ITMO20090161A1

ITMO20090161A1 - HYDRAULIC STRENGTHENING INTENSIFIER

Info

Publication number: ITMO20090161A1
Application number: IT000161A
Authority: IT
Inventors: Carlo Maria Rozzi
Original assignee: Rozzi De Hieronymis Carlo Maria
Priority date: 2009-06-17
Filing date: 2009-06-17
Publication date: 2010-12-18

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Annessa alla domanda di brevetto di invenzione industriale avente per Attached to the patent application for an industrial invention having for

titolo: title:

“Intensificatore di forza idraulica a riarmo “ "Hydraulic power intensifier with reset"

La presente invenzione concerne un attuatore lineare con integrato The present invention relates to a linear actuator with integrated

un moltiplicatore di forza idraulica a riarmo, atto ad essere utilizzato per a reset hydraulic force multiplier, suitable to be used for

vincere resistenze incontrate lungo il percorso nonché’ per esercitare overcome resistance encountered along the way as well as to exercise

forti spinte di chiusura o azionare cinematismi che richiedono elevata strong closing thrusts or drive kinematics that require high

forza di lavoro. manpower.

Nei vari settori industriali sono noti e vengono utilizzati attuatori lineari elettromeccanici, pneumatici ed oleodinamici, come pure dei In the various industrial sectors, electromechanical, pneumatic and hydraulic linear actuators are known and used, as well as

moltiplicatori di pressione sia pneumatici che oleodinamici. both pneumatic and hydraulic pressure boosters.

Tutti i tipi noti possono assolvere a varie funzioni compreso quella di All known types can perform various functions including that of

vincere resistenze incontrate lungo il loro percorso, ma nessuno è overcome resistance encountered along their path, but none is

dotato di un moltiplicatore di forza che può’ essere riarmato anche piu’ equipped with a force multiplier that can be rearmed even more

volte senza che per questo si perda la posizione raggiunta di modo che times without losing the position reached so that

riparta con la forza massima dalla posizione precedentemente restart with maximum force from the position previously

raggiunta. reached.

Scopo principale della presente invenzione è quello di mettere a The main purpose of the present invention is to make a

disposizione degli utilizzatori un attuatore, in cui il pistone mobile disposition of the users an actuator, in which the movable piston

alternativamente in esso contenuto, il quale permette la moltiplicazione alternatively contained in it, which allows multiplication

di forza, si può’ armare ripetutamente senza che l’attuatore perda la force, it can be armed repeatedly without the actuator losing the

\J posizione raggiunta di modo che, riparta con la forza massima, da questa stessa posizione gia’raggiunta. \ J position reached so that, again with maximum force, from this same position already reached.

Un secondo scopo consiste in ciò’ che, senza portarvi alcuna variante si può' utilizzare: A second purpose consists in that, without bringing you any variant, you can use:

a) come moltiplicatore di pressione o di spinta per pressare, tranciare, cesoiare, rivettare, coniare, bloccare, chiudere, etc.... b) come attuatore lineare può’ spostare, traslare, posizionare, ecc.., oggetti, organi meccanici, e azionare cinematismi a) as a pressure or thrust multiplier for pressing, shearing, shearing, riveting, coining, locking, closing, etc .... b) as a linear actuator it can move, translate, position, etc., objects, mechanical parts , and operate kinematics

Altro scopo consiste in ciò’ che, a parità di ingombro esterno, si possano realizzare attuatoli molto diversi fra di loro come caratteristiche funzionali e tecnologiche. Another purpose is that, with the same external dimensions, very different actuators can be created in terms of functional and technological characteristics.

Ulteriore scopo ancora consiste in ciò’ che i| circuito di comando e il circuito di potenza, possono essere personalizzati in funzione dello specifico impiego a cui l’attuatore e’ destinato. A further purpose still consists in what the | control circuit and power circuit, can be customized according to the specific use for which the actuator is intended.

Questi ed altri scopi vengono raggiunti dal dispositivo secondo il trovato il quale comprende una parte fissa omologa della camicia di un normale cilindro idraulico a doppio effetto, una parte mobile omologo dello stelo, un pistone mobile aggiunto che può’ muoversi alternativamente e che permetta la moltiplicazione della forza, una vite speciale, un circuito oleodinamico, in cui il tutto si caratterizza per il fatto che la detta parte fissa ha la doppia funzione di camicia per il pistone e di stelo per la parte mobile omologa dello stelo, la detta parte mobile ha la doppia funzione di guida di scorrimento per il detto pistone e di camicia esterna per la detta parte fissa, il detto pistone può’ essere mosso alternativamente mediante il detto circuito idraulico composto da adeguate valvole e relativo distributore, la detta vit@ speciale ha la funzione di limitare il valore della corsa alternativa del pistone, e di impedire che il pistone si sfili dalla propria guida, e il circuito idraulico ha la funzione di azionare i singoli componenti dell’attuatore in funzione delle esigenze d’impiego, mezzi per fissare l’attuatore ad una struttura e mezzi per collegare la parte mobile a ciò’ che si deve azionare, il tutto costituito e disposto in modo che si configurano due cilindri a doppio effetto, uno concentrico all’altro, contenenti un pistone, pure concentrico il cui movimento alternativo e’ indipendente e ad ogni ciclo (andata e ritorno) determina l’aumento di potenza e l’avanzamento intermittente della parte mobile. These and other purposes are achieved by the device according to the invention which comprises a homologous fixed part of the liner of a normal double-acting hydraulic cylinder, a homologous movable part of the rod, an added movable piston which can move alternately and which allows multiplication force, a special screw, an oleodynamic circuit, in which the whole is characterized by the fact that the said fixed part has the double function of jacket for the piston and of rod for the homologous movable part of the rod, the said movable part has the double function of sliding guide for said piston and external jacket for said fixed part, said piston can be moved alternatively by means of said hydraulic circuit composed of suitable valves and relative distributor, said special screw has the function to limit the value of the alternative stroke of the piston, and to prevent the piston from coming out of its guide, and the hydraulic circuit ico has the function of operating the individual components of the actuator according to the requirements of use, means for fixing the actuator to a structure and means for connecting the movable part to what is to be operated, all constituted and arranged in so that two double-acting cylinders are configured, one concentric to the other, containing a piston, also concentric, whose reciprocating movement is independent and at each cycle (return) determines the increase in power and the intermittent advancement of the moving part.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva deH’intensificatore di forza illustrato a titolo indicativo ma non limitativo nell'unito disegno in cui : Further features and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the force intensifier illustrated as an indication but not of limitation in the attached drawing in which:

- la fig 1 illustra, in una sezione diametrale, una versione preferita deH’intensificatore oggetto della presente invenzione; - fig 1 illustrates, in a diametrical section, a preferred version of the intensifier object of the present invention;

- la fig 2 illustra uno dei possibili circuiti idonei ad azionare il dispositivo. - fig 2 illustrates one of the possible circuits suitable for operating the device.

- La fig 3 illustra la detta vite speciale - Fig 3 illustrates said special screw

Nelle diverse figure, gli stessi riferimenti alfa-numerici designano le stesse parti od elementi. Riferendoci alla figura 1 , con urrb abbiamo richiamato il pistone alternativo che scorre ed è guidato sull’asta 2 la quale e’ ricavata integrale o riportata e resa solidale al corpo 3, il quale, al suo interno, oltre che all’asta 2, presenta l’alloggiamento 4 entro il quale può scorrere alternativamente lo stantuffo 5 ricavato sulla parte fissa 6 o omologo della camicia di un cilindro idraulico a doppio effetto nell’alloggiamento interno 7 nel quale si muove il pistone 1 ; il corpo 3, elemento mobile omologo dello stelo, ad una estremità e’ chiuso e nell’altra estremità vi e’ riportata solidale una flangia 8 con la quale si impedisce la fuoriuscita dello stantuffo 5 e, mediante una guarnizione, si realizza la tenuta sulla parte esterna 9 della camicia 6. In altre parole, i componenti 1 , 6, e 3, sono a sezione circolare, concentrici e posti uno all'interno dell’altro, dando origine a due cilindri a doppio effetto aventi caratteristiche particolari. La corsa del pistone 1 e’ delimitata dalla vite speciale 10. In the different figures, the same alpha-numeric references designate the same parts or elements. Referring to figure 1, with urrb we have recalled the alternative piston which slides and is guided on the rod 2 which is obtained integral or brought back and made integral with the body 3, which, inside it, as well as the rod 2, it has the housing 4 within which the piston 5 obtained on the fixed part 6 or homologous part of the liner of a double-acting hydraulic cylinder in the internal housing 7 in which the piston 1 moves can slide alternately; the body 3, the homologous mobile element of the stem, is closed at one end and a flange 8 is attached to it in the other end, with which the piston 5 is prevented from coming out and, by means of a gasket, the seal on the external part 9 of the jacket 6. In other words, the components 1, 6, and 3 have a circular section, concentric and placed one inside the other, giving rise to two double-acting cylinders having particular characteristics. The stroke of the piston 1 is limited by the special screw 10.

Come si può’ notare, dalla configurazione dei vari componenti, si originano quattro camere di compressione C1 ,C2,C3,C4, le quali camere sono in comunicazione con l’esterno mediante i condotti A1 ,A2,A3, e A4; idonee guarnizioni 11 realizzano le tenute necessarie. Nel pistone 1 viene realizzato un foro 12 che collega le camere C1 con C3 ed una valvola unidirezionale 13 consente la comunicazione solo da C1 verso C3. As can be seen, from the configuration of the various components, four compression chambers C1, C2, C3, C4 arise, which chambers are in communication with the outside through the ducts A1, A2, A3, and A4; suitable gaskets 11 provide the necessary seals. A hole 12 is made in the piston 1 which connects the chambers C1 with C3 and a one-way valve 13 allows communication only from C1 to C3.

I condotti A1 ,À2,A3,A4 sono collegati alle valvole del circuito idraulico di figura 2. The pipes A1, À2, A3, A4 are connected to the valves of the hydraulic circuit in figure 2.

La parte fissa 6 viene collegata, mediante vincoli noti 14 , alla struttura portante della macchina o impianto che utilizza l’attuatore, mentre la parte mobile 3, che e’ la parte che esercita la forza attiva F al carico resistente, e’ collegabile con mezzi idonei noti, all’organo meccanico che, nel corso del suo movimento, può’ incontrare delle resistenze da vincere. The fixed part 6 is connected, by means of known constraints 14, to the supporting structure of the machine or plant that uses the actuator, while the mobile part 3, which is the part that exerts the active force F to the resistant load, can be connected with suitable means known to the mechanical member which, in the course of its movement, may encounter resistances to be overcome.

Come apparirà evidente dalla descrizione fornita di una realizzazione preferita, l'invenzione non si limita all'esempio citato, che e’ stato presentato a solo esempio illustrativo. Si intende che altre fasi, esempi, composizioni e procedimenti operativi si presenteranno spontanei all'esperto dal ramo in seguito ad una attenta lettura della presente divulgazione, senza che ciò debba considerarsi estraneo aH’ambito della presente invenzione; così, ad esempio: As will become clear from the description provided of a preferred embodiment, the invention is not limited to the cited example, which has been presented only as an illustrative example. It is understood that other steps, examples, compositions and operating procedures will appear spontaneously to the skilled in the art following a careful reading of this disclosure, without this being considered extraneous to the scope of the present invention; so, for example:

- la vite 10 che limita la corsa del pistone 1 e impedisce che lo stesso pistone si sfili dall'asta 2 può' essere sostituita da qualsiasi altra soluzione che consenta gli stessi risultati . - the screw 10 which limits the stroke of the piston 1 and prevents the piston from slipping off the rod 2 can be replaced by any other solution which allows the same results.

- lo stesso dicasi per la valvola unidirezionale 13; - the same applies to the one-way valve 13;

- l'inserimento di eventuale trasduttore di quota lineare e/o di rilevatori di presenza, di pressione, o altro, ed eventuale scheda elettronica programmabile, consente di automatizzare il funzionamento dell’attuatore, nel caso lo si impieghi per azionare presse, chiudere stampi, etc.... - the insertion of any linear dimension transducer and / or presence, pressure, or other detectors, and any programmable electronic card, allows to automate the operation of the actuator, in case it is used to operate presses, close molds , etc ....

Il funzionamento del dispositivo secondo il trovato e’ il seguente: The operation of the device according to the invention is as follows:

- si supponga di impiegarlo per il funzionamento di quella specie di enormi forbici portate dal braccio di un escavatore dette cesoie da demolizione che servono per frantumare cemento armato e tagliare tondini di ferro; - suppose to use it for the operation of that kind of enormous scissors carried by the arm of an excavator called demolition shears which are used to crush reinforced concrete and cut iron rods;

- nella corsa di avvicinamento 1 e 3 si muovono solidali perche’ e’ impedita la fuoriuscita di fluido da A2, si manda cioè fluido idraulico in A1 ed A3 e se ne permette lo scarico solo da A4 - in the approach stroke 1 and 3 they move together because the leakage of fluid from A2 is prevented, that is, hydraulic fluid is sent to A1 and A3 and it is only allowed to drain from A4

- quando lo sforzo resistente supera un certo valore, A2 va a scarico libero perciò, per l'equilibrio del pistone 1 , la pressione in camera C3 diviene quella in camera C1 moltiplicata per S1/S2 (dove S1 è la superficie del pistone S1 e S2 è la superficie anulare sempre del pistone 1 lato asta 2); c’e’ da dire per chiarezza che A3 resta chiusa ( e quindi la pressione nella camera C3 può' aumentare) per effetto delle valvole 13 ed A3 di figura 2; - when the resisting stress exceeds a certain value, A2 goes to free discharge therefore, for the equilibrium of piston 1, the pressure in chamber C3 becomes that in chamber C1 multiplied by S1 / S2 (where S1 is the surface of piston S1 and S2 is the annular surface always of the piston 1 on the rod side 2); it must be said for clarity that A3 remains closed (and therefore the pressure in chamber C3 can increase) due to the effect of valves 13 and A3 in figure 2;

- la forza viene cosi' moltiplicata perche’ questa stessa alta pressione in A3 agisce sulla superficie attiva di S3; - the force is thus multiplied because this same high pressure in A3 acts on the active surface of S3;

- tuttavia una volta che il pistone 1 abbia compiuto tutta la sua corsa, il pistone 3 ne avra’ effettuata una piu’ breve secondo il rapporto S2/S3 e dovrà' arrestarsi; - however, once the piston 1 has completed its entire stroke, the piston 3 will have carried out a shorter one according to the S2 / S3 ratio and must stop;

- e’ invece possibile mediante le valvole di figura 2 “ricaricare” il pistone 1 facendolo retrocedere rispetto a 3, senza che per questo 3 perda la posizione, cioè mantenendo ugualmente una forza residua F (ridotta) di modo che, se avremo tagliato in parte un tondino o simili, si riparta con la forza massima di tagliojdA questa stessa posizione precedentemente raggiunta. - by means of the valves in figure 2 it is instead possible to "reload" the piston 1 making it move backwards with respect to 3, without thereby losing its position, that is to say while maintaining a residual force F (reduced) so that, if we have cut in a rod or the like starts, the same position previously reached is restarted with the maximum cutting force.

Il trovato cosi’ concepito è suscettibile di numerosi modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo, inoltre tutti i dettagli sono sostituibili con altri tecnicamente equivalenti. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all falling within the scope of the inventive concept, furthermore all the details can be replaced with other technically equivalent ones.

Nella pratica attuazione del trovato, i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze. In the practical embodiment of the invention, the materials, shapes and dimensions can be any according to requirements.

Claims

CLAIMS 1) reset hydraulic force intensifier which includes a fixed homologous part of the liner of a normal double-acting hydraulic cylinder, a homologous movable part of the rod, an added movable piston which can move alternately and which allows the multiplication of the force, a special screw, a hydraulic circuit, in which the whole is characterized by the fact that said fixed part has the double function of jacket for the piston and rod for the homologous movable part of the rod, said movable part has the double function of sliding guide for said piston and external jacket, for said fixed part the said piston can be moved alternately by means of said hydraulic circuit composed of suitable valves and relative distributor, said special vitrf has the function of limiting the value of the alternative stroke of the piston and to prevent the piston from slipping out of its guide and the hydraulic circuit has the function of activating the individual components of the actuator according to the requirements of use, means for fixing the actuator to a structure and means for connecting the movable part to what is to be operated, all made up and arranged so that two cylinders are configured double-acting, one concentric to the other, containing a piston, also concentric, whose reciprocating movement is independent and at each cycle (return) determines the increase in power and the intermittent advancement of said mobile part.

2) Intensifier according to claim 1, wherein when said movable part (3) advances without encountering obstacles or resistances, the reciprocating piston (1) also advances in step with it because the ducts A1 and A3 are adequately powered while the duct A2 is closed and duct A4 is in the discharge encountering a resistance or an obstacle, A2 automatically goes to discharge, and the pressure in chamber C3 increases according to the ratio of surfaces S1 / S2.

3) Intensifier according to claim 1, in which, by manually acting on said distributor, said piston (1) can be alternately moved and said mobile part (3) advancing with intermittent motion, keeping the maximum thrust constant without the mobile part (3) ) moves back from the previously reached position.

4) Intensifier according to claim 1, in which the mentioned components joined concentrically one inside the other, configure two hydraulic cylinders one inside the other and give rise to four pressure chambers (C1, C2, C3, C4 ) which by means of four ducts (A1, A2, A3, A4) are connected to as many valves that can be piloted by an operator through a manual distributor, with which the operator controls the intensifier according to operational needs.

5) Intensifier according to claim 1, in which the pressure chambers (C1, C3) which oppose the heads of the reciprocating piston (1), are unidirectionally connected to each other by a duct (12) made in the alternative piston (1), in which a one-way valve (13) is inserted, however it is made.

6) Intensifier according to claim 1, in which said special screw (10) can be replaced by other known means that perform the same functions.