SE530617C2 - Hydrauliskt slagverk - Google Patents

Description

530 E17 effekt pä de ytor som arbetar mot kolvtätningarna, varför kolvtätningarnas livslängd reduceras väsentligt.

Uppfinningen avser att skapa ett hydrauliskt slagverk vid vilket de ovannämnda problemen undviks. Detta åstadkommes genom ett förbättrat slagverk där slagkolven arbetar utan mekaniska tätningselement, vilket innebär inga friktionsförluster, ingen begränsning av livslängden beroende pä nedslitna tätningselement, och ingen värmeutveckling i slagkolven. Genom uppfinningen ästadkommes även ett slagverk i vilket slagkolven är avtätad mot atmosfärsluften och därigenom skyddad från rostangrepp, vilket innebär att ett billigare material kan användas i slagkolven.

Ytterligare kännetecken och fördelar med uppfinningen framgår av den följande beskrivningen och ritningarna.

En föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivs nedan i detalj under hänvisning till bifogade ritningar.

Ritningsförteckning: Fig. 1A visar ett hydraulslagverk enligt en utföringsfrom av uppfinningen och illustrerar slagkolven i dess bakre ändläge.

Fig. lB visar slagverket i Fig. 1A men illustrerar slagkolven i dess främre slagavgivande läge.

Fig. 2A visar ett slagverk enligt en alternativ utföringsform av uppfinningen och illustrerar slagkolven i dess bakre ändläge.

Fig. 2B visar slagverket i Fig. 2A men illustrerar slagkolven i dess främre slagavgivande läge.

Fig. 3 visar ett slagverk enligt en något modifierad utföringsform av uppfinningen och illustrerar slagkolven i dess bakre ändläge. 530 51? Fig. 4 visar ett slagverk enligt ytterligare en annan utföringsform av uppfinningen och illustrerar slagkolven i dess bakre ändläge.

Slagverket som visas i Fig. 1A och 1B innefattar ett hus med en cylinderborrning 10, en slagkolv 12 styrd för fram- och àtergàende rörelse i cylinderborrningen 10, samt ett städ 13 som också är rörligt styrt i cylinderborrningen 10 och anordnat att överföra slagenergi från slagkolven 12 till ett arbetsverktyg 14 infört i cylinderborrningens 10 främre ände. Cylinderborrningen 10 innefattar en central aktiveringssektion 16 med större diameter, ett bakre styrparti 17, och ett främre styrparti 18. Slagkolven 12 uppvisar ett centralt drivparti 20 tätande styrt i cylinderborrningens 10 aktiveringssektion 16 och avgränsar en drivkammare 21 för arbetsslag och en drivkammare 22 för returslag på ömse sidor om slagkolvens 12 drivparti 20.

Slagkolven 12 uppvisar vidare ett främre ändparti 23 styrt i det främre styrpartiet 18 under bildande av en spalttätning 24 mot detta, och ett bakre ändparti 25 som är styrt i det bakre styrpartiet 17 under bildande av en spalttätning 26 mot detta.

Returdrivkammaren 21 är konstant ansluten till en tryckmediekälla 27, under det att arbetsdrivkammaren 21 är alternerande förbunden med tryckmediekällan 27 och tanken 28 via en fördelningsventil 30 för drivning av slagkolven 12 fram och äter i cylinderborrningen 10.

Arbetsdrivkammaren 21 är förbunden med tanken 28 under returslag via en kanal 31 och ventilen 30.

Vid en bakre änden av cylinderborrningen 10 är anordnad en lägtryckskammare 34 som är konstant förbunden med den bakre änden av kolven 12, och vid den främre änden av cylinderborrningen 10 är anordnad en främre lägtryckskammare 35. Den senare penetreras av slagkolvens främre ändparti 23 under arbetsslagen. De främre och bakre 530 B17 làgtryckskamrarna 34 och 35 är konstant förbundna med varandra via en kommunikationskanal 36 liksom med tanken 28 och bildar tillsammans med kommunikationskanalen 36 en làgtryckskrets som förses med tryckmedium fràn returdrivkammaren 21 via en matarkanal 38 då kolven 12 intar sitt bakre ändläge. Se Fig. 1A. Till följd av ett visst flödesmotstànd i en dräneringskanal 39 förbunden med tanken 28 kommer det alltid att förekomma ett visst tryck i làgtryckskretsen 34,35,36 vilket resulterar i ett bibehàllet tryck in den främre làgtryckskammaren 35, varvid en framàtriktad kraft upprätthålls pà städet 13 under slagkolvens 12 arbete. Denna kraft kommer att hålla städet 13 i kontinuerlig kontakt med arbetsverktyget 14 och något metalliskt slagljud kommer inte att uppstå.

På vanligt sätt är en tryckackumulator 41 ansluten till tryckmedietillförselledningen för att reducera tryckspikar i drivsystemet, och en annan tryckackumulator 42 är ansluten till làgtryckskretsen för tryckutjämning däri.

Under arbetsslagen passerar den främre änden av slagkolven 12 genom den främre lågtryckskammaren 35, och då kammaren 35 helt penetrerats àterupptar kolven 12 sin spalttätning mot cylinderborrningen 10. Därvid innestängs en högtryckskudde 44 mellan kolvens främre ände och städet 13 för överföring av rörelseenergin hos kolven 12 till städet 13 och arbetsverktyget 14. Genom ett ringformigt spår 46 i det främre styrpartiet 18 är làgtryckkretsen ändå kontinuerligt förbunden med tanken 28.

För att skydda anordningen mot skador i händelse av tomslag, dvs. arbetsslag utförda utan anbringat arbetsverktyg, fungerar det ringformiga spåret 46 som en dämpkammare ansluten till tanken 28 via en flödesstrypning 47. Detta kommer att dämpa kolven 12 och hindra denna fràn att slà an mot städet 13 med metallisk kontakt. 530 B17 Under arbetsslag förses arbetsdrivkammaren 21 med tryckmedium fràn tryckmediekällan 27 via fördelningsventilen 30, såsom illustreras i Fig. 1A, medan returdrivkammaren 21 är kontinuerligt trycksatt. Eftersom den ringformiga kolvytan vid den bakre änden av det centrala drivpartiet 20 är större än den vid drivpartiets 20 främre ände kommer kraften som verkar pà den bakre ytan att dominera under arbetsslagen, trots att samma tryck verkar på de två motriktade ytorna.

Ett arbetsslag inleds då kolven 12 befinner sig i sitt bakre ändläge i vilket trycket i returdrivkammaren 21 leds till den bakre làgtryckskammaren 34 för trycksättning av lágtryckskretsen, inkluderande kommunikationskanalen 36 och den främre làgtryckskammaren 35. Nu accelereras kolven 12 framåt mot stàdet 13 och efter att kolvens främre ändparti 23 har passerat igenom den främre làgtryckskammaren 35 innestängs en högtryckskudde 44 mellan detta ändparti och städet 13 för överföring av rörelseenergi från kolven 12 till städet 13 och arbetsverktyget 14. Det mindre läckage som uppstår fràn högtryckskudden 44 genom spalttätningen 24 samlas upp i lågtryckskammaren 35 och i dämpkammarspàret 46 och återföres till tanken 28.

Dä det främre ändläget hos kolven 12 näs, se Fig. 1B, har den bakre lágtryckskammaren 34 expanderat och momentant mottagit en del fluidum från den främre làgtryckskammaren 35 eftersom denna har krympt. Då fördelningsventilen 30 nu har upphört att mata tryckmedium till arbetsdrivkammaren 21 kommer fulltrycket i returdrivkammaren 21 att driva kolven 12 i motsatt riktning.

Dä drivtrycket sålunda upphört i arbetsdrivkammaren 21 kommer kolven 12 att återgå till sitt bakre ändläge, och under denna rörelse minskar volymen hos den bakre làgtryckskammaren 34 samtidigt som den främre làgtryckskammaren 35 expanderar. Detta innebär att fluidum 530 Bl 7 pumpas inte bara till den främre làgtryckskammaren 35 via kanalen 36 utan också till tanken 28. Till följd av att, såsom beskrivits ovan, det alltid finns ett visst kvarstående tryck i làgtryckskretsen beroende pà ofrànkomliga flödesmotstánd i tankkanalen 39 upprätthålls kontinuerligt en hällkraft pá städet 13.

Städet 13 är försett med en ringformig fläns 48 som ingår i en förstorad del 49 av cylinderborrningen 10, och en innestängd luftvolym fungerar att dämpa framàtriktad rörelse hos städet 13 vid eventuella tomslag, dvs. slag utan monterat arbetsverktyg.

I den utföringsform som visas i Fig. 2A och 2B är slagverket identiskt med det ovan beskrivna förutom att làgtryckskretsens kommunikationskanal 50 är placerad inuti slagkolven 12. För att kanalen 50 ska kunna kommunicera med den främre lägtryckskammaren 35 har kolven 12 försetts med ett ringformigt spår 51 intill sin främre ände. Resten av konstruktionen är densamma som i den ovan beskrivna utföringsformen.

Slagverket som illustreras i Fig. 3 är identiskt med de ovan beskrivna anordningarna utom vad avser arrangemanget med en högtrycksdämpvolym 55 vid en framätvänd yta 56 hos städet 53. Denna dämpvolym 55 är kontinuerligt ansluten till tryckmediekällan 27 via en kanal 57. Detta arrangemang tillförsäkrar en säker dämpning och skyddar anordningen i händelse av tomslag, såsom beskrivits ovan.

En alternativ dämpningsanordning illustreras i Fig. 4 där städet 63 har försetts med en framàtriktad ändyta 66, varvid en bildad dämpkammare 61 är kontinuerligt ansluten till làgtryckskretsen och tanken 28 via en kanal 64. Det oundvikliga flödesmotstàndet i dräneringskanalen till tanken 28 ger tillräcklig dämpeffekt. 530 BT? Utföringsformerna av uppfinningen är inte begränsade till de ovan beskrivna exemplen utan kan fritt varieras inom ramen för patentkraven.

Claims (5)

530 51? Batentkray.

1. Hydrauliskt slagverk för avgivande av upprepad rörelseenergi till ett arbetsverktyg (14), innefattande en cylinderborrning (10) uppvisande en central aktiveringssektion (16), ett bakre styrparti (17) och ett främre styrparti (18), och en slagkolv (12) fram och àter driven i cylinderborrningen (10) och uppvisande ett centralt drivparti (20) tàtande styrt i den centrala aktiveringssektionen (16), ett främre ändparti (23) tätande styrt i det främre styrpartiet (18), och ett bakre ändparti (25) tätande styrt i det bakre styrpartiet (17), en fördelningsventil (30) för matning av tryckmedium till aktiveringssektionen (16) för drivning av slagkolven (12). samt ett städ (13) anordnat att överföra rörelseenergi frán slagkolven (12) till arbetsverktyget (14), k ä n n e t e c k n a t av att slagkolvens främre ändparti (23) bildar en spalttätning (24) med cylinderborrningens främre styrparti (18) och att slagkolvens bakre ändparti (25) bildar en spalttätning med cylinderborrningens bakre styrparti (17), och en bakre fluidumkammare (34) anordnad att motta slagkolvens (12) bakre ändparti (25) vid returslag och en främre fluidumkammare (35) anordnad att penetreras av slagkolvens (12) främre ändparti (23) vid arbetsslag, varvid de främre och bakre fluidumkamrarna (35,34) är kontinuerligt sammankopplade via en kommunikationskanal (36;50), och den främre fluidumkammaren (35), den bakre fluidumkammaren (34) och nämnda kommunikationskanal (36;50) bildar en làgtryckskrets som är kontinuerligt tankansluten.

2. Slagverk enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att en fluidumvolym är anordnad att innestängas av slagkolvens (12) främre ändparti (23) vid penetrering av den främre fluidumkammaren (35), varvid nämnda fluidumvolym bildar en energiöverförande fluidumkudde (44) mellan 530 51? slagkolven (12) och städet (13) vid slagkolvens (12) arbetsslag.

3. Slagverk enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e ~ t e c k n a t av att den centrala aktiveringssektionen (16) innefattar en drivkammare (21) för arbetsslag och en drivkammare (22) för returslag, varvid nämnda lágtryckskrets är ansluten till drivkammaren (21) för arbetsslag vid slagkolvens (12) returslag.

4. Slagverk enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a t av att kommunikationskanalen (50) sträcker sig axiellt genom slagkolven (12).

5. Slagverk enligt något av kraven 1-4, k ä n n e - t e c k n a t av att nämnda làgtryckskrets innefattar en tryckackumulator (42).