FI58670C - Tryckmediedriven slagmekanism - Google Patents

Description

Ι-,«νΤ:ΐ ri KUULUTUSJULKAISU rft/nn

^ *11> utlAggni NGSSKRIFT ö O 0 f U

C (45) Patentti myönnetty 10 03 1031 Patent raeddelat T (51) Kv.lk3/lnt.CI.3 E 02 D 7/10 SUOMI — FINLAND (21) P»ttnttlh*kemu* — p»t*ntintöknln| 760921 (22) H»k«ml»pllvl — Antöknlnf«l*| 06.Qk.l6 ^ ^ ' (23) Alkupllvi — Gllti{h«t*d*x 06.0U. 76 (41) Tullut fulklieksl — Bllvlt off«ntll| 08.10.76

Patentti- ja rekisteri hallitus NU,t»ylk.lp«,o„ |. kuul.|ulk.lsun pvm. - ?R fin

Patent- och registerstyrelsen ' 7 Aniekan utlafd och utl.skrlft«n publlcend cu.xx.uu (32)(33)(31) Pyydetty «tuoikeu*—Bejlrd priorltst 07·0U.75

Ruot s i-Sverige(SE) 7503970-1 (71)(72) Göran Alfred Nilsson, Box 6l, 820 22 Sandame,

Kjell Edström, Äsbäcksgatan 1+5, 826 00 Söderharan,

Henry Wiklund, Bäckvägen 1, 820 10 Arbrä, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Paineväliaineen käyttämä iskumekanismi - Tryckmediedriven slagmekanism Tämä keksintö koskee paineväliaineen käyttämää iskumekanismia, jossa on ainakin yksi työelin männän tms. muodossa ja ainakin yksi vaste-elin, jolloin työelin on suunniteltu tekemään edestakaisen, aksiaalisesti ohjatun liikkeen suhteessa vaste-elimeen, ja ainakin toisessa elimessä on muodostettu toista elintä kohti avoin työkammio paineväliaineen·, minkä lisäksi ainakin yksi peräänantava tiivlstyselin on sijoitettu työelimen ja vaste-elimen välille.

Keksinnön mukaisia iskumekanismeja voidaan käyttää täysin erilaisia ja erikokoisia, edestakaisella liikkeellä toimivia, paineväliaineen käyttämiä laitteita varten iskuliikkeen aivan eri koko- ja taajuusalueilla. Esimerkkinä voidaan mainita laitteet, joilla lyödään alas tai sisään esineitä, kuten paaluja ja pontteja, joilla porataan, taltataan, kaiverretaan, vasaroidaan, sihtien, syöttökourujen yms. tärisyttämiseksi sekä pengerrysmassan tiivistämiseksi, ym.

Po. keksinnön erääseen toteutusmuotoon verrattavia, tunnettuja laitteita ovat esim. paalutukseen yms. tarkoitetut, paineväliaineen käyttämät vasarat, jotka on tehty mäntä-sylinterilaitteen muodossa ja joissa iskuvoima saadaan 2 5Θ670 aikaan siten, että mäntää ensin nostetaan syöttämällä paineväliainetta männän alle Ja sitten se lasketaan alas vastelaattaa vasten, jonka voi muodostaa sylinterin toinen pääty. Tämän aikaansaamiseksi tarvitaan venttiili- ja sykäys-tenantojärjestelmää paineväliaineen syöttämiseksi männän alle ja sen päästämiseksi pois männän alta vuorotellen. Lisäksi on oltava hyvä tiivistys männän ja sylinterin välillä energian menetyksen välttämiseksi. Tällaiset yksityiskohdat vaativat huomattavan tarkkuuden valmistuksessa ja muodostuvat siten kalliiksi. Tarkkuusvaatimusten takia on erityisen kallista valmistaa mäntä-sylinterilaite suurella läpimitalla suuren painepinnan saamiseksi männälle ja siten suuren nostovoiman saamiseksi sen alla olevalle paineväliaineelle.

Po. keksinnön tarkoituksena on saada aikaan iskumekanismi, jolla ei ole näitä huonoja puolia, ja keksinnölle oleellisen tunnusomaista on se, että tiivi8tyselin on sijoitettu työkammion sisälle työ- ja vaste-elimen välistä rajaviivaa pitkin ja paineväliaineen vaikutusta vastaan tuettuna säteittäi-seeti työkammion kehäseinämän tai tämän pidennyksen avulla, ja että tiivistys-elimelle on valittu sellainen poikkileikkausmuoto ja joustavuus, että sen muoto työkammioon tulevan paineväliaineen vaikutuksen alaisena on muutettavissa suurempaan kokoon aksiaalisessa suunnassa kuin nimellinen koko, so, koko kuormittamattomassa tilassa, ja siten se voi säilyttää tiivistävän vaikutuksensa tätä koon kasvua vastaavalla lisäosalla työ- ja vaste-elimen välisestä, erkanevasta liikkeestä.

Tällöin ei keksinnön mukaisen laitteen kanssa tarvita erikoista venttiili-tai sykäystenantojärjestelmää ja lisäksi on tiivistysongelma ratkaistu erittäin helpolla ja halvalla tavalla. Laitteen voi siksi tehdä myös hyvin isoilla mitoilla suuren iskuvoiman aikaansaamiseksi ilman että tarkkuusvaatimukset tekevät sen liian kalliiksi. Päinvastoin kuin tavanomaisissa mäntä-sylinteri-laitteissa mäntää vastaavan osan poikkileikkausmuodon ei tarvitse lisäksi olla pyöreä, vaan se voi aivan hyvin olla esim. neliömäinen tai suorakaiteen muotoinen.

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuviot 1-4 ja 6-12 esittävät poikkileikkauskuvantoja keksinnön laitteen eri toteutusmuodosta ja yksityiskohdista ja kuvio 5 esittää yksityiskohtaista kuvantoa ylhäältä laitteesta ja siinä on laitteeseen kuuluva kansi poistettu.

Kuvio 1 näyttää sylinterin 1 , jossa on vaippa la, pohjalevy 2 ja kansi 3. Sylinterissä on iakukappale tai mäntä 4, jonka lähimpänä levyä 2 olevassa päässä on tehty laippa 4a, joka ympäröi onteloa 3 männän alla.

58670 3

Onteloon 5 laippaa vasten on sijoitettu rengasmainen tiiviste 6, joka voi esim. olla kumirengas tai vahva kumiletku ja jonka ulkohalkaisija oleellisesti vastaa laipan 4a sisähalkaisijaa. Tiiviste voi olla kiinniliimattu tai muulla tavalla kiinnitetty laipan sisäseinästään ja/tai männän 4 pohjaan. Tiivisteen paksuuden kuormittamattomassa tilassa tulee mieluiten olla hieman pienempi kuin männän pohjan, so. ontelon 5 "katon", ja levyjen 2 välinen kaksinkertainen välimatka, kun mäntä lepää laipallaan pohjalevyä vasten. Johto 8, jolla syötetään paineilmaa tai muuta juoksevaa paineväliainetta, on tehty männässä sen sivulta ja se johtaa männän alla olevaan onteloon 5· Männän sivusta johto ulottuu ulos sylinterin rakomaisen aukon 9 kautta. Johto voidaan varustaa venttiilillä 8a, jolla säädetään syötetty paineväliaineen määrä aikayksikköä „ kohden. Ventiilillä voidaan samalla kytkeä päälle ja pois paineväliaineen syöttö, tai sitten on tätä varten eri laite, jota ei näytetä. Sylinterin vaip-paseinämässä lähimpänä levyä 2 on tehty useita reikiä 10 välimatkan päässä toimistaan pitkin vaippaseinäaää. Katkoviivat näyttävät klinnittimen 11, jolla laite sijoitetaan paalulle tms. Männän 4 ja kannen 3 välille on sijoitettu painejousi 1?, Laitteen voi myös valmistaa ilman tätä jousta, jos iskukappa-leen/männän 4 on vain painovoiman avulla työskenneltävä levyä 2 vastaan.

Kuviot 2 ja 3 näyttävät kuvion 1 yksityiskohtia laitteen toimintatavan valaisemiseksi. Kuviossa 2 näytetään myös levyn tai renkaan muotoinen välike levyn 2 ja tiivistysrenkaan 6 välinsä.

Piirustuksen muissa kuvioissa näytettyjen keksinnön mukaisen laitteen toteutusmuotojen ymmärtämisen helpottamiseksi kuvataan nyt ensiksi laitteen toimintatapaa viitaten lähinnä kuvioon 1. Paineilmaa tai muuta painevälinetta syötetään ei-näytetystä paineväliaineen lähteestä onteloon 3 johdon 8 kautta. Syötetty paineväliaineen määrä aikayksikköä kohden säädetään kuristamalla sopivasti johtoa venttiilin 8a avulla. Männän 4 alapuoleen vaikuttava paine alkaa nyt nostaa mäntää. Tiivistyerengas 6, joka männän ollessa lepoasennossa on kokoonpuristettuna männän ja levyn 2 välissä, säilyttää männän nosto-liikkeen ensimmäisen momentin aikana kosketuksen levyn kanssa ja tiivistää tätä vasten, koska tiiviste joustavuutensa takia ja sivulta vaikuttavan ilmanpaineen takia, joka painaa sen laippaa 4a vasten, laajenee alaspäin (ke. kuviota 2). Kun mäntä on liikkeen seuraavassa momentissa saavuttanut tietyn korkeuden, irtoaa tiiviste äkkiä kosketuksesta levyn 2 kanssa ja iskee nopeasti takaisin suunnassa ylöspäin, koska ulos juokseva ilma nyt painaa sen alapuolta 4 58670 vasten ja myöskin koska - jos tiiviste on tullut puristetuksi ulos suurempaan pystysuoraan ulottuvuuteen kuin sillä on kuormittamattomassa tilassa - se - vetäytyy kokoon joustavuutensa takia. Ilma juoksee ulos sylinteriäeinämän reikien 10 kautta, kun taas mäntä saamansa nopeuden takia jatkaa ylöspäin vielä lyhyen matkan kääntyäkseen sitten ja pudotakseen - tai tullakseen yhden tai useamman jousen 13 jousipaineella painetuksi - alas levyä 2 kohti. Tällöin ulosmenoaukot 10 tulevat suljetuiksi ja tiiviste tulee puristetuksi kokoon. Sitten männän noston ja putoamisen käsittävä jakso toistuu, kunnes palneväliaineen syöttö katkaistaan. Männän liikkuessa liikkuu kuvion 1 mukaisessa toteutusmuodossa ilmajohto 8 ylös ja alas raossa 9«

Kuvio 4 näyttää toteutusmuodon, jossa iskukappaletta/mäntää 4 ohjaa ak-siaalisesti sen keskelle sijoitettu akseli 12. Sylinteriseinämiä ei ole.

Niiden sijasta levy 2 on varustettu useilla ylös ulottuvilla elimillä la, jotka on varustettu pistopulteilla tms. 13, jotka kytkeytyvät aukkoihin 16 iskukappaleen 4 sivuissa tämän liikkeen rajoittamiseksi suhteessa levyyn 2, niin että esim, laitetta käsiteltäessä kuljetuksen aikana se ei voisi hajota. Katkopisteviivoin on näytetty, että iskukappaletta 4 voidaan suurentaa yhdellä tai useammalla lisäpainolla 14* Koska laitteen voi näin jakaa useammaksi yksiköksi, sen nostaminen ja käsittely helpottuvat. Ulomman tiivistysrenkaan 6 ja laipan 4a lisäksi on myös sisempi tiiviste 6a ja laippa 4h akselin 12 ympärillä, jolloin saadaan toisaalta tiivistys akselia vasten ja toisaalta iskukappaleen 4 iskuvaikutuksen parannettu jako levyä 2 vastaan. Paineväli-aine syötetään johdon 6 kautta rengasmaiseen onteloon, joka muodostuu tiivistysten 6 ja 6a välissä. Koska ylös ulottuvia elimiä la lukuunottamatta laite voi olla täysin avoin sivuille, ei siinä tarvita eri ulosmenoaukkoja (10 ku-viossal).

Kuviot 5 ja 6 näyttävät toteutusmuodon, jossa iskukappale 4 on neliömäinen ylhäältä nähtynä. Kuvio 3 näyttää laitteen nähtynä ylhäältä kansi 3 poistettuna ja kuvio 6 näyttää läpileikkauksen A-A· kuviosta 3 ja kansi 3 on siinä jälleen paikallaan. Tässä toteutusmuodossa iskukappaletta 4 ohjaa aksi-aalisesti neljä karaa 17, yksi iskukappaleen jokaisessa kulmassa, jotka sijaitsevat laipan 4a ja tiivisteen 6 ulkopuolella. Näin ollen seinämät la eivät ohjaa iskukappaletta 4, vaan tämän ja seinämien välillä voi olla välys, Jolloin mi tärväät imuke ia ei ole seinämien työstön eikä seinämien ja Iskukappaleen sivujen välisen sovituksen suhteen. Seinämien la ei tarvitse myöskään olla yhtenäisiä, vaan ne voivat koostua esim. useista rimoista tai sauvoista, 5 58670 jotka ulottuvat ylös levystä 2. Iskukappale 4 on varustettu osalla 4c· joka ulottuu alas kohti levyä 2 ja sijaitsee tiivisteen 6 sisäpuolella ja joka pienentää katt^okorkeutta ontelossa 5, niin että tämän tilavuus on pienempi. Näin ollen ilmanpaine ontelossa kohoaa nopeammin» kun tiiviste 6 iskrukappaleen alaspäinliikkeen aikana alkaa tiivistää tätä vasten» mikä antaa paremman vaimennuksen iskulle levyä vastaan.

Kuten kuviosta 5 ja 6 käy hyvin ilmi» on valinnan vapaus suuri isku-kappa leen/männän muotoilussa ja aksiaalisten ohjauselinten sijoituksessa.

Voidaan esim» ajatella iskukappaleen muotoilemista suorakulmaiseksi ylhäältä katsottuna, jolloin kummankin lyhyen sivun sisäpuolella on ohjauskara ja ulkopuolella on karojen väliin sijoitettu tiiviste. Tällaiselle» pitkänomaiselle» suorakaiteen muotoiselle pinnalle voitaisiin myös sijoittaa kolme karaa,, yksi keskelle ja yksi kummankin lyhyen sivun kohdalle, ja rengasmainen tiiviste ensimmäisen ja toisen karan välille ja lisäksi yksi toisen ja kolmannen välille. Ohjauskarojen sijasta voitaisiin ajatella muita, esim. männän sivuissa oleviin uriin kytkeytyviä ohjauselimiä ohjauslistojen tms. muodossa.

Kuviot 7-9 ja 11-12 näyttävät tiivisteen vaihtoehtoisia muotoja, joita kuvataan lähemmin seuraavassa. Kuvio 10 näyttää esimerkkinä muodon, jossa iskukappale tai mäntä 4 on yhdistetty tangon 18 kanssa iskukappaleen edestakaisen liikkeen siirtämiseksi esim. talttaan tai muuhun työkaluun tai laitteeseen. Iskukappale on tässä rakennettu kuoren 1 sisälle, joka vastaa kuvion 1 sylinteriä 1. Kuori koostuu kahdesta osasta, joista toisella on levy 2 ja toisella iskukappaletta ympäröivät seinämät la, jotka osat on varustettu toisiaan vastaavalla, kierteitetyillä osilla ja jotka on ruuvattu yhteen. Paine-väliaineen johtoa 6 ei tässä ole viety iskukappaleen läpi, vaan se on viety sisälle levyn 2 kautta. Paineväliaineen ulospäästö tiivisteen 6 avautuessa tapahtuu rakojen tai porattujen kanavien kautta iskukappaleen ja seinämien la välillä sekä ulosmenoaukkojen 10 kautta, jotka on tehty yhdensuuntaisesti tangon 1Θ kanssa.

Tiivisteet, jolta käytetään keksinnön mukaisen laitteen eri toteutusmuotoja varten, voivat olla erimallisia. Hyvällä tuloksella on käytetty tavallisia kumisia 0-renkaita pienempien laitteiden valmistettuja ensimalleja varten -talttauslaitetta varten, joka on periaatteessa kuvion 10 mukainen, ja kaiver-ruskynää varten, jota käytetään myös samalla tavalla kuin kuviom 10 mukaisesti. Pyöreän poikkileikkauksen omaavia muovinaruja, jotka on hitsattu yhteen renkaiksi, on myöskin kokeiltu ja niiden on havlttu toimivan. Isompien vaftaxointi- tai paalutuslaitteiden ensimalleja varten, joiden periaate on kuvion 1 mukainen, on käytetty hyvällä tuloksella vesiletkumallisia kumiletkuja.

« 58670

Tiivisteen 6 voi myös toteuttaa muulla tavalla kuin renkaaksi tai letkuksi» jolla on pyöreä poikkileikkaus. Oleellista on se» että se on tehty ja pantu paikalleen siten* että se toisaalta on kokoonpuristettavissa sopivalle korkeudelle» kun iskukappale tai mäntä 4 on lähimpänä levyä 2 olevassa asennossaan» ja toisaalta paineväliaineen vaikutuksesta on puristettavissa ulos tietylle» suuremmalle korkeudelle» ennen kuin se männän liikkuessa ylöspäin eroaa levystä ja tällöin jälleen joustaa tai paineväliaineen vaikutuksesta tulee puristetuksi kokoon pienemmälle korkeudelle. Kuvioissa 7-9 näytetään eräs esimerkki tiivisteen 6 muunnoksesta. Tiiviste on tämän esimerkin mukaisesti tehty palkeiden muodossa. Palkeiden sen osan 6b pinta» joka koskettaa levyä 2 vasten» on isompi kuin jokaisen muun palkeiden poimun pinta. Osalla 6c» joka koskettaa iskukappaleen 4 alapuoleen» on vielä suurempi pinta kuin osalla 6b ja sen voi myös tehdä sellaiseksi» että se päätyseinämänä sulkee kokonaan palkeiden toisen pään. Koska paineväliaine vaikuttaa suurennettuihin osiin» joiden painepinta on suurempi kuin muiden osien» pysyy osa 6c painettuna iskukappaleen alapuolta vasten ja osa 6b levyä 2 vasten» kun palkeet tulevat venytetyiksi ulos männän ylöspäinliikkeen ensimmäisen momentin aikana. Kun mäntä 4 on saavuttanut tietyn aseman» tulevat palkeet kiskotuiksi eroon levystä 2 ja ne iskevät kiinni väliasentoon salliakseen paineväliaineen nopean ulos-menon. Tällaisten palkeiden kanssa voidaan aikaansaada tiivisteen euurempi sykkivä liike kuin jos tämä olisi tehty letkuksi tms.» joten tällöin voidaan eiis saavuttaa männälle 4 suurempi iskunpituus.

Kuviot 11 ja 12 näyttävät muita esimerkkejä tiivisteistä 6. Tiivisteet eivät ole tässä avoimia renkaita, vaan niiden pohja 6c on yhdistetty rengasmaisen ulko-osan kanssa. Tällöin paineväliaine pitää tiivisteet kiinni niiden alustaa vasten, jolloin niiden asentaminen paikoilleenjäävinä el aiheuta ongelmia. Tiivisteet voisi myös asentaa niihin kuuluvalle, laipi&liselle levylle 19. Tällöin el ole pakko käyttää tiettyä laippakorkeutta siinä männässä tai iskukappaleessa, jolle tiivisteet asennetaan.

Kun mäntä tai iskukappale 4 putoaa tai jousivoima heittää sen takaisin levyä 2 kohti, se tulee ulosmenoaukkojen 10 sulkemisen takia, kasvavan ilmanpaineen ja myöskin tiivisteen 6 kokoonpurlstukeen yhteydessä esiintyvän vastuk* sen takia jarrutetuksi, niin että ei synny kovia iskuja levyä 2 vastaan. Yaimennusastetta voidaan säätää asettamalla sopiviin keskinäisiin suhteisiin männän tai iskukappaleen paino suhteessa painepintaan sen alla sekä ilmanpaine ja syötetty ilmamäärä aikayksikköä kohden. Säätö voi myös tapahtua säätämällä Jousen 13 esijännitys. Multa Vaikuttavia tekijöitä ovat tiivisteen 6 paksuus ja jäykkyys sekä mahdollisesti käytetyn vällkkeen 7 korkeus. Mainittu vällke 7, Joka näytetään kuviossa 2, lisää tiivisteen kokoonpurlstusta, jolloin tiivisteen Ja sen alustan välinen koskeutusmatka suurenee männän liikkeiden aikana ja siten vaikuttaa sekä iskun pituuteen että vaimennusmatkaan.

1 58670

Kuvio 6 näyttää toisen tavan, jolla vaikutetaan vaimennukseen. Kuten edellä mainittiin, on tämän kuvion mukaisesti iskukappaleen 4 alla olevan ontelon tilavuutta piennatty varastamalla iskukappale a]» ulottuvalla osalla 4c, jollain ilman paine ontelossa kasvaa nopeammin, kun tiiviste 6 sulkee ontelon.

Jos käytetään tiivistysrengasta tai letkua, jolla on pyöreä tai pääasiallisesti pyöreä poikkileikkaus, on tiivisteen paksuuden kuormittamattomassa tilassa oltava hieman pienempi kuin laipan 4& kaksinkertainen korkeus. Jos rengas tehdään tätä paksummaksi, jotta iskukappaleen tai männän nostoliikkeen aikana saataisiin pitemmällä tavalla tiivistys säilymään renkaan ja levyn 2 välillä, syntyy sellainen vaara, että ilman paine painaa ulos renkaan niin, että se tulee puristukseen laipan 4a ja levyn 2 välille, kun mäntä liikkuu levyä vasten.

Kuvio 10 mukaisessa toteutusmuodossa, jossa iskukappaleen tai männän 4 työn tehoa ei oteta ulos levyn 2 kautta, vaan männän vastakkaisen pään kanssa yhdistetyn tangon tms. 18 kautta, olisi mäntä tehtävä kevyeksi suhteessa kuoreen 1, koska kuoren on muodostettava vastapaino männän jta tangon liikkeille. Sellaiseaea toteutusmuodossa, jossa teho otetaan ulos pohjalevyn 2 kautta, on männän sitä vastoin oltava painava suhteessa kuoreen.

Painovoima, jonka kuvion 10 mukainen laite periaatteessa antaa määrätyllä ilman paineella, on tietenkin riippuvainen iskukappaleen tai männän painopinnan koosta. Esim. käsityökaluissa, jotka on tehtävä kapeiksi tavoiteltavuus-tai muista syistä, ei ehkä ole sopivaa suurentaa painepintaa männän läpimittaa suurentamalla. Sen sijaan on mahdollista tehdä kuvion 10 laitetta muistuttava laite useammalla "kerroksella", so. kaksi tai useampia mäntiä 4 sijoitettuina peräkkäisiin onteloihin kuoressa 1, jotka männät on sijoitettu pitkin samaa tankoa 18, johon ne vaikuttavat. Jokaisen levyn 2 kautta syötetään ilmaa yhteisestä paineilman lähteestä.

Piirustustuekuvioiesa tiiviste 6 ja sen tukilaippa 4a näytetään männälle tai iskukappaleelle 4 sijoitettuina. Männän pohjan voisi myös tehdä s ileäksi, jolloin tiiviste ja tukilaippa sijoitettaisiin levylle 3. Kuvioiden 11 ja 12 mukaisesti voidaan myös käyttää irrallista, laipalla varustettua levyä 19» joka kantaa tiivisteen. Lopuksi on mahdollista sijoittaa toisiinsa päin olevat laipat ja tiivisteet sekä männälle että levylle 2, jolloin suurempi iskun-pituus ja parannettu vaimennus ovat saavutettavissa.

β 58670

Po. keksinnön eräänä suurena etuna on se, että mitään tiivistystä ei tarvita männän 4 Ja mäntää aksiaalisesti ohjaavien sylinteriseinämien tai muiden tällaisten välineiden välissä, koska ilman paine vaikuttaa vain laipan 4a sisäpuolella ja vast, laippojen 4& Ja 4b välissä. Siksi männän tai iskukappaleen ja sitä aksiaalisesti ohjaavat välineet tarvitsee valmistaa vain sillä tarkkuudella, jota vaaditaan ohjausta varten, eikä liioin ole voimakasta ylipainetta, joka pyrkisi painamaan pois männän ja ohjausvälineen välillä mieluiten käytettävää voiteluainetta, koska paine vaikuttaa ainoastaan ontelossa 5» jota ulos virtaava ilma jatkuvasti puhdistaa, eivät tuloilmassa olevat epäpuhtaudet ole laitteelle vaaraksi.

Suoritetut kokeet ovat osoittaneet, että keksinnön mukaiselle laitteelle tunnusomainen käyttöperiaate, jossa käytetään joustavaa, laitteen työskentelyn aikana sykkivää tiivistystä iskukappaleen tai männän toisessa päässä, on käyttökelpoinen hyvin erikoisten laitteiden kanssa. Laitteet voi tehdä niin pieniksi kuin kaiverruskynä ja niin suuriksi kuin paalutuslaitteet, jolloin taajuutta ja iskunpituutta voidaan muuttaa hyvin laajan alueen sisällä.

Keksinnön mukaisen laitteen ensimmäinen perusmalli tehtiin laipalla varustetun levyn muodossa, joka vastaisi matalaksi tehtyä iskukappaletta 4.

Eri pohjalevyä 2 ei käytetty, vaan laite asetettiin sen sijaan suoraan tasaiselle betonilattialle. Laipalla varustettua levyä kuormitettiin painoilla, joiden yhteinen paino oli 1,5 tonnia. Laitetta käytettiin paineilman lähteestä, joka antoi 7 kp/cm paineen, ja levyn alla oleva painepinta antoi tällöin noin 20 tonnin nostovoiman. Levy työskenteli tällöin noin 1 emin iskunpituu-della ja taajuudella 4-5 iskua sekuntia kohden. Se toimi ilman kovia iskuja alustaa vasten ja - koska ilma pääsi purkautumaan koko laipan ympärillä purkautuvan paineilman pienellä melulla. Laipan sisällä käytettiin tiivistyksenä suhteellisen voimakasta kumiletkua.

Toista, kuvion 1 mukaista ensimallia on kokeiltu sekä painejousen 15 kanssa että ilman sitä. Tässäkin käytettiin kumiletkua tiivisteensä. Hännän läpimitta oli noin 175 ma· Ilman jousta kokeiltaessa laitteen taajuus oli noin 5 iskua sekunnissa. Työskentelytapa ei muuttunut merkittävästi, kun mäntää, joka alunperin paino! noin 30 kg, kuormitettiin enemmän noin 100 kgsaan. Iskunpi-tuus oli noin 10 mm. Kun laitetta kokeiltiin painejousella, joka asennettiin männän ja kannen 3 välille, kasvoi taajuus moninkertaiseksi luvuksi, mutta tätä ei mitattu tarkasti. Taajuus kasvaa jousen suuremman esijännityksen myötä plisteeseen, jossa vastapainomodostuu niin kovaksi, että laite lakkaa toimimasta.

9 58670

Kolmas ensimalli on tehty periaatteessa kuvion 10 mukaisesti ja varustettu taltalla tangon 18 päässä. Männän 4 alla oleva painepinta antoi n. 90 kjr:n työpaineen. Tiivisteen 6 muodosti tavallinen O-rengas, jonka paksuus oli 8 mm. Mitattu iskunpituus oli n. 4 nm. ja tajuus n. 150 iskua sekunnissa. Taltalla vpitiin erinomaisesti tehdä melko voimakkaita leikkauksia 4 mm:n paksuisen teräslevyn reunassa ja esim. monta mm syviä syvennyksiä levyyn porattujen reikien reunoissa.

Lopuksi on neljäs ensimalli tehty kaiverruskynän muodossa, joka varustettiin neulalla, joka vastasi tankoa 18 kuviossa 10 sekä tämän kuvion mukaisesti järjestetyllä männällä, tiivisteellä ja jousella. Männän halkaisija oli 12 mm ja tiivisteenä käytettiin O-rengasta, jonka ulkohalkaisija oli n. 10 mm ja paksuus 1,7 mm. Mitattu taajuus oli n. 550 iskua sekunnissa ja iskunpituus oli muutama kymmenesosa millimetriä. Kynä toimi erinomaisena kaiverruetyökaluna, jonka avulla voitiin suorittaa lasin ja teräksen kaiverrusta - myöskin kovan, ns. pikateräksen kaiverrusta - nopeasti ja voimakkaalla ja selvällä jäljellä, miltei yhtä esteettömästi kuin kirjoitettaessa tavallisella kynällä paperille.

Mainittu kolmas ensimalli, joka oli tehty periaatteessa kuvion 10 mukaisesti, oli varustettu tiivisteellä O-renkaan muodossa, joka oli vain asetettu laipan 4a sisäpuolelle eikä mitenkään kiinnitetty laippaan tai iskukappalee-seen 4. Tutkittaessa laitteen työskentelytapaa stroboskoopilla ja rakojen avulla, jotka tehtiin ulkokuoren sivussa suoraan vastapäätä männän laipan ja tiivisteen työaluetta, havaittiin, että tiiviste 6 ei pysynyt yhtä mittaa paikallaan männän 4 päätä vasten laipan sisäpuolella, vaan se näytti "leijailevan" männän ja levyn 2 välissä nopeiden sykäysten aikana. Laite toimi tästä huolimatta erinomaisesti, vaikka se verrattuna työskentelytapaan kiinni-ietu-vaa tiivistettä käytettäessä sai aikaan sivuäänen, jonka luultavasti aiheutti ilman purkautuminen laipan ja tiivisteen ulkosivun välistä, kun tiiviste erkani männästä. Tämä havainto osoittaa, että tiivisteen voisi myös kiinnittää levylle 2, jolloin männän laippa 4a vuorotellen tulee pujotetuksi tiivisteen ylitse ja vuorotellen se erkanee tästä. Tällöin on kuitekin luultavasti haittana tietty kuluminen, jonka aiheuttaa laipan ja tiivisteen välinen kitka.

Varsinkin hyvin pienissä laitteissa, esim. kaiverruekynässä, on mahdollista tehdä mäntä ja tiiviste yhtenä kappaleena muovista tai muusta, tietyssä määrin joustavasta aineesta. Toisin sanoen, mitään erillistä tiivistettä ei ole, vaan laippaosa muodostetaan siten, että se antaa vaaditun tiivistyksen ja paineväliaine saa aikaan hyvin pienen sykäyksen aineessa, mikä voi olla riittävää niin pienissä laitteissa, joilla on suuret taajuudet.

ίο 5 8 6 70

Edellä mainituilla ensimalleilla on ollut käyttö vain männän toisessa päässä ja tämän palautus joko painovoimalla tai jousen vaikutuksella. Männän palautuksen voisi kuitenkin myös järjestää syöttämällä paineväliainetta myös männän toiseen päähän; Tämä voisi esim. tapahtua siten, että myös männän tässä päässä olisi tiiviste, laippa ja kuvatunlainen levy. Männän liikkumistila aksiaalisessa suunnassa olisi mitoitettu sellaiseksi, että mäntä toisesta levystä tapahtuvan liikkeensä loppuvaiheessa saa aikaan tiivistyksen ja puristuksen toista levyä vasten ja päinvastoin. Jotta mäntä ei jäisi kuolleeseen asentoon levyjen välille, voisi apujousi pitää sen lepoasennossa painettuna jompaakumpaa levyä vasten.

Claims (6)

11 58670 Patenttivaatimukset :

1· Paineväliaineen käyttämä iskumekanismi, jossa on vähintään yksi työ-elin (4) männän tms. muodossa ja vähintään yksi vaste-elin (2), jolloin työ-elin on suunniteltu suorittamaan edestakaisen, aksiaalisesti ohjatun liikkeen suhteessa vaste-elimeen, ja ainakin toisessa elimessä on muodostettu toista elintä kohti avoin työkammio paineväliaineelle, minkä lisäksi vähintään yksi peräänantava tiivistyselin on sijoitettu työelimen ja vaste-elimen välille, tunnettu siitä, että tiivistyselin (6,6a) on sijoitettu työkammion (5) sisälle työ- ja vaste-elimen (2,4) välistä rajaviivaa pitkin ja tuettuna paineväliaineen vaikutusta vastaan säteittäisesti työkammion (3) kehäseinfimän (4a) tai sen pidennyksen avulla, ja että tiivistyselimelle (6,6a) on valittu sellainen poikkileikkausmuoto ja joustavuus, että sen muoto työkammioon (3) tulevan paineväliaineen vaikutuksen alaisena on muutettavissa suurempaan kokoon aksiaalisessa suunnassa kuin nimellinen koko, so. koko kuormittamattomassa tilassa, ja tällöin se voi säilyttää tiivistävän vaikutuksena työ- ja vaste-elimen välisen erkanevan liikkeen lisäosalla, joka vastaa tätä koon suurenemista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mekanismi, tunnettu siitä, että tiivistyselimellä (6,6a) kuormittamattomassa tilassa on suurempi aksiaalinen ulottuvuus kuin työkammion (3) kehäseinämällä tai tämän pidennyksellä, kuitenkin mieluiten hieman pienempi kuin tämän seinämän tai pidennyksen kaksinkertainen aksiaalinen ulottuvuus. 3* Patenttivaatimusten 1 tai 2 mukainen mekanismi, tunnettu siitä, että tiivistyselimellä (6,6a) kuormittamattomassa tilassa on pyöreä tai miltei pyöreä poikkileikkausmuoto ja se on mahdollisesti ontto.

4· Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen mekanismi, tunnettu siitä, että tiivistyselin (6) on tehty yhtenä kappaleena pohjalevyn (60) kanssa, joka on suunniteltu lepäämään kammion (3) pohjaa vasten. 3* Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mekanismi, tunnettu siitä, että tiivistyselimellä on sisäänpäin kohti kammiota kallistuvan liuskan (6) muoto, joka on tehty yhtenä kappaleena pohjalevyn (6c) kanssa, joka on suunniteltu lepäämään kammion (3) pohjaa vasten.

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen Mekanismi, tunnettu siitä, että tilvietyselimellä on palkeiden (6) muoto.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen mekanismi, tunnettu siitä, että uloin poimu (6b) palkeiden (6) vapaan ulkopään kohdalla on tehty suuremmalla pinnalla kuin muut paljepoimut.