FI123189B - Kallionrikkomislaitteen iskulaite ja menetelmä iskulaitteen ohjaamiseksi - Google Patents

Description

Kallionrikkomislaitteen iskulaite ja menetelmä iskulaitteen ohjaamiseksi

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on paineväliainetoiminen kallionrikkomislait-5 teen iskulaite, jolla voidaan antaa iskupulsseja kalliota rikkovalle työkalulle. Iskulaite käsittää iskumännän, jonka työpainepinnoille johdetaan vaikuttamaan paineväliaine, jolloin iskumäntä liikkuu edestakaisin iskusuunnassa ja paluu-suunnassa. Iskumännän työkiertoa ohjataan ohjausventtiilillä, jolla on asennot paineväliaineen ohjaamiseksi vaikuttamaan iskumännän työpainepinnoille ja 10 niiltä pois. Ohjausventtiili on holkkimainen kappale iskumännän ympärillä.

Edelleen keksinnön kohteena on menetelmä hydraulisen iskulaitteen iskumännän työkierron ohjaamiseksi.

Keksinnön alaa on kuvattu tarkemmin hakemuksen itsenäisten patenttivaatimusten johdannoissa.

15 Kallionrikkomiseen tarkoitetuissa iskulaitteissa on iskumäntä, joka liikkuu edestakaisin ja iskee iskumännän etupuolella sijaitsevaan työkaluun tai välikappaleeseen. Hydraulisissa iskulaitteissa on tyypillisesti ohjausventtiili, joka ohjaa painenestevirtauksia iskumännän työpainepinnoille ja niiltä pois ohjaten siten iskumännän edestakaista liikettä eli työkiertoa. Ohjausventtiilin 20 asemaa muutetaan suhteessa iskumännän asemaan johtamalla painevä-liainetta ohjauspainekanavia pitkin venttiilin työpainepinnoille. Iskumännässä olevat olakkeet syrjäyttävät venttiilin siirtämisessä tarvittavan paineväliainevir-tauksen. On havaittu, että ohjausventtiilin ohjaamisessa tarvitaan hetkellisesti suuri määrä painenestettä ja että vuotovirtaukset iskumännän olakkeiden yli 25 ovat suuret. Näiden seikkojen vuoksi perinteisten iskulaitteiden hyötysuhde on ^ riittämätön.

o

CM

° Keksinnön lyhyt selostus i Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja x parannettu kallionrikkomislaitteen iskulaite sekä menetelmä sen työkierron oh- 30 jäämiseksi.

o [g Keksinnön mukaiselle iskulaitteelle on tunnusomaista se, että isku-

LO

>- laite käsittää ensimmäisen impulssithan iskusuunnassa ja toisen impulssithan ° paluusuunnassa; ja että iskumännässä on impulssisärmät molemmissa liike suunnissa, jolloin ohjausventtiilille annetaan vaihtoliikkeen alkusysäys sen mo-35 lemmissa ääriasennoissa.

2

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että muodostetaan painepulssit iskusuuntaisessa impulssitilassa ja paluusuuntai-sessa impulssitilassa; ja käytetään painepulsseja ohjausventtiilin aseman vaihtamiseen sen molemmista ääriasemista.

5 Ajatuksena on, että iskumännän asema tunnistetaan molemmissa liikesuunnissa, eli iskusuunnassa ja paluusuunnassa, impulssitiloissa muodostuvien painepulssien avulla. Painepulssi antaa holkkimaiselle ohjausventtiilille sen kummassakin ääriasemassa alkusysäyksen, eli Hipaisee venttiilin asennon muutoksen. Edelleen on iskumännässä iskusuuntainen impulssisärmä ja palo luusuuntainen impulssisärmä, jotka sulkevat paineyhteyden impulssitilasta, minkä seurauksena impulssitilasta tulee hetkellisesti suljettu paineilla ja muodostuu painepulssi. Painepulssi vaikuttaa ohjausventtiilin yhteen tai useampaan painepintaan, joka sijaitsee impulssitilassa.

Eräänä etuna on, että esitetty ratkaisu mahdollistaa yksinkertaisen 15 ja kestävän rakenteen iskumännän aseman tunnistamiseksi sekä isku- että paluusuunnassa. Painepulssia käytetään ohjausventtiilin aseman muutoksen alkuunpanoon. Enää ei ole tarpeen ohjata iskumännän olakkeiden avulla suuria painenestetilavuuksia ohjausventtiilin siirtämiseksi. Hyötysuhdetta voidaan parantaa, koska vuotovirtauksia iskumännän särmien ohi voidaan vähentää. 20 Iskumännän särmävuoto tai helmavuoto on merkittävä yksittäinen vuoto perinteisissä iskulaitteissa. Myös ohjausventtiilin vuotoja voidaan vähentää. Edelleen kun venttiilin painepinnat sijaitsevat impulssitilassa, ei tarvita mitään pitkiä kanavia painepulssien välittämiseksi. Painehäviöt voivat siten olla vähäiset. Vielä mahdollistaa rakenne iskulaitteen ominaisuuksien muuttamisen suhteelli-25 sen helposti ohjausventtiiliä vaihtamalla.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että iskumännän ulko- 5 kehällä on yksi impulssiolake, joka sijaitsee ohjausventtiilin kohdalla. Impuls es ^ siolakkeessa on iskusuuntainen impulssisärmä ja paluusuuntainen impuls- v sisärmä. Edelleen on ohjausventtiilin sisäkehällä ainakin yksi vastaolake, joka 30 rajaa impulssitilaa aksiaalisuunnassa. Kun impulssisärmä tulee iskumännän | liikkuessa vastaolakkeen kohdalle, impulssitila sulkeutuu ja muodostuu paine- o pulssi, m [g Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että ohjausventtiilin si- ^ säkehällä on kaksi vastaolaketta sovitettuna aksiaalisen etäisyyden päähän 00 35 toisistaan. Tällaisen sovellutuksen etuna on se, että iskunpituus voi olla suu rempi kuin ratkaisussa, jossa on vain yksi vastaolake. Kahden vastaolakkeen 3 välisen aksiaalisen etäisyyden mitoituksella voidaan siis vaikuttaa iskumännän iskunpituuteen.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että iskumännän ulkokehällä on kaksi impulssiolaketta, nimittäin iskusuuntainen impulssiolake ja 5 paluusuuntainen impulssiolake. Nämä olakkeet sijaitsevat ohjausventtiilin kohdalla aksiaalisen etäisyyden päässä toisistaan. Kumpikin impulssiolake käsittää impulssisärmän. Ohjausventtiilin sisäkehällä on ainakin yksi vastaolake, joka rajaa impulssitilaa aksiaalisuunnassa ja muodostaa yhdessä impuls-siolakkeen kanssa impulssitilasta suljetun tilan.

10 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että ohjausventtiilin ul kokehällä on pito-olake, jonka painepintoihin voidaan vaikuttaa pitopaineella. Pitopaine aikaansaa pitopinnassa pitovoiman, joka pitää venttiilin ääriasemas-saan. Lisäksi pitopaine ja pitopinta voivat osallistua ohjausventtiilin siirtämiseen painepulssilla aikaansaadun alkusysäyksen jälkeen. Pitopaine voi olla 15 normaali iskupiirin paine.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että painepulssin vaikutus ohjausventtiiliin lakkaa viimeistään ohjausventtiilin saavutettua uuden ää-riasemansa. Ohjausventtiilin vaihtoliike aktivoi pitovoiman iskumännän lii-keasemasta riippumatta, joka pitovoima pitää ohjausventtiilin uudessa ää-20 riasemassa seuraavaan vaihtohetkeen saakka.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että painepulssin muodostamiseksi on iskumäntä varustettu kapealla impulssiolakkeella ja edelleen on ohjausventtiili varustettu ainakin yhdellä kapealla vastaolakkeella. Kun iskumäntä liikkuu kohti sen vaihtoasemaa, ohittaa impulssiolake vastaolakkeen, 25 jolloin muodostuu suljettu painetila, joka ’’avautuu” kun iskumäntä jatkaa liiket-tään ja impulssiolake siirtyy pois vastaolakkeen kohdalta, o Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että impulssiolake ja

CM

vastaolake eivät ohita toisiaan, vaan asettuvat kohdakkoin. Kun tällöin muo- ^ dostuu painepulssi, ohjausventtiili vaihtaa asemaansa, minkä seurauksena ^ 30 iskumäntä vaihtaa liikesuuntansa.

| Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että iskulaite käsittää o yhden tai useamman käynnistysventtiilin tai käynnistyspiirin. Käynnistysventtii-

LO

Iin avulla voidaan pakko-ohjata ohjausventtiili ennalta määrättyyn ääriasentoon ^ iskulaitteen uuden työkierron aloittamista varten. Myös iskumäntä voidaan ™ 35 pakko-ohjata käynnistysventtiilin avulla ennalta määritettyyn asentoon käynnis tystä varten.

4

Kuvioiden lyhyt selostus

Eräitä sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa 5 kuvio 1 esittää kaavamaisesti ja sivulta päin nähtynä erästä kallion- porauslaitetta, jossa voidaan hyödyntää esitettyjä iskulaitteita, kuvio 2 esittää kaavamaisesti ja sivulta päin nähtynä erästä kallion-porausyksikköä, jossa voidaan hyödyntää esitettyjä iskulaitteita, kuvio 3 esittää kaavamaisesti ja sivulta päin nähtynä erästä kaivu-10 konetta, joka on varustettu rikotusvasaralla, jossa voidaan hyödyntää esitettyjä iskulaitteita, kuvio 4 esittää yksinkertaistetusti iskulaitteen ohjaukseen liittyviä vaiheita ja piirteitä, kuvio 5a esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna iskulaitteen erästä 15 perusrakennetta, jossa ohjausventtiili on varustettu yhdellä sisäpuolisella vas-taolakkeella ja iskumännän ulkokehällä on yksi impulssiolake, kuvio 5b esittää kaavamaisesti yksityiskohtaa kuvion 5a rakenteesta sekä pitopiiriin liittyviä painepintoja, kuvio 6 esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna erästä vaihtoehtoista 20 ohjausventtiiliä ja sen pitopiiriin liittyviä piirteitä, kuvio 7 esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna iskulaitteen erästä sovellutusta, jossa ohjausventtiili on varustettu kahdella sisäpuolisella vasta-olakkeella ja iskumännässä on yksi impulssiolake, kuvio 8 esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna erästä ohjausventtii-25 Iin sovellutusta ja sen pitopiiriin liittyviä piirteitä,

CVJ

£ kuvio 9 esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna erästä iskulaitetta, ^ jossa iskumäntä on varustettu kahdella impulssiolakkeella sekä kanavalla, jon- o V ka sulkeminen mahdollistaa painepulssin muodostumisen, ^ kuvio 10 esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna erästä iskulaitetta, | 30 jossa iskumäntä on varustettu kahdella impulssiolakkeella ja jossa iskulaitteen rungossa on kanava, jonka iskumäntä sulkee ja mahdollistaa painepulssin to muodostumisen,

LO

kuvio 11 esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna erästä iskulaitetta, o ^ jossa ohjausventtiili ohjaa myös iskumännän etutilassa vaikuttavaa painevä- 35 Naineita takatilan lisäksi, ja 5 kuvio 12 esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna erästä iskulaitetta, jossa iskusuuntainen impulssitila on iskumännän ja rungon välissä, ja jossa paluusuuntainen impulssitila on iskumännän ja ohjausventtiilin välissä.

Kuvioissa eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden vuoksi yksin-5 kertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.

Eräiden sovellutusten yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 on esitetty eräs kallionporauslaite 1, joka käsittää liikuteltavan alustan 2, johon on sovitettu yksi tai useampi porauspuomi 3. Poraus-10 puomiin 3 on sovitettu kallionporausyksikkö 4, joka käsittää syöttöpalkin 5, syöttöpalkille 5 sovitetun kallioporakoneen 6 sekä syöttölaitteen 7, jolla kallio-porakonetta 6 voidaan liikuttaa syöttöpalkilla 5 iskusuunnassa Aja paluusuun-nassa B. Kallionporausyksiköllä 4 voidaan porata porareikiä kallion louhimista varten tai sillä voidaan porata porareikiä esimerkiksi kallioon asetettavia lujittei-15 ta varten.

Kuviossa 2 on esitetty eräs kallionporausyksikkö 4, joka käsittää kallioporakoneen 6, jonka poraniskaan 8 on kiinnitetty poraustyökalu 9, jonka uloimmassa päässä on porakruunu 10. Kallioporakone 6 käsittää iskulaitteen 11, jolla annetaan iskupulsseja poraniskalle 8, joka välittää iskupulssit poraus-20 työkalun 9 avulla porattavaan kiveen 12. Samalla kallioporakonetta 6 syötetään syöttölaitteen 7 avulla kohti kalliota, jolloin porakruunussa 10 olevat terä-palat rikkovat kiveä ja muodostuu porareikä 13. Tyypillisesti kallioporakone 6 käsittää myös pyörityslaitteen 14, jolla poraniskaa 8 ja siihen kytkettyä poraus-työkalua 9 voidaan kääntää pituusakselinsa ympäri. Kallioporakone 6 käsittää 25 rungon 15, joka voi olla kiinnitetty kelkkaan 16, joka on sovitettu syöttöpalkin 5

CVJ

£ tukemaksi. Kallioporakoneen rungossa 15 voi olla tila, johon iskulaite 11 ja sii- ^ hen kuuluvat komponentit ovat sovitetut, o V Kuvio 3 esittää erästä kaivukonetta 17, jossa on liikuteltava alusta 2 ^ ja jonka puomi 3 on varustettu rikotusvasaralla 18. Rikotusvasaraa 18 voidaan ir 30 käyttää mm. kivilohkareiden, kallion, maankuoren ja vastaavan rikkomiseen.

CL

Rikotusvasara 18 käsittää rungon 19, jonka sisään on sovitettu iskulaite 11, tn jolla voidaan antaa iskupulsseja työkalulle 20, joka iskupulssien vaikutuksesta tunkeutuu rikottavaan materiaaliin 12 ja saa sen rikkoutumaan, o ^ Seuraavissa kuvioissa 4-12 esitettäviä iskulaitteita, niiden erilaisia 35 sovellutuksia ja piirteiden yhdistelmiä voidaan käyttää edellä kuvatun kaltaisissa kallionporakoneissa ja rikotusvasaroissa iskulaitteena.

6

Kuviossa 4 on havainnollistettu iskulaitteen toimintaan liittyviä vaiheita. Iskulaite käynnistetään johtamalla sille pumpulta tai vastaavasta paine-lähteestä hydraulipaine paineväliainekanavia pitkin. Iskulaite voi olla varustettu yhdellä tai useammalla käynnistysventtiilillä, jolla ohjataan pakotetusti ohjaus-5 venttiili ja iskumäntä ennalta määrättyyn asentoon iskulaitteen käynnistystä varten. Iskulaitteen iskumännän työpainepinnoilla vaikuttava paine saa isku-männän tekemään työkiertonsa mukaisesti edestakaista liikettä. Ohjausventtiili ohjaa painenesteen syöttöä painepinnoille niin, että iskumännän liike muuttuu iskusuunnan ja paluusuunnan välillä. Iskumännän ulkokehällä oleva impuls-10 siolake tai vastaava, ja ohjausventtiilin sisäkehällä oleva vastaolake rajaavat iskumännän ja ohjausventtiilin väliin impulssitilat iskumännän molemmissa liikesuunnissa, eli iskusuunnassa ja paluusuunnassa. Edelleen on iskumännäs-sä impulssisärmät molemmissa liikesuunnissa. Impulssisärmät sulkevat pai-neyhteyden impulssitiloista kun iskumäntä lähestyy ääriasemiaan. Paineyhtey-15 den sulkeminen aiheuttaa äkillisen paineen nousun, eli painepulssin sulkeutuvassa impulssitilassa. Tämä painepulssi vaikuttaa ohjausventtiilin painepintoi-hin, jotka ovat impulssitiloissa. Kun painepulssi vaikuttaa ohjausventtiilin pai-nepintaan, muodostuu aksiaalisuuntainen voimavaikutus, joka antaa ohjaus-venttiilille alkusysäyksen kohti sen vastakkaista ääriasemaa, eli painepulssi 20 panee alulle ohjausventtiilin vaihtoliikkeen. Ohjausventtiili voi vaihtaa asemansa painepulssin vaikutuksen alaisena tai ohjausventtiilin painepintoihin voidaan kohdistaa sen alkuliikkeen jälkeen myös muita paineita, jotka siirtävät venttiilin loppuun uuteen ääriasemaansa. Ohjausventtiiliin vaikuttaa sen ääriasemissa pitopaine, joka muodostaa painepinnoissa pitovoimat, jotka pitävät venttiilin 25 paikoillaan sen kummassakin ääriasemassa. Painepulssin avulla horjutetaan ohjausventtiiliä sen ääriasemassa niin, että se pitovoiman vaikutuksesta huo-5 limatta aloittaa liikkeen kohti vastakkaista ääriasemaansa. Kun venttiili on saa-

CNJ

^ vuttanut uuden asemansa, pysyy se siinä seuraavaan painepulssiin saakka.

v Iskulaite jatkaa toimintaansa niin kauan kun sille johdetaan painenesteen pai- 30 ne.

| Kuviossa 5a on esitetty erään iskulaitteen 11 rakenne. Iskulaite kä- o sittää rungon 21, joka voi olla olennaisesti putkimainen pitkänomainen kappa- [£ le. Edelleen iskulaite käsittää pitkänomaisen iskumännän 22, jonka iskusuun- ^ nan A puoleisessa päässä on iskupinta 23, joka iskee poraniskaan tai suoraan 00 35 työkaluun, kun iskumäntä 22 tekee työkiertonsa mukaisesti edestakaista liiket tä. Iskumäntä 22 käsittää halkaisijaltaan erisuuruisia osuuksia 22a - 22e, joi- 7 loin iskumännässä 22 on työpainepinnat 24 ja 25, joihin voidaan johtaa vaikuttamaan painenesteen paine niin, että iskumäntä liikkuu haluttuun liikesuuntaan. Ensimmäinen työpainepinta 24 on ensimmäisessä työpainetilassa 26, eli ns. etutilassa. Työpainetilaan 26 johdetaan painekanavasta 27 jatkuvasti pai-5 nenesteen paine, jolloin iskumäntään 22 vaikuttaa työkierron aikana koko ajan voima, joka pyrkii siirtämään sitä paluusuuntaan B. Toiset työpainepinnat 25 ovat toisessa työpainetilassa 28, eli ns. takatilassa, joka yhdistetään iskumän-nän iskuliikkeen A aikaansaamiseksi painekanavaan 29, ja joka yhdistetään paluuliikkeen B aikaansaamiseksi tankkikanavaan 30. Painenesteen virtausta 10 työpainetilaan 28 ja sieltä pois ohjataan ohjausventtiilin 31 avulla, joka on pitkänomainen holkkimainen kappale, joka on sovitettu iskumännän 22 ympärille runkoon 21 muodostettuun tilaan. Ohjausventtiili 31 tekee iskulaitteen 11 työkierron aikana aksiaalisuuntaista edestakaista liikettä ääriasemiensa välillä. Kun ohjausventtiili 31 siirtyy paluusuuntaiseen B ohjausasentoonsa, se sulkee 15 painekanavan 29 ja avaa samalla tankkikanavan 30. Vastaavasti, kun ohjaus-venttiili 31 siirtyy vasemman puoleiseen ohjausasentoonsa, se sulkee tankki-kanavan 30 ja avaa painekanavan 29. Toiset työpainepinnat 25 ovat mitoitetut pinta-alaltaan selvästi suuremmaksi kuin ensimmäinen työpainepinta 24, jolloin iskumännän 22 liikkeitä voidaan ohjata muuttamalla toisessa työpainetilassa 20 28 vaikuttavan painenesteen painetta. Ohjausventtiilin 31 aseman vaihto ta pahtuu suhteessa iskumännän 22 asemaan. Seuraavaksi käsitellään tarkemmin sitä, miten ohjausventtiilin 31 avulla ohjataan iskumännän 22 työkiertoa, eli liikettä iskupisteestä takakääntöpisteeseen ja takaisin.

Iskumännän 22 ulkokehällä on impulssiolake 32 ja ohjausventtiilin 25 31 sisäkehällä vastaolake 33. Edelleen muodostuu takatilaan 28 iskusuuntai- nen A ensimmäinen impulssitila 34 ja paluusuuntainen B toinen impulssitila 35, 5 kun iskumäntä 22 lähestyy ääriasemiaan. Tällöin nimittäin impulssiolake 32

CNJ

^ tulee vastaolakkeen 33 kohdalle. Impulssitilat 34 ja 35 ovat rengasmaisia tiloja v iskumännän 22 ja ohjausventtiilin 31 välissä ja niitä rajaavat aksiaalisuunnassa 30 impulssiolake 32 ja vastaolake 33. Impulssiolakkeen 32, vastaolakkeen 33 ja | impulssitilojen 34, 35 tarkoituksena on se, että niiden avulla muodostetaan is- o kumännän 22 ääriasemaa lähestyttäessä painepulssi, jota käytetään ohjaus- m [£ venttiilin 31 aseman muuttamiseen ja siitä seuraten iskumännän 22 liikesuun- ^ nan muuttamiseen, o 00 35 Impulssiolake 32 käsittää aksiaaliset pinnat K1 ja K2, jotka pienen tävät impulssitiloja aksiaalisuunnassa silloin, kun iskumäntä 22 liikkuu niitä 8 kohti. Kun iskumäntä 22 liikkuu paluusuuntaan B päin, niin impulssitilaa 35 pienentää pinnan K2 lisäksi työpainepinta 25. Kuviossa 5a pinta K1 pienentää impulssithan 34 tilavuutta, kun mäntä liikkuu iskusuunnassa A. Edelleen on impulssiolake 32 varustettu iskusuuntaisella impulssisärmällä S1 ja paluusuun-5 täisellä impulssisärmällä S2. Kun impulssisärmä S1 tulee vastaolakkeen 33 kohdalle, sulkee se paineyhteyden Y impulssitilasta 34, minkä jälkeen painevä-liainetta ei pääse enää siirtymään impulssitilasta 34 takatilaan 28. Tällöin impulssitilasta 34 tulee suljettu painetila ja muodostuu painepulssi. Samalla tavoin paluuliikkeen B aikana iskumännässä 22 oleva toinen impulssisärmä S2 10 tulee vastaolakkeen 33 kohdalle ja sulkee paineyhteyden Y, minkä seurauksena toisesta impulssitilasta 35 tulee suljettu painetila ja muodostuu painepulssi.

Iskusuuntainen A painepulssi vaikuttaa ohjausventtiilin 31 etupään painepintaan 36 ja paluusuuntainen B painepulssi vaikuttaa venttiilin takapään painepintaan 37. Painepinnat 36 ja 37 sijaitsevat impulssitiloissa 34 ja 35. Pai-15 nepintojen 36, 37 ja rungon 21 välissä on raot 38, 39, jolloin painepulssi pääsee vaikuttamaan painepintoihin. Painepulssilla voidaan antaa alkuheräte, jolla ohjausventtiilin 31 aseman muutos saadaan alkuun.

Kuviossa 5a ohjausventtiili 31 on siirtyneenä iskusuunnassa A ääriasentoonsa, jossa sen painepintoihin vaikuttavat voimat pitävät sen niin kau-20 an kunnes sen painepintaan 36 vaikuttaa painepulssi, joka saa aikaan alkusysäyksen vaihtaa asentoa paluusuuntaan B päin. Painepulssi siis horjuttaa ohjausventtiilin tasapainoasemaa sen päätyasennoissa. Pitovoimat varmistavat sen, että venttiili on jatkuvasti tahdistettu iskumännän liikkeisiin.

Edelleen on ohjausventtiilin 31 takapäässä venttiilin ulkokehällä 25 painepinta 40, johon vaikuttaa jatkuvasti painekanavan 29 paine. Painepinnat 36, 37, 40 mitoitetaan niin, että ohjausventtiiliin 31 vaikuttaa sen ääriasemissa 5 pitovoimat. Painepintojen mitoitusta käsitellään kuvion 5b yhteydessä tarkem-

CNJ

ό min- T Kuviosta 5a nähdään vielä, että rungon 21 takapäässä voi olla pää- 30 tyholkki 42, joka voi käsittää yhden tai useamman laakerin 43 ja yhden tai use-| ämmän tiivisteen 44. Vastaavasti voi iskusuunnan A puoleisessa etupäässä o olla vastaavan tyyppinen päätyholkki sekä laakeri 45 ja tiivisteet 46. Tiivistei- [£ den 44, 46 ja laakerien 43, 45 väliset osuudet voivat olla yhteydessä vuoto- ^ kanaviin 47 mahdollisten vuotovirtausten johtamiseksi tankkiin T.

00 35 Kuviossa 5b on esitetty painepinnat A1 - A6, jotka vaikuttavat pito- voimien muodostamiseen. Kuten kuviosta havaitaan, on ohjausventtiilissä 31 9 erisuuria painepintoja. Ohjausventtiili 31 ei ole yhteydessä mihinkään erilliseen painekanavaan pitopaineen tuomiseksi, vaan pitovoimien muodostamisessa hyödynnetään takatyötilassa 28 vaikuttavaa painetta. Iskumännän takatyötilas-sa 28 vaihtelee paine työkierron aikana ja tätä painevaihtelua käytetään hy-5 väksi iskusuuntaisen pitovoiman FpA ja paluusuuntaisen pitovoiman FpB muodostamisessa.

Kun ohjausventtiili 31 on kuvion 5b mukaisessa asennossa, on taka-työtila 28 kytkeytyneenä painekanavaan 29, minkä seurauksena ohjausventtii-liin vaikuttaa pitovoima FpA, jonka suuruus voidaan laskea seuraavalla tavalla: 10

FpA = P*(A3+A6-A5-A4-A2) + T*(-A1) = P*(A3-A4-A2) - T*A1 , jossa P on painekanavassa 29 vaikuttava paine, eli iskunpaine, ja jossa T on tankkipaine. Vastaolakkeessa 33 ovat painepinnat A5 ja A6 ovat 15 samansuuruiset.

Kun ohjausventtiili 31 siirtyy painepulssin vaikutuksesta paluusuun-taiseen B ääriasemaansa, vaikuttaa painekanavan 29 paine vain painepintaan A2. Takatyötila 28 on yhdistetty tankkikanavaan 30, jolloin sen paine vaikuttaa painepintoihin A4, A5, A6 ja A3. Edelleen on painepinta A1 jatkuvasti kytketty-20 nä tankkikanavaan 41. Ohjausventtiiliin vaikuttavan pitovoiman FpB suuruus tässä asemassa voidaan laskea seuraavalla tavalla:

FpB = P*A2 + T*(A1 +A4+A5-A6-A3) = P*A2 + T*(A1 +A4-A3) 25 , jolloin pinta-alat A1 ja A2 voidaan määrittää seuraavasti:

CVJ

5 A1 < P/T(A3-A4-A2) ^ A2 > T/P(A3-A1-A4) i 30 Tämän periaatteen mukaisesti voidaan mitoittaa myös myöhemmin | kuvioissa 9 ja 10 esitettyjen ohjausventtiilien painepinnat pitopiiriä varten. Näi- o den sovellutusten etuna on mm. se, että ohjausventtiilin rakenne voi olla huo- m [g mättävän yksinkertainen. Lisäksi ohjausventtiilistä aiheutuvat vuodot voivat olla ^ vähäiset, o 00 35 Kuviossa 6 on esitetty yksityiskohta eräästä toisesta sovellutukses ta, joka vastaa muuten kuvioissa 5a ja 5b esitettyä ratkaisua, mutta jossa oh- 10 jausventtiilin 31 pitopiiri on erilainen. Ohjausventtiilin 31 ulkokehällä on pito-olake 48, jossa on iskusuuntaan A päin vaikuttava pitopinta 49a ja paluusuun-taan B päin vaikuttava pitopinta 49b. Kun ohjausventtiili 31 on kuviossa esitetyssä iskusuuntaisessa ääriasemassa, vaikuttaa pitopintaan 49a pitopaine ka-5 navasta 50a ja pitopinta 49b on yhteydessä tankkikanavaan 51b. Tällöin ohja-usventtiiliin 31 vaikuttaa iskusuuntaan päin pitovoima. Kun venttiili on vastakkaisessa paluusuuntaisessa ohjausasemassa, vaikuttaa pitopintaan 49b pito-paine kanavasta 50b ja pitopinta 49a on yhteydessä tankkikanavaan 51a. Pitopaine voi olla normaali iskunpaine tai se voi olla jokin muu paine. Pitovoimat 10 pitävät venttiilin sen ääriasemissa niin kauan kunnes sen painepintoihin 36, 37 annetaan impulssitilassa 34, 35 muodostuvalla painepulssilla alkusysäys, jonka vaikutuksesta venttiili 31 vaihtaa asentonsa. Kun ohjausventtiili 31 paine-pulssin vaikutuksesta siirtyy kohti vastakkaista ääriasemaa, avautuu paine-kanava 50a, 50b ja paine vaikuttaa pitopintaan 49a, 49b, jolloin pitopaine vai-15 kuttaa myös venttiilin vaihtoliikkeeseen. Näin venttiili ohjaa takatilassa 28 vaikuttavaa painetta avaamalla ja sulkemalla painekanavaa 29 ja tankkikanavaa 30.

Kuviossa 7 on esitetty iskulaitteen 11 eräs sovellutus pysäytetyssä tilassa. Iskulaite käsittää käynnistyspiirin 52, johon voi kuulua kolme kak-20 siasentoista käynnistysventtiiliä 53, 54 ja 55 sekä paineenalennusventtiili 56. Venttiileitä 53, 54 ja 55 käytetään samanaikaisesti käyttöelimellä 57. Kuviossa esitetyssä asennossa käynnistysventtiili 53 ohjaa paineen kanavaa 58 vaikuttamaan ohjausventtiilin 31 käynnistyspintaan 59. Edelleen venttiili 53 kytkee iskunpainekanavan 60 tankkiin. Tällöin ohjausventtiili 31 siirtyy pakko-ohjatusti 25 paluusuuntaiseen B ääriasemaansa. Edelleen ohjataan painelinjasta venttiilien 56, 54 ja 55 avulla tankkikanavaan 30 ja 61 paine, joka on pienempi kuin vent- 5 tiilin 53 läpi johdettu paine. Tankkikanaviin 30 ja 61 johdettua painetta alenne en ^ taan paineenalennusventtiilillä 56 ja tilavuusvirtaa alennetaan venttiilissä 55 v olevalla kuristimella. Käynnistyspiiristä 52 tankkikanaviin 30 ja 61 johdettu pai- 30 ne vaikuttaa takatyötilassa 28 oleviin iskumännän 22 iskusuuntaisiin painepi- | töihin 25, minkä seurauksena iskumäntä siirtyy iskusuunnassa A ääriasen- o toonsa. Iskumännän 22 liike ei kuitenkaan vaikuta ohjausventtiilin 31 asentoon, m [g sillä käynnistyspintaan 59 vaikuttava paine pitää sen paluusuuntaisessa ase- ^ massa. Tällä tavoin on iskumäntä 22 ja ohjausventtiili 31 siirretty ennalta mää- 00 35 riteltyihin asentoihin, jotka ovat esitetyt kuviossa. Iskulaite 11 käynnistetään vaihtamalla käyttöelimen 57 avulla käynnistysventtiilien 53 - 55 asennot, jolloin 11 iskunpainekanavaan 60 syötetään venttiilin 53 avulla paineja tankkikanavat 30 ja 61 kytketään tankkiin venttiilien 54 ja 55 asennon muuttuessa. Venttiili 53 kytkee käynnistyspinnan 59 tankkiin. Pitokanavasta 50 syötetään paine pito-pintaan 49, jolloin ohjausventtiili 31 pysyy paluusuuntaisessa ääriasemassa.

5 Iskunpainekanavan 60 paine vaikuttaa kanavan 27 kautta etutyötilaan 26 ja painepintaan 24. Koska takatyötila 28 on kanavien 30 ja 61 kautta yhteydessä tankkiin, siirtyy iskumäntä 22 paluusuuntaan B päin. Tästä eteenpäin iskulait-teen 11 työkiertoa ohjaa ohjausventtiili 31.

Kuviossa 7 esitetty iskulaite poikkeaa rakenteeltaan jonkin verran 10 aiemmissa kuvioissa esitetyistä sovellutuksista, mutta perusperiaate on siinäkin sama työkierron ohjauksen suhteen. Kuviossa 7 ohjausventtiilin 31 sisäke-hällä on kaksi vastaolaketta 33a ja 33b aksiaalisen etäisyyden päässä toisistaan. Tällainen ohjausventtiili 31 mahdollistaa iskumännälle 22 pidemmän is-kunpituuden kuin ratkaisu, jossa on vain yksi vastaolake, joka osallistuu paine-15 pulssin muodostukseen iskumännän molemmissa vaihtoasemissa. Iskusuun-taisen vastaolakkeen 33a ja paluusuuntaisen vastaolakkeen 33b välissä on kanavat 62 ja 63, joiden kautta paineväliainetta pääsee purkautumaan vasta-olakkeiden 33a, 33b välisestä tilasta. Tällöin paluusuuntainen painepulssi syntyy vain kun impulssisärmä S2 kohtaa vastaolakkeen 33b ja vastaavasti is-20 kusuuntainen painepulssi syntyy vain kun impulssisärmä S1 kohtaa vastaolakkeen 33a. Impulssitilassa 35 muodostuva painepulssi vaikuttaa painepintaan 37, jolloin venttiili 31 siirtyy iskusuuntaan A, minkä seurauksena yhteydet pito-kanavaan 50 ja tankkikanaviin 30, 61 sulkeutuvat ja yhteydet kanaviin 29 ja 50 avautuvat. Tällöin takatyötilassa 28 vaikuttaa iskunpaine, jonka vaikutuksesta 25 iskumäntä 22 aloittaa iskusuuntaisen A liikkeen. Kun iskumännässä oleva im-pulssisärmä S1 tulee vastaolakkeen 33b kohdalle, ei muodostu impulssiolak-o keen 32 iskusuunnan A puolelle suljettua painetilaa, vaan paine voi purkautua

CM

^ aukkoa 62 pitkin kanavaan 50. Vasta sitten, kun impulssisärmä S1 kohtaa vas- T taolakkeen 33a, muodostuu suljettu impulssitila 34 ja painepulssi, joka vaikut- 30 taa painepintaan 36 ja sysää venttiilin 31 paluusuuntaan. Kun venttiili 31 liikah- | taa painepulssin vaikutuksesta kohti paluusuuntaa B, vaikuttaa kanavan 50 o pitopaine pitopintaan 49 ja näin muodostuva voima osallistuu venttiilin 31 Siir in j£ tämiseen kohti ääriasemaa. Käynnistyspinta 59 ei osallistu ohjausventtiilin 31 ^ aseman ohjaamiseen iskulaitteen työkierron aikana.

^ 35 Kun ohjausventtiili 31 on paluusuuntaisessa B ääriasemassa, vai kuttaa siihen paluusuuntainen pitovoima, joka muodostuu kun pitopintaan 49 12 vaikuttaa paine. Iskusuuntaisessa A ääriasemassa vaikuttaa kanavan 29 paine venttiilin 31 koko takapään pinta-alaan. Kuviossa 7 on siten erillisen pitopinnan ja takatilassa olevan painepinnan yhdistelmään perustuva pitojärjestely.

Kuviossa 8 esitetty ohjausventtiili 31 käsittää kuvion 7 tapaan kaksi 5 vastaolaketta 33a, 33b ja kanavat 62, 63 niiden välissä. Edelleen on kuvion 8 mukaisessa ohjausventtiilissä 31 pitopinnat 49a, 49b ja niille johtavat paine-kanavat 50a, 50b sekä tankkikanavat 51a, 51b vastaavalla tavalla kuin kuviossa 6.

Kun kuviossa 8 esitetyssä tilanteessa iskumäntä 22 siirtyy iskusuun-10 taan A päin, tulee impulssiolake S1 vastaolakkeen 33a kohdalle ja sulkee pai-neyhteyden impulssitilasta 34. Tällöin muodostuu painepulssi, joka vaikuttaa impulssitilassa 34 olevaan painepintaan 36. Painepulssin aikaansaama äkillinen voimavaikutus paluusuuntaan B päin voittaa pitopinnan 49a avulla muodostetun pitovoiman, jolloin venttiili 31 liikkuu paluusuuntaan B päin. Tämän 15 seurauksena pitokanava 50a sulkeutuu, tankkikanava 51a avautuu ja edelleen pitokanavasta 50b ohjautuu paine pitopinnalle 49b ja kanavat 51b ja 62 sulkeutuvat. Edelleen avautuu kanavasta 63 yhteys tankkikanavaan 64. Pitopin-nassa 49b muodostuu paluusuuntainen pitovoima, joka pitää venttiilin 31 ääriasemassa siihen saakka kunnes impulssisärmä S2 tulee vastaolakkeen 33b 20 kohdalle. Kun impulssiolake 32 tulee paluusuuntaisen B liikkeen aikana vastaolakkeen 33a kohdalle, ei muodostu suljettua painetilaa impulssiolakkeen 32 paluusuuntaiselle puolelle, sillä paine pääsee purkautumaan kanavasta 63 tankkikanavaan 64.

Kuvioissa 9 ja 10 on esitetty iskulaitteen 11 kaksi eri tilannetta, eli 25 iskumännän 22 keskilinjan yläpuolella iskumäntä liikkuu iskusuuntaan A päin ja keskilinjan alapuolella mäntä liikkuu paluusuuntaan B päin.

5 Kuviossa 9 esitetyn iskulaitteen 11 ohjausventtiili 31 vastaa raken- c\j ^ teeltaan kuviossa 5a esitettyä. Iskumäntä 22 poikkeaa kaikista edellä esitetyis- T tä ratkaisuista, sillä se on varustettu kahdella impulssiolakkeella, nimittäin is- 30 kusuuntaisella A impulssiolakkeella 32a ja paluusuuntaisella B impulssiolak-| keella 32b. Edelleen on iskumännässä 22 yksi tai useampi kanava 65, josta o paineväliaine pääsee siirtymään takatyötilan 28 etuosan ja takaosan välillä.

LO

[g Kun iskumäntä 22 liikkuu iskusuuntaan A päin ja impulssiolake 32b tulee vas- ^ taolakkeen 33 kohdalle, pääsee paineväliaine siirtymään kanavaa 65 pitkin ^ 35 impulssiolakkeen 32b takapuolelle. Vastaavasti, kun iskumäntä 22 liikkuu pa luusuuntaan B päin ja impulssiolake 32a tulee vastaolakkeen 33 kohdalle, 13 pääsee paineväliaine siirtymään kanavaa 65 pitkin olakkeen 32a etupuolelle. Kanavan 65 ansiosta painepulssit muodostuvat vain silloin kuin iskumäntä 22 lähestyy vaihtoasemaansa.

Kuvion 9 ylemmässä tilanteessa iskumäntä 22 on siirtynyt isku-5 suunnassa A niin, että kanava 65 on sulkeutunut ja impulssiolake 32a on tullut vastaolakkeen 33 kohdalle. Tällöin muodostuu suljettu impulssitila 34 ja paine-pulssi, joka vaikuttaa painepintaan 36. Impulssitilasta 34 on paineyhteydet Y1 ja Y1', jotka suljetaan impulssisärmillä S1 ja S1'. Vaihtoehtoisesti voidaan rakenne konstruoida niin, että yksi yhteys suljetaan hetkeä aikaisemmin, jolloin 10 painepulssi muodostuu yhden impulssisärmän S1 tai S1' sulkiessa toisen pai-neyhteyden Y1 tai Y1'. Painepulssin muodostuminen impulssitilassa 35 on vastaavan periaatteen mukainen kuin impulssitilassa 34.

Kuviossa 10 esitetty iskulaite 11 vastaa peruskonstruktioltaan hyvin paljon kuviossa 9 esitettyä iskulaitetta. Erona on se, että iskumännässä 22 ei 15 ole kanavaa 65, vaan vastaavan toiminnon aikaansaava kanava 66 on rungossa 21. Edelleen on iskumännässä 22 urat tai vastaavat osuudet 67, 68, joiden kautta paineväliaine pääsee siirtymään kanavaan 66 ja edelleen taka-työtilan 28 toisen pään puolelle. Kuvioon on merkitty myös painepulssin muodostukseen liittyvät välineet, joiden toiminta vastaa edellisissä kuvioissa esitet-20 tyjä periaatteita.

Kuviossa 11 esitetty iskulaite 11 poikkeaa edellä esitetyistä ainakin siinä, että painetta vaihdellaan takatyötilan 28 lisäksi myös etutyötilassa 26. Ohjausventtiilin 31 avulla avataan ja suljetaan yhteydet painekanavasta 27 ja tankkikanavasta 69. Ohjausventtiilissä 31 on kanavat 70, 71 työtilojen 26, 28 25 kytkemiseksi tankkikanaviin 69, 30. Kuviossa esitetyssä tilanteessa ohjaus-venttiili 31 on iskusuuntaisessa A asemassa, jolloin painekanavasta 29 syöte-5 tään paine takatyötilaan 28 ja etutyötila 26 on kanavan 70 kautta yhteydessä

CNJ

^ tankkikanavaan 69. Tällöin iskumännän 22 pintaan K2 vaikuttaa paine, joka v siirtää mäntää iskusuuntaan A päin. Takatyötilassa 28 vaikuttava paine pitää 30 myös venttiilin 31 iskusuuntaisessa asemassa. Kun mäntä liikkuu iskusuun- | taan A päin, tulee impulssiolake 32a ja siinä oleva impulssisärmä S1 venttiilis- o sä 31 olevan vastaolakkeen 33a kohdalle ja sulkee paineyhteyden Y1, jolloin m [£ muodostuu suljettu impulssitila 34 ja painepulssi. Painepulssi vaikuttaa impuls- ^ sitilassa 34 olevaan painepintaan 36 ja aikaansaa voimavaikutuksen, joka siir- 00 35 tää venttiiliä 31 kohti vastakkaista ääriasemaa. Kun venttiili 31 siirtyy kuviossa oikealle, aukeaa yhteys painekanavasta 27 ja paine vaikuttaa painepintaan 36, 14 jolloin tämä paine siirtää venttiiliä kohti paluusuuntaista B asemaa. Kanava 70 sulkee yhteyden tankkikanavaan 69. Kanava 71 avaa yhteyden takatyötilasta 28 tankkikanavaan 30 ja venttiili 31 sulkee myös painekanavan 29. Tällöin etu-työtilassa 26 vaikuttaa iskunpaine ja takatyötila 28 on tankkipaineessa. Paine 5 vaikuttaa etutyötilassa 26 olevaan painepintaan K1, jolloin iskumäntä 22 liikkuu paluusuuntaan B päin. Kun iskumäntä 22 lähestyy paluusuunnassa vaihto-asemaansa, muodostetaan jälleen painepulssi ja vaihdetaan venttiilin 31 asema edellä kuvatun periaatteen mukaisesti.

Kuviossa 12 on esitetty vielä eräs iskulaite 11, jossa on erilaiset im-10 pulssivälineet iskusuunnassa A ja paluusuunnassa B. Iskusuunnassa A on rengasmainen impulssitila 34 rungon 21 ja iskumännän 22 välissä. Iskumän-nässä on ensimmäinen impulssiolake 32a, jossa on impulssisärmä S1, joka sulkee impulssithan 34. Paluusuuntainen B toinen impulssitila 35 muodostuu rengasmaiseen tilaan iskumännän 22 ja holkkimaisen ohjausventtiilin 31 väliin 15 tässä hakemuksessa kuvattujen periaatteiden mukaisesti. Ohjausventtiilin 31 sisäkehällä on vastaolake 33b ja iskumännän 22 takaosassa on venttiilin 31 kohdalla toinen impulssiolake 32b, jossa on impulssisärmä S2 ja otsapinta K2. Ensimmäinen impulssisärmä S1 sulkee paineyhteyden Y1 impulssitilasta 34 kanavaan 72, jolloin muodostuu painepulssi, joka välitetään rungossa 21 ole-20 vaa impulssikanavaa 73 pitkin venttiilin 31 ulkokehällä olevalle painepinnalle 74. Toisessa impulssitilassa 35 muodostuva painepulssi vaikuttaa suoraan ohjausventtiilin 31 takapinnassa olevaan painepintaan 37. Kuviossa 12 on siten esitetty kahden eri impulssinmuodostusperiaatteen yhdistelmä. Impulssitilat 34, 35 sijaitsevat aksiaalisen etäisyyden päässä toisistaan erillisissä paineti-25 loissa. Ohjausventtiilin 31 painepinnat mitoitetaan niin, että venttiiliin vaikuttaa sen ääriasemissa pitovoimat, esimerkiksi kuviossa 5b esitetyn periaatteen mu-5 kaisesti.

CNJ

^ Kuviossa 12 on esitetty myös käynnistysventtiili 75, jolla ohjausvent- v tiili 31 voidaan pakko-ohjata paluusuuntaiseen B ääriasemaansa ja iskumäntä 30 22 saadaan siirtymään iskusuuntaan A päin. Käy n n i sty s ve ntt i i I i I lä 75 on asen- | not a ja b. Asennossa a paine syötetään käynnistyskanavaa 50 pitkin venttiilin o 31 käynnistyspinnalle 49, jolloin venttiili siirtyy paluusuuntaan B päin. Tällöin m [£ takatyötila 28 on yhteydessä tankkikanavaan 30 ja painekanava 29 on suljet- ^ tuna. Kun käynnistysventtiili 75 siirretään asentoon b, kytkeytyy paine isku- 00 35 painepiiriin 60, jolloin etutyötila 26 paineistuu ja iskumäntä 22 aloittaa pa- 15 luusuuntaisen liikkeen. Sen jälkeen iskumännän työkiertoa ohjataan ohjaus-venttiilin 31 avulla.

Kuvioissa 5a, 5b, 9 ja 10 esitettyyn kanavaan 41 voidaan myös syöttää käynnistyspaine käynnistysventtiilin tai käynnistyspiirin avulla. Iskulait-5 teen normaalin työkierron aikana on kanava 41 kytketty tankkiin.

Ymmärtämisen helpottamiseksi, on tämän hakemuksen kuvioissa merkitty tankkiin yhteydessä olevat kanavat kirjaimella T. Painelinjassa olevat kanavat on merkitty kirjaimella P.

Käytännön syistä kaikkia kuvioiden mukaisia sovellutuksia ei ole se-10 litetty jokaisen kuvion selityksessä yksityiskohtaisesti ja täydellisesti, vaan eri kuvioissa esitettyjä rakenteita ja toimintaperiaatteita voidaan käyttää muissakin kuvioissa esitettyjen sovellutusten ymmärtämiseen.

Iskumännän 22 paluusuuntainen pää voi liikkua tämän hakemuksen kuvioista poiketen painetilassa, esimerkiksi paineakun painetilassa, jolloin 15 iskumännän paluuliike varaa paine-energiaa paineakkuun, joka voidaan käyttää seuraavan iskuliikkeen aikana.

Joihinkin kuvioihin on merkitty viitteellä H pitkä särmä tai helma, jonka keksinnön mukainen konstruktio mahdollistaa. Pitkän tiivistyspinnan ansiosta voivat ohjausventtiilin 31 ja rungon 21 väliset vuodot olla vähäiset. Täl-20 löin iskulaitteen 11 hyötysuhde on hyvä.

Painepulssi on äkillinen, impulssimainen paine, jonka paineen suuruus on peruspainetta suurempi, ja jonka kestoaika on lyhyt. Painepulssilla voi olla suuri paine ja lyhyt vaikutusaika. Tällaisella painepulssilla voidaan kuitenkin aikaansaada muutos vallitsevaan olotilaan, vaikka itse muutoksen suorit-25 tamisessa käytettäisiinkin jotain muuta painetta ja painepintoja.

Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voi-o daan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hake-

CNJ

^ muksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombi- ^ naatioiden muodostamiseksi.

30 Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollisiä tamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttien vaatimusten puitteissa.

LO

LO

LO

δ

C\J

Claims (12)

1. Kallionrikkomislaitteen iskulaite, joka on paineväliainetoiminen ja joka on sovitettu antamaan iskupulsseja kalliota rikkovalle työkalulle, 5 ja joka iskulaite (11) käsittää: rungon (21); iskumännän (22), joka on sovitettu liikkumaan työkierron aikana ak-siaalisuunnassa edestakaisin iskusuunnassa (A) ja paluusuunnassa (B) kun paineväliaine vaikuttaa sen työpainepintoihin (24, 25); 10 ainakin yhden paineohjatun holkkimaisen ohjausventtiilin (31), joka on sovitettu iskumännän (22) ympärille, ja jolla on asennot paineväliaineen ohjaamiseksi vaikuttamaan iskumännän (22) ainakin yhteen työpainepintaan (25) ja sieltä pois iskumännän työkierron ohjaamiseksi, ja joka ohjausventtiili (31) on varustettu painepinnoilla, joihin vaikuttavan paineväliaineen avulla oh-15 jausventtiili on sovitettu siirtymään ääriasemiensa välillä; ainakin yhden impulssithan (34, 35), joka käsittää rengasmaisen tilan iskumännän (22) ja ohjausventtiilin (31) välissä; iskumännässä (22) olevan ainakin yhden pinnan (K1, K2), joka rajaa impulssitilaa (34, 35) aksiaalisuunnassa pienentäen impulssithan tilavuutta is-20 kumännän liikkuessa kohti impulssitilaa; ja joka impulssilla (34, 35) on paineyhteydessä ohjausventtiilin (31) ainakin yhteen painepintaan (36, 37), joka on impulssitilassa (34, 35); ja josta impulssitilasta (34, 35) on ainakin yksi paineyhteys (Y1, Y2) paineväliaineen virtaamiseksi pois impulssitilasta; 25 iskumännässä (22) olevan ainakin yhden impulssisärmän (S1, S2) ^ paineyhteyden sulkemiseksi impulssitilasta (34, 35), jolloin impulssitilasta tulee δ suljettu paineilla ja muodostuu painepulssi; ό ja jossa painepulssi vaikuttaa ohjausventtiiliin (31) ja antaa sen vaih- ^ toliikkeelle alkusysäyksen kohti vastakkaista ääriasemaa; 30 tunnettu siitä, £ että iskulaite (11) käsittää ensimmäisen impulssithan (34) iskusuun- o nassa (A) ja toisen impulssithan (35) paluusuunnassa (B); ja tn että iskumännässä (22) on impulssisärmät (S1, S2) molemmissa lii- 5 kesuunnissa (A, B), jolloin ohjausventtiilille (31) annetaan vaihtoliikkeen al- 35 kusysäys sen molemmissa ääriasennoissa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että iskumännän (22) ulkokehällä on impulssiolake (32), joka sijaitsee ohjausventtiilin (31) kohdalla; että impulssiolake (32) käsittää iskusuuntaisen (A) impulssisärmän 5 (S1) ja paluusuuntaisen (B) impulssisärmän (S2); ja että ohjausventtiilin (31) sisäkehällä on ainakin yksi vastaolake (33), joka rajaa impulssitilaa (34, 35) aksiaalisuunnassa, ja joka on sovitettu yhdessä impulssiolakkeen (32) kanssa muodostamaan impulssitilasta (34, 35) hetkellisesti suljetun tilan.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että ohjausventtiilin (31) sisäkehällä on kaksi vastaolaketta (33a, 33b), jotka sijaitsevat aksiaalisen etäisyyden päässä toisistaan.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, että iskumännän (22) ulkokehällä on iskusuuntainen (A) impuls- 15 siolake (32a) ja paluusuuntainen (B) impulssiolake (32b), jotka sijaitsevat ohjausventtiilin (31) kohdalla aksiaalisen etäisyyden päässä toisistaan; että iskusuuntainen impulssiolake (32a) käsittää iskusuuntaisen impulssisärmän (S1) ja paluusuuntainen impulssiolake (32b) käsittää paluusuuntaisen impulssisärmän (S2); ja 20 että ohjausventtiilin (31) sisäkehällä on ainakin yksi vastaolake (33), joka rajaa impulssitilaa (34, 35) aksiaalisuunnassa, ja joka on sovitettu yhdessä impulssiolakkeen (32a, 32b) kanssa muodostamaan impulssitilasta (34, 35) hetkellisesti suljetun tilan.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen iskulaite, tun- 25. e 11 u siitä, että painepulssin vaikutus ohjausventtiiliin (31) lakkaa viimeistään o ohjausventtiilin saavutettua uuden ääriasemansa; ja C\J ^ että ohjausventtiilin (31) vaihtoliike aktivoi pitovoiman iskumännän ^ (22) liikeasemasta riippumatta, joka pitovoima pitää ohjausventtiilin uudessa 30 ääriasemassa seuraavaan vaihtohetkeen saakka.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen iskulaite, tunnettu siitä, o että ohjausventtiilin (31) ulkokehällä on pito-olake (48), jonka paine in [g pintoihin (49) vaikuttava pitopaine on sovitettu muodostamaan pitovoiman.

^ 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen iskulaite, t u n - 00 35 n e 11 u siitä, että impulssitilat (34, 35) ovat yhdistetyt toisiinsa ainakin yhdellä kanavalla (65, 66), joka on rungossa (21) tai iskumännässä (22); ja että iskumäntä (22) on järjestetty sulkemaan mainitun kanavan (65, 66) ennen impulssisärmällä (S1, S2) tapahtuvaa impulssithan (34, 35) sulke-5 mistä.

8. Menetelmä kallionrikkomislaitteen iskulaitteen ohjaamiseksi, jossa menetelmässä: ohjataan ainakin yhden paineohjatun ohjausventtiilin (31) avulla paineväliainetta iskulaitteeseen (11) kuuluvan iskumännän (22) ainakin yhteen 10 paineillaan (26, 28) ja sieltä pois iskumännän (22) työkierron ohjaamiseksi; liikutetaan ohjausventtiiliä (31) ääriasemiensa välillä suhteessa iskumännän (22) asemaan; muodostetaan iskumännän (22) liikkeen aikana painepulssi sulkemalla iskumännän (22) avulla paineyhteys ainakin yhdestä impulssitilasta (34, 15 35), joka käsittää rengasmaisen tilan iskumännän (22) ja sitä ympäröivän holk- kimaisen ohjausventtiilin (31) välissä; ja välitetään painepulssi ohjausventtiilin (31) ainakin yhdelle painepin-nalle (36, 37) ja annetaan painepulssilla ohjausventtiilin vaihtoliikkeelle alkusysäys kohti vastakkaista ääriasemaa; 20 tunnettu siitä, että muodostetaan painepulssit iskusuuntaisessa (A) impulssitilassa (34) ja paluusuuntaisessa (B) impulssitilassa (35); ja käytetään painepulsseja ohjausventtiilin (22) aseman vaihtamiseen sen molemmista ääriasemista.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että CVJ 5 vapautetaan impulssithan (34, 35) sulku ennen kuin ohjausventtiili CNJ ^ (31) on saavuttanut uuden ääriasemansa, jolloin painepulssin vaikutus ohjaus- v venttiiliin lakkaa; 30 aktivoidaan ohjausventtiilin (31) vaihtoliikkeen vaikutuksesta, ja is- | kumännän (22) liikeasemasta riippumattomasti, pitopaine vaikuttamaan ohja- o usventtiilin ainakin yhteen painepintaan; ja m [£ pidetään pitopaineella ohjausventtiili uudessa ääriasemassa seu- ^ raavaan vaihtohetkeen saakka, o " 35

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan ohjausventtiilin (31) ääriasemissa ohjausventtiiliin vaikuttavat pitovoimat kohdistamalla sen painepintoihin paine, joka pyrkii pitä-5 mään ohjausventtiilin (31) ääriasemassa; välitetään painepulssi ohjausventtiilin (31) ainakin yhdelle painepin-nalle ja poikkeutetaan ohjausventtiili ääriasemasta painepulssin aiheuttaman voiman avulla; ja suoritetaan ohjausventtiilin (31) siirtoliike loppuun pitovoimien vai-10 kuttamana.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 8-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohdistetaan ohjausventtiilin (31) ainakin yhteen painepintaan säädettävä painevälineen paine ohjausventtiilin liikenopeuteen vaikuttamiseksi 15 siinä ohjaussuunnassa, joka vaikuttaa iskumännän (22) paluusuuntaiseen liikkeeseen (B); ja säädetään iskumännän (22) iskunpituutta vaikuttamalla mainitulla tavalla ohjausventtiilin (31) liikenopeuteen.

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 8-11 mukainen menetel-20 mä, tunnettu siitä, että pakko-ohjataan ohjausventtiili (31) käynnistysventtiilin (53, 75) avulla ennalta määrättyyn ääriasentoon iskulaitteen (11) uuden työkierron aloittamista varten. CVJ δ CVJ o X cc CL O m m m δ CVJ