JPH08508076A - 直線運動を行う圧力媒体駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 １つ、或いは、複数のピストン１４、１５、又は、同様な運動伝達アームに前後運動を生じさせる圧力媒体作動式装置が、両側に交互に圧力媒体を伝達させたときに運動を生じさせる主ピストン３を有する。主ピストン３を移動させる圧力媒体の制御バルブ８、９は前記主ピストンの内部にある。

Description

【発明の詳細な説明】 直線運動を行う圧力媒体駆動装置 本発明は、圧力媒体によって作動され、直線前後運動を作る装置に関する。本 装置は、前後運動を生じさせる必要なバルブを備えた主ピストンの構造によって 特徴付けられる。 従来知られた運動発生装置は、圧力媒体によって作動するａ．ｏ．液圧シリン ダと、衝撃ピストンが圧力媒体とは異なる仕方で運動エネルギを得る異なるタイ プの衝撃式機械（percussion machine）である。衝撃式機械では、媒体の制御の ため自己作動バルブが用いられ、衝撃式機械は、自動的に、連続前後運動を行う 。例えば、米国特許第4031812号。一般に、液圧シリンダは、外部バルブによっ て制御される。衝撃式機械では、少なくとも一方向の急速なピントン運動を作り だすため、液圧アキュムレータ、例えば、ブラストタンクが、移動させるべきピ ストンに対して瞬時に十分な圧力をかけたり減圧したりするのに使用される。一 般に、バルブアクチュエータは装置の本体にあり、ピストンは運動、或いは、動 力のみを伝達する構成要素である。 該装置は、液圧のみによる前後運動の恒久作動ジェネレータとして使用するこ とができず、特に、運動が両方向に急速でなければならないときには、圧力の発 生はバルブに衝撃を与え、運動を加速させるためにガス含有液圧アキュムレータ を使用することは望まれない。 圧力媒体、特に、流体媒体によって作動する本発明による装置では、この欠点 の決定的な改良が達成され、本発明は請求の範囲に記載された構成によって特徴 付けられている。 本発明の最も重要な利点は、ピストン端に圧力衝撃のない、埋め込み式の逆転 バルブがを予めの圧力制御によって達成されることにある。このことは、この装 置ではその寸法に対して比較的大量の流れ流が利用されるから、重要である。流 れ路には圧力衝撃がない、というのは、ピストンは両端において「自由に」浮い ているからである、すなわち、ピストンは、該ピストンの異なる部分における圧 力作用の変化と共に逆転するからである。このことは、到達したときに、バルブ を瞬時に機械的に開閉させる逆転位置は正確に決定されないことを意味する。 この装置の更なる利点は、簡単で丈夫な構造と、多くの目的への適合性である 。本装置によって作られる急速前後運動はポンプ流体及びガスに関して利用する ことができ、大きな逆圧に対してさえ、本装置の運動をバイブレータの振動、衝 撃式機械のストロークに伝達することができる。ピストンの環状部分の比率を変 えると、ピストンの運動は一方向に加速され、一方向における運動は強くなる。 以下に、本発明を添付図面を参照して詳細に提供する。 第１図は、ポンプ適用の断面図である。 第２図は、ピストンを逆転させた、第１図のポンプ適用の断面図である。 第３図は、バルブの断面図である。 第１図は、本発明の例示のポンプ適用を示す。本装置は、２つのシリンダ空間 ２０を備えた圧力ワッシャー内の液圧作動式ポンプである。水吸引ダクトは２２ であり、圧力路は２１である。シリンダ１が本装置の両端にある。二次ピストン １４、１５によって圧送する。二次ピストン１４、１５は、パッキング対１６に よって駆動流体空間６、１８から分離される。排路１７がパッキング対１６間に ある。シリンダ１及び本体中央部２は簡単シリンダの部分品である。圧力媒体入 口路は４であり、戻し路は５である。本体中央部２の内側には主ピストン３があ り、この作動ピストン部分の直径はリング形状の最大部分である。二次ピストン １４、１５はねじ山によって主ピストン３に固定される。 第１図は、矢印方向右に運動中の全てのピストンを示す。流体圧力は主ピスト ン３に作用し、リング面Ａがピストンを右に押し進める。室空間１８の圧力は路 １２、１０、７を出て管５に戻る。バルブ８、９が左に留まり、圧力はシャット オフ部品９に作用する。ピストン３はその端位置まで右に移動する。ピストン運 動が逆動する端位置は、排出路１３のリング室１９の縁までの移動量によって決 定される。これによって、排出路１３に亘って駆動全圧力がバルブ８、９のピス トン部品８の後ろに作られ、この圧力は、バルブを右に押し、シャットオフ部品 ９によって閉じられた路を開放する。ピストン８の隙間部分は、シャットオフ部 品９によって閉じられた隙間２３の領域よりも大きい。 バルブ８、９が右に急速に移動すると、主ピストン３の側面Ａ、Ｂの圧力比は すぐに変化する。シャットオフ部品９は隙間２３を開放し、係止し、ピストン部 品８が移動して路に通じる隙間を閉じる。今、主ピストン３は、これに固定され たポンプピストン１４、１５と共に、逆転し、左に戻り始める。主ピストン３の 側面Ａ、Ｂには同じ全圧力が作用し、側面Ｂの方が面積が大きいため、ピストン ３は側面Ｂに作用する力によって左に移動し始める。この運動中、室６の流体は 戻り路に流れ出る。第２図による組合せでは、ピストン３は左に移動し、第２図 はピストンの運動がちょうど左の端位置にある状態を示す。 第２図は、ピストン３、１４、１５が左に移動している空間にまだいるバルブ ８、９を示す。バルブ部品９は室の中で自由である。ピストン８は、シャットオ フ隙間の隙間部分によって決定された力による全圧によって左に、また、ピスト ン８の後空間からの全圧によって右に押される。排出路１３が再びリング室６の 縁に達し、ピストン８の後ろの圧力が著しく減圧するまで、ピストン８はその位 置を第２図による状況において右手に維持する。今、シャットオフ隙間を介する ピストン８に対する全圧は、ピストンを左のシャットオフ位置まで移動させるこ とができ、シャットオフ部品９は隙間２３を閉じ、かくして、第１図による状況 が達成される。主ピストンの移動の長さは、シャットオフ部分２６の長さによっ て決定される。 排出路１３は、チョーク部分１１を有する分岐路によって路１０に連通されて いる。側分岐部ではバルブ作用がより確実に行われ、かくして、バルブ８、９を 移動させるために、より確かな差圧を作りだすことができる。 第３図は、バルブ８、９の部分拡大断面を示す。バルブ８の傾斜面２５は部分 ３の座面に対して気密である。次いで、部品８のシャットオフ隙間２３に作用す る圧力はシャットオフ隙間２３と同じ大きさの領域でのみピストン８にその前面 で働く。このバルブが僅かに開くとすぐに、圧力もまた急速に傾斜面２５に作用 し、同時にバルブ８、９の運動の力が増加する。部品９の円筒面は、開口２３の 内面に対して気密ではなく、密封は部分２３の前面に対する部品９の頂面２４で 行われる。この構造では、装置の確実な作用が達成される。このシャットオフ部 品はまた、ピストン８に適用されたバルブと同じ仕方で作用する、すなわち、シ ャットオフ部品９がその頂面２４によって隙間２３を閉じ、開放し始めると、圧 力は頂面２４によってすぐに、中央に向けて配置された大きなリング形状領域に 作用する。かくして、引き起こされた力は部品９をより確実且つ急速に右に運動 させる。上述した特性は第３図に示すシートバルブを使用して最も有利に達成さ れる。 主ピストン３の前後運動を異なる種類の装置に利用することができる。ピスト ン１４、１５、或いは、そのうちの一方のみを、ハウジングから出る移動アーム と置換し、その運動を利用することができる。いずれにしても、その目的はこの 装置を特定の適用に限定することではなく、請求の範囲で決定された発明概念内 で多くの変更が可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年４月２４日 【補正内容】 請求の範囲 １．１つ、或いは、複数のピストン１４、１５、又は、同様な運動伝達アームに 前後運動を生じさせる圧力媒体作動式装置であって、囲まれ空間内で圧力媒体の みによって前後運動する主ピストンを有し、主ピストン３を移動させる圧力媒体 の制御バルブシステム８、９が前記主ピストンの内部にある前記装置において、 該装置が前後運動の２つの方向の夫々についての自己シートバルブを有し、該バ ルブの可動部品８、９がリング形状の密封前面２４、２５を有し、前記バルブが 開いたときにこれらの前面に圧力がすぐに作用し、バルブ８、９を開かせる力を 増加させることを特徴とする圧力媒体作動式装置。 ２．主ピストン３に排出路１３があり、該排出路１３を介しての媒体の作動圧力 の増圧及び／又は減圧によりバルブ８、９を閉じ、或いは、開かさせることを特 徴とする請求項１に記載の装置。 ３．路１３が主ピストン３内で本体２に対して移動することができるようにする ため、シャットオフ部分２６が、主ピストンの移動の距離をその長さによって決 定するように本体に構成されていることを特徴とする請求項１、又は、請求項２ に記載の装置。 ４．路１３を開閉する部分２６が、円筒本体２の内面であることを特徴とする請 求項３に記載の装置。 ５．圧力媒体により作動し、円筒状ポンプ本体２と、１つ、或いは、複数の前後 移動ポンプピストン１４、１５と、流体、或いは、ガスを本体２の内部に圧送す るための、各ピストン用のシリンダ１と、ポンプピストン１４、１５に連結され た、本体２の内側の主ピストン３とを有するポンプにおいて、主ピストン３が、 主ピストンの両側に圧力を伝達する駆動圧力用のバルブ８、９と、バルブ８、９ の作用を制御する排出路１３と、排出路１３を閉じ、ピストンストロークの長さ を調節する部分２６とを有することを特徴とするポンプ。 ６．ポンプピストン１４、１５を終端させる２つの端があり、主ピストン３が液 圧流体の圧力によって移動され、バルブ８、９が圧力制御式シートバルブである ことを特徴とする請求項５に記載のポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１つ、或いは、複数のピストン１４、１５、又は、同様な運動伝達アームに 前後運動を生じさせる圧力媒体作動式装置であって、囲まれ空間内で圧力媒体に よって前後運動する主ピストンを有し、主ピストン３を移動させる圧力媒体の制 御バルブシステム８、９が前記主ピストンの内部にある前記装置において、制御 バルブシステムに１つ、或いは、複数のシートバルブ８、９があり、その可動部 品８、９がリング形状の密封前面２４、２５を有し、前記バルブが開いたときに これらの前面に圧力がすぐに作用し、バルブ８、９を開かせる力を増加させるこ とを特徴とする圧力媒体作動式装置。 ２．主ピストン３に排出路１３があり、該排出路１３を介しての媒体の作動圧力 の増圧及び／又は減圧によりバルブ８、９を閉じ、或いは、開かせることを特徴 とする請求項１に記載の装置。 ３．路１３が主ピストン３内で本体２に対して移動することができるようにする ため、シャットオフ部分２６が、主ピストンの移動の距離をその長さによって決 定するように本体に構成されていることを特徴とする請求項１、又は、請求項２ に記載の装置。 ４．路１３を開閉する部分２６が、円筒本体２の内面であることを特徴とする請 求項３に記載の装置。 ５．圧力媒体により作動し、円筒状ポンプ本体２と、１つ、或いは、複数の前後 移動ポンプピストン１４、１５と、流体、或いは、ガスを本体２の内部に圧送す るための、各ピストン用のシリンダ１と、ポンプピストン１４、１５に連結され た、本体２の内側の主ピストン３とを有するポンプにおいて、主ピストン３が、 主ピストンの両側に圧力を伝達する駆動圧力用のバルブ８、９と、バルブ８、９ の作用を制御する排出路１３と、排出路１３を閉じ、ピストンストロークの長さ を調節する部分２６とを有することを特徴とするポンプ。 ６．ポンプピストン１４、１５を終端させる２つの端があり、主ピストン３が液 圧流体の圧力によって移動され、バルブ８、９が圧力制御式シートバルブである ことを特徴とする請求項５に記載のポンプ。