NO330483B1 - Fremgangsmate og anordning for a styre en resiprokerende aktuator - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for å styre en resiprokerende aktuator (1) hvor aktuatorens (1) arbeidsorgan (1a) er innrettet til å kunne forskyves i en første retning og i en andre retning, og hvor 5 aktuatoren (1) er koplet til et hydraulisk aggregat (30) via i det minste en retningsventil (2), og hvor et styretrykk fra retningsventilens (2) minusport som tilføres via en første overtrykksventil (10) bringes til å styre retningsventilen (2) til en posisjon som bevirker at arbeidsorganet (1a) forskyves i sin første retning, og hvor et styretykk som tilføres fra retningsventilens (2) trykkport via en andre overtrykksventil(20) bringes til å styre retningsventilen (2) til en posisjon som bevirker at arbeidsorganet (1a) forskyves i sin andre retning.

Description

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING FOR A STYRE EN RESIPROKERENDE AKTUATOR

Det er tilveiebrakt en fremgangsmåte for a styre en resiprokerende aktuator Nærmere bestemt dreier det seg om en fremgangsmåte for a styre en resiprokerende aktuator hvor aktuatorens arbeidsorgan er innrettet til a kunne forskyves i en første retning og i en andre retning, og hvor aktuatoren er koplet til et hydraulisk aggregat via i det minste en retningsventil, og hvor et styretrykk fra retningsventilens minusport via en første overtrykksventil bringes til a styre retningsventilen til en posisjon som bevirker at stempelstangen forskyves i sin plussretning Det er ogsa tilveiebrakt en anordning for utøvelse av fremgangsmåten

Fremgangsmåten og anordningen forklares i det følgende under henvisning til en aktuator i form av en hydraulisk arbeidssylinder som anvendes for tiltrekning av boltforbindelser Det-te innebærer pa ingen mate noen begrensning i kravsettets om-fang, idet den tilveiebrakte fremgangsmåte og anordning er

anvendelig ved en rekke arbeidsoperasjoner

Under tiltrekningsoperasjoner anvendes ofte ifølge kjent teknikk et pneumatisk drevet hydraulikkaggregat som leverer trykkfluid til en retningsventils trykkport Retningsventilen leverer trykkfluid via sin plussport til arbeidssylinderens plusside eller via sin mmusport til arbeidssylinderens minusside

En pneumatisk styrt hydraulisk første styreventil styrer retningsventilen til sine respektive stillinger Et noe forenk-let koplingsskjema av et aggregat ifølge kjent teknikk er vist i fig 3

Nar en bolt skal trekkes til, for eksempel under vann hvor den er ute av syne for operatøren, styres arbeidssylmderen via et manuelt signal til retningsventilen i sin plussretning Fluidtrykk rna tilføres plussiden inntil operatøren er sikker pa at ønsket trykk er opparbeidet hvoretter retningsventilen ved hjelp av et manuelt signal bringes til en stilling hvor arbeidssylmderen forskyves i sin minusretning Etter at operatøren er sikker pa at arbeidssylmderen har intatt sin minusstilling, kan retningsventilen igjen veksles Det er innlysende at en styresekvens hvor det rna legges inn ventetid for a sikre at ønsket trykk eller posisjon er oppnådd resulterer i at det anvendes unødig lang tid for arbeid av denne art

Det er kjent a anvende arbeidstrykket fra en minusport til a styre en retningsventil til sin plussposisjon US 3680583 be-skriver således en automatisk fireveis, hydraulisk styrt retningsventil hvor ventilen styres til sin plussposisjon via en overtrykksventil av arbeidstrykket i minusporten Anordningen ifølge US 368583 oppviser ikke de øvrige gunstige trekk

ifølge oppfinnelsen

Oppfinnelsen har til formal a avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk

Formalet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav

Det er tilveiebrakt en fremgangsmåte for a styre en resiprokerende aktuator hvor aktuatorens arbeidsorgan er innrettet til a kunne forskyves i en første retning og i en andre retning, og hvor aktuatoren er koplet til et hydraulisk aggregat via i det minste en retningsventil Fremgangsmåten kjennetegnes ved at et styretrykk fra retningsventilens minusport via en første overtrykksventil bringes til a styre retningsventilen til en posisjon som bevirker at arbeidsorganet forskyves i sin første retning, og hvor et styretykk fra retningsventilens trykkport via en andre overtrykksventil bringes til a styre retningsventilen til en posisjon som bevirker at arbeidsorganet forskyves i sin andre retning

I en foretrukket fremgangsmåte hvor aktuatoren utgjøres av en arbeidssylinder og arbeidsorganet utgjøres av en stempelstang, og hvor den første retning korresponderer med stempelstangens plussretnmg og den andre retning korresponderer med stempelstangens minusretnmg, og hvor et styretrykk fra retningsventilens minusport via den første overtrykksventil bringes til a styre retningsventilen til en posisjon som bevirker at stempelstangen forskyves i sin plussretning, kjennetegnes fremgangsmåten ved at et styretykk fra retningsventilens trykkport via den andre overtrykksventil bringes til a styre retningsventilen til en posisjon som bevirker at stempelstangen forskyves i sin minusretning

Et aspekt ved fremgangsmåten er at den første overtrykksventil bringes til a åpne ved et lavere trykk enn den andre ove rt rykksvent11

Et annet aspekt ved fremgangsmåten er at de respektive styretrykk fra henholdsvis retningsventilens minusport og trykkport bringes til a styre retningsventilen via i det minste en vekselventil eller en styreventil

En anordning for styring av arbeidssylindereren hvor arbeidssylinderens stempelstang er innrettet til a kunne forskyves i en første retning og i en andre retning, og hvor arbeidssylmderen er koplet til et hydraulisk aggregat via i det minste retningsventilen, og hvor et første styrerør fra retningsventilens minusport via en første overtrykksventil, er koplet til retningsventilens pluss-styreport hvor et fluidtrykk i pluss-styreporten er innrettet til a kunne styre retningsventilen til en posisjon som bevirker at stempelstangen forskyves i sin plussretning, kjennetegnes ved at et andre styrerør er koplet mellom retningsventilens trykkport via en andre overtrykksventil og til retningsventilens minusstyreport hvor et fluidtrykk i minusstyreporten er innrettet til a kunne styre retningsventilen til en posisjon som bevirker at stempelstangen forskyves i sin minusretning

Et annet aspekt ved anordningen er at det første styrerør og det andre styrerør fra henholdsvis retningsventilens minusport og trykkport er koplet til en vekselventil som er innrettet til a styre retningsventilen

Nok et aspekt ved anordningen er at det første styrerør og det andre styrerør fra henholdsvis retningsventilens minusport og trykkport er koplet til vekselventilen som er innrettet til a styre en første styreventil, og hvor den første styreventil er innrettet til a styre retningsventilen Vekselventilen som er en trykkluftventil, er innrettet til a kunne styres ved hjelp av hydraulisk trykk, idet vekselventilen er forsynt med hydrauliske pakninger ved sme styreporter

Det er tilveiebrakt en fremgangsmåte og en anordning for au-tomatisert a kunne styre en resiprokerende aktuator som er avhengig av at et bestemt trykk er oppnådd før aktuatorens arbeidsorgan sin forskyvningsretning vendes Fremgangsmåten og anordningen er velegnet for anvendelse pa steder hvor aktuatoren er ute av syne for en operatør, for eksempel under vann

I det etterfølgende beskrives et eksempel pa en foretrukket fremgangsmåte og utførelsesform som er anskueliggjort pa med-følgende tegninger, hvor

Fig 1 viser et koplingsskjerna av hvor en arbeidssylinder sm

stempelstang har nadd sin minusstilling,

Fig 2 viser koplingsskjemaet i fig 1 etter at arbeidssylinder sin stempelstang har nadd sm plusstillmg, Fig 3 viser et koplingsskjema av et aggregat ifølge kjent

teknikk,

Fig 4 viser kopligsskjemaet i fig 3 i modifisert utførelse, Fig 5 viser i snitt en hydraulisk-pneumatisk styreventil i

en første stilling, og

Fig 6 viser styreventilen i fig 5 i en andre stilling

Pa tegningene betegner henvisningstallet 1 arbeidssylinder med en stempelstang la hvor arbeidssylmderen 1 tilføres trykkfluid til sm pluss-side fra en retningsventils 2 plussport via et plussrør 4, og til sin minusside fra retningsventilens 2 minusport via et minusrør 6

Retningsventilen 2 tilføres trykkfluid til sm trykkport via et tilførselsrør 8

En første overtrykksventil 10 kommuniserer med retningsventilens 2 minusport via mmusrøret 6 Den første overtykksventil 10 avlastes til en tank 12 via en første enveisventil 14 i parallell med en første strupeventil 16 Et første styrerør

18 forløper fra den første overtrykkventils 10 utløp og til retningsventilens 2 pluss-styreport

En andre overtrykksventil 2 0 kommuniserer med retningsventilens 2 trykkport via tilførselsrøret 8 Den andre overtrykksventil 20 avlastes til tanken 12 via en andre enveisventil 22 i parallell med en andre strupeventil 24 Et andre styrerør 26 forløper fra den andre overtrykkventils 20 utløp og til retningsventilens 2 minusstyreport

Den første overtrykksventil 10 er innstilt til a åpne ved et lavere trykk enn den andre overtrykksventil 20

Nar arbeidssylinderens 1 stempelstang la nar sm minusstilling, se fig 1, øker trykket i tilførselsrøret 8 og minusrø-ret 6 inntil den første overtrykksventil 10 åpner Trykkfluid strømmer derved fra retningsventilens 2 minusport via den første overtrykksventil 10 og det første styrerør 18 til retningsventilens 2 pluss-styreport Overskuddsfluid dreneres via den første enveisventil 14 som bidrar til at tilstrekkelig styretrykk opprettholdes

Etter at retningsventilen 2 er styrt til den posisjon som vi-ses i fig 2, og trykket fra tilførselsrøret 8 er styrt til plussrøret 4, avlastes trykket i det første styrerør 18 via den første strupeventil 16

Arbeidssylinderens 1 stempelstang la forskyves derved i sm plussretning inntil det oppstar tilstrekkelig motstand til at den andre overtrykksventil 20 åpner se fig 2 Trykkfluid strømmer derved fra retningsventilens 2 tilførselsport via den andre overtrykksventil 20 og det andre styrerør 26 til retningsventilens 2 minusstyreport Overskuddsfluid dreneres via den andre enveisventil 22 som bidrar til at tilstrekkelig styretrykk opprettholdes

Etter at retningsventilen 2 er styrt til den posisjon som vi-ses i fig 1, hvor trykket fra tilførselsrøret igjen er styrt til mmusrøret 6, avlastes trykket i det andre styrerør 26 via den andre strupeventil 24

Arbeidssylinderens 1 stempelstang la veksler mellom pluss- og minusforskyvning sa lenge trykkfluid tilføres under tilstrekkelig høyt trykk til at den andre overtrykksventil 20 åpner

Et aggregat 30 ifølge kjent teknikk for operasjon av arbeidssylmderen 1 er vist i fig 3 Aggregatet 30 omfatter en pneumatikkdel 32 for drift av en pumpedel 34 og styring av en første styreventil 36 via et tredje styrerør 38 Den første styrventil 36 styrer retningsventilen 2 via et pluss-styrerør 40 henholdsvis et minusstyrerør 42 Retningsventilen 2 er i fig 3 vist i en utførelse med en mellomposisjon og fjaerre-tur, noe som kan være fordelaktig i en praktisk utførelses-f orm

Trykkfluid tilføres den første styreventil 36 fra pumpedelen 34 via et trykkrør 44 som er tilkoplet en akkumulator 46

Trykkfluid strømmer fra pumpedelen 34 via tilførselsrøret 8 og til retningsventilen 2

Under drift styres den første styreventil 36 og derved arbeidssylmderen 1 manuelt fra pneumatikkdelen 32 via det tredje styrerør 38

I fig 4 er det vist et koplingsskjerna som er modifisert for a inkludere prinsippene fra den tilveiebrakte fremgangsmåte og anordning

Det første styrerør 18 og det andre styrerør 26 er her ført til en vekselventils 50 to hydrauliske styreporter i stedet for direkte til retningsventilen 2

En valgventil 52 er koplet mn i det tredje styrerør 38 og leder i sm ene posisjon styreluft fra pneumatikkdelen 32 direkte til den første styreventil 36 via et fjerde styrerør54 Med valgventilen 52 i denne "manuelle" posisjon fungerer aggregatet 30 som et umodifisert aggregat 30

I sin andre posisjon "automat' leder valgventilen 52 styreluften til vekselventilens 50 innløpsport via et femte styrerør 56 Fra vekselventilens 50 utløpsport forløper et sjette styrerør 58 til valgventilen 52 hvor det kommuniserer med det fjerde styrerør 54 nar valgventilen 52 er satt i automat" posisjon

Ved automatisk drift settes valgventilen 52 i posisjon "automat", se fig 4, hvor arbeidssylinderens 1 stempelstang la forskyves i minusretnmg Styreluften som tilføres vekselventilen 50 via det tredje styrerør 38, valgventilen 52 og det femte styrerør 56, kan ikke strømme forbi vekselventilen 50 som er stengt Trykkfluid ledes derfor via trykkrøret 44, den første styreventil 36 og minusstyrerøret 42 til retningsventilens 2 minusstyreport Trykkfluid strømmer derved fra til-førselsrøret 8 og minusrøret 6 til arbeidssylinderens 1 minusside

Nar fluidtrykket i retningsventilens 2 minusport overstiger den første overtrykksventils 10 apningstrykk, strømmer trykkfluid via det første styrerør 18 og til vekselventilens 50 apneport, hvorved veksleventilen 50 åpner og leder trykkfluid via det sjette styrerør 58, valgventilen 52 og det fjerde styrerør 54 til den første styreventil 36 Den første styreventil 36 veksler og leder trykkfluid via pluss-styrerøret 40 og til retningsventilens 2 pluss-styreport, hvorved trykkfluid ledes til arbeidssylmderen 1 via plussrøret 4

Nar trykket ved retningsventilens 2 tilførselsport overstiger den andre overtrykksventils 20 apningstrykk, strømmer trykkfluid via det andre styrerør 26 og til vekselventilens 50 stengeport Vekselventilen 50 stenger derved for styreluft til den første styreventil 36 som veksler og bringer retningsventilen til a veksle tilbake, hvorved trykkfluid igjen strømmer mn i minusrøret 6

Vekselventilen 50 se fig 5 og 6, omfatter et ventilhus 60 med tettende endegavler 62 som omfatter styreporter 64 for hydraulisk fluid Ventilhuset 60 er forsynt med en første trykkluftport 66, en andre trykkluftport 68 og en tredje trykkluftport 70

I en gjennomgående boring 72 i ventilhuset 60 er det nær en-degavlene 62 anordnet sylinderhylser 74 For hver trykkluftport 66, 68, 70 er det i boringen 72 anordnet åpne avstands-ringer 76 som er innrettet til a holde pakninger 78 i posisjon mellom respektive trykkluftporter 66, 68, 70 i ventilhuset 60

En ved sitt midtparti 80 neddreid ventilsleide 82 er forskyv-bart anbrakt i avstandsringene 76 og er innrettet til tettende a kunne forskyves langs pakningene 78 Ved sine endepar-tier er ventilsleiden 82 forsynt med hydraulikkpakninger 84 som tetter innvendig i sm respektive sylinderhylse 74

Ved a tilpasse sylinderhylsenes 74 og avstandsrmgenes 76

lengde samt pakningenes 78 tykkelse til ventilhusets 60 lengde, oppnås en passende forspenning av pakningene 78 til at de holder tett mot trykkluft bade mot boringen 72 og ventilsleiden 82

Nar hydraulikkfluid ledes inn i en av styreportene 64, forskyves ventilsleiden 82 over til motsatt endegavl 62 og en åpning dannes mellom den første trykkluftport 66 og den andre trykkluftport 68 via midtpartiet 80, idet den tredje trykk luftport 70 er stengt, se fig 6 Alternativt dannes en åpning mellom den andre trykkluftport 68 og den tredje trykk-luf tport 70 via midtpartiet 80, idet den første trykkluftport 66 er stengt

For a underlette forståelsen av patentkrav 1 er henvisnings-tallene fra utførelseseksemplet ogsa anvendt pa de mer gene-relle betegnelser i patentkrav 1 Aktuator og arbeidssylinder er således begge betegnet med henvisningstallet 1, mens arbeidsorgan og stempelstang begge er betegnet la

Claims (9)

1 Fremgangsmåte for a styre en resiprokerende aktuator (1) hvor aktuatorens (1) arbeidsorgan (la) er innrettet til a kunne forskyves i en første retning og i en andre retning, og hvor aktuatoren (1) er koplet til et hydraulisk aggregat (30) via i det minste en retnmgsventil (2) og hvor et styretrykk fra retningsventilens (2) minusport som tilfø-res via en første overtrykksventil (10), bringes til a styre retningsventilen (2) til en posisjon som bevirker at arbeidsorganet (la) forskyves i sm første retning,karakterisert vedat et styretykk som tilføres fra retningsventilens (2) trykkport via en andre overtrykksventil (20), bringes til a styre retningsventilen (2) til en posisjon som bevirker at arbeidsorganet (la) forskyves i sin andre retning

2 Fremgangsmåte i henhold til krav 1 hvor aktuatoren (1) ut-gjøres av en arbeidssylinder og arbeidsorganet utgjøres av en stempelstang (la) og hvor den første retning korresponderer med stempelstangens (la) plussretning og den andre retning korresponderer med stempelstangens (la) minusretningkarakterisert vedat et styretrykk som tilføres fra retningsventilens (2) minusport via den første overtrykksventil (10) bringes til a styre retningsventilen (2) til en posisjon som bevirker at stempelstangen (la) forskyves i sin plussretning, og hvor et styretykk som tilføres fra retningsventilens (2) trykkport via en andre overtrykksventil (20) bringes til a styre retningsventilen (2) til en posisjon som bevirker at stempelstangen (la) forskyves i sm minusretning

3 Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat den første overtrykksventil (10) bring es til a åpne ved et lavere trykk enn den andre overtrykksventil (20)

4 Fremgangsmåte i henhold til krav 1karakterisert vedat de respektive styretrykk fra henholdsvis retningsventilens (2) minusport og trykkport bringes til a styre retningsventilen (2) via i det minste en vekselventil (50) eller en styreventil (36)

5 Anordning for styring av en resiprokerende aktuator (1) hvor aktuatorens (1) arbeidsorgan er innrettet til a kunne forskyves i en første retning og i en andre retning, og hvor aktuatoren (1) er koplet til et hydraulisk aggregat (30) via i det minste en retningsventil (2), og hvor et første styrerør (18) fra retningsventilens (2) minusport via en første overtrykksventil (10), er koplet til retningsventilens (2) pluss-styreport hvor et fluidtrykk i pluss-styreporten er innrettet til a kunne styre retningsventilen (2) til en posisjon som bevirker at stempelstangen (la) forskyves i sin plussretning,karakterisert vedat et andre styrerør (26) er koplet mellom retningsventilens (2) trykkport via en andre overtrykksventil (20) og til retningsventilens (2) minusstyreport hvor et fluidtrykk i minusstyreporten er innrettet til a kunne styre retningsventilen (2) til en posisjon som bevirker at stempelstangen (la) forskyves i sin minusretnmg

6 Anordning i henhold til krav 5,karakterisertved at det første styrerør (18) og det andre styrerør (26) fra henholdsvis retningsventilens (2) minusport og trykkport er koplet til en vekselventil (50) som er innrettet til a styre retningsventilen (2)

7 Anordning i henhold til krav 5,karakterisertved at det første styrerør (18) og det andre styrerør (26) fra henholdsvis retningsventilens (2) minusport og trykkport er koplet til en vekselventil (50) som er innrettet til a kunne styre en første styreventil (36), og hvor den første styreventil (36) er innrettet til a styre retningsventilen (2)

8 Anordning i henhold til krav 6,karakterisertved at vekselventilen (50) som er en trykkluftventil, er innrettet til a kunne styres ved hjelp av hydraulisk trykk

9 Anordning i henhold til krav 8,karakterisertved at vekselventilen (50) er forsynt med hydrauliske pakninger (84) ved sine styreporter (64)