SE441990B - Fluidumdrivet verktyg med automatisk avstengningsventil - Google Patents

Description

8000445-0 10 1.5 20 25 30 35 2 nade att, då de utsätts för fluidumtryck, via den ena ventil- påverkande ytan sträva att trycka ventilen mot dess stängda läge, och? organ för att begränsa nämnda fluidumtryck samt or- gan för att justerbart reglera fluidets tryckökningshastighet.

Andra ventilpåverkande organ står i förbindelse med utloppskanalen och är anordnade att, då de utsättes för fluidumtryck, trycka ventilen via den ventilpåverkande ytan mot dess öppna läge mot kraften från de första ventilpå- verkande organen. De första och andra ventilpåverkande organen är så anordnade, att ventilen rör sig mot sitt stängda läge i beroende av reduceringen av fluidumtrycket i utloppskanalen, då motorns hastighet minskas.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas när- mare i samband med ritningen..

Figur l visar en sidovy med delar visade i snitt av ett motordrivet verktyg innehållande avstängningsventilen enligt uppfinningen och visande ventilen i dess öppna läge.

Figur 2 visar en delvy av figur l och visar ventilkolven i sidovy och i stängt läge.

Figur l visar den bakre delen av höljet l till en motor- driven skruvnyckel. Höljet eller huset l innefattar en slang- fattning 2 vid bakre änden anordnad att anslutas till en luft- slang (ej visad) och mynnar i en tillförsel- eller inlopps- kanal 4. Inloppskanalen4 innefattar enkonventionell stryp- ventil 5 av hävarmstyp som påverkas av en hävarm 6 samverkande med en kolv? som i sin tur samverkar med en tätningskula 3.

Ventilen 5 belastas mot stängt läge av en fjäder 8.

Huset l innehåller en konventionell motor 10 av tur- bintyp innefattande en rotor ll monterad i ett bakre lager 12 och roterandei en fast cylinder l3. Rotorn ll samverkar även med en bakre ändplatta 14. Motorn innefattar ett in- lopp 15 förbundet med inloppskanalen 4 och en utloppskanal 16.

En ny avstängningsventilmekanism är monterad i huset l i inloppskanalen 4 mellan strypventilen 5 och motorn 10.

Denna ventilmekanism innefattar ett hus eller hylsa 18 med tillslutna ändar monterat i en motsvarande öppning anord- nad i huset l och förlöpande tvärs över inloppskanalen 4.

Ventilhylsan 18 låses på plats i huset 1 av en cylindrisk 10 15 20 25 30 35 3000445-0 taop 19. Hy1san 18 innehä11er en cylindrisk borrning 20 som g1idbart upptaqer en venti1ko1v 21 och har in1opps- resp. ut1oppsportar 22 och 23 som står i förbinde1se med kana1en 4.

Venti1ko1ven 21 är så utformad och anordnad att den öppnar kana1en 4 då den är i det vänstra 1äget, såsom visas i figur 1 och h1ockerar kana1en 4 dä den är i det högra 1äget, som visas i figur 2. Den vänstra änden 24 av ven- ti1en 21 innehâ11er ett hâ1rum som samverkar med övre än- den 25 av venti1hy1san 18 för att bi1da en kammare 26.

En kort passage 27 för1öper från kana1en 4 pa ti11förse1- sidan av ventiien 21 ti11 en port som mynnar i den cy1ind- riska borrninqen 20 ett kort avstând“frän hy1sanden 25 där den täcks av venti1en 21 i dess öpnna 1äge, som visas i finur 1. Ett spe1rum är anordnat me11an venti1en 21 och den cy1indriska borrningen 20 som är ti11räck1igt för att tryckfiuidum ska11 strömma in i kammaren 26 från in1opps- kana1en 4 under strypninq. Tryckf1uidum i kammaren 26 be- 1astar venti1en 21 mot dess stängda 1äqe.

Hy1sänden 25 är försedd med tre kana1er som 1eder ti11 atmosfären. Signa1porten 40 är visad med en tätningsp1ugq 41 i den föredragna utföringsformen. Tätningsp1ugqen 41 kan av1äqsnas och signa1porten användas för att mäta tryck för varje önskat ändamâ1, exempeivis kontro11 av req1er- trycket e11er drift av en bu1tmarkerinqsanordning. En tryckreg1erande anordning är anordnad i tryckreg1erings- kana1en 42. Tryckregierinqsorganet anordnat i kana1en be- står av en reg1erku1a 43 som hâ11es mot ett ventiisäte 44 mede1st en fjäder 45 och en justerbar ändp1ugo 46 som är ingängad i kana1en 42. Den justerbara ändp1uggen är för- sedd med ett venti1ationshâ1 47 som ti11âter att tryck- f1uidum som passerar förbi venti1sätet 44 utströmmar i atmosfären. En justerbar venti1ationskana1 48 är även an- ordnad i hy1sänden 25 och strömninqen oenom den justerbara kana1en reg1eras mede1st en qänqad mätventi1 49.

Det framqär för fackmannen att trycket i kammaren 26 kan reg1eras mede1st fjäderkraften som an1igger mot req1er- ku1an 43. Högre tryck i kammaren 26 kan erhâ11as genom att 8ÛÛÛ445~0 >l0 l5 420 .äs 30 35 vrida den justerbara ändpluggen 46 för att ytterligare pressa ihop fjädern 45. Ett lågt tryck i kammaren 26 kan erhållas genom att skruva ut ändpluggen 46 så att fjäder- trycket på reglerkulan 43 avlastas. Generellt har tryck- regleringsanordningen funktionen att begränsa trycket som maximalt kan uppnås i kammaren 26.

För att avstängningsventilen skall fungera riktigt skall stå klart att hastigheten med vilken trycket stiger i kammaren Zb líkasä mäste kontrolleras. Tillvorkningstole~ ranser utan större kostnad medger ej att kontrollqraden för det radiella spelrummet mellan ventilkolven Zl och dess borrning 20_i_tillräcklig utsträckning kan reglera hastig- heten för tryckstegringen över ett stort omrâde av inlopps- tryck. Den justerbara ventilationskanalen 48 har anordnats i den nya kombinationen för att upptaga ventilen och regle- ra hastigheten för tryckstegrinqen i kammaren 26. Detta är? ett speciellt viktigt hänsyn för att förhindra för tidig avstängning som kan uppträda under start av motorn och till den tidpunkt då motorn har nått qânghastiqhet. Om trycket får byggas upp för snabbt i kammaren 26 kan balanskraften i kammaren 3l vara otillräcklig för att hindra att ventil- kolven Zl förflyttas till sitt stängda läge. Trycket i kammaren 3l beror av utloppstrycket som är "noll" vid verk- tygets start, men byggs upp relativt snabbt då verktyget accelererar.

Den nedre änden 29 av ventilen 2l innehåller ett hål- rum som samverkar med huset l för att hilda en kammare 31 och en fjäder 32 är anordnad i kammaren 3l mellan huset och ventilen Zl för att trycka ventilen Zl mot dess öppna läge. En ledning 33 förbinder kammaren 31 med utloppskana- len l6 varigenom tryckfluidum från utloppet i kammaren 3l trycker ventilen 2l mot dess öppna läge.

För beskrivning av avstängningsventilens drift utgår man från att vid starten strypventilen är stängd, luft- trycket är i tillförselslangen 3, avstängningsventilen Zl är i sitt öppna läge, som visas i fiqur l, och att motorn ll ej är i drift. _ öppnandet av strypventilen 5 gör att lufttrycket snabbt 10 15 20 25 30 8000445-0 startar motorn 11. Det antages att verktyqet är en motor- driven skruvnycke1, såsom en vinke1skruvnycke1, som driver en mutter då motorn startar. Trycket stiger i ut1oppskana- 1en 16 och i kammaren 31 och trycker ventilen 21 mot öppet 1äge. Likaså inströmmar tryckf1uidum i kammaren 26 från in1oppskana1en 4 genom spe1rummet som är anordnat för att trycka venti1en 21 mot dess stänqda 1äqe. Som tidigare för- k1arats tjänar funktionen hos tryckreg1erinqsanordningen och den justerbara venti1ationen att regiera maximumtrycket i kammaren 26 och dess ökningshastiqhet. Genom att req1era maximumtrycket som uppnås i kammaren 26 mede1st ku1requ1a- torn 43 kan större områden av in1oppstryck to1ereras av av- stängningsventi1mekanismen. Ut1oppstrycket vid avstänqninq är re1ativt opåverkat av in1oppstrycket för en norma1 1uft- motor. Genom att s1äppa ut en de1 av 1uften som når kamma- ren 26 via den justerbara venti1ationskana1en 48 framgår att tryckökninqshastigheten därigenom kan regieras. En läd- re ökninqshastiqhet uppnås genom uts1äppning av en större de1 av tryckf1uidet qenom venti1en 49. Genom användninq av den nya kombinationen av tryckreg1ering och ventilation av kammaren är det möjiigt att åstadkomma en på1it1io avstäng- ning över ett stort instä11ninqsområde för in1oppstrycket.

Prob1emet med för tidin avstänqninq kan e1imineras qenom denna kombination utan överdrivna to1eranskontro11er me11an venti1en 21 och dess borrning 20. Medan motorn är i drift är trycket i in1oppskana1en 4 väsent1iqt mindre än ti11- förse1trycket på grund av att motorn 11 använder en stor 1uftvo1ym. Likaså är ut1oppstrycket i ut1oppskana1en 16 re1ativt höqt på grund av strömningen av stora 1uftvo1ymer genom motorn 11. Då muttern som drivs av skruvnycke1n är ätdraqen stiger momentbe1astnínqen på motorn och s1ut1igen stoppar motorn. Då motorn saktar in och kommer ti11 stopp reduceras dess 1uftkonsumtion. Lufttrycket i venti1kamma- ren 26 förb1ir reiativt konstant qenom tryckrequ1atorn.

Då 1uftströmmen genom motorn reduceras reduceras 1ikaså ut1oppstrycket i venti1kammaren 31.

S1ut1iqen ändras differentia1krafterna på venti1ko1- ven 21 och f1yttar venti1en mot dess stänqda 1äoe. Då ven- g8ÛÛ0445-0 ions 15 20 _25 6 tiien 21 närmar sig sitt stängda iäqe, som visas i figur 2, friiägger den den korta kanaien 27 och tiiiåter att iuften strömmar fritt från inioppskanaien 4 in i kammaren 26. Detta eiiminerar tryckreguiatorns förmäqa att regieragg trycket i kammaren 26 och en snabb tryckökning sker som hjälper ventiien 21 tiii dess stängda iäge.

'Ventiien 2] förbiir i sitt stängda iäge, som visas i ifiqur 2, och stoppar motorn 11 så iänge som strypventiien 5 förbiir öppen. Då strypventiTen 5 återvänder tiii sitt stängda iäge iäcker trycket i kammaren 26 snabbt ut genom utströmninq i den justerbara ventiiationskanaien 48. Då trycket i kammaren 26 faiier återvänder ventiien ZT tiii sitt öppna iäge medeist fjädern 32 där den är kiar för ytteriigare ett operationsföriopp.

Man har även funnit att avstängningsventiiens reak- tionstid märkbart förbättras genom att anordna en ventiia- tion 50 för kammaren 3i. Denna ventiiation hindrar att en iuftkudde instänges av ventiikoiven 21 då den rör sig mot det stängda iäget på qrund av differentiaitrycken vid avstängning. g Även om endast en utförinqsform av uppfinningen iiiustrerats och beskrivits i detaij är uppfinningen ej begränsad endast tili denna utförinqsform utan omfattar andra utföringsformer och variationer vid vilka uppfin- ningstanken tiiiämpas. i

Claims (5)

10 15 20 25 30 8000445-0 PATENTKRAV l. Fluidumdrivet verktyg, innefattande ett hus (1) innehållande en motor (10), en inloppskanal (4,l5,22,23) för att leda drivfluidum till motorn och en utloppskanal (33) för utblåsning av fluidum från motorn, en fluidumpå- verkad kolvventil (21) belägen i inloppskanalen och rörlig mellan omväxlande lägen innefattande ett öppet läge som tillåter att drivfluidum strömmar till motorn och ett stängt läge som hindrar att drivfluidum strömmar till mo- torn, varvid ventilen (2l) belastas mot öppet läge av en fjäder (32) och har ventilpåverkande ytor som avgränsar motstående kammare (26,3l), utsatta för reglerat inlopps- respektive utloppstryck i verktyget, k ä n n e t e c k n a t av första ventilpåverkande organ (26,43~48), vilka står i förbindelse med inloppskanalen (4,l5,22,23) och är anord- nade att, då de utsätts för fluidumtryck, via den ena ven- tilpåverkande ytan (26) sträva att trycka ventilen (21) mot dess stängda läge, och av organ (43-47) för att be- gränsa nämnda fluidumtryck samt organ (48,49) för att jus- terbart reglera fluidets tryckökningshastighet, och att andra ventilpåverkande organ (3l,32) som står i förbindelse med utloppskanalen (33) och som är anordnade att,då de ut- sättes för fluidumtryck, trycka ventilen (21) via den ven- tilpåverkande ytan (31) mot dess öppna läge mot kraften från de första ventilpåverkande organen, varvid de första och andra ventilpåverkande organen är så anordnade, att ventilen rör sig mot sitt stängda läge i beroende av re- duceringen av fluidumtrycket i utloppskanalen då motorns hastighet minskas.

2. Verktyg enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a t av att organen (43-47) för att begränsa fluidumtrycket i de första ventilpåverkande organen (26,42-49) innefattar en justerbar fjädertryckregulator (45,46).

3. Verktyg enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t av att tryckregulatorn innefattar en fjäderbelastad kula 80013445-0 , 8 (43) och samverkande ringíormigt säte (44).

4. Verktyg enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a t av att organen för att reglera fluidets tryckökningshastig- het innefattaren.justerbar ventilation (48,49) 5

5. Verktyg enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a t av att en tryckfluidumventilation (50) är anordnad vid de, andra ventilpåverkande organen (3l,32) för att minska ven- tilens reaktionstid mot stängt läge.