JPS6219386A - 衝撃装置の打撃ピストンの運動を制御する方法及びこの方法を実施するための衝撃装置 - Google Patents

衝撃装置の打撃ピストンの運動を制御する方法及びこの方法を実施するための衝撃装置

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JPS6219386A
JPS6219386A JP61167729A JP16772986A JPS6219386A JP S6219386 A JPS6219386 A JP S6219386A JP 61167729 A JP61167729 A JP 61167729A JP 16772986 A JP16772986 A JP 16772986A JP S6219386 A JPS6219386 A JP S6219386A
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧力下の非圧縮性の流体により作動される衝
撃装置の打撃ピストンの運動を制御する方法及びこの方
法を実施するための装置に関する。
圧力下の非圧縮性の流体により作動される衝撃装置には
、打撃ピストンを引続いて押込む流体力の合力がピスト
ンを一方向にまた次いで他方向に交互に移動させるよう
に、流体が供給される。
かかる装置の運転には、工具へのピストンの衝撃速度か
、または打撃振動数、あるいは更に２つのパラメータを
同時に調整することが必要である。
所定の打撃力としては、工具が堅い地盤に突当たるとき
、振動数に関してストローク当りのエネルギを増大する
ことが望ましく、一方軟らかい地盤の際は、ストローク
当りのエネルギに関して打撃振動数を増大することが望
ましい。
これら２つのパラメータの選択は、工具の最適な貴人及
び工具の摩耗と破損に対する抵抗を得るために特に重要
である。事実、衝撃装置において、ピストンの運動エネ
ルギが工具へ伝播する圧縮波に変換されるということを
考慮することが必要である。もしこの初期の圧縮波が特
に堅い地盤上に到達すると、これは圧縮波の形で大部分
が反則され、これは打撃ピストンに向かう戻りを生じる
だろう。ピストンと工具の断面がほぼ同一であるので、
工具へのピストンの跳返りがないのを確実にするため、
また工具内の衝撃波の復帰衝程として必要な時間内に、
流体力がピストンを工具から変移することができないの
で、打撃ピストンは、反射した衝撃波の大部分を蓄える
ことにより、初期速度に基き工具と反対方向にいくつか
のパラメータに従う値を取る。このパラメータは、例え
ば衝撃速度、それぞれピストンと工具の長さと断面、接
触面の材質である。
もしこの初期の圧縮波が軟らかい地盤に到達すると、こ
れは反対に地盤によって大きく吸収される。前と同じ条
件の下で、ピストンには工具と同じ方向に初期速度が与
えられ、その値は前と同じパラメータに基く。
ある装置には供給圧力、従って地盤の堅さ及び行われる
作業の性質に関してピストンの衝撃速度が調整できるレ
ギュレータが取付けられる。他の装置には、両方向に流
体圧で作動され、かつピストンに加えられる流体力の交
互変換を確保する弁が設けられる。一般にこれらの制御
装置は、作業条件に関して自動調整を得ることを可能に
することなく、装置が直面する作業のタイプに関して不
変の要領で調整ざ札る。
フランス国特許第２３７５００８号は、空気又は電子流
体遠隔ｉ、ＩＩ御により打撃振動数を調整するための装
置に関する。この遠隔制御は、作動シリンダに設けられ
る一連の環状溝に開放する一連の通路の中から１つの通
路を選択するスライド部を作動させ、選択された通路は
流体供給網に連通させることができる。打撃撮動数を調
整するための手作業を必要とするこの装置は、任意の状
況下で、地盤の堅さに自動的に反応及び適合し得ないも
のである。
本発明は、これらの問題点を解決することを目的とする
。このため、本発明の関する制御方法は、流体圧力の合
力を引続いて一方向に次いで他方向に印加するように、
圧力下の非圧縮性の流体により作動される衝撃装置の打
撃ピストンの運動を制御する方法であって、衝撃装置に
は流体圧的にυ制御し得、かつピストンの衝撃速度及び
／又は打撃振動数が変化するような衝撃パラメータを作
ることのできる調整装置が設けられるものにおいて、工
具へのピストンの各衝撃の間、その理論的打撃ピストン
の付近でピストンの停滞時間を測定すること、及びこの
時間の関数として衝撃パラメータの調整装置を作動する
ことより成ることを特徴とするものである。
この方法を実施するための装置は、打撃ピストンを備え
るシリンダに開口しかつ衝撃パラメータの制御装置に連
接される一次回路に接続される通路を備え、一方ピスト
ンに設けられる溝が各衝撃に基きまた理論的な打撃ピス
トンの付近でピストンの停滞時間の間、流体の瞬間の流
れを一次回路と二次回路との間に生じさせるものである
。調整装置に印加される流体圧情報は、調整装置を工具
が遭遇する土壌の特性に対する操作パラメータに適合さ
せる。
いずれにせよ、本発明は、この装置の幾つかの実施例を
限定しない例として示す、添附の図式図を参照して説明
される以下の記載から良く理解されるだろう。
第１図に示す装置は、本出願人名義のフランス国特許第
８１１４０４４３号明細書に記載された型の衝撃装置に
関し、また中に分配器３が同心的に取付けられるシリン
ダの形に空所を備えている本体２内に滑動するピストン
１を備える。この装置には、供給圧力、従って地盤の堅
さと行うべき作業の特性の関数として、ピストンの衝撃
速度を調節する調整装置が設けられる。この調整装置は
スプリング５の付勢の下で、また通路６とジェット７を
通して導かれかつスライドの端面８に作用している供給
流体の圧力の下で平衡されるスライド４を備える。一般
に装置の低圧復帰回路５０と連通される至１１は、スラ
イドの而８と同じ側に配置される。スライド４は、中に
空所が設けられる壁と共にジェットを形成している狭窄
した通路を限定し、ピストンの復帰ストロークの間、ピ
ストンにより通路を通して戻される流体の通過を確保す
る。平衡した位置において、ジェット９は復帰ストロー
クの間、通路１０内に背圧を作り出し、従って而８に作
用している供給圧力は、スプリング５の作用を補償する
に十分な値に上昇する。一般に供給圧力の調整は、スプ
リング５の目盛に作用することにより行われる。
本発明によれば、ジェット１４を備える本体２内に通路
１２が設けられ、またこの通路はピストンを変位するた
め用いられるシリンダの係合穴１３に開放する。
この通路１２にはピストン１に設けられる溝１５を通し
て流体がその供給圧で供給される。溝の７ｇ部を限定し
ている縁部１６は、ピストン１がその理論的打撃位置に
あるとき、通路１２が現れるレベルでオリフィス８０が
完全に開けかっこの通路を圧力下の流体供給源との連結
を確保するように位置される。
第２図に示す装置は第゛１図の変形であり、通路１２に
設けられるジェット１４は、圧力下の流体を運ぶ通路５
６に設けたジェット１４′と置換えられる。
通路１２が連通ずる一時回路は、−側部で以下バッファ
室と称する至５１を限定している穴２０の内側に滑動可
能に取付けられるスライドを備え、この室には通路１２
及びスプリング１８を含みかつ通路２１を通して低圧復
帰回路５０に連通する空５２が連結される。通路１２と
バッファ室５１には、圧力下の流体用の供給調整器のパ
イロット室１１が接続きれる。
この装置を堅い地盤で作動するとき、ピストン１の初期
反発速度は大きく、また通路１２のオリフィス８０は極
めて短時間溝１５と連結するだけである。こうして各サ
イクルで通路１２を通してバッファ至５１に注入される
流体の量は少ない。
バイロット至１１内側の圧力はそれ自体低いので、スラ
イド４はジェット９を閉鎖する傾向を有し、これは通路
１０内の背圧を増大し、また続いて供給圧力とピストン
の衝撃速度を増大する。工具が出会う地盤が軟らかくな
れば、サイクル当り通路１２に注入される流体の量は増
大し、これは一方でバッファ至５１のまたパイロット室
１１の圧力の増大を引起こす。この圧力の増大は、ジェ
ット９の開放方向におけるスライド４のバランスを変化
させる。これは通路１０に存在する背圧を減少させ、ま
たそれ故、装置の流体供給圧力とピストンの衝撃速度を
減少させる。スライド１７の大きな全体寸法は、スライ
ドに７キユムレータの役割を演じさせ、またバッファ室
５１、またこうしてパイロット室１１に安定した圧力を
与える。
スライド１７は至５１内の圧力として平衡され、従って
この圧力がジェット１９を通して室５２に伝えるのを可
能にする連続的な流れはジェット１４により通路１２に
注入される脈動流に等しい。
第１図と第２図に示す実施例において、穴２０に開放し
かつ低圧回路に連結される通路２２を通る室５１内の最
高圧力を制限しすることが可能であり、また室５１内の
圧力の値が所定のしきい値を超えるとき、室５１と連結
することができるということは注目すべきである。
第３図は、同じ要素が前と同じ符号で示される装置を示
す。この装置は周知の原理に従い作動し、両方向に流体
圧的に作動される分配器３０は、打撃ピストンに流体圧
力を交互に加えるのを確実にする。第３図に示す実施例
において、分配器３０はｔ１１制御部分３３により案内
され、これは圧力下のとき、ピストン・ヘッド上に開放
している通路３１を高圧流体供給回路に連結することに
より、分配器を変位する。
室３３には穴２０に取付けられるスライド３５の環状溝
４０に開放している通路３４が連通ずる。
この満４０は、スライド３５の位置の作用としてピスト
ン１が滑動可能に取付けられるシリンダ内に開放する一
連の通路３６〜３９の１つまたは幾つかと連結すること
ができる。スライド３５の機能は、作動１ｉＩＪｔ２１
１通路３６〜３９を選択することであり、ピストンの溝
５５により限定される環状室３２に連通ずるこれらの通
路はパイロット部分３３を圧力下で押し、またピストン
の打撃移動の開始の引金を引くだろう。通路が至３３を
高圧網に連結する結果として、ピストンの上部室への圧
力下の流体の供給がおそがれ早かれ行われ、ピストンの
ストロークと打撃ｔｔｉｖＪ数を変化させる。
スライド３５の位置の制御は、バッファ室５１に圧力下
の流体を供給する通路１２を通して、前の実施例と同じ
に行われる。バッファ室５１内の圧力が大きくなればな
る程、スライドは益々スプリング１８の作用に対して動
き易くなり、またパイＯツ１−室には圧力下の流体が益
々速く供給されるだろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は圧力調整器を備える本発明の第１の装置の縦断
面図であり、 第２図は第１図の装置の変形例の縦断面図であり、 第３図は流体の流体圧取入れ分配器を備える装置の縦断
面図であり、 第４図は調整器と分配器の両方を備える装置の縦断面図
であり、 第５図ないし第７図は制御流体の取入れ調整器を備えて
いる装置の３つの実施例の縦断面図であり、また 第８図及び第９図は流体の流体圧取入れ分配器を備えて
いる装置の別の２つの実施例の縦断面図である。 １：ピストン、２：本体、３二分配器、４゜３０．６５
ニスライド、６．１０，１２．２１゜２２：通路、１５
．５５．６３：溝、１７，３５゜６６：スライド弁、５
０：低圧復帰回路、５１：バシフ７至、５２：侵部室

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）流体圧力の合力を引続いて一方向に次いで他方向
    に印加するように、圧力下の非圧縮性の流体により作動
    される衝撃装置の打撃ピストンの運動を制御する方法で
    あって、衝撃装置には流体圧的に制御し得、かつピスト
    ンの衝撃速度及び／又は打撃振動数が変化するような衝
    撃パラメータを作ることのできる調整装置が設けられる
    ものにおいて、工具へのピストン（１）の各衝撃の間、
    その理論的打撃ピストンの付近でピストンの停滞時間を
    測定すること、及びこの時間の関数として衝撃パラメー
    タの調整装置（４、３０、６５）を作動することより成
    ることを特徴とする方法。
  2. （２）流体圧力の合力の作用の下でシリンダの内部を交
    互に可動なピストン（１）を備え、また流体圧的に制御
    し得、かつピストンの衝撃速度及び／又は打撃振動数が
    変化するような衝撃パラメータを作ることのできる調整
    装置が設けられる装置において、打撃ピストン（１）を
    備えるシリンダに開口しかつ衝撃パラメータの制御装置
    に連通される一次回路に接続される通路（１２）を備え
    、一方ピストンに設けられる溝（１５、５５、６３）が
    各衝撃に基きまた理論的な打撃ピストンの付近でピスト
    ンの停滞時間の間、流体の瞬間の流れを一次回路と二次
    回路との間に生じさせることを特徴とする衝撃装置。
  3. （３）一次回路がバッファ室（５１）を備え、その壁の
    １つが通路（１２）に注入される流体から安定化圧力を
    作り出すのを可能にするスライド弁（１７、３５、６６
    ）により境界付けられ、その圧力の値が工具の地盤への
    貫入に対する抵抗に基き、またこの値が衝撃パラメータ
    の調整装置を調整するのに用いられることを特徴とする
    特許請求の範囲第２項に記載の衝撃装置。
  4. （４）二次回路が高圧流体供給回路に連結され、かつピ
    ストン（１）に設けられる溝（１５、５５）がシリンダ
    に開口する通路（１２）のオリフィス（８０）と向合う
    とき、一次回路に瞬間的に連通され、また前記通路（１
    ２）を通して供給されるバッファ室（５１）が補助のス
    ライドの他側部に配置される室（５２）とジェットを形
    成しているオリフィス（１９）を通して連結され、スラ
    イドの第２の室、即ち後部室が低圧復帰回路（５０）に
    連通されることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
    載の衝撃装置。
  5. （５）二次回路（６１）が衝撃装置の復帰回路（５０）
    に連結され、かつピストンが工具と接触状態にあるとき
    、ピストン（１）の溝（６３）を通して一次回路に瞬間
    的に連通され、一方前記通路に連通されるバッファ室（
    ５１）がスライド弁（１７）の後部室（５２）と共にジ
    ェットを形成しているオリフィス（１９）を通して連結
    され、前記スライド弁には衝撃装置の高圧流体供給が調
    整装置またはジェット（７１）を通して供給されること
    を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の衝撃装置。
  6. （６）二次回路（６１）が衝撃装置の復帰回路（５０）
    に連結され、かつピストンが理論的な打撃位置にあると
    き、ピストンの溝（６３）を通して一次回路に瞬間的に
    連通され、一方バッファ室（５１）に開口する通路（１
    ２）がジェット（１４）を備え、かつ流れ調整装置即ち
    ジェエット（７８）により衝撃装置の供給圧力で流体が
    供給され、またバッファ室に対向するスライド弁（６６
    ）の側部に配置される後部室（５２）が低圧復帰回路（
    ５０）に連通することを特徴とする特許請求の範囲第３
    項に記載の衝撃装置。
  7. （７）ピストン（１）が一次回路と関連して通路（１２
    ）上にかつこれを越えて移動するシリンダに開放するの
    に続いて、一方では通路（７９）がジェット（７８）を
    備えかつ装置の高圧供給回路に永久的に連通され、また
    他方では通路（６１）が装置の低圧回路（５０）と連結
    され、最後の２つの通路（７９、６１）が前記通路（１
    ２）のいずれかの側に位置され、かつピストン（１）に
    設けられる溝（６３）の高さよりも小さな距離でおのお
    の配置され、バッファ室（５１）が通路（１２）と連通
    され、スライド弁の反対側に配置さる後部室（５２）が
    その部分として装置の低圧復帰回路（５０）に連通され
    、また別個の通路（７９、１２、６１）は、操作サイク
    ルの間、ピストンの溝（６３）が一方で装置の供給回路
    と、また他方でピストンがその理論的打撃位置に到達す
    るとき、装置の復帰回路と、瞬間的かつ交互に通路（１
    ２）を連結するよう配置されることを特徴とする特許請
    求の範囲第３項に記載の衝撃装置。
  8. （８）流体圧力が装置の供給圧力を調整するため用いら
    れる圧力調整装置を動かすのに用いられ、従つてバッフ
    ァ室（５１）内でかつ調整装置のスライド弁（４、６５
    ）上の圧力が変化するとき、調整装置が供給圧力の変化
    を、またたこうしてピストンの衝撃速度の変化を整える
    ことを特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第７項の
    任意の１項に記載の衝撃装置。
  9. （９）バッファ室（５１）を部分的に限定しているスラ
    イド弁（３５）が中に幾つかの通路（３６−３９）を軸
    方向に偏奇して開口するシリンダ内に滑動して取付けら
    れ、前記通路がピストン（１）の案内シリンダにも開口
    し、周囲溝（４０）を備えているスライド弁がその位置
    の関数として前記通路のいずれかと連通することができ
    、通路それ自体はピストンの溝を通じて高圧供給網と連
    通しており、他の通路がスライド弁の溝によつて与えら
    れる環状の容積に対向してシリンダ内に開口し、スライ
    ド弁が前記容積と永久的に連結されたままであり、また
    弁が打撃振動数の調整のため分配器に連通され、従つて
    衝撃位置でのピストンの滞留時間が短ければ短い程、打
    撃振動数が高くなることを特徴とする特許請求の範囲第
    ３項ないし第７項の任意の１項に記載の衝撃装置。
  10. （１０）一次回路に行渡つている圧力が同時に、装置の
    供給圧力を調節するのに用いられる圧力調整装置を制御
    し、またピストンの移動及びこうして打撃振動数を調整
    するためバッファ室を部分的に限定しているスライド弁
    を移動するのに役立つことを特徴とする特許請求の範囲
    第８項または第９項に記載の衝撃装置。
  11. （１１）シリンダの内側にバッファ室（５１）を部分的
    に限定しているスライド弁（１７、３５、６６）を含み
    、通路（２２）が装置の低圧復帰回路（５０）に開放し
    かつ連通し、前記通路がスライド弁によつて通常停止さ
    れており、かつバッファ（５１）室内の圧力が所定の値
    を超えるときバッファ室と連結することができることを
    特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第１０項の任意
    の１項に記載の衝撃装置。
  12. （１２）一定の圧力が作り出されかつ打撃ピストンを含
    んでいるシリンダ内側に開放している通路（１２）と連
    結されるスライド弁により限定されるバッファ室（５１
    ）を備え、この室が容積ポンプにより構成される流体を
    流すための調整要素（８５）の設けられる通路と連通さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の衝
    撃装置。
  13. （１３）流体を流すための調整要素が打撃ピストンと歩
    調をとつて作動される容積ポンプにより構成されること
    を特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の衝撃装置
    。
  14. （１４）高圧流体供給回路と連結される二次回路は、ピ
    ストン（１）内に設けられる溝（５５）がシリンダに開
    放している通路（１２）のオリフィス（８０）と対向す
    るとき、一次回路に瞬間的に連通され、また前記通路（
    １２）を通して供給されるバッファ室（５１）には流体
    の排出通路（８６）を介して低圧回路（５０）が連結さ
    れ、排出通路には流体を流すための調整要素（８５）が
    取付けられることを特徴とする特許請求の範囲第１２項
    及び第１３項の任意の１項に記載の衝撃装置。
  15. （１５）二次回路は、装置の低圧復帰回路（５０）と連
    通して、ピストン（１）が工具と接触しているとき、ピ
    ストンの溝（６３）を通して一次回路に瞬間的に連通し
    、また通路（１２）に連通するバッファ室（５１）には
    流体を流すための調整要素（８５ａ）を介して低圧回路
    から流体が供給されることを特徴とする特許請求の範囲
    第１２項及び第１３項の任意の１項に記載の衝撃装置。
  16. （１６）バッファ室（５１）を部分的に限定しているス
    ライド弁（８７）が２つの軸方向の部分を備え、バッフ
    ァ室の側に位置する前記部分が他方の部分よりも大きな
    断面を有し、このスライド弁がその２つの部分に対応す
    る断面の２つの同心穴（８２、２０）内を滑動して取付
    けられ、また環状室（８４）がスライド弁と、装置の高
    圧流体供給源と連結される大きな断面の穴との間に設け
    られることを特徴とする特許請求の範囲第１２項ないし
    第１５項の任意の１項に記載の衝撃装置。
JP16772986A 1985-07-16 1986-07-16 衝撃装置の打撃ピストンの運動を制御する方法及びこの方法を実施するための衝撃装置 Expired - Lifetime JPH0698578B2 (ja)

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