FI77079C - Paolramm. - Google Patents

Description

77079

PAALUJUNTTA - PÄLRAMM

Keksintö kohdistuu paalujunttaan, jossa kotelon sisällä on edestakaisin liikuteltava iskukuorma, johon liitetty toinen johde on iskuyhteydessä junttaavaan paaluun ja ensimmäinen johde on yhteydessä hydrauliseen ja/tai pneumaattiseen 5 väliainejärjestelyyn, joka käsittää kiihdytyslaitelman ja tästä erillisen palautuslaitelman.

Tunnetussa tekniikassa käytetään keskeisesti sijoitettuja ulokkeita iskukuorman johteina, jolla järjestelyllä aikaansaadaan edullinen johteen tuenta ja laakerointi. Esimerkiksi 10 sylinterimäisen iskukuorman johde on massiivinen, paksuhko sylinterikappale, joka ulottuu iskukuorman pyörähdysakselin suuntaan. Hakemusjulkaisusta EP 95801 tunnetaan iskukuorman johde, jossa iskukiihdytyksen tuottava paine kohdistetaan yläjohteen uloimman pään mäntään. Kuorman palautusliike 15 toteutetaan saman männän alapintaan vaikuttavalla hydrauli- paineella. Patenttijulkaisusta GB 1183279 tunnetaan hydrauli-käyttöinen paalujuntta, jossa iskukuorman johde on hyd-raulisylinterin männän vartena. Ongelmana näissä rakenteissa on erisuuruiset mäntäpinnat eri puolella mäntää. Männänvartta 20 ei voi ohentaa, koska tällöin sen lujuus pienenisi. Toisaalta riittävän luja varsi on paksuhko, jolloin sitä lähinnä oleva mäntäpinta on merkittävästi vastakkaista mäntäpintaa pienempi. Tällöin mäntään ei voida kohdistaa paineistetusta hydraulilähteestä riittävän suuria palautusvoimia siten, .25 että iskukuorman palautusliike olisi riittävän nopea. Tämä hidastaa huomattavasti iskukuorman iskutaajuutta. Ongelman eliminoiminen kasvattamalla männän kokoa siten, että männän-varren peittämän alueen suhteellinen koko pienenisi huomattavasti, ei ole taloudellista, koska suurennettu sylinteritila-30 vuus vaatii suurennetun syöttöjärjestelyn. Lisähaittana suurennetussa männässä on sen äärialueille kohdistuva vääntömomentti suurilla hydraulinestepaineilla.

2 77079

Keksinnön tarkoituksena on luoda paalujuntta, jossa nämä tunnetut ongelmat on eliminoitu. Lisäksi pyritään järjestelyyn/ jossa iskuliikettä kiihdyttävä voima kohdistuu mahdollisimman lähelle varsinaista iskukuormaa.

5 Keksinnön tarkoitus saavutetaan paalujuntalla, jonka tunnus merkit on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Käyttämällä kiihdytyslaitelmasta erillistä palautuslaitelmaa saadaan tiettyyn suuntaan vaikuttava voimavaikutus vaikuttavan paineen ja vastinpinnan avulla sovitetuksi siten, että 10 kummassakin suunnassa saavutetaan optimoitu liikenopeus.

Tällä tavalla varmistetaan riittävä iskutaajuus. Kohdistamalla kiihdyttävä iskuvaikutus valinnan mukaan ensimmäisen johteen päähän ja/tai iskukuorman puoleiseen päähän, voidaan halutun kiihdytysmatkan tai iskukuorman ohjauksen mukaisesti 15 konstruoida edullisin rakenne.

Keksinnön edullisessa sovellutusmuodossa ensimmäiseen johteeseen liitetyt kiihdyttävät Ja palauttavat elimet ovat hydraulitoimisia, joilla aikaansaadaan varmatoiminen vedenalainen liikejärjestely nesteväliaineen pääasiallisen 20 kokoonpuristumattomuuden ansiosta. Kiihdyttävät ja palautta vat elimet yhdistetään venttiilin kautta väliaineen syöttö- tai paluuvirtaussysteemiin. Vedenalaista käyttöä tehostaa hydraulielimistä erilliset pneumaattiset elimet, jotka on liitetty ensimmäiseen johteeseen.

25 Kiihdyttävät hydraulielimet käsittävät edullisesti yksitoi- misen hydraulisylinterijärjestelyn, joka ulottuu johteen sisäiseen tilaan. Tällä tavalla saadaan kiihdytysvaikutus kohdistetuksi lähelle varsinaista iskukuormaa. Sylinterijärjestely on yhdistetty korkeapaineistettua väliainetta 30 syöttävään syöttöjärjestelyyn.

Paalujuntan kotelon ohjain ja ensimmäinen johde muodostavat sylinterijärjestelyn, joka on sinänsä tunnettu. Tämä järjestely on yhdistetty syöttöjärjestelyyn, joka syöttää paineistettua väliainetta sylinterijärjestelyyn. Tällä tavalla 3 770V9 saadaan palautusliikkeen kiihtyvyys ja nopeus sovitetuksi kiihdytysarvoista riippumattomaksi.

Riittävän iskuimpulssin tuottamiseksi ja toisaalta palauttavan liike-energian pitämiseksi sopivalla tasolla, on iskulii-5 kenopeus ainakin sama kuin palautusliikkeen keskinopeus, mieluimmin 2-10 kertainen.

Kun korkeapaineistettu yksitoiminen hydraulisylinteri on pääasiallisesti kokonaisuudessaan ensimmäisen johteen sisäisessä tilassa, kun kiihdytysliike aloitetaan, saadaan 10 aikaan kaksi edullista vaikutusta. Ensinnäkin kohdistuu lähtötilanteessa koko vaikutus johteen sisään, joka on tehokas järjestely. Toisekseen saadaan johde ja hydrauli-sylinterin vaikutuselin, esimerkiksi voimaniskuvarsi, suunnatuksi samaan suuntaan koko kiihdytyksen aikana. Tällöin 15 ei kiihdytettäessä sivuttaisvoimia esiinny. Yksinkertainen ja varma tapa yhdistää hydraulisylinteri väliaineen syöttöjä-jestelyyn toteutetaan päätykiinnityksen välityksellä.

Hydraulijärjestelmien säätö ja ohjaus toteutetaan suuntavent-tiililä. Pneumaattisessa järjestelyssä on säätö- ja varovent-20 tiili sekä yhteys ympäristöön. Tällä aikaansaadaan sekä kotelon sisäisen järjestelyn painetta ylläpitävä toiminto että mahdollisuus johtaa pneumaattista väliainetta paalun ohi ympäristöön. Kotelon sisäisen toiminnan varmistamiseksi on veden tunketuminen estetty toisen johteen ja paalun tai 25 iskuntasaajan väliin. Hydrauliset syöttöjärjestelyt käsittä vät elimet väliaineen paluuvirtausta varten.

Keksintöä selostetaan viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön erästä sovellutusmuotoa 30 osittain leikkauksena, kuvio 2 esittää erästä toista sovellutusmuotoa.

Suojaavan kotelon 1 sisällä on edestakaisin liikuteltava raskas lskukuorma 2, jonka tuottama isku välitetään iskunvai- 4 77079 mentimena toimivan tasauslevyn 3 avulla juntattavaan paaluun tai putkeen 4. Iskukuormaan 2 on liitetty johteet 5 ja 6 sekä koteloon 1 ohjaimet 7 ja 8. Ohjaimissa on johdetiivis-teet 9 ja 10. Kotelossa 1 on tila 11, joka on mitoitettu 5 iskukuorman 2 edestakaista liikettä vastaten. Ohjaimessa 7 on sylinteriosa 12 ja johteen 5 päässä mäntä 13 ja tiiviste 14 männän 13 ja sylinteriosan 12 välisen tiiviin, liikkuvan kosketuksen ylläpitämiseksi. Ohjaimen 6 ja tasauslevyn 3 välissä on suljettu tila 15.

10 Paalujuntan käyttölaitteena on pneumaattinen aggregaattijär- jestely P ja hydraulinen käyttöjärjestelmä, jossa on kuorman 2 kiihdystyselimet K ja palautuselimet H. Kiihdytys voidaan toteuttaa valinnan mukaan, joko käyttäen elimiä K, aggregaatti järjestelyä P tai molempia.

15 Kiihdytyseiimet K käsittävät putkiston 19 ja yksitoimisen hydraulisylinterin 20, jotka yhteyden 16, korkeapaineakun 17 ja suuntaventiilin 18 välityksellä liitetään painelähteeseen. Sylinteri 20 on sijoitettu johteen 5 keskeiseen tilaan 23 siten, että sylinteri 20 käyttövarsineen 21 on pääasiassa 20 kokonaisuudessaan tilassa, kun iskukuorman 2 kiihdyttäminen alkaa. Käyttövarsi 21 siirtää sylinterin 20 työntövaikutuksen johteen 5 pohjaan 22, joka on liitetty kuormaan 2. Hydraulinen palautusjärjestely H käsittää putkiston 26 ja sylinteriosan 12 muodostaman sylinteritilan 28, joka yhdessä männän 25 13 alapinnan 27 kanssa vastaanottaa hydraulisen väliaineen.

Väliaineen paluuvirtaus venttiilin 18 kautta johdetaan matalapaineakkuun 25 ja paluuvirtaus- putkeen 24. Suuntavent-tiili 18 yhdistää vuorotellen elimet 16,17 ja 19 (24-26) tai 16,17 ja 26 (19,24,25) halutun vaikutuksen aikaansaami-30 seksi.

Pneumaattinen kiihdytysjärjestely P käsittää liitännän 29 painesyöttöaggregaattiin, venttiilin 30, säätöelimet 31 ja yhteyden 32 ympäristöön, jossa yhteydessä elimet ympäristön Y paineen mittaamiseksi. Tilan 11 paine saadaan tällöin 35 pidetyksi säätöelimen 31 määräämää paine-eroa korkeampana , 77079 o ympäristöön Y nähden. Väliaine johdetaan putken 33 kautta paalujuntan tilaan 34, josta on yhteys johteen 5 pintoihin 35 ja 36. Tila 34 on suljettavan aukon 37 kautta yhteydessä kotelotilaan 11. Putkien 19,26 ja 33 läpiviennit 38 on 5 tavanomaisella tavalla eristetty ulkoympäristöstä Y. Vii tenumero 39 tarkoittaa sylinterin 20 tuentaa koteloon 1, ja viitenumero 40 tasauslevyn 3 ja paalujuntan välistä joustavaa vaimennusrengasta. Renkaan 40 avulla ei paalujuntta välittömästi siirry paalun 4 mukana, kun iskukuorman 2 isku 10 siirtää paalua 4 eteenpäin. Renkaan 40 jouston avulla säilyy paalujuntan ja tasauslevyn 3 välinen tiivis kosketus.

Kuviossa 2 esitetty paalujuntta eroaa kuvion 1 sovellutus-muodosta lähinnä hydraulisylinterin 20 rakenteen osalta. Väliaine johdetaan paalujuntan päädyn 41 aukon 42 kautta 15 sylinterin 20 johtimeen 21b, josta väliaine siirtyy johteen 5 tilaan 23. Sylinterin 20 ja johteen 5 välillä on liikkuva, tiivis kosketus toteutettu rengastiivisteen 14b avulla. Tässä muunnoksessa sylinteri 20-ohjain 5- yhdistelmä toimii kuviossa 1 esitetyn järjestelyn 20,21 tavoin.

20 Juntattaessa vedenalaista paalua 4 on edullista estää veden pääsy tilaan 15 tai edemmäksi paalujuntassa. Tämä toteutetaan johtamalla paineistettua pneumaattista väliainetta johdon 33 kautta tiloihin 34,11 ja 15 siten, että kaasupaine tilassa 15 ja välyksessä 51 on hieman suurempi kuin ympäristön Y 25 hydrostaattinen paine.

Jos paalujunttaa halutaan käyttää yhdistelmällä P&H, suljetaan aukko 37 iskuvaihetta aloitettaessa. Paluuliikkeen aikana on aukko 37 auki, samoin voidaan tarvittaessa alentaa venttiilin 32 avautumiskynnystä.

30 Kuviossa 1 esitetyn sylinterin 20 elimen 21 toiminnalle on olennaista, että sen ja johteen 5 elimen 22 välinen kosketus irtoaa hieman ennen johteen 6 iskeytymistä tasauslevyyn 3. Tällöin vältetään törmäyksen tai rekyylin välittyminen 6 77079 sylinteriin 20 ja tämän sisään asennettuun dynaamiseen asema-anturiin.

Paalujunttaan on liitetty iskukuorman 2 havaitseva asema-anturi 43, jonka signaali johdetaan johdinta 44 myöten 5 signaalin käsittelylaitteistoon 45. Anturi 43 voi olla joko digitaalisesti tai analogisesti toimiva. Laitteisto 45 muodostaa ohjaussignaaleja, joilla ohjataan (ohjaus 46) esimerkiksi venttiilin 18 toimintaa. Tällöin saadaan esimerkiksi johto 26 suljetuksi, jos iskukuorma 2 lyö tyhjää ts. 10 levy 3 tai paalu 4 on johteen 6 tavoittamattomissa. Anturi 43 on asennettu kammiossa 11 korkeudelle, jossa liikevara 48 on noin viidennes kuorman 2 suurimmasta mahdollisesta iskunpituudesta 47. Iskukuorman 2 alareunan 49 ohittaessa anturin 43 havaintolinjan 50, anturin tuottama signaali 15 sulkee johdon 26 ja kammion 28 hydrauliväliaine vaimentaa ja pysäyttää iskukuorman 2 liikkeen.

Keksintö ei rajoitu esitettyihin sovellutusmuotoihin, vaan useita sen muunnelmia on toteutettavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Esimerkiksi voidaan käyttövarren 21 20 ja johteen 5 pohjan välinen kosketus ylläpitää ja irrottaa, samoin kuormaa 2 kiihdyttävä tai palauttava paine sovittaa siten, että kuorman 2 kiihtyvyys voidaan säätää välillä 5...25m/s2. Sopivalla kiihdyttävän ja palauttavan painevai-heen jaksotuksella ja kuorman 2 iskunpituudella saadaan 25 aikaan 10...200 iskua/minuutissa, tavallisimmin 30...100 iskua/minuutissa.

Claims (11)

1. Paalujuntta, jossa kotelon (1) sisällä on edestakaisin liikuteltava iskukuorma (2), johon liitetty toinen johde (6) on iskuyhteydessä (3,40) juntattavaan paaluun (4) ja 5 ensimmäinen johde (5) on yhteydessä hydrauliseen ja/tai pneumaattiseen väliainejärjestelyyn (Η,Κ,Ρ), joka käsittää kiihdytyslaitelman (K,P) ja tästä erillisen palautuslaitelman (H), tunnettu siitä, että iskukuormaa (2) kiihdyttävä vaikutus on kohdistettavissa ensimmäisen johteen (5) isku- 10 kuorman (2) puoleiseen päähän (22,36) hydraulielimillä (K,18-22), jotka käsittävät yksitoimisen hydraulisylinteri-järjestelyn (20,21), joka ulottuu johteen (5) tilaan (23) ja on venttiilin (18) kautta yhdistetty korkeapaineistettuun hydrauliväliainetta syöttävään syöttöjärjestelyyn (16,17).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paalujuntta, tunnettu siitä, että ensimmäiseen johteeseen (5) on liitetty sanotut hydraulielimet (K,18-22) ja hydraulitoimiset palautuselimet (H,13,18,26-28) venttiilin (18) välityksellä siten, että järjestely (H,K) on vuorotellen yhdistetty väliaineen . 20 syöttöjärjestelyyn (16,17) tai väliaineen paluuvirtausjärjes telyyn (24,25).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen paalujuntta, tunnettu siitä, että ensimmäiseen johteeseen (5) on liitetty mainituista elimistä (H,K,13,16-22,24-28) erilliset pneumaattiset 25 elimet (P,29-37).

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen paalujuntta, tunnettu siitä, että johde (5) ja kotelon (1) ohjain (12) muodostavat sinänsä tunnetun sylinterijärjestelyn (H,13,2628), joka on venttiilin (18) välityksellä yhdistetty 30 paineistettuun hydraulivälineinetta syöttävään syöttöjärjes telyyn (16,17) iskukuorman (2) palautusliikkeen tuottamiseksi. β 77079

5. Patenttivaatimuksen 2,3 tai 4 mukainen paalujuntta, tunnettu siitä, että iskukuormaa (2) kiihdyttävät elimet (K,P) ja toisaalta palauttavat elimet (H) on siten sovitettu, että iskukuorman (2) kiihtyvän liikkeen loppunopeus on 5 ainakin sama, kuin palauttavan liikkeen keskinopeus, mieluim min 2-10 kertainen.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen paalujuntta, tunnettu siitä, että korkeapaineistettu hydrauli-sylinteri (20,21,21b) ja ensimmäinen johde (5) ovat siten 10 sovitetut, että kiihdytysliikettä aloitettaessa hydrauli- sylinteri on pääasiallisesti kokonaisuudessaan johteen (5) tilassa (23).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen paalujuntta, tunnettu siitä, että hydraulisylinteri on yhdistetty väliaineen 15 syöttöjärjestelyyn päätykiinnityksen (39,41) välityksellä.

7 77079

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen paalujuntta, tunnettu siitä, että hydraulijärjestelmien säätö ja ohjaus toteutetaan suuntaventtiilillä (18).

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen paalujuntta, 20 tunnettu siitä, että pneumaattinen järjestely (P) käsittää säätö- ja varoventtiilin (30-32) sekä kotelon (1) sisäisen järjestelyn (34-37,10,11,15) paineen ylläpitämiseksi kotelossa (1) ja johtamiseksi paalun (4) ohi ympäristöön.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen paalujuntta, tunnettu 25 siitä, että veden tunkeutuminen toisen johteen (6) ja paalun (4) tai iskuntasaajan (3) väliin on estetty.

11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen paalujuntta, tunnettu siitä, että hydrauliset syöttöjärjeste-lyt käsittävät elimet hydrauliväliaineen paluuvirtauksen 30 vastaanottamiseksi. 9 77079