JP2008542588A - インパルス発生器及びインパルス発生方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は岩盤破砕ツール用インパルス発生器に関するものであり、インパルス発生器(2)は、第一の加圧可能な流体ボリューム(6)を受けるメインチャンバ(4)と、流体ボリューム(6)の圧力エネルギーをツール(10)で衝撃に変換するように構成されたメインチャンバで受ける衝撃ピストン(8)と、衝撃ピストン(8)のメインチャンバ(4)側に相対する側に配置された第二の加圧可能な流体ボリューム(14)を受けるプレ加圧チャンバ(12)とを備え、さらにインパルス発生器(2)は衝撃ピスト(8)のメインチャンバ(4)側に相対する側に配置された第三の加圧可能な流体ボリューム(18)を受ける圧力解放チャンバ(16)を備え、流体ボリューム(6、14、18)に加圧される圧力間の関係及びチャンバ(4、12、16)に面する衝撃ピストン(8)の領域間の関係は、少なくともプレ加圧チャンバ(12)の加圧が衝撃ピストン(8)をメインチャンバ(4)に向かう方向に動かし、プレ加圧チャンバ(12)が減圧されると、メインチャンバ(4)で加圧された圧力が圧力解放チャンバ(16)における圧力を増加させ、圧力解放チャンバ(16)における減圧率及びツール(10)に送られる圧力インパルスの速度が高められるようにされる。また本発明はインパルス発生器を備える油圧式ツール及び岩盤破砕ツールにおけるインパルス発生方法にも関する。
【選択図】図1
Description
プレ加圧チャンバ12を加圧し、図1において見ることができるものに従って、衝撃ピストン8をメインチャンバ4に向かう方向に動かすステップ、;
好ましくはメインチャンバ4に存在する圧力と同じ圧力で圧力解放チャンバ16を加圧し、それによって、衝撃ピストン8を図1で示された位置に位置させるステップ;
次いで、プレ加圧チャンバ12を減圧し、それにより、メインチャンバ4における圧力を衝撃ピストン8に作用させ、それで、図2に示されているものに従って、メインチャンバ4と圧力解放チャンバ16の間で力の均衡が成り立つまで、衝撃ピストン8を圧力解放チャンバ16に向かう方向に動かすことによって、圧力解放チャンバ16の圧力はさらに増加させるようにするステップ;
次いで、圧力解放チャンバ16を減圧し、図3において示されているものに従って、圧力インパルスをツール10に送るステップ。
同一圧力すなわち圧力源5で提供される圧力でメインチャンバ4、プレ加圧チャンバ12及び圧力解放チャンバ16を加圧し、それによって、図1において見ることができるものに従って、衝撃ピストン8をメインチャンバ4に向かう方向に動かすステップ;
次いで、プレ加圧チャンバ12を減圧し、図2において示されているものに従って、メインチャンバ4における圧力を衝撃ピストン8に作用させ、メインチャンバ4と圧力解放チャンバ16の間で力の均衡が成り立つまで、衝撃ピストン8を圧力解放チャンバ16に向かう方向に動かし、圧力解放チャンバ16の圧力をさらに増加させるステップ;
次いで、 圧力解放チャンバ16を減圧し、図3で示されているように、圧力インパルスをツール10に送るステップ。
Claims (22)
- インパルス発生器(2)が、第一の加圧可能な流体ボリューム(6)を受けるメインチャンバ(4)と、流体ボリューム(6)の圧力エネルギーをツール(10)のインパルスに変換するように構成されたメインチャンバ(4)で受ける衝撃ピストン(8)と、衝撃ピストン(8)のメインチャンバ(4)側に相対する側に配置された第二の加圧可能な流体ボリューム(14)を受けるプレ加圧チャンバ(12)とを有する岩盤破砕ツール用のインパルス発生器において、
インパルス発生器(2)がさらに、衝撃ピストン(8)のメインチャンバ(4)側に相対する側に配置された第三の加圧可能な流体ボリューム(18)を受ける圧力解放チャンバ(16)を備え、
流体ボリューム(6、14、18)における加圧される圧力間の関係及びチャンバ(4、12、16)に面する衝撃ピストン(8)の領域間の関係は、少なくともプレ加圧チャンバ(12)の加圧が衝撃ピストン(8)をメインチャンバ(4)に向かう方向に動かし、またプレ加圧チャンバ(12)が減圧されるとき、メインチャンバ(4)における圧力が圧力解放チャンバ(16)における圧力を増加させ、それによって圧力解放チャンバ(16)における減圧率及びツール(10)に送られる圧力インパルス速度が高められるようにされる
ことを特徴とするインパルス発生器。 - メインチャンバ(4)が、本質的に一定の圧力下にあることを特徴とする請求項1に記載のインパルス発生器。
- メインチャンバ(4)における本質的に一定の圧力が、インパルス発生器(2)の内側或いは外側の圧力源(5)によってもたらされることを特徴とする請求項2に記載のインパルス発生器。
- メインチャンバ(4)に向かう衝撃ピストン(8)の領域が、圧力解放チャンバ(16)に向かう衝撃ピストン(8)の領域より大きいことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のインパルス発生器。
- 圧力解放チャンバ(16)の減圧過程が、制御装置(20)により制御され得ることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか一項に記載のインパルス発生器。
- 制御装置が、圧力解放チャンバ(16)に接続された制御弁(20)であることを 特徴とする請求項5に記載のインパルス発生器。
- 制御弁(20)が、圧力媒体(18)を含む動作中圧力解放チャンバ(16)における排出による上記減圧を制御するための少なくとも1つの開口部(22)を備えていることを特徴とする請求項6に記載のインパルス発生器。
- 上記制御手段が、制御弁(20)の開口過程を制御することによって上記減圧を制御する手段を備えていることを特徴とする請求項7に記載のインパルス発生器。
- 上記手段が、制御弁(20)の開口部領域の制御部材を備えていることを特徴とする請求項8に記載のインパルス発生器。
- 制御弁(20)が、上記減圧を制御する減圧用溝を設けていることを特徴とする請求項7〜請求項9の何れか一項に記載のインパルス発生器。
- 制御弁(20)が、幾つかの開口部(22)を備えていることを特徴とする請求項7〜請求項10の何れか一項に記載のインパルス発生器。
- 圧力解放チャンバ(16)が、幾つかの出口を備え、上記出口が操縦可能に開口され得、上記減圧が関連する出口の開閉によって制御され得ることを特徴とする請求項6に記載のインパルス発生器。
- 上記出口が、種々の外径を備えることを特徴とする請求項12に記載のインパルス発生器。
- 上記出口が、1つ以上の流路を備える1つ或いは幾つかの容器(24)に接続され、上記容器(24)が動作中異なる圧力に加圧され得て、それによって圧力解放チャンバの段階的及び/又は連続的な減圧が、上記出口の開口によって得ることができることを特徴とする請求項12又は請求項13に記載のインパルス発生器。
- 上記流路の長さが調節可能であることを特徴とする請求項14に記載のインパルス発生器。
- 上記制御装置が、圧力解放チャンバに接続されたスロットル弁への接続を制御することによって上記減圧を制御する手段を備えていることを特徴とする請求項5に記載のインパルス発生器。
- メインチャンバ(4)が、円形の断面を備えていることを特徴とする請求項1〜請求項16の何れか一項に記載のインパルス発生器。
- メインチャンバ(4)、プレ加圧チャンバ(12)及び圧力解放チャンバ(16)が、流体ボリュームについて次のグループ:水、シリコンオイル、油圧オイル、鉱油、不燃性油圧オイル:のうちから1つの流体を受けるようされていることを特徴とする請求項1〜請求項17の何れか一項に記載のインパルス発生器。
- 上記請求項の何れか一項に記載のインパルス発生器(2)を備えることを特徴とする油圧式衝撃ツール。
- 第一の加圧可能な流体ボリューム(6)を受けるメインチャンバ(4)と、流体ボリューム(6)の圧力エネルギーをツール(10)の衝撃に変換するように構成されたメインチャンバ(4)で受ける衝撃ピストン(8)と、さらに衝撃ピストン(8)のメインチャンバ(4)側に相対する側に配置された第二の加圧可能な流体ボリューム(14)を受けるプレ加圧チャンバ(12)と、衝撃ピストン(8)のメインチャンバ(4)側に相対する側に配置された第三の加圧可能な流体ボリューム(18)を受ける圧力解放チャンバ(16)とを有する岩盤破砕ツールにおけるインパルスの発生方法において、
衝撃ピストン(8)がメインチャンバ(4)に向かう方向に動かすように、プレ加圧チャンバ(12)を加圧するステップと、
圧力解放チャンバ(16)を加圧するステップと、
次いで、プレ加圧チャンバ(12)を減圧することによってメインチャンバ(4)における圧力が衝撃ピストン(8)に作用し、それによって圧力解放チャンバ(16)の圧力をさらに増加させるステップと、
次いで、圧力解放チャンバ(16)を減圧することによって圧力インパルスをツール(10)に送るステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 第一の加圧可能な流体ボリューム(6)を受けるメインチャンバ(4)と、流体ボリューム(6)の圧力エネルギーをツール(10)の衝撃に変換するように構成されたメインチャンバ(4)で受ける衝撃ピストン(8)と、衝撃ピストン(8)のメインチャンバ(4)側に相対する側に配置された第二の加圧可能な流体ボリューム(14)を受けるプレ加圧チャンバ(12)と、衝撃ピストン(8)のメインチャンバ(4)側に相対する側に配置された第三の加圧可能な流体ボリューム(18)を受ける圧力解放チャンバ(16)と有し、メインチャンバ(4)に向かう衝撃ピストン(8)の領域が、プレ加圧チャンバ(12)及び圧力解放チャンバ(16)に向かう衝撃ピストン(8)の領域の和より小さく、しかも、圧力解放チャンバ(16)に向かう衝撃ピストン(8)の領域より大きい岩盤破砕ツールにおけるインパルスの発生方法において、
衝撃ピストン(8)がメインチャンバ(4)に向かう方向に動かす結果をもたらす同一圧力でメインチャンバ(4)、プレ加圧チャンバ(12)及び圧力解放チャンバ(16)を加圧するステップと、
次いで、プレ加圧チャンバ(12)を減圧することによってメインチャンバ(4)における圧力が衝撃ピストン(8)に作用し、それよって圧力解放チャンバ(16)の圧力をさらに増加させるステップと、
次いで、圧力解放チャンバ(16)を減圧することによって圧力インパルスをツール(10)に送るステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - さらに上記圧力解放チャンバ(16)における減圧過程を制御するステップを含むことを特徴とする請求項20或いは21に記載の方法。
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