NO330111B1 - slaganordning - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en slaganordning med et legemet (la) og et slagstempel (2) som beveger seg deri, trykkfluidrom (3, 4) i de bakre og fremre ender av slagstempelet (2) og trykkfluidkanaler for mating av trykkfluid inn i slaganordningen. Slagstempelet (2) og styringsventilen (5) innbefatter overflater som, når de er innrettet, i det vesentlige lukker trykkfluidstrømmen fra trykkfluidrommet (4) anordnet bak slagstempelet (2) i front av styringsventilen (5), hvorved det produserte trykket forflytter styringsventilen (5) til en annen posisjon.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en slaganordning innbefattende et legeme og deri et slagstempel som beveges langsgående på en resiprokerende måte ved virkning av trykkfluid, i legemet et første og et andre trykkfluidrom i den bakre enden og tilsvarende i frontenden av slagstempelet og en styringsventil som er i det vesentlig muffelign-ende, anordnet rundt den bakre enden av slagstempelet og bevegelig montert i lengde-retning av slagstempelet, så vel som trykkfluidkanaler for mating av trykksatt trykkfluid inn og ut av slaganordningen.

I trykkfluidopererte slaganordninger blir den resiprokerende slagbevegelsen til slagstempelet styrt av en styringsventil som styrer trykkfluidmating til trykkoverflaten av slagstempelet. I en kjent løsning er styringsventilen anordnet aksialt til slagstempelet i den bakre enden av slagstempelet. Posisjonen til styringsventilen i ulike trinn av slaget blir styrt av posisjonen til slagstempelet i forhold til slaganordningen, og følgelig, når slagstempelet når sin bakre posisjon, forårsaker det en endring i posisjon av styringsventilen, typisk ved hjelp av ekstern trykkstyring eller tvunget styring ved virkning av en økning i trykket til trykkfluidet i et i det vesentlige lukket rom tilveiebragt i det bakre rommet til stempelet. I den eksterne trykkstyringen, siden posisjonen til slagstempelet endres under det reverse slaget, lar slagstempelet trykksatt trykkfluid virke på styringsventilen, som får styringsventilen til å beveges fra en posisjon til en annen. I den tvun-gede styring resulterer, i sin tur, en trykkstigning i det bakerste trykkfluidrommet fra at slagstempelet komprimerer trykkfluidet mens det trenger inn i det bakerste trykkfluid-rommet, som blir i det vesentlige lukket av posisjonen til slagstempelet under reversslaget.

Den eksterne trykkstyringen gir et problem ved at ventilen beveges sent fra en posisjon til en annen. I tvunget-styringsløsningen er i sin tur posisjonsendringen til ventilen rask, men et problem er at ventilen har en høy slutthastighet i begge ytterposisjoner av sin be-vegelse. I tillegg strømmerr trykkfluidet i front av ventilen direkte til en tank, som re-duserer effektiviteten.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en løsning i hvilken en ventilposisjon endres raskere og mer effektivt, og tilsvarende vil en effektiv dempepu-teløsning tilveiebringes for et slagstempel og en ventil.

Slaganordningen i henhold til oppfinnelsen er kjennetegnet ved at i den bakre enden av slagstempelet er det en annulær overflate som vender mot styringsventilen, og tilsvar ende er det på den indre overflaten av styringsventilen en annulær overflate som vender mot slagstempelet slik at når de annulære overflater er innrettet struper de i det vesentlige trykkfluidstrømmen mellom slagstempelet og styringsventilen,

at når reversslaget til slagstempelet starter er styringsventilen i sin bakerste posisjon og lukker adkomst for trykkfluidet til et andre trykkfluidrom i den bakre enden av slagstempelet, hvorved trykkfluid er i stand til å strømme fra det andre trykkfluid-rommet via en trykkfluidkanal i front av styringsventilen vekk fra slaganordningen, og at når slagstempelet har forflyttet seg bakover til en forhåndsbestemt posisjon vil den annulære overflaten i dets bakre ende være i innretting med den annulære overflaten på den indre overflaten til styringsventilen, og følgelig, når reversslaget til slagstempelet fortsetter, stiger trykket i det andre trykkfluidrommet som retarderer reversslagene til slagstempelet og samtidig som trykk virker på overflatene på siden av det andre trykkfluidrommet til styringsventilen får det styringsventilen til å beveges mot frontenden av slaganordningen, hvorved skuldere hos slagstempelet og hos styringsventilen vil beveges fira hverandre slik at trykkfluidet i frontenden av styringsventilen vil være i stand til å strømme inn i det andre trykkfluidrommet i den bakre enden av slagstempelet og styringsventilen lukker trykkfluidstrømmen gjennom kanalen ut av slaganordningen.

Grunnideen med oppfinnelsen er at den bakre enden av slagstempelet innbefatter en annulær overflate, og tilsvarende innbefatter det indre av ventilen en annulær overflate, og når overflatene blir innrettet får en liten klaring derimellom trykkstigningen til å bli svært rask i det bakerste sylinderrommet, som et resultat av hvilket ventilen beveges raskt til en andre posisjon, og tilsvarende er en dempepute tilveiebragt for slagstempelet. Videre er grunnideen med oppfinnelsen at fra den annulære overflaten til slagstempelet mot frontenden av slagstempelet er det en strømningskanal for i det minste vand-ring av den annulære overflaten til ventilen slik at når den annulære overflaten til ventilen har beveget seg i front av overflaten til slagstempelet er det en klaring mellom ven-tiloverflaten og slagstempelet, gjennom hvilken trykkfluidet i fronten av ventilen er i stand til å strømme fra frontsiden av ventilen til et sylinderrom lengre bak.

Løsningen i henhold til oppfinnelsen har en fordel ved at effektiviteten til slaganordningen forbedres, fordi, som et resultat av styringsventilbevegelsen, trykkfluidet i fronten derav er i stand til å beveges mellom et spor i slagstempelet og et fremspring i styringsventilen inn i det bakerste trykklfluidrommet til slaganordningen, det vil si inn i et ar-beidsrom, og ikke blir satt til å strømme inn i trykkfluidbeholderen. Videre blir ventil-hastigheten dempet uten en separat dempepute.

I det etterfølgende vil oppfinnelsen beskrives mer detaljert i forbindelse med de ved-lagte tegninger, i hvilke:

figur 1 er et skjematisk riss av en tidligere kjent slaganordning,

figurene 2a til 2d viser slaganordningen i henhold til oppfinnelsen i ulike trinn av slag-bevegelse,

figurene 3a og 3b viser en utførelsesform av et slagstempel som kan anvendes for im-plementering av oppfinnelsen, og

figurene 4a og 4b viser en utførelsesform av en styringsventil som kan anvendes for im-plementering av oppfinnelsen.

Figur 1 viser skjematisk en tidligere kjent slaganordningsløsning. Den innbefatter en slaganordning 1, inne i hvilken et slagstempel 2 beveges på en resiprokerende måte. Slagstempelet 2 innbefatter skuldere 2a og 2b og mellom dem er det et annulært spor 2c, ved hjelp av hvilket operasjonen av slaganordningen blir styrt. I frontenden av slag-anordningen er det et første trykkfluidrom 3, og i den bakre enden av et andre trykkfluidrom 4. Inne i trykkfluidrommet 4 er det en styringsventil 5 aksialt til slagstempelet. Trykkfluid blir matet fra en trykkfluidpumpe 6 til det første trykkfluidrommet 3 til

slaganordningen kontinuerlig til det andre trykkfluidrommet via en kanal 7, styrt av styringsventilen 5, periodisk. I slaganordningslegemet er det også en andre trykkfluidkanal 8 og en tredje trykkfluidkanal 9, som kommuniserer med en trykkfluidbeholder 10. Den andre trykkfluidkanalen 8 er koplet til styringsventilen 5, hvorved trykk som virker deri får styringsventilen til å beveges fra en posisjon til en annen.

I situasjonen vist i figur 1 beveger slagstempelet 2 seg forover i retning av pilen. Styringsventilen 5 er i sin bakerste posisjon, det vil si til høyre i situasjonen vist i figur 1, og trykkfluid er i stand til å strømme fra trykkfluidpumpen 6 via kanalen 7 til det andre, det vil si, det bakerste trykkfluidrommet 4, og skyver slagstempelet forover. I det vesentlige null trykk råder i kanalen 8, fordi kanalen 8 er koplet via sporet 2c til trykkfluidbeholderen 10. Samtidig er styringsventilen 5 også i det vesentlige utsatt for null trykk, og følgelig forblir styringsventilen immobil.

Når slagstempelet beveges forover i bevegelsesretningen lukker skulderen 2b kanalen 9 og separerer således rommet dannet ved hjelp av sporet 2c fra trykkfluidbeholderen 10. Når slagstempelet beveges lenger forover, blir en forbindelse tilveiebragt fra det første trykkfluidrommet 3 gjennom sporet 2c til kanalen 8, hvorved trykket i trykkfluidet også virker på styringsventilen 5 og får den til å endre posisjon. Figurene 2a til 2d viser operasjon av slaganordning i henhold til oppfinnelsen i ulike trinn av bevegelsen. I disse figurer henviser like henvisningstall til like deler, som indikert i figur 1. Figur 2a viser en situasjon i hvilken slagstempelet er i sin nesten forreste posisjon mens det beveger seg i retning av slaget, det vil si i retning av pilen A. Styringsventilen 5 er i sin forreste posisjon, i hvilken trykket til trykkfluidet virker på bakoverflaten til den bakerste skulderen 2b til slagstempelet 2. Samtidig er imidlertid trykket i trykkfluidet fra det første trykkfluidrommet 3 i stand til å virke på styringsventilen 5 via sporet 2c og ytterligere via kanalen 8, hvorved styringsventilen endrer sin posisjon til den som er vist i figur 2b og lukker trykkfluidadkomsten til det andre trykkfluidrommet 4. Som et resultat starter slagstempelet 2 å bevege seg i den reverse retning indikert med pilen B og trykkfluidet er i stand til å gå ut mellom styringsventilen 5 og det annulære sporet 2b i den bakre enden av slagstempelet 2 og via kanalen 11 til trykkfluidbeholderen 10.

Under reversslaget til slagstempelet 2 lukker skulderen 2a kommunikasjonen fra det første trykkfluidrommet via sporet 2c til kanalen 8 og derigjennom til styringsventilen. Trykket i trykkfluidet stopper således å virke på styringsventilen 5.

Slagstempelet, i den bakre enden bak skulderen 2b derav, innbefatter et annulært spor, det vil si at strømningskanal 2d, i den bakre enden av hvilken, det vil si den bakre enden vekk fra skulderen 2b, det er en smal skulder 2e med en annulær overflate 2f. Videre kan slagstempelet innbefatte en separat del 2g som danner en forlengelse i den bakre enden, men som ikke nødvendigvis er relevant for oppfinnelsen. Slagstempelet kan være uten forlengelsen 2b eller lengden og tverrsnittsarealet til forlengelsen kan variere på en 1 seg selv kjent måte. Tverrsnittsarealet til forlengelsen kan være gradert på et mangfold av måter uten at dette påvirker oppfinnelsen på noen måte.

På den indre siden av styringsventilen 5 er det en skulder 5a som vender mot stempelet 2 og som har en annulær overflate 5b. Den indre diameteren til styringsventilen 5 på skulderen 5 a mot frontenden av slaganordningen 1 er større enn den indre diameteren til skulderen 5 a og en annulær strømningskanal 5 c dannes fra skulderen 5 a opptil frontenden av styringsventilen 5.

Når slagstempelet 2 har nådd, under sine reversslag, posisjonen vist i figur 2c, i hvilken skulderkantene og således de annulære overflater 2f og 5b er innrettet, er det bare en liten klaring mellom skulderne 2b og 5 a, som tilveiebringer en struping for trykkfluid-strømmen. Som et resultat vil trykkfluidstrømmen fra det andre trykkfluidrommet, mellom slagstempelet 2 og styringsventilen 5, via kanalen 9 til trykkfluidbeholderen 10 bli betraktelig redusert eller i det vesentlige forhindret. Så, når slagstempelet rager inn i det bakerste, det vil si andre trykkfluidrommet 4, skapes et plutselig høyt trykk deri. Det skapes således også en dempepute fylt med trykkfluid, som demper reversbevegelsen av slagstempelet 2, ettersom høyttrykk, når det virker på overflatene til styringsventilen 5 som vender mot det andre trykkfluidrommet 4, får styringsventilen 5 til å bevege seg raskt til frontposisjonen, det vil si til posisjonen vist i figur 2a.

Når de annulære overflater 2f og 5b til skuldrene 2e og 5a har passert hverandre, er trykkfluidet forflyttet av styringsventilen 5 i stand til å strømme fra frontenden av styringsventilen til det andre trykkfluidrommet 4 via strømningskanalen 5 c og strømnings-kanalen 2e, respektivt, og det trenger ikke å strømme inn i trykkfluidbeholderen 10. Hvis fremspringet 5 a er, som vist i figurene 2 a til 2d, mellom endene av styringsventilen 5, må det være en strømningskanal også i den bakre delen av styringsventilen 5, det vil si fra skulderen 5a til den bakre enden av styringsventilen 5. Som eksempel er det i dette tilfellet dannet på en slik måte at den indre diameteren til styringsventilen 5 som strekker seg fra skulderen 5 a mot den bakre enden av slaganordningen 1 er større enn den indre diameteren til skulderen 5a, hvorved en annulær strømningskanal 5d dannes fra skulderen 5 a til den bakre enden av styringsventilen 5. Når skulderen 5 a er i den bakre enden av styringsventilen 5, vil det naturligvis ikke trenges noen separat strøm-ningskanal. 1 situasjonen vist i figur 2d der slagstempelet 2 er i sin bakerste posisjon og styringsventilen 5 har beveget seg til sin forreste posisjon. I denne situasjonen starter slagstempelet 2 å beveges igjen forover i retning av pilen A og arbeidssykelen fortsetter på den ovenfor beskrevne måte. Figurene 3a og 3b viser en alternativ utførelsesform av slagstempelet, som er anvende-lig for bruk i henhold til oppfinnelsen. I denne utførelsesformen er det ikke noe annulært spor som strekker seg rundt hele slagstempelet mellom skulderen 2b og den annulære overflaten 2f, men som eksempel er det tilveiebragt fire eller flere langsgående spor som utgjør strømningskanaler 2d' og via hvilke trykkfluidet er i stand til å strømme mellom fremspringet 5 a til styringsventilen 5 og slagstempelet 2. Ellers er strukturen og operasjonen til slagstempelet lik de som er vist i figurene 2a til 2d. Figur 3b viser formen til sporene 2d' som et tverrsnitt A - A av slagstempelet. Figurene 4a og 4b viser i sin tur en utførelsesform av styringsventilen som også er an-vendelig for slaganordningen i henhold til oppfinnelsen. I denne utførelsesformen er det, på den indre overflaten av styringsventilen 5 tilveiebragt langsgående spor som ut-gjør strømningskanaler 5c', via hvilke trykkfluid er i stand til å strømme. På den indre overflaten av styringsventilen 5 er det en kontinuerlig, annulær overflate 5b', som sam-virker med den annulære overflaten 2f eller 2f til slagstempelet 2. Den innbefatter også langsgående spor som utgjør strømningskanaler 5d' bakover fra den annulære overflaten 5b'.

Oppfinnelsen er beskrevet ovenfor og i tegningene bare som eksempler, og er på ingen måte begrenset til disse. Fra oppfinnelsens ståsted er det vesentlig at slagstempelet og styringsventilen innbefatter smale, annulære overflater, fortrinnsvis skuldere, som når de er i innretning, danner et nesten lukket rom som tilveiebringer et høyt trykk i trykkfluidet bak slagstempelet og, på den andre siden, når overflatene, slik som skulderne, har passert hverandre, tillater strømningskanalene, slik som de annulære spor, trykkfluidet forflyttet av styringsventilen å strømme inn i trykkfluidrommet bak slagstempelet.

Claims (8)

1. Slaganordning innbefattende et legeme (la) og deri et slagstempel (2) som beveges langsgående på en resiprokerende måte ved virkning av trykkfluid, i legemet (la) et første og et andre trykkfluidrom (3, 4) i den bakre enden og korresponderende i den fremre enden av slagstempelet, og en styringsventil (5) som er i det vesentlige muffe-lignende, plassert som den bakre enden av slagstempelet (2) og bevegelig montert i lengderetningen av slagstempelet (2), så vel som trykkfluidkanaler for mating av trykksatt trykkfluid inn og ut av slaganordningen,karakterisertved at i den bakre enden av slagstempelet (2) er det en annulær overflate (2f; 2f) som vender mot styringsventilen (5), og korresponderende, på den indre overflaten av styringsventilen (5) er det en annulær overflate (5b; 5b') som vender mot slagstempelet (2) slik at når de annulære overflater (2f, 5b; 2f, 5b') er innrettet, struper de i det vesentlige trykkfluidstrømmen mellom slagstempelet (2) og styringsventilen (5), at når reversslaget til slagstempelet (2) starter er styringsventilen (5) i sin bakerste posisjon og lukker adkomst for trykkfluidet til en andre trykkfluidrom (4) i den bakre enden av slagstempelet (2), hvorved trykkfluidet er i stand til å strømme fra det andre trykkfluidrommet (4) via en trykkfluidkanal (11) i front av styringsventilen (5) vekk fra slag-anordningen, og at når slagstempelet (2) har forflyttet seg bakover til en forhåndsbestemt posisjon vil den annulære overflaten (2f; 2f) i dets bakre ende være i innretningen med den annulære overflaten (5b; 5b') på den indre overflaten av styringsventilen (5), og følgelig, når reversslaget til slagstempelet fortsetter, stiger trykket i det andre trykkfluid-rommet (4) og retarderer reversslaget til slagstempelet (2) og samtidig som trykk virker på overflatene til styringsventilen (5) på siden av det andre trykkfluidrommet (4) til styringsventilen (5) får det styringsventilen (5) til å beveges mot frontenden av slag-anordningen, hvorved de annulære overflater (2f, 5b; 2f, 5b') til slagstempelet (2) og til styringsventilen (5) vil beveges fra hverandre slik at trykkfluidet i frontenden av styringsventilen (5) er i stand til å strømme inn i det andre trykkfluidrommet (5) i den bakre enden av slagstempelet (2) og styringsventilen (5) lukker trykkfluidstrømmen igjennom kanalen (11) ut av slaganordningen.

2. Slaganordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat når de annulære overflater (2f, 5b; 2f, 5b') er innrettet er det en spalte mellom dem, som struper trykkfluidstrømmen mellom slagstempelet (2) og styringsventilen (5).

3. Slaganordning i henhold til krav 1 eller 2,karakterisertv e d at slagstempelet (2) og styringsventilen (5) innbefatter, fra de annulære overflater (2f, 5b; 2f, 5b') mot frontenden av slaganordningen, gjensidig innrettede strøm-ningskanaler (2d, 5c; 2d', 5c') gjennom hvilke trykkfluid er i stand til å strømme mellom slagstempelet (2) og styringsventilen (5).

4. Slaganordning i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 3,karakterisert vedat i den bakre enden av slagstempelet (2) er det et annulært fremspring (2e) hvis ytre overflate danner en annulær overflate (2f) og fra fremspringet (2e) mot frontenden av slagstempelet (2) er det en annulær strømningskanal (2d).

5. Slaganordning i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 3,karakterisert vedat i den bakre enden av slagstempelet (2) er det en annulær overflate (2f) og fra overflaten (2f) mot frontenden av slagstempelet (2) er i det minste en strømningskanal (2d') tilveiebragt i slagstempelet (2).

6. Slaganordning i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 5,karakterisert vedat på den indre overflaten av styringsventilen (5) er det et annulært fremspring (5 a) hvis ytre overflate danner en annulær overflate (5b) og at fra fremspringet (5 a) mot frontenden av slaganordningen (1) er den indre diameteren til styringsventilen (5) større enn den indre diameteren til fremspringet (5 a) slik at en annulær strømningskanal (5 c) vil tilveiebringes.

7. Slaganordning i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 5,karakterisert vedat på den indre overflaten av styringsventilen (5) er det en annulær overflate (5b') og at fra den annulære overflaten (5b') mot frontenden av slaganordningen (1) er i det minste en strømningskanal (5 c') tilveiebragt på den indre overflaten av styringsventilen ().

8. Slaganordning i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den annulære overflaten (5b; 5b') til styringsventilen (5) er mellom endene av styringsventilen (5) og at fra den annulære overflaten (5b; 5b') mot den bakre enden av styringsventilen (5) er det tilveiebragt i det minste en strømningskanal (5d; 5d').