FI115957B - Kaksimäntäinen iskulaite - Google Patents

Description

! 115957

Kaksimäntäinen iskulaite

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on iskulaite, jossa on kaksi vuorotellen iskuliik-keen tekevää iskumäntää, sekä ohjausventtiili iskumäntien ohjaamiseksi, jossa 5 kummankin iskumännän ympärillä on ensimmäinen painetila ja kummassakin iskumännässä on työkaluun päin mainittuun painetilaan yhteydessä oleva ensimmäinen painepinta, kummankin iskumännän takapäässä on toinen painetila ja kummassakin iskumännässä on toiseen painetilaan yhteydessä oleva taaksepäin suuntautunut ja pinta-alaltaan ensimmäistä painepintaa suurempi toi-10 nen painepinta, jolloin ensimmäisessä painetilassa on iskulaitteen toiminnan aikana jatkuvasti korkea painenesteen paine, ja jolloin kummankin iskumännän toinen painetila kytketään vuorotellen iskuliikkeen ja vastaavasti paluuliikkeen aikaansaamiseksi yhteyteen korkean painenesteen paineen ja vastaavasti matalan painenesteen paineen kanssa, sekä ohjausvälineet ohjausventtiilin oh-15 jäämiseksi vuorotellen kummankin iskumännän iskuliikkeen avulla.

Iskulaitteita, joissa on useita iskumäntiä, on sinänsä tunnetusti käytetty kallionporauslaitteissa. Tällaisia on tunnettu mm. japanilaisesta patenttihakemuksesta nro 4-156914 ja 4-186221. Edelleen romanialaisesta patentista 112705 on tunnettu iskulaite, jossa on kaksi vuorottain iskuliikkeen työkaluun 20 tekevää mäntää sekä ohjausventtiili, joka mäntien liikkuessa vaihtaa asentoaan aina mäntien liikkeen tietyssä vaiheessa niin, että männät liikkuvat vuoro- • » « '···’ telien vastakkaisiin suuntiin. Tässä ratkaisussa venttiilin ohjaus tapahtuu niin, f.i : että kummankin männän toisiinsa nähden vastakkaisille puolille muodostuu suljettu tila, josta paineilma pääsee virtaamaan vain venttiilin toiselle puolelle : : 25 aiheuttaen venttiilin asennon vaihdon. Tällainen ratkaisu on kuitenkin vaikea *:··· soveltaa hydraulisissa iskulaitteissa, joissa venttiilin ohjaukseen käytettävät ja tarvittavat virtausmäärät ovat hyvin pieniä ja tämä rakenne aiheuttaisi siten tarpeettomia hyötysuhdehäviöitä. Myös suurten nestevirtausten poistaminen : aiheuttaa hankaluuksia, koska hydraulineste ei puristu kokoon kuten ilma.

• · · > 30 Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen hydrau-linen iskulaite, jossa iskuliikkeen ohjaus tapahtuu yksinkertaisesti ja helposti . . sekä mahdollisimman pienillä häviöillä. Keksinnön mukaiselle iskulaitteelle on » ♦ · ';. / ominaista, että ensimmäisessä asennossaan ohjausventtiili on kytkenyt korke- 35 an painenesteen paineen vaikuttamaan ensimmäisen iskumännän toiseen 2 115957 painetilaan johtavaan kanavaan ja vastaavasti toisen iskumännän toisen pai-netilan yhteyteen painenesteen poistokanavan kanssa, että ohjausvälineet on kytketty ensimmäisen iskumännän iskuliikkeen loppuosassa vaikuttamaan ohjausventtiilin luistiin niin, että luisti vaihtaa ensimmäisestä asennosta toiseen 5 asentoon, jolloin ohjausventtiili kytkee ensimmäisen iskumännän toisen paine-tilan yhteyteen painenesteen poistokanavan kanssa ja vastaavasti korkean painenesteen paineen vaikuttamaan toisen iskumännän toiseen painetilaan johtavaan kanavaan, ja että ohjausvälineet on kytketty toisen iskumännän isku-liikkeen loppuosassa vaikuttamaan ohjausventtiilin luistiin niin, että luisti vaih-10 taa jälleen toisesta asennosta ensimmäiseen asentoon.

Keksinnön olennainen ajatus on, että ohjausventtiiliin on asetettu voima, joka pyrkii pitämään ohjausventtiilin tietyssä asennossa, jolloin ohjaus- venttiilin ollessa mainitussa asennossa ensimmäiseen iskumäntään vaikuttaa paineväliaineen paine niin, että ensimmäinen iskumäntä tekee iskuliikkeen ja 15 vastaavasti toiseen iskumäntään vaikuttaa paineväliaineen paine niin, että se tekee paluuliikkeen. Edelleen keksinnön olennainen ajatus on, että iskumän- tien liike iskusuuntaan ohjaa ohjausventtiilin toimintaa niin, että iskuliikkeessä olevan iskumännän tullessa iskuliikkeensä loppuosassa ennalta määrättyyn kohtaan, se aikaansaa ohjausventtiilin ohjauksen niin, että ohjausventtiili vaih- 20 taa asentoaan kytkien mainitun iskumännän paluuliikkeelle ja samalla sallii toisen paluuliikkeensä loppuosassa olleen iskumännän iskuliikkeen. Edelleen keksinnön erään edullisen toteutusmuodon olennainen ajatus on, että ensim- mäisen iskumännän tullessa iskuliikkeensä loppupäähän ennalta määrättyyn : : ; asentoon, se aukaisee paineväliainekanavan ohjausventtiilissä olevalle paine- : * 25 pinnalle, johon vaikuttava paineväliaineen paine saa aikaan mainitun voiman • · *.*·: suhteen vastakkaisen ja sitä suuremman voiman niin, että ohjausventtiili siirtyy ‘toiseen asentoon, jossa ohjausventtiilin ohjaamana paineväliaineen paineet vaikuttavat ensimmäiseen ja toiseen iskumäntään niin, että niiden liikesuunnat muuttuvat vastakkaisiksi. Vielä keksinnön mainitun edullisen toteutusmuodon : .·. 30 olennainen ajatus on, että toisen iskumännän iskuliikkeen loppuvaiheessa en- .··. naita määrätyssä kohdassa iskumäntä ohjaa ohjausventtiilin mainitun paine- • ‘ pinnan yhteyteen sellaisen paineväliaineen paineen, edullisesti ns. tankkipai- :.i.: neen kanssa, jonka aikaansaama voima mainitulle painepinnalle on pienempi kuin ohjausventtiiliä ensimmäiseen asentoon päin siirtämään pyrkivä voima, 35 jolloin ohjausventtiili jälleen vaihtaa asentoa ja ohjaa jälleen iskumäntien liikkeet päinvastaisiksi. Vielä erään keksinnön toisen edullisen toteutusmuodon 3 115957 olennainen ajatus on, että kummankin iskumännän työkaluun nähden vastakkaisessa päässä on jatke ja siinä olake ja että olakkeen liikematkalle on kytketty korkeapaineinen painenestekanava niin, että iskumännän paluuliikkeen loppuosassa olake siirtyy pois mainitun kanavan kohdalta sallien korkeapainei-5 sen painenesteen vaikuttavan kyseiseen iskumäntään iskuliikkeen aloittamiseksi, jolloin iskumännän iskuliikkeen alettua olake jälleen sulkee mainitun yhteyden ja iskumännän iskuliike jatkuu ohjausventtiililtä tulevan korkeapaineisen painenesteen paineen vaikutuksesta.

Kuvioiden lyhyt selostus 10 Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa

Fig. 1 - 4 esittävät kaavamaisesti erään keksinnön mukaisen isku-laitteen toteutusmuodon toimintaa,

Fig. 5 esittää kaavamaisesti erästä toista keksinnön mukaisen isku-laitteen toteutusmuotoa, 15 Fig. 6 esittää kaavamaisesti erästä kolmatta keksinnön mukaisen iskulaitteen toteutusmuotoa ja

Fig. 7 esittää kaavamaisesti erästä neljättä keksinnön mukaisen iskulaitteen toteutusmuotoa.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 20 Kuviossa Fig. 1 on esitetty kahdella iskumännällä varustettu isku- laite havainnollisuuden vuoksi kahtena erillisenä iskumekanismina, joiden is- : kumännät iskevät aksiaalisesti eri kohtiin. Kuvioissa on esitetty ensimmäinen ·:··· iskumäntä 1, joka liikkuu ensimmäisessä rungon osassa 2. Tämän iskumän- | nän edessä on ensimmäinen työkalu 3, joka voi olla joko sinänsä tunnettu po- ...,: 25 raniska tai varsinainen työkalu. Edelleen kuviossa on esitetty toinen iskumäntä .···. 4, joka liikkuu toisessa rungon osassa 5 ja sen edessä kuviossa vasemmalla on toinen työkalu 6, joka myöskin voi olla sinänsä tunnettu poraniska tai varsi- . , nainen työkalu. Rungon osista 2 ja 5 käytetään jatkossa yhteistä nimitystä run- » ( · ·’;; : ko, koska rungon osat 2 ja 5 voivat olla erillisiä runkoja, jotka eivät liity toisiinsa 30 kiinteästi tai ne voivat olla osa samaa kiinteää runkoa. Edelleen kuviossa on : ·/: esitetty ohjausventtiili 7, jonka muodostaa venttiililuisti 8, joka liikkuu venttiili- .··. rungossa 9. Venttiilirunko 9 voi olla joko täysin erillinen runko, joka ei liity kiin teästi iskulaitteen runkoon, tai se voi olla kiinteä osa iskulaitteen rungosta.

'; ‘: Ensimmäisessä iskumännässä on sen iskusuunnassa etupuolella eli 35 kuviossa vasemmalla olake 1a, jossa on työkalun puoleinen painepinta 1b.

4 115957 Tämä painepinta on yhteydessä ensimmäisen iskumännän ensimmäiseen painellaan 10, jossa on jatkuva korkea paineväliainepaine, joka tulee kaavamaisesti esitetyltä hydraulipumpulta 11 kanavaa 12 pitkin. Edelleen ensimmäisessä iskumännässä 1 on toinen olake 1c, jossa vastaavasti on iskumännän 5 takaosaa päin, eli kuviossa oikealla puolella, toinen painepinta 1d. Toinen painepinta 1d puolestaan on yhteydessä ensimmäisen iskumännän toiseen painellaan 13, joka puolestaan on kanavalla 14 kytketty yhteyteen ohjausventtiilin 7 kanssa pääosan iskuliikkeestä vaikkakin iskumännän 1 toinen olake 1c sulkee yhteyden aivan iskumännän liikematkan lopussa. Ensimmäisessä isku-10 männässä on edelleen siitä taaksepäin eli kuviossa oikealla ulottuva jatke 1e, jonka päässä on kolmas olake 1f. Kolmannen olakkeen 1f kohdalle tulee pumpulta 11 jatkuva korkeapaineinen paineväliaine, jonka virtausta kolmas olake ohjaa ensimmäisen iskumännän liikkuessa edestakaisin. Ensimmäisen ja toisen olakkeen välissä on edelleen olakkeita halkaisijaltaan pienempi osa, jonka 15 kohdalla on kolmas painetila 15, jossa paineneste voi virrata ensimmäisen iskumännän ja rungon välissä tästä tilasta ohjausventtiilille 7. Tämä painetila on ensimmäisellä ohjauskanavalla 16 kytketty yhteyteen ohjausventtiilin 7 kanssa. Toisessa iskumännässä ovat sinänsä vastaavat osat, eli sen ensimmäinen olake 4a, sen ensimmäinen painepinta 4b, sen toinen olake 4c, sen toinen 20 painepinta 4d, sen jatke 4e ja sen kolmas olake 4f. Vastaavasti toisen isku-männän 4 ympärillä sen etupäässä on sen ensimmäinen painetila 17, johon sen ensimmäinen painepinta 4b on yhteydessä ja johon pumppu 11 syöttää /: ; ’ jatkuvasti korkeapaineista painenestettä kanavan 12 kautta. Vastaavasti toisen • * · : * : iskumännän takapäässä eli kuviossa oikealla on sen toinen painetila 18, joka 25 on kanavalla 19 yhdistetty ohjausventtiilin 7 kanssa pääosan toisen iskumän-V-j nän 4 iskuliikkeen ajasta, vaikkakin toisen iskumännän toinen olake 4c sulkee ·*.·: yhteyden toisen iskumännän paluuliikkeen lopussa. Vielä sen ensimmäisen ja toisen olakkeen välissä on sen kolmas painetila 20, joka on toisella ohjauskanavalla 21 yhteydessä ohjausventtiiliin 7 ja lisäksi tästä iskumännän takapää-: .·. 30 hän päin eli kuviossa oikealle etäisyyden päässä olevalla kanavalla 22 yhdis- tetty ns. tankkipaineeseen eli matalaan paineeseen tai paineväliainesäiliöön tai • · ’! * siihen johtavaan poistokanavaan.

Kuvioissa on esitetty kummankin iskumännän ympärillä oleva kol-...: mas painetila 15 ja 20. Näiden sijaan voi iskumännissä olla erillinen ura ohjauk- . ·. : 35 sen aikaansaamiseksi. Yhden uran sijaan voi olla myös useita uria joko isku- männän pituussuunnassa tai sen kehän ympäri. Edelleen ensimmäisen isku- 5 115957 männän yhteydessä sensijaan, että ensimmäisessä iskumännässä oleva ura yhdistäisi ohjausventtiilille 7 menevän ohjauskanavan 16 yhteyteen ensimmäisen iskumännän ensimmäiseen paineillaan 10, voidaan sensijaan käyttää erillistä korkeapainekanavaa, jonka yhteyteen ura kytkee ensimmäisen ohjauska-5 navan kuten toisen iskumännän yhteydessä vastaavasti toinen ohjauskanava 21 on kytketty erilliseen painenesteen poistokanavaan 22. Sensijaan, että is-kumännissä on urat ensimmäisen ja toisen painetilan välissä, voidaan urat oh-jausventtiilin ohjaamiseksi muodostaa johonkin muuhun sopivaan kohtaan is-kumäntää kuten esimerkiksi iskumäntien jatkeena olevaan kolmanteen olak-10 keeseenjne.

Ohjausventtiilissä 7 on venttiililuisti 8, johon vaikuttaa jatkuvasti sitä kuviossa vasemmalle päin työntävä voima F. Tämä on esimerkinomaisesti saatu aikaan niin, että luistin molempiin päihin vaikuttaa samansuuruinen paine, esimerkinomaisesti kuviossa pumpulta 11 tuleva korkea painenesteen pai-15 ne. Koska luistin 8 päätypinnat ovat kooltaan erisuuret, siihen vaikuttaa kokonaisuutena voima, joka on paineen ja päätypinta-alojen erotuksen tulo. Tämä voima F voitaisiin saada aikaan pelkästään esimerkiksi kuviossa oikeaan päähän vaikuttavalla paineväliaineen paineella, jousella tai jollain muulla tunnetulla tavalla kuten sähköisesti tai magneettisesti, kunhan lopputuloksena on 20 voima, joka työntää luistia 8 kuviossa vasemmalle päin. Luistissa 8 on edelleen ohjauskanavia 8a ja 8b, jotka luistin ollessa tietyssä asennossa sallivat vuorotellen painenesteen virtauksen luistin 8 läpi. Ohjauskanavat 8a ja 8b voivat olla /*;* esimerkiksi luistin 8 läpi johtavia kanavia tai sen ympärillä olevia uria sinänsä • a · : : · tunnetulla tavalla. Edelleen ohjausventtiilissä 7 on ohjaustiloja 23, 24 ja 25.

25 Luisti ohjaa painetilan 23 kautta ensimmäisen iskumännän toisen painetilan 13 :.' i vuorotellen yhteyteen korkeapaineisen painenesteen kanssa tai paine- '•"i väliainesäiliöön, eli ns. tankkipaineeseen ja vastaavasti toisen iskumännän ympärillä olevan sen toisen painetilan 18 ohjaustilan 24 kautta vuorotellen yhteyteen korkeapaineisen paineväliaineen kanssa, tai tankkipaineeseen. Kol-•. 30 mas ohjaustila 25 puolestaan toimii luistin 8 liikkeen ohjaajana iskumäntien 1 ja / ·’ · ’ 4 vaikutuksesta jolloin, kun ohjaustilassa 25 vaikuttaa korkea paineväliaine- > · ‘ paine, luisti 8 siirtyy kuviossa oikealle ja vastaavasti kun siinä on matala paine, jolloin sen luistia oikealle siirtämään pyrkivä voima on pienempi kuin luistia va-,,. semmalle työntävä voima F, luisti 8 siirtyy kuvion esittämään asentoon. Tämä •! : 35 johtuu siitä, että venttiilin luistissa on painepinta 26, johon vaikuttavan paine- ··' nesteen aikaansaama paine saa aikaan voiman, joka siirtää luistin 8 kuviossa 6 115957 oikealle vastoin voimaa F. Niinpä luistin liikettä voidaan ohjata päästämällä ohjaustilan vaikuttamaan joko korkea painenesteen paine tai kytkemällä se yhteyteen matalan paineen kuten esimerkiksi painenesteen poistokanavan kanssa. Venttiilin luisti 8 voi olla joko umpinainen luisti tai se voi olla holkkimai-5 nen tai mikä muu tahansa sinänsä tunnettu luistimalli.

Fig. 1 esittää tilannetta, jossa ensimmäinen iskumäntä 1 on lähdössä iskuliikkeeseen ja toinen iskumäntä on juuri iskenyt eli on vielä iskupis-teessä. Tässä tilanteessa ensimmäisen iskumännän toiseen painepintaan 1d vaikuttaa kolmannen olakkeen 1f avaaman kanavan kautta vaikuttava korkea 10 painenesteen paine. Koska painepintoihin 1b ja 1d vaikuttaa sama paine, aiheuttaa painepintojen pinta-alaero sen, että ensimmäinen iskumäntä 1 alkaa iskuliikkeen. Kun samalla toisen iskumännän takaosassa oleva sen toinen pai-netila 18 on kytketty kanavan 19 kautta ohjausventtiilin 7 toiseen ohjaustilaan 24 ja edelleen siinä olevan ohjauskanavan 8b kautta matalaan paineeseen, 15 alkaa toinen iskumäntä vastaavasti sen etupäässä vaikuttavan jatkuvan korkeapaineen vaikutuksesta siirtyä iskuasennosta taaksepäin eli kuviossa oikealle. Ensimmäisen iskumännän siirryttyä jonkin matkaa iskusuuntaan sulkee sen kolmas olake 1f korkeapaineisen painenestekanavan yhteyden toiselle painepinnalle 1d, mutta vastaavasti toinen olake 1c aukaisee venttiililtä 7 tule-20 van kanavan 14 yhteyteen toisen painetilan kanssa, jolloin pumpulta 11 tuleva paineneste pääsee virtaamaan ohjaustilan 23 kautta ensimmäisen iskumännän 1 toiseen painetilaan 13 vaikuttaen toiseen painepintaan 1d. Tämän seurauk- • · · ] sena ensimmäinen iskumäntä 1 jatkaa iskuliikettään.

• « : Fig. 2 osoittaa tilanteen, jossa ensimmäinen iskumäntä on edennyt « 25 lähelle iskupistettä ja vastaavasti toinen iskumäntä on siirtynyt taaksepäin niin, • · :· i että toisessa iskumännässä oleva sen toinen olake 4a on sulkenut ohjausvent- tiilin kolmannen ohjaustilan 25 yhteyden matalaan paineeseen. Kun ensimmäi-sessä iskumännässä 1 oleva ensimmäinen olake 1a siirtyy kuviossa vielä vasemmalle eli iskusuuntaan, aukeaa ensimmäisestä painetilasta 10 yhteys kol- : 30 mannen painetilan 15 kautta ohjausventtiilin kolmanteen ohjaustilaan 25, jol- '···[ loin ohjausventtiilin luistin painepintaan 26 vaikuttaa korkeapaineinen paine ja saa aikaan sen, että luisti 8 alkaa siirtyä kuviossa oikealle. Tästä hetkestä läh-tien ensimmäinen iskumäntä jatkaa vielä iskuliikettään, koska toiseen paine-pintaan 1d vielä vaikuttaa korkeapaineinen paineneste.

.·! : 35 Fig. 3 esittää tilannetta, jossa ensimmäinen iskumäntä on iskenyt työkaluun 3, jolloin se on ns. iskupisteessä. Toinen iskumäntä on vastaavasti * » 9 7 115957 pysähtynyt, koska sen jatkeella oleva kolmas olake 4f on aukaissut korkeapaineisen painenesteen yhteyden sen toiseen painetilaan 18. Venttiilin luistin 8 siirryttyä kuvion osoittamalla tavalla oikealle, on ensimmäisen männän 1 taka-päässä olevasta sen toisesta painetilasta 13 avautunut yhteys ohjauskanavan 5 8a kautta matalaan paineeseen eli tankkipaineeseen, jolloin ensimmäisen is-kumännän etupäässä olevan korkeapaineisen painenesteen paine saa aikaan sen, että ensimmäinen iskumäntä alkaa palata taaksepäin eli kuviossa oikealle. Samanaikaisesti toinen iskumäntä alkaa iskuliikkeen eteenpäin eli kuviossa vasemmalle, koska siinä oleviin painepintoihin 4b ja 4d vaikuttavan pai-10 nenesteen paineen aikaansaama voima työntää sitä siihen suuntaan pai-nepintojen pinta-alojen erotuksen vuoksi.

Fig. 4 puolestaan esittää tilannetta, jossa ensimmäinen iskumäntä on siirtynyt lähes taka-asentoonsa. Tässä tilanteessa olake 1f on aukaisemassa kanavan 12 kautta yhteyden toisesta painetilasta 13 korkeapaineiseen 15 painenesteeseen, joka siten saa aikaan iskumännän pysähtymisen ja uuden iskuliikkeen alkamisen. Ensimmäisessä iskumännässä 1 oleva toinen olake 1c on samoin tässä tilanteessa sulkemassa toisesta painetilasta 13 olevan yhteyden ohjausventtiilille 7. Samoin kolmas painetila 15 on ensimmäisen ja toisen olakkeen 1a ja 1c välillä suljettu yhteydestä ensimmäiseen painetilaan. Toisen 20 iskumännän ollessa siirtyneenä kuvion osoittamaan kohtaan, on sen taka-päässä oleva sen kolmas olake jo aikaisemmin sulkenut suoran yhteyden korkeapaineiseen painenesteeseen ja sen toinen painetila 18 saa ohjausventtii-liitä 7 ohjaustilan 24 ja kanavan 19 kautta korkeapaineista painenestettä niin, '·>: : että toinen iskumäntä 4 jatkaa iskuliikettään. Tällä hetkellä aukeaa myös sen 25 ensimmäisen ja toisen olakkeen välisestä painetilasta 20 yhteys ohjausventtii-Iin kolmanteen ohjaustilaan 25, josta siellä vaikuttanut korkeapaineinen paine •; * : pääsee purkautumaan sen kolmannen painetilan 20 kautta pois ja ohjausvent- tiilin 7 luisti 8 alkaa siirtymisen kuviossa vasemmalle. Tämän tuloksena päädytään jälleen Fig. 1 mukaiseen tilanteeseen, josta uusi iskujakso alkaa.

: 30 Fig. 5 esittää kaavamaisesti erästä toista keksinnön mukaisen isku- ► * · laitteen toteutusmuotoa. Tässä toteutusmuodossa männät 1 ja 4 on asennettu *!' toistensa suhteen samanakselisesti sisäkkäin niin, että molemmat lyövät vuo- rotellen samaan työkaluun tai poraniskaan. Ensimmäinen iskumäntä on nor-maalintyyppinen iskumäntä ja sijaitsee työkalun 3 suhteen samanakselisesti.

. : 35 Ensimmäisen iskumännän 1 ympärillä on holkkimainen toinen iskumäntä 4.

1 > Tässä toteutusmuodossa ensimmäinen iskumäntä 1 ulottuu aksiaalisuunnassa e 115957 työkalun suhteen vastakkaisessa suunnassa toisen iskumännän 4 ulkopuolelle niin, että koko iskulaitteen ja iskumännän 1 toiminnan aikaansaamiseen tarvittavat urat, olakkeet ja painetilat saadaan muodostetuksi toisaalta ensimmäiseen iskumäntään kyseiselle toisen iskumännän ulkopuolella olevalle pituu-5 delle ja toisaalta runkoon saadaan vastaavasti samaan kohtaan tarvittavat urat, olakkeet ja kanavat. Tässä toteutusmuodossa on iskumäntien toiminta sinänsä samanlaista kuin kuvioiden 1-4 esittämässä keksinnön toteutusmuodossa. Tässä toteutusmuodossa kuitenkin on venttiili esitetty kaavamaisemmin osoittamaan sitä, että periaatteessa venttiilinä voi toimia mikä tahansa sinänsä 10 tunnettu venttiiliratkaisu, kunhan se ohjaa iskumäntiä edellä kuvatulla tavalla ja sen ohjaus perustuu iskumäntien asemaan niiden iskuliikkeen etupäässä edellä kuvatulla tavalla.

Fig. 5:n esittämässä toteutusmuodossa on iskumäntien ohjauska-navat kytketty niin, että ne sijaitsevat kukin oman iskumäntänsä ulkopuolella ja 15 iskumännän 1 osalta sen takapäässä niin, että ne ovat keskenään iskulaitteen aksiaalisuunnassa peräkkäin. Tässä keksinnön toteutusmuodossa on sisemmän ensimmäisen iskumännän 1 pituus suurempi kuin ulomman holkkimaisen toisen iskumännän 4 pituus, jotta sen takapäähän saataisiin toiminnan kannalta tarvittavat olakkeet ja painepistetilat. Muilta osin toiminta vastaa kuvioissa 20 1-4 kuvatun iskulaitteen toimintaa. Ohjausventtiilin 7 toiminta on esitetty kaa vamaisesti lohkoina, jolloin ohjausventtiilin 7 toisessa päässä on kaavamaisesti , esitetty voimaelin 7a, jolla venttiilin 7 luistiin saadaan vaikuttamaan sitä tiettyyn suuntaan siirtämään pyrkivä voima F. Voimaelin 7a voi olla joko sähköinen : i : käämi, siihen voi tulla paineväliainepaine, joka vaikuttaa luistiin tiettyyn suun- 25 taan työntävästä tai se voi olla mekaaninen jousi tai venttiililuistin 8 päässä yhteydessä olevassa tilassa oleva kokoonpuristuva materiaali kuten kaasu tai muu materiaali, joka on venttiilin normaaliasennossa jo valmiiksi kokoonpuris-tunut ja pyrkii pitämään venttiilin 7 luistin 8 mainitussa tietyssä asennossa. Vastaavasti iskumäntien kautta tulevan paineen ohjaama ohjauselin 7b on ku-,·. 30 vattu venttiilin 7 toisessa päässä olevaksi kuormituselimeksi, joka käytännössä '' ‘ / on venttiilin luistiin ja siinä olevaan painepintaan yhteydessä oleva paineväliai- * · :' netila, johon kummankin iskumännän kolmannesta paineväliainetilasta 15 ja 20 :: tulevat kanavat 16 ja 21 ovat yhteydessä.

Työkalu 3 on tässä toteutusmuodossa iskumäntien puoleisesta \ : 35 päästään esimerkiksi Fig. 5 mukaisella tavalla normaalia halkaisijaansa suu- .* rempi, jotta holkkimaisen toisen iskumännän 4 kohdalle sataisiin myöskin työ- 9 115957 kaluun tai poraniskaan 3 iskupinta. Tämä työkalun tai poraniskan 3 laajennus 3a voidaan tietenkin toteuttaa myös useilla eri tavoilla ja tässä esitetty toteutusmuoto on vain kaavamainen.

Fig. 6 esittää kaavamaisesti erästä kolmatta keksinnön mukaisen is-5 kulaitteen toteutusmuotoa. Tässä toteutusmuodossa lähtökohtana on ollut se, että iskumäntien pituus vaikuttaa niiden aikaansaaman iskupulssin ominaisuuksiin, jolloin keskenään erimittaisilla iskumännillä saadaan aikaan erilaiset iskupulssit työkaluun. Vaikka tämä on joissakin tapauksissa hyödyllistä, on vastaavasti joissakin tapauksissa tarpeen saada mahdollisimman samankaltai-10 set iskupulssit työkaluun. Tätä varten on sisempänä olevan ensimmäisen is-kumännän 1 pituutta lyhennetty niin, että työkalun tai poraniskan 3 jatkeeksi on toisen iskumännän 4 sisälle ulottuva tappimainen uloke 3b, johon ensimmäinen iskumäntä iskee, ja vastaavasti toinen iskumäntä 4 iskee edelleen, kuten Fig. 5 esittää, työkalun tai poraniskan 3 iskupintaan. Muilta osin Fig. 6 esittämä 15 keksinnön toteutusmuoto toimii samalla tavalla kuin Fig. 5:n esittämä keksinnön toteutusmuoto. Tappimaisen ulokkeen seurauksena sisemmän iskumännän 1 iskupulssi pitenee.

Fig. 7 esittää kaavamaisesti erästä neljättä keksinnön mukaisen is-kulaitteen toteutusmuotoa. Tässä toteutusmuodossa on sisemmän ensim-20 mäisen iskumännän 1 ja työkalun tai poraniskan 3 väliin asetettu erillinen irrallinen sovituskappale, jonka avulla ensimmäisen iskumännän 1 pituus saadaan iskupulssin ominaisuuksien kannalta mahdollisimman lähelle haluttua. Erillinen *·:·* välikappale 3' välittää ensimmäisen iskumännän 1 iskun työkaluun tai poranis- : kaan 3, mutta ei vaikuta sen rakenteeseen tai toimintaan muuten. Jotta isku- 25 männän 1 isku menisi mahdollisimman tehokkaasti työkaluun tai poraniskaan, • * on välikappaleeseen 3' asetettu vaikuttamaan sopiva voima, esimerkiksi pai-*·.·*: neväliaineen tai jonkin muun avulla niin, että se on iskuhetkellä aina hyvässä kontaktissa työkalun tai poraniskan 3 varsinaisen iskupinnan kanssa. Tässä toteutusmuodossa on myös kaavamaisesti esitetty ohjausventtiilin ohjaus käyt-: .·. 30 täen sähköistä ohjausta. Iskumäntien 1 ja 4 vieressä on sähköisesti toimivat * I * | · · / anturit 27 ja 28, jotka on yhdistetty sähköisesti ohjausyksikköön 29, jota kuvaa ’!* kaavamaisesti antureista 27 ja 28 ohjausyksikköön 29 johtavat katkoviivat.

Vastaavasti ohjausyksikkö 29 on kytketty sähköisesti ohjaamaan ohjaus-',' ’: venttiiliä 7, jota vastaavasti kuvaa kaavamaisesti ohjausyksiköstä 29 venttiiliin \ : 35 7 johtava katkoviiva. Iskumännän tullessa iskuliikkeensä loppupäähän ennalta / määrättyyn kohtaan, anturi 27 tai 28 antaa sähköisen impulssin ohjausyksikölle 10 115957 29, joka tämän seurauksena ohjaa ohjausventtiilin siinä olleesta asennosta toiseen ja vastaavasti toisen iskumännän tullessa iskuliikkeensä loppupäähän ohjaa anturilta tulleen signaalin perusteella ohjausventtiilin takaisin edelliseen asentoon.

5 Kuvioissa 5-7 esitettyjen toteutusmuotojen sijaan voidaan käyttää myös sellaista toteutusmuotoa, jossa sisempi ensimmäinen iskumäntä käsittää sinänsä käänteisen ratkaisun iskumännän liikkeen aikaansaamiseksi ja ohjaamiseksi. Tässä toteutusmuodossa on ensimmäisen iskumännän 1 sisäpuolelle tehty sen aksiaalisuuntainen syvennys, jonka sisäpintaan on muodostettu is-10 kumännässä tarvittavat olakkeet, painepinnat, urat ja kanavat iskumännän is-kuliikkeen aikaansaamiseksi ja iskuliikkeen ohjaamiseksi. Vastaavasti tähän syvennykseen ulottuu runkoon kuuluva rungon osa, jonka ulkopinnalla on Fig.

5 - Fig. 7 esitettyjä toteutusmuotoja vastaavat iskumännän 1 ympärillä olevan rungon sisältämät kanavat, ulokkeet jne. Tällä tavalla saadaan toteutetuksi 15 ratkaisu, jossa iskumäntien pituus saadaan täsmälleen samaksi ja koko isku-laitteen pituus mahdollisimman lyhyeksi.

Keksintöä on edellä selityksessä ja piirustuksissa esitetty vain esimerkinomaisesti, eikä sitä ole millään tavalla rajoitettu siihen. Olennaista on, että iskumäntien paluuliikkeen aikana iskun uudelleen käynnistys perustuu 20 pelkästään iskumännän asemaan sen paluuliikkeen aikana ja että ohjausventtiilin ohjaus perustuu iskumännän iskuliikkeen loppupäässä olevaan iskumännän asemaan niin, että ohjausventtiili ensimmäisen iskumännän ollessa en- * · « naita määrätyssä asemassa saa korkeapaineisen ohjauspaineen ja vaihtaa : asentoaan kytkien iskumännän paluuliikkeeseen riippumatta toisen iskumän- ':: 25 nän senhetkisestä asemasta ja vastaavasti toinen iskumäntä ollessaan ennalta V * määrätyssä asemassa kytkee ohjausventtiilille matalan ohjauspaineen, jolloin ; i ohjausventtiili jälleen vaihtaa asentoaan kytkien toisen iskumännän paluuliik- :”*: keeseen.

• t t * % it * * 4 4 4» • * * t · »

Claims (11)

11 115957

1. Iskulaite, jossa on kaksi vuorotellen iskuliikkeen tekevää isku-mäntää (1, 4), sekä ohjausventtiili (7) iskumäntien (1, 4) ohjaamiseksi, jossa 5 kummankin iskumännän (1, 4) ympärillä on ensimmäinen paineilla (10, 17) ja kummassakin iskumännässä on työkaluun (3, 6) päin mainittuun paineillaan (10, 17) yhteydessä oleva ensimmäinen painepinta, (1b, 4b) kummankin isku-männän (1, 4) takapäässä on toinen painetila (13, 18) ja kummassakin isku-männässä (1,4) on toiseen painetilaan (13, 18) yhteydessä oleva taaksepäin 10 suuntautunut ja pinta-alaltaan ensimmäistä painepintaa suurempi toinen painepinta (1d, 4d), jolloin ensimmäisessä painetilassa (10, 17) on iskulaitteen toiminnan aikana jatkuvasti korkea painenesteen paine, ja jolloin kummankin iskumännän toinen painetila (13, 18) kytketään vuorotellen iskuliikkeen ja vastaavasti paluuliikkeen aikaansaamiseksi yhteyteen korkean painenesteen pai-15 neen ja vastaavasti matalan painenesteen paineen kanssa, sekä ohjausvälineet ohjausventtiilin (7) ohjaamiseksi vuorotellen kummankin iskumännän iskuliikkeen avulla, ja jolloin ohjausventtiilissä (7) on luisti (8), johon vaikuttaa sen liikesuuntainen voima niin, että luisti (8) on normaalisti ensimmäisessä asennossaan, tunnettu siitä, että ensimmäisessä asennossaan ohjaus-20 venttiili (7) on kytkenyt korkean painenesteen paineen vaikuttamaan ensimmäisen iskumännän (1) toiseen painetilaan (13) johtavaan kanavaan (14) ja : vastaavasti toisen iskumännän (4) toisen painetilan (18) yhteyteen painenes- : teen poistokanavan kanssa, että ohjausvälineet on kytketty ensimmäisen is- • · # · kumännän (1) iskuliikkeen loppuosassa vaikuttamaan ohjausventtiilin (7) luis- : 25 tiin (8) niin, että luisti (8) vaihtaa ensimmäisestä asennosta toiseen asentoon, * «· <ttij jolloin ohjausventtiili (7) kytkee ensimmäisen iskumännän (1) toisen painetilan • · t... (13) yhteyteen painenesteen poistokanavan kanssa ja vastaavasti korkean ··’ painenesteen paineen vaikuttamaan toisen iskumännän (4) toiseen painetilaan (18) johtavaan kanavaan (19), ja että ohjausvälineet on kytketty toisen isku- • · t : 30 männän (4) iskuliikkeen loppuosassa vaikuttamaan ohjausventtiilin (7) luistiin • · t (8) niin, että luisti (8) vaihtaa jälleen toisesta asennosta ensimmäiseen asen-; toon.

.···, 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että « » ohjausventtiilin (7) luistiin (8) vaikuttava voima on muodostettu asettamalla • 35 luistin (8) toiseen päähän vaikuttamaan korkea painenesteen paine. 12 1 15957

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että ohjausventtiilin (7) luistiin (8) on asetettu vaikuttamaan korkea painenesteen paine luistin (8) päässä toisiinsa nähden vastakkaisiin suuntiin oleviin painepintoihin, jotka ovat pinta-alaltaan erisuuruiset niin, että luistiin (8) 5 vaikuttaa sen aksiaalisuunnassa yhteen suuntaan vaikuttava voima.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että ohjausventtiilin (7) luistiin (8) vaikuttava voima on muodostettu jousella.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että ohjausventtiilin (7) luistiin (8) vaikuttava voima on muodostettu sähköisesti tai 10 magneettisesti.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että kummassakin iskumännässä (1, 4) on ura, edullisesti isku-männän (1,4) ympärillä oleva kolmas painetila (15, 20), että ohjausventtiilin (7) luistissa (8) on painepinta (26), johon vaikuttava painenesteen paine aiheuttaa 15 luistiin (8) vaikuttavaan voimaan nähden vastakkaisen voiman, että ensimmäiseltä iskumännältä (1) johtaa ohjausventtiilille (7) ensimmäinen ohjauskanava (16), joka kytkeytyy ensimmäisen iskumännän (1) iskuliikkeen loppuosassa mainitun uran kautta yhteyteen korkean painenesteen paineen kanssa niin, että mainittu paine pääsee vaikuttamaan ohjausventtiilin (7) luistin (8) paine-20 pintaan (26) sen siirtämiseksi ensimmäisestä toiseen asentoon ja että toiselta iskumännältä (4) johtaa ohjausventtiilille (7) toinen ohjauskanava (21), joka : kytkeytyy toisen iskumännän (4) iskuliikkeen loppuosassa mainitun uran kautta : yhteyteen painenesteen poistokanavan kanssa niin, että ohjausventtiilin (7) luistiin (8) vaikuttanut korkeapaineinen paineneste pääsee purkautumaan pois-: 25 tokanavaan ja luisti (8) siirtyy jälleen ensimmäiseen asentoonsa,

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että iskulaitteessa on kumpaakin iskumäntää (1, 4) varten sähköisesti toimiva ilmaisin (27, 28), joka ilmaisee iskumännän (1, 4) saapumisen ennalta määrättyyn asemaan sen iskuliikkeen loppupäässä, että siihen kuuluu oh- • · · ·*·· : 30 jausyksikkö (29), johon kummankin iskumännän (1, 4) anturit (27, 28) on kyt- * · ♦ ketty, että ohjausyksikkö (29) on kytketty ohjaamaan ohjausventtiiliä (7) säh-: köisesti mainittujen antureiden (27, 28) antamien iskumännän (1, 4) asemaa , · ·. ilmaisevien signaalien perusteella.

’·’ 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen iskulaite, tun- 35. ettu siitä, että kummassakin iskumännässä (1, 4) on työkalusta (3, 6) pois-päin olevassa päässä jatke (1 e, 4e), ja siinä olake (1f, 4f) ja että olakkeen (1f, 13 1 15957 4f) liikematkalle on kytketty korkeapaineinen painenestekanava (12) niin, että iskumännän (1,4) paluuliikkeen loppuosassa olake (1f, 4f) siirtyy pois mainitun kanavan kohdalta sallien korkeapaineisen painenesteen vaikuttavan kyseiseen iskumäntään (1, 4) iskuliikkeen aloittamiseksi, jolloin iskumännän (1, 4) isku-5 liikkeen alettua olake (1f, 4f) jälleen sulkee mainitun yhteyden ja iskumännän (1, 4) iskuliike jatkuu ohjausventtiililtä (7) tulevan korkeapaineisen painenesteen paineen vaikutuksesta.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että toinen iskumäntä (4) on holkkimainen ja että iskumännät (1, 10 4) sijaitsevat keskenään samanakselisesti sisäkkäin ja iskevät vuorotellen samaan työkaluun tai poraniskaan.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että sisempänä oleva ensimmäinen iskumäntä (1) ulottuu ulompana olevan toisen iskumännän (4) ulkopuolelle aksiaalisuunnassa työkalusta poispäin ole- 15 vasta päästä ja että iskutoiminnan ohjaamiseen tarvittavat painekanavat ja olakkeet sijaitsevat ensimmäisessä iskumännässä (1) mainitulla toisesta isku-männästä (4) taaksepäin ulottuvalla osalla.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että ensimmäisessä iskumännässä (1) on sen työkalusta poispäin olevassa 20 päässä aksiaalisuuntainen syvennys, että ensimmäisen iskumännän (1) isku-toiminnan aikaansaamiseen tarvittavat kanavat ja painetilat on muodostettu : ensimmäiseen iskumäntään mainitun syvennyksen sisäpintaan ja että isku- : .·. laitteeseen kuuluu rungon osa, joka ulottuu mainittuun syvennykseen ja käsit- ...,: tää iskulaitteen toiminnan kannalta tarpeelliset kanavat ja olakkeet. • · * · · (»Mi ♦ » * » I 14 1 15957