SE501277C2 - Slagverk - Google Patents

Description

501 277 överhettning riskeras härvid, särskilt vid slagverk byggda för högre effekt.

Uppfinningen har till ändamål att skapa slagverk av inledningsvis nämnt slag som kan tillämpas vid kraftigare maskiner och vid vilka samarbetet mellan drivkolven och slag- kolven effektiviseras genom förbättrade tätningsförhållanden för drivkolven, eliminering av vändspårbildningen och minsk- ning av förslitning vid drift. Dessa mål uppnås genom de i de efterföljande patentkraven angivna kännetecknen.

Uppfinningen beskrives närmare med hänvisning till bi- fogade ritningar. I denna visar Fig. 1 en partiell ländsek- tion genom ett slagverktyg vid vilket slagverket enligt upp- finningen tillämpas. Fig. 2 är en förstorad partiell sektion av slagverket i Fig. 1. Fig. 3 är en förstorad längdsektion av drivkolven och dess tätningsring i Fig. 2.

Slagverket innefattar i ett handhållet maskinhus 10 en cylinder 11, i vilken en slagkolv 15 är glidbart styrd och avtätad med hjälp av en kolvhuvudet 14 omgivande kolvring 16.

Kolvskaftet 13 är glidbart och tätande fört genom cylinderns 11 bottenparti 12 och avger slag mot nacken 17 på ett verktyg 20, exempelvis ett spett, som med en krage 21 stöder axiellt mot en verktygshylsa 19 och är glidbart styrd i denna. Verk- tygshylsan 19 är i sin tur axiellt glidbart styrd i maskinhu- sets 10 framände 18, hindras vid spettning att rotera genom att den med en planyta glidbart anligger mot en avplanad tvärpinne 38, och anligger i arbetsläge mot en distansring 27. En rekylfjäder 23 är inspänd mellan bottendelen 12 och ringen 27, som hålls pressad mot ett anslag 28 i det inre av framänden 18. Rekylfjäderns 23 är en så förspänd skruvfjäder att den balanserar maskinens vikt när denna står på verktyget 20 i det i Fig. 2 visade läget. När maskinen lyfts sjunker verktygshylsan 19 ned till overksamt läge mot en anslagsyta 29 i det inre av framänden 18, medan verktyget rörelse nedåt fortsätter och stoppas upp av att kragen 21 hejdas av verk- tygsspärren 57. Samtidigt intar slagkolven 15 ett inaktivt läge längst fram i cylindern ll.

Maskinhuset 10 innefattar vidare en i Fig. 1 icke visad motor. Motorn driver en axel 32 och ett kugghjul 33 på denna, som utväxlat roterar en i maskinhusets 10 överdel lagrad 501 277 vevaxel 34. Dennas vevtapp 35 uppbärs av cirkulära ändstycken 36,37, varav det ena är utbildat som ett kugghjul 36 som drivs av kugghjulet 33. En drivkolv 40 är glidbart styrd i cylindern 11 och likt en kompressorkolv avtätad mot denna med en kolvring 41. En kolvtapp 42 i drivkolven 40 är med en vev- stake 43 ledbart kopplad till vevtappen 35.

I syfte att effektivt centrera drivkolven 40 och för- bättra dess tätning mot och värmeavledning till cylindern 11, är kolvringen 41 utförd som en odelad på utsidan slipad stål- ring med tätande glidbar passning mot cylinderväggen utan att fjädra mot denna och med en temperaturutvidgningskoefficient väsentligen lika cylinderns 11. Kolvringen 41 insätts i ett periferiellt ringspår 68 intill drivkolvens 40 frontyta 70, och eftersom ringen är odelad, är frontytans periferikant 71 så avrundad och anpassad till ringinnerdiametern, att ringen genom att ställas snett utan periferiell töjning kan krängas in i ringspâret 68. Stålringens 41 insida är urgröpt och ri- der på en av temperaturbeständigt gummi (vitongumi) utförd 0-ring 69, som elastiskt fyller ut och tätar spalten mellan ringen och spårets 68 botten samt centrerar drivkolven 40.

Slagverkets slagkolv 15 har ett periferiellt ringspår 72, som vid ett utförande uppbär en odelad kolvring 16 av slithärdig plast såsom glasfiberarmerad PTF (po1ytetrafluor- eten) vilken glidbart tätar mot cylinderns ll vägg framför drivkolven 40. Kolvringen 16 är avtätad mot slagkolvhuvudet 14 genom en spalttätande och centrerande 0-ring 67 företrä- desvis av vitongummi. Ringen 16 kränges efter radiell elas- tisk töjning över 0-ringen 67 in i spåret 72.

Som alternativutförande med fördelar i avseende på vär- mebeständighet, minskat slitage och bättre tätning kan, efter motsvarande anpassning av kolvkanten och ringspårets 72 pla- cering, en odelad slipad stålring av samma typ som vid driv- kolven 40 komma till användning. Stålringen sätts lämpligen i kolvspåret med väsentligen glappfri axiell passning.

Som ytterligare alternativ kan kolvhuvudet 14 vara glidbart och tätande inkolvat i cylindern 11, varvid kolv- ringeniß. och spåret 72 utelämnas.

Maskinens 10 inre är på lämpligt sätt satt i dammhind- rande förbindelse med ytterluften. Mellan drivkolven 40 och 4 säåšlolgäåztdet 14 bildar cylindern ll ett arbetrum 44, i vilket gasen i form av en gaskudde resp. genom undertryck överför drivkolvens 40 via motorn och vevmekanismen erhållna fram- och återgående rörelse till slagkolven 15. Cylinderns arbetsrum 44 erhåller kontakt med maskinens inre via i cylin- derväggen anordnade primäröppningar 45 sekundäröppningar 46 och minst en styröppning 53 mellan drivkolvens 40 nedre död- punkt och primäröppningarna 45. Såsom framgår av-Fig. 1, står slagkolvkolvhuvudets 14 tätande parti, d.v.s. kolvringen 16 i tomgångsläget i ett mellanläge mellan primäröppningarna 45 och sekundäröppningarna 46. öppningarnas 53,45 samanlagda ventilerande area och primäröppningarnas 45 avstånd till kolvringen 16 är så avvägda i det visade utföringsexemplet, att slagkolven 15 i tomgångsläget står stilla i viloläge utan att avge slag under det den överliggande gasvolymen fritt ventileras genom cylinderöppningarna 45,53 under drivkolvens 40 arbete oavsett dess drivfrekvens, d.v.s. mo- torvarvtalet.

Arbetet kan inledas med att operatören, med motorn igång eller före start, riktar den hanhagsförsedda maskinen med verktyget 20 mot arbetsytan så att maskinhuset 10 glider framåt och rekylfjäderns 23 distansring 27 lägger sig mot verktygshylsan 19, Fig. 1. Operatören ställer in lämpligt motorvarv och lägger matningskraft på maskinen. Rekylfjädern 23, vars förspänning i Fig. 1 balanserar maskinvikten, kom- primeras som följd, slagkolvhuvudet rör sig ett stycke i riktning mot primäröppningarna 45, ventilationsbetingelserna i arbetsrumet 44 ändras så att undertryck uppkommer och slagkolven 15 sugs till att börja med upp då drivkolven 40 går tillbaka. Sugverkan gör samtidigt att en kompletterande gasmängd fylls på i arbetsrummet 44 genom styröppningen 53 så att en gaskudde med lämpligt övertryck vid drivkolvens 40 nedåtgång därpå kan accelerera slagkolven 15 till anslag mot verktygsnacken 17. Styröppningen 53 är så kalibrerad och placerad relativt drivkolvens 40 nedre dödpunkt och relativt primäröppningarna 45, att strömningen av gas in och ut genom styröppningen 53 i takt med drivkolvens rörelser i arbetsrum- met vidmakthåller rätt växling mellan nivåerna av övertryck och undertryck i arbetsrumet 44 för att säkerställa korrekt 5-01 277 repetitiv slagavgivning. Styröppningarnas 53 antal och/eller storlek är bestämmande för slagstyrkan. Slagkolvens 15 rekyl bidrar vid normalt arbete till återgångsrörelsen från verkty- get 20.

Sekundäröppningarna 46 ventilerar och tryckutjämnar utrymmet under slagkolvhuvudet 14 så att slagkolven 15 obe- hindrat kan röra sig när den avger slag. Nedanför sekundär- öppningarna 46 är en bromskammare 47 utbildad i cylindern 11.

Bromskammaren 47 fångar pneumatiskt upp slagkolven 15 vid tomslag framåt då verktyget 20 är utskjutet eller borttaget.

Slagkolven 15 intar därefter inaktivt läge i bromskammaren 47.

Genom att lyfta maskinen 10 när slagverket är i gång ett stycke från verktyget sjunker nacken 17 relativt slagkol- ven 15, slagkolven 15 gör ett tomslag och fångas i kammaren 47, arbetsrummet 44 erhåller gas i överskott och slagavgiv- ningen upphör. När maskinen åter balanserar på verktyget 20 och slagkolven 15 återtar läget i Fig. 1, fortsätter slag- stilleståndet trots att drivkolven 40 arbetar till dess att matningskraft ånyo påläggs.

Drivkolvens 40 metalliska kolvring 41 är noga inslipad till rätt tolerans för att täta relativt cylindern 11. Som resultat minskar luftläckningen förbi kolven markant relativt tidigare lösningar och det beskrivna slagverkets trycknivåbe- roende kraftöverföring via arbetsrummets 44 gaskudde opererar härigenom säkrare och är lättare att konstruktivt beräkna.

Till detta bidrar även slagkolvens 15 förbättrade tätningsal- ternativ även i väsentlig grad. I arbete kan man konstatera att stålringen 41 har en glättande inverkan på den bestrukna cylinderytan så att friktionen i slagverket minskar och driv- effekten och slagkolvens effekt därmed ökar. Den förbättrade kolvcentreringen antas tillsammans med kolvringförbättringar- na ha, resulterat i att vändspårbildningen undertrycks.

Uppfinningen är ej begränsad till den beskrivna slag- verkslösningen utan är med fördel tillämplig även vid andra slagverk av ovan i beskrivningsinledningen nämnd typ.

Claims (6)

501 277 PATENTKRAV

1. Slagverk innefattande ett maskinhus (10) med en cylinder (11) i vilken en fram- och återgående drivkolv (40) via en gaskudde i ett arbetsrum (44) repetitivt driver en slagkolv (15) till anslag mot resp. till återgång från nacken (17) av ett av maskinhuset uppburet verktyg (20), k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v , att slagverkets drivkolv (40) i ett periferiellt ringspår (68) intill sin frontyta (70) upp- bär en odelad stålring (41) med en temperaturutvidgningsko- efficient väsentligen lika cylinderns (11), varvid kolvrin- gen (41) är bearbetad för glidbar tätande passning mot cylin- derns (11) vägg utan att fjädra mot denna och är avtätad mot drivkolven (40) genom en spalten mellan ringens och ringspår- bottnen elastiskt utfyllande tätningsring (69) av temperatur- beständigt gummi.

2. Slagverk enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r - a v , att stålringens (41) insida är urgröpt och rider på den som 0-ring utförda gummiringen (69).

3. Slagverk enligt krav 1 eller 2 , k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v , att drivkolvens (40) frontyta (70) fram- för ringspåret (68) har så rundad och diametereranpassad yt- terkant (71) att stålringen (41) i snedläge är krängbar in i ringspåret (68).

4. Slagverk enligt något av kraven 1 till 3, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v , att slagverkets slagkolv (15) i ett periferiellt ringspår (72) intill en gavelyta likaså upp- bär en odelad stålring (16) med en temperaturutvidgningsko- efficient väsentligen lika cylinderns (ll), varvid kolvrin- gen(l6) är bearbetad för glidbar tätande passning mot cylin- derns (11) vägg utan att fjädra mot denna och är avtätad mot slagkolven (15) genom en spalten mellan ringens och ringspår- bottnen elastiskt utfyllande tätningsring (67) av temperatur- beständigt gummi, varjämte slagkolvens (15) gavelyta intill ringspåret (72) ges så rundad och diametereranpassad ytter- kant att kolvringen (16) i snedläge är krängbar in i ringspå- ret (72). ? 501 277

5. Slagverk enligt något av kraven 1 till 3, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v , att slagverkets slagkolv (15) likaså har ett periferiellt ringspår (72) som uppbär en ode- lad kolvring (41) av företrädesvis glasfiberarmerad PTF (poly- tetrafluoreten) plast, vilken glidbart tätar mot cylinderns (11) vägg framför drivkolven (40), är avtätad mot slagkolven (15) genom en spalttätande O-ring och genom radiell utvidg- ning är krängbar in i slagkolvens ringspår (72).

6. Slagverk enligt något av kraven 1 till 3, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v , att slagverkets slagkolv (15) saknar kolvringar och är tätande och glidbart inkolvad i cy- lindern (11).