PL94531B1 - Chwytak podcisnieniowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest chwytak podcisnieniowy, majacy cylinder przylegajacy szczelnie do znajdujacego sie pod nim ciezaru i tlok osadzony przesuwnie w tym cylindrze, przy czym oba te elementy przystosowane sa do wytwarzania miedzy tlokiem a ciezarem podcisnienia, przez przylozenie do tloka sily podnoszacej, cylinder zas jest uszczelniony wzgledem powierzchni ciezaru za pomoca pierscienia uszczelniajacego.

Chwytak podcisnieniowy tego rodzaju jest znany z patentu RFN nr 1286275. W tym znanym urzadzeniu zamontowany przesuwnie w cylindrze tlok polaczony jest z przepona, rozpostarta w czesci miedzy górna krawedzia tloka a górna krawedzia cylindra, przylegajaca do wewnetrznej sciany cylindra i obtaczajacej sie po tej scianie. Urzadzenie ma poza tym cylinder wewnetrzny, krótszy od cylindra zewnetrznego i tworzacy z tym ostatnim pierscieniowa komore, do której daje sie od dolu wsuwac scianka tloka. Rozpostarta od górnej krawedzi cylindra zewnetrznego az do górnej krawedzi krótszego cylindra wewnetrznego przepona, zamyka te pierscieniowa komore od dolu.

Chwytak podcisnieniowy dziala w ten sposób: podczas podnoszenia ciezaru tlok wewnetrzny wsuwa sie pod dzialaniem sil zewnetrznych ku górze, do wnetrza komory pierscieniowej. Pod naciskiem obtaczajacej sie przepony tworzy sie w komorze pierscieniowej nadcisnienie. W przypadku nieszczelnosci, na przyklad w uchwyconym przedmiocie obrabianym, od wytworzonej prózni dostaje sie powietrze, co pociaga za soba ten skutek, ze tlok przesuwa sie jeszcze dalej do góry, do wnetrza pierscieniowej komory. Ruch ten jednak jest ograniczony przez popychacz powietrznego zaworu wylotowego, polaczonego z gwizdkiem. Dzwiek tego ostatniego wskazuje, ze tlok doszedl juz do swego polozenia granicznego i ze dalszy spadek podcisnienia oznacza niebezpieczenstwo odpadniecia ciezaru. Opisany spadek podcisnienia moze byc obserwowany za pomoca manometru.

Znany chwytak podcisnieniowy dziala zadowalajaco. Okazalo sie jednak, ze zwlaszcza podczas skoku jalowego, tj. podczas podnoszenia chwytaka podcisnieniowego bez obciazenia, wynika ta niedogodnosc, ze2 94 631 istnieje równowaga cisnienia powietrza miedzy górna i dojna strona przepony, wskutek czego przepona ta nie jest juz dociskana do sciany, lecz odrywa sie od niej i podczas nastepujacego po tym ruchu tloka ku dolowi, ulega zgnieceniu lub pofaldowaniu.

Dalsza wada znanego chwytaka polega na tym, ze przy zawieszeniu chwytaka na lancuchu, na tlok dziala sila stosunkowo duza, która do tego stopnia powieksza nadcisnienie w komorze pierscieniowej, ze nastepuje „nadmuchanie" przepony w kierunku pustej przestrzeni zawartej miedzy ciezarem a powierzchnia tloka, co podobnie jak w poprzednim przypadku utrudnia uzyskanie kontrolowanego i pozadanego obtaczania sie przepony po scianie cylindra, przy czym istnieje tez niebezpieczenstwo przyciecia przepony przez dolna krawedz cylindra wewnetrznego.

Zadaniem wynalazku jest wiec umozliwienie, w celu ulepszenia znanego chwytaka podcisnieniowego, obtaczania sie jego przepony zarówno pod obciazeniem, jak i podczas ruchu jalowego w sposób prawidlowy, a zwlaszcza nie faldowania sie i nie podlegania zgnieceniu miedzy scianami podczas zmiany kierunku ruchu tloka.

Chwytak podcisnieniowy wedlug wynalazku jest wyposazony w przepone przystosowana do obtaczania sie miedzy tlokiem a cylindrem podczas ruchu tloka, oraz wypelniona powietrzem zamknieta komore wyrównawcza, usytuowana ponad ograniczona przez przepone przestrzenia o zmiennej objetosci, przy czym powietrze zawarte w wymienionej komorze podlega sprezaniu przy kazdym skoku tloka, takze i przy skoku jalowym. Jest przy tym rzecza korzystna, gdy przy maksymalnym obciazeniu powietrze zostaje sprezone do okolo 75 do 25% pierwotnej objetosci.

Nalezy przy tym stwierdzic, ze równiez i w przypadku chwytaków znanego typu, maksymalne obciazenie powoduje silne sprezenie powietrza ponad przepona. Jednakze, to silne sprezanie prowadzi do pojawienia sie zjawiska „nadmuchiwania" przepony. W celu skutecznego zwalczania opisanych niepozadanych zjawisk, objetosc przestrzeni ponad przepona zostala w mysl wynalazku znacznie powiekszona, tak, by mozliwe bylo powstanie wywazonego, niezbyt wielkiego spadku cisnienia miedzy komora wyrównawcza, a cisnieniem atmosferycznym wewnatrz tloka. Przez powiekszenie przestrzeni, w której panuje nadcisnienie uzyskuje sie ponadto duzo lepsze „uresorowanie" powietrzne tloka wzgledem cylindra, przy podnoszeniu tloka pod obciazeniem.

Komora wyrównawcza moze byc zbudowana w sposób zadowalajacy zarówno pod wzgledem technicznym jak i estetycznym, a mianowicie przez umieszczenie jej na kolnierzu zamykajacym od góry przestrzen, majaca postac pierscieniowej komory, w której obtacza sie przepona tak, by komora wyrównawcza miala polaczenie z ta przestrzenia.

Korzystna postacia wykonania okazala sie tu komora wyrównawcza w postaci wycinka pierscieniowego, polaczonego jako wolno stojacy element z kolnierzem zamykajacym.

Przy doswiadczeniach z chwytakami podcisnieniowymi z komora wyrównawcza ujawnilo sie tez nastepujace zjawisko: przy opuszczaniu na powierzchnie przedmiotu chwytaka po wykonaniu przez ten ostatni uprzednio skoku jalowego, zachodzi koniecznosc docisniecia chwytaka do przedmiotu z pewna sila, a to w tym celu, by przy unoszeniu wewnetrznego tloka nie podlegal podnoszeniu równiez i cylinder zewnetrzny. Zjawisko to, znane jako takie w odniesieniu do przyrzadów nie posiadajacych przepony, zostaje jeszcze wzmocnione w przypadku przyrzadów majacych komore nadcisnieniowa nad przepona. Wynika stad zadanie usuniecia tej drobnej wady przez zastosowanie w tym celu prostego urzadzenia dodatkowego.

W mysl dalszej cechy wynalazku, zadanie powyzsze zostalo rozwiazane w tek sposób, ze pierscien uszczelniajacy obwiedziony jest warga uszczelniajaca majaca zakrzywiony do dolu i wystajacy ponizej plaszczyzny dolnej krawedzi cylindra nosek oraz usytuowana w poblizu cylindra poduszke, wzglednie ostrze uszczelniajace, przy czym cecha immanentna wargi uszczelniajacej jest naprezenie jej partii zawartej miedzy ostrzem uszczelniajacym a noskiem, ukierunkowane w sposób powodujacy odchylanie sie tej partii wargi uszczelniajacej na zewnatrz. Przy takiej wardze uszczelniajacej, równiez i bez obciazenia chwytaka tworzy sie pod warga przestrzen z podcisnieniem, dzieki któremu cylinder przytrzymywany jest przy ciezarze. Z drugiej strony, podcisnienie pod warga uszczelniajaca jest na tyle male, ze przy skoku jalowym tloka, nie nastepuje podniesienie ciezaru.

Przedmiot wynalazku jest objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w perspektywie chwytak podcisnieniowy wedlug wynalazku, z wnetrzem uwidocznionym przez usuniecie niektórych elementów, fig. 2a i 2b - jeden ze szczególów pokazanych na fig. 1 a mianowicie warge uszczelniajaca, odpowiednio w stanie nieobciazonym i obciazonym.

Podstawowa czescia chwytaka podcisnieniowego pokazanego na fig. 1 jest obudowa, majaca postac cylindra 1. Dolna krawedz cylindra 1 obwiedziona jest elastycznym pierscieniem uszczelniajacym 3, o specjalnej postaci przekroju, o którym bedzie mowa nizej, w oparciu o fig. 2. Pierscien uszczelniajacy 3 osadzony jest w pierscieniowej podstawie 2, stanowiacej kolnierz cylindra 1, otaczajacy jego dolna krawedz. Wewnatrz cylindra94531 -i 1 umieszczony jest tlok 4, mogacy wykonywac ruchy posuwisto-zwrotne w kierunku pionowym, krótszy od cylindra 1. Scianka tloka 4 daje sie wsuwac do wnetrza pierscieniowej komory 5, utworzonej z cylindra 1 obudowy i z krótszego wewnetrznego cylindra 6. Do wolnej krawedzi scianki tloka przysrubowany jest pierscien dociskowy 7 tak, ze miedzy tym pierscieniem i krawedzia tloka zacisnieta jest dolna partia przepony G. Przepona ta wykonana jest z gumy i ma w stanie swobodnym w przyblizeniu postac czaszy z otworem w srodku.

Zewnetrzna krawedz przepony jest zacisnieta miedzy górnym kolnierzem 10 cylindra 1, majacym górna powierzchnie przystosowana do przylgowego montazu dalszych elementów, oraz przysrubowana do tej powierzchni pokrywa 14 obudowy. Od strony wewnetrznej obudowy przepona zacisnieta jest miedzy wewnetrznym kolnierzem 12 wewnetrznego cylindra 6 i wspomniana pokrywa 14. Jak wiec widac z rysunku, przekrój przepony 9 przybiera wstanie zamontowanym postac litery U. Przylega ona swymi niezacisnietymi partiami gladko do powierzchni wewnetrznej cylindra zewnetrznego, wzglednie do powierzchni zewnetrznej cylindra wewnetrznego. Wewnetrzna partia 15 przepony usytuowana wewnatrz cylindra wewnetrznego nie odgrywa roli elementu uszczelniajacego, lecz sluzy jedynie jako oslona przed dostepem pylu.

W dolnej partii cylindra wewnetrznego 6, po stronie przeciwnej komorze pierscieniowej 5, usytuowany jest wewnetrzny kolnierz 17, majacy szereg otworów, jednym z których jest duzy otwór srodkowy, na którego krawedzi osadzony jest pierscien 18 z tworzywa sztucznego, który to pierscien obejmuje zamocowany na dnie tloka 4 i wystajacy ponad wymieniony duzy otwór kolnierza 17 cylinder prowadzacy 16. W cylindrze tym umieszczony jest samoczynny zawór przelaczajacy, który podczas opuszczania chwytaka na przeznaczony do podniesienia ciezar utrzymuje poczatkowo przestrzen pod tlokiem wstanie zamknietym, co umozliwia wytworzenie prózni miedzy chwytakiem a ciezarem i podniesienie tego ostatniego. Za kazdym opuszczeniem tloczyska az do dna tloka zawór ten zostaje na przemian raz otwarty, a drugi raz zamkniety. Dzieki powyzszemu mozna za pomoca chwytaka wedlug wynalazku uchwycic jakis ciezar, nastepnie go odlozyc, chwycie nastepny ciezar, odlozyc go itd., bez potrzeby uruchamiania w tym celu jakiegokolwiek innego urzadzenie na dzwignicy.

W kolnierzu 17 wykonane sa ponadto otwory odpowietrzajace 19, które po opuszczeniu chwytaka pozwalaja ujsc wypartemu przezen powietrzu. Dalsze otwory usytuowane sa w pierscieniu odpowietrzajacym 20, zamocowanym na tloczysku powyzej cylindra prowadzacego 16.

Pokrywa 14 obudowy ma od góry komore wyrównawcza 22, która z pokrywa 14 stanowi jedna calosc.

Komora wyrównawcza 22 ma ksztalt pólkola zajmujacego czesc górnej, zamknietej pokrywa 14 strony cylindra 1. W dnie komory wyrównawczej 22 znajduja sie przechodzace poprzez pokrywe 14 obudowy otwory 23, zapewniajace polaczenie komory wyrównawczej 22 z komora pierscieniowa 5. Jak to widac z fig. 1, w miare podnoszenia sie ku górze tloka* 4, który wsuwa sie przy tym do wnetrza komory pierscieniowej 6, nastepuje sprezenie powietrza, wypelniajacego lacznie komory 22 i 5. Wspólna pojemnosc tych dwóch komór jest tak dobrana, ze przy najwyzszym polozeniu tloka, czyli przy maksymalnym obciazeniu dzwignicy, wspólna pojemnosc obu komór zostaje zmniejszona do okolo 50% pojemnosci pierwotnej.

Dzieki opisanemu, istotnemu dla wynalazku rozwiazaniu, osiagnieta zostala ta korzysc, ze ulozona w pierscieniowej komorze 5 przepona poddana jest stale pewnemu nadcisnieniu, dzieki czemu przepona ta stale przylega gladko do scian komory i nie grozi jej przesuniecie sie, wyboczenie lub zakleszczenie. Dzieki dodatkowej przestrzeni wyrównawczej w postaci komory 22 uzyskano ponadto lepsze powietrze uresorowanie poruszajacego sie szybko ku górze tloka.

Uklad wedlug wynalazku zapobiega przy tym przekroczeniu przez cisnienie wewnatrz komory pierscieniowej pewnej okreslonej wartosci, co jest o tyle korzystne, ze cisnienie to przeciwdziala tworzeniu sie podcisnienia pod tlokiem 4, a poza tym zbyt duze nadcisnienie spowodowaloby zbyt silne rozciaganie przepony.

Z drugiej strony, pewne nadcisnienie w komorze pierscieniowej jest bardzo pozadane, a to dla zapewnienia opisanego wyzej prawidlowego obtaczania sie przepony. Wlasciwy kompromis miedzy tymi sprzecznymi tendencjami uzyskuje sie wtedy, gdy „przestrzen czynna" w komorze pierscieniowej 5 i „przestrzen bierna" w komorze wyrównawczej sa w przyblizeniu sobie równe.

Zadowalajace wyniki osiaga sie jednak równiez i przy wartosciach odbiegajacych od tej wartosci sredniej.

Doswiadczenie wykazalo, ze objetosci komór musza byc tak wzajemnie do siebie dobrane, by przy najwyzszym polozeniu tloka powietrze w nich zawarte zostalo sprezone w przyblizeniu do 75% - 25% objetosci pierwotnej.

W pokrywie obudowy osadzony jest ponadto gwizdek ostrzegawczy 29, uruchamiany w wyniku przeciazenia chwytaka w przypadku, gdy tlok, wbrew instrukcji obslugi, zostanie doprowadzony do zderzenia z pokrywa 14 obudowy. Nastepuje wówczas uruchomienie gwizdka i potrzymywanie jego dzwieku przez sprezone powietrze zawarte w komorze wyrównawczej. Do przywracania w takim przypadku normalnego cisnienia sluzy zawór napowietrzajacy 28, usytuowany, wraz z gwizdkiem ostrzegawczym, ponizej nie pokazanej na rysunku ramy ochronnej.

Ponadto, na pokrywie obudowy osadzone sa dwa skierowane ku górze wystepy 26, zaopatrzone na swych wolnych koncach w zaczepy dla lancucha 25, oprowadzonego z obu stron okolo krazków oprowadzajacych4 04 631 i doprowadzonego do ogniwa 30, przenoszacego obciazenie. Dzieki opisanemu oprowadzeniu tlok, jak to widac z rysunku, jest poddany dzialaniu sily okolo dwa razy wiekszej od obciazenia dzialajacego na wspomniane ogniwo, wskutek czego podcisnienie pod tlokiem jest dwa razy wieksze niz byloby w przypadku bezposredniego zawieszenia. Powstale dzieki temu wieksze sily sa równiez latwiejsze do opanowania za pomoca wyrównujacej to cisnienie komory wyrównawczej.

Jak zostalo zaznaczone wyzej, problem chwytaka podcisnieniowego wedlug wynalazku polega na tym, ze nadcisnienie w poddanych sprezaniu komorach 22 i 5 stwarza stosunkowo duza sile przeciwdzialajaca, która powoduje, ze podczas podnoszenia tloka cylinder zewnetrzny 1 zostaje uniesiony razem z nim, nie zabierajac ze soba, oczywiscie, ciezaru jaki ma byc uniesiony. Dla obejscia tej drobnej wady chwytaka wedlug wynalazku, pierscien uszczelniajacy 3 ma warge uszczelniajaca, pozwalajaca latwo wyeliminowac te wade. Jak to uwidoczniono na fig. 2a i 2b, wlasciwa warga uszczelniajaca zaopatrzona jest w zakrzywiony ku dolowi i wystajacy ponizej plaszczyzny dolnej krawedzi cylindra nosek 32 oraz w usytuowane w poblizu zewnetrznej powierzchni tego cylindra ostrze uszczelniajace 33.

Gdy chwytak jest opuszczony na powierzchnie ciezaru, warga uszczelniajaca pierscienia uszczelniajacego 3 jest w obrebie miedzy ostrzem 33 a noskiem 32 poddana obciazeniu, które powoduje odgiecie sie jej na zewnatrz. W wyniku tego, w przestrzeni oznaczonej na rysunku liczba 34 wytwarza sie podcisnienie, które z pewna niewielka, lecz wystarczajaca sila dociska chwytak do ciezaru. Jest przy tym rzecza oczywista, ze sila ta nie wystarcza sama przez sie do podniesienia ciezaru wtedy, gdy podcisnienie pod tlokiem 4 jest usuniete.

Mozliwe sa przy tym odchylenia od opisanej postaci wykonania wynalazku, nie wykraczajace poza jego zakres.

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe

1. Chwytak podcisnieniowy, majacy cylinder przylegajacy szczelnie do znajdujacego sie pod nim ciezaru i tlok osadzony przesuwnie w tym cylindrze, przy czym oba te elementy przystosowane sa do wytwarzania miedzy tlokiem a ciezarem podcisnienia przez przylozenie do tloka sily podnoszacej, cylinder zas jest uszczelniony wzgledem powierzchni ciezaru za pomoca pierscienia uszczelniajacego, znamienny tym, ze jest wyposazony w przepone (9), przystosowana do obtaczania sie miedzy tlokiem (4) i cylindrem (1) podczas ruchu tloka, oraz wypelniona powietrzem, zamknieta komore wyrównawcza (22), usytuowana ponad ograniczona przez przepone (9) przestrzenia o zmiennej objetosci.

2. Chwytak wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przestrzen o zmiennej objetosci ma postac zamknietej komory pierscieniowej (5), zawierajacej przystosowana do obtaczania sie w niej przepone (9), a polaczona z ta komora pierscieniowa (5) komora wyrównawcza (22) usytuowana jest na jej pokrywie (14).

3. Chwytak wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze komora wyrównawcza (22) ma postac wycinka pierscieniowego, polaczonego z pokrywa obudowy.

4. Chwytak wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierscien uszczelniajacy (3) obwiedziony jest warga uszczelniajaca, majaca zakrzywiony do dolu i wystajacy ponizej plaszczyzny dolnej krawedzi cylindra nosek (32) oraz usytuowane w poblizu tego cylindra ostrze uszczelniajace (33), przy czym cecha immanentna wargi uszczelniajacej jest naprezenie w jej partii zawartej miedzy ostrzem uszczelniajacym a noskiem, ukierunkowane w sposób powodujacy odchylanie wargi uszczelniajacej w wymienionej partii na zewnatrz.! 94 531 Kg* 1 / 33 ^ Fig. 2a Fig 2b