の
最初の時点との間の時間間隔によって規定されており、
この場合信号はセンサヘッドに作用しており、センサヘ
ッドが打撃ピストンの打撃方向での運動によってまずマ
ークと相互作用を生ぜしめる。打撃ピストンが加工しよ
うとする材料に理論上よりも遅れてぶつかる（すなわち
衝突面の移動が生じている）場合には、このような偏差
はセンサヘッドに作用する信号の時間経過を変えること
になる。打撃方向で第１のセンサヘッドにおける信号が
欠落しており、第２のセンサヘッドにおける信号がまだ
作用している場合には、衝突面の位置が変動しているこ
とを表している。

【００２７】大きな打撃ピストン行程距離の方向への衝
突面の移動においては、当該の信号は第２の信号の作用
下で衝突の直前で消滅して、かつ衝突の直後に新たに作
用する。このような関連で衝突速度及び跳ね返り速度を
検出するための時間間隔は、両方の信号の最初の時点間
若しくは最後の時点間の時間間隔に相応している。

【００２８】各センサヘッドは特に行き側及び戻り側の
光りファイバから成っていてよく、−光りファイバの、
打撃ピストン・縦軸線に対して横方向に１つの平面内に
配置された端部区分がシリンダ室に接続されてかつ評価
装置に接続されており−若しくは圧力測定発信器として
構成されていてよい。圧力測定発信器として構成されて
いる場合には、少なくとも１つの圧力測定発信器と少な
くとも１つのマークとの間の相対運動が時間的な短い若
しくは比較的長い圧力変動に変換され、これによって評
価可能になる。

【００２９】本発明においては放電の原理で作用するセ
ンサユニットを設けてもよく、この場合には各センサヘ
ッド及び各マークが電極として構成されており、電極間
で相互の接近に際して放電が行われるようになってお
り、各センサヘッドがセンサヘッドを負荷する電圧源に
接続されている（請求項１１）。この場合センサヘッド
を形成する電極とは逆に、打撃ピスト及びシリンダ若し
くはシリンダの、センサヘッドを受容する構成部分が電
気的にアース電位にある。打撃ピストの運動に際して生
ぜしめられる放電流が抵抗において本発明の意味で評価
可能な電圧パルスを形成する。

【００３０】特性値を検出するための装置は請求項１２
に基づき構成されていてよい。この場合には各センサヘ
ッドは磁気抵抗原理で作動する磁気プレート発信器とし
て構成されており、磁気プレート発信器が少なくとも１
つの半導体抵抗部材を備えており、半導体抵抗部材の抵
抗が少なくとも１つのマークを通過する際に変えられる
ようになっている。このような実施例においては、所定
の半導体材料の電気抵抗は半導体材料を貫通する磁場の
変化に際して著しく変動するという原理が利用される。
磁場の変化は簡単な形式でリング溝によって生ぜしめら
れ、リング溝が（有利には永久磁石を用いて形成され
る）磁場に対して相対的に運動させられる。半導体抵抗
部材内の抵抗変動は電圧変動若しくは電圧パルスの形で
識別され、若しくは評価される。

【００３１】

【実施例】図１には打撃ピストンの打撃方向での作業行
程中の、すなわち上死点ｓ0と衝突点ｓAとの間、並びに
戻り行程中の、すなわち衝突点と上死点との間の運動が
示してある。作業行程及び戻り行程を描く線は衝突点の
近くではほぼ直線的に延びている。

【００３２】打撃ピストンの運動によって、打撃ピスト
ンの衝突点ｓAの直前及び直後−それぞれ所定の行程距
離区分（ｓ1−ｓ2）の経過に応じて−それぞれ２つの時
点（時間信号）ｔ1，ｔ2若しくはｔ3，ｔ4が生ぜしめら
れ、時点間の時間間隔Δｔ1＝ｔ2−ｔ1若しくはΔｔ3＝
ｔ4−ｔ3が求められる（図２ａ，ｂ、参照）。さらに、
１つの時点（例えばｔ1.ｎ）と次の作業行程若しくは戻
り行程の対応する時点（例えばｔ1.ｎ+1）との間の（周
期時間に相応した）時間間隔Ｔが求められ、この時間間
隔の逆数から打撃工具の打撃数ｚが規定される（ｚ＝１
／Ｔ）。

【００３３】時間間隔の式 ｔ3−ｔ2＝Δｔ2；ｔA−ｔ2＝ｔX；ｔ3−ｔA＝ｔY を用いて打撃工具の別の特性値が次のように求められ
る： 打撃工具の衝突速度： ＶA≒Δｓ／Δｔ1＝（ｓ2−ｓ1）／（ｔ2−ｔ1） 打撃工具の跳ね返り速度： ＶR≒Δｓ／Δｔ3＝（ｓ2−ｓ1）／（ｔ4−ｔ3） 衝突エネルギ：

【００３４】

【数１】

【００３５】打撃能力： Ｎ＝Ｅ×ｚ 跳ね返りエネルギ

【００３６】

【数２】

【００３７】跳ね返り係数：

【００３８】

【数３】

【００３９】衝突面の位置： ｓ＝ｓAの場合の衝突面とｓ＝ｓ2の場合の打撃ピストン
の位置との間の間隔はａOで以て算出され；これからｓA
−ｓ2＝ａOが得られる。打撃ピストンが工具にｓ＝ｓA
の箇所ではなく、任意の１つの箇所で当たる場合には、
偏差が生じる： Δａ＝ａO±ａ＝ａO±Δｓ×Δｔ2／（Δｔ1＋Δｔ3） この場合、値ａは次の式を用いて求められる：

【００４０】

【数４】

【００４１】従って、打撃工具の前述のすべての特性値
が時間間隔値が分かっている場合に前述の条件に基づい
て求められる。この場合、値ｍ（打撃ピストンの質量に
相当）は、時点ｔ1，ｔ2若しくはｔ3，ｔ4の配属された
間隔値Δｓと同じようにあらかじめ与えられた構造的な
定数を表している。時点は、少なくとも１つのマークを
備えた打撃ピストンの運動に基づきセンサユニットによ
って生ぜしめられる。

【００４２】本発明に基づく装置の基本的な構成及び作
動形式が図３に示してある。エネルギ源としての液圧装
置１が液圧出力を生ぜしめ、液圧出力が打撃工具２内で
打撃能力に変換され、打撃工具内で駆動されるタガネ３
がエネルギ（衝突エネルギ）ＥOで以て加工しようとす
る材料４に作用する。運転状態に関連して打撃エネルギ
の一部分が跳ね返りエネルギＥRとして材料４からタガ
ネ３を介して打撃工具２に逆に伝達される。材料４に対
する打撃工具２の位置が案内ユニット５を用いて変えら
れ、運転状態に適合せしめられる。

【００４３】タガネ３と協働する打撃ピストン２６（図
５）の作業行程（すなわち打撃方向）中の運動が衝突の
直前に、かつ戻り行程中の運動が衝突の直後にセンサユ
ニット３８と少なくとも１つのマーク４０，４１との協
働によってそれぞれ２つの時点を生ぜしめ、２つの時点
から評価装置６内で作業サイクルの周期時間及び、作業
行程の２つの時点間並びに戻り行程の２つの時点間の時
間間隔が求められる。評価装置６の後方にコンピュータ
７が接続されており、コンピュータによって時点間の行
程距離区分の値を考慮してすでに述べた特性値（打撃
数、打撃ピストンの衝突速度及び跳ね返り速度、衝突エ
ネルギ、打撃能力、跳ね返りエネルギ、跳ね返り係数、
衝突面の位置及び衝突面の位置の時間的な変化）が連続
的に算出され、表示ユニット８に示される。表示ユニッ
トの表示によって操作員９が加工しようとする材料４の
性質、タガネ３の先端３ａの摩耗、打撃工具の案内、衝
突面の位置及びずれ、衝突面を規定する構成要素の摩
耗、及び打撃工具の能力に関する重要な情報を得る。

【００４４】特性値の得られた値に基づいて操作員９が
案内ユニット５を介して材料４に対する打撃工具２の位
置に影響を及ぼす。

【００４５】液力装置１は調整器１０を備えており、調
整器は例えば液力の変化によって打撃工具の衝突エネル
ギを変えるようになっている。さらに調整器１１が配置
してあり、この調整器によって打撃数が変えられる。

【００４６】コンピュータ７を用いて連続的に求められ
た値が直接に入力値として調整器１０，１１に導入され
る。付加的に若しくはコンピュータの代わりに操作員が
表示器８に示された特性値に基づいて調整器１０，１１
を操作して、打撃工具２の運転特性を修正できるように
なっている。

【００４７】案内ユニット５を介して打撃工具２を位置
調節可能に支持する運搬装置は、図４の実施例ではカタ
ピラー車１２から成っており、カタピラー車は旋回可能
な運転台１３を備えており、この運転台にはエネルギ源
として作用する液力装置１並びに、操作員及び制御スタ
ンド１４ａのための操縦室１４が配置されている。

【００４８】案内ユニット５は複数の旋回アーム１５，
１６，１７ａ，１７ｂ及び保持装置２１を有しており、
旋回アームは旋回アームに係合する液力シリンダ装置１
８，１９，２０を介して運動可能である。保持装置２１
は旋回アーム１６及び１７ｂに枢着されていて、かつ打
撃工具２を保持している。旋回アーム１５は支持部分２
２に旋回可能に支えられており、支持部分は液力シリン
ダ装置２３を用いてプラットフォーム１３に対して高さ
調節可能である。

【００４９】制御スタンド１４ａは、エネルギ供給のた
めのホース並びに測定及び制御通路を有する通路束２４
を介して打撃工具２に接続されている。別の通路束２５
が圧力供給及び戻しホース並びに制御通路を有してい
て、制御スタンド１４ａから液力装置１に通じている。

【００５０】制御スタンド１４ａは、打撃工具２の運転
状態を適合させるための(図３で述べた)装置、すなわち
表示装置８、コンピュータ７、評価装置６、並びに調整
装置１０，１１を有している。

【００５１】図５に実施例として示す打撃工具２は打撃
ピストン２６を有しており、打撃ピストンの打撃ピスト
ン先端２６ａがタガネ３に向けられていて、打撃工具の
運転中に衝突面Ｓ−Ｓでタガネに衝突する。打撃ピスト
ン２６自体は背面２７ａを閉じられたシリンダ２７内を
縦方向（二重矢印２８）に往復運動可能に案内されてい
る。打撃ピストンの打撃先端２６ａとは逆の駆動側の端
部区分が中空ピストン区分２６ｂとして構成されてお
り、この中空ピストン区分が圧力ガスで満たされたガス
室２９内に部分的に突入しており、ガス室が通路（図示
せず）を介して圧力ガス貯蔵器若しくは圧力ガス源に接
続されて補充可能である。圧力ガスの作用下で、打撃ピ
ストン２６が一面では作業行程中に打撃方向（矢印２８
ａ）に加速され、多面で戻り行程（矢印２８ｂ）中に制
動される。

【００５２】打撃ピストンは中空ピストン区分２６ｂに
続いて２つの段部２６ｃ，２６ｄを有しており、この段
部が軸線方向でシリンダと一緒に２つのオイル室３０，
３１を制限している。中空ピストン区分２６ｂによって
も制限されたオイル室３０は、オイル室３１と逆にガス
室２９の近くに位置している。

【００５３】両方のオイル室はそれぞれリング状の切欠
き３０ａ，３１ａ及びこの切欠きに続く通路３２，３３
を介して制御部３４に接続されている。制御部は公知の
形式で打撃ピストン２６の二重矢印２８の方向の周期的
な運動を生ぜしめるために圧力通路３５ａを介して圧力
オイル源（すなわち図３及び図４で示した液圧装置１）
との接続若しくは無圧の戻り通路３５ｂとの接続を形成
する。制御部３４はさらに制御通路３６を介して図３に
示した調整装置１１に接続されている。この調整装置に
よって形成される調整信号を用いて、打撃ピストン２６
の打撃数及び衝突エネルギが変えられる。

【００５４】シリンダ２７の背面２７ａに保持ボルト３
７を取り付けてあり、保持ボルトが中空ピストン区分２
６ｂ内に突入しており、保持ボルトの打撃ピストンに向
いた端部区分３７ａが無接触で作動するセンサユニット
３８を保持している。このセンサユニットは保持ボルト
３７内を導かれた測定導線３９を介して図３に示した評
価装置６に接続されている。

【００５５】センサユニット３８には打撃ピストン２６
の運動方向で互いに間隔を置いて配置された２つのマー
クを配属してあり、このマークはリング溝４０，４１か
ら成っており、このリング溝は中空ピストン区分２６ｂ
の孔壁２６ｅに形成されている。打撃ピストン・縦軸線
４５に対して横方向に向けられたリング溝４０，４１
は、作業行程（矢印２８ａ）中はタガネ３への打撃ピス
トンの衝突の直前に、かつ戻り行程（矢印２８ｂ）中は
衝突点の直後にセンサユニットに交互に作用してそれぞ
れ時間的に連続した時点（図２ａ及び図２ｂのｔ1，ｔ
2；ｔ3，ｔ4）を生ぜしめるようにセンサユニット３８
に対して配置されており、この時点が測定導線３９を介
して評価装置６（図３）に供給される。リング溝４０，
４１の相互間隔（Δｓ＝ｓ1−ｓ2：図２ａ，ｂ）は定数
をなしており、この定数の値が打撃工具の特性値の連続
的な検出の際に考慮される。

【００５６】前述の実施例では測定ユニットは、もっぱ
ら１つのセンサヘッドを有するセンサユニット３８がセ
ンサユニットの近くを運動させられるマーク（リング溝
４０，４１）を介して作業行程及び戻り行程中の打撃ピ
ストン２６の運動を接触なしに検出してパルス状の時点
に変換することによって、時点間の時間間隔を規定する
ようになっている。

【００５７】図６ａ，ｂ，ｃの実施例においては、時点
は打撃ピストン２６の二重矢印２８の方向での運動の光
学的な検出によって生ぜしめられる。この場合、中空ピ
ストン区分２６ｂの孔壁２６ｅにマークとしてすでに述
べたリング溝４０，４１が設けられている。センサユニ
ット３８は、行き側及び戻り側の光りファイバー４２，
４３から成るセンサヘッド３８ａを有しており、光りフ
ァイバーの端部区分４２ａ，４３ａが１つの平面内で打
撃ピストン・縦軸線に対して横方向に配置されていて、
中空ピストン区分２６ｂ内に突入している。

【００５８】光りファイバー４２，４３（図６ｃ）を受
容する測定導線３９は評価装置６（図３参照）に通じて
いる。評価装置がこの場合には付加的に光源を有してお
り、光源が行き側の光りファイバー４２を負荷する。端
部区分４２ａから流出する光が孔壁２６ｅにぶつかり、
そこで反射して、端部区分４３ａによって捕らえられ、
光りファイバー４３を介して評価装置内に戻され、生じ
た偏差が評価装置内で戻された光り量と所定の光り量目
標値との比較によって連続的に規定される。打撃ピスト
ン２６の運動に際して一方のリング溝４０若しくは４１
がセンサヘッド３８ａによって検出されると、評価装置
６内へ戻される光り量の値が変わり、すなわち瞬間の実
際値が所定の目標値からはずれる。このような短時間の
妨害が処理しようとする時点を形成する（図２ｂ参
照）。

【００５９】打撃ピストン・縦軸線の方向で見て、有利
にはわずかな幅であるリング溝４０，４１の作用は、必
要な場合には適当な色付け若しくは被覆によって助成若
しくは改善される。図６ｂから明らかなように、光りフ
ァイバーの端部区分４２ａ，４３ａは有利にはセンサヘ
ッド３８ａの全周にわたって配置されており、この場合
端部区分４２ａと端部区分４３ａとが互いに交互に位置
している。端部区分の直径、ひいてはセンサヘッドの打
撃ピストン・縦軸線の方向の長さができるだけ高い分析
精度に関連してできるだけ小さくされる。

【００６０】センサヘッドと協働するマークは異なる形
式で構成されていてよい。特にリング溝４０，４１が挿
入部材によって代替でき、挿入部材が孔壁２６ｅと異な
る反射率を有している。

【００６１】必要な時点を生ぜしめるための測定ユニッ
トは、センサヘッド３８ａをシリンダの切欠き４４内に
配置して、かつピストン付加部２６ｃの周面に２つのリ
ング溝４６，４７を打撃ピストン・縦軸線４５に対して
横方向に形成することによっても構成できる（図７）。

【００６２】作業行程中及び戻り行程中の両方の時点
は、時間的に順次にリング溝４７，４６若しくは４６，
４７がセンサヘッド３８ａの近くを運動することによっ
て生ぜしめられる。センサヘッドはすでに述べた形式
（図６ａ，ｂ，ｃ）で複数の光りファイバーによって構
成されており、光りファイバーの切欠き４４内に位置す
る端部区分は打撃ピストン２６に向けられている。並べ
て配置された光りファイバー・端部区分の数に関連し
て、センサヘッド３８は打撃ピストンの周囲の小さい若
しくは大きい部分にわたって延びている。

【００６３】図８の実施例においては、時点が２つのセ
ンサヘッド３８ａ，３８ｂを備えたセンサユニットによ
って生ぜしめられるようになっており、センサヘッドに
は打撃ピストン２６に形成された唯一のマークが配属さ
れている。マークは段部２６ｃの環状縁部２６ｆによっ
て形成されており、この環状縁部はガス室２９に向いて
いる。作業行程（矢印２８ａ）中の打撃ピストンの運動
によって、環状縁部２６ｆがまずセンサヘッド３８ａと
協働し、次いでセンサヘッド３８ｂと協働して順次に２
つの時点を生ぜしめ、戻り行程（矢印２８ｂ）中にはセ
ンサヘッドが逆の順序で環状縁部と協働する。図示の実
施例とは異なってセンサヘッド３８ａ，３８ｂに、別の
形式で特にリング溝の形で若しくは異なる反射率の挿入
部材の形で構成されたマークを配属することも可能であ
る。

【００６４】中空ピストン区分２６ｂ（図９）若しくは
打撃ピストン２６（図１０）に２つのリング溝４０，４
１；４６，４７を打撃ピストンの運動方向の間隔Δｓ＝
ｓ1−ｓ2で配置して設けた場合には、所属の唯一のセン
サヘッド３８ａを介して作業行程及び戻り行程中に衝突
（図１１ａの時点ｔＡ）の直前及び直後に２つの時点ｔ
1，ｔ2；ｔ3，ｔ4が生ぜしめられ（図１１ｂ）、２つの
時点間の時間間隔ｔ2−ｔ1；ｔ4−ｔ3が行程距離区分Δ
ｓのピストン速度に対して比例していて、ほぼ衝突速度
若しくは跳ね返り速度を現している。リング溝４０，４
１；４６，４７並びにセンサヘッド３８ａが打撃ピスト
ンの運動方向でわずかな距離しか有していないことに基
づき、時点ｔ1，ｔ2，ｔ3，ｔ4がパルス的な信号を生ぜ
しめ、この信号が短時間にセンサヘッド３８ａの出力部
に作用する。

【００６５】特性値を検出するための装置は、保持ボル
トの端部区分３７ａ内若しくはシリンダ２７内の唯一の
リング溝４０（図１２），４６（図１３）に２つのセン
サヘッド３８ａ，３８ｂを所定の相互の間隔Δｓで制御
技術的に配属することによっても構成できる。このよう
な構成によって、打撃ピストンの打撃方向で第１のセン
サヘッド３８ａを介して図１４ｃに示す時点ｔ1，ｔ2が
かつ第２のセンサヘッド３８ｂを介して時点ｔ3，ｔ4が
生ぜしめられる。時点ｔ1，ｔ2；ｔ3，ｔ4間の時間間隔
の値はこの場合にも打撃ピストンの衝突速度若しくは跳
ね返り速度をほぼ表している。

【００６６】時点ｔ1，ｔ2；ｔ3，ｔ4は、保持ボルトの
端部区分３７ａ（図１５）若しくはシリンダ２７（図１
６）内の唯一のセンサヘッド３８ａに唯一のリング溝４
８若しくは４９を相対して配置し、リング溝の幅（打撃
ピストンの運動方向での距離）を行程距離区分Δｓ（図
１７ａ）と合致させた構成によっても生ぜしめられる。
このような構成は作業行程信号ＡＳ１及び戻り行程信号
ＲＳ２を生ぜしめ、作業行程信号若しくは戻り行程信号
の時間間隔が所属の時点ｔ1，ｔ2；ｔ3，ｔ4の時間間隔
によって規定される（図１７ｂ参照）。この場合、時点
は作業行程信号ＡＳ１及び戻り行程信号ＲＳ２の始端部
若しくは終端部、すなわち上昇区分若しくは降下区分を
形成している。

【００６７】図１８及び図１９の実施例においては、互
いに所定の間隔Δｓで配置された２つのセンサヘッド３
８ａ，３８ｂが唯一のリング溝５０，５１と協働するよ
うになっており、リング溝の幅（打撃ピストンの運動方
向での距離）が作業行程距離区分の終点ｓ2若しくは戻
り行程距離区分の始点ｓ2と理論上の衝突点ｓAとの間の
打撃ピストン距離ａOだけセンサヘッド間の前記間隔Δ
ｓよりも大きくなっている。

【００６８】センサヘッド３８ａ，３８ｂとリング溝５
０，５１との間の相対運動が図２０ｃ，ｂに示した信号
ＭＳ１，ＭＳ２を生ぜしめる。第１のセンサヘッド３８
ａ（図１８及び図１９）の打撃方向で生ぜしめられる信
号ＭＳ１の時間間隔は、時点ｔ1とｔ2との時間間隔に相
応しておりかつ、第２のセンサヘッド３８ｂによって生
ぜしめられた信号ＭＳ２の時間間隔は時点ｔ3とｔ4との
時点間隔に相応している。信号ＭＳ１とＭＳ２とが相対
していることによって、打撃ピストンの作業行程距離区
分若しくは戻り行程区分Δｓの通過に必要な時間間隔が
算出される。図２０ａ，ｂ，ｃは打撃ピストン衝突点ｓ
Ａが理論的に想定された衝突面に正確に位置している場
合に当てはまる。

【００６９】図２１、図２２、図２３ａ，ｂ，ｃの実施
例においては、行程距離区分Δｓに続く打撃ピストン距
離ａOによって規定された時点よりも遅い時点でタガネ
３（図５）にぶつかる。この偏差は第１のセンサヘッド
３８ａにおいける信号の原則的に変えられた経過に表
れ、これは部分信号ＭＳ１′，ＭＳ１″に崩壊し、部分
信号の始端範囲及び終端範囲（上昇線及び降下線に相
応）は時点ｔ1，ｔ′4若しくはｔ′1，ｔ4によって形成
される。両方の部分信号ＭＳ１′とＭＳ１″との間の時
間間隔（すなわち両方の時点ｔ′1とｔ′4との間の時間
差）は、理論的な衝突面からの衝突点の偏差の増大に伴
って増大する（図２３ａ）。従って図１８、図１９、図
２１、図２２の実施例は、理論的な衝突面からの偏差を
第１のセンサヘッドにおける信号の経過に基づき定性的
に検出して、かつ相応に作業経過に作用させることを可
能にする：第１のセンサヘッド３８ａの信号が消滅した
場合、第２のセンサヘッド３８ｂにおける信号がまだ作
用している間、衝突点と理論的な衝突面との間の偏差ａ
が存在している。光学的に認識できるこのような情報が
例えば操作員によって利用され、加工しようとする材料
に対する打撃工具の位置が案内ユニットの調節によって
変えられ、衝突点の偏差が消滅される。

【００７０】図２４ａ，ｂに示された実施例において
は、センサユニットが電極の形のセンサヘッド３８ａを
有しており、センサヘッドが保持ボルト３７の端部区分
３７ａに取り付けられていて、環状の縁部を形成して側
方へ端部区分を越えて打撃ピストン２６の中空ピストン
区分２６ｂの方向へ突出している。センサヘッド３８ａ
は、非導電性の保持ボルト３７を通して導かれた導線５
２を介して高電圧ケーブル５３の心線５３ａに接続され
ている。高電圧ケーブルの金属製の套壁５３ｂは絶縁体
５３ｃによって心線５３ａに対して遮蔽されている。電
流の戻り側の套壁５３ｂは一方で導線５４を介してシリ
ンダ２７の後ろ側に接続されかつ、他方で（図２４ｂに
概略的に示した）高電圧源５５のアースポテンシャルに
接続されている。シリンダ２７と中空ピストン区分２６
ｂとの間の電気的な接続はシリンダ内に取り付けられた
導電性のピストンリング５６によって行われており、ピ
ストンリングは場合によってはリング状の切欠き３０ａ
とガス室２９とを接続する開口を有している。

【００７１】中空ピストン区分の孔壁２６ｅにマークと
してリング状の２つの突起部５７，５８を構成してあ
り、両方の突起部は打撃ピストン２６の軸線方向で見て
互いに間隔Δｓを置いて離れている。突起部５７，５８
は電極を成しており、この電極はセンサヘッド３８ａが
電極に相対すると放電を生ぜしめる。

【００７２】高電圧源５５は重要な構成部分として高圧
発電機５９、２つの作業抵抗６０、及びこれに対して並
列的に接続されたコンデンサ６１を有しており、コンデ
ンサは高電圧源の一方の出力部６２ａ若しくは６２ｂに
接続されている。一方の作業抵抗６０は導線６３を介し
て高電圧ケーブル５３の心線５３ａに接続されている。
高圧発電機５９へのエネルギ供給は（例えば図示してな
い配電網を用いて）接続部６４ａ，６４ｂを介して行わ
れる。

【００７３】電極３８ａと５７，５８とが打撃ピストン
２６の運動経過中に相対する（図２４ａ参照）と、電極
間の電気的なポテンシャルが上昇して、火花放電が生じ
る。これに関連した電流が作業抵抗６０に電圧降下を生
ぜしめ、電圧降下がコンデンサ６１を介して出力部６２
ａ，６２ｂに伝達されて、時点として評価装置に導かれ
る。この実施例の利点は、シリンダの汚れにくい区分に
位置す故障の少ない簡単な構成部材と一緒に構成できる
ことにある。

【００７４】例えば図５に示した実施例と異なってセン
サユニットに、磁気プレートの形式で構成されて磁気抵
抗の原理で作動するセンサヘッド３８ａを設けることも
可能である（図２５ａ，ｂ）。この場合半導体材料を用
いて、半導体材料が貫通する磁場の変動によって電気的
な抵抗を変えるようになっている。

【００７５】このような実施例においては保持ボルト３
７の端部区分３７ａ内に２つの半導体抵抗部材６５，６
６を取り付けられている。半導体抵抗部材は互いに１つ
の差動抵抗を形成して、永久磁石６７の磁場（磁束線６
７ａ，６７ｂによって示す）によって貫通される。磁場
プレートの形で配置された半導体抵抗部材の差動抵抗
は、円筒形の孔壁２６ｅが半導体抵抗部材６５，６６に
相対している間はコンスタントである。打撃ピストンの
運動に基づくリング溝４０，４１の接近通過に際して、
半導体抵抗部材６５，６６の磁束通過量、ひいては半導
体抵抗部材の電気的な抵抗が変化する。

【００７６】半導体抵抗部材６５，６６の接続部６８
ａ，６８ｂ，６８ｃは三重のケーブル６９（これは保持
ボルトを通して外部に導かれる）を介して制御装置７０
に接続されており、制御装置は接続端子７１ａ，７１ｂ
を介してエネルギを供給されるようになっている。出力
部７２ａ，７２ｂで電圧変化を検出するようになってお
り、この電圧変化は半導体抵抗部材６５、６６内の抵抗
変動の結果として生じる。打撃ピストンの作業行程及び
戻り行程中に両方のリング溝４０，４１の接近通過によ
って生ぜしめられる電圧変化が、図２ｂに示すように時
点に変換される。

【００７７】本発明によって得られる利点は、打撃ピス
トンの衝突の直前及び直後に行われる簡単な測定過程に
基づき必要に応じて打撃工具の特性値を連続的に規定で
きて、その結果打撃工具の運転特性を変動する運転状態
に最適に適合させることができることにある。

【００７８】本発明は単数若しくは複数のセンサヘッド
を備えたセンサユニットを用いて実施され、センサユニ
ットが作業行程及び戻り行程中の打撃ピストンの運動か
ら良好な近似値で直接にかつ連続的に打撃ピストンの衝
突速度及び跳ね返り速度の値を検出するようになってい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】打撃ピストンの運動の距離・時間特性線図

【図２】図１の距離・時間特性線の衝突範囲の拡大部分
線図、及び時間上にプロットされた時点の線図

【図３】打撃工具と所属の補助装置との間の情報伝達の
回路図

【図４】打撃工具を支持する支持装置の概略的な全体図

【図５】打撃工具の断面図

【図６】図５の打撃工具のセンサユニットの範囲の拡大
断面図、並びに図６内の符号Ｂ及びＣの箇所の部分拡大
図

【図７】１つのセンサヘッドを備えたセンサユニットの
概略断面図

【図８】２つのセンサヘッドを備えたセンサユニットの
概略断面図

【図９】センサユニットの別の実施例の拡大部分断面図

【図１０】センサユニットのさらに別の実施例の拡大部
分断面図

【図１１】図９及び図１０の実施例のセンサユニットに
よって得られる距離・時間特性線図、及び時間上にプロ
ットされた時点の線図

【図１２】図６の実施例に相応して、１つのリング溝と
２つのセンサヘッドを備えたセンサユニットの拡大部分
断面図

【図１３】図７の実施例に相応して、１つのリング溝と
２つのセンサヘッドを備えたセンサユニットの拡大部分
断面図

【図１４】図１２及びず１３の実施例のセンサユニット
によって得られる距離・時間特性線図、及び時間上にプ
ロットされた時点の線図

【図１５】図６の実施例に相応して、唯一のセンサヘッ
ド及び幅の広いリング溝を備えたセンサユニットの拡大
部分断面図

【図１６】図７の実施例に相応して、唯一のセンサヘッ
ド及び幅の広いリング溝を備えたセンサユニットの拡大
部分断面図

【図１７】図１５及びず１６の実施例のセンサユニット
によって得られる距離・時間特性線図、及び時間上にプ
ロットされた時点の線図

【図１８】図６の実施例に相応して、間隔の置かれた２
つのセンサヘッド及び幅の広いリング溝を備えたセンサ
ユニットの拡大部分断面図

【図１９】図７の実施例に相応して、間隔の置かれた２
つのセンサヘッド及び幅の広いリング溝を備えたセンサ
ユニットの拡大部分断面図

【図２０】図１８及びず１９の実施例のセンサユニット
によって得られる距離・時間特性線図、及び時間上にプ
ロットされた時点の線図

【図２１】図１８に示したセンサユニットを打撃ピスト
ンの衝突点が理論上規定された衝突面からずらされた条
件で運転される実施例の拡大部分断面図

【図２２】図１９に示したセンサユニットを打撃ピスト
ンの衝突点が理論上規定された衝突面からずらされた条
件で運転される実施例の拡大部分断面図

【図２３】図２１及びず２２の実施例によって得られる
距離・時間特性線図、及び時間上にプロットされた時点
の線図

【図２４】放電原理で作用するセンサヘッドを備えたセ
ンサユニットの断面図、及び回路図

【図２５】磁気抵抗原理で作用するセンサヘッドを備え
たセンサユニットの断面図、及び回路図

【符号の説明】

１ 液圧装置、 ２ 打撃工具、 ４ 材料、 ３ タ
ガネ、 ５ 案内ユニット、 ６ 評価装置、 ７ コ
ンピュータ、 ８ 表示装置、 １３ プラットホー
ム、 １４ａ 制御スタンド、 １５，１６，１７ａ，
１７ｂ 旋回アーム、 １８，１９，２０ 液力シリン
ダ装置、 ２１ 保持部、 ２２ 支持部分、２３液力
シリンダ装置、 ２４，２５ 通路束、 ２６ 打撃ピ
ストン、２６ａ 打撃ピストン先端、 ２６ｂ 中空ピ
ストン区分、 ２６ｃ，２６ｄ段部、２６ｅ 孔壁、
２６ｆ 環状縁部、 ２７ シリンダ、 ２７ａ 背
面、 ２８ 二重矢印、 ２９ ガス室、 ３０ オイ
ル室、 ３０ａ 切欠き、 ３１オイル室、 ３１ａ
切欠き、 ３２，３３ 通路、 ３４ 制御部、 ３５
ａ圧力通路、 ３５ｂ 戻り通路、 ３６ 制御通路、
３７ 保持ボルト、 ３７ａ 端部区分、 ３８ セ
ンサユニット、 ３８ａ センサヘッド、 ３９ 測定
導線、 ４０，４１ リング溝、 ４２ 光りファイバ
ー、４２ａ 端部区分、 ４３ 光りファイバー、 ４
３ａ 端部区分、 ４４ 切欠き、 ４５ 打撃ピスト
ン・縦軸線、 ４６，４７ リング溝、 ５０，５１リ
ング溝、 ５２ 導線、 ５３ 高電圧ケーブル、 ５
３ａ 心線、 ５３ｂ 套壁、 ５３ｃ 絶縁体、 ５
４導線、 ５５ 高電圧源、 ５６ ピストンリング、
５７，５８ 突起部、 ５９ 高圧発電機、 ６０
作業抵抗、６１ コンデンサ、６２ａ，６２ｂ 出力
部、 ６３ 導線、 ６４ａ，６４ｂ 接続部、 ６
５，６６ 半導体抵抗部材、 ６７ 永久磁石、 ６７
ａ，６７ｂ 磁束線、 ６８ａ，６８ｂ，６８ｃ 接続
部、 ６９ ケーブル、 ７０制御装置、 ７１ａ，７
１ｂ 接続端子、 ７２ａ，７２ｂ 出力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フリードリツヒ カール アルント ドイツ連邦共和国 エツセン １ レーン スグルント 70 (72)発明者 カール−ハインツ フリツツ ドイツ連邦共和国 シユプロツクヘーフエ ル ヒツベルヴエーク 79

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 打撃ピストンを備えた打撃工具の運転状
   態に影響を及ぼす目的で特性値を検出する方法であっ
   て、打撃ピストンが流動作業媒体の負荷によって交互に
   打撃方向での作業行程及び戻り行程を行う形式のものに
   おいて、打撃ピストンの衝突速度を衝突の直前にかつ跳
   ね返り速度を衝突の直後に次のようにして規定し、すな
   わち打撃ピストン運動に相応する相対運動によって作業
   行程若しくは戻り行程に配属されて時間間隔で連続する
   複数の時点を生ぜしめて、作業行程及び戻り行程の連続
   する時点の時間間隔を検出し、作業行程及び戻り行程の
   連続する時点間の時間間隔の値に基づいてそのつどの行
   程距離区分の値の考慮によって衝突速度及び跳ね返り速
   度のほかに別の少なくとも１つの特性値−打撃数、衝突
   エネルギ、打撃能力、反射エネルギ、反射率、衝突面の
   位置及び衝突面の位置の変動−を連続的に規定すること
   を特徴とする、打撃工具の特性値を検出するための方
   法。
2. 【請求項２】 作業行程及び戻り行程中にそれぞれ２つ
   の時点を生ぜしめる請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 時点を少なくとも１つのセンサヘッドと
   センサヘッドによって走査される少なくとも１つのマー
   クとの間の相対運動によって生ぜしめる請求項１又は２
   記載の方法。
4. 【請求項４】 時点を生ぜしめるために作業行程及び戻
   り行程中にそれぞれ２つのマークを走査する請求項３記
   載の方法。
5. 【請求項５】 打撃工具の運転状態に影響を及ぼす目的
   で特性値を検出する装置であって、打撃工具がシリンダ
   及びシリンダ内に案内された打撃ピストンを備えてお
   り、打撃ピストンが制御装置を介して交互に圧力源並び
   に無圧の戻し通路に接続可能な流動作業媒体の作用下で
   打撃方向での作業行程及び戻り行程を行うようになって
   いる形式のものにおいて、シリンダ（２７）がセンサユ
   ニット（３８）を有しており、センサユニットが打撃ピ
   ストン（２６）に配置されたマーク（４０，４１，４
   ６，４７，４８，４９，５０，５１，２６ｆ，５７，５
   ８）と相互作用するようになっており、この場合センサ
   ユニットへのマークの作用下で打撃ピストン運動が打撃
   ピストンの衝突の直前及び直後にそれぞれ複数の時点
   （ｔ1，ｔ2；ｔ3，ｔ4）を生ぜしめるようになってお
   り、これらの時点に基づいて所属の作業行程距離区分若
   しくは戻り行程距離区分（Δｓ）に必要な時間間隔が評
   価装置（６）によって規定されるようになっており、評
   価装置（６）の後方にコンピュータ（７）を接続してあ
   り、このコンピュータを用いて作業行程若しくは戻り行
   程の時点（ｔ1，ｔ2；ｔ3，ｔ4）間の検出された時間間
   隔に基づいて所属の行程距離区分の値を考慮して、衝突
   速度（ＶA）及び跳ね返り速度（ＶR）の値のほかに別の
   少なくとも１つの特性値−打撃数（ｚ）、衝突エネルギ
   （ＥO）、打撃能力（Ｎ）、反射エネルギ（ＥR）、反射
   率（Ｒ）、衝突面の位置（Δａ）及び衝突面の位置の時
   間的な変動（Δａ／Δｔ）−が連続的に規定されるよう
   になっていることを特徴とする、打撃工具の特性値を検
   出するための装置。
6. 【請求項６】 センサユニット（３８）がシリンダ孔の
   方向で有効な１つのセンサヘッド（３８ａ）を有してお
   り、センサヘッドの近くを往復運動可能な２つのマーク
   （４０，４１；４６，４７）が打撃ピストン（２６）の
   運動方向（矢印２８）で間隔（Δｓ）を置いて連続して
   いる請求項５記載の装置。
7. 【請求項７】 センサユニット（３８）が２つのセンサ
   ヘッド（３８ａ，３８ｂ）を有しており、センサヘッド
   が打撃ピストン（２６）の運動方向で互いに間隔（Δ
   ｓ）を置いて配置されている請求項５記載の装置。
8. 【請求項８】 打撃ピストン（２６）の後ろ側の端部区
   分が中空ピストン区分（２６ｂ）として構成されてお
   り、中空ピストン区分内に打撃ピストン・縦軸線（４
   ５）に対して平行に向けられた保持ボルト（３７）を突
   入させてあり、保持ボルトがシリンダ（２７）に取り付
   けられていて、かつ少なくとも１つのセンサヘッド（３
   ８ａ，３８ｂ）を備えたセンサユニット（３８）を支持
   しており、少なくとも１つのマークが中空ピストン区分
   （２６ｂ）の孔壁（２６ｅ）に配置されている請求項５
   又は７記載の装置。
9. 【請求項９】 センサユニット（３８）が１つのセンサ
   ヘッド（３８ａ）を有しており、センサヘッドの近くを
   １つのマークが往復運動するようになっており、センサ
   ヘッド若しくはマークの幅が打撃ピストン（２６）の運
   動方向でマークをセンサヘッドの作用範囲の外側に位置
   させるように規定されており、打撃ピストン（２６）が
   センサヘッドの作用範囲を通過した後に衝突点（ｓA）
   若しくは転向点（ｓO）に達するようになっている請求
   項５又は７記載の装置。
10. 【請求項１０】 センサユニット（３８）が２つのセン
    サヘッド（３８ａ，３８ｂ）を有しており、センサヘッ
    ドの近くを１つのマーク（５０，５１）が打撃ピストン
    （２６）の運動方向（矢印２８）で往復運動するように
    なっており、マークの幅が作業行程距離区分（Δｓ）の
    終端（ｓ2）若しくは戻り行程距離区分（Δｓ）の始点
    と理論上の衝突点（ｓA）との間の打撃ピストン距離
    （ａO）だけ打撃ピストンの運動方向でのセンサヘッド
    間の相互の間隔（Δｓ）よりも大きくなっている請求項
    ５又は７記載の装置。
11. 【請求項１１】 少なくとも１つのセンサヘッド（３８
    ａ）及び少なくとも１つのマーク（５７，５８）が電極
    として構成されており、これらの電極の間で著しい接近
    に際して放電が生じるようになっており、各センサヘッ
    ドがセンサヘッドを負荷する電圧源（５５）に接続され
    ている請求項８から９のいずれか１項記載の装置。
12. 【請求項１２】 少なくとも１つのセンサヘッド（３８
    ａ）が磁気抵抗原理で作動する磁気プレート発信器とし
    て構成されており、磁気プレート発信器が少なくとも１
    つの半導体抵抗部材（６５，６６）を備えており、半導
    体抵抗部材の抵抗が少なくとも１つのマーク（４０，４
    １）を通過する際に変えられるようになっている請求項
    ８から１０のいずれか１項記載の装置。