NO129415B - - Google Patents

Description

Trykkvæskedrevet slagverktøy.

Foreliggende oppfinnelse angår trykkvæskedrevne slagverktoy av den type som omfatter et i en sylinder frem og tilbake lopende slagstempel som er anordnet for tilforsel av slagenergi til en meisel, et borstål, et spett eller lignende og som med en fbrste stempelflate avgrenser et fbrste trykkrom for å bevirke stemplets bevegelse bakover og med en annen stempelflate avgrenser et annet trykkrom for å bevirke slagstemplets bevegelse fremover. Derved er i det minste ett av trykkrommene tilkoplet en væskeakkumulator og er anordnet for vekselvis tilkopling til en trykkvæskekilde og til et avlbp.

Til forskjellige borkronedimensjoner kreves forskjellig

stor slagenergi pr. slag. Hvis stemplets slaglengde reduseres, vil

slagenergien pr. slag avta, men slagtallet oker. Ved boring med skjbtestenger må imidlertid ikke slagtallet bli for hbyt, fordi skjbtene da blir for varme. Ved håndfbrte spett eller bormaskiner må heller ikke anvendes for hbyt slagtall på grunn av faren for karkrampe hos operatoren. Regulering ved reduksjon eller okning av drivvæskens trykk gir derimot samtidig reduksjon hhv. okning av slagenergien pr. slag. Denne regulering er derfor et ofte nbd-vendig supplement til reguleringen av slaglengden. Væskeakkumulatorens belastning må imidlertid være nbye tilpasset det anvendte drivtrykk, og en manuell justering er tidkrevende og blir ofte ikke særlig nbyaktig.

Det er derfor et formål med oppfinnelsen å skaffe til veie en automatisk og nbyaktig tilpasning av væskeakkumulatorens belastning når drivvæskens trykk forandres. Dette bevirkes på den i patentkravene angitte måte.

Oppfinnelsen skal i det fblgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor to utfbrelsesformer av slagverktby ifblge oppfinnelsen er vist som eksempler, idet fig. 1 er et lengdesnitt etter linjen 1-1 på fig. 2 av en utfbrelsesform, fig. 2 er et tverrsnitt etter linjen 2-2 på fig. 1, fig. 3 er et delvis lengdesnitt etter linjen 3-3 på fig. 2, fig. 4 viser slagverktbyet på fig. 1-3 skjematisk og fig. 5 viser skjematisk den annen viste utfbrelsesform. Detaljer som tilsvarer hverandre er i de forskjellige figurer forsynt med de samme henvisningstall.

Det på figurene viste slagverktby er utfort som en berg-bormaskin som består av et hus 10, som danner en sylinder 11 for et frem og tilbake lbpende slagstempel 12. Slagstemplet består av en sylindrisk stang med to stempelpartier 13, 14 med stempelflater 15, 16. Disse stempelpartier er utformet med ringformede trykkut-jevnende spor (vist bare på fig. 4), som forbedrer stemplets sentre-ring i sylinderen og motvirker eventuell skjevbelastning av stemplet. Den del av slagstemplet som strekker seg bakover fra stempeldelen 14, er betegnet med 12a og den del som strekker seg fremover fra stempeldelen 13, er betegnet med 12b. Stangdelen mellom stempel-partiene 13, 14 er betegnet med 12c. Ved den forreste ende av huset 10 er anordnet en med innvendige bommer og spor forsynt borhylse 17 for opptak av en med tilsvarende utvendige bommer og spor forsynt nakke 18 av en borstreng 19 (vist som en borstang) slik at bor-strengen blir ikke dreibart forbundet med borhylsen. En trykkvæskedrevet rotasjonsmotor 20, som f.eks. kan være en lamellmotor, er festet i huset 10 og har et drev 21 som over et på fig. 1 delvis skjult tannhjul 22 dreier borhylsen 17. Spylemedium tilfores bor-stangens 19 sentrumshull gjennom en krave 23 som er tredd inn på nakken 18. Nakken 18 kan skyves inn til stopp mot en aksialt bevegelig mellomblokk 24 som kan forskyves til en bakre stoppestilling som vist på fig. 1. En fjær 78 er anordnet for å holde fast nakken 18. MeHomblokken danner slagstykke for slagstemplet 12, men man kan utelukke mellomblokken og i stedet la nakkens 18 endeflate danne anslag for slagstemplet. Et bakre ringformet trykkrom 25 avgrenses av sylinderen 11, stangdelen 12a, stempelflaten 16 på stempeldelen 14 og den forreste flate av en tetningsbom 26. Den olje som lekker ut gjennom den sirkulære spalte mellom tetningsbommen 26 og stangdelen 12a, samles opp. i et sirkulært spor 27 som, som vist på fig. 4» kan være direkte drenert gjennom en ikke vist ledning til avlbp, men som hensiktsmessig dreneres ved hjelp av en pumpe, slik at undertrykk oppstår i sporet. Derved hindres effektivt at noe væske kommer ut i et lukket endekammer 28 som omslutter den bakre ende av stangdelen 12a. Sylinderen 11 har også et sirkulært trykkspor 29, hvortil er koplet en akkumulator 30 ved hjelp av en ledning 31. En annen akkumulator 32 er tilkoplet sylinderen 11 bak trykksporet 29 ved hjelp av en ledning 33.

Et forreste ringformet trykkrom 3k begrenses på lignende måte av sylinderen 11, stangdelen 12b, stempelflaten 15 på stempeldelen 13 og den bakre flate av en sirkulær tetningsbom 35. Trykkrommets 34 volum varierer således på samme måte som trykkrommets 25 volum med stemplets 12 stilling. Et oppsamlingsspor 36 er hensiktsmessig drenert på samme måte som oppsamlingssporet 27. På yttersiden av de respektive oppsamlingsspor 27, 36 er tetnings-ringer anordnet for å tette mot slagstemplet. Akkumulatoren 30 har et stempel 30a som er belastet av en fjærpakke 41 i form av en tallerkenfjærstabel. Tallerkenfjærstabelen 4l er innspent mellom dette stempel 30a og et stempel 70 som påvirkes av trykket i en ledning 71. Denne ledning 71 er kraftig strupt gjennom en struper 72.

På fig. 4 er dessuten vist en på fig. 1 ikke vist akkumulator 38 med et stempel 38a som ved hjelp av en ledning 39 er tilkoplet et sirkulært trykkspor 37 og som er belastet av en fjærpakke 73 (gjenfinnes også på fig. 2) i form av en tallerkenfjærstabel. Som skjematisk vist på fig. 4, er fjærpakken 73 innspent mellom dette stempel 38a og et stempel 74 som påvirkes av trykket i en ledning 75 med en strupning 76. Ledningene 71 og 75 er grener av en ledning 77 som er tilkoplet en tilforselsledning 43 som danner hovedtillbpet.

En fordelingsventil i form av en sleide 42 tilfores trykkvæske gjennom tilforselsledningen 43. En akkumulator 44 er til stadighet tilkoplet tilforselsledningen 43 for å oppta den væske som tilfores når sleiden 1+ 2 som vist på fig. 2, stenger tilforselsledningen 43 et kort byeblikk når den bytter stilling. Akkumulatorene 32, 44 er hensiktsmessig slik belastet at de er hovedsakelig uvirksomme ved de trykk som foreligger når akkumulatorene 30, 38 er virksomme. Tillbpet 43 forer til et ringformet tillopskammer 45 i ventilens sylinder. Ventilens sylinder har også to ringformede utlopskamre 46 og 47, hvortil er koplet returledninger 48, 49. Disse returledninger forer til en ikke vist sump hvorfra en ikke vist fortrengningspumpe suger væske for å tilfore tilforselsledningen 43 en konstant st rom av trykkvæske gjennom en ikke .vist manbverventil.

Med sleiden 1+ 2 i den på fig. 4 viste hoyre sluttstilling tilfores trykkvæske til det bakerste trykkrom 25 gjennom en kombinert tilforsels- og avlbpskanal 50, mens det forreste trykkrom 34 tommes til returledningen 49 gjennom en annen kombinert tilforsels- og avlbpskanal 51. Med sleiden 42 i sin (ikke viste) venstre sluttstilling tilfores i stedet trykkvæske til det forreste trykkrom 34 gjennom kanalen 51 samtidig som det bakre trykkrom 25 tommes gjennom kanalen 50.

Sleiden 1+ 2 har fremstikkende endepartier 52, 53, hvis endeflater 54, 55 påvirkes av trykket i reguleringskanaler 56, 57 som munner ut i sylinderen 11. Endepartiet 52 har en ringformet stempelflate 58 som påvirkes av trykket i kanalen 50 over en kanal 59 i sleiden og endepartiet 53 har en tilsvarende stempelflate 60 som påvirkes av trykket i kanalen 51 over en kanal 6l i sleiden. Stempelflåtene 58, 60 danner holdeflater og har derfor mindre areal enn endeflatene 54, 55 som danner omstillingsflater.

Reguleringskanalen 56 har fem grener som munner ut i sylinderen 11. Henvisningsbetegnelsen 56a viser til en av disse grener. En pinne 63 kan stilles i forskjellige stillinger, slik at en eller flere av disse grener stenges. Derved kan stemplets bakre vendestilling og således slagenergien pr. slag varieres. Med en låseskrue 64 (fig. 3) kan pinnen 63 låses i de forskjellige stillinger. En kanal 65 er tilkoplet avlbp hensiktsmessig som vist på fig. 2, til den ene av de ringformede kamre 46, 47 for alltid å drenere rommet mellom stempeldelene 13, 14. Derved vil alltid den ene av reguleringskanalene 56, 57 være tomt ved denne kanal 65 når den annen av disse reguleringskanaler tilfores trykkvæske.

Oppfinnelsens virkemåte skal nå beskrives med henvisning til fig. 4.

Det antas at sleiden 1+ 2 står i den på fig. 4 viste stilling, slik at det bakre trykkrom 25 tilfores trykkvæske og det forreste trykkrom 34 er tomt. Det antas videre at slagstemplet 42 er under bevegelse fremover. Pinnen 63 holder de tre hbyre grener av reguleringskanalen 56 stengt. I den stilling slagstemplet

12 befinner seg på fig. 4 dreneres reguleringskanalen 57 gjennom dreneringskanalen 65 og reguleringskanalen 56 har vært tomt til det forreste trykkrom 34 helt til dets stempeldel 13 dekker over kanalgrenen 56a. Ved at trykket i tilfbrselskanalen 50 overfores til sleidens 1+ 2 holdeflate 5°, sikres at sleiden holdes fast i sin stilling. Når slagstemplet 12 fortsetter sin bevegelse fremover (mot hbyre på fig. 4), åpnes igjen reguleringskanalen 56 til avlop, i dette tilfellet til dreneringskanalen 65. Når deretter stempeldelen l4 passerer reguleringskanalens 57 munning, åpnes denne mot det bakre trykkrom 25 bg trykket derfra forplantes gjennom reguleringskanalen 57 til sleidens endeflate 55. Sleiden slår nu over til sin ikke viste annen stilling (mot venstre på fig. 4), slik at det forreste trykkrom 34 stilles under trykk, men det bakre 25 tommes. Dette skjer imidlertid like for slagstemplet slår mot mellomblokken 24 og slagstemplet 12 rekker derfor ikke å bli nevneverdig retar-dert for slaget. Etter slaget stbtes slagstemplet 12 tilbake, men den gjennom tilfbrselskanalen 51 til det forreste trykkrom 34 tilforte trykkvæskestrom er til en begynnelse stbrre enn hva trykkrommet kan oppta. Derfor opptar akkumulatoren 38 til en begynnelse væske, men når slagstemplet 12 har oppnådd den hastighet som svarer til den fra pumpen tilforte strom, begynner akkumulatoren 38 å tommes til trykkrommet 34 og oker ytterligere slagstemplets 12 hastighet. Ved at trykket i tilfbrselskanalen 51 overfores til sleidens holdeflate 60, sikres at sleiden 52 blir stående i sin venstre stilling. Reguleringskanalen 57 står allerede i forbindelse med dreneringskanalen 65 når stempeldelens 13 stempelflate 15 passerer grenkanalen 56a av reguleringskanalen 56, slik at det forreste trykkroms 34 trykk forplantes gjennom reguleringskanalen 56 til sleidens endeflate 54, slik at sleiden 1+ 2 skifter til sin på fig. 5 viste hbyre stilling, hvor den som allerede beskrevet, blir stående på grunn av væsketrykket mot holdeflaten 58. Trykkvæske tilfores nå fra innlbpet 43 til det bakre trykkrom 25, og slagstemplet 12 retarderes på grunn av væsketrykket mot stempelflaten 16. Akkumulatoren 30 får nå oppta både den gjennom tilforselsledningen 50 tilforte trykkvæskestrbm og den væske som trykkes ut av trykkrommet 25 på grunn av slagstemplets 12 bevegelse bakover som minsker trykkrommets 25 volum. Ved normale returslag vender slagstemplet 12 på grunn av trykket i det bakre trykkrom 25 uten å gå så langt bakover at stempelflaten 16 når sporets 29 bakre kant og akkumulatoren 30 er derfor hele tiden i forbindelse med trykkrommet 25. Akkumulatoren 32 er slik belastet at den er uvirksom under dette forlbp. Akkumulatoren 30 tilfores trykkvæske også under fbrste del av arbeidsslaget fordi den gjennom tilfbrselskanalen 50 tilforte trykkvæskestrbm til en begynnelse er stbrre enn hva trykkrommet 25 kan oppta. Når slagstemplet 12 imidlertid oppnår den hastighet som svarer til denne tilforte strbmning, begynner akkumulatoren 30 i stedet å tilfore trykkvæske til trykkrommet 25 og ytterligere oke slagstemplets 12 hastighet.

Således lagres slagstemplets bevegelsesenergi fra returslaget i akkumulatoren 30 og denne energi avgis igjen til slagstemplet under arbeidsslaget.

Hvis borstangnakken 18 ikke presses mot mellomblokken 21+ eller hvis ikke noen nakke 18 er fort inn gjennom borhylsen 17, stbtes ikke slagstemplet tilbake selv om mellomblokken 24 skulle tilfeldigvis være i den bakre stilling, men slagstemplet går forbi sin vanlige forreste vendestilling og stempelflaten 15 passerer sporet 37» slik at både akkumulatoren 38 og tilfbrselskanalen 51 stenges fra det forreste trykkrom 34 som nu virker som et dempnings-kammer. Tilfbrselskanalen 51 er imidlertid fortsatt i forbindelse med akkumulatoren 38 gjennom trykksporet 37. Trykket i trykkrommet/ dempningskamret 34 stiger nu momentant til f.eks. 2-3 ganger gangar pumpetrykket. Derved presses væske bakover forbi stempeldelen 13 og ut i trykksporet 37. Samtidig oker den ubetydelige væskemengde som presses forbi tetningsbommen 35 og ut i oppsamlingssporet 36. Slagstemplet 12 vil derfor hurtig, men mykt bli.bremset til stopp. Ved lekkasje fra trykksporet 37 og fremover forbi stempeldelen 13 til trykkrommet vil deretter slagstemplet sakte bevege seg bakover inn-til stempelflaten 15 når trykksporet 37 og slagstemplets 12 aksele-rasjon begynner som ved et vanlig returslag.

Hvis drivvæskens trykk forandres, forandres også fjær-stablenes 1+ 1, 73 forspenning i forhold til samme. Forspenningen vil derfor alltid anta en optimal verdi. Strupningene 72, 76 skal bare tillate en ganske liten strbmning foråt ikke stemplene 70, 74 skal oscillere i takt med stemplene 30a, 38a.

Etter visse slag kan slagstemplet 12 få et usedvanlig kraftig bakoverstbt fra mellomblokken 24. Dette gjelder særlig i de tilfeller hvor. man anvender slagverktbyet som en spettmaskin for å sprekke en stenblokk. Hvis slagenergien i et visst slag er for liten til å sprekke stenblokken, kan helt opp til 80 % av slagenergien tilbakefbres til slagstemplet.som bevegelsesenergi. Dette medfbrer åt slagstemplets 12 returhastighet blir så stor at stem-pelf laten 16 passerer trykksporet 29, slik at både akkumulatoren 30 og tilfbrselskanalen 50 stenges fra det bakre trykkrom 25. Tilfbrselskanalen 50 vil likevel fortsatt være.i forbindelse med akkumulatoren 30 gjennom trykksporet 29. Da de to akkumulatorer 30 og 38 hele tiden mens de er virksomme, er tilkoplet tillbpet 43 fra pumpen, bor de ha-flat karakteristikk, d.v.s. de bor være slik belastet at væsketrykket i dem bare stiger sakte med den akkumulerte væskemengde. Akkumulatoren 32 kan derimot med fordel ha en meget steil karakteristikk og kan dessuten være slik belastet at den er uvirksom helt til trykket i trykkrommet hovedsakelig overstiger pumpetrykket. Derfor stiger trykket i trykkrommet 25 momentant til f.eks. det dobbelte av pumpetrykket når stempelflaten 16 passerer trykksporet 29 for akkumulatoren 32 begynner å oppta noe væske. Dette medfbrer at slagstemplet 12 meget hurtig, men likevel mykt, bremses opp av akkumulatoren 32 og at denne oppbremsningsenergi i det fblgende arbeidsslag tilbakefbres til slagstemplet 12 som derfor vil overfore en slagenergi til mellomblokken, som er betydelig stbrre enn ved et normalt slag. Ved det hbye oppbremsningstrykk i akkumulatoren 32 blir slaglengdens forlengelse ikke så stor.

Verdien av denne automatiske og meget store okning av slagenergien når et normalt slag ikke er tilstrekkelig, er meget stor, særlig ved store spettmaskiner av den type som er beregnet på montering på en graveskuffearm eller lignende. Ved spettmaskiner ifolge oppfinnelsen kreves naturligvis ikke rotasjonsmotoren 20, men spettfestet kan forenkles sammenlignet med borfestet ifolge f iguren.

Akkumulatoren 32 kan helt utelukkes og den del av trykkrommet 25 som befinner seg bak trykksporet 25 og dermed bak akkumulatorens 30 tilkopling, kan utnyttes bare som et dempnings - kammer.

På fig. 5, som viser en annen utfbrelse av et slagverk, er detaljer som svarer til fig. 1-4 gitt de samme henvisnings-betegnelser som på disse figurer. På samme måte som fig. 4 er fig. 5 bare skjematisk og de forskjellige detaljer er ikke i målestokk. Således er f.eks. akkumulatoren 30 vist altfor liten i forhold til trykkrommet 25.

Stemplet 12 er i dette tilfelle et differensialstempel, hvis bakre stempelflate 16 har storre areal enn dets forreste stempelflate 15. Det forreste trykkrom 34 er i stadig forbindelse med hovedinnlbpet 43, mens det bakre trykkrom avvekslende er i forbindelse med hovedinnlopet 43 og med hovedavlbpet 65. Ventilen 79 med ventilsleiden 80 er til forskjell fra ventilen 42 av differen-sialtypen og dens ene endeflate 8l utsettes stadig for innlbps-trykket over en styrekanal 82, mens dens annen endeflate 83 avvekslende trykkbelastes og tommes gjennom en av stempeldelen 13 styrt styrekanal 84.

Akkumulatoren 30 er lik og fungerer på samme måte som den tilsvarende enhet på fig. 4, men akkumulatorene 44 og 38 på fig. 4 er erstattet av en eneste akkumulator 85.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de viste utfbrelsesformer, men kan varieres på mange forskjellige måte innenfor krave-nes ramme.

Claims (2)

1. Trykkvæskedrevet slagverktoy omfattende et i en sylinder (11) frem- og tilbakelopende slagstempel (12) som er anordnet for tilforsel av slagenergi til en meisel, et borstål, et spett eller lignende og som med en fbrste stempelflate (15) avgrenser et fbrste trykkrom (34) for å bevirke stemplets bevegelse bakover og med en annen stempelflate (16) avgrenser .et annet trykkrom (25) for å bevirke slagstemplets bevegelse fremover, idet minst det ene av trykkrommene (25, 34) er tilkoplet en væskeakkumulator (30, 38) og er anordnet for vekselvis tilkopling til en trykkvæskekilde og til et avlop, karakterisert ved at nevnte akkumulator (30, 38) har et bevegelig element (30a, 38a) som er belastet av en fjæranord-ning (41, 73) som på sin side er anordnet for automatisk å bli for-spent i avhengighet av trykket i den til slagverktbyet tilforte trykkvæske .

2. Slagverktoy ifolge krav 1, karakterisert ved at nevnte element utgjbres av et aksialt bevegelig stempel (30a, 38a) og at f jaer anordningen (41, 73) er innspent mellom dette stempel og et annet stempel (70, 74) som over en strupt ledning (71, 75) er belastet av trykket i den til slagverktbyet tilforte trykkvæske.