FI121533B - Type of device - Google Patents

Type of device Download PDF

Info

Publication number
FI121533B
FI121533B FI20095316A FI20095316A FI121533B FI 121533 B FI121533 B FI 121533B FI 20095316 A FI20095316 A FI 20095316A FI 20095316 A FI20095316 A FI 20095316A FI 121533 B FI121533 B FI 121533B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
piston
pressure fluid
pressure
valve
channel
Prior art date
Application number
FI20095316A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20095316A (en
FI20095316A0 (en
Inventor
Markku Keskiniva
Juha Piispanen
Mauri Esko
Philipp Beierer
Juha Hedlund
Original Assignee
Sandvik Mining & Constr Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sandvik Mining & Constr Oy filed Critical Sandvik Mining & Constr Oy
Priority to FI20095316A priority Critical patent/FI121533B/en
Publication of FI20095316A0 publication Critical patent/FI20095316A0/en
Priority to PCT/FI2010/050230 priority patent/WO2010109072A1/en
Publication of FI20095316A publication Critical patent/FI20095316A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI121533B publication Critical patent/FI121533B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/14Control devices for the reciprocating piston
    • B25D9/16Valve arrangements therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/14Control devices for the reciprocating piston
    • B25D9/16Valve arrangements therefor
    • B25D9/18Valve arrangements therefor involving a piston-type slide valve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/14Control devices for the reciprocating piston
    • B25D9/16Valve arrangements therefor
    • B25D9/22Valve arrangements therefor involving a rotary-type slide valve

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Description

Isku laiteBlow the device

Keksinnön taustaBackground of the Invention

Keksinnön kohteena on iskulaite, johon on asennettavissa pituussuunnassaan iskulaitteen rungon suhteen liikkuvasti työkalu ja johon iskulait-5 teeseen kuuluu työkammio ja siinä työkalun aksiaalisuunnassa liikkuvasti asennettu välitysmäntä työkalun puristamiseksi äkillisesti välitysmäntään vaikuttavan painenesteen paineella sen pituussuunnassa kokoon niin, että työkaluun syntyy sen pituussuuntainen jännityspulssi, joka etenee työkalun läpi rikottavaan materiaaliin, syöttö- ja poistokanavat painenesteen johtamiseksi is-10 kulaitteelle ja siitä pois ja ohjausventtiili, jossa on liikkuvasti asennettu kyt-kinelin, jossa on ainakin yksi kanava mainittujen syöttö- ja poistokanavien kytkemiseksi vuorotellen johtamaan painenestettä syöttökanavasta ainakin yhtä painenestekanavaa pitkin vaikuttamaan välitysmäntään ja vastaavasti päästämään iskulaitteesta välitysmäntään vaikuttanutta painenestettä pois.The present invention relates to a percussion device which is movable longitudinally with respect to the body of the impactor and which comprises a working chamber and a transmission piston movably mounted therein for axially compressing the tool with the in the material to be broken through the tool, the inlet and outlet ducts for supplying pressure fluid to and from the is-10, and a control valve having a movably mounted coupling member having at least one channel for alternately engaging said inlet and outlet ducts and, respectively, to release from the impactor the pressurized fluid acting on the piston.

15 Keksinnön kohteena olevassa iskulaitteessa saadaan jännityspulssi aikaan siten, että erillisessä työkammiossa olevaan välitysmäntään asetetaan vaikuttamaan painenesteen paine mieluiten suhteellisen äkillisesti. Paineen vaikutus työntää välitysmäntää työkaluun päin. Tämän seurauksena työkalu puristuu kokoon, jolloin työkaluun muodostuu jännityspulssi, mikä kulkee työ-20 kalun läpi ja työkalun terän ollessa kosketuksessa kiveen tai muuhun kohteena olevaan kovaan materiaaliin saa sen rikkoutumaan. Iskulaitteessa voidaan käyttää sen iskutoiminnan ohjaamiseen pyörivää tai edestakaisin suoraviivaisesti liikkuvaa kytkinelintä, jossa on tyypillisesti peräkkäisiä aukkoja, jotka vuorotellen avaavat yhteyden painenestelähteestä iskulaitteen välitysmännälle 25 sekä vastaavasti välitysmännältä painenestesäiliöön. Tunnetuissa ratkaisuissaIn the impactor subject of the invention, a tension pulse is obtained by applying a piston to a transmission piston in a separate working chamber, preferably relatively suddenly. The effect of pressure pushes the transmission piston toward the tool. As a result, the tool is compressed to form a tension pulse in the tool, which passes through the work-tool and is exposed to breakage when the tool blade contacts a stone or other hard material. The impactor may be used to control its impact action by a rotary or reciprocating movable switch member typically having successive openings which alternately open the connection from the pressure source to the impact piston 25 and from the transfer piston to the pressure reservoir, respectively. Known solutions

OO

ς on yleisesti ongelmana laitteen hyötysuhde. Vaikka hyötysuhdetta on kyetty ^ erilaisin ratkaisuin parantamaan, on aina edullista, mikäli sitä voidaan vielä T nykyisestään korottaa. Myös jännityspulssien pituuden ja amplitudien säätö ei o kaikissa ratkaisuissa ole helppoa ja pyrkimys mahdollisimman helppoon sää- | 30 dettävyyteen on aina tavoitteena.ς is generally a problem with device efficiency. Although the efficiency has been improved by various solutions, it is always advantageous if it can still be increased. Also, adjusting the length and amplitude of stress pulses is not easy in all solutions and the aim is to make the weather as easy as possible. 30 is always the goal.

^ Keksinnön lyhyt selostusBrief Description of the Invention

LOLO

g Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen iskulaite, ° jolla saadaan aiempaa parempi hyötysuhde ja jolla voidaan säätää jännitys- pulssin pituutta ja amplitudia halutulla tavalla. Keksinnön mukaiselle iskulait-35 teelle on ominaista, 2 että siihen kuuluu kussakin ohjausventtiilin ja välitysmännän välisessä painenestekanavassa sijaitseva painenesteen virtauksen mukana liikkuvasti asennettu sulkuelin ja että siinä on mekaaninen rajoitin kunkin sulkuelimen liikematkan ra-5 joittamiseksi välitysmäntään päin niin, että sulkuelimen pysähtyessä rajoitti-meen se samalla pysäyttää painenesteen virtauksen siinä painenestekanavassa ohjausventtiililtä välitysmäntään päin niin, että välitysmännän liike työkaluun päin pysähtyy ennen kuin kytkinelin sulkee syöttökanavan ja painelähteen välisen paineyhteyden.It is an object of the present invention to provide an impact device which provides an improved efficiency and can adjust the length and amplitude of the stress pulse as desired. The impactor 35 according to the invention is characterized in that it comprises a movable shut-off element located in each of the pressure conduits between the control valve and the transmission piston and having a mechanical stopper for limiting the movement of each closing element towards the transmission piston at the same time stops the flow of pressure fluid in the pressure fluid duct from the control valve to the transmission piston so that the movement of the transmission piston towards the tool is stopped before the switch member closes the pressure connection between the supply channel and the pressure source.

10 Keksinnön ajatus on, että jännityspulssin muodostuminen tehdään käyttäen erillistä liikematkaltaan mekaanisesti rajoitettua sulkuelintä pysäyttämään painenesteen virtaus välitysmännän suuntaan, jolloin jännityspulssin pituus määräytyy sulkuelimen liikkeen ajan perusteella..The idea of the invention is that the formation of a stress pulse is accomplished by using a separate closing device of mechanically limited motion travel to stop the flow of pressure fluid in the direction of the transmission piston, whereby the length of the stress pulse is determined by the time of movement of the closing member.

Keksinnön etuna on, että jännityspulssin pituutta voidaan säätää il-15 man, että hyötysuhde olennaisesti heikkenee. Käytännössä hyötysuhde on selkeästi parempi kuin tunnetuilla ratkaisuilla, koska ohjausventtiilin aukioloai-ka voidaan tehdä nykyisiä ratkaisuja pidemmäksi. Myös tällä tavalla syntyvän jännitysaallon muoto on edullinen, koska ohjausventtiilin avautuma kasvaa koko ajan pulssin muodostamisen myötä ja avauma voidaan mitoittaa niin, että 20 se on suurimmillaan jännityspulssin muodostumisen loppuessa eli ohjausventtiilin ollessa kokonaan auki. Tällä tavoin saadaan sekä välitysmäntään vaikuttavan työkammion paineja siten jännitysaallon amplitudi suurimmaksi juuri pulssin muodostuksen loppuvaiheessa. Edelleen keksinnön etuna on, että jännityspulssin pituutta voidaan säätää joko säätämällä sulkuelimen liikepituutta 25 tai -aikaa tai suoraan käytettävän painenesteen painetta.An advantage of the invention is that the length of the stress pulse can be adjusted without substantially reducing the efficiency. In practice, the efficiency is clearly better than the known solutions because the opening time of the control valve can be made longer than current solutions. Also, the shape of the stress wave generated in this manner is advantageous because the opening of the control valve increases continuously with pulse formation and the opening can be dimensioned so that it is at its maximum when the stress pulse stops, i.e., when the control valve is fully open. In this way, the pressures of the working chamber acting on the transmission piston are thus obtained to the greatest extent of the stress wave just at the final stage of pulse formation. A further advantage of the invention is that the length of the tension pulse can be adjusted either by adjusting the movement length or time of the closing member or the pressure of the directly applied pressure fluid.

o δ ^ Kuvioiden lyhyt selostus V Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa o Fig. 1 esittää kaavamaisesti tekniikan tason mukaista iskulaitteen ee 30 periaatetta, Q_BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS V The invention is explained in more detail in the accompanying drawings, in which: Fig. 1 schematically illustrates the prior art impact device ee 30,

Fig. 2 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön toteutusmuotoa, cö Fig. 3 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön toteutusmuotoa kuinFig. 2 schematically shows an embodiment of the invention, c Fig. 3 schematically shows an embodiment of the invention as

LOLO

o Fig. 2 merkittyä linjaa B - B leikattuna, o w Fig. 4 esittää eräitä keksinnön mukaisen iskulaiteen toimintaa ku- 35 vaavia käyriä, 3Fig. 2 is a cross-sectional view of the line B-B in Fig. 2 shows some curves illustrating the operation of the impactor according to the invention;

Fig. 5a ja 5b esittävät kaavamaisesti eräitä muita keksinnön toteutusmuotoja,Figures 5a and 5b schematically illustrate other embodiments of the invention,

Fig. 6a ja 6b esittävät kaavamaisesti vielä erään keksinnön toteutusmuodon yksityiskohtaa, 5 Fig. 7a ja 7b esittävät kaavamaisesti vielä eräitä keksinnön toteu tusmuotoja jaFigures 6a and 6b schematically show another detail of an embodiment of the invention, Figures 7a and 7b schematically represent further embodiments of the invention, and

Fig. 8a ja 8b esittävät kaavamaisesti vielä eräitä keksinnön toteutusmuotoja.Figures 8a and 8b schematically illustrate still further embodiments of the invention.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 10 Fig. 1 esittää kaavamaisesti leikattuna erästä tekniikan tason mu kaista iskulaitetta 1, jossa on runko 2, jonka sisällä on työkammio 3 ja työ-kammiossa 3 välitysmäntä 4. Välitysmäntä 4 sijaitsee työkalun 5 kanssa sa-manakselisesti ja ne voivat liikkua aksiaalisuunnassaan niin, että välitysmäntä 4 koskettaa ainakin jännityspulssin muodostumisen alkaessa ja sen muodos-15 tumisen aikana suoraan työkaluun 5 tai välillisesti työkaluun siihen kiinnitetyn sinänsä tunnetun poraniskan kautta. Välitysmännän 4 työkaluun nähden vastakkaisella puolella on työkammioon 3 päin oleva painepinta. Jännityspulssin muodostamiseksi työkammioon 3 johdetaan paineista painenestettä paineläh-teestä kuten pumpusta 6 syöttökanavaa 7 pitkin ohjausventtiilin 8 kautta. Oh-20 jausventtiilissä on liikkuva kytkinelin 8a, jossa on yksi tai kuvassa esitetyn mukaisesti useampia kanavia kuten aukkoja tai uria 8b. Ohjausventtiilin 8 kyt-kinelimen 8a liikkuessa paineneste pääsee aukkojen tai urien 8b kautta vaikuttamaan välitysmäntään 4 ja vastaavasti kytkinelimen 8a edelleen liikkuessa välitysmäntään 4 vaikuttanut painenesteen paine pääsee purkautumaan pois-25 tokanavan 9 kautta. Jännityspulssi muodostuu, kun painenesteen paine työn-DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 10 Fig. 1 is a schematic sectional view of a prior art impactor 1 having a body 2 having a working chamber 3 and a working piston 4 within the working chamber 3. The piston 4 is located parallel to the tool 5 and can move axially. so that the transmission piston 4 contacts at least at the start of the tension pulse formation and during its formation 15 directly through the tool 5 or indirectly via a known drill bit attached to the tool. On the side opposite to the tool of the transmission piston 4 is a pressure surface facing the work chamber 3. To generate a tension pulse, pressurized pressure fluid is supplied to the working chamber 3 from a pressure source such as a pump 6 via an inlet duct 7 via a control valve 8. The Oh-20 distribution valve has a movable switch member 8a having one or more channels as shown in the figure, such as openings or grooves 8b. As the switching member 8a of the control valve 8 moves, the pressure fluid can be exposed through the apertures or grooves 8b to the transmission piston 4 and, respectively, the pressure fluid acting on the transmission piston 4 when the switching member 8a is still moving. An excitatory pulse is formed when the pressure of the pressure fluid at work

OO

5 tää välitysmäntää 4 työkaluun 5 päin ja sen kautta puristaa työkalua 5 kokoon ^ vasten rikottavaa materiaalia. Jännityspulssi saa siirtyessään työkalun 5 läpi v kuljettuaan sen kärjen kuten esimerkiksi porakruunun kautta sinänsä tunnetulla o tavalla rikottavaan materiaaliin kuten kiveen sen rikkoutumaan. Kun ohjaus- | 30 venttiilin 8 kytkinelin sulkee painenesteen pääsyn iskulaitteeseen ja sen jäl- ^ keen päästää välitysmäntään 4 vaikuttanutta painenestettä pois poistokanavaa co 9 pitkin painenestesäiliöön 10, jännityspulssi lakkaa ja pienen matkaa, vain o jonkun millimetrin työkalun 5 suuntaan liikkunut välitysmäntä 4 pääsee palaa- o maan alkuasentoonsa. Tämä toistuu oheisen venttiilin 8 kytkinelimen 8a liikku-35 essa ja kytkiessä vuorotellen paineen vaikuttamaan välitysmäntään ja vastaa- 4 vasti päästäen paineen purkautumaan pois, jolloin kytkinelimen 8a liikkuessa jatkuvasti muodostuu vastaavasti sarja peräkkäisiä jännityspulsseja.5 puts the transmission piston 4 into the tool 5 and thereby compresses the tool 5 against the material to be broken. As the pulse passes through the tool 5 after passing its tip, such as, for example, a drill bit, it is obtained in a manner known per se to break material, such as stone, to break it. When control | The switch member 30 of the valve 8 closes the entry of the pressurized fluid into the impactor and then releases the pressurized fluid acting on the piston 4 through the outlet duct 9 to the pressure fluid reservoir 10, stopping the pulse and short This is repeated as the movement of the coupling member 8a of the attached valve 8 alternately engages the pressure acting on the transmission piston and correspondingly allowing the pressure to release, whereby a series of successive voltage pulses are continuously formed as the member 8a moves continuously.

Iskulaitteen käytön aikana sitä työnnetään sinänsä tunnetulla tavalla syöttö voimalla F työkaluun 5 päin ja samalla rikottavaa materiaalia kohti.During operation of the impactor, it is pushed in a manner known per se with a feed force F toward the tool 5 and towards the material to be broken.

5 Iskulaitteen työntämiseksi voidaan käyttää sinänsä tunnetulla tavalla pelkkää työkoneen puomia tai puomiin asennettua syöttöpalkkia syöttölaitteineen. Nämä sinänsä ovat alan ammattimiehelle yleisesti täysin tunnettuja eikä niitä sen vuoksi ole tarpeen selittää yksityiskohtaisemmin. Välitysmännän 4 palauttamiseksi voidaan kammioon 3a syöttää tarvittaessa paineväliainetta jännityspuls-10 sien välillä tai välitysmäntä voidaan palauttaa takaisin mekaanisilla välineillä kuten esimerkiksi jousella tai työntämällä iskulaitetta syöttövoimalla poraus-suuntaan, jolloin välitysmäntä siirtyy iskulaitteen suhteen taaksepäin eli alku-asentoonsa. Työkalu voi olla sinänsä tunnetulla tavalla männästä erillinen tai männän kanssa integroitu yhtenäinen osa. Mäntä voi myös olla integroitu po-15 raniskan kanssa niin, että poratanko kiinnitetään sinänsä tunnetulla tavalla kierteillä kiinni tällaisen kokonaisuuden päässä oleviin kierteisiin.5 In order to push the impactor, it is possible, in a manner known per se, to use only a working boom or a feed beam mounted on the boom with feeding equipment. These per se are generally well known to those skilled in the art and therefore need not be explained in further detail. In order to return the transmission piston 4, the pressure medium between the tension pulses 10 may be supplied to the chamber 3a, if necessary, or the transmission piston may be returned by mechanical means such as a spring or by pushing the impactor into the drilling direction. The tool may, in a manner known per se, be separate from the piston or integral with the piston. The piston may also be integrated with the pol-15 cuff so that the drill bar is screwed in a manner known per se to the threads at the end of such an assembly.

Fig. 1 esittämässä tapauksessa on ohjausventtiilissä 8 työkalun 5 kanssa samanakselisesti pyörivästi liikkuva kytkinelin 8, jota pyöritetään akselinsa ympäri nuolen A suuntaan sopivalla pyöritysmekanismilla kuten moottoril-20 la 11 katkoviivalla kaavamaisesti kuvatun voimansiirron avulla, Vaihtoehtoisesti kytkinelintä 8 käännetään pyörivästi edestakaisin sopivan mekanismin avulla. Pyörivästi liikkuva kytkinelin voi myös sijaita toisellakin tavalla esimerkiksi runkoon 2 työkammion 3 sivulle asennettuna. Pyörivästi liikkuvan kytkinelimen sijaan voidaan ohjausventtiilissä 8 käyttää myös edestakaisin liikku-25 vaa kytkinelintä. Edelleen voidaan käyttää kaikissa tapauksissa ohjausventtii-liä, jonka kytkinelimessä on vain yksi kanava painenesteen johtamiseksi työ-5 kammioon päin ja vastaavasti siitä pois. Edullisesti ohjausventtiilin 8 kytkineli-Fig. 1, the case is a control valve 5 with eight tool coaxially rotatably moving switch member 8, which is rotated about its axis direction of arrow A suitable spin of such power transmission schematically illustrated moottoril-20 la 11 by a broken line means Alternatively, the switch member 8 is turned rotatably back and forth using a suitable mechanism. The rotatably movable coupling member may also be located in another way, for example mounted on the frame 2 on the side of the work chamber 3. Instead of a rotatably movable coupling member, the control valve 8 may also utilize a reciprocating movable coupling member. Further, in all cases, a control valve may be used, the switch member of which has only one channel for supplying pressure fluid to and from the working chamber. Preferably, the switching valve 8 of the control valve 8

(M(M

^ messä 8a on kuitenkin useita rinnakkaisia kanavia.However, the channel 8a has a plurality of parallel channels.

t Fig. 1 esittää edelleen ohjausyksikköä 12, joka voi olla kytketty oh- ° 30 jaamaan ohjausventtiilin pyörimisnopeutta tai edestakaisin liikkuvan ohjaus- | venttiilin liikenopeutta ohjauskanavien tai -signaalijohtojen 13a ja 13b avulla, co Tällainen säätö voidaan toteuttaa useilla erilaisilla sinänsä tunnetuilla tekniikoil- ^ la haluttuja parametrejä kuten porausolosuhteita, esimerkiksi rikottavan kiven o kovuutta käyttäen.t Fig. 1 further illustrates a control unit 12 which may be coupled to a control 30 to control the speed of a control valve or a reciprocating control | the speed of movement of the valve by means of control channels or signal lines 13a and 13b, c. Such adjustment can be accomplished by a variety of techniques known per se using desirable parameters such as drilling conditions, e.g.

^ 35 Fig. 2 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön periaatteellista toteu tusmuotoa. Siinä on esitetty vain osa esimerkiksi edestakaisin liikkuvalla kyt- 5 kinelimellä 8a varustetusta ohjausventtiilistä 8 sekä iskulaitteen rungosta 2. Siinä on ohjausventtiilin 8 ja välitysmännän 4 välissä erillinen sulkuelin 14, joka liikkuu ohjausventtiilin 8 ja välitysmännän 4 välisessä painenestekanavassa olevassa venttiilitilassa 15a. Jännityspulssin muodostuminen tapahtuu niin, 5 että paineinen paineneste ohjataan ohjausventtiilin 8 avulla virtaamaan kohti välitysmäntää 4, jolloin sulkuelin liikkuu oleellisesti kanavassa olevan virtauksen mukana. Tässä tilanteessa sulkuelimen molemmin puolin vaikuttaa oleellisesti lähes sama paine. Tämän seurauksena välitysmäntä 4 liikkuu työkaluun 5 päin puristaen sitä kokoon, minkä seurauksena työkaluun muodostuu jännitys-10 pulssi. Jännityspulssin muodostuminen jatkuu, kunnes sulkuelin 14 pysähtyy sen liikettä mekaanisesti rajoittavaan esteeseen ja sulkee samalla painenes-teen virtauksen kohti välitysmäntää 4. Muuttamalla sulkuelimen 14 liikematkan pituutta voidaan näin ollen säätää jännityspulssin pituutta.Fig. 2 schematically illustrates a principal embodiment of the invention. Only a portion of a control valve 8 with a reciprocating coupling member 8a and a body 2 of the impactor is shown therein. It has a separate closing member 14 between the control valve 8 and the transmission piston 4, which moves in a valve 15 in the pressure fluid conduit. A tension pulse is generated by the fact that the pressurized pressure fluid is directed by means of the control valve 8 to flow towards the transmission piston 4, whereby the closing member moves substantially with the flow in the duct. In this situation, substantially the same pressure is applied on both sides of the closure member. As a result, the transmission piston 4 moves towards the tool 5, squeezing it, resulting in a tension 10 pulse being formed in the tool. The generation of the stress pulse continues until the blocking member 14 stops at a mechanical barrier to its movement and at the same time closes the flow of pressure fluid towards the transmission piston 4. By varying the travel distance of the closing member 14, the length of the stress pulse can thus be adjusted.

Jännityspulssin muodostuksen jälkeen ohjausventtiilin kytkinelin 8a 15 liikkuessaan kytkee yhteyden ohjausventtiilin 8 ja välitysmännän 4 välisestä painenestekanavasta painenesteen paluukanavaan 9, jolloin paine pääsee purkautumaan ja välitysmännän 4 siirtyessä palautusvoiman vaikutuksesta takaisin aloitusasemaan sulkuelin 14 vastaavasti työntyy takaisin myös sen aloitusasemaan.After the tension pulse has been generated, the control valve switch member 8a 15, while in motion, connects the connection between the pressure valve channel 8 between the control valve 8 and the transmission piston 4 to the pressure return channel 9, thereby releasing the piston 4

20 Fig. 2 esittää periaatteellisesti ratkaisun, missä paineen vaikutusai ka välitysmäntään riippuu sulkuelimen 14 liikematkasta s, mikä on sulkuelimen 14 mekaanisesti rajoitettu mahdollinen liikematka välitysmännän 4 suuntaan. Fig. 2a esittämässä tapauksessa sulkuelin 14 pysähtyy, kun se osuu painenes-tetilan 3b pohjapintaan. Koska sulkuelin 14 on olennaisesti sen paineneste-25 kanavan suuruinen, missä se liikkuu, se 14 pysähtyessään pysäyttää myös painenesteen virtaamisen välitysmäntään 4 päin. Jännityspulssi on tällöin suu-o rimmillaan. Kytkentäelimen aukioloaika syöttöpaineeseen voi olla merkittävästiFig. 2 illustrates in principle a solution in which the pressure acting time on the transmission piston depends on the movement distance s of the closing member 14, which is a mechanically limited possible travel of the closing member 14 in the direction of the transmission piston 4. In the case illustrated in Fig. 2a, the closing member 14 stops when it contacts the bottom surface of the pressure fluid compartment 3b. Because the closure member 14 is substantially equal to the pressure fluid-25 channel in which it moves, it also stops the flow of pressure fluid toward the transmission piston 4 when it stops. The tension pulse is then at its peak. The opening time of the coupling member to the supply pressure can be significantly

CMCM

^ pitempi kuin sulkuelimen liikkumisaika eli jännityspulssin muodostumisaika.^ longer than the movement time of the occluding member, i.e. the time of formation of the stress pulse.

T Jännityspulssin muodostuminen alkaa heti, kun painenestettä pääsee kana- ° 30 vasta 7 aukon 8b kautta työntymään painenestekanavaan 15 ja siten vaikut- | tamaan sukuelimeen 14. Koska painenestekanavassa 15 ja siten myös työ- cd kammion 3 paineen nousuun, virtausaukon koko vaikuttaa painenesteen virta- £3 ukseen lisääntyy paine koko ajan, kun kytkinelin 8a liikkuu ja aukko 8b siirtyy o enemmän kanavan 7 ja painenestekanavan 15 kohdalle avaten virtausaukon ^ 35 koko ajan suuremmaksi. Sulkuelimen 14 liikematka s on mitoitettu edullisimmin niin, että sulkuelimen 14 liike pysähtyy, kun virtauskanava ohjausventtiilin läpi 6 on suurimmillaan eli aukko 8b on kokonaan painenestekanavan 7 ja painenes-tekanavan 15 kohdalla avoimena ja ohjausventtiili 8 on siten kokonaan auki.T Excitation pulse formation begins as soon as the pressurized fluid passes through the opening 7b 8b only in the conduit 30 to penetrate the pressure fluid duct 15, thereby affecting | As the pressure in the pressure fluid duct 15, and thus the working cd, increases the pressure in the fluid fluid, the pressure will increase as the switch member 8a moves and the opening 8b moves o more to the channel 7 and the pressure fluid duct 15 to open the flow port. ^ 35 ever bigger. Advantageously, the travel s of the closure member 14 is dimensioned such that movement of the closure member 14 stops when the flow passage through the control valve 6 is at its maximum, i.e. the opening 8b is completely open at the pressure fluid conduit 7 and pressure relief conduit 15 and thus the control valve 8 is fully open.

Fig.3 esittää kaavamaisesti kuvioon Fig. 2 merkittyä linjaa B - B pitkin leikattuna erästä keksinnön mukaista toteutusmuotoa, jossa on yhden pai-5 nenestekanavan ja sulkuelimen 14 sijaan käytetty useita painenestekanavia ja vastaavasti kussakin kanavassa sulkuelimiä 14. Sulkuelimiä on tässä toteutusmuodossa kahdeksan kappaletta sijoitettuna välitysmännän 4 ympärille niin, että painenesteen syöttö saadaan mahdollisimman helposti ja tehokkaasti toteutetuksi. Vaikka tässä on esitetty esimerkin omaisesti kahdeksan sulkuelintä, 10 voi niiden lukumäärä olla yksi tai useampi, myös useampi kuin kahdeksan, mikäli se konstruktiivisista syistä katsotaan tarpeelliseksi.Fig.3 schematically shows a section B-B in Fig. 2, in one embodiment of the invention, which has several pressure fluid channels instead of a single pressure fluid channel and a closure member 14, and correspondingly a number of closure members 14 in each embodiment. 4 so that the supply of pressure fluid can be carried out as easily and efficiently as possible. Although, by way of example, eight closing members are shown, the number 10 may be one or more, including more than eight, if, for constructive reasons, it is considered necessary.

Fig. 4 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen iskulaitteen toimintaa kuvaavia painekäyriä. Siinä on vaaka-akselilla esitetty painenesteen paine (bar) ja pystyakselilla vastaavasti jännitysaallon pituus millisekunteina kahdella 15 eri sulkuelimen liikepituusarvolla. Kaavoissa mainitut pinta-alat Am ja Ak sekä As on esitetty esimerkiksi kuvioissa fig. 2 ja fig. 3.Fig. 4 schematically shows pressure curves illustrating the operation of the impactor according to the invention. It shows the pressure (bar) of the pressure fluid in the horizontal axis and the length of the stress wave in milliseconds, respectively, on the vertical axis at two motion values of 15 different closing members. The areas Am, Ak and As mentioned in the formulas are shown, for example, in FIGS. 2 and FIG. 3.

Muodostuneen jännitysaallon pituutta voidaan karkeasti arvioida seuraavasti. Oletetaan, että välitysmännän pinta-ala on Am=4500 mm2 ja työkalun pinta-ala on Ak=1000 mm2. Syöttökanavien (10 kappaletta) pinta-ala on 20 As=300 mm2. Sukuelimien liikematka on rajattu esim. s=1 mm. Jos käytetään painetasoa p , niin teoriassa saadaan aikaiseksi jännitysaalto, jonka amplitudi on σ=^ρ = 4.5ρ (1)The length of the resulting stress wave can be roughly estimated as follows. Assume that the transmission piston has a surface area of Am = 4500 mm2 and a tool surface area of Ak = 1000 mm2. The supply channels (10 pieces) have a surface area of 20 As = 300 mm2. The genomic travel is limited eg s = 1 mm. If the pressure level p is used, then in theory, a stress wave having an amplitude σ = ^ ρ = 4.5ρ is produced (1)

Ak 25 o o Tällöin välitysmäntä saa nopeudenAk 25 o o In this case, the transmission piston will gain speed

CVJCVJ

« v„=—cr=^P, (2) o cp Akcp«V„ = - cr = ^ P, (2) o cp Akcp

XX

cccc

CLCL

^ 30 missä c on jännitysaallon nopeus työkalussa ja p on materiaalin ti- cö heys. Vastaava virtaus yksittäisessä syöttökanavassa on^ 30 where c is the speed of the stress wave in the tool and p is the density of the material. The corresponding flow in a single supply channel is

CDCD

o w AA2 q = -trv">=T-^P (3) N AkNcp 7 sekä nesteen keskimääräinen nopeus kanavassa a A2 v =— =--—p (4)o w AA2 q = -trv "> = T- ^ P (3) N AkNcp 7 and the mean velocity of the fluid in channel a A2 v = - = --— p (4)

^ As AkNAscpP^ As AkNAscpP

55

Kun jännitysaallon ajallinen kesto on tp, ja sulkuelin liikkuu olennaisesti samalla nopeudella kuin neste, saadaan sulkuelimen siirtymäksi syöttö-kanavassa 10 A2d xs=vnesJp= -—f--tp (5)When the duration of the stress wave is tp and the blocking member moves at substantially the same rate as the liquid, the transition of the blocking member in the supply channel 10 is obtained by A2d xs = vnesJp = -— f - tp (5)

AkNAscpAkNAscp

Kun sulkuelimen liikematka xs on rajattu arvoon s, saadaan pulssin 15 ajalliseksi pituudeksi , ÄkNAscps /cx = Ai„ (6)When the motion xs of the closing element is limited to s, the pulse length 15 is obtained, ÄkNAscps / cx = Ai „(6)

PP

20 Sijoittamalla annetut lukuarvot saadaan ^ (7) ' 6.75 p o δ ^ Tuloksesta nähdään myös, että jännitysaallon pituus on kääntäen v 25 verrannollinen paineeseen; mitä korkeampi paine, sen lyhyempi pulssi. Kuvas- o sa 5 on esitetty jännitysaallon pituudet kahdella eri liikematkan s arvoilla eri c painetasoilla. Toisin sanoen pulssin pituutta voidaan säätää pelkästään myös20 The numerical values given by positioning give ^ (7) '6.75 p o δ ^ The result also shows that the length of the stress wave is inversely proportional to the pressure; the higher the pressure, the shorter the pulse. Figure 5 shows the lengths of the stress wave at two different values of travel s at different pressure levels c. In other words, the pulse length can also be adjusted solely

CLCL

iskunpainetasolla.the impact pressure level.

iö Fig. 4 esittää em. perusteella lasketut käyrät kahdella eri sulkueli- § 30 men liikematkalla eli liikematkalla 1 mm ja vastaavasti 1,5 mm laskettuna. Ku- o cv ten Fig. 4 esittää, jännitysaallon pituus on sitä suurempi, mitä pitempi on sul kuelimen 14 liikematka. Edelleen Fig. 4 mukaan jännitysaallon pituus on kääntäen verrannollinen käytettävään painenesteen paineeseen. Niinpä käyttämällä 8 kiinteää liikematkaa sulkuelimellä tai -elimillä 14, voidaan pulssin pituutta säätää pelkästään käytettävän painenesteen paineen avulla. Haluttaessa lyhyempää jännityspulssia lisätään painetta, jolloin sulkuelin siirtyy nopeammin sulkemaan painenesteen virtauksen, ja vastaavasti haluttaessa pitempää jänni-5 tyspulssia vähennetään painetta, jolloin sulkuelin siirtyy hitaammin sulkemaan painenesteen virtauksen.Fig. 4 shows the curves calculated on the basis of the above for two travel distances of the different closure members, i.e. travel of 1 mm and 1.5 mm respectively. Fig. 4 shows that the length of the stress wave is greater the longer the distance traveled by the closure 14. Further, according to Fig. 4, the length of the stress wave is inversely proportional to the applied pressure pressure. Thus, by using 8 fixed travel distances with the closing member or members 14, the pulse length can be adjusted solely by the pressure of the applied pressurized fluid. If a shorter tension pulse is desired, the pressure is increased, whereby the closing member moves more quickly to shut off the pressure fluid flow, and correspondingly, if a longer tension pulse is desired, the pressure is shifted slower to shut the pressure fluid flow.

Käytännössä on välttämätöntä, että välitysmännän 4 työkammiossa olevan paineneste pääsee vaihtumaan, koska se muutoin pääsee kuumenemaan liikaa. Samoin pitää ottaa huomioon se, että tällaisessa ratkaisussa aina 10 tapahtuu jonkin verran öljyvuotoja tiivisteistä huolimatta.In practice, it is necessary for the pressure fluid in the working chamber of the transmission piston 4 to change, otherwise it will be allowed to overheat. It should also be borne in mind that in such a solution, there will always be some oil leakage despite the seals.

Fig. 5a ja 5b esittävät eräitä keksinnön toteutusmuotoja, missä nämä seikat on otettu huomioon. Näissä toteutusmuodoissa sulkuelimen 14 läpi on johdettu kanava 16, jonka aukko on ulokkeessa 14a ja jonka kautta pieni määrä painenestettä pääsee virtaamaan painenestekanavasta 15 työkammi-15 oon 3 venttiilin 8 kytkettyä painenesteen vaikuttamaan sulkuelimeen 14. Tämä kanavan 16 läpi virtaava painenestemäärä on tilavuudeltaan varsin pieni. Jän-nityspulssin edetessä sulkuelimen 14 siirtyessä kohti painenestetilaa 3b sulkuelimen etupäässä painenestetilan 3b puolella oleva uloke 14a työntyy sitä vastaavan muotoiseen ja kokoiseen syvennykseen 3c estäen painenesteen 20 virtauksen kanavasta 16 painenestetilaan 3b. Kun jännityspulssi on saatu muodostetuksi, palaavat välitysmäntä 4 ja sulkuelin 14 aiemmin esitetyllä tavalla takaisin alkuasentoonsa, jolloin painenestetilaan 3b ja siten myös työ-kammioon 3 virrannut ylimääräinen paineneste poistuu jälleen kanavan 16 kautta. Fig. 5a esittämässä toteutusmuodossa iskumäntä palautetaan alku-25 asentoonsa käyttämällä hyväksi iskulaitteen syöttövoimaa, jolloin syöttövoima työntää iskulaitetta eteenpäin ja välitysmäntä työkaluun 5 tukeutuvana pysyy 5 paikallaan iskulaitteen rungon työntyessä työkaluun 5 päin. Tässä tapauksessaFigures 5a and 5b show some embodiments of the invention, where these aspects are taken into account. In these embodiments, a conduit 16 is provided through a closure member 14 having an opening in the projection 14a through which a small amount of pressurized fluid can flow from the pressurized fluid passage 15 to the working chamber 15 when the pressure is applied to the closure member 14. As the tensioning pulse progresses as the closing member 14 moves toward the pressure fluid space 3b, the projection 14a on the side of the closing fluid member 3b extends into a correspondingly shaped recess 3c, preventing the flow of pressure fluid 20 from the conduit 16 to the pressure fluid space 3b. Once the tension pulse has been formed, the transmission piston 4 and the closing member 14 return to their initial position as previously described, whereby the excess pressure fluid flowing into the pressure fluid space 3b and thus into the working chamber 3 is again discharged through the conduit 16. In the embodiment shown in Fig. 5a, the piston is reset to its initial position by utilizing the impact force of the impactor, whereby the propelling force pushes the impactor forward and the piston supported by the tool 5 remains in place as the impactor body protrudes into the tool 5. In this case

(M(M

^ välitysmännän 4 etupuolella oleva painenestetila 3a on kytketty paineettomasti v painenestesäiliöön kanavan 9 kautta.The pressure fluid space 3a in front of the transmission piston 4 is connected to the pressure fluid reservoir by pressure 9 in a non-pressurized manner.

° 30 Ohjausventtiilin 8 kytkinelimessä 8a puolestaan on ura tai vastaava | kuten aukko 8c, mikä kytkee sulkuelimen 14 ja ohjausventtiilin 8 välisen pai- co nenestekanavan 15 kanavaan 17. Välitysmännässä 4 puolestaan on sen si- $ säinen kanava 18, joka välitysmännän 4 liikkuessa jännityspulssin muodostu- o misen aikana työkaluun 5 päin aukaisee yhteyden painenestetilan 3a ja kana- ^ 35 van 17 välillä. Kun välitysmäntää 4 työnnetään iskulaitteen 1 rungon 2 suhteen takaisin alkuasemaansa, virtaa työkammiosta 3 paineneste ensin työntäen sul- 9 kuelintä 14 taakse päin ja sen jälkeen sulkuelimen 14 kanavan 16 läpi pai-nenestekanavaan 15 ja uran tai vastaavan 8c kautta kanavaan 17 ja edelleen kanavan 18 kautta painenestetilaan 3a. Kun välitysmäntä 4 on siirtynyt alku-asentoonsa eli kuvan Fig. 5a osoittamaan asentoon, on yhteys kanavien 17 ja 5 18 välillä sulkeutunut eikä paineneste ei enää pääse virtaamaan työkammiosta 3 pois. Tällöin välitysmäntä 4 on hydraulisesti pysäytetty alkuasentoonsa. Välitysmäntä 4 voidaan toki pysäyttää alkuasentoonsa myös mekaanisesti, kuten Fig. 5b osoittaa. Tässä toteutusmuodossa voi paineneste mennä suoraan kanavan 9 kautta painenestesäiliöön 10.° 30 The coupling member 8a of the control valve 8 has a groove or the like | such as the opening 8c, which connects the pressure fluid channel 15 between the closing member 14 and the control valve 8 to the channel 17. The transmission piston 4, in turn, has an internal channel 18 which, as the transmission piston 4 moves towards the tool 5, opens the connection chicken-35 van 17. When the transmission piston 4 is pushed back to its original position with respect to the body 2 of the impactor 1, the pressurized fluid flows from the working chamber 3 first pushing the closure member 14 backwards and then through the channel 16 of the closure member 14 to the pressure fluid channel 15 and further through the channel 18. pressure fluid state 3a. When the transmission piston 4 has moved to its initial position, i.e. the position shown in Fig. 5a, the connection between the channels 17 and 5 18 is closed and the pressure fluid can no longer flow out of the work chamber 3. The transmission piston 4 is then hydraulically stopped in its initial position. Of course, the transmission piston 4 can also be mechanically stopped in its initial position, as shown in Fig. 5b. In this embodiment, the pressurized fluid may enter directly through channel 9 into the pressurized fluid reservoir 10.

10 Fig. 6a ja 6b esittävät vielä erästä keksinnön toteutusmuodon yksi tyiskohtaa. Siinä on painenesteen syöttöön ja vastaavasti työkalusta heijastuvan aikaansaamien painepiikkien tasaamiseen soveltuva ratkaisu. Tässä toteutusmuodossa on sulkuelin 14 muodostettu pallomaisesta kappaleesta, mitä sinänsä voidaan soveltaa kaikissa keksinnön toteutusmuodoissa. Fig. 6a esit-15 tämässä tilanteessa on jännityspulssin muodostus loppunut, kun sulkuelin 14 on pysähtynyt olakkeeseen 20 ja sulkuelin ja vastinpinta yhdessä estävät painenesteen virtauksen. Sulkuelimen 14 venttiilitilan 15a yhteydessä on vasta-venttiili 21, joka on kytketty sulkuelimen 14 venttiilitilaan 15a niin, että riippuen sulkuelimen 14 asemasta se on yhteydessä joko painenestekanavaan 15 tai 20 painenestetilaan 3b. Iskulaitteen toiminnan aikana vastaventtiilin 21 venttiilieli-meen 21a vaikuttaa toisella puolella iskulaitteen käyttöpaine p, joka työntää venttiilielimen 21a sulkemaan painenesteen virtauksen painenestekanavasta 15 ja vastaavasti painenestetilasta 3b niiden paineen ollessa korkeintaan käyttöpaineen suuruinen.Figures 6a and 6b show another detail of an embodiment of the invention. It has a solution suitable for supplying pressurized fluid and equalizing the pressure peaks generated by the reflection of the tool. In this embodiment, the closing member 14 is formed of a spherical body, which in itself can be applied to all embodiments of the invention. In the situation illustrated in Fig. 6a, tension pulse formation has ceased when the closing member 14 has stopped at the shoulder 20 and the closing member and the counter surface together prevent the flow of pressure fluid. The valve member 15a of the closure member 14 has a counter-valve 21 coupled to the valve member 15a of the closure member 14 so that, depending on the position of the closure member 14, it is connected to either the pressure fluid conduit 15 or 20. During operation of the impactor, the valve member 21a of the non-return valve 21 is subjected on one side to the operating pressure p of the impactor which pushes the valve member 21a to shut off the flow of pressure fluid from the pressure fluid conduit 15 and the pressure fluid space 3b respectively.

25 Fig. 6a mukaisessa tapauksessa sulkuelin 14 on jännityspulssin muodostumisen lopussa tiiviisti olakkeen 20 vastinpintaa vasten ja sulkee pai-o nenesteen virtauksen yhdessä vastinpinnan kanssa. Tällöin on venttiilitilaanIn the case of Fig. 6a, at the end of the tension pulse formation, the closing member 14 is tight against the counter surface of the shoulder 20 and closes the pressure fluid flow together with the counter surface. Then there is a valve space

CMCM

15a yhteydessä oleva vastaventtiilin 21 aukko kytkeytyneenä painenestekana- T vaan 15. Painenesteen virtauksen painenestekanavaan 15 pysähtyessä äkilli- 00 ° 30 sesti muodostuu voimakas painepulssi, minkä painearvo saattaa ylittää nor- | maalin käyttöpaineen merkittävästi. Vastaventtiilin venttiilielimen 21a vastak- co kaisella puolella vallitsee normaali käyttöpaine p, jolloin painepiikin aikaan- ^ saama paine työntää vastaventtiilin venttiilielimen 21a pois sulkuasemasta ja o näin painepiikki pääsee purkautumaan normaaliin syöttöpaineeseen vaurioit- ^ 35 tamatta iskulaitetta tai sen osia millään tavalla.15a connected to the pressure relief valve 21 but connected to the pressure fluid duct 15. When the flow of the pressure fluid into the pressure fluid duct 15 stops abruptly, a strong pressure pulse is formed, the pressure value of which may exceed the normal | paint pressure significantly. On the opposite side of the non-return valve member 21a there is a normal operating pressure p, whereby the pressure exerted by the pressure peak pushes the non-return valve valve 21a out of its closure position, thereby allowing the discharge peak to discharge into the normal supply pressure.

1010

Kuviossa 6b puolestaan on esitetty tilanne, missä välitysmäntä 4 on palannut takaisin jännityspulssin muodostumisen jälkeen ja sulkuelin 14 on palautunut takaisin alkuasentoonsa. Tässä tilanteessa vastaventtiiliin 21 johtava aukko venttiilitilassa 15a on kytkeytynyt yhteyteen välitysmännän 4 työ-5 kammion 3 kanssa painenestetilan 3b kautta. Kun iskulaitteen iskutaajuus on mitoitettu työkalun ja muiden olosuhteiden mukaan sopivaksi, palaa kivestä työkaluun heijastunut jännitysaalto välitysmännälle 4 juuri tällä hetkellä. Tämä jännitysaalto saa aikaan työkammiossa 3 ja siihen liittyvissä painenestetiloissa painepiikin, mikä myös ylittää iskulaitteen normaalin käyttöpaineen p. Painepii-10 kin aikaansaama vaikutus vastaventtiiIissä 21 saa sen venttiilielimen 21a avautumaan ja painepiikki pääsee purkautumaan normaaliin käyttöpaineeseen vaurioittamatta iskulaitetta tai sen osia. Samalla saadaan heijastuneen jännitysaal-lon energiasta ainakin osa talteen hydraulisena energiana.Fig. 6b, in turn, shows a situation in which the transmission piston 4 has returned after the formation of a stress pulse and the closing member 14 has returned to its initial position. In this situation, the opening leading to the check valve 21 in the valve space 15a is connected to the chamber 3 of the working piston 5 of the transmission piston 4 via the pressure fluid space 3b. When the stroke frequency of the impactor is dimensioned to suit the tool and other conditions, the stress wave reflected from the stone to the tool returns to the transmission piston 4 at this very moment. This stress wave causes a pressure peak in the working chamber 3 and associated pressurized fluid compartments which also exceeds the normal operating pressure p of the impactor. The effect of the pressure peak 10 on the check valve 21 causes the valve member 21a to open and discharge to normal operating pressure without damaging the At the same time, at least part of the energy of the reflected stress wave is recovered as hydraulic energy.

Keksinnön kannalta on edullista, että etäisyys sulkuelimen 14 ja vä-15 litysmännän 4 välillä on mahdollisimman lyhyt, jotta painenesteen virtauksessa tulisi mahdollisimman vähän häviötä.It is advantageous for the invention that the distance between the closure member 14 and the transmission piston 4 is as short as possible in order to minimize the loss of pressure fluid flow.

Fig. 7a ja 7b esittävät vielä eräitä keksinnön toteutusmuotoja. Niissä on käytetty sulkuelintä 14, jonka poikkileikkaus on pienempi kuin sitä ympäröivän venttiilitilaan 15a poikkileikkaus. Niinpä niissä pääsee sekä painenesteen 20 syötön aikana että paluuvirtauksen aikana virtaamaan painenestettä sulkuelimen 14 ja venttiilitilan 15a väliin jäävän raon kautta. Tällöin paineneste työ-kammiossa 3 pääsee jonkin verran vaihtumaan ja jäähdytys tapahtuu sen avulla. Näissä toteutusmuodoissa painenesteen virtaus loppuu, kun sulkuelimen kartiomainen tai kaareva, esimerkiksi pallomainen pinta 14b osuu venttiilitilan 25 15a päässä olevaan esimerkiksi kartiomaiseen tai koveraan tiivistepintaan 15b.Figures 7a and 7b show further embodiments of the invention. They use a closure member 14 which has a smaller cross-section than the surrounding valve space 15a. Thus, both the supply of the pressure fluid 20 and the return flow allow the pressure fluid to flow through the gap between the closure member 14 and the valve chamber 15a. Thereby, the pressure fluid in the working chamber 3 is allowed to change to some extent and is cooled therewith. In these embodiments, the flow of pressure fluid stops when the conical or curved, e.g. spherical, surface 14b of the closure member contacts the e.g. conical or concave sealing surface 15b at the end of the valve space 25a.

Fig. 8a ja 8b esittävät vielä erästä keksinnön toteutusmuotoa. Siinä 5 on männän paluuliikkeen aikaansaamiseksi käytetty erillistä esiohjattua apu-Figures 8a and 8b show yet another embodiment of the invention. In it 5, a separate pre-guided auxiliary is used to effect the piston return movement.

C\JC \ J

^ venttiiliä.^ valve.

T Tässä ratkaisussa painenesteen poistumista työkammiosta 3 ohja- 00 ° 30 taan apuventtiilillä 23, jota puolestaan ohjaa ohjausventtiilin 8 kytkinelin 8a.In this solution, the discharge of pressure fluid from the work chamber 3 is controlled by auxiliary valve 23, which in turn is controlled by a switch member 8a of the control valve 8.

| Apuventtiilissä 23 on ura tai aukko 23a, minkä avulla apuventtiili 23 voi kytkeä cd yhteyden kanavasta 15 poistokanavaan 9. Edelleen apuventtiilin 23 toisessa, <3 kanavaan 22 nähden vastakkaisessa, päässä on uloke 23b, jonka pään pinta- o ala on pienempi kuin apuventtiilin 23 kanavan 22 puoleisen pään pinta-ala.| The auxiliary valve 23 has a groove or opening 23a which allows the auxiliary valve 23 to connect the cd connection from the duct 15 to the outlet duct 9. Further at one end of the auxiliary valve 23 opposite to the duct 22 there is a projection 23b having a smaller surface area than the a Area of the 22-sided head.

™ 35 Tähän ulokkeen 23b päähän vaikuttaa painenesteen paine, edullisesti kana vassa 7 vaikuttava painenesteen paine.™ 35 This end of the projection 23b is influenced by the pressure of the pressure fluid, preferably the pressure in the channel 7.

1111

Edellisen jännityspulssin muodostumisen jälkeen välitysmäntä jää työkalun 5 puoleiseen asentoonsa. Jännityspulssin muodostuksen jälkeen liikkuu kytkinelin 8a nuolen A suuntaan ja kytkee painenesteen syöttökanavan 7 apuventtiilin kanavaan 22. Tällöin apuventtiili 23 siirtyy vastoin sen ulokkee-5 seen 23b vaikuttavan paineen aikaansaamaa voimaa ja yhteys kanavasta 15 avautuu apuventtiilin 23 aukon 23a kautta poistokanavaan 9 kuvion fig. 8a osoittamalla tavalla. Niinpä paineneste pääsee virtaamaan kanavasta 15 poistokanavaan 9 ja välitysmäntään 4 vaikuttavan voiman vaikutuksesta välitys-mäntä 4 alkaa liikkua takaisin alkuasentoonsa työntäen painenestettä työ-10 kammiosta 3 pois.After the previous tension pulse has been formed, the transmission piston remains in its tool-side position. The stress pulse after forming the moving clutch member by the arrow 8a A and connects the pressure fluid supply duct 7 an auxiliary valve passage 22. Thus the auxiliary valve 23 moves against its ulokkee 5 to 23b acting pressure force exerted and the connection channel 15 opens into the outlet passage of the auxiliary valve 23 opening 23a through 9 of Fig. 8a. Thus, the pressure fluid can flow from the duct 15 into the outlet duct 9 and, under the action of a force acting on the transmission piston 4, the transmission piston 4 begins to move back to its initial position by pushing the pressure fluid out of the working 10 chamber.

Tällöin paineneste pääsee virtaamaan kanavasta 15 apuventtiilin 23 aukon 23a läpi poistokanavaan 9. Välitysmäntään 4 vaikuttavan voiman vaikutuksesta välitysmäntä 4 alkaa liikkua takaisin alkuasentoonsa työntäen painenestettä työkammiosta 3 pois. Tämän vaikutuksesta sulkuelin 14 siirtyy ta-15 kaisin kanavan 15 suuntaan, kunnes sen liike pysähtyy aiemmin kuvatulla tavalla. Tällöin välitysmäntä 4 on takimmaisessa asennossaan ja pysähtyy siihen.The pressure fluid can then flow from the channel 15 through the opening 23a of the auxiliary valve 23 to the outlet channel 9. Under the effect of the force acting on the transmission piston 4, the transmission piston 4 begins to move back to its initial position pushing the pressure fluid out of the working chamber 3. As a result, the closing member 14 moves rearwardly in the direction of the channel 15 until its movement is stopped as previously described. The transmission piston 4 is then in its rearmost position and stops there.

Ennen seuraavan jännityspulssin muodostusta, kytkeytyy apuventtiilin kanava 22 kytkinelimen 8a uran 8c kautta kanavaan 15 ja edelleen apu-20 venttiilin kanavan 23 a kautta poistokanavaan 9. Tämän seurauksena paine apuventtiilin kanavassa 22 laskee ja ulokkeessa 23b vaikuttava paine työntää apuventtiilin kohti kanavaa 22 sulkien paineyhteyden 23. kuvion fig.8b osoittamalla tavalla.Prior to the next generation of tension pulse, the auxiliary valve channel 22 engages through a groove 8c of the coupling member 8a to a channel 15 and further through auxiliary valve channel 23a to a discharge channel 9. As a result, the pressure in the a 8b.

Kytkinelimen 8a liikkuessa edelleen nuolen A suuntaan kytkeytyy 25 painenesteen paine kanavasta 7 aukon 8b kautta vaikuttamaan välitysmän-tään 4 ja jännityspulssi muodostuu.The switch member 8a moves further in the direction of arrow A, the pressure switch 25 of the liquid pressure in the channel 7 through opening 8b to affect välitysmän-4 and a stress pulse is formed.

o Fig. 8aja 8b esittävät edelleen ratkaisua, missä mäntä 4 on integroi-Figures 8 and 8b further show a solution where the piston 4 is integrated

CMCM

± tu sinänsä tunnetun poraniskan kanssa. Tätä poraniskaa vastaavaa osaa ^ männästä 4 on merkitty numerolla 4a. Osa 4a on varustettu ei esitetyllä sinän- ° 30 sä tunnetulla kierteellä, johon työkalu 5 on kierretty kiinni. Osa 4a voi myös olla | varustettu hammastuksella tai muulla sopivalla varustuksella sen ja sitä kautta cd työkalun 5 pyörittämiseksi sinänsä tunnetulla, ei esitetyllä pyöritysmoottorilla.± with a well-known drill bit. The part of piston 4 corresponding to this drill bit is denoted by 4a. The part 4a is provided with a thread not known to you in which the tool 5 is screwed in, not shown. Section 4a may also be | provided with a toothed or other suitable arrangement therewith, and therewith a cd for rotating the tool 5 with a rotating motor known per se, not shown.

$ Osa 4a tulee poraniskaa vastaavasti ulos iskulaitteen rungon 2 etupäästä niin, § että työkalu on helppo kiertää kiinni ja vastaavasti irti.Part 4a comes out of the front end of the impactor body 2 correspondingly to the drill bit, so that the tool can be easily screwed in and out respectively.

^ 35 Keksintöä on edellä esitetty selityksessä ja piirustuksissa vain esi merkin omaisesti, eikä sitä ole millään tavalla rajoitettu siihen. Erilaiset toteu- 12 tusmuotojen yksityiskohdat voidaan toteuttaa eri tavoin ja niitä voidaan yhdistellä keskenään. Niinpä eri kuvioissa Fig. 1 - Fig. 3b ja Fig. 5a - 6b olevia yksityiskohtia voidaan yhdistellä toistensa kanssa eri tavoin toteuttavan käytännön sovellutuksena tarpeen mukaisesti. Ohjausventtiilin 8 kytkinelimen 8a pyöritys 5 tai edestakainen liike voi olla toteutettu millä tahansa sinänsä tunnetulla tavalla mekaanisesti, sähköisesti, pneumaattisesti tai hydraulisesti. Vaikka pyörivällä kytkinelimellä 8a ohjausventtiili on esimerkin omaisesti esitetty muodossa, jossa siinä on sylinterimäinen venttiiliosa, on se vastaavalla tavalla toteutettavissa myös kiekkomaisena, kartiomaisena tai muussa vastaavassa muodossa. 10 Edelleen ohjausventtiilin kytkinelimen 8a läpi kulkevien aukkojen sijaan voidaan käyttää myös kytkinelimeen 8a muodostettuja uramaisia kanavia. Pai-nenesteen syöttö- ja poistokanavien ei tarvitse myöskään olla kytkinelimen vastakkaisilla puolilla, kunhan ne ovat eri kohdissa. Sulkuelin voi olla poikkipinnaltaan myös venttiilitilan poikkipintaa pienempi, jolloin sen sulkemiskyky 15 perustuu esim. kuvien fig. 6a ja 6b mukaisella tavalla yhteistoimintaan vastin-pinnan kanssa.The invention has been described above in the specification and drawings by way of example only and is not limited thereto. The various details of the embodiments may be implemented in different ways and may be combined with each other. Accordingly, the details in the various figures 1 through 3b and 5a to 6b can be combined with one another in a different practical implementation as needed. The rotation 5 or the reciprocating movement of the switching member 8a of the control valve 8 may be performed in any manner known per se, mechanically, electrically, pneumatically or hydraulically. Although the control valve by the rotary coupling member 8a is exemplified in a form having a cylindrical valve member, it can likewise be realized in the form of a disk, conical or other similar form. Instead of the openings passing through the control valve switch member 8a, grooved channels formed in the switch member 8a may also be used. Also, the pressurized fluid supply and discharge channels need not be on opposite sides of the switch member as long as they are at different positions. The closure member may also be smaller in cross-sectional area of the valve space, whereby its closure capacity 15 is based e.g. 6a and 6b in cooperation with the counter surface.

o δo δ

CMCM

COC/O

oo

XX

cccc

CLCL

COC/O

00 in O) o o00 in O) o o

CMCM

Claims (9)

1. Slaganordning, i vilken kan monteras ett i sin längdriktning i för-hällande till slaganordningens (1) stomme rörligt verktyg (5) och vilken slaganordning (1) omfattar en arbetskammare (3) och en däri i verktygets (5) axial-5 riktning rörligt monterad förmedlingskolv (4) för att pressa verktyget (5) med ett tryck hos en tryckvätska som verkar plötsligt pä förmedlingskolven (4) samman i dess längdriktning, sä att i verktyget (5) uppstär en spänningspuls i dess längdriktning, som framskrider genom verktyget till ett material som ska kros-sas, tillförsel- och avledningskanaler (7, 9) för att leda tryckvätska till och bort 10 frän slaganordningen (1) och en styrventil (8) med ett rörligt monterat kopp-lingsorgan (8a), som uppvisar ätminstone en kanal för att koppia nämnda tillförsel- och avledningskanaler (7, 9) turvis att leda tryckvätska frän matarkana-len (7) utmed ätminstone en tryckvätskekanal för att verka pä förmedlingskolven (4) och pä motsvarande sätt släppa tryckvätska som verkat pä förmed-15 lingskolven (4) bort frän slaganordningen (1), k ä n n e t e c k n a d av att den omfattar i var och en tryckvätskekanal mellan styrventilen (8) och förmedlingskolven (4) ett i tryckvätskekanalen beläget med tryckvätskans strömning rörligt monterat spärrorgan (14) och att den uppvisar en mekanisk begränsare för att begränsa vart och 20 ett spärrorgans (14) rörelsesträcka mot förmedlingskolven, sä att dä spärror-ganet (14) stannar vid begränsaren, stoppar det samtidigt strömmen av tryckvätska däri i tryckvätskekanalen frän styrventilen (8) mot förmedlingskolven (4), sä att förmedlingskolvens (4) rörelse mot verktyget (5) stannar innan kopp-lingsorganet (8a) stänger tryckförbindelsen mellan matarkanalen (7) och tryck- 25 källan. oA percussion device in which a longitudinal movable tool (5) of the percussion device (1) can be mounted in its longitudinal direction and the percussion device (1) comprises a working chamber (3) and a shaft therein in the tool (5). direction movably mounted intermediary piston (4) to compress the tool (5) with a pressure of a pressure fluid acting suddenly on the intermediary piston (4) together in its longitudinal direction, so that in the tool (5) a voltage pulse in its longitudinal direction, which progresses through the tool for a material to be crushed, supply and discharge channels (7, 9) for conducting pressure fluid to and away from the impact device (1) and a control valve (8) with a movably mounted coupling means (8a), which at least one duct for coupling said supply and discharge ducts (7, 9) alternately conducts pressure fluid from the feeder duct (7) along at least one pressure fluid duct to act on the conveyor piston (4) and correspondingly One way of releasing pressurized fluid acting on the conveyor piston (4) from the impactor (1), characterized in that it comprises in each pressurized fluid duct between the control valve (8) and the mediator piston (4) located in the pressurized fluid duct. movably mounted locking member (14) and having a mechanical limiter for limiting each movement of a locking member (14) against the mediator piston, so that when the locking member (14) stops at the limiter, it simultaneously stops the flow of pressure fluid therein in the pressure fluid. from the control valve (8) to the intermediate piston (4), so that movement of the intermediary piston (4) to the tool (5) stops before the coupling means (8a) closes the pressure connection between the feeder duct (7) and the pressure source. O 2. Slaganordning enligt patentkrav 1,kännetecknad av att ^ spärrorganets/-organens (14) rörelse är begränsad sä att förmedlingskolvens v (4) rörelse mot verktyget (5) stoppas väsentligen i samma ögonblick som styr- 00 o ventilen (8) är helt öppen. ir 30The impact device according to claim 1, characterized in that the movement of the locking member (s) (14) is limited so that the movement of the mediator piston (4) towards the tool (5) is stopped substantially at the same moment as the control valve (8) is completely open. ir 30 3. Slaganordning enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad ^ av att begränsaren är en i spärrorganets (14) rörelseriktning pä förmedlings- cö kolvens (4) sida belägen begränsaryta, mot vilken spärrorganet (14) skuffas o genom tryckvätskans inverkan. oThe impact device according to claim 1 or 2, characterized in that the limiter is a limiting surface located in the direction of movement of the locking member (14) on the side of the intermediate-piston (4), against which the locking member (14) is disappointed by the influence of the pressure fluid. O ^ 4. Slaganordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att 35 begränsarytan tillsammans med spärrorganet (14) stänger strömmen av tryckvätska mot förmedlingskolven (4). 174. The impact device according to claim 3, characterized in that the limiting surface together with the locking means (14) shuts off the flow of pressurized liquid towards the intermediary piston (4). 17 5. Slaganordning enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad avatt spärrorganet (14) uppvisar pä förmedlingskolvens (4) sida ett utspräng (14a), sä att dä spärrorganet (14) är i sitt bakersta läge, finns det ett spelrum mellan utspränget (14a) och ytan invid spärrorganet (14) 5 pä förmedlingskolvens (4) sida, att ytan pä förmedlingskolvens (4) sida pä motsvarande ställe uppvisar en fördjupning (3c) väsentligen med formen och storleken av ett utspräng (14a), i vilken utspränget (14a) ryms, och att spärrorganet (14) uppvisar en genom det ledande och invid utspränget (14a) utmyn-nande kanal, längs vilken tryckvätskan kommer ät att strömma tili arbetskam-10 maren (3) och pä motsvarande sätt tillbaka frän arbetskammaren, när utspränget (14a) är utanförfördjupningen (3c).5. Impact device according to any of the preceding claims, characterized in that the locking member (14) has a protrusion (14a) on the side of the intermediate piston (4), so that where the locking member (14) is in its rearmost position, there is a clearance between the protrusion (14a). ) and the surface adjacent the locking member (14) on the side of the mediator piston (4), the surface of the mediator piston (4) at the corresponding location having a depression (3c) substantially with the shape and size of a protrusion (14a), in which the protrusion (14a) ), and that the locking member (14) has a channel extending through the conductive and adjacent the burst (14a), along which the pressurized liquid will flow into the working chamber (3) and, correspondingly, back from the working chamber, when the burst (14a) is the outside depression (3c). 6. Slaganordning enligt nägot av patentkraven 1-4, kännetecknad av att spärrorganet (14) är sfäriskt.The impact device according to any of claims 1-4, characterized in that the locking means (14) is spherical. 7. Slaganordning enligt nägot av de föregäende patentkraven, 15 kännetecknad av att den uppvisar en kontrastventil (21) och pä spärr- organets (14) rörelsesträcka finns ätminstone en öppning, som stär i förbindel-se med kontrastventilen (21), sä att dä spärrorganet (14) är i sitt främsta läge, stär tryckvätskekanalen som kommer frän styrventilen (8) via ätminstone en öppning i förbindelse med kontrastventilen (21), och dä spärrorganet (14) är i 20 sitt bakersta läge, stär arbetskammaren (3) via ätminstone en öppning i förbindelse med kontrastventilen (21), och att pä kontrastventilen (21) och ventilor-ganet verkar under slaganordningens (1) funktion slaganordningens (1) drift-tryck, som skuffar ventilorganet att stänga strömmen av tryckvätska frän arbetskammaren (3) och pä motsvarande sätt frän tryckvätskekanalen som 25 kommer frän styrventilen (8), dä deras tryck är högst lika stort som drifttrycket.The impact device according to any one of the preceding claims, characterized in that it has a contrast valve (21) and on the movement distance of the locking means (14) there is at least one opening which interferes with the contrast valve (21), so that the the locking member (14) is in its prime position, the pressure fluid channel coming from the control valve (8) through the at least one opening communicates with the contrast valve (21), and where the locking member (14) is in its rearmost position, the working chamber (3) having at least one opening in communication with the contrast valve (21), and that on the contrast valve (21) and the valve member acts under the operating pressure of the impact device (1), the impact pressure of the impact device (1), which disables the valve means to shut off the flow of pressure fluid from the working chamber (3) and correspondingly from the pressure fluid duct coming from the control valve (8), where their pressure is at most equal to the operating pressure. 8. Slaganordning enligt nägot av de föregäende patentkraven, o kännetecknad av att tillförsel- och avledningskanalerna (7, 9) är kopp- ± lade att leda tryckvätska tili och bort frän koppiingsorganet (8a) och att kopp- ^ lingsorganet (8a) uppvisar ätminstone en kanal för koppling av tillförsel- och ° 30 avledningskanalerna (7, 9) turvis att leda tryckvätska frän tillförselkanalen (7) £ längs ätminstone en tryckvätskekanal att verka pä förmedlingskolven (4) och cd pä motsvarande sätt leda tryckvätska som verkat pä förmedlingskolven (4) frän slaganordningen (1) bort via koppi ingsorganet (8a). σ>8. Impact device according to any of the preceding claims, characterized in that the supply and discharge channels (7, 9) are coupled to direct pressure fluid into and away from the coupling means (8a) and that the coupling means (8a) exhibit at least a channel for coupling the supply and discharge channels (7, 9) in turn to conduct pressure fluid from the supply channel (7) along at least one pressure fluid channel to act on the conveyor piston (4) and CD correspondingly to conduct pressure liquid acting on the supply piston (4). ) away from the striking device (1) via the coupling means (8a). σ> § 9. Slaganordning enligt nägot av patentkraven 1-7, känne- ^ 35 t e c k n a d av att tillförselkanalen (7) är kopplad att leda tryckvätska tili kopp- lingsorganet (8a), att den uppvisar en separat hjälpventil (23), som kan kopp- 18 las att leda tryckvätska som verkat pä förmedlingskolven (4) frän slaganord-ningen (1) tili avledningskanalen (9), att koppiingsorganet (8a) uppvisar ätmin-stone en kanal för koppling av tillförselkanalen (7) att turvis leda tryckvätska frän tillförselkanalen (7) längs ätminstone en tryckvätskekanal att verka pä 5 förmedlingskolven (4) och pä motsvarande sätt ätminstone en kanal, via vilken den trycksatta tryckvätskan kommer ät att verka pä hjälpventilen (23), sä att den öppnar förbindelsen tili avledningskanalen (9) för att släppa tryckvätska som verkat pä förmedlingskolven (4) bort via hjälpventilen (23). o δ (M oo o X en CL CD δ m σ> o o cvSection 9. Impact device according to any of claims 1-7, characterized in that the supply duct (7) is coupled to supply pressure fluid to the coupling means (8a), that it has a separate auxiliary valve (23) capable of coupling. 18 is directed to conduct pressure fluid acting on the conveyor piston (4) from the percussion device (1) to the discharge duct (9), that the coupling means (8a) has at least one channel for coupling the supply duct (7) to alternately conduct pressure liquid from the supply duct ( 7) along at least one pressure fluid channel to act on the mediation piston (4) and correspondingly at least one channel through which the pressurized pressure fluid will act on the auxiliary valve (23) to open the connection to the discharge channel (9) to release pressure fluid acting on the intermediate piston (4) away via the auxiliary valve (23). o δ (M oo o X and CL CD δ m σ> o o cv
FI20095316A 2009-03-26 2009-03-26 Type of device FI121533B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20095316A FI121533B (en) 2009-03-26 2009-03-26 Type of device
PCT/FI2010/050230 WO2010109072A1 (en) 2009-03-26 2010-03-24 Percussion device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20095316 2009-03-26
FI20095316A FI121533B (en) 2009-03-26 2009-03-26 Type of device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20095316A0 FI20095316A0 (en) 2009-03-26
FI20095316A FI20095316A (en) 2010-09-27
FI121533B true FI121533B (en) 2010-12-31

Family

ID=40510312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20095316A FI121533B (en) 2009-03-26 2009-03-26 Type of device

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI121533B (en)
WO (1) WO2010109072A1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI116513B (en) * 2003-02-21 2005-12-15 Sandvik Tamrock Oy Type of device
FI121218B (en) * 2003-07-07 2010-08-31 Sandvik Mining & Constr Oy Method for providing a voltage pulse to a tool and pressure fluid driven impact device

Also Published As

Publication number Publication date
FI20095316A (en) 2010-09-27
FI20095316A0 (en) 2009-03-26
WO2010109072A1 (en) 2010-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI123634B (en) Mining equipment, protective valve and method for using mining equipment
US7290622B2 (en) Impact device with a rotable control valve
KR101083615B1 (en) Control valve in a percussion device and a method comprising a closed pressure space at the end position of the piston
CA2756612C (en) Sealing arrangement in rotating control valve of pressure fluid-operated percussion device
AU2004213191A2 (en) Control valve and a method of a percussion device comprising two parallel inlet channels
CN103459094B (en) Hydraulic pressure valveless beater mechanism, relief valve, rock drill, rock drilling machine and method
KR101230735B1 (en) Method for controlling pressure fluid operated percussion device, and percussion device
FI121533B (en) Type of device
FI124781B (en) Type of device
JP2006153113A (en) Valve built-in type hydraulic cylinder

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed