FI65033B - Pneumatisk slagmekanism - Google Patents

Description

r-, KUULUTUSJULKAISU /ΓΛ71 ™ (11) UTLÄGCNINGSSKRIFT 65035 C i-atcnt ti ny.<*j -3 1^ο4 ^ ^ (51) K».lk.3/tat.CI.3 B 25 D 9/14 SUOMI—FINLAND pi) 800915 (22) Hakamlspllvl — AmMcnlngudag 25.03-80 1' (23) AlkuptWi—GlMghttidag 2 5 · 03.80

(41) Tullut julklaaktl — Bllvlt offmtllg 01.10. 8Q

Patentti- j. rekisteriKAllttue MnMbt..»M|eu.nn-

Patent- och regiaterstyralaan v ' AratMan utltgd och utl.**ir«ft«t publicarad 30.11.33 (32)(33)(31) Pyydeeey etuoikeus·—Baglrd prtorlm 30.03.79

Ruotsi-Sverige(SE) 7902873-^ (71) Atlas Copco Aktiebolag, Nacka, Ruotei-Sverige(SE) (72) Per Adolf Lennart Gidlund, Täby, Ruotsi-Sverige(SE) (7M Berggren Oy Ab (5*0 Pneumaattinen iskukoneisto - Pneumatisk slagmekanism Tämä keksintö koskee pneumaattista iskukoneistoa. Tarkemmin määritettynä keksinnön kohteena on sellaista tyyppiä oleva iskuko-neisto, joka käsittää edestakaisin liikkuvan työelimen, joka yhdessä reaktiovastaanottoelimen ja kimmoisen tiivistyselementin kanssa muodostaa paineilmalla syötetyn työkammion, ja jossa työ-elin tasapainotetaan työkammiossa vallitsevan paineen ja jousivoiman kesken.

Amerikkalaisessa patentissa 2 432 877 on esitetty pneumaattinen iskutyökalu, joka sisältää edellä selostettua tyyppiä olevan isku-koneiston. Tämä aikaisemmin tunnettu laite käsittää edestakaisin liikkuvan työelimen, jonka etupää on varustettu taltalla ja joka on jousikuormitettu aukolla varustettua kimmoisaa kalvoa vasten. Paineilmalla jatkuvasti syötetyssä työkammiossa vallitseva paine vaikuttaa työelimeen työntäen sitä eteenpäin. Kalvo on sovitettu säätämään ilmanpäästöä työkammiosta työelimen asemasta riippuen.

Edellä selostettu tunnettu laite on vähemmän edullinen johtuen siitä, että kalvo joutuu suhteellisen suuren muodonmuutoksen alaiseksi työelimen jokaisen työiskun aikana ja siten alttiiksi voimakkaalle kulumiselle.

2 65033

Selostettu laite on epäedullinen myös mitoituksen kannalta, sillä kalvo on kiinnitetty kiinteään koteloon kierteitetyllä hoikilla, joka tarttuu kalvoon pitkin sen ulkokehää. Tämä merkitsee sitä, että laitteen ulkoläpimitta tulee suureksi verrattuna työelimen teholliseen poikkipintaan. Tämä on haittana silloin, kun on tarkoitus käyttää tällaista koneistoa lähtökohtana kapean ja keT,yen käsityökalun konstruoimiseen.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada iskukoneisto, jonka avulla yllämainitut ongelmat ratkaistaan. Tämä saavutetaan keksinnön mukaan siten kuin patenttivaatimuksissa on määritelty.

Keksinnön erästä sovellutusmuotoa selostetaan yksityiskohtaisesti seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää osittain leikattua sivukuvaa keksinnön mukaisen iskukoneiston sisältävästä käsityökalusta, kuvio 2 esittää suurennetussa mittakaavassa kuvion 1 mukaista työelintä, reaktionvastaanottoelintä ja kimmoista tiivistyselementtiä, työelimen sijaitessa takimmaisessa asemassaan, jossa ilmansyött*öventtiili on täysin avoimena, kuvio 3 esittää samoja yksityiskohtia kuin kuvio 2 työelimen ollessa kiihtyvässä liikkeessä eteenpäin, ja kuvio 4 esittää samoja yksityiskohtia kuin kuvio 2, työelimen sijaitessa etumaisessa asemassaan, jossa ilmansyöttöventtiili on täysin suljettu.

Kuviossa 1 esitetty iskukoneisto on kevyt talttaa käyttävä työkalu, jonka peräpää on varustettu pistoolinkahvalla. Työkalu käsittää kotelon 10, edestakaisin liikkuvan työelimen 11 ja reak-tionvastaanottoelimen 12.

Työkalun kotelo 10 käsittää kolme osaa, nimittäin peräosan 13, keskiosan 14 ja etuosan 15. Peräosaan 13 on muodostettu siihen yhtenäisenä liittyvä pistoolinkahva 16, jonka avulla käyttäjä käsittelee työkalua. Pistoolinkahva 16 sisältää paineilmansyöt-tökanavan 17, liipaisimella 18 ohjattavan käynnistysventtiilin (ei näy kuviossa) sekä nipan 19 paineilmajohdon liittämistä varten.

Kotelon keskiosa 14 on yhdistetty peräosaan 13 kierreliitoksen avulla, ja poikittainen seinämä 21 on asennettu peräosan 13 etupään ja keskiosan 14 sisäpuolella sijaitsevan laipan 22 väliin.

3 65033

Etuosa 15 on viety keskiosan 14 etupään sisään ja on aksiaalisesta lukittu lukitusrenkaan 23 avulla. Etuosa 15 on varustettu aksiaalisella porauksella 24 työelimen 11 läpikulkua ja ohjausta varten. Etuosa käsittää myös kaksi eteenpäin suunnattua ilmanpoistokanavaa 26.

Työelin 11 on etupäästään varustettu talttakärjellä 27, joka on lukittu työelimeen halkiotapilla 28. Työelimen 11 takapäähän on liitetty työntöpää 29, joka on kiinnitetty työelimeen poikittaisella lukitussokalla 31. Painejousi 32 on sijoitettu työn-töpään 29 ja kotelon 10 etuosan 15 väliin taaksepäin vaikuttavan voiman kohdistamiseksi työelimeen 15. Lukitussokka 31 ulottuu molempiin suuntiin työntöpään 29 ulkopuolelle, ja sen ulkonevat osat toimivat yhdessä kotelon 10 keskiosan sisäpinnassa olevien urien 33, 34 kanssa estäen työelimen 11 kiertymästä kotelon 10 suhteen.

Kuvatussa työkalussa on reaktionvastaanottoelimen 12 edestakainen liike ohjattu kotelon 10 suhteen. Reaktionvastaanottoelin 12 käsittää reaktiopään 35, tasausmassan 36 ja putkimaisen kyt-kentätangon 37, joka yhdistää reaktiopään 35 kiinteästi tasaus-massaan 36. Tasausmassa on sopivimmin tehty lyijystä suuren hitauden aikaansaamiseksi. Kytkentätangon 37 liikettä pitkit-täissuuntaan ohjaa poikittaisessa seinämässä 21 oleva keskeinen aukko 38, kytkentätangon sisältäessä aksiaalisen ilmakanavan 39. Ohjaustappi 40 on kiinnitetty tasausmassaan 36 ulottuen taaksepäin kartiomaisessa tukilaatassa 42 olevan keskeisen porauksen 41 sisään. Tukilaatta on sijoitettu taaimmaisen kotelonosan 13 takaseinämää vasten, ja se toimii myös painejousen 43 tukipintana, painejousen toisen pään ollessa tuettuna tasausmassan 36 takapäätä vasten.

Reaktionvastaanottoelintä 12 ohjataan kotelon 10 suhteen siten, että sen kytkentätanko 37 toimii yhdessä poikittaisessa seinämässä 21 olevan keskeisen aukon 38 kanssa ja että sen ohjaus-tappi 40 toimii yhdessä tukilaatassa 42 olevan keskeisen porauksen 41 kanssa. Tämä merkitsee sitä, että tasausmassa 36 voidaan pitää erillään kotelonosan 13 sisäseinämästä. Niinpä tasausmassan 36 ja kotelonosan 13 sisäseinämän väliin jää rengas- 4 65033 mainen rako 44, jonka kautta paineilma virtaa kahvan 16 tuloka-navasta 17 massan 36 etupäähän.

Työelimen 11 työntöpäähän 29 on muodostettu tasainen takapinta 46 kimmoisen tiivistyselementin 47 aksiaaliseksi tukemiseksi (katso kuvioita 2-4). Tiivistyselementillä 47 on tasainen takapinta, jota pidetään jatkuvassa kosketuksessa työntöpään 29 pinnein 46 kanssa pelkästään paineilman vaikutuksesta. Tiivistys-elementtiin 47 on muodostettu rengasmainen taaksepäin ulottuva venttiililaippa 48 tiivistyksen aikaansaamiseksi yhdessä reak-tionvastaanott.oelimen 12 reaktiopään 35 kanssa, kuten myöhemmin selostetaan.

Työntöpään 29, reaktiopään 35 ja tiivistyselementin 47 väliin muodostuu työkammio 49. Sopivan tilavuuden aikaansaamiseksi työkammiolle sekä sen sovittamiseksi tiivistyselementin 47 muotoon on reaktiopää 35 varustettu rengasmaisella syvennyksellä 51, joka on koaksiaalinen tiivistyselementin 47 kanssa ja joka käsittää sisäänpäin kääntyvän kehäseinämän 52. Tämä seinämä avartuu terävässä kulmassa tiivistyselementtiä 47 kohti, ja sen minimiläpimitta on jonkin verran suurempi kuin venttiililaipan 48 nimellinen ulkoläpimitta.

Reaktiopää 35 on keskiosastaan varustettu aksiaalisella aukolla 53, joka on yhteydessä kytkentätangon 37 pitkittäiseen kanavaan 39, ja kahden tangossa 37 sijaitsevan poikittaisen aukon 54 kautta voidaan työkammio 49 yhdistää rengasmaiseen rakoon 44 ja ilmansyöttökanavaan 17.

Paineilman työkammioon 49 syötön ohjaamista varten on tangon 37 pitkittäiseen kanavaan 39 sijoitettu syöttöventtiili, joka on sovitettu säätämään poikittaisten aukkojen 54 kautta tapahtuvaa virtausta. Syöttöventtiili käsittää sylinterimäisen venttii-lirungon 55, joka sopii tiiviisti kanavaan 39 ja joka on yhdistetty työelimeen kanavan 39 ja työkammion 49 lävitse ulottuvalla varrella 56. Varrella 56 on kuitenkin huomattavasti pienempi läpimitta kuin kanavalla 39, ja se on kiinnitetty työelimeen 11 poikittaisen lukitussokan 31 avulla.

5 65033

Kuvattu talttaa käyttävä työkalu toimii seuraavalla tavalla, joka selostetaan oheisiin piirustuksiin viitaten.

Kun paineilmajohto on liitetty nippaan 19 ja liipaisinta 18 painetaan, paineilma virtaa kotelon 10 peräosaan 13 kanavan 17 kautta. Paineilma kulkee edelleen tasausmassan 36 ja kotelon-osan 13 seinämän välisen rengasmaisen raon.läpi saapuen kytken-tätangon 37 poikittaisiin aukkoihin 54.

Lähtien siitä, että iskukoneisto työvaiheen alkaessa on asettunut kuviossa 1 esitettyyn lepoasentoonsa, ts. työelimen 11 ja reaktionvastaanottoelimen 12 ollessa yhteenpainetussa asemassa jousien 32 ja 43 vaikutuksesta, seuraavassa selostetaan koko työjakso. Esitetyssä asemassaan venttiilirunko 55 ei sulje aukkoja 54, mikä merkitsee sitä, että paineilma virtaa esteettö-mästi kanavaa 39 pitkin päätyen työkammioon reaktiopäässä 35 olevan aukon 53 kautta.

Kun työkairanio 49 on joutunut paineen alaiseksi, kimmoisen tii-vistyselementin 47 venttiililaippa 48 tulee puristumaan ulospäin suorittaen tiivistyksen yhteistoiminnassa reaktiopään 35 kehäseinämän 52 kanssa. Paine työkammiossa 49 nousee tällöin nopeasti, ja työntöpäähän 29 kohdistuu työntövoima, jolloin työ-elimen työisku alkaa.

Työkammiossa 49 vallitsevan paineen johdosta työelin 11 siirtyy eteenpäin jousen 32 vaikutusta vastaan, ja koska paine kohdistuu myös reaktiopäähän 35, joutuu reaktionvastaanotto-elin 12 siirtymään taaksepäin jousen 43 vaikutusta vastaan. Koska työelimen 11 massa on huomattavasti pienempi kuin reaktionvastaanottoelimen 12 (tasausmassan 36) massa, tulee työelimen 11 liikkeen kiihtyvyys paljon suuremmaksi.

Työelimen 11 ja reaktionvastaanottoelimen 12 erottumisliikkeen aikana tiivistyselimen 47, venttiililaipan 48 ja kehäseinämän 52 välinen tiivistävä yhteistoiminta säilyy, ja koska kehäseinämä avartuu venttiililaipan 48 liikesuuntaan, tulee venttiililaippa paineilman vaikutuksesta vähitellen laajenemaan läpimittaan, joka ylittää sen nimellisen ulkoläpimitan (katso kuviota 3).

65033

Kun työelin 11 ja reaktionvastaanottoelin 12 ovat saavuttaneet kuviossa 3 esitetyt asemat, ei tiivistävä yhteistoiminta venttiililaipan 48 ja kehäseinämän 52 kesken voi enää jatkua, ja niinpä syntyy äkillinen paineen lasku, kun paineilma pääsee virtaamaan ulos toisistaan eronneitten osien väliin muodostuneen suuren poistopinta-alan kautta.

Paineilman estämiseksi syöksymästä suoraan työkammion 49 läpi työjakson tämän ulosvirtausvaiheen aikana on syöttöventtiili 55 jo sulkenut ilmantulotien peittämällä aukot 54. Tällä tavalla voidaan laitteen ilmankulutusta tehokkaasti vähentää.

Kuvion 4 esittämässä tilanteessa on venttiililaipan 48 ja kehä-seinämän 52 välinen tiivistävä yhteistoiminta päättynyt, venttiili 55 on katkaissut paineilman syötön työkammioon 49 ja tiivistyselementin 47 venttiililaippa 48 on palautunut nimelliseen läpimittaansa. Tässä tilanteessa on työisku ohi ja paluuisku alkaa, työelimen 11 ja reaktionvastaanottoelimen lähtiessä liikkeelle toisiaan kohti jousien 32 ja 43 vaikutuksesta.

Kun työelin 11 ja reaktionvastaanottoelin 12 tulevat lähelle toisiaan, paine nousee nopeasti työkammiossa 49. Tämä johtuu osaksi siitä, että työkammioon jäänyt ilma puristuu yhteenmene-vien osien väliin, ja osaksi siitä, että syöttöventtiili 55 jälleen avautuu päästäen paineilman virtaamaan työkammioon 49.

Kun venttiililaippaan 48 kohdistuva ylipaine saavuttaa tietyn arvon, venttiililaippa 48 laajenee ja aloittaa taas tiivistävän yhteistoimintansa reaktiopään 35 kehäseinämän 52 kanssa. Täydellinen työjakso on täten saatettu loppuun.

Koneiston toimiessa työkammiosta 49 poistuva ilma kerääntyy kotelon 10 keskiosaan 14 ja virtaa ulos työkalusta kotelon etuosassa 15 olevien poistoaukkojen 26 kautta.

Keksinnön mukaisen iskukoneiston tunnusomaisena piirteenä on, että tiivistyselin 47 käsittää rengasmaisen akselinsuuntaisen venttiililaipan 48, joka pitää työkammion 49 tiivistettynä työ-iskun suurimman osan ajan. Työkammiossa 49 vallitseva paine laajentaa siis venttiililaipan 48 läpimittaan, joka ylittää sen 7 65033 nimellisläpimitan, ts. sen läpimitan kuormittamattomassa tilassa. Tällaisen säteittäisen muodonmuutoksen johdosta voi vent-tiililaippa 48 sekä aikaansaada että myös säilyttää tiivistävän kontaktin reaktionvastaanottoelimen 12 kehäseinämään 52 työ-iskun aikana.

Työiskun pituuden määrää osaksi tiivistyselementin 47 kimmoisuus ja kehäseinämän 52 avartumiskulma. Iskunpituuden määräävät myös sellaiset tekijät kuin kehäseinämän 52 aksiaalinen ulottuvuus ja jousen 32 karakteristiikka.

Kehäseinämän 52 avartumiskulman suhteen on nyt koestettu laitteita, joilla oli erilaiset kulmat vaihdellen välillä 0-45°. Parhaat tulokset iskutehon ja tiivistyselementtien kestävyyden suhteen on nyt saavutettu avartumiskulman ollessa välillä 5-10°. Iskunpituus, iskuteho ja tiivistyselementin kestävyys riippuvat kuitenkin myös itse tiivistyselementistä. Tiivistyselementin mitoilla ja kimmoisuusominaisuuksi11a yhdessä yhteistoiminnassa olevan kehäseinämän muodon kanssa on ratkaiseva vaikutus laitteen työskentelykarakteristiikkaan.

On selvää, etteivät sovellutukset rajoitu edellä selostettuun laitteeseen. Esimerkiksi iskukoneisto voidaan muodostaa ilman energiaa-absorboivaa tyyppiä olevaa liikkuvaa reaktionvastaan-ottoelintä. Reaktionvastaanottoelin voi siis yhtä hyvin olla kotelon osana. Keksintöä voidaan myöskin soveltaa iskulaittee-seen ilman ilmankulutusta vähentävää syöttöventtiiliä.

Claims (4)

8 65033

1. Pneumaattinen iskukoneisto, joka käsittää kotelossa (10) siirtyvästä ohjatun työelimen (11), joka on tasapainotettu jousen (32) ja työelimen (11) peräpään (29) rajoittaman paine-ilmalla syötetyn työkammion (49) välille, reaktionvastaanotto-elimen (12) sekä kimmoisen tiivistyselementin (47) sijoitettuna työelimen (11) ja reaktionvastaanottoelimen (12) väliin, tunnettu siitä, että tiivistyselin (47) käsittää rengasmaisen akselinsuuntaisen venttiililaipan (48), joka on säteittäisesti laajennettavissa työkammiossa (49) vallitsevan paineen avulla sen nimellisen ulkoläpimitan ylittävään läpimittaan, ja että reaktionvastaanottoelin (12) käsittää rengasmaisen syvennyksen (51) sovitettuna samakeskiseksi venttiililaipan (48) kanssa, syvennyksen (51) käsittäessä kehäseinämän (52) , jonka läpimitta ylittää venttiililaipan (48) nimellisen ulkoläpimitan, venttiililaipan (48) ollessa sovitettuna työelimen (11) joka työjaksolla työntymään syvennyksen (51) sisään ja säteittäisesti laajenemalla aikaansaamaan ilmatiivis kontakti kehäseinämän (52) kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen iskukoneisto, tunnet- t u siitä, että työelimen (11) peräpäässä (29) on tasainen takapinta (46) ja että tiivistyselementti (47) pidetään jatkuvassa kosketuksessa sen kanssa pelkästään työkammiossa (49) vallitsevan paineen vaikutuksesta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen iskukoneisto, tunnettu siitä, että syvennyksen (51) kehäseinämä (52) on kartiomainen, sen laajimman pään ollessa suunnattuna tiivis-tyselementtiä (47) kohti.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen iskukoneisto, joka on tarkoitettu käsikäyttöistä työkalua varten, tunnettu siitä, että reaktionvastaanottoelin (12) käsittää tärinää absorboivan elimen (36), joka on siirtyvästi ohjattuna kotelossa (10) ja kuormitettuna jousella työelimen (11) suuntaan.