FI72908B - Hydraulisk slagmaskin. - Google Patents

Description

- Γί~. ^PATENTTIJULKAISU 90000 ra (11) PATE N TS KRl FT /Z^UÖ (51) Kv.IMnt.Cl.** B 25 D 9/14 (21) Patenttihakemus — Patentansökning 792066 ^ ^ -S (22) Hakemispiivi — Ansöknlngsdag 29-06.79 (23) Alkupäivä— Giltlghetsdag 29-06.79 SUOMI —FINLAND (41) Tullut Julkiseksi — Blivit offentlig 30.12.80 iri\ (44) Nähtäviksipanon ja kuul.|ulkaisun pvm. — 30.04.87 V* / Ansökan utlagd och utl.skrlften publicerad (45) Patentti myönnetty — Patent meddelat 10.08.87

Patentti- ja rekisterihallitus (86) Kv.hakemus — lnt.ansökan

Patent-och registerstyreisen (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird prloritet (73) Rammer Oy, Taivalkatu 8, 15170 Lahti, Suomi-Finland(Fl) (72) Raimo Pelto-Huikko, Helsinki, Velimies Rautimo, Lahti,

Aimo Ahlman, Kartano, Suomi-Finland(Fl) (74) Oy Heinänen Ab (54) Hydraulinen iskukone - Hydraulisk slagmaskin

Keksintö kohdistuu hydrauliseen iskukoneeseen, johon kuuluu runko, jossa on hydraulikanavat ja -venttiilit ja jossa isku-koneessa on kaasutäytteinen, hydraulinen paineakku sen iskuener-gian varastoimiseksi, joka kiihdyttää männän iskuun työkalua vasten.

Ennestään tunnetaan useita iskukoneita, joissa työkaluun iskevää mäntää liikutellaan hydraulisesti edestakaisin ja iskuenergia varastoidaan korkeapaineakkuun. Amerikkalaisen patentin 3 965 799 mukaisessa iskukoneessa on korkeapaineakku suorassa yhteydessä korkeapainejohtoon ja näin ollen kytketty rinnan korkeapainetilan kanssa, jossa vaikuttava paine nostaa mäntää ylöspäin. Mäntää ympäröi männän kanssa samansuuntaisesti liikkuva jakolaite, joka vuoroin yhdistää männän yläpuolisen tilan 2 72908 korkeapainekanavaan ja paluuvirtauskanavaan. Lisäksi koneessa on männän yläosassa ohennus, joka toimii ohjausventtiilinä, jonka tarkoituksena on estää männän iskuliikkeen alkaminen ennenkuin mäntä on ylimmässä asennossaan. Kun mäntä on yläasennossaan pysähtynyt päätyasentovaimentimeen paineohjausventtiilin ollessa edelleen kiinni, alkaa paine nousta korkeapaineakussa, kunnes paine avaa paineohjausventtiilin. Tällöin öljy pääsee virtaamaan männässä olevan ohennuksen kautta jakolaitteelle ja nostaa sen iskuasentoon siten, että painejohdosta ja korkeapaineakusta pääsee korkeapaineinen öljy virtaamaan männän päälle, jonka seurauksena mäntä lähtee iskuun.

Epäkohtana tässä laitteessa on se, että kanava paineohjausvent-tiililtä jakolaitteelle on jouduttu tekemään juuri männässä olevan ohennuksen kautta. Ohennus ja siihen liittyvät urat itse rungossa vain monimutkaistavat rakennetta. Lisäksi on olemassa vaara, että paineohjausventtiili aukeaakin ennen kuin mäntä on ehtinyt yläasentoonsa aukaisemaan paineöljylle tien jakolaitteelle. Kun näin käy, latautuu korkeapaineakkuun ylimääräistä energiaa ja männän päästyä ylös on seurauksena ylitehokas isku ja koneen ylikuormittuminen. Tämä johtaa vaurioihin koneen rakenteessa. Jos taas kyseisessä rakenteessa paineohjausvent-: tiili jätettäisiin kokonaan pois, kapenisi koneen toiminta-alue, mikä luonnollisesti on suuri epäkohta. Vielä on kyseisessä iskukoneessa epäkohtana se, että työkalusta takaisin kimpoavaa energiaa ei saada millään tavalla kerätyksi talteen, vaan se muuttuu sekä lämmöksi että mekaanisiksi rasituksiksi, jotka kohdistuvat koneen rakenteeseen. Lisäksi, koneen rakenteesta johtuen, paluujohtoon kohdistuu suuria painepiikkejä.

Amerikkalaisen patentin 4 034 817 mukaisessa iskukoneessa on käytetty puhtaasti pneumaattista paineakkua iskuenergian saamiseksi. Epäkohtana on tällöin 1isäpainesäiliö, joka on sijoitettu erilleen itse iskukoneesta. Lisäksi säiliön yhdistämiseksi iskukoneeseen on jouduttu käyttämään ylimääräistä pneumaattista paineputkea. Vielä yhtenä vaikeasti poistettavana epäkohtana on paineakun ja hydraulitilojen välinen tiivistysongelma. Nämä kaikki epäkohdat heikentävät toimintavarmuutta, aiheuttavat enemmän huoltotyötä sekä lisäävät rakenteen monimutkaisuutta.

72908 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat ja aikaansaada luotettava ja varmatoiminen iskukone. Keksinnön mukaiselle iskukoneelle on tunnusomaista se, että iskukoneessa on erillinen, venttiilillä korkeapaineisesta käyttöpiiristä erotettu ja käyttöpiiristä riippumaton matala-paineinen hydraulipiiri, joka täyttyy ennen työkierron alkua ja pitää yhdessä venttiilin kanssa paineakun nestetilan maksimipai-neen ja minimipaineen vakiona. Etuna on tällöin se, että isku on aina vakiosuuruinen riippumatta siitä, minkälaiseen peruskonee-seen iskukone on kytketty. Tällä on huomattavasti merkitystä siinä mielessä, että iskukone toimii erilaisista peruskoneista huolimatta juuri siten kuin on tarkoitettukin. Näin menetellen saavutetaan pitkäikäinen ja luotettava iskukone sekä saadaan myös suurempi käyttöala iskukoneelle.

Keksinnön erään sove1lutusmuodon mukaiselle iskukoneelle on tunnusomaista se, että energiavarastona toimiva hydraulinen paineakku on välillisesti kytketty konetta käyttävään painejoh-toon. Etuna on tällöin se, että painejohdossa tapahtuvat paine-vaihtelut eivät vaikuta paineakkuun latautuneeseen iskuenergi-aan, vaan energia pysyy vakiona.

: Keksinnön erään toisen sovellutusmuodon mukaiselle iskukoneelle on tunnusomaista se, että energiavarastona toimiva hydraulinen paineakku on käyttöpiiristä riippumattomalla venttiilillä yhdistetty käyttöpiiriin.

Keksinnön erään kolmannen sovellutusmuodon mukaiselle isku-koneelle on tunnusomaista se, että pääventtiiliä ohjaa männän asema. Etuna on tällöin se, että iskun pituus pysyy koko toiminnan aikana aina samana, koska ohjaus on paikan funktio eikä paineen funktio. Suurempi tilavuusvirta saa aikaan vain nopeamman männän ylösnousun eli iskuluku tulee suuremmaksi, mutta iskun pituus ja iskuvoima eli isku pysyy vakiona.

Vielä erään edullisen sovellutusmuodon mukaiselle iskukoneelle 0n tunnusomaista se, että hydraulinen paineakku on aina suorassa : yhteydessä männän yläpintaan, jonka ansiosta paineakku ottaa talteen työkalusta takaisin kimpoavan männän liike-energian.

4 72908

Etuna on tällöin se, että takaisin kimpoava energia ei mene hukkaan eikä aiheuta lämpörasituksia eikä mekaanisia rasituksia muualle rakenteeseen. Esimerkkinä mekaanisesta rasituksesta voi olla painepiikki runkorakenteeseen tai paluujohtoon.

Vielä erään edullisen sovellutusmuodon mukaiselle iskukoneelle on tunnusomaista se, että pysähtyessään paluuliikkeensä lopussa mäntä luovuttaa 1iike-energiansa hydrauliselle paineakulle.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin erään sovellutusesimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää keksinnön mukaista hydraulista iskukonetta ha1 ki1eikattuna.

Iskukoneeseen kuuluvat seuraavat pääosat: runko 1, kaasutäyttei-nen hydraulinen paineakku 2, mäntä 3, joka iskee työkaluun 4 sekä erillinen hydraulinen iskunvakioimispiiri 5, johon kuuluu hyraulikanavat 21, 22, .23 ja 24 sekä ohjauspaineventtii1i 16 venttiilipesineen ja venttiilin säätöineen. Lisäksi pääosiin kuuluu hydraulinen käyttöpiiri 30, joka muodostuu korkeapaine-johdosta 6, pääventtiilistä 8, korkeapainekanavasta 7, ohjaus-painekanavista 13, 14 ja kanavasta 15.

Iskukoneen työkierto on seuraavan selostuksen mukainen. Korkeapaine j ohdosta 6 öljy virtaa korkeapainekanavan 7 kautta venttiilin 8 ohi männän 3 laajennusosan 17 alle painetilaan 11. Paineinen öljy työntää tällöin mäntää 3 ylöspäin ja mäntä 3 työntää öljyä edelleen yläpinnallaan 9 matalapaineakun 2 nestetilaan 29. Matalapaineakun nestetila 29 ja kaasutila 28 on erotettu toisistaan kalvolla 27. Öljyn työntyessä akun nestetilaan 29 puristuu kaasu kokoon ja varastoi täten energiaa. Edelleen mäntä työntää öljyä laajennusosansa 17 yläpuolisella olakkeella 18 kanavan 15 kautta pääventtii1i1le 8, josta öljy menee paluujohtoon 12. Männän 3 noustua ylimpään asentoonsa aukeaa ohjauspainekanavan 13 kautta yhteys pääventtii1i1le 8, jonka luisti 25 siirtyy iskuasentoon. Tällöin luisti 25 ohjaa korkeapaineisen öljyn myös männän laajennusosan 17 päälle tilaan 19 kanavaa 15 pitkin ja paluujohto 12 sulkeutuu. Männän ollessa nyt differentiaalikyt-kettynä se lähtee iskuun, jolloin korkeapainejohdosta 6 tuleva öljy virtaa männän laaj ennusosan 17 yläpuolelle kanavaa 15 5 72908 pitkin. Samoin männän laajennusosan 17 alapuolelta öljy virtaa korkeapainekanavaa 7 pitkin venttiilin 8 kautta kanavaan 15 ja siitä edelleen laajennusosan 17 päälle tilaan 19. Pääosan isku-energiasta mäntä 3 kuitenkin saa matalapaineakusta 2, jonka nestetilasta 29 öljy virtaa kanavien 20 kautta männän yläpuolella olevaan tilaan 26 työntäen mäntää 3 alaspäin sen yläpinnasta 9. Männän lähdettyä liikkeelle alaspäin sulkeutuu ohjaus-painekanava 13 jälleen, mutta venttiilin 8 luisti 25 jää edelleen iskuasentoon, kunnes männän yläpinta 9 lähes iskun lopussa avaa osien ohjauspainekanavan 14, jolloin öljy pääsee virtaamaan venttiilistä 8 männän yläpuolella olevaan mtalapaineiseen tilaan 26. Venttiilin 8 toinen pääty on jatkuvasti kytkettynä korkea-painejohtoon 6 ja tällöin se saa aikaan luistin 24 takaisinsiir-tymisen. Tämän jälkeen alkaa työkierto uudelleen.

Ohjauspaineventti il in 16 tarkoituksena on valvoa matalapaineakun 2 nestetilan 29 painetta. Jos paine iskun, lopussa laskee alle säädetyn rajan, avaa ohjauspaineventtiili 16 kanavan 24 korkea-painejohtoon 6 ja täältä virtaa öljyä paineakun nestetilaan 29 nostaen sen painetta. Jos taas paine matalapaineakussa 2 nousee liian korkeaksi männän 3 noustessa ylös, avaa ohjauspaineventtiili 16 kanavan 23 paluujohtoon 12 vähentäen täten matalapaine-akun nestetilan 29 painetta.

Estopiirin 10 tarkoituksena on estää toistuvat tyhjät iskut, joita voisi tapahtua esimerkiksi silloin, kun työkalu ei osukaan kohteeseen, vaan lyö ilmaan. Tällöin, kun vastus lyötävästä kohteesta puuttuu, lyö mäntä hieman pitemmän iskun kuin normaalisti pysähtyen päätyasentovaimentimeen 31 sillä seurauksella, että männän 3 laajennusosan 17 yläreuna 18 avaa estopiirin 10 laajennusosan 17 yläpuoliseen tilaan 19 ja paineöljy pääsee kyseiseen tilaan. Tällöin mäntä 3 lukittuu paikoilleen ala-asentoonsa, eikä toistuvia tyhjiä iskuja pääse tapahtumaan. Haluttaessa vapauttaa mäntä näin lukitusta asennostaan painetaan työkalua 4 kiinteätä kohdetta, esimerkiksi kiveä vasten, jolloin se nostaa mäntää 3 niin paljon, että laajennusosan 17 yläreuna 18 sulkee estopiirin 10. Tämän jälkeen alkaa taas normaali työkierto.

6 72908

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutus-muodot eivät rajoitu yksinomaan edellä esitettyyn esimerkkiin, vaan voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (6)

1. 7 72908
2. 1. Hydraulinen iskukone, johon kuuluu runko (1), jossa on hydrau-likanavat ja -venttiilit (8,16) ja jossa iskukoneessa on kaasu-täytteinen, hydraulinen paineakku (2) sen iskuenergian varastoimiseksi, joka kiihdyttää männän (3) iskuun työkalua (4) vasten, tunnettu siitä, että iskukoneessa on erillinen, venttiilillä (16) korkeapaineisesta käyttöpiiristä (30) erotettu ja käyt-töpiiristä (30) riippumaton matalapaineinen hydraulipiiri (5), joka täyttyy ennen työkierron alkua ja pitää yhdessä venttiilin (16) kanssa paineakun (2) nestetilan (29) maksimipaineen ja minimipai-neen vakiona.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen iskukone, tunnettu siitä, että energiavarastona toimiva hydraulinen paineakku (2) on välillisesti kytketty konetta käyttävään painejohtoon (6).
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen iskukone, tunnettu siitä, että energiavarastona toimiva hydraulinen paineakku (2) on käyttöpiiristä (30) riippumattomalla venttiilillä (16) yhdistetty käyttöpiiriin (30).
5. 4. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen iskukone, tunnettu siitä, että pääventtiiliä (8) ohjaa männän (3) asema. : 5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen iskukone, tunnettu siitä, että hydraulinen paineakku (2) on aina suorassa yhteydessä : männän yläpintaan (9), jonka ansiosta paineakku ottaa talteen työ kalusta (4) takaisin kimpoavan männän (3) liike-energian.
6. 6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen iskukone, tunnettu siitä, että mäntä (3) pysähtyessään paluuliikkeensä lopussa, luovuttaa liike-energiansa hydrauliselle paineakulle (2). 8 72908