SE528650C2 - Impulsgenerator och förfarande för impulsgenerering - Google Patents

Description

20 25 30 528 esoi kolven fi-i varvid trycket i energilagret pressar iväg kolven mot borrstålet varigenom en spän- ningspuls träffar borrstålet.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen Problemet med uppträdandet av stora dynamiska accelerationskrafier löses enligt uppfinning- en genom att anordna en impulsgenerator för ett bergbrytande verktyg, impulsgeneratom in- nefattande en huvudkammare för upptagning av en första trycksättbar vätskevolyrn, en i hu- vudkarrirnaren upptagen impulskolv vilken är inrättad för överföring av tryckenergi i vätske- volymen till impulser i verktyget, och en på den motsatt huvudkammaren belägna sidan om impulskolven belägen uppspänningskammare tör upptagning av en andra trycksättbar vätske- volym, där impulsgeneratorn vidare innefattar en på den motsatt huvudkammaren belägna sidan om impulskolven belägen tryckavlastriingskammare för upptagning av en tredje tryck- sättbar vätskevolym, där förhållandet mellan trycksättningstrycken i vätskevolyinema och förhållandena mellan impulskolvens areor mot karnrarna är sådant att trycksättning av åtmin- stone uppspärniingskarrirnarten törskjuter impulskolven i riktning mot huvudkammaren och att trycket i huvudkanunaren åstadkommer en tryckökning i tryckavlastiiingskanimaren när upp- spärmingskanirnaren tryckavlastas, varigenom tryckavlastrlingshastígheten i tryckavlastnings- kammaren och den därvid överförda tryckimpulsens hastighet till verktyget ökas.

Genom att irnpulsgeneratom innefattar kännetecknen i patentkravet 1 uppnås fördelen av att åstadkomma en impulsgenerator där det tryck som åstadkommes i tryckavlasmingskarnmaren är högre än det tryck som ursprungligen inmatats däri, varvid snabbare tömning av tryckav- lastningskammaren åstadkomrnes.

Kortfattad figurtörteckning Uppfinningen kommer att belysas närmare nedan med ledning av de bifogade ritningarna, vari: Figur l visar schematiskt ett längdsnitt av en uttöringsform av en impulsgenerator med tryck- satt uppspänningskammare, 73438 10 15 20 25 30 528 650 Figur 2 visar schematiskt ett längdsnitt av en impulsgenerator enligt figur 1 med ïfyckaVlasfad uppspänningskarnmare, och Figur 3 visar schematiskt ett längdsnitt av en irnpulsgenerator enligt figur 1 med tryckavlastad tryckavlastningskammare.

Beskrivning av föredragna uttöríngsfonner Figur 1 visar schematiskt ett längdsnitt av en uttöringsfonn av en impulsgenerator 2 med trycksatt uppspänningskammare 12, impulsgeneratorn 2 innefattande ett hus 1 med en huvud- kammare 4 för upptagning av en första trycksättbar vätskevolym 6, en i huvudkammaren 4 upptagen impulskolv 8, vilken är inrättad för överföring av tryckenergi i vätskevolymen 6 till impulser i ett verktyg 10, och en på den motsatt huvudkamrnaren 4 belägna sidan om impuls- kolven 8 belägen uppspänningskanunare 12 för upptagning av en andra trycksättbar vätskevo- lym 14, där impulsgeneratom 2 vidare innefattar en på den motsatt huvudkammaren 4 belägna sidan om impulskolven 8 belägen tryckavlastriingskannnare 16 för upptagning av en tredje trycksättbar vätskevolym 18. Huvudkamrnaren 4 är företrädesvis under ett konstant tryck vil- ket tryck åstadkommes genom att exempelvis anordna en tryckkälla 5, tex. en pump, som regleras så att ett konstant tryck upprätthålles.

Trycksättning av uppspänriingskanunaren 12 och tryckavlastriingskarrirnaren 16 sker exem- pelvis via en påfyllningsventil 15 som företrädesvis är ansluten till en tryckkälla 17 vilken tryckkälla 17 företrädesvis är ansluten till tryckkällan 5 via en kanal. Tryckkällan 17 kan al- ternativt vara samma tryckkälla som tryckkällan 5.

Trycket i tryckavlastriingskammaren 16 ökar när uppspänningskarnmaren 12 tryckavlastas enligt vad som beskrivs närmare nedan, varefter en tryckimpuls överförs till verktyget 10 när tryckavlastriingskarrimaren 16 i sin tur tryckavlastas. Förhållandet mellan trycksättningstryck- en i vätskevolyrnema 6,14, 1 8 och förhållandena mellan impulskolvens 8 area mot kamrama 4,12,16 är sådant att trycksättning av åtminstone uppspänningskammaren 12 törskjuter im- pulskolven 8 i riktning mot huvudkarnmaren 4 och trycksätmingstrycket i huvudkammaren 4 73438 10 15 20 25 30 528 e5o åstadkommer en tryckökning i tryckavlastningskarnmaren 16 när uppspänningskammaren 12 tryckavlastas, varigenom tryckavlastitingshastigheten i tryckavlastriingskarnmaren 16 och den därvid överförda tryckimpulsens hastighet till verktyget 10 ökar. Tryckavlastiiingskarnrnarens 16 volym är företrädesvis mindre än uppspänningskammarens 12 volym. Impulskolvens 8 area mot huvudkammaren 4 är större än impulskolvens 8 area mot tryckavlasmingskarnmaren 16 så att trycket i tryckavlastriingskanunaren 16 är högre än trycket i huvudkamrnaren 4 vid jämvikt. Således fås genom förhållandet mellan impulskolvens areor mot huvudkarnrnaren respektive tryckavlastningskanirnaren 16 en fördelaktig effekt bestående i att det lägre trycket i huvudkarrnnaren omformas till ett högre tryck i tryckavlasmíngskarnmaren. Detta leder till att tryckavlastningskarnmaren kan tömmas snabbare än vad som hade varit fallet om trycket i tryckavlastningskamrnaren hade varit det samma som i huvudkarnrnaren. Tryckavlastningens förlopp hos tryckavlastningskamrnaren 16 kan företrädesvis regleras med ett reglerorgan 20, där reglerorganet 20 företrädesvis är en till tryckavlastiiingskarnmaren 16 ansluten styrventil.

Styrventilen 20 innefattar företrädesvis åtminstone en öppning 22 för styrning av nämnda tryckavlastning genom utsläpp avi tryckavlastningskammaren 16 under drifi innehållet tryckmedium 18. l-Iuvudkarnrnaren 4, uppspänningskamrnaren 12 och tryckav1astningskarn~ maren 16 är företrädesvis avpassade för att i vätskevolyrnen ska vara upptagen företrädesvis en vätska företrädesvis ur gruppen: vatten, silikonolj a, hydraulolja, mineralolja, och obränn- bar hydraulvätska. Huvudkammaren 4 har företrädesvis cirkulärt tvärsnitt.

Figur 2 visar schematiskt ett längdsnitt av en impulsgenerator enligt figur 1 med tryckavlastad uppspänningskanimare 12, och Figur 3 visar schematiskt ett längdsnitt av en impulsgenerator enligt figur 1 med trryckavlastad tryckavlastningskarnmare 16.

En utföringsforrn av ett förfarande för generering av impulser hos ett bergbrytande verktyg med en impulsgenerator 2 innefattande en huvudkamrnare 4 för upptagning av en första tryck- sättbar vätskevolym 6, en i huvudkammaren 4 upptagen impulskolv 8 vilken är inrättad för överföring av tryckenergi i vätskevolymen 6 till impulser i verktyget 10, och vidare en på den motsatt huvudkammaren 4 belägna sidan om impulskolven 8 belägen uppspärmingskarrnnare 12 för upptagníng av en andra trycksättbar vätskevolym 14, samt en på den motsatt huvud- 73438 lO 15 20 25 30 528 650 kammaren 4 belägna sidan om impulskolven 8 belägen tryckavlastriingskarrirnare 16 för upP' tagning av en tredje trycksättbar vätskevolym 18, där huvudkalnmflfefl 4 föfetfädesVis är trycksatt med ett väsentligen konstant tryck såsom beskrivet ovan, innefattar följande steg: trycksättning av uppspänningskarnmaren 12 vilket leder till att irnpulskolven 8 rör sig i rikt- ning mot huvudkammaren 4 enligt vad som kan ses i figur 1, trycksätming tryckavlastningskannnaren 16, företrädesvis med samma tryck som finns i hu- vudkammaren 4, varvid impulskolven 8 fortfarande befinner sig i det i figur 1 beskrivna läget, och därefter tryckavlastriing uppspäiiningskannnaren 12 varvid trycket i huvudkamrnaren 4 påver- kar impulskolven 8 så att trycket i tryckavlastiiingskainmaren 16 ökar ytterligare genom att impulskolven 8 rör sig i riktning mot tryckavlastriingskarrnnaren 16 tills lcrafijäinvikt upp- kommer mellan huvudkammaren 4 och tryckavlastriingskainmaren 16 enligt vad som visas i figur 2, varefter tryckavlastriingskarnmarcn 16 tryckavlastas varigenom en tryckimpuls överförs till verktyget 10 enligt vad som visas i figur 3.

En ytterligare utföringsfonn av ett forfarande för generering av impulser hos ett bergbrytande verktyg av ovan angivet slag där impulskolvens 8 area mot huvudkammaren 4 är mindre än suxnman av impulskolvens 8 area mot uppspänningskammaren 12 och tryckavlasmingskam- maren 16 men större än impulskolvens 8 area mot tryckavlastningskammaren 16, innefattar följande steg: trycksättriing huvudkannnaren 4, uppspänningskammaren 12, och tryckavlastriingskainmaren 16 med samma tryck, dvs det tryck som tillhandahålles av tryckkällan 5, vilket leder till att impulskolven 8 rör sig i riktning mot huvudkarnniaren 4 enligt vad som kan ses i figur 1, därefter tryckavlastning av uppspänningskarnrnaren 12 varvid trycket i huvudkammaren 4 påverkar impulskolven 8 så att trycket i tryckavlastriingskarrnnaren 16 ökar ytterligare genom att impulskolven 8 rör sig i riktning mot tryckavlasmingskannnaren 16 tills lcrafljäinvikt upp- kommer mellan huvudkammaren 4 och tryckavlastningskamrnaren 16 enligt vad som visas i fisflr 2, varefter tryckavlastningskammaren 16 tiyckavlastas varigenom en tryckimpuls överförs till verktyget 10 enligt vad som visas i figur 3. 73438 10 15 20 Tryckavlastningens förlopp i nämnda tryckavlastriingskammare 16 kan vidare företrädesvis regleras med ett reglerorgan 20, där reglerorganet företrädesvis är en till tryckavlastriings- kammaren 16 ansluten styrventil 20. Nämnda reglerorgan kan även innefatta medel för att styra nämnda trycksänkriing genom reglering av en för anslutning till tzryckavlastriingskarrnna- ren 16 avsedd strypventil. Styrventilen 20 kan innefatta åtminstone en öppning 22 för styrning av nämnda tryckavlastning genom utsläpp av i tryckavlastningskarmnaren 16 under drift in- nehållet tryckmedium 18. Nämnda reglerorgan kan innefatta medel för att styra nämnda trycksänlcriing genom styrning av styrventilens 20 öppningsförlopp, där nänmda medel före- trädesvis innefattar styrning av styrventilens öppningsarea. Styrventilen kan vara utformad med tryckavlastningsspår för reglering av nämnda trycksänlming och även innefatta ett flertal öppningar. Nämnda tryckavlastningskarnmare 16 kan innefatta ett flertal utlopp, varvid närrmda utlopp kan öppnas styrbart, varvid nämnda trycksänkning kan regleras genom öpp- ning och stängning av tillämpliga utlopp. Nämnda utlopp kan ha olika diameter. Nämnda ut- lopp kan vara förbundna med en eller flera reservoarer 24 medelst en eller flera flödesvägar, varvid nämnda reservoarer i drifi kan trycksättas till olika tryck, varvid en stegvis och/eller kontinuerlig tryckavlastning av mothållskammaren kan erhållas genom öppning av nänmda utlopp. Längden av nämnda flödesvägar kan även vara reglerbar.

Uppfinningen avser även ett hydrauliskt impulsverktyg innefattande en impulsgenerator enligt ovan.

Det är möjligt att kombinera vad som angivits i de olika häri beskrivna alternativa utföringsformema inom ramen för de efterföljande patentkraven. 73438

Claims (22)

10 15 20 25 30 528 óštl Patentkrav:

1. l. Impulsgenerator för ett bergbrytande verktyg, impulsgeneratorn (2) innefattande en huvud- kammare (4) för upptagning av en första trycksättbar vätskevolym (6), en i huvudkarnmaren (4) upptagen impulskolv (8) vilken är inrättad för överföring av tryckenergi i vätskevolymen (6) till impulser i verktyget (10), och en på den motsatt huvudkarnlrnaren (4) belägna sidan om impulskolven (8) belägen uppspänningskarrimare (12) för upptagning av en andra trycksättbar vätskevolym (14), kännetecknar! av att impulsgeneratorn (2) vidare innefattar en på den mot~ satt huvudkammaren (4) belägna sidan om impulskolven (8) belägen tryckavlastningskamma- re (16) för upptagníng av en tredje trycksättbar vätskevolym (18), där förhållandet mellan trycksättningstrycken i vätskevolyxnerna (6,14,l8) och förhållandena mellan impulskolvens (8) areor mot kamrama (4,l2, l 6) är sådant att trycksättning av åtminstone uppspärmings- kammaren (12) förskjuter impulskolven (8) i riktning mot huvudkammaren (4) och att trycket i huvudkammaren (4) åstadkommer en tryckökrfing i tryckavlastningskannnaren (16) när upp- spänningskammaren (12) tryckavlastas, varigenom tryckavlastningshastigheten i tryckavlast- ningskammaren (16) och den därvid överförda tryckimpulsens hastighet till verktyget (10) ökar.

2. Impulsgenerator enligt kravet 1, kännetecknar! av att huvudkarnmaren (4) är utsatt för ett väsentligen konstant tryck.

3. Impulsgenerator enligt kravet 2, kännetecknad av att det väsentligen konstanta trycket i huvudkammaren (4) åstadkommas med en tryekkälla (5) i eller utanför ímpulsgeneratorn (2).

4. Irnpulsgenerator enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att impulskolvens (8) area mot huvudkammaren (4) är större än impulskolvens (8) area mot tryckavlastningskanimaren (16).

5. Impulsgenerator enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av att tryckavlastningens för- lopp hos tryckavlastningskammaren (16) kan regleras med ett reglerorgan (20). 73438 nya patentkrav 10 15 20 25 528 6550

6. lmpulsgenerator enligt kravet 5, kännetecknad av att reglerorganet är en till tryckavlast- ningskammaren (16) ansluten styrventil (20).

7. Irnpulsgenerator enligt kravet 6, kännetecknar! av att stywentilen (20) innefattar åtminsto- ne en öppning (22) för styrning av nämnda tryckavlastlting genom utsläpp av i tryckavlast~ ningskammaren (16) under drifi innehållet tryckmedium (18).

8. lmpulsgenerator enligt krav 7, kännetecknad av att nämnda reglerorgan innefattar medel för att styra nämnda trycksänkning genom styrning av styrventilens (20) öppningsförlopp.

9. lmpulsgenerator enligt krav 8, kännetecknad av att nämnda medel innefattar styrning av styrventilens (20) öppníngsarea.

10. Impulsgenerator enligt något av kraven 7-9, kännetecknar! av att styrventilen (20) är ut- formad med tryckavlastningsspår lör reglering av nämnda trycksänkning.

11. ll. Impulsgenerator enligt något av kraven 7-10, kännetecknad av att styrventilen (20) inne- fattar ett flertal öppningar (22).

12. Impulsgenerator enligt krav 6, kännetecknad av att nämnda tryckavlastningskarnrnare (16) innefattar ett flertal utlopp, varvid nämnda utlopp kan öppnas styrbart, varvid nämnda trycksänlming kan regleras genom öppning och stängning av tillämpliga utlopp.

13. Impuls generator enligt krav 12, kännetecknar! av att nämnda utlopp har olika diameter.

14. Irnpulsgenerator enligt krav 12 eller 13, kännetecknad av att nämnda utlopp är förbundna med en eller flera reservoarer (24) medelst en eller flera tlödesvägar, varvid nämnda reservoa- rer (24) i drift kan trycksättas till olika tryck, varvid en stegvis och/eller kontinuerlig tryckav- lastning av tryckavlastningskarnmaren kan erhållas genom öppning av nämnda utlopp.

15. Impulsgenerator enligt krav 14, kännetecknad av att längden av nämnda flödesvägar är reglerbar.

16. Impulsgenerator enligt krav 5, kännetecknad av att nämnda reglerorgan innefattar medel för att styra nämnda trycksänkning genom reglering av en for anslutning till mothållskamma- ren avsedd strypventil. 7343 8 nya patentkrav 10 15 20 25 30 528 650

17. Impulsgenerator enligt något av föregående krav, kännetecknar! av att huvudkammaren (4) har cirkulärt tvärsnitt.

18. Irnpulsgenerator enligt något av föregående krav, kännetecknar! av att huvudkarrlrnaren (4), uppspänningskammaren (12) och tryckavlastningskammaren (16) är avpassade för aüi vätskevolymen ska vara upptagen en vätska ur gruppen: vatten, silikonolja, hydrauloljfl, mine- ralolj a, och obrärmbar hydraulvätska.

19. Hydrauliskt impulsverktyg, kännetecknar! av att den innefattar en impuls generator (2) enligt något av ovanstående patentkrav.

20. Förfarande för generering av impulser hos ett bergbrytande verktyg innefattande en hu- vudkarnmare (4) för upptagning av en första trycksättbar vätskevolym (6), en i huvudkarnma- ren (4) upptagen impulskolv (8) vilken är inrättad för överföring av tryckenergi i vätskevoly- men (6) till impulser i verktyget (10), och vidare en på den motsatt huvudkannnaren (4) be- lägna sidan om impulskolven (8) belägen uppspärmingskarnmare (12) för upptagning! av en andra trycksättbar vätskevolym (14), samt en på den motsatt huvudkanrmaren (4) belägna sidan om impulskolven (8) belägen tryckavlastningskarnmare (16) för upptagning av en tredje trycksättbar vätskevolyin (18), kännetecknat av stegen, att trycksätta uppspänníngskammaren ( 12) vilket leder till att impulskolven (8) rör sig i rikt- ning mot huvudkammaren (4), att trycksätta tryckavlastningskammaren (16), att därefter tryckavlasta uppspärmingskammaren (12) varvid trycket i huvudkamrnaren (4) påverkar impulskolven (8) så att trycket i tryckavlasmingskarnmaren (16) ökar ytterligare, och att sedan tryckavlasta tryckavlastningskammaren ( 16), varigenom en tryckimpuls överförs till verktyget (1 0).

21. Förfarande för generering av impulser hos ett bergbrytande verktyg innefattande en hu- vudkammare (4) för upptagning av en första trycksättbar vätskevolym (6), en i huvudkamma- ren (4) upptagen impulskolv (8) vilken är inrättad för överföring av tryckenergi i vätskevoly- men (6) till impulser i verktyget (10), och vidare en på den motsatt huvudkammaren (4) be- 73438 nya patentkrav lO 15 528 650 10 lägna sidan om impulskolven (8) belägen uppspänningskammare ( 12) för upptagning av C11 andra trycksättbar vätskevolyin (14), samt en på den motsatt huvudkamrnaren (4) belägna sidan om impulskolven (8) belägen tryckavlastningskarnmare (16) för upptagning av en tredje trycksättbar vätskevolym (18), där impulskolvens (8) area mot huvudkammaren (4) är mindre än summan av impulskolvens (8) areor mot uppspänningskarnmaren (12) och tryckavlast- ningskamrnaren (16) men större än impnlskolvens (8) area mot tryckavlastningskanunaren (16), kännetecknat av stegen, att trycksätta huvudkarnmaren (4), uppspänningskammaren (12), och tryckavlastningskamma- ren (16) med samma tryck vilket leder till att impulskolven (8) rör sig i riktning mot huvud- kammaren (4), att därefter tryckavlasta uppspänningskammaren (12) varvid trycket i huvudkammaren (4) påverkar impulskolven (8) så att trycket i tryckavlastningskanimaren (16) ökar ytterligare, och att sedan tryckavlasta tryckavlastningskanimaren (16), varigenom en tryckimpuls överförs till verktyget (1 O).

22. Förfarande enligt patentkravet 21 eller 22, kännetecknat av, att det vidare innefattar ste- get att reglera tryckavlastningens förlopp i nämnda tryckavlasmingskammare (16). 73438 nya patentkrav