CZ7995U1 - Pneumatický rozvod k ovládání pohybu hydraulického pístu nýtovacího zařízení - Google Patents

Description

Pneumatický rozvod k ovládání pohybu hydraulického pístu nýtovacího zařízení

Oblast techniky

Technické řešení se týká uspořádání pneumatického rozvodu k ovládání pohybu hydraulického pístu nýtovacího zařízení pro trhací, maticové nebo šroubové nýty.

Dosavadní stav techniky

Současné hydraulicko-pneumatické nýtovací nástroje sestávají ze spodní pneumatické části, spojené s horní hydraulicky ovládanou upínací soustavou dříků nýtů, opatřenou kleštinkami. V plastovém tělese nástroje, tvarovaném obvykle do rukojeti, jsou duralové zálisky pro vedení hydraulického a pneumatického pístu (dvojčinného pístu), v pneumatické spodní části nástroje je uspořádán vzduchový ventil, ovládaný prostřednictvím svislé ventilové tyče. Dále jsou v této spodní části uspořádány kanálky pro průchod tlakového vzduchu, a to pro přívod ze zdroje do regulačního ventilu, pro spojení s prostorem pod pneumatickým pístem a pro vypouštění vzduchu ven.

U dosavadních hydraulicko-pneumatických nýtovacích zařízení je obvykle ve spodním tělese nástroje uspořádán průchozí osazený kanál, spojující spodní prostor pod pneumatickým pístem s vnějším okolím. V osazení je u známých provedení umístěna těsnicí kulička která je pružinou odtlaěována od těsnicí plochy osazení kanálku. Při přívodu tlakového vzduchu pod pneumatický píst působí na kuličku tlakový vzduch proti síle pružiny a po dosažení jeho určité velikosti, například tlaku 0,3 Mpa, se kulička dotlačí na sedlo a těsní. Než však kulička dosedne na těsnicí plochu, dochází ke znatelným únikům tlakového vzduchu, což je nehospodámé. Při uvolnění spouště nýtovacího zařízení dochází k výfuku tlakového vzduchu pod pneumatickým pístem kanálkem v oblasti ventilové tyče a až při následném poklesu tlaku na určitou hodnotu kulička přestane těsnit a je otevřen druhý výstupní kanál. Dochází sice k urychlení cyklu návratu pneumatického pístu do výchozí polohy, jsou však přitom značné ztráty (třiceti až šedesátiprocentní) nutného množství tlakového vzduchu, přivedeného pod pneumatický píst, k tomu, aby píst dosáhl své horní krajní polohy.

U dalšího známého provedení nýtovacího nástroje je rohovým ventilem přiváděn tlakový vzduch do prostoru, vymezeného spodním ze tří těsnicích O-kroužků na ventilové tyči a regulačním ventilem (ventilová tyč je osazena třemi O-kroužky nad tímto regulačním ventilem). Po stlačení spouště nástroje dojde k pohybu ventilové tyče směrem dolů a spodní O-kroužek (který dříve dosedal na sedlovou plochu spodního tělesa nástroje a těsnil) přestává těsnit. Prostřední O-kroužek v této poloze stále těsní a vrchní O-kroužek začíná těsnit. Výsledkem je, že tlakový vzduch směřuje kanálkem ve spodním tělese nástroje pod pneumatický píst. Povolením spouště je ventilová tyč tlakem vzduchu a pružinou, umístěnou mezi regulačním ventilem a ventilovou tyčí, vrácena do původní polohy. Spodní O-kroužek opět začne těsnit, vrchní O-kroužek přestává těsnit a tlakovému vzduchu se otevře výstupní kanál. Tlakový vzduch může nyní opustit prostor pod pneumatickým pístem nýtovacího nástroje se posouvá hydraulický píst do své přední krajní polohy a prostřednictvím hydraulického oleje v dutině tělesa nástroje tlačí na pneumatický píst směrem do jeho výchozí spodní polohy. Uspořádáním tří těsnicích O-kroužků na ventilové tyči nelze dosáhnout výraznějšího zvětšení plochy výstupního kanálu. To prakticky znamená, že při provozu nýtovacího nástroje je rychlost návratu celého funkčního systému do výchozí polohy (působení pružin na hydraulický píst a následný vratný pohyb pneumatického pístu) ovlivněna jednak silou působení pružin na hydraulický píst a jednak možností rychlého vypuštění vzduchu, nacházejícího se pod pneumatickým pístem, to je v podstatě průřezem výstupního vzduchového kanálku. Tato rychlost je nedostatečná a vlivem časových prodlev se snižuje produktivita práce při nýtování.

- 1 CZ 7995 Ul

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje uspořádání pneumatického rozvodu k ovládání pohybu hydraulického pístu nýtovacího zařízení podle tohoto technického řešení. Pneumatický rozvod je zde určen k ovládání pohybu hydraulického pístu nýtovacího zařízení pro trhací, maticové nebo šroubové nýty pomocí dvojčinného pístu, jehož pneumatická část je vedena ve válci spodního tělesa nýtovacího zařízení s výfukovým kanálkem nad touto pneumatickou částí a pod pneumatickou částí s přívodem tlakového vzduchu, regulovaného prostřednictvím ventilové tyče s ruční spouští.

Podstata technického řešení spočívá v tom, že pneumatická část dvojčinného pístu je opatřena prostředkem pro přepouštění stlačovaného vzduchu nad pneumatickou část při jejím zpětném pohybu v návaznosti na návratovou fázi pohybu hydraulického pístu po zanýtování. Výhodou je urychlení návratu pneumatického pístu do spodní krajní polohy a snížení potřebné síly pružin, působících na hydraulický píst nýtovacího nástroje. Tím lze s nýtovacím zařízením pracovat rychleji bez zbytečných prodlev a produktivita nýtovacích prací se zvyšuje.

Prostředek pro přepouštění vzduchu je s výhodou uspořádán jako přepouštěcí ventil, jehož trubkový dřík je delší než tloušťka tělesa pneumatické části dvojčinného pístu, kterým prochází a v němž je těsně suvně uložen s oboustrannou aretací svých krajních poloh, přičemž je u svého spodního okraje opatřen radiálním kanálkem, propojeným s dutinou trubkového dříku a proti jeho hornímu konci je těleso nýtovacího zařízení v oblasti jeho dosednutí v horní krajní poloze pneumatické částí dvojčinného pístu opatřeno těsnicím členem. Výhodné je znatelné snížení hlučnosti při výfuku tlakového vzduchu oproti stávajícím nýtovacím nástrojům.

Těleso pneumatické části dvojčinného pístu je v jedné z modifikací tohoto technického řešení v místě průchodu přepouštěcího ventilu opatřeno stupňovitým vybráním, kde do užšího vybrání je vložena těsnicí manžeta. K ní zespodu přiléhá svým dnem stavěči kroužek ve tvaru víka, uložený pevně v širším vybrání, do jehož dutiny těsně zapadá hlava trubkového dříku v jedné zjeho krajních poloh. Pro vymezení druhé krajní polohy je trubkový dřík opatřen na svém druhém konci pevnou zarážkou. Jedná se o konstrukčně jednoduché provedení, které je funkčně spolehlivé.

Hlava trubkového dříku může být na svém obvodě opatřena drážkou, v níž je uložen těsnicí

O-kroužek. Těsnicí manžeta sestává v jednom zmožných provedení z těsnicího O-kroužku a k němu přiléhajícímu teflonovému třecímu kroužku. V alternativním provedení má těsnicí manžeta na své spodní ploše drážku a slouží současně jako těsnění i jako třecí člen.

Ve spodním tělese nýtovacího zařízení může být v ose přepouštěcího ventilu pod hlavou jeho dříku vybrání, v němž je uložena pružina. V alternativním provedení nese hlava trubkového dříku přepouštěcího ventilu vně vyčnívající, souose uspořádanou pružinu. V jiném provedení je pod hlavou trubkového dříku přepouštěcího ventilu v jeho ose ve spodním tělese nýtovacího zařízení vybrání o průměru, odpovídajícím průměru obvodově těsněné hlavy přepouštěcího ventilu, a o hloubce větší než je výška hlavy. Výhodou a smyslem těchto provedení je, že přepouštěcí člen může být uzavřen v předem definovaném rozmezí spodní polohy pneumatického pístu nýtovacího zařízení, a to ještě před dosednutím hlavy dříku k ploše spodního tělesa nástroje.

V další modifikaci je v průchozím vybrání spodního tělesa nýtovacího zařízení vose přepouštěcího ventilu pod hlavou jeho dříku uložen ukazatel oleje pneumatické části dvojčinného pístu, který je tvořen odpruženým, osazeným a oboustranně přečnívajícím obvodově těsněným dříkem.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže vysvětleno pomocí připojených výkresů ve spojení s popisem příkladů jeho konkrétního provedení. Na obrázku 1 je schematicky ve svislém řezu zobrazena

-2CZ 7995 U1 část nýtovacího zařízení s pneumatickým rozvodem, a to ve výchozím stavu, kdy tlakový vzduch se dostává pod těleso pneumatické části dvojčinného pístu a vyvolává jeho pohyb vzhůru. Na obrázku 2 je opět část nýtovacího zařízení z obrázku 1, kde však již uvedený dvojčinný píst se vlivem tlakového vzduchu dostal do své horní krajní polohy. Na obrázku 3 je odpovídající část nýtovacího zařízení vyobrazena v dalším ze svých funkčních stavů, tentokrát při návratu dvojčinného pístu zpět do své spodní krajní polohy. Na obrázku 4 je vyobrazeno uspořádání přepouštěcího ventilu v tělese pneumatické části dvojčinného pístu, kde v ose přepouštěcího ventilu je v průchozím vybrání spodního tělesa nýtovacího zařízení uložen odpružený ukazatel oleje pneumatické části dvojčinného pístu. Na obrázku 5 je vyobrazeno vybrání ve spodním io tělese nýtovacího zařízení v ose přepouštěcího ventilu, ve kterém je vložena pružina. Na obrázku 6 je vyobrazeno uspořádání přepouštěcího ventilu, jehož hlava dříku nese pružinu. Na obrázku 7 je vyobrazeno uspořádání, kde pod hlavou dříku přepouštěcího ventilu v jeho oseje ve spodním tělese nýtovacího zařízení vybrání, tvořící ve spojení s těsněnou hlavou dříku vzduchovou pružinu.

Příklady provedení

Pro zvýšení rychlosti návratu funkčního systému nýtovacího nástroje do výchozí polohy, a dále pro snížení nutné síly pružin, působících na hydraulický píst nástroje, je do tělesa 8 pneumatické části dvojčinného pístu 18 vsazen přepouštěcí ventil i. Tento ventil 1 sestává z ocelového trubkového dříku 2 s rozšířenou hlavou 10, pod kterou je do radiálního kanálku 19 dříku 2 zaústěn axiální otvor. V hlavě 10 je obvodové vybrání s vloženým těsnicím pryžovým O-kroužkem. Osazení hlavy 10 slouží jako doraz pro jednu z krajních poloh přepouštěcího ventilu i a zabraňuje dopřednému pohybu tělesa tohoto ventilu i. Mezi tělesem ocelového dříku 2 a tělesem 8 pneumatické částí dvojčinného pístu 18 je vložen těsnicí O-kroužek 3 a třecí teflonový kroužek 4, které jsou zajištěny proti vysunutí zalisovaným tvarovaným mosazným nebo plastovým stavěcím kroužkem 5 do vybrání v tělese 8 pneumatické částí dvojčinného pístu 18. Na vnější konec dříku 2 nad tělesem 8 pneumatické částí dvojčinného pístu 18 je vložena pevná zarážka 6, tvořená jistícím členem, například Segerovým pojistným kroužkem, který vymezuje druhou z krajních poloh přepouštěcího ventilu I a brání jeho vysunutí pod těleso 8 pneumatické částí dvojčinného pístu 18.

'30 Plastové těleso 16 nýtovacího nástroje s hliníkovými (duralovými) zálisky 20 je v ose trubkového dříku 2 v oblasti jeho dosednutí v horní krajní poloze tělesa 8 pneumatické částí dvojčinného pístu 18 opatřeno těsnicím členem 7, například čelním pryžovým těsněním, O-kroužky a podobně. Těleso přepouštěcího ventilu I se může při působení síly pohybovat mezi uvedenými krajními polohami ve směru své osy a tedy ve směru pohybu tělesa 8 pneumatické částí dvojčinného pístu 18.

Na obrázku 1 je vyobrazen nýtovací nástroj ve výchozí poloze. Tlakový vzduch se dostává pod těleso 8 pneumatické části dvojčinného pístu 18, přepouštěcí ventil i je uzavřen a těsní jeho O-kroužek v obvodovém vybrání hlavy 10 dříku 2 v širším vybrání uvedeného tělesa 8. Tlakový vzduch nemůže přepouštěcím ventilem i procházet. Těleso 8 pneumatické části dvojčinného pístu 18 vlivem tlakového vzduchu pod ním stoupá vzhůru až do horní krajní polohy (viz obrázek 2), která je vymezena přisednutím jeho horní plochy na hliníkový kroužek 21, zapuštěný ve spodní ploše tělesa 16 nýtovacího nástroje. Před dosednutím této plochy na kroužek 21 dosedne čelní plocha dříku 2 přepouštěcího ventilu 1 na plochu těsnicího členu 7, přilepeného nebo nalisovaného ve vybrání spodní plochy tělesa 16 nýtovacího nástroje. Těleso přepouštěcího ventilu 1 (dřík 2) se vysune do opačné krajní polohy a O-kroužek v obvodovém vybrání jeho hlavy 10 přestane těsnit. Nyní těsní těsnicí člen 7 a těsnicí manžeta resp. její O-kroužek 3 a vzduch v této poloze nemůže procházet přepouštěcím ventilem 1.

Jakmile dojde k návratu tělesa 8 pneumatické části dvojčinného pístu 18 o určitou vzdálenost (postačuje např. vzdálenost 0,3 mm), přestane těsnicí člen 7 působit a vzduch může otvory v dříku 2 proudit nad uvedené těleso 8 a výfukovým otvorem 22 do okolního prostředí. Aby

-3CZ 7995 Ul během návratu tělesa 8 pneumatické části dvojčinného pístu 18 do výchozí polohy nedošlo vlivem tlakového vzduchu k uzavření přepouštěcího ventilu I, je tento ventil udržován v otevřené poloze působením třecího teflonového kroužku 4, který definuje velikost síly, potřebné k přesunutí dříku 2 přepouštěcího ventilu 1. Jak již bylo uvedeno, namísto O-kroužku 3 a třecího teflonového kroužku 4 může být použito vhodně tvarované manžety (těsnicí manžeta může mít na své spodní ploše drážku, ke které např. přiléhá výstupek stavěcího kroužku), která slouží jako těsnění i jako třecí člen.

Těleso 8 pneumatické části dvojčinného pístu 18 směřuje dolů a před jeho dosednutím do spodní krajní polohy se hlava JO dříku 2 opře o dno spodního tělesa 9 nýtovacího nástroje. Protože síla ío pružin působících na hydraulický píst a přes hydraulický olej nad druhou činnou plochou dvojčinného pístu 18 na tento píst je větší než síla, potřebná k přesunutí dříku 2, dojde k posunutí dříku 2 do druhé krajní polohy. To znamená, že nyní začne těsnit O-kroužek v obvodovém vybrání hlavy 10 dříku 2 (viz obrázek l) a přepouštěcí ventil 1 je uzavřen.

V alternativním provedení tohoto vynálezu (viz obrázek 4) je přepouštěcí ventil I umístěn v tělese 8 pneumatické části dvojčinného pístu J8 tak, že jeho osa odpovídá ose ukazatele 14 oleje dvojčinného pístu 18, který je uložen ve spodním tělese 9 nástroje a který na osazeném a obvodově těsněném dříku 15, vyčnívajícím vně spodního tělesa 9, nese pružinu 12. Tato pružina 12 je schopna uzavřít přepouštěcí ventil 1 v předem definovaném rozmezí spodní polohy tělesa 8 pneumatické části dvojčinného pístu 18, a to ještě před dosednutím hlavy 10 dříku 2 k ploše spodního tělesa 9. Případně může být tato pružina J2 i bez ukazatele 14 oleje umístěna buďto ve vybrání 11 přilehlé plochy spodního tělesa 9 oproti hlavě 10 dříku 2 přepouštěcího ventilu I (viz obrázek 5), anebo může být přímo nesena hlavou JO dříku 2 přepouštěcího ventilu 1 (pružina 13, viz obrázek 6).

Pod hlavou JO trubkového dříku 2 přepouštěcího ventilu I vjeho ose rovněž může být ve spodním tělese 9 vybrání JI o průměru, odpovídajícím průměru obvodově těsněné hlavy JO přepouštěcího ventilu 1, a o hloubce větší než je výška hlavy 10 (obrázek 7). Vybrání 11 zde v součinnosti s vnikající hlavou 10 přepouštěcího ventilu I plní funkci vzduchové pružiny.

Průmyslová využitelnost

Technické řešení je využitelné u pneumaticko hydraulických nýtovacích nástrojů pro trhací, maticové a šroubové nýty.

Claims (9)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Pneumatický rozvod k ovládání pohybu hydraulického pístu nýtovacího zařízení pro trhací, maticové nebo šroubové nýty pomocí dvojčinného pístu (18), jehož pneumatická část je vedena ve válci spodního tělesa (9) nýtovacího zařízení s výfukovým kanálkem nad touto pneumatickou

   35 částí a pod pneumatickou částí s přívodem tlakového vzduchu, regulovaného prostřednictvím ventilové tyče (17) s ruční spouští, vyznačující se tím, že pneumatická část dvojčinného pístu (18) je opatřena prostředkem pro přepouštění stlačovaného vzduchu nad pneumatickou část při jejím zpětném pohybu v návaznosti na návratovou fázi pohybu hydraulického pístu po zanýtování.

   40
2. 2. Pneumatický rozvod podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostředek pro přepouštění vzduchu je uspořádán jako přepouštěcí ventil (1), jehož trubkový dřík (2) je delší než tloušťka tělesa (8) pneumatické části dvojčinného pístu (18), kterým prochází a v němž je těsně suvně uložen s oboustrannou aretací svých krajních poloh, přičemž je u svého spodního okraje opatřen radiálním kanálkem (19), propojeným s dutinou trubkového dříku (2) a proti jeho

   -4CZ 7995 Ul hornímu konci je těleso (16) nýtovacího zařízení v oblasti jeho dosednutí v horní krajní poloze pneumatické části dvojčinného pístu (18) opatřeno těsnicím členem (7).
3. 3. Pneumatický rozvod podle nároku 2, vyznačující se tím, že těleso (8) pneumatické části dvojčinného pístu (18) je v místě průchodu přepouštěcího ventilu (1) opatřeno
4. 5 stupňovitým vybráním, kde do užšího vybráni je vložena těsnicí manžeta, k níž zespodu přiléhá svým dnem stavěči kroužek (5) ve tvaru víka, uložený pevně v širším vybrání, do jehož dutiny těsně zapadá hlava (10) trubkového dříku (2) v jedné z jeho krajních poloh, přičemž pro vymezení druhé krajní polohy je trubkový dřík (2) opatřen na svém druhém konci pevnou zarážkou (
5. 6).

   ío 4. Pneumatický rozvod podle nároku 3, vyznačující se tím, že hlava (10) trubkového dříku (2) je na svém obvodě opatřena drážkou, v níž je uložen těsnicí O-kroužek.

   5. Pneumatický rozvod podle některého z nároků 2až4, vyznačující se tím, že těsnicí manžeta sestává z těsnicího O-kroužku (3) a k němu přiléhajícímu teflonovému třecímu kroužku (4).

   15 6. Pneumatický rozvod podle některého z nároků 2až4, vyznačující se tím, že těsnicí manžeta má na své spodní ploše drážku.
6. 7. Pneumatický rozvod podle některého z nároků 3až6, vyznačující se tím, že ve spodním tělese (9) nýtovacího zařízení je v ose přepouštěcího ventilu (1) pod hlavou (10) jeho dříku (2) vybrání (11), v němž je uložena pružina (12).

   20
7. 8. Pneumatický rozvod podle některého z nároků 3až6, vyznačující se tím, že hlava (10) trubkového dříku (2) přepouštěcího ventilu (1) nese vně vyčnívající, souose uspořádanou pružinu (13).
8. 9. Pneumatický rozvod podle některého z nároků 3až6, vyznačující se tím, že pod hlavou (10) trubkového dříku (2) přepouštěcího ventilu (1) v jeho oseje ve spodním tělese

   25 (9) nýtovacího zařízení vybrání (11) o průměru, odpovídajícím průměru obvodově těsněné hlavy (10) přepouštěcího ventilu (1), a o hloubce větší než je výška hlavy (10).
9. 10. Pneumatický rozvod podle některého z nároků 3 až 6, vyznačující se tím, že v průchozím vybrání spodního tělesa (9) nýtovacího zařízení je v ose přepouštěcího ventilu (1) pod hlavou (10) jeho dříku (2) uložen ukazatel (14) oleje pneumatické části dvojčinného pístu

   30 (18), který je tvořen odpruženým, osazeným a oboustranně přečnívajícím obvodově těsněným dříkem (15).