FI61821C - Hydraulisk slaganordning - Google Patents

Description

[55r^l [B] (11)KUULUTUSjULKAISU βp- L«»J I ' UTLAGG NI NGSSKRI FT ° °' c .... Patentti .nyönnetty 11 10 1932 Patent meddeiat (51) Ky.lk?/lnt.CI.3 B 25 D 9/14 SUOM I —FI N LAN D (21) Pa»nttlh«k*mu· — Pmnttiweiwini 772239 (22) HakemUpllvl —Ai»eknlns*4i( 20.07.77 (23) Alkupilvt—GlftlghMsdag 20.07.77 (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offwitllg 09.05.78 P.tontti- ja rekUterihallltu, Nlh«vlkilpinon )a kuuL,u.««Uun pvm. -

Patent- och registerstyralscn Ansttkm utlagd och utl.«krifi«n publlcerad 3U. Ub. 02 (32)(33)(31) Pyydetty βωοΙίΜΐι* — Begird prlorltet 08.11.76

Ranska-Frankrike(FR) 763^376 (71) Etablissements Montabert S.A., 203, route de Grenoble, 698ΟΟ Saint

Priest, Rhone, Ranska-Frankrike(FR) (72) Roger Montabert, Bron, Rhone, Ranska-Frankrike(FR) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Hydraulinen iskulaite - Hydraulisk slaganordning

Nyt esiteltävän keksinnön kohteena on samaa tyyppiä kuin laitteet, joissa työkaluun kohdistettava isku saadaan aikaan iskumäxmän avulla, joka liikkuu sylinterissä, jossa on kanavilla toisiinsa yhdistettyjä aukkoja ja jossa lisäksi liikkuu jakolaite, joka yhdistää männän yläpuolella olevan kammion vuorotellen korkeapainepiiriin ja matalapainepiiriin, jolloin isku-männän yläosassa on ontelo, johon on asennettu liikkuvasti uppomäntä, joka on yhdistetty jakolaitteeseen jakolaittaan keskeisellä rengasmaisella osalla, jonka kehälle on porattu reikiä, ja jolloin uppomännässä on yläjatke, joka ulottuu laitteen rungossa olevaan putkimaiseen tilaan, joka avautuu korkeapainepiiriin.

Jo ennestään FR-patentista nto 1 431 835 on tunnetussa iskuvasarassa jakolaitteena toimiva putkenmuotoinen osa, joka liikkuu männän yläpuolella suoravivaieesti (vuoroliike) ja jonka työrytmi määrää koko laitteen työ-rytmin, edellyttää, voidakseen toimia, jakolaitteen päärunkoon verrattuna halkaisujaltaan suurempaa kauluslaippa, joka toimii vasaran työjakson tiettynä ajankohtana "differentiaalimännän" vaikutuksesta ja ohjaa jakolaitteen 2 61821 laskeutumista. Tässä rakenteessa jakolaitteen laskeutumisnopeus on ohjattu hydrodynaamisella jarrutuksella, niin että pienpainepuolelle yhdistetyn kammion on tyhjennyttävä hyvin lyhyessä ajassa. Kauluslaippa, joka kuuluu välttämättä ko. rakenteen toimintaan, rajoittaa laskeutumisnopeuden ja ohjaa tästä johtuen männän liikettä. Lisäksi po. kauluslaippa ohjaa pakostakin jako-laitteen laskeutumisnopeutta. Muuten, po. kauluslaippa edellyttää, että sylinteri ja jakolaite on työstetty erittäin tarkasti, koska kyseessä on kaksi halkaisijaltaan erilaista sama-akselista osaa, mikä luonnollisesti vaikeuttaa niiden valmistusta.

Nyt selostettava keksintö pyrkii eliminoimaan nämä epäkohdat. Keksinnön mukaiselle hydrauliselle iskulaitteelle on tunnusomaista, että sen ontelon pohjaosa,.jossa uppomäntä liikkuu, muodostaa "tyhjökammion" ja että erillisen osan käsittävään uppomäntään on sovitettu kauluslaippa, että uppomäntä menee läpi jakolaitteen keskeisen rengasmaisen osan, joka on sovitettu uppomännän kauluslaipan alapuolelle, ja että jakolaitteen liukumistilalla on yksi ulkohalkaisija, joka on yhtä suuri kuin iskumännän liuku. Keksinnön mukaiseen rakenteeseen kuuluu em. osien ollessa kyseessä vain yksi halkaisija. Tämän vuoksi osien valmistaminen on yksinkertaisempaa. Lisäksi jakolaite pääsee liikkumaan enemmän, käytännöllisesti katsoen koko sillä alueella, johon mäntä ei laskeudu, mihin liittyviä etuja selostetaan hieman myöhemmin. Keksinnön mukaisen rakenteen ansiosta painevaihtelut eivät pääse vaikuttamaan jakolaitteeseen, koska kaikki itse jakolaitteeeeen kohdistuvat hydrauliset voimat eivät vaikuta liikkeeseen eivätkä sen nopeuteen.

Keksintö koskee siis tyypiltään edellä selostettua hydraulista isku-vasaraa, jonka männän yläpäässä on reikä, jonka alaosa muodostuu tyhjökammion. Reikään on sijoitettu siinä liikkuva uppomäntä, jonka ulkopuolella on kauluslaippa sekä ulkopuolinen jatko-osa, joka menee laitteen rungossa olevaan, auurpainepiiriin avautuvaan reikään. Sen sijaan jakolaitteessa, jossa on vain yksi ulkohalkaisija, on keskellä renkaanmuotoinen osa, jonka kehään on porattu reikiä. Po. osa sijaitsee uppomännän kauluksen alapuolella, ja uppomäntä menee sen läpi.

Jakolaitteen alapäähän suuntautuva liike (jakolaitteen tehtävänä on siis yhdistää männän yläpuolella oleva kammio ensin suurpaine- ja sitten pienpainepuoleen) ei siis enää synny hydraulisesta voimasta, joka taas johtuu "differentiaalivaikutuksesta", vaan uppomännällä aikaansaadusta iskusta (työntöliikkeestä); uppomännän kauluslaippa tukeutuu tällöin jakolaitteen 5 61821 keskellä olevaan vastaavaan renkaanmuotoiseen osasin. Po. osan kehään tehtyjen reikien avulla jakolaitteen molemmat puolet saadaan suoraan ja jatkuvasti yhteyteen. Jakolaitteessa ei näin ollen tarvita kauluslaippaa. Keksinnön mukaisen rakenteen yksinkertaisemman valmistuksen lisäksi jakolaitteen kauluelaipan poisjääminen merkitsee myös erästä muuta huomattavaa etua: euurpaineinen neste pääsee menemään jo heti työvaiheen alussa paremmin läpi, koska kauluslaippa ei rajoita jakolaitteen laskeutumisliikettä; kauluslaippa saa nimittäin aikaan jakolaitteen hydrodynaamisen jarrutuksen silloinkin, kun se on riittävän etäällä tämän vasteosasta.

Lisäksi keksinnön mukaisella käyttölaitteella po. vasaralle saadaan ilman lisäosia eräs joissakin sovellutuksissa hyvin tärkeä lisätoiminto, ts. vasara saadaan pysähtymään silmänräpäyksessä ja automaattisesti, kun työkalu, johon vasara lyö, katkeaa tai kuluu loppuun, esim. kalliolohka-reita rikottaessa. Tätä varten jakolaitteen korkeus on aivan yksinkertaisesti määrätty siten, että työkalun 'hävitessä' jakolaite, jonka uppomän-nän kauluslaippa on vetänyt mukanaan vasaran alapäähän, jatkaa edelleen laskeutumisliikettään samalla, kun mäntä, ennen kuin se yhdistää sen yläpuolella olevan kammion suurpainepiiriin, avaa siinä olevat aukot, jotka liittyvät suurpainesyöttökanaviin. Näin ollen sekä suurpaine- että pien-painepiiri ovat suoraan yhteydessä männän yläpuolella olevan kammioon, eikä nestekierto aiheuta enää mitään liikettä, vaan mäntä ja jakolaite jäävät ala-asentoihinsa. Tähän ei siis keksinnön mukaisessa rakenteessa tarvita minkäänlaista lisäosaa eikä -kanavaa, koska asia on ratkaistu valitsemalla jakolaitteen korkeus ja vasaran toiminta-arvot täsmälleen oikein, ts. asennot niille aukoille, jotka liittyvät suur- ja pienpainekanaviin.

Keksinnön ymmärtämisen helpottamiseksi sitä selostetaan lähemmin seiraavassa viittaamalla tällöin kaaviopiirustukseen, joka havainnollistaa esimerkein joitakin tämän hydraulisen iskuvasaran rekennemuotoja.

Kuvat 1-9 ovat pitkittäisleikkauksia ensimmäisestä keksinnön mukaisen vasaran rakenteesta ja esittävät vasaran normaalin työjakson eri vaiheita, kuvat 10-13 ovat pitkittäisleikkauksia keksinnön mukaisen laitteen eräästä muunnelmasta ja havainnollistavat siihen suunniteltua lisätoimintoa, ts. silmänräpäyksellistä ja automaattista pysähtymistä työkalun 'hävitessä' yhtäkkiä, ja 4 61821 kuva 14 on samoin pitkittäisleikkaus keksinnön mukaisen iskuvasaran eräästä muusta rakennemuodosta.

Kuvassa 1 n:o 1 tarkoittaa laitteen runkoa, johon on porattu sylinteri 2. Sylinteriin on asennettu iskumäntä 3 ja jakolaitteena toimiva put-kenmuotoinen osa 4« Jakolaitteeseen 4 nähden vastakkaisella puolella mäntää 3 on työkalu 5* joka on tosin esitetty vain osana.

Sylinteri 2 on muodostettu kahdesta toisistaan halkaisijaltaan vain hieman poikkeavasta porauksesta. Jakolaite 4 liikkuu halkaisijaltaan suuremman sylinterin osassa. Männässä 3 on samoin halkaisijaltaan kaksi erisuuruista osaa, jotka vastaavat sylinterin 2 erilaisia halkaisijoita. Männän 3 halkaisijaltaan suuremmassa osassa on renkaanmuotoinen kaulaosa 6.

Laitteessa on suurpaineisen hydrauliikkanesteen syöttöaukko 7» joka on yhdistetty kanavilla Θ ja 9 sylinterin 2 sisäosaan. Suurpaineaukko 7 on lisäksi yhdistetty kalvolla 11 varustettuun säiliöön 10. Pienpainei-sen nesteen ulosvirtaaminen tapahtuu sylinteristä 2 lähteviä kanavia 12 ja 13 pitkin, jotka liittyvät toisiinsa ja muodostavat pienpainenesteen poistoaukon 14.

Männän 3 halkaisijaltaan suuremmassa osassa on sen akselin suuntainen reikä, jossa uppomäntä 15 liikkuu. Reiän pohja muodostaa tyhjökammion 16. Uppomännän 13 siinä osassa, joka sijaitsee po. reiän ulkopuolella, on kauluelaippa 17* Siihen (17) liittyy jatko-osa 1Θ, joka menee runkoon 1 tehtyyn reikään 19» po. reikä liittyy euurpainepuolen tuloaukkoon.

Jakolaitteen 4 keskellä on renkaanmuotoinen osa 20, jonka läpi uppomäntä 13 menee. Osa 20 on tehty uppomännän kauluksen 17 alapuolelle.

Osan 20 kehässä on reikiä 21, joiden avulla jakolaitteen 4 molemmat puolet saadaan suoraan ja jatkuvaan yhteyteen keskenään.

Sylinterin 2 yläpäästä lähtee ainakin yksi kanava 22, joka tulee takaisin sylinteriin ao. aukkoja pitkin; nämä sijaitsevat hieman jakolaitteen 4 alapään yläpuolella. Männän 3 yläpuolella olevan kammion 23 ja suurpainepiirin välissä on vielä laite 24, joka toimii myöhemmin selostettavana irrotuslaitteenä.

Kuvassa 1 esitetystä lepoasennosta alkava täydellinen työjakso etonee seuraavasti:

Tuloaukkoon 7 syötetty suurpaineinen hydraulinen neste täyttää säiliön 10, jonka kalvo 11 työntyy silloin ylöspäin. Tällöin paine kasvaa euurpainekanavissa 8 ja 9 ja myös kammiossa 25, jota rajaavat sylinterin 2 seinämä ja mäntä 3. Kanava 9 avautuu juuri po. kammioon 25· Kammiossa 25 5 61821 oleva neste työntää mäntää 3 ja, jakolaitetta 4 ylöspäin. Jakolaitteen 4 keskellä oleva renkaanmuotoinen osa 20 vetää uppomäntää 13 ylöspäin männässä olevan kauluslaipan 17 avulla. Sylinterin 2 yläosassa sijaitsevassa kammiossa 23 oleva neste siirtyy kanavaa 12 pitkin pienpainepoistoauk-koon 14.

Tämä työvaihe jatkuu sitten niin kauan, kunnes jakolaitteen 4 ylä-vaete a ylittää kanavan 12 poistoaukon reiän ylempänä olevan kohdan b.

Tämän osavaiheen jälkeen - vastaa kuvan 2 esittämää asentoa - kammiossa 23 oleva neste poistuu kanavaa 22 pitkin, ja edelleen männän (3) renkaan-muotoista kaulaosaa 6 ja kanavaa 13 pitkin pienpainepoistoaukkoon 14· Mäntä 3 nousee edelleen ylöspäin kuvassa 3 esitettyyn asentoon, jossa jakolaitteen 4 yläpinta koskettaa rungon 1 renkaanmuotoiseen vasteeseen 27 (sylinterin 2 yläpäässä). Tässä vaiheessa vasaran voidaan katsoa olevan valmis iskuun; siinä tuolla hetkellä olevaa painetta nimitetään "ml-nimivarustelupaineeksi" ("preselon minimale d'armement"). Isku ei kuitenkaan tapahdu vielä aivan heti, vaan paine nousee jatkuvasti suurpainepii-rissä, ja säiliö 10 täyttyy.

Isku alkaa vasta silloin, kun paine kasvaa kammiossa 23 niin paljon, että mäntään 3 kohdistuneiden voimien resultantti 1. kokonaisvoima muuttaa suuntaa. Tämä paineen lisäys voidaan saada aikaan erilaisilla ir-rotuetoiminnoilla, joita esitetään kuvissa symbolisesti kohdassa 24· Näistä voidaan mainita: - suurpainenesteen jatkuva kalibroitu syöttö, niin että kammion 23 paine pysyy suur- ja pienpaineen välillä paineen noustessa, kun jakolaitteen 4 yläpinnan ja rungon 1 vasteosan 27 välinen purkaus pienenee, - purkaus, joka syntyy osan 1Θ ja reiän 19 seinämän välillä olevan tilan suurentamisesta; tästä on se etu, ettei tarvita lisäosia, - venttiili, joka on mitoitettu minimivarustelupainetta suuremmalle paineelle, - läppä, jota ohjataan jollakin ulkopuolisella laitteella.

Voimien resultantin suunnanvaihdos koskee aluksi vain mäntää 3·

Hydrauliikkaneste, joka tulee sylinteriin 2 kanavaa 8 pitkin jakolaitteen 4 alapuolelle, kiihdyttää männän 3 liikettä alaspäin kuvan 4 esittämällä tavalla, ja säiliö 10 syöttää tähän nopeaan liikkeeseen tarvittavan suur-painenestevirran. Jakolaite 4 on nyt kosketuksessa rungon 1 vasteosaan 27 hydraulisten voimien resultantin vaikuttaessa tällöin po. osan eri pintoi- 6 61821 hin, koska se on suuntautunut ylöspäin ja on suurempi kuin niiden voimien summa, jotka yrittävät saada jakolaitteen 4 laskeutumaan alast suurpaine-neste vaikuttaa kauluslaippaan 17 sekä uppomännän 13 jatko-osaan 18, ja tyhjökammio 16 saa imun.

Männän 3 laskeutuessa alaspäin sen kaulaosan 6 ylävaste c ylittää kuvassa 3 näkyvällä tavalla niiden aukkojen alimman kohdan d, joiden kautta kanava 22 liittyy sylinteriin 2; jakolaitteen 4 yläpuolella oleva ren-kaanmuotoinen kammio 28, joka on vasteosan 27 ulkopuolella, on tällöin eristetty pienpainepiiristä.

Mäntä 3 laskeutuu edelleen alaspäin, ja sen ylävaste e ylittää kuvan 6 esittämällä tavalla korkeimman kohdan f niiesä aukoissa, joiden kautta kanava 22 liittyy sylinteriin 2. Kammio 28 on tällöin yhteydessä suurpaineneeteeseen kanavan 22 välityksellä* Tämän vuoksi jakolaitteen 4 eri pintoihin vaikuttavat hydrauliset voimat ovat tasapainossa, ja jako-laite-uppomäntäyksikköön vaikuttavien voimien resultantti muuttaa suuntaa. 'Voitolla olevat' voimat saavat aikaan suurpaineneeteen työntymisen kauluslaippaan 17 ja uppomännän 13 jatko-osaan 18 ja myös tyhjökammion 16 imun. Jakolaite 4 siirtyy nyt vuorostaan alaspäin.

Kun, kuten kuvasta 7 näkyy, jakolaitteen 4 alavaste ylittää em. aukon (liittyy kanavaan 8) alimman kohdan, suurpainenesteen pääsy kammioon 23 keskeytyy, ja mäntä 3 jatkaa liikettään inertian 1. jatkuvuuden vaikutuksesta, kunnes se iskee työkaluun 3·

Myös jakolaite 4 Jatkaa liikettään, niin että sen ylävaste a ylittää poistokanavan 12 aukon korkeimman kohdan b (kuva 8). Kammio 23 on tällöin kanavan 12 kautta yhteydessä pienpainepiiriln. Mäntä 3 nousee ylös, kun se on iskenyt työkaluun kammiossa 23 olevan nesteen työntämänä.

Liike jatkuu (kuva 9)» ja männän 3 ylävaste e liittyy jakolaitteen 4 alavasteeseen g vetäen tätä mukanaan ylöspäin. Työjakso on päättynyt, ja uusi samanlainen jakso alkaa.

Kuvissa 10-13 esitetyssä rakennemuunnelmassa jakolaitteen 4 korkeus on pienempi. Se ei kuitenkaan millään tavoin muuta edellä selostettua työjaksoa, vaan sillä saadaan lisätoiminto, ts. kone voidaan pysäyttää silmänräpäyksessä automaattisesti, kun työkalu 3 esim. kuluu loppuun.

Kuvan 10 asento vastaa kuvaa 7· Se havainnollistaa siis sitä hetkeä, Jolloin männän 3 pitäisi lyödä työkaluun 3* Mäntä 3» joka ei kosketa työkaluun 3» jonka pitäisi puolestaan pysäyttää männän liike, jatkaa siis liikettään alaspäin kuvassa 11 esitetyllä tavalla.

7 61821

Jakolaite 4» jota mikään ei pysäyty, siirtyy nyt alaspäin uppomän-nän 15 vetämänä. Jakolaitteen jatkaessa alaspäin suuntautuvaa liikettään» se paljastaa uudestaan aukon, joka liittyy suurpainekanavaan 8 - koska jakolaite 4 on nyt matalampi - kuvassa 12 esitetystä asennosta lähtien. Siinä jakolaitteen ylävaste ylittää em. aukon (kanavaan Θ liittyvä) korkeimman kohdan. Kanava 8 pääsee nyt yhteyteen pienpainepiirin kanssa. Säiliö 10 tyhjenee kokonaan, mäntä 5 ja. jakolaite 4 jatkavat liikettään alaspäin (kuva 15), ja laitteen toiminta lakkaa nesteen virratessa vapaasti kanavassa 8, kammiossa 23 ja kanavassa 12. Laitteessa ei ole tällöin enää muuta toimintaa.

Vasaran uudelleen käynnistämiseksi sitä työnnetään työkaluun 5· jolloin mäntä 3 Ja jakolaite 4 työntyvät taaksepäin, kunnes öljyn syöttö kanavan 8 kautta katkeaa jälleen jakolaitteen 4 vaikutuksesta. Paine nousee silloin säiliössä 10, ja laitteen normaali toiminta alkaa uudestaan.

Kuvan 14 esittämä rakenne perustuu samaan rakenne- ja toimintaperiaatteeseen ja poikkeaa em. esimerkeistä vain siinä, että mäntä on nyt jaettu kahteen osaan. Toisen osan 3a halkaisija on suurempi. Tämä osa muodostaa varsinaisen iskuosan. Toisen osan 3b halkaisija on taas edellistä jonkin verran pienempi ja vastaa jakolaitteen 4 halkaisijaa. Tämä osa joutuu koskettamaan jakolaitteeseen, ja siinä on uppomäntää 15 varten tehty reikä. Iskuosan 3a halkaisija voi olla myös tuntuvasti suurempi kuin jakolaitteen 4 halkaisija. Molemmat osat 3a ja 3b koskettavat jatkuvasti toisiinsa, ja koneen toiminta vastaa joka suhteessa jo edellä selostettua.

Keksinnön mukainen laite on nimenomaan tarkoitettu antamaan perättäisiä iskuja määrättyihin työkaluihin, karaan, meisseliin, poraan, jne., esimerkiksi betonin, kiven tai muiden mineraalien rikkomiseksi tai työstämiseksi tai muihin iskuvasaraa edellyttäviin töihin: niittaaminen, takominen, saven sullominen, rakennuspaalujen upottaminen yms.

Vielä on huomattava, ettei keksintö ole rajoitettu edellä esimerkein selostettuihin, hydraulista iskuvasaraa koskeviin rakennemuotöihin, vaan se käsittää kaikki mahdolliset rakenteet patenttivaatimusten puitteissa. Näin ollen voidaan nimenomaan eri kanavien lukumäärää ja järjestystä muuttaa tällöin kuitenkaan poikkeamatta keksinnön suojapiiristä.

Claims (3)

61821

1- Hydraulinen iskulaite, joka on samaa tyyppiä kuin laitteet, joissa työkaluun (5) kohdistettava isku saadaan aikaan iskumännän (3) avulla, joka liikkuu sylinterissä (2), jossa on kanavilla toisiinsa yhdistettyjä aukkoja ja jossa lisäksi liikkuu jakolaite (4), joka yhdistää männän (3) yläpuolella olevan kammion (23) vuorotellen korkeapainepiiriin ja matalapainepiiriin, jolloin iskumännän (3) yläosassa on ontelo, johon on asennettu liikkuvasti uppomäntä (15), joka on yhdistetty jakolaitteeseen (4) jakolaitteen keskeisellä rengasmaisella (20 osalla, jonka kehälle on porattu reikiä, ja jolloin uppomännässä (15) on yläjatke (18), joka ulottuu laitteen rungossa olevaan putkimaiseen tilaan (19) , joka avautuu korkeapainepiiriin, tunnettu siitä, että sen ontelon pohjaosa, jossa uppomäntä (15) liikkuu, muodostaa "tyhjökammion" (16), ja että erillisen osan käsittävään uppomäntään (15) on sovitettu kauluslaippa (17), että uppomäntä (15) menee läpi jakolaitteen (4) keskeisen rengasmaisen osan (20) , joka on sovitettu uppomännän (15) kauluslaipan (17) alapuolelle, ja että jakolaitteen (4) liukumistilalla on yksi ulkohalkaisija, joka on yhtä suuri kuin iskumännän (3) liuku.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hydraulinen iskulaite, tunnettu siitä, että jakolaitteen (4) korkeus on sellainen, että työkalun (5) kuluttua loppuun jakolaite (4), jonka uppomännän (15) kauluslaippa (17) on vetänyt mukanaan alaspäin, jatkaa liikettään alaspäin samanaikaisesti männän (3) kanssa, kunnes se yhdistää männän (3) yläpuolella olevan kammion (23) korkeapainepiiriin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen hydraulinen iskulaite, tunnettu siitä, että mäntä (3) koostuu kahdesta osasta, toisen osan ollessa halkaisijaltaan suuri ja muodostaessa varsinaisen iskuvasarayksikön, ja toisen ollessa halkaisijaltaan pienempi vastaten jakolaitteen (4) halkaisijaa ja käsittäessä aukon, johon uppomäntä (15) on sovitettu.