FI96189B - Säädettävä taajuusohjaus iskukoneessa - Google Patents

Description

96189 Säädettävä taajuusohjaus iskukoneessa -Reglerbar frekvensstyrning vid slagmaskin 5 Esillä olevan keksinnön kohteena on yleensä männän iskuval-vonta ja yksityiskohtaisemmin tarkastellen taajuusvalvonnal-la varustettu käyttölaite, joka käsittää: rungon, jossa on männänreikä ja venttiilireikä; männänreikään aksiaalisesti asetetun männän; venttiilireikään aksiaalisesti asetetun 10 venttiilin; ensimmäisen männänsiirtoelimen männän siirtämiseksi ensimmäiseen suuntaan; toisen männänsiirtoelimen ensimmäisen männänsiirtoelimen voiman ylittämiseksi ja siten männän siirtämiseksi toiseen suuntaan; ensimmäisen venttii-linsiirtoelimen venttiilin siirtämiseksi kolmanteen suun-15 taan; toisen venttiilinsiirtoelimen ensimmäisen venttiilin-siirtoelimen voiman ylittämiseksi ja venttiilin siirtämiseksi neljänteen suuntaan; venttiilinkäyttölaitteen toisen venttiilinsiirtoelimen aktivoimiseksi männän ollessa työnnettynä ensimmäiseen suuntaan; ja männänkäyttölaitteen toi-20 sen männänsiirtoelimen aktivoimiseksi venttiilin ollessa työnnettynä neljänteen suuntaan.

US-patenttijulkaisussa 3 995 700, hakijoina Mayer et ai, selostetaan hydraulinen kallionporausjärjestelmä, jonka yh-25 teydessä vasaraniskun taajuutta valvotaan säätämällä sul-·' jinelimen avautumista varten vaadittua painetta. Iskutaa- juutta muutetaan siten muuttamalla sitä aikaa, joka vasaralta vaaditaan venttiilin avaamiseen reagointia varten. Vertailun vuoksi voidaan mainita, että esillä oleva keksintö 30 muuttaa männän iskua muuttamalla sitä aikaa, joka venttiililtä vaaditaan sen liikkeen loppuunsaattamiseksi tämän liikkeen aloittamisen jälkeen.

US-patenttijulkaisussa 4 425 835, hakijana Krasnoff, selos-35 tetaan juoksevaa väliainetta varten tarkoitettu käyttölaite, joka käsittää männän 28 ja venttiilin 36. Venttiili valvoo mäntään kohdistuvaa painetta. Vaimennuskammiossa 14 olevan 2 96189 paineen määrä määrittää sen, miten nopeasti venttiili reagoi männän 28 mihin tahansa liikkeeseen.

Tämän Krasnoffin venttiilin yhteydessä ei vaikuteta siihen 5 aikaan, joka kuluu venttiilien siirtyessä lepoasennosta asentoon, jossa paine on kytketty tehokkaasti mäntään, toisin kuin esillä olevan keksinnön yhteydessä.

Edellä on selostettu aikaisempien laitteiden ja menetelmien 10 tunnettuja rajoituksia. On siten ilmeistä, että olisi edullista saada aikaan vaihtoehtoinen ratkaisu, jonka avulla voitettaisiin yksi tai useampi edellä selostettu rajoitus. Sopivaa vaihtoehtoa tarjotaankin käyttöön, sen sisältäessä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa määritellyt tun-15 nusomaiset ja seuraavassa yksityiskohtaisemmin selostetut ominaispiirteet.

Esillä olevan keksinnön erään ominaispiirteen mukaisesti tämä tarkoitus saavutetaan ottamalla käyttöön muuttuva taa-20 juusvalvonta iskukäyttölaitetta varten, joka sisältää män- nänreiän ja venttiilireiän, männän ollessa asetettuna aksiaalisesta männänreikään ja venttiilin aksiaalisesti sanottuun venttiilireikään. Ensimmäinen männänsiirtolaite siirtää mäntää ensimmäiseen suuntaan, toisen männänsiirtolaitteen 25 kompensoidessa ensimmäisen männänsiirtolaitteen suorittaman ·· siirron ja siirtäessä mäntää toiseen suuntaan. Ensimmäinen venttiilinsiirtolaite siirtää venttiiliä kolmanteen suuntaan, toisen venttiilinsiirtolaitteen kompensoidessa ensimmäisen venttiilinsiirtolaitteen suorittaman siirron siirtäen 30 venttiiliä neljänteen suuntaan.

Venttiilin käyttölaite aktivoi toisen venttiilinsiirtolaitteen aina kun mäntä on työnnettynä ulos toiseen suuntaan, ja männän käyttölaite aktivoi toisen männänsiirtolaitteen aina 35 kun venttiili on työnnettyä ulos neljänteen suuntaan. Venttiilin reagointilaite valvoo sitä aikaa, joka vaaditaan venttiilin siirtämiseksi neljänteen suuntaan venttiilin käyttölaitteen aktivoinnin yhteydessä.

96189 3

Keksinnön edellä olevat ja muut ominaispiirteet käyvät ilmi sen seuraavasta yksityiskohtaisesta selostuksesta oheisiin piirustuksiin viitaten. On kuitenkin täysin selvää, että piirustusten sisältämiä kuvioita ei ole tarkoitettu määrit -5 tämään keksinnön suojapiiriä, vaan että ne on liitetty mukaan vain havainnollisuuden vuoksi.

Kuvio 1 esittää kaavamaista kuvantoa näyttäen esillä olevan keksinnön mukaisen iskukäyttölaitetta varten tarkoitetun 10 muuttuvan taajuusvalvonnan erään sovellutusmuodon, männän 16 ollessa esitettynä iskunsa oikeanpuoleisessa päässä; ja kuvio 2 esittää kuvion 1 kaltaista kaavamaista kuvantoa männän 16 ollessa näytettynä iskunsa vasemmanpuoleisessa pääs-15 sä.

Piirustuksiin viitaten kuviot 1 ja 2 esittävät esillä olevan keksinnön mukaisen iskukäyttölaitetta varten tarkoitetun muuttuvan taajuusvalvonnan erästä sovellutusmuotoa. Näissä 20 kuvioissa on samoja elementtiosia merkitty samoilla viitenu meroilla.

Kotelo 10 on varustettu männänreiällä 12 ja venttiilireiällä 14. Mäntä 16 on asetettu liukuvasti männänreikään. Mäntä on 25 muodostettu sarjana läpimitoiltaan erilaisia samankeskisiä sylintereitä. Mäntää siirretään ala-asennon, jossa se on kosketuksessa iskukappaleeseen 18, ja yläasennon välillä, jossa se on irti iskukappaleesta 18. Iskukappaleen 18 sy-säysvoima siirtyy erotuselementtien kautta alalla yleisesti 30 tunnettuun työkaluterään, ei näy.

: Venttiili 20 ja iskurajoitin 22 on asetettu venttiilireiän 14 sisään. Iskurajoitinta 22 voidaan siirtää lukitusti venttiilireiän 14 sisällä lukitusmutteria 23 säätämällä, joten 35 venttiilin 20 iskua voidaan tällä tavoin säätää. On otettava huomioon, että mitä kauemmaksi vasemmalle (kuvioissa tarkastellen) iskurajoitin 22 lukitaan, sitä suurempi on venttiilin 20 mahdollinen isku.

4 96189

Vaikka lukitusmutterijärjestely 23 on esitetty piirustuksissa laitteena, joka valvoo iskurajoittimen asentoa, niin on selvää, että mitä tahansa järjestelmää, joka sallii iskurajoittimen helpon siirtymisen venttiilireiän 14 sisällä tark-5 koine lukitusmahdollisuuksineen, voitaisiin käyttää esillä olevan keksinnön tässä sovellutusmuodossa.

Tappi 24 on asetettu iskurajoittimessa 22 olevaan tappisy-vennykseen 26. Väliainekanava 28 liittää iskurajoittimen 10 ulkopuolen tappisyvennykseen 26, niin että paine pääsee vaikuttamaan tappiin 24 pakottaen sen ulos tappisyvennyksestä 26, jolloin venttiili 20 tulee siirretyksi oikealle (kuvioissa tarkastellen). Tappi 30 on asetettu kotelossa 10 olevaan tappisyvennykseen 32. Tappiin 30 kohdistuva voima saa 15 venttiilin siirtymään vasemmalle.

On selvää, että hydraulista juoksevaa väliainetta käytetään useimmiten erilaisten elementtiosien siirtoon esillä olevassa sovellutusmuodossa. Muitakin vaihtoehtoja, kuten sähköme-20 kaanista energiaa tai pneumatiikkaa, voitaisiin kuitenkin käyttää keksinnön suojapiiristä poikkeamatta.

Suurpainelähde 34 ja pienpainelähde 36 toimivat yhdessä männän 16 siirtämiseksi, suurpainelähteen 35 ja pienpaineläh-25 teen 37 toimiessa taas yhdessä venttiilin 20 siirtämistä • varten. Pienpainelähteet 36, 37 voivat olla ilmakehälähteitä tai hieman matalammassa paineessa kuin vastaavat suur-painelähteet.

30 Mäntä 16 siirtyy painepintoihin 42 ja 44 vaikuttavan väliai-nepaineen johdosta. Painepinta 42 on alttiina vakiosuur-paineisen porttiaukon 38 vaikutukselle, joka siirtää jatkuvasti mäntää 16 vasemmalle. Painepinta 44 sisältyy paine-porttiaukkoon 40. Painepinnan 44 pinta-ala on suurempi kuin 35 painepinnan 42 pinta-ala, niin että yhtäläinen korkea paine vallitsee paineporttiaukoissa 38 ja 40, painepintaan 44 kohdistuvan voiman ollessa suurempi kuin painepintaan 38 koh- • « distuva voima ja männän 16 siirtyessä oikealle. Korkean pai- 5 96189 neen esiintyminen paineporttiaukossa 40 riippuu venttiilin 20 asennosta, kuten seuraavassa selostetaan.

Painejohdossa 46 vallitsevan paineen suuruus on riippuvainen 5 männän 16 asennosta. Kun mäntää siirretään oikealle, liitin-holkki 48 liittää pienpaineisen porttiaukon 36 painejohtoon. Kun mäntää siirretään vasemmalle, liitinholkki liittää suur-paineisen porttiaukon 34 painejohtoon 46.

10 Kanava 28 yhdistää painejohdossa 46 esiintyvän paineen tap-pisyvennykseen, niin että silloin ja vain silloin, kun painejohdossa on korkea paine, venttiili 20 siirtyy oikealle tapin 24 välittömän toiminnan alaisena.

15 Venttiilin 20 asento määrittää männän asennon seuraavalla tavalla. Kun venttiili on oikealla, liitinholkki 50 siirtää suurpaineisen porttiaukon 35 paineen painejohtoon 52 pakottaen männän 16 siirtymään ja törmäämään lopuksi iskukappa-leeseen 18 männän kauimpana oikealla olevassa asennossa.

20 Venttiilin 20 ollessa vasemmalla liitinholkki liittää pien-painelähteen 37 painejohtoon sallien siten männän 16 palaamisen nostettuun asentoon.

Koska iskurajoitinta 22 voidaan säätää ja se voidaan lukita 25 paikoilleen venttiilireiän 14 sisällä, niin mitä kauempana vasemmalla iskurajoitin 22 on, sitä suuremmaksi tulee venttiilin 20 isku ja siten myös se aika, jonka venttiili tarvitsee saattaakseen loppuun iskunsa vasemmalta oikealle.

30 Alkujakson aikana, jolloin venttiili siirtyy oikealle, pai-nejohto 52 on yhä yhteydessä pienpaineisen porttiaukon 37 : kanssa liitinholkin 50 välityksellä. Tämän ajan kuluessa korkea paine vaikuttaa männän 16 painepintaan 42 siirtäen mäntää vasemmalle. Vain silloin, kun liitinholkki 50 siirtyy 35 asentoon, jossa suurpaineinen porttiaukko 35 tulee yhteyteen painejohdon 52 kanssa, männän 16 kulkusuunta tulee päinvastaiseksi .

6 96189

Vain silloin, kun mäntä 16 on vasemmalla, suurpainelähde 34 on yhteydessä painejohtoon 46. Tämä on ainoa ajanjakso, jolloin tapin 24 siirtymä on tapin 30 siirtymää suurempi, minkä johdosta venttiili siirtyy oikealle.

5

Edellä selostetulla tavalla männän 16 ja iskukappaleen välisten törmäysten taajuutta voidaan vähentää lisäämällä venttiilin 20 iskua siirtämällä iskurajoitinta 22 vasemmalle. On myös otettava huomioon, että mitä pienempi männän 16 10 taajuus on, sitä suurempi on se etäisyys, jonka mäntä liikkuu vakiosuurpainevoiman vaikuttaessa painepintaan 44, ja siten myös törmäysvoima männän 16 ja iskukappaleen 18 välillä.

15 Vaikka keksintöä on selostettu ja kuvattu edellä suositeltavien sovellutusmuotojen yhteydessä, niin on selvää, että siihen voidaan tehdä useita muutoksia ja muunnelmia keksinnön oheisissa patenttivaatimuksissa määritellystä suojapii-ristä poikkeamatta.

20 ·

Claims (6)

7 96189

1. Taajuusvalvonnalla varustettu iskukäyttölaite, joka käsittää: rungon (10), jossa on männänreikä (12) ja venttiilireikä 5 (14) ; männänreikään aksiaalisesti asetetun männän (16); venttiilireikään aksiaalisesti asetetun venttiilin (20); ensimmäisen männänsiirtoelimen (42) männän siirtämiseksi ensimmäiseen suuntaan; 10 toisen männänsiirtoelimen (44) ensimmäisen männänsiirtoelimen voiman ylittämiseksi ja siten männän siirtämiseksi toiseen suuntaan; ensimmäisen venttiilinsiirtoelimen (32) venttiilin siirtämiseksi kolmanteen suuntaan; 15 toisen venttiilinsiirtoelimen (22) ensimmäisen venttiilin siirtoelimen voiman ylittämiseksi ja venttiilin siirtämiseksi neljänteen suuntaan; venttiilinkäyttölaitteen (46, 48) toisen venttiilinsiirtoelimen (22) aktivoimiseksi männän (16) ollessa työnnettynä 20 ensimmäiseen suuntaan; ja männänkäyttölaitteen (52, 50) toisen männänsiirtoelimen aktivoimiseksi venttiilin (20) ollessa työnnettynä neljänteen suuntaan, tunnettu siitä, että käyttölaite edelleen käsittää venttii-25 linsäätölaitteen (23) venttiilin (20) iskunpituuden asette- lemiseksi, jolloin se aikajakso, joka kuluu venttiilin siirtymiseen mainitussa neljännessä suunnassa, muuttuu samalla kun toisen männänsiirtoelimen (44) voima on jatkuvasti kohdistuneena mäntään (16) tämän aikajakson osuuden ajan. 30

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mäntää varten tarkoitet- : tu taajuusohjaus, tunnettu siitä, että venttiilinsäätölaite (23) muodostuu iskurajoittimesta, joka on lukittavasti ja siirrettävästi asetettu venttiilireiän (14) sisään. 35

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mäntää varten tarkoitettu taajuusohjaus, tunnettu siitä, että ensimmäinen männän-siirtoelin (42) koostuu suurpaineisesta virtausaukosta (34), 8 96189 joka vaikuttaa tähän mäntään (16) muodostettuun painepintaan (42).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mäntää varten tarkoitet-5 tu taajuusohjaus, tunnettu siitä, että toinen männänsiirto-elin (44) koostuu suurpaineisesta virtausaukosta (40), joka vaikuttaa tähän mäntään (16) muodostettuun painepintaan (44) .

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mäntää varten tarkoitet tu taajuusohjaus, tunnettu siitä, että ensimmäinen venttii-linsiirtoelin (32) käsittää paineiseen (35) tappisyvennykseen asetetun tapin (30).

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mäntää varten tarkoitet tu taajuusohjaus, tunnettu siitä, että toinen venttiilin-siirtoelin (22) käsittää tappisyvennykseen (26) asetetun tapin (24), jolla on nesteyhteys (28) venttiilinkäyttölait-teeseen (46, 48). 20