FI81322B - Lyftanordning. - Google Patents

Description

1 81322

Nostolaite

Tekninen alue Käsiteltävä keksintö koskee materiaalinkäsittely-5 laitteita ja liittyy nimenomaan hydrauliikkakäyttöiseen nostolaitteeseen.

Tätä keksintöä voidaan soveltaa laitteena, jolla kuljetetaan työvoimaa ja kuormia hiili- tai malmikaivok-siin ja niistä pois ja joka on asennettu kuiluihin ja 10 luiskiin.

Keksintöä voidaan myös soveltaa edullisesti matkusta jahisseihin ja erilaisiin teollisuustarkoituksiin pystysuorien kuormien käsittelyä varten.

Taustatekniikkaa 15 Nostolaitteiden kapasiteetista on muodostunut prob leema, kun kuormia kuljetetaan uppokuilujen yli. Rumpu-tyyppisten nostolaitteiden kapasiteettia ei nimittäin voida lisätä, ilman että lisätään tuntuvasti rumpujen ja alennusvaihteiden kokoa ja massaa. Suurikokoiset laitteet 20 tarvitsevat paljon tilaa maan alla, joka on mahdollisesti leikattava ja tuettava asianmukaisella tavalla. Pienen tilan omaavassa kaivoksessa raskaiden laitteiden kuljettaminen ja asentaminen voivat aiheuttaa vaikeuksia. Niissä ei ole myöskään räjähdyksenkestävässä kotelossa erikois-25 käyttölaitetta, joka pystyy täyttämään tehokkalle nosturille asetettavat vaatimukset.

Alalla tunnetaan kuormien laskemista varten sellainen hydraulinen käyttölaite, jossa on silta, joka on yhdistetty köydellä ja taljoilla vastapainoon, joka on män-30 tä, joka liikkuu edestakaisin ontossa, hydrauliikkanes-teellä täytetyssä sylinterissä (vertaa keksijän todistusta SU nro 159 269, IPC B66 B 19/00).

Koska mäntä on siltaa painavampi, silta nousee ylä-asentoon omalla voimallaan, kun se on kuormittamaton.

35 Kuorman laskemiseksi käytetään kuristusläppää, joka hajot- 2 81322 taa hydrauliikkanesteen energian, joka syntyy männän liikkuessa ylöspäin kuormitetun sillan vaikutuksesta. Tämä tunnettu laite ei pysty kuitenkaan nostamaan kuormitettua siltaa. Lisäksi hydrauliikkanesteeseen kerääntynyt energia 5 menee lopullisesti hukkaan kuristusläpän kautta, ja paljon hydrauliikkanestettä menee myös hukkaan vuodoista johtuen köyttä pitkin, joka menee onton sylinterin yläkansilevyn läpi. Hydrauliikkajärjestelmässä ei tämän vuoksi pystytä pitämään yllä suurta painetta, ja laitteen kapasiteetti on 10 sen vuoksi pieni.

Lisäksi tunnetaan sellainen nostolaite, jonka silta on kiinnitetty vastapainomäntään, joka liikkuu sylinterissä hydrauliikkanesteen paineella (vertaa US-patenttia nro 2 222 685, 187-17). Mäntä on paljon painavampi kuin kuor-15 mattu silta, joka nousee näin ollen männän vaikutuksesta ylöspäin. Silta laskee alas, kun mäntä nousee sylinterissä paineen vaikutuksesta.

Vastapainomännän paino ratkaisee siis tämän laitteen kapasiteetin. Painon lisäys edellyttää tällöin sylin-20 terin, sen reiän ja massan ulkomittojen lisäämistä.

Lisäksi tunnetaan sellainen nostolaite, jossa on hydrauliset sylinterit, jotka on asennettu pystysuoraan suuntaan kuilussa ja yhdistetty toisiinsa ja pumppuun hyd-rauliikkajohdoilla (vertaa keksijäntodistusta SU nro 25 588 177, IPC B 66 B 9/04). Jokaisessa sylinterissä on ont to runko, joka on täytetty paineistetulla hydrauliikkanes-teellä, ja mäntä, joka on yhdistetty nostohäkkiin sylinterin ulkopuolella olevan tiivistyslaitteen läpi menevällä köydellä. Tiivistyslaitteena ovat kuristusholkit, joissa 30 on rajoittava välys, ja vuodonjakoputki, joka on yhdistetty pumpun sisääntuloon.

Nostohäkit nostetaan ja lasketaan päästämällä hyd-rauliikkaneste männänvarren päihin ja vastaavasti hydraulisten sylinterien vastakkaisiin päihin, joihin muodostuu 35 tällöin tietty paine.

3 81 322 Tässä tunnetussa laitteessa hydrauliset sylinterit eivät ole riittävän tiiviitä. Hydrauliikkanestettä menee hukkaan kuristusholkkien kautta, kun tietty paine kohdistetaan siihen, ja köyden kuljettaman nesteen vaikutuksesta 5 osa hukkaan menneestä nesteestä tarttuu köyden pintaan kitkavoimalla, ja osa nestettä työntyy köyden säikeiden välisiin rakoihin. Vuodot lisääntyvät hydraulisiin sylin-tereihin kohdistetusta paineesta ja kuormankäsittelylaitteiden käyttönopeudesta riippuen, jolloin laitteen kapasi-10 teetti ja teho laskevat tuntuvasti.

Keksinnön julkistaminen

Keksinnön päätavoitteena on saada aikaan sellainen nostolaite, jossa hydraulisen sylinterin ulostulopäässä on tiivistyslaite, joka ei vuoda tietyistä rakennepiirteistä 15 ja käytetystä materiaalista johtuen, riippumatta siitä, kuinka suuria kuormankäsittelylaitteen nosto- ja lasku-liikkeiden nopeus ja sylinteriin kohdistettu paine ovat.

Keksinnön mukaiselle nostolaitteelle, jossa on ainakin yksi pystysuora hydraulinen sylinteri, jonka ontto 20 runko on täytetty paineistetulla hydrauliikkanesteellä ja joka sylinteri käsittää männän, joka on yhdistetty kuor-mankäsittelylaitteeseen taipuisalla yhdyselimellä, joka menee hydraulisen sylinterin ulostulokohdassa rungon tilan tiivistyslaitteen läpi on tunnusomaista, että tiivistys-25 laite on kahtena peräkkäisenä kammiona, jotka on erotettu toisistaan tiivisteillä, tilaa lähellä olevan kammion ollessa täytetty tiivistysnesteellä, joka on viskoosimpaa kuin hydrauliikkaneste ja yhdistetty painelähteeseen, joka muodostaa tiivistysnesteeseen sellaisen paineen, joka 30 ylittää hydrauliikkanesteen paineen, ja toisen kammion ol lessa yhdistetty erottimeen, joka on tarkoitettu erottamaan hydrauliikkaneste tiivistysnesteestä, hydrauliikka-nesteen ja tiivistysnesteen ulostulojen erottimesta ollessa yhdistetty vastaavasti rungon tilaan ja tiivistyslait-35 teen kammioon.

4 81322

On edullista, että tiivistyslaitteen kammion täyttävä tiivistysneste on tiheydeltään pienempi kuin hydrau-liikkanesteen tiheys, ja että se eliminoi sen mahdollisuuden, että nämä kaksi ainetta liukenevat toisiinsa ja 5 muodostavat pysyviä emulsioita.

Tiivistysnesteenä suositetaan käytettäväksi sellaista nestemäistä ainetta, joka on voitelevaa ja on esimerkiksi vaihdelaatikkoöljyä.

Tällä tavoin pystytään vähentämään hydrauliikkanes-10 teen vuotamista hukkaan taipuisan yhdyselimen tiivistys- laitteen kautta ja käyttämään hydraulisessa sylinterissä suurta painetta, jolloin nostolaitteen kapasiteettia voidaan lisätä.

Kammiossa oleva tiivistysneste, jonka paine on kor-15 keampi kuin sylinterin hydrauliikkanesteen paine, on taipuisan osan ympärillä sen pinnassa ja pysäyttää tällöin hydrauliset nestevuodot pinnassa. Tiivistysneste tulee myös köyden säikeiden välisiin rakoihin, jos joustava osa on köysi, ja estää hydrauliikkanesteen vuotamisen köyden 20 poikkileikkauksen läpi. Koska tiivistysneste on viskoosim-paa kuin hydrauliikkaneste, tiivistysnesteen virtausmäärä kammiosta - painelähde täydentää syntyneen hävikin - on pienmpi kuin hydrauliikkanesteen virtaus tiivistyslaitteen läpi sellaisen kertoimen verran, joka vastaa näiden kahden 25 nesteen viskositeettien suhdetta. Mitä viskoosimpi tiivistysneste on, sitä pienempi on sen hävikki eikä se vaikuta tiivisteen tehokkuuteen. Tiivistysnesteen viskositeetti ei saisi kuitenkaan ylittää sitä rajaa, joka pitää nesteen jähmettymispisteen käyttölämpötilojen puitteissa.

30 Tiivistysnesteen fysikaalisten ja kemiallisten omi naisuuksien pitäisi estää sen liukeneminen hydrauliikka-nesteeseen, niin ettei se muodosta sen kanssa emulsioita.

Jos tätä suositusta ei noudateta, tiivistysnestettä ei pystytä erottamaan hydrauliikkanesteestä, jolloin syn-35 tyy tiivistysnesteen lopullisia hävikkejä.

5 81 322

On myös tärkeää, että tiivistysnesteen tiheys on pienempi kuin hydrauliikkanesteen tiheys.

Tässä tapauksessa kevyt tiivistysneste, jonka taipuisa yhdyselin on vetänyt hydrauliseen sylinteriin kitkan 5 avulla, kerääntyy sen yläosaan, joka on heti tiivistys-laitteen alla ja josta se voidaan imeä helposti erottimeen johdolla. On edullista, että tiivistysnesteellä on hyvä voitelukyky ja että se on esimerkiksi vaihteistoöljyä.

Tämä vähentää kitkavoimia tiivistyslaitteessa, voi-10 telee osat ja varmistaa nostolaitteen luotettavuuden ja pitkän käyttöiän.

Tiivistyslaitteen toinen kammio, joka on ensimmäisen kammion perässä ja on yhdistetty erottimeen, toimii sen hydrauliikka- tiivistysnesteen kokoojana, joka tulee 15 ulos sylinteristä ja vastaavasti tiivistyslaitteesta taipuisan yhdyselimen kostuvuudesta ja tarttumisesta johtuen. Molempien kammioiden välisen tiivisteen kautta tapahtuvat tiivistysnesteen vuodot, jotka syntyvät kammioiden paine-erosta johtuen, kerääntyvät myös toiseen kammioon. Toiseen 20 kammioon kerääntynyt nesteseos syötetään erottimeen.

Toinen kammio estää hydrauliikkaa- ja tiivistysnesteen lopulliset hävikit, jotka johtuvat ulkopuolisista vuodoista.

Tiivistysnesteellä täytettyyn kammioon yhdistetty 25 painelähde muodostaa sinne paineen, joka on suurempi kuin hydraulisen sylinterin paine, ja estää näin hydrauliikka-nesteen vuotamisen tiivistyskammion läpi.

Erotin, joka tiivistysväliaineen keräysvyöhykkeessä on toimintayhteydessä hydraulisylinterin kanssa ja joka on 30 kytketty tiivistyslaitteen toiseen kammioon, erottaa molemmat nesteet ja palauttaa ne niiden alkuperäisiin kier-topiireihin.

Julkistettu taipuisan yhdyselimen tiivistyslaite, jonka nostolaitteen hydraulinen sylinteri panee liikkeel-35 le, saa aikaan tiivistysnesteen täydellisen talteenoton ja 6 81322 estää vuodoista johtuvat hydrauliikkanesteen lopulliset hävikit.

Lyhyt selostus piirustuksista

Keksinnön erästä suositettavaa rakennetta seloste-5 taan nyt esimerkkinä viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on yleiskaavioesitys keksinnön mukaisesta laitteesta, kuvio 2 on leikkaus tiivistyslaitteesta ja esittää 10 myös painelähteen ja erottimen rakennepiirteitä ja luonnosta hydrauliikkajohdoista, ja kuvio 3 on kaavioesitys laitteesta, jossa on kaksi kuormankäsittelylaitetta.

Parhaat menetelmät keksinnön toteuttamiseksi 15 Kuvion 1 mukainen nostolaite käsittää pystysuoran hydraulisen sylinterin 1, joka on täytetty millä tahansa hydrauliikkanesteellä - veden ja öljyn emulsiolla, erilaisilla synteettisillä nesteillä, voiteluöljyillä ja niin edelleen. Veden ja öljyn emulsio on sen alhaisesta visko-20 siteetista ja hinnasta johtuen suositettava neste. Hydraulisen sylinterin 1 runko käsittää holkit 2, jotka on yhdistetty toisiinsa vuotamattomilla liitoksilla. Mäntä 3 jakaa hydraulisen sylinterin 1 rungon tiloiksi 4 ja 5. Taipuisa yhdyselin 6 yhdistää männän 3 kuormankäsittely-25 laitteeseen 7. Mitä tahansa köysiä voidaan käyttää taipuisana yhdyselimenä 6, mutta tällöin suositetaan kuitenkin teräksisiä sulkukierukkaköysiä, joiden poikkileikkaus on pyöreä, jotka voivat kestää huomattavia kuormia ja joita käytetään yleisesti materiaalinkäsittelylaitteissa. Kuor-30 mankäsittelylaite 7 voi olla häkki, kieppivaunu, kauha, laatikko, silta tai mikä tahansa muu materiaalinkäsittelyssä käytetty laite.

Taipuisa yhdyselin 6 menee suunnanvaihtorullan 8 yli, joka on sijoitettu kuormankäsittelylaitteen 7 pur-35 kaustason päälle ja tiivistyslaitteen 9 läpi, joka on hyd- 7 81322 raulisen sylinterin 1 tilaan 4 liittyvässä ulostulokohdas-sa. Keksinnön mukaan tiivistyslaite 9 käsittää kaksi kammiota 10 ja 11, jotka on järjestetty peräkkäin ja jotka hydraulisen sylinterin 1 runko ja tiivisteet 12, 13, 14 5 muodostavat. Hydraulisen sylinterin 1 tilaa 4 lähellä oleva kammio 10 on täytetty tiivistysnesteellä, jonka viskositeetti on suurempi kuin tilassa 4 olevan hydraulisen nesteen viskositeetti ja joka on yhdistetty johdolla 15 painelähteeseen 16, joka muodostaa kammioon 10 paineen, 10 joka ylittää tilassa 4 olevan hydrauliikkanesteen paineen. Kammio 11 on johdon 17 avulla yhteydessä erottimeen 18, joka on tarkoitettu erottamaan tiivistysneste hydrauliik-kanesteestä. Erotin 18 on taas yhdistetty hydraulisen sylinterin 1 tilaan 4 johdolla 19, painelähteeseen 16 joh-15 dolla 20 ja käyttötankkiin 22 johdolla 21. Tankki 22 syöttää hydraulista nestettä pumppuyksikköön 23.

Painelähde 16 voi olla mikä tahansa pumppu tai apu-kone, joka on muodostettu hydraulisina sylintereinä. Käyttövoima voidaan saada ulkopuolisesta lähteestä, tai sen 20 hydrauliikkanesteen energia, joka virtaa ulos hydraulisen sylinterin 1 tilasta 4, voidaan muuttaa käyttövoimaksi.

Viimeksi mainittu menetelmä on tiivisteeseen kohdistuvan paineen kannalta parempi, koska nestemuutokset riippuvat tässä tapauksessa automaattisesti hydraulisen 25 sylinterin 1 tilassa 4 olevan paineen muutoksista. Lisä-energialähdettä ei tarvita.

Erotin voi olla keskipako- tai gravitaatiotyyppiä ja sitä käytetään erottamaan tiheyksiltään erilaisia nesteitä. Mieluimmin suositaan gravitaatiotyyppiä, jonka toi-30 minta perustuu hydrokstaattisiin voimiin ja jonka energiankulutus on minimaalinen.

Kammion 10 täyttäminen tiivistysnesteen kinemaattisen viskositeetin on oltava suurempi kuin hydrauliikkanesteen. Hydrauliikkaneste on valittava niin, että sen ke-35 mialliset ja fysikaaliset ominaisuudet estävät tiivistys- β 81322 nesteen liukenemisen siihen Ja jäykin emulsioiden muodostumisen, kun nämä nesteet sekoitetaan toisiinsa. Lisäksi tiivistysnesteen tiheyden on oltava pienempi kuin hydrau-liikkanesteen tiheys ja tiivistysnesteeltä edellytetään 5 myös hyvää voitelukykyä. On esimerkiksi edullista käyttää tiivistysnesteenä vaihteistoöljyä, jolla on kaikki vaaditut ominaisuudet, jos hydrauliikkanesteenä on jokin veden ja öljyn emulsio.

Taipuisan yhdyselimen 6 julkistettu tiivistyslaite 10 9 minimoi hydrauliikkanesteen vuotamisen hydraulisen sy linterin 1 tilasta 4. Lisäksi se mahdollistaa työpaineen lisäämisen tilassa 4 ja näin ollen nostolaitteen kapasiteetin kasvun. Julkistettu tiivistyslaite 9 varmistaa myös tiivistysnesteen täydellisen talteenottamisen ja estää 15 hydrauliikkanesteen lopulliset hävikit.

Pumppuyksikkö 23 on yhdistetty hydrauliseen sylinterin 1 tiloihin 4 ja 5 ja tankkiin 22, jossa on hydrau-liikkanestettä, ohjausventtiilillä 24 ja johdoilla 25, 26, 27, 28, 29.

20 Pumppuyksikön 23 pumppu voi olla joko pakkosiirto- tyyppiä (aksiaalimäntä-, säteismäntä-, mäntä-, ruuvi-, hammaspyörä-, ohjaussiipi- ynnä muuta tyyppiä) tai hydrodynaamista tyyppiä (keskipako-, aksiaali-, kehä-). Edellisiä käytetään, kun päätavoitteena on suuri kapasiteetti 25 pientä nopeutta käyttäen. Viimeksi mainittuja käytetään taas, kun vaaditaan suurta nostonopeutta suhteellisen pientä kapasiteettia. Suuren kapasiteetin omaava, suurno-peuksinen nostolaite on varustettava sellaisilla monivai-hekeskipakopumpuilla, jotka pystyvät kehittämään suuren 30 paineen.

Johdot 25, 26, 27, 28 ja 29 voivat olla joko metalliputkia tai joustavia letkuja, joiden poikkileikkauspin-ta-ala vastaa pumppuyksikön tehoa.

Ohjausventtiili 24 ohjaa kuormankäsittelylaitteen 7 35 liikkeitä ja huipputehoa. Ohjausventtiilinä voidaan käyt- 9 81322 tää mitä tahansa sellaista moniasentoista luistin- tai patruunaventtiiliä, jossa on riittävän suuri reikäkoko. Sitä voidaan käyttää käsin, hydraulisella tai paineilma-laitteella, sähkömoottoreilla ja vastaavilla. Sopivana 5 vaihtoehtona ovat muut venttiilit, jotka on yhdistetty toisiinsa asianmukaisella tavalla, niin että ne suuntaavat hydrauliikkanesteen virtauksen tarpeen mukaan. Ohjausvent-tiili voidaan varustaa virtausnopeuden ohjauslaitteella, joka ohjaa kuormankäsittelylaitteen 7 nopeuden.

10 Kuvio 2 esittää suositettavaa rakennetta tiivistys- laitteesta 9, painelähteestä 16, erottimesta 18 ja siitä tavasta, jolla nämä yksiköt on liitetty toisiinsa.

Tiivistyslaite 9, jonka läpi taipuisa yhdyselin 6 menee, käsittää kaksi peräkkäin sijoitettua kammiota 10, 15 11, jotka on kiinnitetty hydraulisen sylinterin 1 tungolla ja tiivisteillä 12, 13, 14. Tiivisteinä voidaan käyttää rajoitusvälykset käsittäviä kuristusholkkeja, differenti-aalitiivisteitä, joissa on kelluvat renkaat tai kelluvat tangot, kaikenlaisia 0-renkaita, tiivistysholkin pesiä, 20 joissa on tiivisteenä hamppua, puuvillaa, asbestia, va- nungin käsittävää lankaa, fluoriplastisia, joustavia polymeerimateriaaleja ja muovia. Maksimaalinen tiivistysteho saadaan joustavalla, kulutusta kestävällä tiivisteellä, joka on esimerkiksi polyuretaania kun taipuisa yhdyselin 25 on sulkukierreköysi.

Jokainen tiiviste 12, 13, 14 käsittää pitimen 29, joka on kiinnitetty sylinterinrunkoon ja sisältää ohjaus-holkit 30, 31, jotka on tehty kitkaa vähentävästä materiaalista, varsinaisen joustotiivisteen 32, laipan 33 ja 30 jousen, joka on sijoitettu suurpainepäähän paremman tii-vistystehon saamiseksi aikaan. Tiivisteitä 12, 13 varten suurpainevyöhyke on kammio 10, ja tiivistettä 14 varten se on kammio 11.

Kammio 10 on täytetty sellaisella tiivistysnesteel-35 lä, joka on viskoosimpaa kuin hydraulisen sylinterin 1 10 81 322 tilassa 4 oleva hydrauliikkaneste. Kammio 10 on yhdistetty paineilmalähteeseen 16, joka synnyttää siihen tilan 4 paineen ylittävän paineen. Painelähde 16 käsittää hydraulisen sylinterin 34, jossa on mäntä 35 ja yksipäinen männänvarsi 5 36. Sylinterin 34 männänvarsipää 37 on täytetty tiivistys- nesteellä ja yhdistetty kammioon 10 ohjausventtiilillä 38 ja johdon 15 pää on yhdistetty pumppuun 41 ohjausventtiilillä 39 ja johdolla 40. Erottimesta 18 tuleva tiivistys-nestevirta siirtyy pumppuun 41 johtoa 20 pitkin. Pumppu 10 41, joka täyttää sylinterin 34 männänvarsipään 37 tiivis- tysnesteellä, voi olla mitä tahansa sellaiset pienpaine-tyyppiä, joka sopii viskoosien nesteiden käsittelemiseen ja pystyy käyttämään mäntää 35 männänvarren 36 ollessa kuormittamattomassa asennossa. Hydraulisen sylinterin 34 15 männän pää 42 on yhdistetty johdolla 43 kiinni-irtipuola-venttiiliin 44. Patruunaventtiili 44, joka voi olla mitä tahansa käsi-, sähkö-, paineneste- tai paineilmatyyppiä, on yhteydessä hydraulisen sylinterin 1 tilaan 4 johdolla 45 ja erottimen 18 sisääntuloon johdolla 46.

20 Hydraulisen sylinterin 34 männänvarren 36 asento ohjataan muuttimilla 47, 48, jotka on yhdistetty patruuna-venttiilin 44 ja pumpun 41 käyttölaitteeseen ja synnyttävät signaaleja, jotka ohjaavat hydraulisen sylinterin 34 täyttämistä tiivistysnesteellä. Muuttimet ovat mitä tahan-25 sa sellaista tunnettua tyyppiä olevia rajakytkimiä, jotka käyttävävät samaa energiaa kuin patruunaventtiilin 44 ja pumpun 41 käyttölaite.

Kammion 10 paine ylittää aine hydraulisen sylinterin 1 tilassa 4 olevan paineen, koska tilassa 37 paineelle 30 alttiina oleva pinta on pienempi kuin se pinta, johon tilassa 42 oleva paine vaikuttaa männänvarren 36 poikkileikkauspinta-alan avulla.

Tällainen painelähteen 16 järjestely ei vaadi lisä-energian syöttämistä, mikä on välttämätöntä, jos kammiota 35 10 syötetään suoraan pumpun 41 avulla. Tämän vuoksi pumppu li 81322 41 synnyttää vain sen paineen, joka tarvitaan täyttämään hydraulinen sylinteri 34 tiivistysnesteellä, joka kohdistaa minimikuormituksen mäntään 35 eikä pidä yllä vakiopai-netta, joka ylittää hydraulisen sylinterin 1 tilan 4 pai-5 neen. Tilaan 4 yhdistetty hydraulinen sylinteri 34 tekee mahdolliseksi sen, että kammion 10 paine muuttuu automaattisesti tilan 4 paineen vaikutuksesta ja vähentää tiivis-tysnesteen virtausnopeutta, kun hydrauliseen sylinteriin 1 kohdistuva kuormitus on maksimikuormitusta pienempi. Tämä 10 vähentää taipuisan yhdyselimen 6 tiivistyslaitteen teho-vaatimuksia .

Kammio 11 kokoaa sen tiivistys- ja hydrauliikkanes-teen, joka on tullut ulos kammiosta 10 taipuisan yhdyselimen kostuvuudesta ja tarttumisesta johtuen ja tiivisteen 15 13 kautta tapahtuvan vuodon vuoksi, jonka kammion 10 paine on aiheuttanut. Kammio 11 on yhdistetty erottimen 18 sisääntuloon johdolla 17. Erotin 18 käsittää kaksi kammiota 49, 50, jotka on erotettu toisistaan seinämällä 51, joka on korkeampi kuin erottimen seinämät. Seoksesta erotettu 20 tiivistysneste kerääntyy kammioon 50, josta se tulee pumpun 41 sisääntuloon johtoa 20 pitkin. Kammio 49 on täytetty kammion 11 sisältämällä seoksella, jossa on hydraus-liikka- ja tiivistysnestettä, johtoa 17 pitkin ja hydraulisen sylinterin 1 tilasta 4, tiivistyslaitteen 9 vuoto-25 nesteen kerääntyessä mainittuun kammioon, kun patruuna-venttiili 44 on alkuasennossaan, johtoa 46 pitkin patruu-naventtiilin ollessa auki. Kevyempi tiivistysneste nousee kammion 49 yläpäähän, virtaa seinämän 51 yli ja kerääntyy kammioon 50. Kammioon 49 on järjestetty kaksi tasonohjaus-30 muutinta 52, 53, jotka ovat mitä tahansa tunnettua tyyppiä (sähkö-, ultraääni, ydinfysikaalinen, garvimetrinen). Ne on järjestetty niin, että ne muuttavat signaalinsa, kun mainittujen nesteiden (2) välinen rajapinta tulee samalle kohdalle niistä jomman kumman kanssa.

35 Muunnin 52 on sijoitettu vähän seinämän 51 yläosan alapuolelle ja se antaa signaalin, joka avaa venttiilin i2 81 322 54, joka yhdistää kammion 49 johdolla 21 tankkiin 22, kun rajapinta on samalla tasolla muuttimen 52 kanssa. Muutin 53 on kammion 49 alaosassa ja synnyttää signaalin, joka sulkee venttiilin 54, kun rajapinta tavoittaa muuttimen 5 53.

Venttiili 54 voi olla mitä tahansa tunnettua tyyppiä, jota käytetään sähköllä, mekaanisesti, paneilmalla, käsin tai gravimetrisesti.

Gravitaatiotyyppiä olevajulkistettu erotin saa ai- 10 kaan erilaiset tiheydet omaavien nesteiden täydellisen erottamisen, vaatii vähän tehoa ja on rakenteeltaan yksinkertainen.

Taipuisan yhdyselimen 6 julkistettu tiivistyslaite 9 lisää nostolaitteen kapasiteettia, koska tiivistysnes-15 teen kokonaistalteenotto ja hydrauliikkanesteen vuotojen eliminointi tekevät mahdolliseksi hydraulisen sylinterin 1 tilan 4 paineen pitämisen suurena.

Kaavioesitys keksinnön mukaisesta nostolaitteesta on kuviossa 1.

20 Kun ohjausventtiili 24 on säädetty nollaan, tilat 4 ja 5 kytketään irti hydrauliikkajärjestelmästä ja mäntä 3 sekä siihen taipuisalla yhdyselimellä 6 yhdistetty kuor-mankäsittelylaite ovat lepotilassa. Kun ohjausventtiili 24 säädetään "nostolle", pumppuyksikkö 23 syöttää hydrauliik-25 kanestettä hydraulisen sylinterin 1 tilaan 4 johtoa 27, ohjausventtiilin 24 kanavia ja johtoa 25 pitkin. Paineen muodostuminen tilaan 4 saa aikaan männän 3 siirtymisen alaspäin taipuisaan yhdyselimeen 6 yhdistetty kuormankä-sittelylaite alkaa siirtyä ylöspäin. Kuormankäsittelylait-30 teen 7 pysäyttämiseksi ohjausventtiili 24 on säädettävä nollaan ja kuormankäsittelylaitteen liikesuunnan muuttamiseksi ohjausventtiili on säädettävä "pienemmälle".

Taipuisan yhdyselimen 6 tiivistyslaite 9 toimii seuraavaan tapaan (kuvio 2). Hydraulisen sylinterin 1 ti-35 laan 4 kohdistettu paine siirretään hydraulisen sylinterin 34 tilaan 42 johtoa 45, patruunaventtiiliä 44 ja johtoa 43 i3 81 322 pitkin. Paine, jonka mäntä 35 on synnyttänyt hydraulisen sylinterin 34 männänvarsipäähän 37 ja joka on lisääntynyt tilojen 37 ja 42 männän 35 pinta-aloista johtuen, kohdistuu kammioon 10 ohjausventtiilin 38 ja johdon 15 avulla.

5 Kammion 10 paine, kun sitä verrataan tilaan 4, saa aikaan se, että tiivistysneste tulee taipuisan yhdyselimen 6 ympärille, ja taipuisan yhdyselimen ollessa köysi tiivistys-neste tulee säikeiden välisiin rakoihin ja synnyttää sulun, joka estää hydrauliikkanesteen vuotamisen pintaa pit-10 kin, ja taipuisan yhdyselimen 6 poikkileikkauksen kautta. Kammion 10 ja tilan 4 välisen tilan ja myös kammioiden 10 ja 11 välisen paine-eron aiheuttamat tiivistysnesteen vuodot, kun taipuisa yhdyselin on lepotilassa, vähenevät sellaisella kertoimella, joka vastaa tiivistysnesteen ja hyd-15 rauliikkanesteen viskositeetin välistä suhdetta. Tiivis tysnesteen vuotaminen kammiosta 10 tilaan 4 tiivisteen 12 kautta estää myös hydrauliikkanesteen vuotamisen tilasta 4. Tilassa 4 olevan tiivistysnestekerroksen syvyys määräytyy hydrauliseen sylinteriin 1 yhdistetyn johdon 45 asen- 20 non mukaan.

Kuormankäsittelylaitteen 7 nostotoiminnon aikana taipuisa yhdyselin 6, joka menee kammion 10 läpi, siirtää kostumisesta joutuen tiivistysainekalvon hydraulisen sylinterin 1 tilaan 4. Kalvo irtoaa kuitenkin taipuisasta 25 yhdyselimestä tilassa 4 omalla voimallaan, ja kalvon muodostava tiivistysaine nousee pintaan, jossa se saa aikaan kerroksen, jonka tiheys on pienempi kuin hydrauliikkanesteen tiheys, ja joka ei liukene hydrauliikkanesteeseen eikä muodosta sen kanssa pysyviä emulsioita. Kerros on 30 heti tiivistyslaitteen 9 alla. Kuormankäsittelylaitetta 7 laskettaessa taipuisa yhdyselin 6 siirtää kostuvuudesta johtuen pois jonkin verran hydrauliikkanestettä tilasta 4 ja jonkin verran tiivistysnestettä kammiosta 10 pien-painekammioon 11, jossa tiiviste 14 erottaa nestekalvon 35 taipuisasta yhdyselimestä 6. Hydrauliikka- ja tiivistys-nesteen seos, joka on kerääntynyt kammioon 11, syötetään i4 81 322 erottimen 18 painovoimalla, jos erotin on alempana kuin osa 11, tai pienestä paine-erosta johtuen, jos erotin on korkeammalla kuin kammio 11.

Tiivistysnesteen virtausta kammiosta 10 täydenne-5 tään hydraulisella sylinterillä 34. Mäntä 35, joka poistaa tiivistysnesteen tilasta 37, nousee ja myös männänvarsi 36 nousee. Niin pian kuin männänvarsi 36 kohtaa muuttimen 48, syntyy signaali, joka aktivoi patruunaventtiilin 44 ja käynnistää pumpun. Patruunaventtiili 44 sulkee johdon 45 10 ja yhdistää johdon 43 johtoon 46, ja pumppu 41 syöttää tiivistysnesteen kammiosta 50 tilaan 37 johdon 40 ja sul-kuventtiilin 39 kautta. Hydraulisen sylinterin 34 männän-varren päähän 37 tuleva tiivistysneste saa aikaan männän 35 ja männänvarren 36 liikkumisen alaspäin. Tilassa 42 15 oleva tiivistysja hydrauliikkanesteen seos joutuu laskeutuvan männän 35 vaikutuksesta erottimeen 18 johtoa, patruuna venttiiliä 44 ja johtoa 46 pitkin. Sulkuventtiili 38 estää tiivistysnesteen virtaamisen ulos kammiosta ja pitää paineen siinä muuttumattomana. Kun männänvarsi 36 kosket-20 taa muuttimeen 47, syntyy signaali, joka pysäyttää pumpun 41 ja siirtää patruunaventtiilin 44 takaisin alkuasentoon. Sulkuventtiili 39 estää tiivistysnesteen virtaamisen takaisin tilasta 37 kammioon 50 pumpun 41 kautta.

Kammiossa 49 oleva tiivistys- ja hydrauliikkanes-25 teen seos erotetaan hydrostaattisten voimien vaikutuksesta, ja tiivistysneste nousee pintaan, jossa se muodostaa selvän rajapinnan hydrauliikkanesteen kanssa. Virtauksen kammioon 49 jatkuessa tiivistysnestettä alkaa virrata seinämän 51 yli, ja rajapinta nousee asteittain. Kun hydrau-30 liikkanesteen yläpinta tavoittaa muuttimen 52, syntyy signaali, joka avaa venttiilin 54, niin että kammio 49 yhdistyy tankkiin 22 johdolla 21. Kammion 49 hydrauliikkanesteen pinta laskee ja heti sen saavuttaessa muuttimen 53 venttiili 54 menee kiinni. Sykli toistuu sitten, ja joka 35 kerta tiivistys- ja hydrauliikkaneste palaavat takaisin omiin kiertopiireihinsä.

is 81322

Hydraulisen sylinterin 1 tilasta 4 tulevan hydrau-liikkanesteen hävikit johtuvat taipuisasta yhdyselimestä 6, joka kuljettaa pois siihen tarttuvan nesteen kitkan avulla ja painelähteestä 16, kun se on toiminnassa. Tai-5 puisan yhdyselimen 6 pois siirtämän hydrauliikkanesteen määrä vaihtelee suuresti tämän osan nopeudesta ja tiivisteiden 12, 13 työvälyksestä johtuen. Kun käytetään tiivisteitä, jotka puristuvat automaattisesti taipuisaa yhdyselintä varten jousilla, laippaa 33 kohdistuva tiivistys-10 nesteen paino minimoi nestehävikit taipuisassa yhdyselimessä. Se hydrauliikkanesteen virtausnopeus, joka tarvitaan pitämään painelähde 16 toiminnassa, määräytyy kammion 10 läpi virtaavan tiivistysnesteen virtausnopeuden mukaan ja vaihtelee sen kanssa kääntäen sellaisen tekijän verran, 15 joka vastaa tilaa 37 vastapäätä olevan männän 35 pinta-alan ja tilaa 42 vastapäätä olevan pinta-alan suhdetta. Tiivistysnesteen virtausnopeus kammiossa 10 määräytyy nesteen ja taipuisan yhdyselimen 6 välisien hävikkien mukaan taipuisan yhdyselimen mennessä tiivisteiden 12, 13 läpi ja 20 niistä tiivisteen läpi tapahtuvista vuodoista johtuen, jotka aiheutuvat tiivisteissä olevasta paine-erosta, joka vaihtelee kääntäen tiivistysnesteen kinemaattisen viskositeetin kanssa. Mitä suurempi viskositeetti on, sitä pienemmät ovat tiivistysaineen hävikit ja sitä vähemmän tar-25 vitaan tiivistysvaikutuksen varmistamaa hydrauliikkanes- tettä. Painelähde 16, joka käsittää hydraulisen sylinterin 34, jolloin tilojen 37 ja 42 vastapäätä olevien männän 35 pinta-alojen suhde on 1-2, ja jossa käytetään vaihteisto-öljyä, jonka kinemaattinen viskositeetti on 3600 cSt, tii-30 vistysnesteenä ja veden ja öljyn emulsiota, jonka kinemaattinen viskositeetti on 1.4 cSt, hydrauliikkanesteenä, pystyy vähentämään hydrauliikkanestevuotoja vastaavasti 2300-1200 suuruisen kertoimen verran suoritettaessa vertailu muihin tunnettuihin, samanlaisiin ja edellä selos-35 tettuihin tunnettuihin nostolaitteisiin.

ie 81322

Taipuisalla yhdyselimellä saadaan julkistetussa tiivistyslaitteessa, joka on keksinnön mukaisessa nostolaitteessa, aikaan huomattava lisäys hydraulisen järjestämän sallittavaan paineeseen nähden. Tämä lisää taas nosto-5 laitteen kapasiteettia, ilman että hydraulisen sylinterin reikää suurennetaan tai hydrauliseen järjestelmään lisätään enemmän metallia.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista rakennetta, jossa on vain yksi hydraulinen sylinteri ja yksi kuormankä-10 sittelylaite. Keksinnön mukainen nostolaite voi käsittää kaksi tai useampia hydraulisia sylintereitä, jotka on liitetty toisiinsa hydraulisesti ja käyttävät mäntiä, jotka on yhdistetty kuormankäsittelylaitteisiin joustolaitteil-la.

15 Tällainen rakenne lyhentää kuorman nostamis- ja laskemistoimintoa ja lisää siis laitteen kapasiteettia. Se lisää myös nostolaitteen tehoa ja niin saadaan myös mahdollisuus laitteen varustamiseen pumppuyksiköllä, jolla on piennetty antoteho, joka kompensoidaan osittain niiden 20 kuormankäsittelylaitteiden potentiaalienergialla, jotka nostetaan vuorotellen yläasentoihinsa. Laitteistossa, jossa on yksi kuormankäsittelylaite, tämä energia menee lopullisesti hukkaan.

Kuviossa 3 esitetään kaavio nostolaitteesta, jossa 25 on kaksi kuormankäsittelylaitetta. Taipuisien yhdyselimien tiivistyslaitteet ovat samoina. Samoin käytetään vain yhtä erotinta ja vain yhtä painelähdettä, joten hydrauliikka-järjestelmä pysyy muuttumattomana. Ainoana erona kuviossa 1 esitettyyn laitteeseen verrattuna on ylimääräinen hyd-30 raulinen sylinteri 55, jonka mäntä on yhdistetty kuorman-käsittelylaitteeseen 60 taipuisalla yhdyselimellä 57, joka on varustettu tiivistyslaitteella 58 ja menee taljan 50 yli. Hydraulinen sylinteri 55, joka vastaa suunnittelultaan hydraulista sylinteriä 1, on yhdistetty painelähtee-35 seen 16 johdolla 61, erottimeen 18 johdoilla 62, 63 ja i7 81 322 ohjausventtiiliin 24 johdoilla 64, 65. Ohjausventtiili 24 on järjestetty niin, että se yhdistää hydrauliset sylinterit 1, 55 toisiinsa ja pumppuyksikköön 23 erikseen, sarjana tai rinnan.

5 Kun hydrauliset sylinterit 1, 55 on yhdistetty sar jaksi, johdot 25, 64 on yhdistetty toisiinsa ja johdot 26, 65 on yhdistetty vuorotellen pumppuyksikköön 23 ja poisto-säiliöön 22. Kuormankäsittelylaite 7 laskee, kun kuorman-käsittelylaite 60 nousee. Tätä toimintatapaa kutsutaan 10 kaksipäiseksi nostoksi. Vastakkaiset paineet, jotka männät 3, 56 saavat aikaan kuormankäsittelylaitteiden 7, 60 omasta painosta johtuen, ovat tasapainossa tässä tapauksessa, niin että pumppuyksikkö voittaa kuormituksen nostetun kuorman painosta ja johdoissa olevasta kitkavastuksesta 15 johtuen. Vastapaino voidaan kiinnittää taipuisaan yhdyselimeen kuormankäsittelylaitteen 60 asemesta.

Laitteiston kaksipäinen nostotoiminto lisää sen tehoa ja edellyttää pientehoista pumppuyksikköä.

Kun hydrauliset sylinterit 1, 55 on yhdistetty rin-20 nan, hydrauliikkaneste syötetään samanaikaisesti johtojen 25, 64 läpi ja poistetaan johtoja 26, 65 pitkin. Tämän jälkeen sen virtaussuunta on näissä johdoissa päinvastainen. Kuormankäsittelylaitteet 7, 60 siis nostavat tai laskevat, kumpikin eri aikana. Raskas kuorma, joka vaatii 25 molemmat laitteet tai kaksoiskuorma, joka voidaan sijoittaa yhteen laitteeseen, pystytään näin ollen käsittelemään puolinopeudella.

Hydraulisten sylinterien erillinen liitäntä tekee toisen niistä tarpeettomaksi ja liikkumattomaksi. Käytössä 30 on siis vain yksi kuormankäsittelylaite, kuten kuviossa 1 esitetään. Kuormankäsittelylaitteet voidaan vaihtaa keskenään, niin että ne toimivat eri tasoilla kaivoksessa, tai vapaana olevaa laitetta voidaan käyttää varanostolait-teena. Laitteen teho laskee kuitenkin tässä tapauksessa, 35 mikä johtuu laskettavan kuormankäsittelylaitteen potentiaalienergian lopullisesta menetyksestä.

ie 81322

Painelähde 16 ja erotin 18 toimivat edellä selostetulla tavalla. On vain huomattava, että painelähde 16 syöttää tiivistysnestettä molempiin tiivistyslaitteisiin 9, 58 samalla paineella, ja erotin 18 ottaa vastaan seok-5 sen, jossa on tiivistys- ja hydrauliikkanestettä, kahdesta sylinteristä 1, 55. Ei siis tarvita mitään ylimääräisiä laitteita, joilla kohdistetaan tietty paine tiivistysnes-teeseen, eikä tarvita myöskään ylimääräistä erotinta, jos nostolaite on varustettu toisella hydraulisella sylinte- 10 rillä 55.

Keksinnön mukaiselle nostolaitteelle lisätään uppo-kuilun tehoa.

Teollinen sovellettavuus Käsiteltävällä keksinnöllä lisätään työpainetta 15 nostolaitteen hydraulisessa sylinterissä ja sen kapasi teettia. Keksintöä voidaan soveltaa siirrettäessä työvoimaa ja kuormia pystysuorassa kuilussa ja kaltevien kohtien yli malmikaivoksissa ja hiilikaivoksissa. Rakennustyömaat ovat toinen sovellutuskenttä.

Claims (3)

1. Nostolaite, jossa on ainakin yksi pystysuora hydraulinen sylinteri (1), jonka ontto runko on täytetty 5 paineistetulla hydrauliikkanesteellä ja joka sylinteri käsittää männän (3), joka on yhdistetty kuormankäsittely-laitteeseen (7) taipuisalla yhdyselimellä (6), joka menee hydraulisen sylinterin (1) ulostulokohdassa rungon tilan (4) tiivistyslaitteen (9) läpi, tunnettu siitä, 10 että tiivistyslaite (9) on kahtena peräkkäisenä kammiona (10,11), jotka on erotettu toisistaan tiivisteillä (12, 13, 14), tilaa (4) lähellä olevan kammion (10) ollessa täytetty tiivistysnesteellä, joka on viskoosimpaa kuin hydrauliikkaneste ja yhdistetty painelähteeseen (16), joka 15 muodostaa tiivistysnesteeseen sellaisen paineen, joka ylittää hydrauliikkanesteen paineen, ja toisen kammion (11) ollessa yhdistetty erottimeen (18), joka on tarkoitettu erottamaan hydrauliikkaneste tiivistysnesteestä, hydrauliikkanesteen ja tiivitysnesteen ulostulojen erotti-20 mesta (18) ollessa yhdistetty vastaavasti rungon tilaan (4) ja tiivistyslaitteen (9) kammioon (10).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nostolaite, tunnettu siitä, että tiivistyslaitteen kammion (10) täyttävä tiivistysneste on tiheydeltään pienempi kuin 25 hydrauliikkanesteen tiheys, ja että se eliminoi sen mahdollisuuden, että nämä kaksi ainetta liukenevat toisiinsa ja muodostavat pysyviä emulsioita.

3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen nostolaite, tunnettu siitä, että tiivistysneste on voitelevaa 30 ja on esimerkiksi vaihteistoöljyä. 20 81 322