SE453167B - Berbar pneumatisk, vibrationsskyddad, med slagverkan arbetande maskin - Google Patents

Description

453 167 _ 2 _ och växlande riktning, som alstras genom att huset utför framåt- och bakåtegàende rörelser i manteln. För att vibrationen skall kunna minskas ytterligare skulle det vara lämpligt att kompensera denna friktionskraft.

Den väsentliga nackdelen med denna kända pnenma- tiska maskin (speciellt när denna maskin fungerar som pneumatiskt stampverktyg)är även att operatören under maskinens arbetsförlopp måste, med händerna, upptaga hela tyngden av manteln med alla, med denna förbundna delar, varför han snabbt blir trött, samtidigt som ar- betsproduktiviteten minskar.

Icke heller deltager mantelns tyngdkraft i åstad- xommande av nyttiga slag, vilket - om maskinens_vikt förblir oförändrad- minskar maskinens effekt. Även en annan bärbar pneumatisk, vibrationsskyddad, med slagverkan arbetande maskin är känd (jämför exem- pelvis den västtyska patenuskriften nr 892 580, klass 87b 211, den 07.12. år 1951), vilken innefattar dels en mantel med styrorgan, dels ett hus, som är anordnat i manteln sa, att det kan utföra en begränsad axiell rö- relse, dels en i huset på liknande sätt anordnad kolv, dels en luftfördelningsanordning för att medelst tryck- luft bringa huset och kolven att utföra en framåt- och bakåtgàende rörelse, varigenom kolven utför nyttiga slag, och dels en anordning för astadkommande av en isärföringskraft mellan manteln och huset, vilken anord- ning är avsedd att kompensera mantelns tyngdkraft och därigenom omvandla denna till nyttigt slagarbete och utgöres av ett i huset eller manteln upptaget hàlrum, som är kontinuerligt förbundet med en tryckluftaälla, och ett rör med kalibreradtvärsnittsyta, som är anord- nat i manteln eller huset och infört i hàlrummet.

I denna kända med slagverkan arbetande maskin före- finnes emellertid-förutom ovannämnda vibrationskälla, som astadkommes genom friktion mellan huset och manteln- ytterligare en vibrationskälla, som alstras genom att lO 15 20 35 30 35 453 167 ._ 3 _ isärföringskraften ändras på grund av att luftfördelnings- anordningen icke likformigt förbrukar tryckluft från tryckluftkällan samt på grund av att hålrummets volym varierar under maskinens arbetsförlopp.

Denna kända maskin uppvisar avsevärda axiella och radiella ytterdimensioner, varför den ar komplicerad att framställa. En dylik konstruktiv utformning för- svårar åstadkommande av maskiner_av denna typ med små dimensioner. _ ' Ytterligare en teknisk lösning är känd, vilken syf- tar till att minska både isärföringskraftens ändringar, som härrör från variationer i hàlrummets volym, och maskinens radiella dimensioner. En på denna tekniska lös- ning baserad bärbar pneumatisk, vibrationsskyddad, med slagverkan arbetande maskin (jämför exempelvis den ame- rikanska patentskriften nr 3 892 280, klass l73/162 den 30.I0 år 1973), innefattar dels en mantel med handtag, dels ett hus, som är anordnat i manteln så, att det kan utföra en begränsad axiell rörelse, dels en kolv, som är anordnad i huset på liknande sätt, dels en luftfördelningsanordning, som är avsedd att medelst tryckluft bringa huset och kolven att utföra framåt- och ~ bakåtgående rörelse oon bringa kolven att utföra nyt- tiga slag, dels en anordning, som är avsedd för åstad- kommande av en isärföringskraft mellan manteln och huset' och utgöres av ett i huset eller manteln upptaget hål- rum, som är kontinuerligt förbundet med en cryckluft- källa, och ett rörned kalibrerad tvársnittsyta, som är anordnat i manteln eller huset och infört i hàlrummet, och dels en anordning, som är avsedd att kompensera hålrummets volym och utgöres av en extra, med huvudkol- ven förbunden kolv. Denna kända maskins mantel utsättas emellertid även för vibrationer genom friktion mellan huset och manteln samt genom att isärföringskraften ändras till följd av att lurtfördelningsanordningens trycfi- luftförbrukning icke är likformig. Dessutom har denna ' kända maskin avsevärda axiella dimensioner. 10 15 20 25 30 35 453 167 _'4_ Uppfinningstanke Ett syfte med föreliggande uppfinning är att eli- minera dessa nackdelar .

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en sådan bärbar_pneumatisk, vibratione- skyddad, med slagverkan arbetande maskin, vars mantel- genom kompensation av friktionskrafter med variabel sto- rlek och riktning, vilka uppträder mellan manteln och huset- uppvisar minsta möjliga vibrationer, samtidigt som maskinen erhåller små axiella och radiella ytter- dimensioner. _ Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst en bärbar pneumatisk, vibrationsskyddad, med ' slagverkan arbetande maskin innefattande dels en mantel, dels etfwinåligt, :manteln axienfrförflyttbarfi anord- nat hus, dels en i husets hålrum förflyttbart anordnad kolv och dels organ för fördelning och inmatning av ett strömmande tryckmedium (tryckfluidum) i husets hålrum i och för att bringa kolven och huset att utföra en framåt- och bakåtgående rörelse huvudsakligen i motfas i förhållande till varandra och därvid bringa kolven att utföra nyttiga slag, vilka organ är försedda med ett rör med kalibrerad tvärsnittsyta, som är infäst i manteln och avsett att upptaga det strömmande mediets konstanta tryck i och för kompensering av mantelns tyngd, varvid maskinen enligt föreliggande uppfinning utmärker sig av att manteln är försedd med ett förbindningsorgan, medelst vilket den är kinematiskt (rörelsemässigt)-för- bunden med kolven så, att manteln och kolven kan röra sig i förhållande till varandra, under det att förbindnings- organet och kolven är anordnade att genom friktion sam- verka med varandra. ' Genom att förbindningsorganet mellan manteln och kolven medverkar till att dessa genom friktion kan sam- verka med varandra kan man vid manteln pålägga ännu en friktionskraft med varierande storlek och riktning.i io 15 20 25 30 35 455 167 _ 5 ._ Denna friktionskraft är riktad huvudsakligen i motfas med den friktionskraft med varierande storlek och rikt- ning, som förr uppträdde mellan manteln och huset. Detta leder till att dessa friktionskrafter kompenserar va- randra, varigenom mantelns vibrationer minskas.

° Det är lämpligt, att ett hålrum är upptaget i kol- ven och att förbindningsorganet utgöres av ett långsträdm rör med kalibrerad tvärsnittsyta, vilket rör är tätt infört i hålrummet i kolven. Én dylik konstruktiv utformning av maskinen en- ligt föreliggande uppfinning gör det möjligt att avse- värt förenkla maskinens konstruktion genom ändring av formen och/eller dimensionerna hos redan förefintliga konstruktionselement. _ '"Det är vidare lämpligt, att i en utföringsform av maskinen enligt föreliggande uppfinning, där kolven är försedd med en kolvstång, som är förd genom huset och vars ände uppbär en sko för komprimering av partikelformiga medier, är kolvstàngen ihålig, under det att kolvens hàlrum är förbundet med hålrummet i kolvstangen, och att röret med kalibrerad tvärsnittsyta är utformat så, att det är fört genom kolvens hàlrum, medan rörets ände är införd i hàlrummet i kolvstàngen.

Härigenom kan man avsevärt minska maskinens axiella dimensioner. _ Ian har alltså enligt föreliggande uppfinning ås- tadkommit en bärbar pneumatisk, vibrationsskyddad, med slagverkan arbetande maskin, som uppvisar minsta möj- liga vibrationer och har enkel konstruktion och minsta möjliga dimensioner, samtidigt som maskinens effekt är så hög som möjligt.

Kort beskrivning av ritningsfigurerna Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvis- ning till bifogade ritning, pa vilken fig. l visar ett delvis sektionerat längdsnitt genom den bärbara oneu- matiska, vibrationsskyddade, med slagverkan arbetande LO 15 20 25 35 453 167 »- _ Q ... maskinen enligt föreliggande uppfinning, fig. 2 visar ett snitt längs linjen II-II i fig. l och fig. 3 visar _ ett snitt längs linjen III-III i fig. l.

Föredragen utföringsform av uppfinningen Nedan beskrivas en föredragen utföringsform av mas- kinen enligt föreliggande uppfinning, som utgöres av ett ' bärbart pneumatiskt, vibrationsskyddat stampverktyg.

Uppfinningens ram begränsas emellertid icke till mas- kiner av detta slag.

Den bärbara, i fig. l visade penumatiska, vibra- tionsskyddade , med slagverman arbetande maskinen i form av ett stampverktyg innefattar en mantel l, ett hus 2 och en kolv 3. ~ _ Manteln l innefattar dels ett handtag 4 med en star- tanordning, som Kan vara av valfri känd typ och icke vi- sas i ritníngsfigurerna, och dels en cylindrisk, vid hand- taget 4 fastskruvad del 5, varpå en huv 6 är pàskruvad. mellan den cylindrisxa delen 5 och huven 6 är ett elas- tiskt element 7 av exempelvis gummi anordnat.

Huset 2 är anordnat inuti manteln 1 så, att det kan utföra en begränsad längsgående rörelse, varvid huset 2 och manteln l är anordnade att samverkan med varandra längs (över ) ytor 8 respektive 9. Huset 2 är uppbyggt av en ihålig cylinder 10, i vars övre del en hylsa ll är inpressad, under det att i cylinderns 10 undre del är en pacmbussning(packbcx) l2 infäst.

Kolven 3 är anordnad inuti huset 2 så, ett den även kan utföra en begränsad rörelse, och innefattar en med ett inre hålrum 14 försedd xolvstàng l3, vars ände upp- bär ett säoformat arbetsspetsparti l5. Kolvens 3 övre del är anordnad att uppbära en hylsa 16 och försedd med- ett tvärgående spår 17, som mynnar i hàlrummet 14 och vari en ventil 18 (fis. 1, a) är förfiytfibarc anordnad.

Utsidan hos kolvens 3 (fig. 1) övre del är försedd med längsgående, genom spåret l7 gående spår, vilka är an0rd_ nade att tillsammans med hylsan 16 bilda Kanaler 19 ocg ¿0_ 10 15 20 25 30 35 453 167 _ 7 _ ' Kanalerna 19 är förbundna med ett i huset 2 medelst kolven 3 utformat hålrum 21 för rörelse framåt (s.k. framåtgångsslagrum), som är avgränsat inuti cylindern 10 medelst hylsan ll och kolven 3. Kanalerna 20 är förbundna med ett återgångsslagrum 22,_som är utformat i cylindern 10 medelst kolven 3 och packboxen 12. gI ett i ritníngsfigurerna visat läge är kanalerna 20 tillslutna av ventilen 18. Ventilen 18 i kombination med spåret 17 och'kanalerna 19, 20 utgör luftfördel- ningsanordningen. Utloppsluft är avsedd att bortföras från rummen 21 och 22 genom i cylindern 10 upptagna hål 23, vilka mynnar i cylinderns 10 spår 24 (fig. l och 3), vilka står i förbindelse med atmosfären genom en ringformad spalt 25 (fig. l) mellan packboxen 12, den cylindriska delen 5, det elastiska elementet 7 ocn huven 6. _ Mellan handtaget 4 och den cylindriska delen 5 är medelst ett lock 26 infäst ett rör 27 med kalibrerad tvärsnittsyta med en genomgående längsgående kanal 28,, som är förbunden med en kanal 29 och vidare-genom start- anordningen- med en i ritningsfigurerna icke visad tryckluftkälla. Röret 27 är avtätat medelst sin ansats och en elastisk ring 30, varvid det är fört genom hyl- san ll och infört i kolven 3. Röret 27 är avtätat längs sin utsida 31 medelst hylsans ll och kolvens 3 ytor 32 respektive 33.

Den med slagverkan arbetande maskinen enligt före- liggande uppfinning utmärker sig av att manteln 1 ar försedd med ett förbindningsorgan, genom vilket den är rörelsemässigt förbunden med kolven 3 så, att kolven'3 och manteln l kan röra sig i förhållande till varandra.

Förbindningsorganet utgöres av röret 27, som är infäst i manteln 1 och är tätt infört i kolven 3, varvid fl°lY@fl 3 genom friktion samverkar med röret 27.

Ett halfflm 34, S0m är utformat mellan manteln l Och huset 2 i deras övre del, är kontinuerligt för- 10 15 20 25 30 35 453 167 _ 3 _ bundet med atmosfären genom i locket 26 och i handtaget 4 upptagna hàl 35 respektive 36.

Husets 2 rörelse i manteln l är upptill och nedtill begränsad av locket 26 och ett elastiskt anslag 37 av exempelvis gummi respektive av husets 2 ansats 38 och mantelns l elastiska anslag 7. Éolvens 3 rörelse i huset 2 är begränsad av hylsorna ll och.l2.

Den barbara, i fig. l visade pneumatiska, vibrations- skyddade, med slagverkan arbetande maskinen fungerar pà följande sätt. _ Utgàngsläget antages vara det i fig. l visade läget, vari återgàngsslagrummet 22 är förbundet med atmosfären genom utloppshàlen 23, spåren 24 och spalten 25. De i kolven 3 upptagna kanalerna 20, som'är avsedda att sätta atergångsslagrummet 22 i förbindelse med tryckluftkällan genom spåret l7, hàlrummet 14, rörets 27 kanal 28, hand- tagets 4 kanal 29 och startanordningen, är tillslutna _ av ventilen 18. Kolven 3 befinner sig i sitt övre ändläge i förhållande till huset 2, vilket svarar mot att mas- kinens framàtriktade rörelseslag (framàtgàngsslag) pà- börjas. Framàtgàngsslagrummet 21 är genom kanalerna l9, spåret 19, spåret 17, det i kolven 3 upptagna hálrummet 14, rörets 27 kanal 28, handtagets 4 kanal 29 och star- ' tanordningens förbundet med tryckluftkällan. Huset 2 intar ett visst mellanläge i förhållande till manteln l utan att_det elastiska anslaget 37 är i kontakt med locket 26 och utan att husets 2 ansats 38 är i kontakt med det andra elastiska anslaget 7.

När startanordningen startas, inmatas tryckluft fràn tryckluftkällan i kolvens 3 hàlrum 14 genom hand- tagets 4 kanal 29 och rörets 27 kanal 28. Under maskinens arbetsförlopp uppträder i halrummet l4 ett lufttryck, som i det närmaste är lika med lufttrycket i tryckluft- källan. Vid manteln l ar l detta fall pàlagd en praktiskt taget konstant, uppàtriktad kraft, som är lika med pro- dukten av lufttrycket i hàlrummet l47och tvärsnittsytan hos röret 27 med kalibrerad tvärsnittsyta (med inbegrepp 10 15 20 25 30 35 453 167 _ 9 ._ av tvärsnittsytan hos rörets 2? kanal 28). För att maskinen skall kunna vara bekväm att arbeta med bör denna kraft väljas så, att den är något större än man- telns l tyngdkraft. Kraftens önskade storlek bör väljas genom val av rörets 27 tvärsnittsyta, eftersom luft- trycket bestämmes av den aktuella typ av tryckluft- källa, som används, varför det är i huvudsak konstant.

Samma, dock motriktade kraft är pålagd vid kolven 3.

Genom àstadkommande av ovannämnda kraft kan man, i första band, utbalansera tyngdkraften hos manteln l med alla med denna förbundna delar, vilket gör maski- nen mer bekväm_att använda, och i andra hand, använda mantelns 1 tyngdkraft för utförande av nyttiga slag, vilket medverkar till att öka maskinens effekt.

Från hálrummet 14 införes tryckluft i framåtgàngs- slagrummet 21 genom spåret l? och kanalerna 19. Den från framåtgàngslagrummet 21 verksamma lufttrycikraften gör att nuset 2 och kolven 3 börjar röra sig uppåt ocn nedåt, varvid kolvens 3 rörelse gynnas av den på kolven 3 anbragta, från nålrummet 14 verksamma kraften.

Samtidigt som huset 2 och kolven 3 rör sig, till- slutes utloppsnålen 23 av nylsan 16, varför den i åter- gångsslagrummet 22 inneslutna luften börjar komprineras.

Under husets 2 ocn kolvens 3 fortsatta rörelse öppnar utloppsnålen 23, varigenom rummet 21 sättes i förbin- delse med êtmosfären genom nålen 23, spåren 24 och spalten 25. Luft börjar bortledas från rummet 21 till atmosfären, samtidigt som lufttrycket i rummet 21 bör- jar sjunka och blir praktiskttaget like med det atmosfä- riska. Huset 2 och kolven 3 fortsätter sin motriktade rörelse, varför lufttrycket i rummet 22 ökar. Under in- verkan av det högre, underifrån verksamma trycket oma ställes ventilen 18 till sitt övre läge, vari den till sluter kanalerna 19 och sätter kanalen :O och fö1jakt_ ligen ”mmm <2 seflwfl spåret 17 i förbindelse med :ryck luftkällan. Samtidigt som kolven 3 övervinner det 10 15 20 25 35 455 167 _. 10 _ underifrån vernsamma mottrycmet, slår kolvens 3 sko- formade arbetsspetsparti 15 mot det icke visade material, som skall komprimeras eller sammanpackas, varvid kolven 3 alltså utför nyttigt arbete. Därefter börjar kolven 3 under inverkan av det i rummet 22 uppträdande trycket röra sig uppåt, samtidigt som den övervinner det i hål- rummet 14 verxsamma trycket. Vid i det närmaste samma tidpunkt bromsas huset 2, som sedan börjar röra sig nedåt. - ' När huset 2 ocn kolven 3 rör sig nedåt respektive uppåt, tillslutes utloppsnàlen 23, varför den i framåt- gångsslagrummet 21 inneslutna luften börjar sammantryckas.

Under husets 2 och kolvens 3 fortsatta rörelse öppnar balen 23, vilket resulterar i att utloppsluft börjar bort- föras från àtergångsslagrummet 22; Under inverkan av det högre uppifrån nedåt verxsamma trycxet omställes ventilen 18 till sitt undre läge, vari rummet 21 sättes i förbindelse med trycxluftmällan genom aanalerna 19, spåret l7, hålrummet 14 och Kanalerna 28 och 29. Under inverxan av det ökande, i rummet 21 uppträdande trycxet bromsas huset 2 ocn kolven 3, varefter de börjar röra sig i motsatta riktningar, nämligen, att huset 2 börjar röra sig uppåt och rolven 3- nedåt. Därefter upprepas masxi- nens aroetsförlopp. _ Under maskinens arbetsförlopp(enda arbetscyxel) pá- verxas manteln 1 av följande krafter: a) mantelns l nedåtriktade tyngdkraft, tant; b) uppåtriktad kraft, som från bàlrummet 14, via röret 2? är anbragt på manteln l. På grund av att luft- trycxet i bàlrummet l4 är praktisxt taget xonstant är denna kraft även xonstant. som är Kons- Till följd av att den sistnämnda kraften är motrixtad mot mantelns l tyngdkraft, rompenserar dessa krafter i hu- vudsak varandra, varför de praktisxt taget icke föror- samar vibrationer nos manteln 1, lO _15 20 25 30 453 167 _ 11 _ c) Friktionskraft med variabel storlek och rixt- ning, som alstras genom att huset 2 bringas att röra sig framåt och baxåt längs mantelns l insida 8 och att husets 2 insida 32 rör sig framåt och baxåt längs rörets 27 utsida 31. n) rriktlnnekrert nen variabel storlek een riktning, _som förorsakas av att kolvens 3 yta 33 rör sig framåt een bakåt länge rörete 27 yta 31.

På grund av att huset 2 och kolven 3 huvudsarligen rör sig i motfas med varandra, är dessa friktionskraf- ter praktiskt taget motriktade (är i motfas med va- randra). Dessa friktionskrafter är praktiskt taget lika med varandra, eftersom den avsevärt större kontaktytan för huset 2 med manteln l jämfört med kontaktytan för nolven 3 med röret 27 kompenseras av xolvens 3 avsevärt högre rörelsehastignet i förhållande till manteln l jämför: med nusefs 2 rörelseneeuignet l förhållande till manteln l, eftersom deras tyngdkrafter (vikter) avsevärt skiljer sig från varandra.

Dessa frixtionskrafter kompenserar av dessa skäl praxtiskt taget varandra, varför manteln 1, som ope- ratören under maskinens arbetsförlopp ar i Kontant med, praktisnt taget icke undergår vibrationer. Avsaxnad av den vibration, som skall överföras till operatören, bidrar till att öka hans arbetsproduxtivitet och att eliminera yrkessjuxdomar.

Under maskinens aröetsförlopp inverxar närvaron av hålrummet 34 icke alls på maskinens driftparamet- rar, bl.a. på mantelns l vibrationer, eftersom hålrum- net 34 gennn nålen 35 een 36 är xnntlnnerllgt fanbnnnet med atmosfären ocn trycnet i hàlrummet 34 är praktisgt taget lika-med det atmosfärisxa.

Under masxinens stationära driftförhållanden svän- ger huset 2 - samtidigt som det rör'sig framåt ocn baråt - i närheten av en bestämd centrumpunkt utan att locxets 26 elastisxa anslag 37 och ansatsen 3o bringas i 10 15 20 453 167 _12 _. kontakt med det elastiska anslaget 7. slumpvis uppträdande saznmanstötningar mellan ovan- nämnda element samt alstrande av mantelns l vibrationer kan lätt elimineras genom förskjutning av manteln 1 i riktning uppåt eller nedat.

Industriell användbarhet Uppfinningen kan företrädesvis användas i stampverk- tyg, vilka är användbara inom gjuteriteknik för kompri- mering av-formsandblandningar och vilkas kolv är konti- nuerligt medelst kolvstàngen förbunden med en slagsko.

Härvid är kolvstàngen ihålig, under det att det med manteln förbundna röret med kalibrerad tvärsnittsyta är infört i röret. En dylik konstruktiv utformning bid- rar till att minska vibrationen och avsevärt minska stampverktygets längd. _ _ Dessutom kan maskinen enligt föreliggande uppfin- ning användas inom byggnadsteknik vid sammanpackning av mark samt inom andra industrigrenar, där partikelformiga (bulkformiga) medier maste komprimeras medelst barbara maskiner. w IG'

Claims (3)

15 20 25 30 35 453 167 _ 13 _ P A T E N T K'R A V

1. Bärbar pneumatísk, vibrationsskyddad, med slag- verkan arbetande maskin innefattande dels en mantel (1), dels ett ihàligt/ manteln (1) axiellt förf1ytthart,anord- 'nat hus (2), dels en i husets (2) halrum förflyttbart anordnad kolv (3) och dels organ för fördelning och inmatning av ett strömmande tryckmedium i husets (2) hàlrum i och för att bringa kolven (3) och huset (2) att röra sig framåt och bakat huvudsakligen i motfas med varandra och härvid bringa kolven (3) att utföra nyttiga slag, vilka organ innefattar ett rör (27) med kalibrerad tvärsnittsyta, som är infäst i manteln (1) och avsett att upptaga det strömmande mediets konstanta _ tryck i och för kompensation av mantelns_(l) tyngdkraft, K ä n n e t e c k n a d av att manteln (1) är för- sedd ned ett förbindningsorgan, medelst vilxet den är rörelsenässigt förbunden med kolven (3) så, att man- teln (1) och kolven (3) kan röra sig i förhållande till varandra, varvid förbindningsorganet och kolven (3) är anordnade att genom friktion samverka med varandra.

2. Maskin enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d av att kolven (3) är försedd med ett halrum och av att förbindningsorganet utgöres av ett làngsträckt rör (27) med kalibrerad tvärsnittsyta, som är avtätat infört i kolvens (3) hàlrum.

3. iaskin enligt patentkravet 2, vari kolven (3) är försedd med en kolvstànä (13), som är förd genom huset (2) och vars ände är anordnad att uppbära en sko (15) för komprimering av bulkformiga medier, k ä n n e - t e c k n a d av att kolvstàngen (13) är ihalíg och kolvens (3) hàlrum är förbundet med kolvstangens (13) hàlrum (14), under det att_röret (27) med kalibrerad' tvarsnittsyta är utformat sa, att det är fört genom :wivens (3) nairum och företa (27) ände är infört i hàlrummet (14) i kolvstången (13).