FI125012B - Värähtelymekanismi - Google Patents

Description

Värähtelymekanismi Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen värähtelymekanismi. Erityisesti tämän keksinnön kohteena ovat nestepaineella toimivat iskukoneistot, kuten iskuvasarat ja iskuporakoneet.

Tunnetuissa nestepaineella toimivissa värähtelykoneistoissa on erilaisia toimintatapoja. Useissa tapauksissa sylinteri-mäntä tyyppisen värähtelijän ohjaus on toteutettu erillisellä suuntaventtiilillä tai luistin tyyppisellä jakajalla. Eräs tällainen tunnettu värähtely mekanismi, jota voidaan käyttää värähtelevässä nestepaineella toimivassa toimilaitteessa, kuten porakoneessa on esitetty US Patentti 4,039,033 yhteydessä. Tämän tyyppisessä ratkaisussa on edestakaisin liikkuva luistintyyppinen nestepaineen jakaja. Iskukoneiston taajuus määräytyy jakajan edestakaisesta siirtymisnopeudesta, joka puolestaan on riippuvainen iskukoneiston työpaineesta. Tällaisessa ratkaisussa mekaaninen rakenne on mitoitettu siten että määrättyä työpainetta vastaa tietty iskukoneiston taajuus. Tällöin iskukoneiston taajuuden ja iskukoneiston työpaineen toisistaan riippumaton säätö voi olla ongelmallinen. Toinen tunnettu nestepaineella toimiva värähtelymekanismi on esitetty DE 4115487 C1 patenttihakemuksen yhteydessä. Tässä erillinen pyörivä karaventtiili on yhdistetty värähtelymekanismin männänvarteen. Järjestely on mahdollinen vain tietyntyyppisissä sovellutuksissa, lisäksi tällainen järjestely on myös teknisesti monimutkainen, aiheuttaen lukuisia huolto-ja vaurioitumismahdollisuuksia.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvattuja puutteita ja saada aikaan värähtelymekanismi, joka mahdollistaa yksinkertaisen ja kompaktin iskukoneiston, sekä mahdollistaa värähtelytaajuuden ja männän työpaineen toisistaan riippumattoman säädön.

Tämä tarkoitus voidaan keksinnön mukaisesti saavuttaa käyttämällä pyörivää männän sylinteriputkea, jossa on virtauskanavat männän ohjaukseen, sekä pyörityselin sylinteri putken pyörittämiseksi. Tällöin männän sylinteriputki toimii männän työtilana, sekä värähtelykoneiston taajuuden säätöelimenä.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle värähtelymekanismille on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Seuraavassa kuvataan keksintöä lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, jotka osittaisina leikkauskuvantoina esittävät yhtä keksinnön mukaista värähtelymekanismia, jota voidaan soveltaa esimerkiksi hydrauliseen iskuvasaraan. Kuvassa Fig. 1 värähtelykoneisto on esitetty sivukuvantona ja päällykuvantona. Kuvassa Fig. 2 on esitetty sovellutus jossa ko. värähtelymekanismi on esitetty iskutyökalusovellutuksen yhteydessä.

Iskukoneiston värähtelymekanismi muodostuu kokoonpano kuvan Fig. 1 mukaisesti rungosta 22 jonka sisällä sylinteriputki 1 pääsee pyörimään sylinterin pyörimistilassa 6. Sylinterin pyöritysmekanismi 11 on laakeroitu runkoon. Pyörivän sylinteriputken sisällä, männän työtilassa 7, liikkuu mäntä 14 oikean-ja vasemman ääriasennon välillä. Männän kiinteänä osana on myös männänvarsi 21. Kokoonpanoon kuuluu myös tukiholkit 18 ja 19. Lisäksi värähtelymekanismiin kuuluu nestepainelähde 15.

Kuvassa Fig. 1 mäntä on oikeassa ääriasennossa ja kuvan tilanteessa nestepainelähteen paine vaikuttaa virtausaukkoihin 2 ja 3. Mäntä on oikeassa ääriasennossa ja juuri vaihtamassa liikesuuntaansa ja sylinteriputki on kääntymässä pyörimissuunnan mukaisesti. Edellä kuvatun mukaisesti virtausaukko 3 avautuu nestepainevirtaukselle sylinteriputken virtauskanavan 9 kautta männän oikean puoleiseen painetilaan 12. Edellä mainitussa tilanteessa virtauskanavan virtaus kulkee osittain päätyvaimennus kanavan 16 kautta päävirtauskanavan 17 ollessa hetkellisesti suljettu. Tuki holkit 18 ja 19 rajoittavat männän asemaa päätyasennoissa, niin että päätyvaimennuskanavat eivät sulkeudu missään tilanteessa. Tukiholkit myös tukevat sylinteriputkea. Samaan aikaan männän vasemman puolen painetilasta 13 paine vapautuu sylinteriputken virtauskanavan 8 kautta avautuvaan rungon virtausaukkoon 4, josta nestevirtaus ohjautuu paineettomaan linjaan T. Paineen ja virtauksen nousu oikeanpuoleisessa painetilassa 12 aiheuttaa männän siirtymisen vasempaan päätyasentoon. Männän liikkuessa vasemmalle, se samalla työntää männän vasemman painetilan 13 nesteen virtausaukkojen 8 ja 4 kautta paineettomaan linjaan T. Kuvan mukaisesti rungon virtausaukot 2 ja 5 ovat suljettuja männän liikkuessa oikealta vasemmalle, sylinterin tehdessä pyörähdysliikettään. Värähtelymekanismin rakenne on symmetrinen ja sylinteriputken pyörähdettyä 180 astetta edellä kuvattu männän liike tapahtuu päinvastaiseen suuntaan, jolloin rungon paineaukot 3 ja 4 ovat suljettuja ja painelähteen paine ja nestevirtaus vaikuttaa mäntään rungon virtausaukon 2 kautta ja virtaus paineettomaan linjaan T tapahtuu virtausaukon 5 kautta. Edellä kuvattu liikesarja toistuu niin kauan kuin sylinteriputkea pyöritetään ja männän liikkeen taajuus on riippuvainen sylinteriputken pyörimisnopeudesta. Sylinteriputken virtauskanavat 8 ja 9 ovat symmetrisiä ja niissä on kuvan mukaiset päätyvaimennuskanavat 16 sekä päävirtauksen kanavat 17. Päätyvaimennuskanava sallii nesteen vaimennetun virtauksen männän suljetusta päätyasennosta, tilanteessa jossa mäntä sulkee sylinterin päävirtauksen kanavan 17 männän tehdessä maksimaalisen iskun. Päätyvaimennuskanava sallii myös tarvittavan työpainevirtauksen toiseen suuntaan, jotta päävirtaus kanava 17 voi aueta, kuten kuvan Fig. 1 alkutilanteessa voidaan nähdä.

Kuvassa Fig. 2 Iskukoneisto 24 on yhdistetty iskutyökalurunkoon 25, isku koneisto on oikeassa ääriasennossa ja valmiina aloittamaan iskun kohti lyöntityökalua 27. Iskukoneiston männänvarren iskupinta 26 tavoittaa työkalun männän vasemmassa ääriasennossa ja palaa takaisin jatkaen liikettä värähtelymekanismin ohjaamana, kuten edellä on selitetty.

Keksinnön puitteissa voidaan ajatella myös kuvatusta poikkeaviakin ratkaisuja. Pyöritysmekanismia voi käyttää erilaiset toimilaitteet 23, kuten neste-, ilma-tai sähkömoottori. On myös mahdollista käyttää sylinteriputkea moottorin roottorina, esimerkiksi suorassa sähkö- tai nestemoottorikäytössä. Sylinteriputken virtauskanavien ajoitus voi myös olla erilainen verrattuna edellä esitetyn 180 asteen vaiheistuksen. Sylinteriputken pyöritys voi olla myös edestakainen liike. Tuki holkit voidaan myös valmistaa kiinteäksi osaksi sylinteriputkea 1 tai runkoa 22. Männän liikettä voidaan mekaanisesti rajoittaa, niin että päätyvaimennus ominaisuus ei ole käytössä, esimerkiksi kuvan Fig2 tilanteessa työkalu 27 voi rajoittaa männän iskun ennen päätyvaimennuskanavan toimintaa. Myös muuntyyppiset iskun rajoitus ja mittaus menetelmät ovat mahdollisia, kuten männän tai männänvarren sähköiset aseman tunnistus elimet, joiden ohjaamana voidaan rajoittaa ja säätää männän asemaa ja liikenopeutta sekä kerätä tietoa männän liikkeestä. Männän 14 edestakainen liike on myös mahdollista sitoa suhteessa runkoon 22 niin että männänvarsi 21 ainoastaan liukuu edestakaisin rungossa ja sylinteriputki näin ollen pyörii männän suhteen. Männän edestakainen liike on myös mahdollista sitoa sylinteriputkeen 1, jolloin mäntä ainoastaan liukuu edestakaisin sylinteriputkessa ja mäntä ja männänvarsi pyörivät rungossa. Värähtelymekanismin käytön ei tarvitse rajoittua ainoastaan iskukoneisto tyyppisiin koneistoihin. Värähtelymekanismin männänvarsi voidaan yhdistää erilaisiin koneistoihin, kuten mäntä- tai kampikoneistoihin, jotka voivat käyttää esimerkiksi pumppu-ja moottorikoneistoja neste-ja kaasukäyttöihin.

Claims (2)

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen värähtelymekanismi, tunnettu siitä että männäntyötilassa (7) on tukiholkit (18) ja (19) päätyvaimennuskanavan (16) asemoimiseksi männän (14) suhteen niin, että männän (14) liike on rajoitettu päätyvaimennuskanavan (16) auki pitämiseksi.

1. Oscillationsmekanism som omfattar - en stomme (22) försedd med stommens utströmningsöppningar (2), (3) anslutna till en vätsketryckkälla (15) och stommens utströmningsöppningar (4), (5) anslutna till en avledningslinje (T) så att stommens utströmningsöppningar också kommer i kontakt med ett rotationsutrymme (6) av en cylinder, vilket rotationsutrymme uppvisar ett roterande cylinderrör (1), - ett cylinderrör (1) med ett invändigt arbetsutrymme (7) för en kolv, i vilket utrymme en kolv (14) utför en fram- och återgående rörelse på den frekvens som cylinderrörets rotationshastighet har bestämt, - änddämpningskanaler (16) i cylinderröret (1) på vilkas sidor på ett avstånd från varandra är cylinderrörets huvudutströmningskanaler (17) placerade i cylinderröret (1) i dess utströmningskanaler (8), (9) som finns på cylinderrörets yttre periferi så att huvudutströmningskanalema (17) och änddämpningskanalema (16) fogar kolvens tryckutrymmen (12), (13) inuti cylinderröret (1) via cylinderrörets utströmningskanaler (8), (9) på cylindenörets yttre periferi samman med stommens utströmningsöppningar (2), (3), (4) och (5) när cylinderröret (1) roterar, - cylinderns roteringsmekanism (11) som är lagrad till stommen (22) och som kopplas till cylinderröret (1) för att rotera det, - kolvens tryckutrymmen (12), (13) inuti cylinderröret (1) på kolvens (14) bägge sidor, där tryckvariationen i utrymmet förflyttar kolven (14), - stödhylsor (18), (19) inuti cylinderröret (1) i kolvens arbetsutrymme (7) för att begränsa kolvens (14) rörelse, - en kolv (14) försedd också med en kolvstång (21) som en fast del av kolven, vilken kolvstång förflyttar sig i kolvens arbetsutrymme (7) mellan ändpositionema, samt - en vätsketryckkälla (15) med uppgift att överföra vätsketryckströmningen genom stommens utströmningsöppningar (2), (3) vidare till anordningen, frgnnrtprlttmri av att änddämpningskanalen (16) som i cylinderröret (1) är placerad så att då kolven (14) har förflyttat sig till den ena ändan och stängt cvlinderrörets huvudutströmningskanal (17), fogar änddämpningskanalen (16) när med kolvens tiyckutrymme (12), (13) för att utföra en ändring av kolvens (14) riktning.

2. rv^illarinnsmekamjan enligt patentkrav 1, kännetecknad av att kolvens arbetsutrymme (7) uppvisar stödhylsor (18) och (19) för att montera änddämpningskanalen (16) i förhållande till kolven (14) så att kolvens (14) rörelse är begränsad för att hålla änddämpningskanalen (16) öppen.