NO321589B1 - Slaganordning - Google Patents
Slaganordning Download PDFInfo
- Publication number
- NO321589B1 NO321589B1 NO20044978A NO20044978A NO321589B1 NO 321589 B1 NO321589 B1 NO 321589B1 NO 20044978 A NO20044978 A NO 20044978A NO 20044978 A NO20044978 A NO 20044978A NO 321589 B1 NO321589 B1 NO 321589B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- energy storage
- pressure
- impact device
- pressure fluid
- tool
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 73
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 33
- 239000011232 storage material Substances 0.000 claims description 18
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 7
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 3
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 claims 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/04—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously of the hammer piston type, i.e. in which the tool bit or anvil is hit by an impulse member
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/06—Means for driving the impulse member
- B25D9/12—Means for driving the impulse member comprising a built-in liquid motor, i.e. the tool being driven by hydraulic pressure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
En slaganordning for en fjellboremaskin eller lignende, som innbefatter midler for å tilveiebringe et anslag, det vil si en spenningspuls, til et verktøy tilkoblet slaganordningen. Midlene for å tilveiebringe spenningspulsen inkluderer et spenningselement (4) av væske, som er understøttet på et legeme (2) hos slaganordningen og midler for å utsette spenningselementet for trykk og tilsvarende for brå frigjøring av spenningselementet (4), hvorved spenningsenergi blir frigitt som en spenningspuls til verktøyet i direkte eller indirekte kontakt med spenningselementet.
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en slaganordning med midler for tilveiebringelse av en spenningspuls i et verktøy tilkoblet slaganordningen, hvor midlene for tilveiebringelse av en spenningspuls inkluderer et energilagringsrom i slaganordningens legeme, hvilket energilagringsrom er begrenset av slaganordningens legeme og hvilket energilagringsrom er fylt med et elastisk og reversibelt komprimerbart energilagrende materiale, og midler for å bringe det energilagrende materialet til en spenningstilstand ved å øke dets trykk.
I tidligere kjente slaganordninger blir et anslag tilveiebragt ved bruk av et frem-og-tilbakegående slagstempel, hvis bevegelse typisk blir generert hydraulisk eller pneumatisk, og i visse tilfeller elektrisk eller ved hjelp av en forbrenningsmotor. En spenningspuls blir tilveiebragt i verktøyet, slik som en borestang, når slagstempelet treffer anslagsoverflaten til en skaftadapter eller et verktøy.
De tidligere kjente slaganordninger har den ulempe at den frem-og-tilbakegående bevegelsen av slagstempelet genererer dynamiske akselerasjonskrefter som gjør styringen av apparaturen vanskelig. Når slagstempelet akselererer i slagretningen vil samtidig legemet til slaganordningen søke å bevege seg i den motsatte retning for å hindre presskraften til en borkrone eller en verktøytupp i forhold til materialet som skal behandles. For å bibeholde presskraften til borekronen eller verktøyet tilstrekkelig mot materialet som skal behandles, er det nødvendig å skyve slaganordningen med tilstrekkelig kraft mot materialet. Dette introduserer i sin tur det problemet at den ekstra kraften må bli tatt i betraktning både i understøttelseskonstruksjonene til slaganordningen og ellers, som gjør at størrelsen og massen til apparaturen, så vel som tilvirkningskostnadene, vil øke. Treghet forårsaket av massen til slagstempelet begrenser frekvensen til den frem-og-tilbakegående bevegelsen av slagstempelet, og således anslagsfrekvensen, som i stedet burde være vesentlig øket fra det nåværende nivået for å oppnå et mer effektivt resultat. Resultatet av de nåværende løsninger er imidlertid en vesentlig forringelse av operasjonseffekti vi teten, og derfor ikke mulig i praksis.
Det er et formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en slaganordning, fortrinnsvis for en fjellboremaskin eller lignende, i hvilke negative effekter av slaginduserte dynamiske krefter er mindre enn i de kjente løsninger og med hvilke det vil være enklere å øke anslagsfrekvensen enn i dag. Slaganordningen i henhold til oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den innbefatter et separat overføringselernentet som er bevegelig anordnet i den aksielle retningen av verktøyet i forhold til slaganordninges legeme og som begrenser energilagirngsrommet, idet overføringselementet er, når energilagringsmaterialet er i den ønskede spenningstilstanden, i en i det vesentlige forhåndsbestemt posisjon i forhold til slaganordningens legeme, hvorifra det kan bevege seg i forhold til slaganordningens legeme mot verktøyet og der det er i direkte eller indirekte kontakt med verktøyet, og på tilsvarende vis midler for å frigjøre overføringselementet til å brått bevege seg mot verktøyet, slik at energien lagret i energilagringsmaterialet avgis via overføringselementet til verktøyet i kontakt med dette som en spenningspuls.
Grunnideen med oppfinnelsen er at energi som kan lagres i et elastisk og reversibelt komprimerbart materiale, som blir komprimert og hvis kompressibilitet er relativt liten, slik som fluid, gummi, elastomer, etc, blir benyttet for å tilveiebringe et anslag. Energien blir overført til verktøyet ved brå frigjøring av det komprimerte materialet fra spenningstilstanden, hvorved materialet søker å gjenvinne sitt hvilevolum og ved hjelp av den lagrede spenningsenergien leverer den et anslag, det vil si en spenningspuls, til verktøyet.
Oppfinnelsen har den fordel at den impulslignende anslagsbevegelsen tilveiebragt på denne måten ikke krever frem-og-tilbakegående slagstempel, og derfor blir store masser ikke beveget til og fra i slagretningen, og de dynamiske krefter forblir lave sammenlignet med de dynamiske krefter for tunge frem-og-tilbakegående slagstempler i de tidligere kjente løsninger. Videre muliggjør den foreliggende konstruksjonen en øket anslagsfrekvens uten vesentlig forringelse av operasjonseffektiviteten.
I det etterfølgende vil oppfinnelsen bli beskrevet mer detaljert i forbindelse med de vedlagte tegninger, hvor: Figur 1 skjematisk viser et operasjonsprinsipp for en slaganordning i henhold til oppfinnelsen;
figur 2 skjematisk viser en utførelsesform av slaganordningen i henhold til oppfinnelsen;
figur 3 skjematisk viser en andre utførelsesform av slaganordningen i henhold til oppfinnelsen;
figur 4 skjematisk viser en tredje utførelsesform av slaganordningen i henhold til oppfinnelsen;
figur 5 skjematisk viser en fjærutførelsesform av slaganordningen i henhold til oppfinnelsen;
figur 6 skjematisk viser en femte utførelsesform av slaganordningen i henhold til oppfinnelsen;
figur 7 skjematisk viser en sjette utførelsesform av slaganordningen i henhold til oppfinnelsen; og
figur 8 skjematisk viser en syvende utførelsesform av slaganordningen i henhold til oppfinnelsen.
Figur 1 viser skjematisk et operasjonsprinsipp for en slaganordning i henhold til oppfinnelsen. I figuren indikerer en stiplet linje en slaganordning 1 og dens legeme 2, i en ende av hvilken det er montert et verktøy 3 som er bevegelig i sin lengderetning i forhold til slaganordningen 1. Inne i legemet 2 er det et energilagrende rom 4 som er fylt med elastisk og reversibelt komprimerbart energilagrende materiale 4a. Det energilagrende rommet 4 er delvis avgrenset av et overføringselement 5 mellom det energilagrende materialet 4a og verktøyet 3, hvilket element kan bevege seg i den aksielle retningen av verktøyet 3 i forhold til legemet 2. Fluid, som som eksempel utgjør det energilagrende materialet 4a, blir komprimert med en slik kraft at dets volum, det vil si i dette tilfellet dets aksielle lengde i retning av verktøyet 3, endres sammenlignet med lengden i hviletilstand. Tilsvarende endres fluidtrykket, det vil si stiger, proporsjonalt med kompresjonen. Naturligvis, for å generere spenning i det energilagrende materialet, kreves det at energi tilveiebringes for å påvirke det energilagrende materialet 4a på ulike måter, for eksempel hydraulisk, av hvilke det er praktiske eksempler i figuren 2 og 3.
Når det energilagrende materialet blir belastet, for eksempel komprimert som i figuren, blir slaganordningen 1 skjøvet fremover slik at enden av verktøyet 3 blir bestemt presset mot overføringselementet 5 enten direkte eller gjennom en separat overføringsdel, slik som en skaftadapter eller lignende. Ved å brått frigjøre spenningstilstanden for materialet blir en spenningsbølge tilveiebragt, som sprer seg i retning av pilen a, i en borestang eller annet verktøy og som leverer et anslag når den fremre enden av verktøyet treffer materialet som skal behandles, på samme måte som i de tidligere kjente slaganordninger.
Lengden og intensiteten til spenningsbølgen som forplanter seg er proporsjonal med volumet og spenningstilstanden til det energilagrende materialet så vel som de fysiske egenskaper til verktøyet og det energilagrende materialet. Figur 2 viser skjematisk en utførelsesform av en slaganordning i henhold til oppfinnelsen. I denne utførelsesformen tjener et transmisjonsstempel som et overføringselement S mellom det energilagrende materialet 4a og verktøyet 3. Mellom transmisjonsstempelet 5' og legemet 2 er en separat arbeidssylinder 6, i hvilken trykk-medium kan bli matet for å generere spenning. Trykkfluidet blir matet fra en trykkfluidpumpe 7 via en kanal 9 til arbeidssylinderen 6 styrt av en ventil 8 for å generere spenning. Trykket til trykkfluidet skyver således transmisjonsstempelet 5' til venstre som indikert i fig. 2, hvorved fluidet som utgjør det energilagrende materialet 4a blir komprimert i den aksielle retningen av verktøyet 3 og dets trykk stiger. Når forspenningen har nådd et ønsket nivå, blir ventilen 8 endret slik at trykkfluidet kan bli avgitt fra arbeidssylinderen 6 til en trykkfluidbeholder 10 og fluidtrykket i det komprimerte energilagrende materialet 4a søker å forflytte transmisjonsstempelet mot verktøyet 3. Fordi laganordningen 1 blir skjøvet på en i seg selv kjent måte ved hjelp av en matekraft F mot verktøyet 3, og verkøyet 3 blir skjøvet igjennom det energilagrende materialet via transmisjonsstempelet mot materialet som skal brytes, ikke vist, blir en spenningspuls generert i verktøyet 3 og denne spenningspulsen forplanter seg gjennom verktøyet 3 til materialet som skal brytes og får materialet til å brytes. I utførelsesformen vist i fig. 2 har overflaten av transmisjonsstempelet 5<*> som vender mot arbeidssylinderen 6 et større tverrsnitt enn overflaten som vender mot det energilagrende materialet 4a. Imidlertid er dette på ingen måte begrensende i denne utførelsesformen, men overflatene kan ha samme størrelse, ha de samme proporsjonene som i fig. 2 eller omvendt. Videre foreslår ikke figur 2 noen spesielle, i seg selv kjente tettinger med hensyn til transmisjonsstempelet og arbeidssylinderen eller veggene til det energilagrende rommet 4 som inneholder det energilagrende materialet 4a, fordi tettingene generelt er kjent i seg selv og innlysende for en fagperson innen området, og de er ikke relevante for den faktiske oppfinnelsen. En hvilken som helst egnet konstruksjon som er kjent i seg selv kan bli benyttet som tettingsløsninger. Figur 3 viser en andre utførelsesform av slaganordningen i henhold til oppfinnelsen. I denne utførelsesformen blir spenningen av det energilagrende materialet implementert med et todelt transmisjonsstempel. I denne utførelsesformen innbefatter transmisjonsstempelet 5" en separat arbeidsflens Sa, som i en ende lukker det energilagrende rommet 4 som inneholder fluidet som tjener som det energilagrende materialet 4a. Tilsvarende strekker transmisjonsstempelet 5" seg utenfor det energilagrende rommet 4, i enden motsatt av verktøyet 3, og inn i et separat arbeidssylinderrom 6, hvor det er et separat hjelpestempel 5b tilknyttet transmisjonsstempelet 5". I denne utførelsesformen blir transmisjonsstempelet skjøvet ved å mate trykkfluid i arbeidssylinderen 6 ved hjelp av hjelpestempelet Sb, slik at fluidet som virker som det energilagrende materialet 4a blir komprimert. Samtidig blir en del av energien også lagret i transmisjonsstempelet 5" som strekkspenning. Ellers tilsvarer operasjonen av denne løsningen den i fig. 2.
Fig. 4 viser skjematisk en tredje utførelsesform i henhold til oppfinnelsen. Den foreslår en konstruksjon ved hjelp av hvilken størrelsesordenen til en spenninspuls kan bli øket uten at trykkfluidpumpen 7 må tilveiebringe spesielt høyt trykk i trykkfluidet. Denne utførelsesformen innbefatter et eller flere separate trykkintensiveringsstempler 11 som kommuniserer med arbeidssylinderen 6. I tilfellet vist i fig. 4 er intensiveringsstempelet i sin hvileposisjon. Trykksatt fluid kan da bli matet inn i arbeidssylinderen 6 på den tidligere beskrevne måten. Når trykket i trykkfluidet er tilstrekkelig i arbeidssylinderen 6 blir trykkfluidmatingen stoppet via en ventil 12, og samtidig blir trykkfluidmatingen ledet via en kanal 13 til trykkintensiveirngsstempelet 11. Ved å mate trykkfluidet blir trykkintensiveringsstempelet 11 skjøvet mot sylinderrommet til arbeidssylinderen 6, hvorved trykket i arbeidssylinderen 6 ytterligere stiger og hvor følgelig volumet til fluidet som virker som det energilagrende materialet 4a ytterligere reduseres og trykket stiger tilsvarende. Etter å ha skjøvet trykkintensiveirngsstempelet 11 til et ønsket punkt, blir trykkfluidstrømmen brått frigjort fra arbeidssylinderen 6 og fra bak trykkintensiveirngsstempelet 11, slik at en spenningspuls blir generert i verktøyet på den tidligere beskrevne måte.
Som vist i fig. 4 er det mulig å skyve trykkintensiveirngsstempelet ved hjelp av en separat styringsventil 12 som benytter trykket til trykkfluidpumpen 7. I det tilfellet når ventilen 12 blir svitsjet nedover fra posisjonen vist i fig. 4 blir trykkfluidkanalen 9 som fører til arbeidssylinderen 6 lukket og trykkfluidet strømmer til trykkintensiveringsstempelet 11. Tilsvarende, når ventilen 8 blir svitsjet oppover fra posisjonen vist i fig. 4 og ventilen 12 blir returnert til posisjonen i figuren, kan trykkfluidet bli avgitt både fra arbeidssylinderen 6 og fra bak trykkintensiveirngsstempelet 12, slik at en spenningspuls blir generert.
Figur 5 viser skjematisk en fjerde utførelsesform av oppfinnelsen. I denne utførelsesformen blir trykket til trykkfluidet i arbeidssylinderen benyttet for å øke spenningspulsen som skal tilveiebringes i verktøyet. I denne utførelsesformen, i begynnelsen av en arbeidsfase, beveger transmisjonsstempelet 5' seg mot skuldere 13 til venstre i figuren, og trykkfluidet fra pumpen 7 blir matet inn i arbeidssylinderen 6 og trykkfluid vil bli avgitt fra det energilagende rommet 4 og inn i trykkfluidbeholderen
10. Deretter blir ventilen 8 svitsjet nedover i figuren til sin midterste posisjon, hvorved kanalen 9 som fører til arbeidssylinderen 6 blir stengt og et lukket trykkfluidrom blir dannet. Samtidig blir trykkfluid matet fra pumpen 7 og inn i energilagringsrommet 4, og trykkfluidet deri komprimert til å ha et mindre volum enn opprinnelig ved hjelp av virkningen av det inntrengende trykkfluidet, og trykket i rommet 4 stiger. På grunn av at trykkoverflaten til transmisjonsstempelet 5 er større på siden av det energilagrende rom 4 enn på siden av arbeidssylinderen 6 stiger trykket t arbeidssylinderen høyere enn trykket fra pumpen 7 omvendt proporsjonalt med trykkoverflatene. Etter mating av en tilstrekkelig mengde med trykksatt fluid som virker som det energilagrende materialet 4a fra pumpen 7 og inn i det energilagrende rom 4 blir ventilen svitsjet ytterligere nedover til sin tredje posisjon, i hvilken trykkfluidtilførselen fra pumpen 7 blir blokkert og det svært trykksatte trykkfluidet kan strømme fra arbeidssylinderen 6 og inn i det energilagrende rommet 4 inntil trykkene er like. Ettersom dette blir gjort brått, søker transmisjonsstempelet 5' å bevege seg i retning av verktøyet 3 og genererer således en spenningspuls i verktøyet 3 på den tidligere beskrevne måte. Figur 6 viser en femte utførelsesform av slaganordningen i henhold til oppfinnelsen. I denne utførelsesformen skiller det et energilagrende rom seg formmessig fra de tidligere utførelsesformer. Det energilagrende rom 4 er begrenset av en separat membran 4b, som fører til et lukket energilagrende rom 4. På den andre siden av membranen 4b er det en separat overføringsdel 5"' som virker som overføringselementet og er i direkte eller indirekte kontakt med verktøyet 3. Videre er det et trykkfluidrom 6' på siden av membranen 4b som vender mot verktøyet 3. Når trykkfluid blir matet inn i trykkfluidrommet 6', og tilsvarende, når trykk blir frigjort fra trykkfluidrommet, blir en spenningspuls generert i verktøyet på den tidligere beskrevne måten. Figur 7 viser skjematisk en sjette utførelsesform av slaganordningen i henhold til oppfinnelsen. Denne utførelsesformen tilsvarer løsningen i fig. 5 i alle andre henseender enn at det energilagrende rommet er tilveiebragt med et separat volum-justeringsstempel 16, som i dette tilfellet, som et eksempel, justerer lengden av det energilagrende rom med et konstant tverrsnitt. Stempelposisjonen kan bli endret ved hjelp av justeringsmidler, slik som en mekanisk skrue, som er skjematisk vist ved hjelp av en skrue 17. Når skruen blir dreid i begge retninger som vist med pilen B, beveger justeringsstempelet 16 seg i det energilagrede rom 4 slik at volumet i rommet 4 reduseres eller økes avhengig av dreieretningen til skruen 17. I stedet for skruen 17 er det mulig å benytte en hvilken som helst annen løsning som i seg selv er tidligere kjent for forflytting av justeringsstempelet 16 og således for justering av volumet til det
energilagrende rom 4. Endringen i volumet kan bli benyttet for styring av egenskapene, slik som amplitude og lengde, for spenningsbelastningen.
Figur 8 viser en syvende utførelsesform av slaganordningen i henhold til oppfinnelsen. Denne utførelsesformen tilsvarer delvis den som er vist i fig. 4. Imidlertid er, i denne utførelsesformen, trykkintensiveirngsstempelet 11 anordnet på siden av energilagringsrommet 4. Operasjonen finner sted slik at når ventilen 8 er i posisjonen vist i fig. 8, strømmer trykkfluid fra trykkfluidpumpen 7 og inn i arbeidssylinderen 6 og skyver transmisjonsstempelet 5' mot energilagringsrommet 4a. Samtidig er trykkfluidet i stand til å strømme fra bak trykkintensiveirngsstempelet 11 og inn i trykkfluidbeholderen 10 på en måte som gjør det mulig for transmisjonsstempelet 5' å skyve en flens mot skuldrene. Deretter blir ventilen 8 svitsjet fra posisjonen vist i fig. 8 til den midterste posisjonen, det vil si oppover i figuren, hvorved arbeidssylinderen 6 vil bli et lukket rom og trykkfluid som strømmer fra pumpen 7 via kanalen 13 bak trykkintensiveringsstempelet 11 skyver det mot det energilagrende rom 4a, og trykket i det energilagrende rom følgelig stiger ettersom volumet reduseres. Samtidig stiger også trykket i arbeidssylinderen fordi trykkvæsken ikke kan bli sluppet ut derifra. Etter at trykket i energilagirngsrommet 4 har nådd et tilstrekkelig høyt nivå, blir ventilen 8 svitsjet til sin tredje posisjon, som tillater trykkfluidet i arbeidssylinderen 6 å bli sluppet ut i trykkfluidbeholderen og en spenningspuls blir generert i verktøyet på den tidligere beskrevne måte. I situasjonen vist i fig. 8 fortsetter trykkfluidet å bli matet bak trykkintensiveirngsstempelet 11 i den tredje posisjonen for ventilen 8, men om ønskelig er det mulig å avbryte matingen av trykkfluidet i nevnte situasjon. Imidlertid øker i denne utførelsesformen trykkfluidmatingen bak trykkintensiveirngsstempelet 11 kraften til spenningspulsen noe.
I de ovennevnte utførelsesformer er oppfinnelsen bare beskrevet skjematisk, og også ventilene og koblingene tilknyttet trykkfluidmatingen er også bare skjematisk beskrevet. For å implementere oppfinnelsen, er det mulig å benytte hvilke som helst egnede ventilløsninger som er kjent i seg selv, og for eksempel ventilene 8 og 12 kan utgjøre en enkel styringsventil som skjematisk indikert med en stiplet linje 14. Ventilen 8 og 12 kan også være uavhengig av separat styrte ventiler med en eller flere kanaler for mating av trykkfluidet inn i arbeidssylinderen 6 og for å avgi det derifra, respektivt. I stedet for den hydrauliske trykkintensiveirngsanordningen er det mulig å benytte en hvilken som helst mekanisk eller mekanisk-hydraulisk anordning for å skyve trykkintensiveringsstempelet 11. Tilsvarende kan trykkintensiveirngsløsningen også bli benyttet på utførelsesformen i fig. 3 og andre utførelsesformer av oppfinnelsen definert i kravene.
I beskrivelsen ovenfor og tegningene er oppfinnelsen bare presentert ved hjelp av eksempel, og er ikke begrenset til disse på noen som helst måte. Det er vesentlig, for tilveiebringelse av en spenningspuls i et verktøy, å benytte elastiske og reversibelt komprimerbare materialer, hvis komprimerbarhet er relativt liten, som blir lagret i et separat energilagringsrom, og som blir komprimert av en ønsket kraft for å skape en ønsket spenningstilstand, det vil si trykk, hvoretter energilagringsmaterialet blir brått frigjort slik at trykket i dette blir avgitt direkte eller indirekte til en verktøyende og videre gjennom verktøyet til materialet som skal benyttes. I stedet for en væske kan det elastiske og reversibelt komprimerbare materialet være et i det vesentlige fast eller porøst materiale, slik som gummi, polyuretan, elastomer eller et lignende elastisk materiale, hvis kompresjonsindeks er vesentlig lavere enn for gasser. Transmisjonsstempelet kan være adskilt fira verktøyet, men i noen tilfeller kan det også være en integrert del av verktøyet. Overføringselementet, slik som transmisjonsstempelet, blir skjøvet mot det energilagrende materialet, kan for eksempel beskrevet i forbindelse med figur 2 inntil det ønskede pressnivået i materialet og således den ønskede spenningstilstanden har blitt nådd, hvorved overføringselementet er i en posisjon som tilsvarer den ønskede spenningstilstand. Også overføringselementet, eller transmisjonsstempelet, kan bli skjøvet, som for eksempel beskrevet i forbindelse med fig. 8, til en forhåndsbestemt posisjon, som er definert av skuldere eller tilsvarende mekaniske midler, som stopper overføirngselementet på et forhåndsbestemt sted i forhold til legemet til slaganordningen uavhengig av hva som er tilstanden for energien lagret i energilagringsmaterialet.
Claims (16)
1.
Slaganordning med midler for tilveiebringelse av en spenningspuls i et verktøy (3) tilkoblet slaganordningen, hvor midlene for tilveiebringelse av en spenningspuls inkluderer et energilagringsrom (4) i slaganordningens (1) legeme (2), hvilket energilagringsrom er begrenset av slaganordningens legeme (2) og hvilket energilagringsrom (4) er fylt med et elastisk og reversibelt komprimerbart energilagrende materiale (4a), og midler for å bringe det energilagrende materialet (4a) til en spenningstilstand ved å øke dets trykk, karakterisert v e d at den innbefatter et separat overføringselementet (5, 5') som er bevegelig anordnet i den aksielle retningen av verktøyet (3) i forhold til slaganordninges (1) legeme (2) og som begrenser energilagirngsrommet (4), idet overføringselementet (5;
5') er, når energilagringsmaterialet (4a) er i den ønskede spenningstilstanden, i en i det vesentlige forhåndsbestemt posisjon i forhold til slaganordningens (1) legeme (2), hvorifra det kan bevege seg i forhold til slaganordningens (1) legeme (2) mot verktøyet (3) og der det er i direkte eller indirekte kontakt med verktøyet (3), og på tilsvarende vis midler for å frigjøre overføringselementet (5; 5') til å brått bevege seg mot verktøyet (3), slik at energien lagret i energilagringsmaterialet (4a) avgis via overføringselementet (S; 5<*>) til verktøyet (3) i kontakt med dette som en spenningspuls.
2.
Slaganordning i henhold til krav 1, karakterisert ved å innbefatte midler for mottak og overføring av en matekraft (F) og å overføre den til verktøyet (3) via det energilagrende materialet (4a) og nevnte overføringselement (5;
5')-
3.
Slaganordning i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert v e d at midlene for å bringe det energilagrende materialet (4a) til spenningstilstand inkluderer en arbeidssylinder (6) som tjener som et trykkfluidrom, at overføringselementet (5; 5') er et transmisjonsstempel (5) som er anordnet i arbeidssylinderen (6) og som innbefatter en flens mot arbeidssylinderen (6), og midler for å mate trykkfluidet inn i arbeidssylinderen (6) og å frigjøre trykket fra arbeidssylinderen (6), respektivt.
4.
Slaganordning i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at overføringselementet (5; 5') er en membran (4b) som begrenser det energilagrende rom (4), at mellom membranen (4b) og verktøyet (3) er det en separat overføringsdel (5") i direkte eller indirekte kontakt med verktøyet (3), og at den innbefatter et trykkfluidrom (6') på siden av membranen som vender mot verktøyet og midler for å mate trykkfluidet inn i trykkfluidrommet og frigjøre trykket fra trykkfluidrommet, respektivt.
5.
Slaganordning i henhold til krav 3, karakterisert ved å innbefatte et trykkintensiveringsstempel (11) som kommuniserer med arbeidssylinderen (6) og midler for å bevege trykkintensiveirngsstempelet (11) mot arbeidssylinderen (6) slik at volumet til arbeidssylinderen (6) reduseres og at trykket i arbeidssylinderen (6) stiger og midler for å frigjøre trykkintensiveringsstempelet (11) til å bevege seg vekk fra arbeidssylinderen (6) slik at volumet til arbeidssylinderen (6) øker og trykket i arbeidssylinderen (6) reduseres, respektivt.
6.
Slaganordning i henhold til krav 4, karakterisert ved at overføringsdelen (5") er festet til membranen (4b).
7.
Slaganordning i henhold til krav 4 eller 6, karakterisert v e d å innbefatte et trykkintensiveringsstempel som kommuniserer med trykkfluidrommet (6<*>) og midler for å bevege trykkintensiveringsstempelet mot trykkfluidrommet (6<*>) slik at volumet til trykkfluidrommet (6') reduseres og trykket i trykkfluidrommet (6<*>) stiger og midler for å frigjøre trykkintensiveirngsstempelet til å bevege seg vekk fra trykkfluidrommet (6') slik at volumet til trykkfluidrommet (6<*>) øker og trykket i trykkfluidrommet (6') reduseres, respektivt.
8.
Slaganordning i henhold til krav 5 til 7, karakterisert v e d at trykkintensiveirngsstempelet blir skjøvet hydraulisk mot arbeidssylinderen (6) eller trykkfluidrommet (6<*>).
9.
Slaganordning i henhold til krav 3 til 8, karakterisert ved at energilagringsmaterialet (4a) er væske, at den innbefatter et trykkintensiveringsstempel (11) som kommuniserer med energilagirngsrommet (4) og midler for å overføre trykkintensiveirngsstempelet (11) mot energilagirngsrommet (4) slik at volumet til energilagirngsrommet (4) reduseres og trykket i energilagirngsrommet (4) og tilsvarende i trykkfluidrommet stiger, og midler for å frigjøre trykkintensiveringsstempelet (11) til å bevege seg vekk fra energilagirngsrommet (4), etter avgivelse av den lagrede energien som en spenningsbølge til verktøyet (3), slik at volumet til energilagringsrommet (4) øker, og at trykket i energilagirngsrommet (4) reduseres, respektivt.
10.
Slaganordning i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at energilagringsmaterialet (4a) er væske, at overflatearealet til overføringselementet (S) som vender mot energilagirngsrommet (4) er mindre enn dets overflateareal som vender mot trykkfluidrommet (6') på verktøysiden og at den innbefatter midler for sammenkobling av energilagirngsrommet (4) og nevnte trykkfluidrom (6') slik at trykkfluid med høyere trykk kan strømme fra nevnte trykkfluid-rom (6') og inn i energilagirngsrommet (4) med lavere trykk.
11.
Slaganordning i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at energilagringsmaterialet (4a) er væske og at energilagirngsrommet (4) innbefatter et justeringsstempel (16) og justeringsmidler (17) for å bevege justeringsstempelet (16) inn i energilagirngsrommet (4) og tilsvarende vekk derifra for å endre volumet til energilagirngsrommet (4).
12.
Slaganordning i henhold til krav 11, karakterisert ved at energilagirngsrommet (4) har et konstant tverrsnitt og at lengden til energilagirngsrommet (4) blir justert ved å bevege justeirngsstempelet (16).
13.
Slaganordning i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 8, karakterisert ved at energilagringsmaterialet (4a) er væske.
14.
Slaganordning i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 8, karakterisert ved at energilagringsmaterialet (4a) er en el astomer.
15.
Slaganordning i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 til 8, karakterisert ved at energilagringsmaterialet (4a) er elastisk materiale, slik som gummi.
16.
Slaganordning i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at slaganordningen er tilknyttet en fjellboremaskin eller lignende.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20020881A FI115613B (fi) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | Iskulaite |
PCT/FI2003/000354 WO2003095153A1 (en) | 2002-05-08 | 2003-05-07 | Percussion device with a transmission element compressing an elastic energy storing material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20044978L NO20044978L (no) | 2004-11-16 |
NO321589B1 true NO321589B1 (no) | 2006-06-06 |
Family
ID=8563912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20044978A NO321589B1 (no) | 2002-05-08 | 2004-11-16 | Slaganordning |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7252154B2 (no) |
EP (1) | EP1539433B8 (no) |
JP (1) | JP4733386B2 (no) |
KR (1) | KR100987616B1 (no) |
CN (1) | CN100430188C (no) |
AU (1) | AU2003229816B2 (no) |
BR (1) | BR0309839A (no) |
CA (1) | CA2484699C (no) |
FI (1) | FI115613B (no) |
NO (1) | NO321589B1 (no) |
PL (1) | PL209393B1 (no) |
RU (1) | RU2321486C2 (no) |
WO (1) | WO2003095153A1 (no) |
ZA (1) | ZA200408994B (no) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI115451B (fi) * | 2003-07-07 | 2005-05-13 | Sandvik Tamrock Oy | Iskulaite ja menetelmä jännityspulssin muodostamiseksi iskulaitteessa |
FI20045353A (fi) * | 2004-09-24 | 2006-03-25 | Sandvik Tamrock Oy | Menetelmä kiven rikkomiseksi |
SE528650C2 (sv) * | 2005-05-23 | 2007-01-09 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Impulsgenerator och förfarande för impulsgenerering |
SE528649C8 (sv) * | 2005-05-23 | 2007-02-27 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Impulsgenerator, hydrauliskt impulsverktyg och förfarande för att alstra impulser |
SE528859C2 (sv) * | 2005-05-23 | 2007-02-27 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Styranordning |
SE529036C2 (sv) | 2005-05-23 | 2007-04-17 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Metod och anordning |
SE528654C2 (sv) * | 2005-05-23 | 2007-01-09 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Impulsgenerator och impulsverktyg med impulsgenerator |
SE530467C2 (sv) | 2006-09-21 | 2008-06-17 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Förfarande och anordning för bergborrning |
SE530571C2 (sv) * | 2006-11-16 | 2008-07-08 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Bergborrningsförfarande och bergborrningsmaskin |
US7681664B2 (en) | 2008-03-06 | 2010-03-23 | Patterson William N | Internally dampened percussion rock drill |
RU2543119C2 (ru) * | 2013-04-08 | 2015-02-27 | Аркадий Васильевич Чернышев | Вибробезопасная пневматическая машина ударного действия с разомкнутой кинематикой функциональных звеньев |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1124527A (en) * | 1966-05-19 | 1968-08-21 | Sonomotive Engineers Ltd | Improvements in or relating to percussive tools and machines |
US3431985A (en) * | 1966-05-27 | 1969-03-11 | Ingersoll Rand Co | Liquid spring |
SU554404A1 (ru) | 1974-05-13 | 1977-04-15 | Новосибирский электротехнический институт | Ударный механизм |
FR2357336A1 (fr) * | 1976-07-09 | 1978-02-03 | Malfit Jean | Dispositif a percussion a commande hydraulique, notamment pour marteaux piqueurs, marteaux de forge, ou autres outils de frappe |
SU619638A1 (ru) * | 1977-01-05 | 1978-08-15 | Карагандинский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Гидропневматическое устройство ударного действи |
GB1566984A (en) * | 1977-05-04 | 1980-05-08 | Nippon Kokan Kk | Method and an apparatus of driving and extracting an article by strain energy |
JPS53137511A (en) | 1977-05-04 | 1978-12-01 | Nippon Kokan Kk | Method of drawwout by strain energy |
JPS53137509A (en) | 1977-05-04 | 1978-12-01 | Nippon Kokan Kk | Method of driving by strain energy |
SU648726A1 (ru) * | 1977-10-07 | 1979-02-25 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского | Гидравлическое устройство ударного действи |
SU1052627A1 (ru) * | 1979-05-14 | 1983-11-07 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Машина ударного действи |
GB2079214B (en) * | 1980-05-27 | 1984-01-25 | Dobson Park Ind | Improvements in or relating to impact tools and like percussive apparatus |
JPH01103272A (ja) | 1987-10-14 | 1989-04-20 | Toa Harbor Works Co Ltd | 空圧式削岩機 |
WO1996019323A1 (de) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Drago Engineering Ag | Hydraulische schlagvorrichtung |
JP3543625B2 (ja) * | 1998-06-29 | 2004-07-14 | ダイキン工業株式会社 | 信号伝送装置及びこれを使用した信号伝送方法 |
CN2471919Y (zh) * | 2001-02-05 | 2002-01-16 | 张忠新 | 冲击钻 |
FI114903B (fi) * | 2001-06-12 | 2005-01-31 | Sandvik Tamrock Oy | Kallioporakone |
FI116125B (fi) * | 2001-07-02 | 2005-09-30 | Sandvik Tamrock Oy | Iskulaite |
-
2002
- 2002-05-08 FI FI20020881A patent/FI115613B/fi not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-05-07 PL PL372754A patent/PL209393B1/pl unknown
- 2003-05-07 AU AU2003229816A patent/AU2003229816B2/en not_active Ceased
- 2003-05-07 CA CA2484699A patent/CA2484699C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-05-07 EP EP03722647.9A patent/EP1539433B8/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-07 JP JP2004503215A patent/JP4733386B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-05-07 BR BR0309839-7A patent/BR0309839A/pt not_active IP Right Cessation
- 2003-05-07 KR KR1020047017967A patent/KR100987616B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2003-05-07 CN CNB038104423A patent/CN100430188C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-05-07 RU RU2004135818/02A patent/RU2321486C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-05-07 WO PCT/FI2003/000354 patent/WO2003095153A1/en active Application Filing
-
2004
- 2004-11-05 ZA ZA2004/08994A patent/ZA200408994B/en unknown
- 2004-11-08 US US10/982,893 patent/US7252154B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-11-16 NO NO20044978A patent/NO321589B1/no not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-06-26 US US11/819,304 patent/US7441608B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2484699A1 (en) | 2003-11-20 |
WO2003095153A1 (en) | 2003-11-20 |
PL372754A1 (en) | 2005-08-08 |
CA2484699C (en) | 2011-05-03 |
AU2003229816A1 (en) | 2003-11-11 |
BR0309839A (pt) | 2005-02-15 |
EP1539433A1 (en) | 2005-06-15 |
RU2004135818A (ru) | 2005-05-27 |
KR100987616B1 (ko) | 2010-10-13 |
AU2003229816B2 (en) | 2008-05-15 |
US7441608B2 (en) | 2008-10-28 |
NO20044978L (no) | 2004-11-16 |
KR20050005471A (ko) | 2005-01-13 |
EP1539433B1 (en) | 2013-12-25 |
JP4733386B2 (ja) | 2011-07-27 |
PL209393B1 (pl) | 2011-08-31 |
US20050139368A1 (en) | 2005-06-30 |
US20070246236A1 (en) | 2007-10-25 |
ZA200408994B (en) | 2005-07-27 |
US7252154B2 (en) | 2007-08-07 |
JP2005524541A (ja) | 2005-08-18 |
EP1539433B8 (en) | 2014-06-04 |
FI115613B (fi) | 2005-06-15 |
CN100430188C (zh) | 2008-11-05 |
FI20020881A (fi) | 2003-11-09 |
FI20020881A0 (fi) | 2002-05-08 |
CN1652901A (zh) | 2005-08-10 |
RU2321486C2 (ru) | 2008-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7441608B2 (en) | Percussion device with a transmission element compressing an elastic energy storing material | |
EP1720685B1 (en) | Pressure-fluid-operated percussion device | |
NO342618B1 (no) | Slaganordning, samt fremgangsmåte for generering av en spenningspuls i denne | |
CN103079769B (zh) | 使用在用于处理岩石和混凝土的设备中的液压冲击机构 | |
FI116125B (fi) | Iskulaite | |
JP7028772B2 (ja) | 2ピストン型油圧打撃装置 | |
US4172411A (en) | Hydraulic hammer | |
JP2014513221A (ja) | 岩盤及びコンクリートの機械掘り用装置及び方法 | |
US8061434B2 (en) | Percussion device | |
CN221423104U (en) | Rebound kinetic energy buffer device and rock drill | |
KR101205755B1 (ko) | 압력 유체 작동식 충격 장치 | |
CN117868670A (zh) | 回弹动能缓冲装置及凿岩机 | |
JPS5818195B2 (ja) | 油圧ブレ−カ | |
JPH0653352B2 (ja) | 打撃機構の緩衝装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |