SE442766B - Anordning for avbrytande av slaget hos en hydraulisk kolvmotor - Google Patents

Description

¿ sno2s1s-s 10 15 20 25 30 35 2 ansättningsmotorn, upprätta förbindelse mellan kolvmotorns båda kamrar. Denna anordning skall givetvis inte störa kolv- motorns arbete under kolvstångens utskjutning eller in- Idragning.

I detta syfte innefattar anordningen enligt upp- finningen en i kolven upptagen borrning, vars axel är paral- lell med kolvmotorns axel, en permanent förbindelse mellan borrningens botten och den i kolvstången utformade kanal, varigenom den ena av cylinderns båda kamrar matas, en sepa- rat förbindelse mellan borrningens centrala område och den nämnda i kolvstången utformade kanalen, i vilken förbindelse en backventil, som hindrar strömning av hydraulvätska från borrningen är anordnad, en permanent förbindelse mellan borr- ningens mot bottnen motsatta område och cylinderns andra kammare, en i borrningen förskjutbart anordnad hylsa inrät- tad att täcka eller avtäcka mynningen till den backventil innehållande förbindelsen, en längs borrningens axel för- skjutbart anordnad stång, som går genom en öppning, vari- genom borrningen står i förbindelse med cylinderns andra kammare, och har ett i den nyssnämnda hylsan förskjutbart anordnat huvud, och en skruvfjäder anbragt omkring den sist- nämnda stången och insatt mellan hylsan och ett med stången fast förbundet anslag, varvid den genom den nyssnämnda öppningen gående stångens ände är inrättad att i ett läge vid slutet av kolvmotorns slag komma till anliggning mot kolvmotorns vid den andra kammaren befintliga ände.

Sålunda avser uppfinningen en i kolven anbragt och därmed i kolvmotorn helt inbyggd anordning för avbryt- ande av slaget, vars funktion beror väsentligen på den dubbla förbindelsen mellan den i kolvstången upptagna kana- len och den borrning, vari hylsan är förskjutbar. I synner- het medger den backventilen inrymmande förbindelsen en strömning åt ena hållet, vilken under alstring av en viss tryckförlust medför upprättande av ett lägre tryck vid ena sidan om hylsan än vid den andra sidan, d.v.s. den som är vänd mot borrningens botten, där den andra förbindelsen, som kan vara en enkel radiell borrning, är anbragt. Sålunda 10 15 20 25 30 35 8002513-3 3 kan hylsan stänga av den backventilen innehållande förbin- delsen och möjliggör arbete av kolvmotorn i ena riktningen, t.ex. utskjutning av kolvstången. Vid slutet av denna rör- else kommer anordningens stäng till anliggning mot kolv- motorns ena ände, t.ex. det lager, varigenom kolvstången sträcker sig, så att hylsan förskjuts under inverkan av fjädern och upprättar förbindelse mellan högtryckssidan och lågtryckssidan, varigenom den vid slagets slut önskade trycksänkningen framkallas. Vid kolvstängens rörelse i mot- satt riktning, t.ex. indragning av kolvstången, avstänger backventilen åter förbindelsen mellan högtryckssidan och lågtryckssidan, så att den beordrade förskjutningen kan ske effektivt.

Uppfinningen beskrivs närmare i samband med ritning- arna, som återger en utföringsform av denna anordning för avbrytande av en hydraulisk kolvmotors slag.

Figur 1 återges i längdsnitt en med anordningen enligt uppfinningen utrustad hydraulisk kolvmotor.

Figur 2 visar ett partiellt tvärsnitt av kolv- motorn efter linjen 2-2 i figur 1.

Figur 3_är en vy i längdsnitt och i större skala av anordningen enligt uppfinningen i det läge den intar under utskjutning av kolvstången.

Figur U är en vy liknande figur 3, men visar an- ordningen i det läge den intar när kolvstången är helt ut- skjuten. _ Figur 5 är en vy liknande de båda föregående, men visar anordningen under indragning av kolvstången.

Den i figur 1 och 2 visade hydrauliska kolvmotorn innefattar en cylinder 1, som vid ena änden sluts av ett lock 2 och vid den andra änden har ett huvud 3, som bildar ett lager för en kolvstâng 4. Denna är fast förbunden med en kolv 5, som är förskjutbar i cylindern 1.

Kolvstången H bildas av två koaxiella rör 6 och 7, som begränsar en central kanal 8 och en ringformig kanal 9, så att kolvmotorn kan matas genom kolvstângen H. Det inre röret 6 är inskruvat i en gängning 10 i det yttre röret 7 80-02513-3 10 15 20 525 30 35 H nära den ände av stången 4 som bär kolven 5. Den centrala kanalen 8 mynnar direkt i en första kammare 11, som be- gränsas av cylindern 1, bottnen 2 och kolven 5, och den ringformiga kanalen 9 mynnar över ett i det yttre röret 7 upptaget radiellt hål 12 i en andra kammare 13, som begränsas av cylindern 1, lagret 3 och kolven 5.

Kolven 5 är monterad på ett av en skuldra 10 begränsat ändparti med mindre diameter av kolvstångens H rör 7. Kolven 5 är axiellt låst i förhållande till kolv- stången 4 mellan en mot skuldran 14 stödjande bricka 15 och en på en gängning 17 vid rörets 7 ände fäst mutter 16. Tät- ningsringar 18, 19 och kolvringar 20 är insatta mellan kolven 5 och cylindern 1 samt mellan kolven 5 och kolvstångens 4 rör 7, och dessa ringar är inhysta i ringformiga spår på kolven.

Den enligt uppfinningen avsedda anordningen 21 för avbrytande av slaget är väsentligen monterad i en i kolven 5 upptagen cylindrisk borrning 22, vars axel 23 är paral- lell med kolvmotorns axel 24 och som mynnar i kolvens 5 mot brickan 15 anliggande sida.

En genom röret 7 och delvis genom kolven 5 gående radiell borrning 25 sätter kolvstångens 4 centrala kanal 8 i förbindelse med borrningens 22 botten. En annan för- bindelse mellan kolvstångens 4 centrala kanal 8 och borr- ningens 22 centrala område bildas av en i röret 7 upptagen borrning 26, som bildar säte för en backventil 27 i form av en enkel kula. Denna borrning 26 är förlängd med ett häl 28, som går genom det tünna partiet av kolven 5 mellan kolv- stången H och borrningen 22.

I det närmast borrningens 22 botten belägna partiet av borrningen är en hylsa 29 glidbart anbragt. En stång 30 är likaledes glidbart anbragt koaxiellt med borrningen 22.

Stångens 30 ena ände går med ett visst spel genom en i brickan 15 upptagen cirkulär öppning 31. Stångens 30 andra ände har ett cylindriskt huvud 32, som är glidbart anbragt i hylsans 29 inre. 10 15 20 25 30 35 8002513-3 5 En ring 33 är anbringad på stången 30, och i det visade fallet är denna ring och stången axiellt förbundna medelst en sprint 3U. Ringen 33 är inhyst inom borrningen 22 mellan dennas mynning och hylsan 29. En omkring stången 30 monterad skruvfjäder 35 är insatt mellan hylsan 29 och ringen 33.

Vidare är två hål 36 upptagna i kolven 5 och brickan 15 parallellt med axeln 23 på ömse sidor om borrningen 22, så de mynnar i kammaren 13. Dessa båda hål 36 står genom en tvärgående borrning 37 i kolven 5 i förbindelse med borrningen 22, så att det bildas en förbindelse mellan denna och cylinderns kammare 13.

Funktionen av anordningen 21 för avbrytande av slaget beskrivs i det följande utgående från det tillstånd som råder när kolvstången H är helt indragen i cylindern 19 varvid den kolven 5 fasthållande muttern 16 ligger an mot locket 2 (fig. 1). Glidhylsan 29 befinner sig då vid borrningens 22 botten.

För att framkalla utskjutning av kolvstången H i förhållande till cylindern 1 inför man i kammaren 11 hydraul- vätska under högt tryck genom den centrala kanalen 8. Den andra kammaren 13 är ansluten till lågtryckssidan genom den radiella borrningen 12 och den ringformiga kanalen 9.

När signalen till rörelse utåt av kolvstången H ges, föreligger en förbindelse mellan högtryckssidan och låg- tryckssidan, närmare bestämt mellan den centrala kanalen 8 och kammaren 13, genom borrningen 26, vars av kulan 27 bildade backventil är öppen, det av hylsan 29 icke täckta hålet 28, borrningen 37 och hålen 36. Strömning av hydraul- vätska från den centrala kanalen 8 till kammaren 13 är allt- så till att börja med tillåten.

Vid den mot borrningens 22 botten vända sidan är hylsans 29 ringformiga ändyta alltså utsatt för ett tryck P, som är praktiskt taget lika med det höga vätsketrycket i kanalen 8, med hänsyn till den av borrningen 25 bildade förbindelsen och med hänsyn till att ingen strömning kan ske genom denna borrning. Däremot medför den tryckförlust 8002513-3 10 15 20 25 30 35 6 AP, som beror på att det från början sker strömning genom borrningen 26 och hålet 28, att det vid hylsans 29 andra sida uppstår ett svagare tryck P - AP, som verkar på hyl- sans andra ringformiga ändyta.

Till följd av denna tryckskillnad mellan hylsans 29 båda ändar förskjuts hylsan 29 bort från botten tills den kommer till anliggning mot borrningens 22 fjäderns 35 ände. hålet 28, så att den avbryter strömningen av hydraulvätska genom borr- Som framgår av figur 3, täcker hylsan 29 då ningen 26 från kolvstångens 4 centrala kanal 8 till kammaren 13. När läckningen från högtryckssidan till låg- trycksskidan sålunda har upphört, leds all den i den cen- trala kanalen 8 införda hydraulvätskan till kammaren 11 och framkallar utskjutning av kolvstången H, varvid kolven 5 förflyttas i den riktning, som anges med en pil 38 i figur 3. Det är att märka, att den ovan beskrivna effekten accelererar, i det att den angivna tryckförlusten AP ökar allteftersom hålet 28 sluts av hylsan 29.

Dessutom framkallar förskjutningen av glidhylsan 29 hoptryckning av fjädern 35. Under förmedling av ringen 33, mot vilken den stöder, förskjuter denna fjäder 35 även stången 30, så att den skjuts ut genom brickans 15 öppning 31. Detta läge vidmakthålles under hela rörelsen utåt av kolvstången 4. _ I det ögonblick, då kolvstången 4 kommer till slutet av denna utåtgående rörelse, kommer anordningens 21 stång 30 till anslag mot lagret 3 (figur 4). Stången 30 trycks då in i borrningen 22 genom öppningen 31. Under förmedling av ringen 33 och spänningen i fjädern 35 framkallar förskjut- ningen av stången 30 förflyttning av hylsan 29 i riktning mot borrningens 22 botten. Vid denna förflyttning av hylsan 29 frilägges hålet 28, så att den centrala kanalen 8 och kammaren 13 åter sätts i förbindelse med varandra genom borr- ningen 26, hålet 28, borrningen 22, borrningen 37 och hålen 36. De båda kamrarna 11 och 13 sätts sålunda båda under lågt tryck, varvid varje signalfunktion hos kolv- motorn automatiskt bryts. 10 15 20 25 30 35 8002513-3 7 Fjädern 35 tjänar till att magasinera en viss energi under början av utskjutningen av stången 30 och att avge denna energi vid slutet av utskjutningen av kolvstången, när hylsan 29 befinner sig mitt för hålet 28. Den gör det möjligt att helt öppna passagen genom hålet 28 och därmed bringa ned kolvmotorns tryck till ett värde under den trös- kel, vid vilken slagverkan utlöses, i det ovan speciellt an-' givna exemplet.

Hylsan 29 återgår inte ända till bottnen av borr- ningen 22, utan intar ett jämviktsläge på ett visst avstånd från denna botten under inverkan av fjäderns 35 kraft och tryckskillnaden mellan dess båda ändytor, vilken liksom för- ut beror på tryckförlusten vid strömningen genom borr- ningen 26 och hålet 28. Fjädern 35 är delvis avspänd, och intar därför likaledes ett visst jämviktsläge, i det att den är utsatt å ena sidan för sin egen spänning, å andra sidan för det av den nyss angivna tryckskillnaden beroende trycket från hylsan 29, vilket strävar att sammantrycka fjädern.

För att framkalla indragning av kolvstången H i för- hållande till cylindern 1 inför man hydraulvätska under högt tryck i kammaren 13 genom den ringformiga kanalen 9.

Den andra kammaren 11 ansluts till lågtryckssidan genom den centrala kanalen 8.

När man sålunda, utgående från det förut beskrivna ändläget, utlöser indragningen av kolvstången 4, uppträder en tryckhöjning i borrningen 22, vilken är i förbindelse med kammaren 13, och denna framkallar stängning av kanalen 26 medelst den av kulan 27 bildade backventilen. När förbindelsen mellan högtryckssidan och lågtryckssidan så- lunda är avbruten, inträder all den genom kanalen 9 till- förda vätskan i kammaren 13 och framkallar indragning av kolvstången 4 genom att kolven 5 förskjuts i den riktning, som anges med pilen 39 i figur 5.

Tryckstegringen i borrningen 22 leder till att glidhylsan 29 och stången med huvudet 32 förskjuts ända till borrningens botten. Fjädern 35 avspännes maximalt. _sno251s-3 10 8 Denna ställning, som syns hela rörelsen inåt av kolvstången H. Vid slutet av indrag- ningsrörelsen kvarstår detta läge. Anordningen 21 befinner sig äter i ütgångsläget redan vid början av nästa arbets- cykel.

Uppfinningen är särskilt tillämplig vid en kolv- motor för ansättning av ett borrverktyg i en hydraulisk borrmaskin, där slagverkan styrs med ledning av ansätt- ningstrycket. Genom att anbringa anordningen 21 i ansätt- ningsmotorn erhåller man ett plötsligt tryckfall vid slutet av kolvmotorns slag. Nedgången av ansättningstrycket fram- kallar avbrott av slagverkan, så att slagverkan i tomgång undviks. i figur 5, bibehålls under

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 8002513-3 PATENTKRAV

1. Anordning för avbrytande av slaget hos en hydraulisk kolvmotor, i synnerhet en genom sin kolvstång matad dubbel- verkande hydraulisk kolvmotor, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en i kolven (5) upptagen borrning (22), vars axel (23) är parallell med kolvmotorns axel (24), en permanent förbindelse (25) mellan borrningens (22) botten och den i kolvstàngen (4) utformade kanal (18), varigenom den ena av cylinderns båda kamrar (11) matas, en separat förbindelse (26) mellan borrningens (22) centrala område och den nämnda i kolvstången (14) utformade kanalen (8), i vilken förbindelse en backventil (27), som hindrar strömning av hydraulvätska från borrningen (22), är an- ordnad, en permanent förbindelse (36, 37) mellan borrningens (22) mot bottnen motsatta område och cylinderns andra kam- mare (13), en i borrningen (22) förskjutbart anordnad hylsa (29) inrättad att täcka eller avtäcka mynningen (28) till den backventilen (27) innehållande förbindelsen (26) en längs borrningens axel (23) förskjutbart anordnad stång (30), som går genom en öppning (30), varigenom borrningen (22) står i förbindelse med cylinderns andra kammare (13), och har ett i den nyssnämnda hylsan förskjutbart anordnat huvud (32), och en skruvfjäder (35) anbragt omkring den sistnämnda stången (30) och insatt mellan hylsan (29) och ett med stången (30) fast förbundet anslag (33), varvid den genom den nyssnämnda öppningen gående stångens (30) ände är inrättad att i ett läge vid slutet av kolvmotorns slag komma till anliggning mot kolvmotorns vid den andra kammaren (13) befintliga ände.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d av att den permanenta förbindelsen mellan den i kolven (5) upptagna borrningen (22) och den i kolv- stången (4) upptagna kanalen (8) består av en radiell borrning (25).

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att den andra förbindelsen mellan r 8902513-3 10 15 20 25 10 borrningens (22) centrala område och den i kolvstången (4) upptagna kanalen (8) består av en avtrappad borrning (26), som bildar säte för en av en kula (27) utbildad backventil.

4. Anordning enligt något av patentkraven 1 - 3, k ä n n e- t e c k n a d av att den permanenta förbindelsen mellan borrningens (22) mot bottnen motsatta ände och den ena av kolvmotorns kamrar (13) består av två i kolven (5) parallellt med borrningens (22) axel (23) och på ömse sidor om denna upptagna hål (36), som mynnar i kammaren (13) och genom en tvärgâende borrning (37) i kolven (5) står i förbindelse med borrningens (22) inre.

5. Anordning enligt något av patentkraven 1 - 4, k ä n n e- t e c'k n a d av att den av stången (30) genomgångna öpp- ningen (31) är upptagen i en bricka (15), över vilken kolven (5) stöder mot en skuldra (14) på kolvstången (4).

6. Anordning enligt något av patentkraven 1 - 5, k ä n n e- t e c k n a d av att fjädern (35) är insatt mellan glid- hylsan (29) och en med stången (30), exempelvis medelst en sprint (34), axiellt förbunden ring (33).

7. Anordning enligt något av patentkraven 1 - 6, k ä n n e- t e c k n a d av att borrningen (22) mynnar i den ände av kolven (5), som är vänd mot den kammare (13), som befinner sig vid kolvmotorns såsom lager för kolvstången (4) ut- formade huvud (3), varvid stången (30) är inrättad att vid slutet av kolvstångens slag anslå mot detta lager (3).