SE1250135A1

SE1250135A1 - Tryckackumulator & slaganordning

Info

Publication number: SE1250135A1
Application number: SE1250135A
Authority: SE
Inventors: Anders Lundgren
Original assignee: Atlas Copco Constr Tools Ab
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2013-08-18
Also published as: CA2863539A1; SE536382C2; US9630306B2; CA2863539C; WO2013122533A1; US20150053076A1; ZA201405131B

Description

15 20 25 30 35 Tll0Ol / PS54405SEOO omkring slagkolven är anordnat att delas i två från varandra skilda tryckkammare av ett bussningsliknande elastiskt membran, varvid den ena tryokkammaren är avsedd att fyllas med ett kompressibelt medium med tryck, och den andra tryckkammaren står i fluidförbindelse med något tryckvätskeutrymme av slagkolven via åtminstone en kanal som sträcker sig i slaganordningens radiella riktning, Ramens periferi är försedd med en första ringformad fördjupning för att bilda den första tryckkammaren och bussningen är på motsvarande sätt försedd med en andra ringformad fördjupning för att bilda den andra tryckkammaren. Det bussningsliknande membranet är anordnat mellan ramen och bussningen.

En nackdel med ackumulatorn som beskrivs i det europeiska patentet nummer EP 0 947 293 är att om man vill åstadkomma ett högre förladdningstryck på ackumulatorn, måste den innefatta många små kanaler som sträcker sig i den radiella riktningen, och hålen vid änden av varje kanal måste vara tillräckligt små för att membranet inte skall tränga in i hålen och gå sönder när ackumulatorn är i bruk. l\/lembranet kan nämligen utsättas för stora påfrestningar och deformationer, vilket innebär att membranmaterialet kan ha en onödigt kort livslängd. En sådan anordning kan således vara komplex och tidskrävande att framställa, och när membran däri går sönder, blir det driftstopp, vilket skapar extra arbete och kostnader.

Ett annat problem med lösningen ovan är att tryckackumulatorn, som arbetar i radiell led, kan öka den totaia bredden av siaganordningen, vilket kan vara till nackdel för användning av en slaganordning som måste förlyttas eller användas längsmed och/eller i en smal kanal/ ett smalt hål, såsom en slagborrmaskin.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNlNGEN Ett ändamål med att tillhandahålla en förbättrad tryckackumulator för anslutning till en hydraulvätskedriven slaganordning som innefattar föreliggande uppfinning är åtminstone en slagkolv som är anordnad att, i en slagkolvkammare, utföra en fram- och tillbakagående rörelse orsakad av trycket från hydraulvätskan, varvid tryckackumulatorn är anordnad i anslutning till slagkolvens hydraulvätskeutrymme.

Detta ändamål uppnås av en tryckackumulator som innefattar ett utrymme som sträcker sig runt slagkolven när tryckackumulatorn är monterad på slaganordningen, d v s detta 10 15 20 25 30 35 TllOOl / PS54405SEOO utrymme är anordnat att åtminstone delvis sträcka sig runt slagkolvkammaren i vilken slaganordningen förflyttar sig när tryckackumulatorn är monterad på slaganordningen utan att skjuta ut axiellt ovanför baksidan av slagkolvkammaren. Utrymmet är, av en avskiljare, delat i två från varandra skilda tryckkammare så att tryckkamrarna är belägna i slagkolvens axiella riktning i förhållande till varandra när tryckackumulatorn är monterad på slaganordningen. En första av de två från varandra skilda tryckkamrarna är avsedd att fyllas med ett sammantryckbart medium, och en andra tryckkammare är i fluidförbindelse med slagkolvens hydraulvätskeutrymme, exempelvis via en slid.

En sådan tryckackumulator kan förladdas med ett högt förladdningstryck (pä minst 15 bar) och är enkel att framställa. Tryckackumulatorn sticker inte ut från resten den hydrauliska slaganordningen och är därmed inte utsatt för slag och påverkan av omgivningen.

Avsaknad av en sådan utstick gör också slaganordningen mer kompakt och lättare att hantera. Dessutom behöver inte dess totala längd förlängas.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är utrymmet ett ringformat utrymme.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar avskiljaren ett membran.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar tryckackumulatorn ett membranstöd som är anordnad att förflytta sig med memloranet, d v s membranet är anordnat att lägga mot membranstödet och membranstödet är anordnat att följa membranets fram- och tillbakagående rörelse. Enligt en utföringsform av uppfinningen är membranstödet upphängt på minst en fjäder.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar membranet förstärkningsmedel.

Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen innefattar tryckackumulatorn åtminstone en kanal för hydraulvätska, vilken åtminstone ena kanalen står i fluidförbindelse med slagkolvens hydraulvätskeutrymme, exempelvis via en slidventil.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar tryckackumulatorn ett flertal kanaler som står i fluidförbindelse med slagkolvens hydraulvätskeutrymme och som är anordnade symmetriskt runt den minst en slagkolv när tryckackumulatorn är monterad på slaganordningen. Hydraulvätska kommer således in symmetriskt runt slagkolven, vilket ger mindre sidokrafter på slagkolven. Kanalen/kanalerna sträcker sig företrädesvis direkt mellan slagkolvens hydraulvätskeutrymme och den andra tryckkammaren hos 10 15 20 25 30 TIlOOl / PS54405SEOO tryckackumulatorn väsentligen längs kortast möjliga väg. Tryckfallsförluster med sådana korta kanaler blir små.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är tryckackumulatorn anordnad att förladdas med ett arbetstryck på minst 15 bar, företrädesvis minst 20 bar, hellre minst 30 bar, eller ännu hellre minst 40 bar eller högre.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är den åtminstone ena slagkolven anordnad att opereras vid en frekvens på åtminstone lOHZ, eller åtminstone 50 Hz, företrädesvis åtminstone 60 Hz, hellre åtminstone 70 l-lz, ännu hellre åtminstone 80 l-lz eller högre.

Föreliggande uppfinning avser även en hydraulvätskedriven slaganordning som innehåller åtminstone en tryckackumulator enligt någon utföringsform av uppfinningen.

Enligt slaganordningen ett bakstycke och den minst ena tryckackumulatorn är integrerad i en utföringsform av uppfinningen innefattar den hydraulvätskedrivna slaganordningens bakstycke eller monterad på slaganordningens bakstycke.

KORT BESKRlVNlNG AV RITNINGEN l det följande, kommer föreliggande uppfinning att beskrivas mera i detalj med hänvisning till de bifogade schematiska ritningarna, i vilka: Figur 1 visar en tryckackumulator i en hydraulvätskedriven slaganordning enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, och Figur 2 visar en tryokackumulator i en hydraulvätskedriven slaganordning enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning.

Det bör noteras att ritningen inte nödvändigtvis är skalenlig och att dimensionerna av vissa detaljer kan ha överdrivits för klarhetens skull. 10 15 20 25 30 35 TllOOl / PS54405SEOO DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRlNGSFORh/IER Figur 1 visar den bakre delen av en hydraulvätskedriven slaganordning 10 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, Slaganordningen 10 innefattar ett bakstycke 12 och en tryckackumulator 14 är integrerad i bakstycket 12. Slaganordningen 10 innefattar en slagkolv 16 som är anordnad att, i en slagkolvkammare 18 vars övre slagrum 20 visas utföra en fram- i figur 1, och tillbakagående 14 är rörelse orsakad av trycket från hydraulvätskan, Tryckackumulator anordnad i anslutning till slagkolvens hydraulvätskeutrymme via en slidventil.

Tryckackumulator 14 innefattar ett utrymme, företrädesvis ett ringformat utrymme, som sträcker sig runt slagkolven 16, d v s hela detta ringformade utrymme är anordnat att sträcka sig runt slagkolvkammaren 18 i vilken slaganordningen förflyttar sig när tryckackumulatorn 14 är monterad pä slaganordningen 10 utan att skjuta ut axiellt förbi/bakom baksidan B av slagkolvkammaren 18. Det ringformade utrymmet är, av ett membran 22, delat i två från varandra skilda tryckkammare 24, 26 så att tryckkamrarna är belägna i slagkolvens 16 axiella riktning A i förhållande till varandra, varvid en första tryckkammare 26 är avsedd att fyllas med ett kompressibelt medium, och en andra tryckkammare 24 står i fluidförbindelse med slagkolvens hydrautvätskeutrymme via en slidventil.

Tryckackumulatorn 14 i utföringsformen som visas i figur 1 innefattar ett membranstöd 28 som är anordnad att förflytta sig med membranet 22 i den axiella riktningen A. Figur 1 visar att membranet 22 ligger mot membranstödet 28. l\/lembranstödet 28 kan innefattar metall och/eller plast och/eller vilket annat lämpligt material som helst, och är anordnat att följa membranets 22 fram- och tillbakagående rörelse när ackumulatorn 10 är i bruk. l den visade utföringsformen är membranstödet 28 upphängt på minst en fjäder. Den första tryckkammaren 26 fylls med ett gas, såsom kväve, till ett förutbestämt gastryck.

Slaganordnings hydraulvätska levereras till den andra tryckkammaren 24 för att driva membranet 22 och membranstödet 28 fram och tiilbaka i en axiell riktning när slaganordningen 10 är i bruk, vilket gör att volymen som upptas av den trycksatta gasen som finns i den första tryckkammaren 26 expanderas eller komprimeras. l\/lembranet 22 är exempelvis en tunn hinna eller skiva som innefattar en elastomer (gummi), såsom nitrilgummi, neoprengummi, polyuretan, eller fluorgummi till exempel, och som förseglar den första tryckammaren 26 från den andra tryckkammaren 24 på ett 10 15 20 25 30 35 Tl 1001/ PS54405SE00 läckagefri och trycktät sätt. l\/lembranet 22 kan innefatta förstärkningsmedel, såsom ett tjockare parti och/eller metall och/eller kolfibertråd. l\/lembranet 22 kan klämmas fast mellan bakstycket 12 och ett skruvat ackumulatorlock 30, eller fästas på något annat lämpligt sätt i slaganordningen 14. ll/lembranet 22 kan exempelvis vara väsentligen plant, kopp- eller bälgliknande.

Tryckackumulatorn 14 innehåller företrädesvis ett flertal kanaler 32 som står i fluidförbindelse med slagkolvens hydraulvätskeutrymme via sliden och som är anordnade symmetriskt runt den åtminstone ena slagkolven 16. Hydraulvätska kommer således in symmetriskt runt slagkolven 16, vilket ger mindre sidokrafter på slagkolven 16 och kolvkammaren 18. Kanalerna 32 sträcker sig företrädesvis direkt mellan slagkolvens hydraulvätskeutrymme och den andra tryckkammaren 24 längs kortast möjliga väg.

Sådana korta symmetriska kanaler 32 resulterar i små tryckförluster och symmetriska reaktionskrafter på slagkolven 16. Enligt en utforingsform av uppfinningen kan det finnas en slid där emellan för att styra slagkolven.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är tryckackumulatorn 14 anordnad att förladdas med ett arbetstryck på minst 15 bar och slagkolven 16 är anordnad att opereras vid en frekvens på åtminstone 10 Hz.

I den illustrerade utföringsformen i figur 1 är membranet 22 ringformat, och det ringformiga utrymmet som av membranet 22 delas i två tryckkammare (24 och 26) utgör ett enda utrymme. Det bör dock noteras att det ringformiga utrymmet (24 och 26) kan utgöras av ett flertal sammanbundna eller helt isolerade utrymmen anordnade att sträcka sig väsentligen runt hela slagkolven 16, vilka utrymmen innehåller ett eller ett flertal membran 22.

Figur 2 visar den bakre delen av en hydraulvåtskedriven slaganordning 10 enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning i vilken slaganordningen 10 innefattar ett flertal individuella tryckackumulatorer 14 enligt någon utföringsform av uppfinningen där membranstödet 28 är upphängt på fjädrar 34. Företrädesvis kan ett jämnt antal tryckackumulatorer 14 anordnas symmetriskt runt slagkolven 16.

Flera modifieringar av uppfinningen skulle vara möjliga inom de bifogade patentkravens skyddsomfång. Till exempel, även om de illustrerade utföringsformerna är inriktade på ett Tl 1001 / PS54405SEOO rnembran 22 som skiljer två tryckkammare 24, 26 från varandra, skuHe en kolv kunna användas istället för ett membran 22.

Claims

10 15 20 25 30 35 T1. lOOl / PS54405SEOO PATENTKRAV

1. Tryckackumulator (14) för anslutning till en nydraulvätskedriven slaganordning (10), vilken slaganordning (10) innefattar åtminstone en slagkolv (16) som är anordnad att utföra en fram- och tillbakagående rörelse orsakad av trycket från hydraulvätskan, varvid (14) till hydraulvätskeutrymme, kännetecknad av att nämnda tryckackumulator (14) innefattar ett nämnda tryckackumulator är anordnad i anslutning slagkolvens utrymme (24, 26) som sträcker sig åtminstone delvis runt nämnda slagkolv 16 när nämnda tryckackumulatorn (14) är monterad på nämnda slaganordning (10), vilket utrymme (24, 26) är, av en avskiljare (22), delat i två från varandra skilda tryckkammare så att tryckkamrarna år belägna i slagkolvens axiella riktning (A) i förhållande till varandra när nämnda tryckackumulatorn (14) är monterad på nämnda slaganordning (10), varvid en första (26) av nämnda två från varandra skilda tryckkammare är avsedd att fyllas med ett kompressibelt medium, och en andra tryckkammare (24) står i fluidförlolndelse med slagkolvens nydraulvätskeutrymme.

2. Tryckackumulatorn (14) enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda utrymme (24, 26) är ett rlngformat utrymme.

3. Tryckackumulatorn (14) enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att nämnda avskiljare (22) innefattar ett membran.

4. Tryckackumulatorn (14) enligt krav 3, kännetecknad av att den innefattar ett membranstöd (28) som är anordnad att förflytta sig med nämnda membran (22).

5. Tryckackumulatorn (14) enligt krav 4, kännetecknad av att nämnda membranstöd (28) är upphängt på minst en fjäder.

6. Tryckackumulatorn (14) enligt något av krav 3-5, kännetecknad av att nämnda membran (22) innefattar förstärkningsmedel.

7. Tryckackumulatorn (14) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den innefattar åtminstone en kanal för hydraulvätska, vilken kanal står i fluidförbindelse med slagkolvens nydraulvåtskeutrym me. 10 15 20 25 TllOOl / PS54405SEOO

8. Tryckackumulatorn (14) enligt något krav 1-6, kännetecknad av att den innefattar ett flertal kanaler för hydraulvätska, vilka kanaler står i fluidförbindelse med slagkolvens hydraulvätskeutrymme och är anordnade symmetriskt runt nämnda minst åtminstone ena slagkolven (16) när tryckackumulatorn (14) är monterad på nämnda slaganordning (10).

9. Tryckackumulatorn (14) enligt något av krav 7 eller 8, kännetecknad av att nämnda kanal/kanaler sträcker sig mellan slagkolvens (16) hydraulvätskeutrymme och nämnda andra tryckkammare (24) väsentligen längs kortast möjliga väg.

10. Tryckackumulatorn (14) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den är anordnad att förladdas med ett arbetstryck på minst 15 bar.

11. Tryckackumulatorn (14) enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda åtminstone ena slagkolv (16) är anordnad att opereras vid en frekvens på åtminstone 10 Hz.

12. Hydraulvätskedriven slaganordning (10), kännetecknad av att den innehåller åtminstone en tryckackumulator (14) enligt något av de föregående patentkraven.

13. l-lydraulvätskedriven slaganordning (10) enligt krav 12 kännetecknad av att den innefattar ett bakstycke (12) och nämnda minst ena tryckackumulator (14) är integrerad i nämnda slaganordningens bakstycke (12).

14. Hydraulvätskedriven slaganordning (10) enligt krav 12, kännetecknad av att den innefattar ett bakstycke (12) och nämnda minst ena tryckackumulator (14) är monterad på nämnda slaganordningens bakstycke (12).