FI85665C - Hydraulisk ackumulator vid ett hydrauliskt slagverktyg. - Google Patents

Description

1 85665

Hydraulinen painesäiliö hydraulisessa iskuvälineessä -Hydraulisk ackumulator vid ett hydrauliskt slagverktyg Tämän keksinnön kohteena on hydraulinen painesäiliö hydraulisessa iskuvälineessä käsittäen membraanin, joka erottaa kaasupainekammion painesäiliökammiosta, sekä avointa asentoa kohti kuormitetun venttiilin, joka on sijoitettu painesäi-liökammion yhteiseen tulo- ja poistokanavaan.

Esimerkiksi patentista US-A-2 932 332 tunnetaan membraani-tyyppinen painesäiliö, jonka hydraulisesti tasapainotettua lautasventtiiliä kuormitetaan kierrejousella avointa asentoaan kohti. Membraani sulkee venttiilin asteittain sulkien sen kokonaan juuri ennen kuin painesäiliö tyhjenee. Tämäntyyppisiä painesäiliöitä ei yleensä käytetä hydraulisten iskuvälineiden yhteydessä kanki- ja porakoneissa, koska niiden kestoikä on osoittautunut lyhyemmäksi kuin yksinkertaisempien venttiilittömien membraanipainesäiliöiden, nimittäin sellaisten, jotka periaatteeltaan ovat julkaisussa EP-A-0 047 438 esitettyä tyyppiä ja joissa on lujittamaton membraani sekä yhdistetty tulo- ja poistokanava suuren määrän pieniä reikiä käsittävän pohjalevyn muodossa.

Membraanin kestoikä näissä yksinkertaisemmissa venttiilittö-missä painesäiliöissä on verraten lyhyt, kun niitä käytetään hydraulisia iskuvälineitä varten, johtuen siitä, että mem-- braani pyrkii puristumaan ulos pohjalevyn reikien läpi. Pa tentissa US-A-3 948 288 on esitetty kokeilu membraanin kes-toiän parantamiseksi membraanin erikoisrakenteen avulla. Membraani on lujitettu ja siinä on rengasmaisia tukipintoja, . jotka tulevat tukeutumaan pohjalevyn reikien väliin.

Tekniikan tasoa edustavat myös laitteet DE-patentissa *:· 2 405 105, DE-hakemusjulkaisussa 2 950 573 ja 3 133 202 sekä y’ US-patentissa 4 386 627 ja GB-hakemusjulkaisussa 2 106 182.

2 £5665

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt epäkohdat ja aikaansaada painesäiliö hydraulisessa iskuvälineessä, jolla on tunnettuihin laitteisiin nähden pitempi kestoikä. Keksinnön mukaiselle painesäiliölle on tunnusomaista se, että venttiili on kuormitettu avointa asentoaan kohti ainoastaan siihen vaikuttavien hydraulipaineiden avulla, niin että venttiili pysyy avoimena hydraulinesteen ollessa paineen alaisena, mutta sulkeutuu nopeasti johtuen dynaamisten voimien esiintymisestä, kun ulosvirtaus painesäiliökammiosta ylittää tietyn raja-arvon. Keksinnön avulla aikaansaadaan näin ollen painesäiliö, jolla on pitkä kestoikä käytettäessä sitä hydraulisten iskuvälineiden yhteydessä.

Keksintöä selitetään seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on kaaviomainen esitys keksinnön mukaisesta iskuvälineestä ja kuvio 2 on kaaviomainen pitkittäisleikkaus kuviossa 1 esitetyn iskuvälineen takaosasta.

Kuvioissa esitettynä iskuvälineenä voi esimerkiksi olla kanki, talttavasara tai kallioporakone. Sillä on runko, joka on merkitty yleisesti viitteellä 11 kuviossa 1. Runko 11 muodostaa sylinterin 12 männänpään 14 käsittävää iskumäntää 13 varten. Kaksi sylinterikammiota 15, 16 muodostuu iskumännän 13 ja sylinterin 12 väliin, ja männänpäällä 14 on taemmassa sylinterikammiossa 16 männänpinta 17, joka on suurempi kuin männänpinta 18 etumaisessa sylinterikammiossa 15. Iskumäntä on sovitettu iskemään alasimeen, joka on työkalun, esim. taltan 19 muodossa, tämän ulottuessa ulos rungosta 11. Rungossa 11 on pumppuun 21 kytketty suurpainetuloputki 20 sekä tankkiin 23 yhdistetty poisto- eli paluukanava 22. Systeemi toimii hydrauliväliaineella, esim. hydrauliöljyllä. Käsikäyttöinen käynnistysventtiili 29 on sijoitettu pumpusta 21 tulevaan johtoon.

Etumainen sylinterikammio 15 on yhdistetty suoraan tuloput-keen 20 kanavan 24 kautta, ja taempi sylinterikammio 16 on yhdistetty venttiiliin 25 kanavan 26 kautta. Venttiili 25 on kytketty tulo- ja poistokanaviin 20, 22, ja se vaihtuu kah- 3 85665 den asentonsa välillä taemman sylinterikammion 16 saattamiseksi paineenalaiseksi tai paineen poistamiseksi siitä oh-jauskanavissa 27, 28 vallitsevien paineiden avulla, niin että venttiili 25 tulee aikaansaamaan männän 13 jaksottaisen edestakaisen liikkeen. Painesäiliö 31 on yhdistetty tulo-kanavaan 20 kanavan 32 kautta.

Edellä kuvioon 1 viitaten esitetyille yksityiskohdille on annettu samat viitemerkinnät kuviossa 2.

Painesäiliö 31 käsittää kaksiosaisen kotelon 33, 34, jonka osa 33 on ruuvattu kiinni runkoon 11. Valettu kumimembraani 35 on tiivistävästi puristettu kotelonosien 33, 34 väliin sen erottaessa painesäiliökammion 36 kammiosta 37, joka voidaan täyttää kaasulla valinnaiseen paineeseen venttiilin 38 kautta, tavallisesti käyttäen typpikaasua.

Kammio 39 muodostuu rungon 11 ja painesäiliökotelon osan 33 väliin. Lautasventtiilillä on yläpää 40 ja varsi 41, joka liukuu porauksessa 43. Männällä 42 on suurempi läpimitta kuin varrella 41 ja se liukuu porauksessa 44. Kun iskupora-laite on käynnissä, tulee aina esiintymään painetta kammiossa 39, niin että varsi 41 ja mäntä 42 tulevat tukeutumaan toisiinsa. Männän 42 voidaan siis katsoa olevan osa varresta 41, ja männän 42 päälle muodostuu rengasmainen pinta 45, joka on erotuspinta männän 42 ja varren 41 välillä. Tämä rengasmainen pinta 45 sijaitsee sylinterikammiossa 46, joka on yhdistetty poistoputkeen 22 kanavan 47 kautta.

11 Venttiilin 40, 41, 42 yläpää 40 on sovitettu tiivistymään kotelonosaan 33 muodostettua istukkaa vasten, kuten ilmenee ; kuviosta 2, niin että venttiili sulkee painesäiliökammion 36 kanavasta 48, joka muodostaa osan kanavasta 32 ja johtaa ulos kammiosta 39 päätyen yläpään 40 alapuolelle.

1 %

Venttiili 40, 41, 42 on esikuormitettu avoimeen asentoon, koska sen kaikki pinnat, paitsi rengasmainen pinta 45, ovat samojen suurien paineiden alaisina. Niinpä sen voiman, jolla 4 85665 venttiili on esikuormitettu avoimeen asentoon, määräävät pinnan 45 ala- ja paine-ero kammioissa 39 ja 46 vallitsevien paineiden välillä. Pintaan 45 vaikuttava paine sylinterikam-miossa 46 on pieni, koska kanava 47 on suoraan yhdistetty paluujohtoon 22. Paine kammiossa 46 on siis olennaisesti pienempi kuin paine kammiossa 39 ja painesäiliökammiossa 36. Tavallisesti kammio 46 on olennaisesti paineeton, ellei is-kuvälineestä tankkiin johtava letku ole liian pieni.

Iskuvälineen toimiessa pumppu 21 syöttää muuttumattoman hyd-rauliöljyvirran, kun taas iskuväline tarvitsee virtauksen, joka vaihtelee iskumännän liikkeen jokaisella jaksolla. Suurin virtaus esiintyy juuri ennen iskua. Painesäiliö ottaa vastaan vaihtelut ja kerää energiaa männän paluuiskun aikana sekä toimittaa energian takaisin työiskun lopussa. Kun öljy virtaa ulos painesäiliökammiosta 36, tulee esiintymään dynaamisia voimia, jotka pyrkivät sulkemaan venttiilin 40, 41, 42. Sen staattisen voiman, joka esikuormittaa venttiiliä 40, 41, 42 avoimeen asentoon, pitää olla suurempi kuin nämä dynaamiset voimat, niin että venttiili pysyy koko ajan avoimena normaalissa käytössä.

Kun tuloventtiili 29 suljetaan, tulee virtaus painesäiliökammiosta 36 olemaan paljon suurempi kuin normaalisti ainakin iskumännän 13 työiskun lopussa. Virtaus voi olla esim. kaksi kertaa niin suuri ja ne dynaamiset voimat, jotka pyrkivät sulkemaan venttiilin, tulevat suurenemaan vielä enemmän ja aikaansaamaan venttiilin 40, 41, 42 sulkeutumisen. Niinpä membraani 35 ei voi koskaan törmätä venttiilin-päätä 40 vasten, vaan suljettu öljytilavuus tulee pysymään venttiilinpään 40 ja membraanin välissä. Se seikka, että membraani 35 tavallisesti pysähtyy väliasemaan, lisää sen käyttöikää. Vuodon johdosta voi membraani sen jälkeen siirtyä venttiilinpäätä 40 kohti ilman vahingollista vaikutusta, koska se ei tällöin voi tulla kovaksi rajoittimeksi.

Kun halutaan vaihdella eri iskujen iskuenergiaa, voidaan vaihdella pumppupainetta. Koska vain hydrauliset voimat vai- 5 85665 kuttavat venttiiliin 40, 41, 42, tulee venttiilin toiminta olemaan olennaisen muuttumaton, kun pumppupaine vaihtelee kohtuullisissa rajoissa. Venttiili tulee jatkuvasti pysymään avoimena iskuvälineen käytön aikana, mutta se tulee sulkeutumaan, kun virtaus painesäiliöstä saavuttaa normaalitason yläpuolella olevan tietyn tason, juuri kun iskuväline suljetaan erilleen.

Claims (5)

6 85665

1. Hydraulinen painesäiliö hydraulisessa iskuvälineessä käsittäen membraanin (35), joka erottaa kaasupainekammion (37) painesäiliökammiosta (36), sekä avointa asentoa kohti kuormitetun venttiilin (40, 41), joka on sijoitettu pai-nesäiliökammion (36) yhteiseen tulo- ja poistokanavaan (48), tunnettu siitä, että venttiili (40, 41) on kuormitettu avointa asentoaan kohti ainoastaan siihen vaikuttavien hyd-raulipaineiden avulla, niin että venttiili pysyy avoimena hydraulinesteen ollessa paineen alaisena, mutta sulkeutuu nopeasti johtuen dynaamisten voimien esiintymisestä, kun ulosvirtaus painesäiliökammiosta ylittää tietyn raja-arvon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hydraulinen painesäiliö, tunnettu siitä, että venttiilissä (40, 41) on männänpinta (45) kammiossa (46), joka on olennaisesti paineeton tai jossa on ainakin olennaisesti alennettu paine verrattuna pai-nesäiliönesteen paineeseen, männänpinnan (45) ollessa suunnattu sulkuasemaan päin, niin että venttiili siten esikuormitetaan avointa asentoaan kohti.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen hydraulinen paine-säiliö, tunnettu siitä, että venttiilinä on lautasventtiili (40, 41).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen hydraulinen painesäiliö, tunnettu siitä, että lautasventtiilissä on varsi (41, 42), jonka päätepinta on alttiina painenesteelle, ja että mainitun männänpinnan mainitussa paineettomassa kammiossa muodostaa varressa oleva rengaspinta (45).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen hydraulinen painesäiliö, tunnettu siitä, että varsi on jaettu kapeampaan sisäosaan (41) ja paksumpaan ulko-osaan (42), jotka liittyvät toisiinsa siten, että mainittu rengaspinta (45) muodostuu varren näiden osien väliin. 1 uit; Patentkrav O ^ υυ J