FI60152C - Slaganordning - Google Patents

Description

VÄÄT·! ΓβΊ m) KUULUTUSjULKAISU n ffilA lBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 6015 2 (45) ^ w (51) K*.lk.3/lnt.ci.3 B 25 D 11/04· SUOMI —Fl N LAND (21) P*t«nttlhak«mus — P«t*nttn»Äknln| 570/73 (22) H»k*mi*pilvl — Anaeknlngadag 26.02.73 * (23) AlkupUvt — GHtl|h«t*da| 26.02.73 (41) Tullut JulkiMkal <—Bllvlt offmtllg 26 09 73 P«MnttM. r.kl,urlh.llltut (+o «mk.,taisto».

Patent- ocn registerrtyrelaen Antökan utlajd och p«biicarad 31.08.8l (32)(33)(31) Pyydetty atuolkaut—Bagird prtorit«t 25.03.72

Japani-Japan(JP) Sho. 1+7~29Ö88 (71) Kabushiki Kaisha Yamada Juki, No. 32, l*-ban, Kumano-cho, Nishinomiya City, Hyogo Prefecture, Japani-Japan(JP) (72) Sakuji Yamada, Kobe City, Hyogo Prefecture, Japani-Japan(JP) (7¾) Leitzinger Oy (5*0 Iskulaite - Slaganordning Tämä keksintö kohdistuu iskulaitteeseen, johon kuuluu kiinteä ulko-sylinteri, sisäsylinteri, jonka alemman päätykannen läpi ulottuu ak-siaaliporaus ja joka sisäsylinteri on sovitettu liikuteltavaksi ulko-sylinterin sisäpuolella? voimansiirtomekanismi, joka on järjestetty muuttamaan pyörimisliike edestakaiseksi liikkeeksi, jolloin tämä voimansiirtomekanismi on liitetty sisäsylinteriin sen edestakaisen liikkeen aikaansaamiseksi ulkosylinterin sisäpuolella? vapaa mäntä, joka on edestakaisin liikkuva sisäsylinterin sisäpuolella? ainakin yksi pari sisäsylinterissä olevia ilma-aukkoja, joihin kuuluu ylempi ilma-aukko ja alempi ilma-aukko? ylempi puristusaukko, joka rajoittaa sisäsylinterin yläpään sisäpinta ja ylempi ilma-aukko? alempi puristus-kammio, jota rajoittaa sisäsylinterin alapään sisäpinta ja alempi ilma-aukko? ylemmän puristuskammion ollessa tilavuudeltaan suurempi kuin alempi puristuskammio? pystysuuntainen iskuelin, joka ulottuu alaspäin vapaan männän alapäästä toistuvien iskujen kohdistamiseksi iskutyökaluun, joka sijaitsee iskuelimen alapään alapuolella» isku-elimen ollessa yhtenäinen tai kiinnitetty vapaaseen mäntään ja siihen nähden halkaisijaltaan pienempi, jolloin iskuelimellä on koko pituudellaan tai suurimmalla osalla sitä sellainen ulkohalkaisija, että 2 60152 se muodostaa pääasiallisesti ilmatiiviin läpiviennin mainitun aksi- aaliporauksen sisäpuolisen seinämäpinnan kanssa, iskutyökalun ollessa järjestetty liikkumaan pystysuunnassa edestakaisin.

Näihin saakka tunnetut iskulaitteet toimivat tavallisesti, joko pneumaattisesti tai hydraulisesti, mikä vaatii erillisen ulkopuolisen painelähteen, kuten ilmakomporessorin tai hydraulisen voimayksikön, joka on kallis, suurikokoinen ja vaatii käytettäessä ammattitaitoa. Lisäksi tällaiset tavallisen tyyppiset iskulait.teet on rakenteeltaan monimutkaisia, kalliita valmistaa, käyttää ja huoltaa. Varsinkin pneumaattisesti toimivissa iskulaitteissa esiintyy vaikeana ongelmana se, että tehokkaamman laitteen aikaansaaminen on vaikeata aina kasvavasta kysynnästä huolimatta, koska väliaineen paineen nostaminen tietyn arvon yläpuolelle ei suhteellisesti lisää tehollista iskuvoimaa, vaan aiheuttaa haitallisen, toimintaa suuresti haittaavan reaktiovoiman.

Edellä kuvattuja laitteita on esitetty esimerkiksi saksalaisessa kuulutusjulkaisussa 1.814.006 ja US-patenttijulkaisussa 3.642.077, Näissä tunnetuissa laitteissa ei kuitenkaan ole minkäänlaisia erityisiä järjestelyjä aikaansaamaan repulsiovoiman hyväksikäyttö. US-patentti julkaisun mukaisessa laitteessa on ilmakammioita, joiden tarkoitus on kuitenkin ainoastaan toimia vaimentavina kaasutyynyinä.

Johdannossa kuvatun tyyppinen iskulaite on myös esitetty saksalaisessa patenttijulkaisussa 255.977. Tunnetun laitteen rakenne on sellainen, että ilma pääsee virtamaan sisäsylinterissä olevaan painekam-mioon kun ohjaus- ja ilmakanavat ovat kohdakkain ja samalla vapaa mäntä siirtyy ohjauskanavien suiden edestä. Tämä rakenne johtaa laitteen epätasaiseen toimintaan.

Saksalaisessa patenttijulkaisussa 506.624 on esitetty iskulaite, jossa ilma-aukot on muodostettu läpimeneviksi kanaviksi, joiden kautta ohjausporaukset jatkuvasti ovat yhteydessä ulkoilmaan. Painekammioi-den erilaisista tilavuuksista johtuen ei tällä laitteella kuitenkaan aikaansaada vapaan männän vakiokäyttöasemaa.

Lisäksi on US-patenttijulkaisusta 1.489.312 tunnettu iskulaite jossa 3 60152 sisäsylinteri alaspäin on avoin ja näin ollen männässä ei muodostu alempaa painekammiota eikä näin ollen myöskään laitteella aikaansaada mitään paineenvaimennusta.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada iskulaite, joka poistaa ainakin jonkin edellä mainituista epäkohdista.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että alemmalla puristuskammiolla on sellainen pystysuuntainen pituus, että kun sisäsylinter i on saavuttanut alemman päätyasentonsa, vapaa mäntä voi edelleen jatkaa liikettään alaspäin, että ylemmällä puristuskammiolla on sellainen pystysuuntainen pituus, että kun sisäsylinteri on saavuttanut ylemmän päätasentonsa, vapaa mäntä voi edelleen jatkaa liikettään ylöspäin, ja että ylemmän puristuskammion pystysuuntainen pituus on niin paljon suurempi kuin alemman puristuskammion pystysuuntainen pituus, että vapaa mäntä voi jatkaa liikettään ylöspäin kunnes ympäristön ilma voi virrata alempaan puristuskammioon sisäsylinterin alemman päätykannen aksiaaliporauksen kautta.

Käyttökoneena voi olla tunnettua tyyppiä markkinoilla oleva kone, esimerkiksi bensiinimoottori, sekoitetulla polttoaineella toimiva moottori tai sähkömoottori. Ilmakompressoria eikä hydraulista voimayksikköä ei tarvita. Iskutyökaluna voi olla esimerkiksi taltta tai junttasurvin.

Tämän keksinnön erästä sovellutusmuotoa selitetään eräänä sovellutusesimerkkinä seuraavassa selityksessä, viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää osittain leikattuna edestä nähtynä tämän keksinnön mukaista laitetta, kuvio 2 esittää osittain kaaviollisesti ja osittain leikkauksena sivulta nähtynä kuviossa 1 esitettyä laitetta ja kuvio 3 esittää kaaviollisesti tämän keksinnön mukaisen edestakaisin liikkuvan sisemmän sylinterin ja varrettoman männän yhtä edestakaista työkierrosta.

Viitaten lähemmin kuvioissa 1 ja 2 esitettyyn rakenteeseen yleisellä viitenumerolla 10 on merkitty keksinnön mukaista laitetta, johon kuuluu pitkänomainen kotelo 11, joka kannattaa kiinteästi ulompaa sylin- 4 60152 teriä 12, jonka toisen pään vastakkaisissa sivuissa on ainakin kaksi porausta 13a ja 13b, jotka ovat yhteydessä ulkoilmaan ilman päästämiseksi ulompaan sylinteriin. Ulomman sylinterin 12 yläpäähän on asennettu vaihteistokotelo 1·+, jossa on sellainen sinänsä tunnettu voiman-siirtomekanismi, joka muuttaa käyttöakselin pyörimisliikkeen kiertokangen edestakaiseksi liikkeeksi. Havainnollistetussa sovellitusmuodossa kampikoneistoa yksinkertaisimmassa muodossaan voidaan käyttää esimerkiksi sellaisella voimansiirtolaitteella, johon kuuluu kiertokanki 15, kampiakseli 16, suuri käyttöpyörä 17 ja pieni käyttöpyörä 18.

Kuitenkin tunnettujen kampiakselimekanismien sijasta voidaan käyttää myös epäkeskomekanismeja. Mainittu pieni hammaspyörö 18 on kytketty taipuisan käyttöakselin 19, joka on esitetty pistekatkoviivoilla kuviossa 2, välityksellä ulkoiseen sinänsä tunnettua tyyppiä olevaan käyttölaitteeseen, joka samoin on esitetty pistekatkoviivoilla kuviossa 2. Tälläisenö käyttömoottorina voi olla bensiinimoottori, markkinoilla esiintyvä sekoitettua polttoainetta käyttävä moottori tai sähkömoottori .

Ulomman sylinterin 12 sisään on sovitettu sisempi sylinteri 21, jonka ylemmässä ja alemmassa päässä on vastaavasti laipat tai kannet 22a ja 22b tiivistystä varten, jolloin mainittujen kansien 22a ja 22b väliin jää pieni rengasmainen tila 24, joka sijaitsee kansien 22a ja 22b välissä, niin että aikaansaadaan ilman kulkutie ulomman sylinterin sisäkehän ja sisemmän sylinterin 21 ulkokehän välille. Tämä rengasmainen tila 24 on yhteydessä ulkoilmaan mainittujen porausten 13a ja 13b kautta. Ylempään kanteen 22a on liitetty tunnettua tyyppiä oleva liitoselin 23 sisemmän sylinterin 21 yhdistämiseksi niveltyvästä kiertokangen 15, alapäähän, niin että sisempää sylirteriä 21 voidaan käyttää edestakaisin ylös ja alas ulomman sylinterin 12 sisällä. Mainittuun alempaan kanteen 22b on tehty tavalliseen tapaan keskeinen reikä 22c, kuten jäljempänä käy lähemmin selville. Sisemmän sylinterin 21 ulkokehällä on tehty useita pareja ilma-aukkoja 25 ja 26, jotka ovat yhteydessä mainittuun rengasmaiseen välitilaan 24 ilman sisään- ja uloskulkua varten jäljempänä lähemmin selvitettävää tarkoitusta varten. Mainitut aukot sijaitsevat jokaisessa parissa säteittäisen välin päässä toisistaan. Sisemmän sylinterin 21 sisään on sovitettu varreton mäntä 27, joka liukuu edestakaisin ylös ja alas sisemmän sylinterin sisäpintaa pitkin. Männän 27 yläpuolella on ylempi painekammio 28, jota rajoittavat sisemmän sylinterin sisä-seinämä, mainitun kannen 22a sisäpinta ja männän 27 yläpinta samalla kun 60152 varrettoman männän 27 alapuolella on alempi painekammio 29, jonka rajoittavat mainitun alemman kannen 22b sisäpinta, sisemmän sylinterin sisäpinta ja männän 27 alapää. Näiden painekammioiden tilavuudet on ennalta määrätty huomioon ottaen sisemmän sylinterin 21 iskun pituus sekä männän liikkumamatkan pituus, jolloin ylemmän painekammion 28 syvyys on huomattavasti suurempi kuin alemman painekammion 29 syvyys, niin että kun sisempi sylinteri 21 saavuttaa ylemmän kääntökohtansa P ( esitetty kuviossa 3) varreton mäntä 27 voi vielä jatkaa liikettään ylöspäin. Vaikka alemman painekammion syvyys on tehty pienemmäksi kuin ylemmän painekammion 2 8 syvyys, alemman painekammion 29 pitäisi olla syvyydeltään ainakin sellainen, että mäntä 27 voi olla vielä alaspäin suuntautuvassa liikkeessä, kun sisempi sylinteri 21 saavuttaa alemman kääntökohtansa Q (esitetty kuviossa 3), jotta paineilma ei voi ainoastaan aikaansaada iskuvaikutusta, vaan myös aikaansaada tehokkaan paisuntavai-kutuksen vapaasti liikkuvaa mäntää 27 vastaan. Niinpä paineilman työn-tövaikutusta kummassakin painekammiossa voidaan edullisesti käyttää männän kiihdytykseen ja iskuvaikutuksen aikaansaamiseen.

Mainitun varrettoman männän 27 alapäässä on sen kanssa yhtä kappaletta oleva jatke 30, joka toimii iskuelimenä ja ulottuu alemmassa kannessa 22b olevan reiän 22c ja ulomman sylinterin 12 pohjassa olevan reiän 12a läpi. Mainitun reiän 22c läpimitan täytyy olla määrätty siten, että kun jatke 30 kulkee sen läpi, ilmatiiviys voi säilyä reiän 22c ja vapaasti liikkuvan männän 27 ulkoseinämän välillä. Laitteen 10 alapäästä ulko-nee iskutyökalu 31, esimerkiksi taltta tai juntta alemman kotelon 32 pohjaan tehdyn reiän 32a läpi. Tämä taltta tai juntta on sovitettu liikkumaan edestakaisin jatkeen tai iskurin 30 vaikutuksesta iskutyökalun halutun toiminnan aikaansaamiseksi. Jos laitetta käytetään maan junttaamiseen, esittämättä jätettyä junttaa täytyy käyttää havainnollistetun taltan 31 sijasta ja se on sopivimmin kiinnitettävissä yhdeksi kappaleeksi iskurin tai jatkeen 30 kanssa.

Viitaten uudelleen edellä mainittuihin ilma-aukkoihin 25 ja 26 alemman ilma-aukon 26 sijoituksen täytyy olla määrätty siten, että heti kun mainitun männän 27 alareuna kulkee alemman ilma-aukon 26 ohi, iskuri 30 iskee iskutyökaluun 31. Tämä johtuu siitä, että kun vapaasti liikkuvan männän alareuna on kulkenut mainitun ilma-aukon 26 ohi ( esitetty kuviossa 3-V) ilma, joka kulkee alempaan painekammioon 29, alkaa puristua, mistä on seurauksena se, että iskurin liikenopeus pienenee vähitellen ja iskuvoima heikkenee nopeasti. Toisaalta ylemmän ilma-aukon 25 pitäisi olla sijoitettu siten, että tarvittava määrä ilmaa voi mennä ylempään 6 601 52 painekammioon 29, niin että kun vapaasti liikkuva mäntä 27 on puristanut alemman painekammion 29 ilman maksimiin kts. kuv. 3-1), se alkaa välittömästi liikkua ylöspäin, jolloin männän yläreuna sijaitsee ylemmän ilma-aukon 25 alapuolella, niin että tuoretta ilmaa voi tulla aukon 25 kautta ylempään painekammioon 29. Toisin sanoen, ylempi ilma-aukko 25 määrää ylemmän painekammion 28 alapään, samalla kun alempi ilma-aukko 26 määrää alemman painekammion 29 yläpään. Kuitenkin on huomattava, että aina ei ole välttämätöntä järjestää edellä esitetyn mukaan useita pareja ilma-aukkoja, vaan yksikin pari voi olla riittävä. Edelleen ilma-aukkoparien 25, 26 sijasta voidaan tehdä yksi läpimitaltaan suurempi ilma-aukko esitettyjen pääasiallisesti ilma-aukkojen 25 26 välille. Luonnollisesti yksi pitkittäisestä soikea poraus, yksi pitkittäinen rako tai muodoltaan samanlainen ilman kulkutie voidaan tehdä samaa tarkoitusta varten kuin mainitut parit ilma-aukkoja 25 ja 26.

Ulomman sylinterin 12 alapää ja rengasmaisen laipan 34, jota iskutyöka-lu 31 kannattaa, väliin on asennettu kierrejousi, joka jousittaa mainitun laipan 34 ja liikkuvasti kannatetun iskutyökalun 31. Viitenumerolla 35 on merkitty iskun vaimenninjousta, joka on sovitettu ulomman kotelon 11 viereen laitteen käyttäjään kohdistuvien reaktiovoimien vaimentamiseksi. Koteloon 11 on asennettu sopiva kannatin 36, johon on kiinnitetty kädensijat 37 tavalliseen tapaan.

Laitteen toimiessa, kun ulkopuolinen käyttökone 20 käyttää kampimekanis-mia, kampiakseli. 16 pyörii, jolloin kiertokanki 15 liikkuu edestakaisin ja samanaikaisesti sen kanssa sisempi sylinteri 21 liikkuu ylös ja alas paikallaan olevan ulomman sylinterin 12 sisällä. Viitaten erityisesti kuvioon 3, jossa on esitetty sarja vaiheita laitteen 10 koko työ-kierroksen havainnollistamiseksi, sekä sisempi sylinteri 21 että mäntä 27 ovat liikkeessään ylöspäin vaiheessa I. Seuraavassa vaiheessa II kiertokanki 15 on ylemmässä kääntökohdassa P ja sisempi sylinteri on juuri saavuttanut ylöspäin suuntautuvan iskunsa päätekohdan, samalla kun tässä vaiheessa mäntä 27 vielä jatkaa liikettään ylöspäin, puristaen ilmaa ylemmässä painekammiossa 28. Kuitenkin vaiheessa III kiertokanki 15 laskeutuu mainitusta ylemmästä kääntökohdasta P, pakottaen sisemmän sylinterin alaspäin. Tässä vaiheessa ilma, joka sijaitsee laskeutuvan sylinterin ja kohoavan männän välissä, puristuu voimakkaasti maksimiin ja laajenee hetkellisesti, kehittäen kiivaan työntövoiman mäntään. Seuraavassa hetkessä mäntä 27 kääntyy syöksymään alaspäin, kulkien sisemmän sylinterin edelle, kuten on esitetty vaiheessa IV, yhdistetyllä nopeudella, joka muodostuu oleellisesti sisemmän sylinterin alaspäin suun- 60152 tautuvasta nopeudesta, puristetun ilman mainitusta kiihdyttävästä työntövoimasta ja mäntään kohdistuvasta painovoimasta.

Vaihe V esittää hetkeä, jolloin vapaasti liikkuva mäntä 27 on kulkemassa alemman ilma-aukon 26 kohdalla. Tällä hetkellä iskuri tai juntta 30 kohtaa iskutyökalun 31 yläpään ja aikaansaa siihen voimakkaan iskun. Seuraavassa hetkessä ilma alkaa puristua alemmassa painekammiossa 29. Kuitenkin tällä hetkellä sisempi sylinteri ja mäntä ovat vielä liikkeessään alaspäin. Vaiheessa VI kiertokanki 16 oh saavuttanut alemman kään-tökohtansa Q ja sisempi sylinteri on alaspäin suuntautuvan iskunsa päässä. Tässä vaiheessa tarkoitettu iskutoiminta on päättynyt ja seuraavak-si sisempi sylinteri alkaa liikkua ylöspäin. Mäntä liikkuu vielä alaspäin, puristaen ilmaa pcis alemmasta painekammiosta 29. Näin ilma on puristettu maksimiin vaihetta VI seuraavassa vaiheessa I. Tässä tilanteessa mäntä pakotetaan kääntymään ylöspäin ja sen liike ylöspäin kiihtyy mainitun maksimiin puristetun ilman laajenemisen vaikutuksesta. Heti kun männän yläreuna on ohittanut ylemmän ilma-aukon 25, ilma alkaa puristua ylemmässä painekammiossa. Tästä on seurauksena, että mäntä alkaa menettää vähitellen nopeuttaan. On huomattava, että vaiheissa I ja II vastaavasti puristettu ilma auttaa iskuvaikutusta ja estää männän iskeytymisen sylinterin-päätä vastaan.

Vaiheissa II-VI, johtuen siitä, että alemmassa painekammiossa oleva ilma voi virrata pois ilma-aukkojen 25 ja 26 kautta, mitään ylöspäin työntävää voimaa ei kehity laskeutuvaa mäntää vastaan. Toisaalta vaiheessa I tuoretta ilmaa tulee ylemmän ilma-aukon 25 kautta ja tämä ilma korvaa tietyn määrän sitä ilmaa, joka on mennyt hukkaan edellisessä kierrossa. Työntökierros toistuu edellä esitetyllä tavalla.

Claims (1)

1. 8 60152 Patenttivaatimus Iskulaite, johon kuuluu: kiinteä ulkosylinteri (12), sisäsylinteri (21), jonka alennan päätykännen läpi ulottuu aksiaaliporaus (22c) ja joka sisäsylinteri (21) on sovitettu liikuteltavaksi ulkosylinterin (12) sisäpuolella; voimansiirtomeka-nismi, joka on järjestetty muuttamaan pyörimisliike edestakaiseksi liikkeeksi, jolloin tämä voimansiirtomekanismi on liitetty sisäsylinteriin (21) sen edestakaisen liikkeen aikaansaamiseksi ulkosylinterin (12) sisäpuolella; vapaa mäntä (27), joka on edestakaisin liikkuva sisäsylinterin (21) sisäpuolella; ainakin yksi pari sisäsylinterissä olevia ilma-aukkoja, joihin kuuluu ylempi ilma-aukko (25) ja alempi ilma-aukko (26); ylempi puristuskammio (28), jota rajoittaa sisäsylinterin (21) yläpään sisäpinta ja ylempi ilma-aukko (25); alempi puristuskammio (29), jota rajoittaa sisäsylinterin (21) alapään sisäpinta ja alempi ilma-aukko (26); ylemmän puristuskammion (28) ollessa tilavuudeltaan suurempi kuin a-lempi puristuskammio (29); pystysuuntainen iskuelin (30), joka ulottuu alaspäin vapaan männän (27) alapäästä toistuvien iskujen kohdistamiseksi iskutyökaluun (31), joka sijaitsee iskuelimen (30) alapään alapuolella; iskuelimen (30) ollessa yhtenäinen tai kiinnitetty vapaaseen mäntään(27) ja siihen nähden halkaisijaltaan pienempi, jolloin iskuelimellä (30) on koko pituudellaan tai suurimmalla osalla sitä sellainen ulkohalkaisija, että se muodostaa pääasiallisesti ilmatiiviin läpiviennin mainitun aksiaaliporauksen (22c) sisäpuolisen seinämäpinnan kanssa, isku-työkalun (31) ollessa järjestetty liikkumaan pystysuunnassa edestakaisin, tunnettu siitä, että alemmalla puristuskammiolla (29) on sellainen pystysuuntainen pituus, että kun sisäsylinteri (21) on saavuttanut alemman päätyasentonsa, vapaa mäntä (27) voi edelleen jatkaa liikettään alaspäin, että ylemmällä puristus-kammiolla (28) on sellainen pystysuuntainen pituus, että kun sisäsylinteri (21) on saavuttanut ylemmän pääteasentonsa, vapaa mäntä (27) voi edelleen jatkaa liikettään ylöspäin, ja että ylemmän puristuskammion (28) pystysuuntainen pituus on niin paljon suurempi kuin alennan puristuskammion (29) pystysuuntainen pituus, että vapaa mäntä voi jatkaa liikettään ylöspäin kunnes ympäristön ilma voi virrata alempaan puristuskammioon (29) sisäsylinterin (21) alemman päätykannen aksiaaliporauksen (22c) kautta.