BR202019011811U2 - Utilidade de âncora de rocha instalada em broca pneumática - Google Patents

Abstract

utilidade de âncora de rocha instalada em broca pneumática o modelo de utilidade diz respeito a um conjunto de tirantes radialmente expansíveis adaptados para uso com uma broca pneumaticamente operável, em que o dito modelo de utilidade fornece um conjunto de parafusos de atrito adaptados para uso com uma broca pneumaticamente operável, que inclui: uma manga tubular de ajuste de atrito que se prolonga longitudinalmente entre uma extremidade frontal e uma extremidade traseira; uma haste que se prolonga longitudinalmente através da manga, entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, que se projeta da extremidade da manga para definir, entre a primeira extremidade da haste e a extremidade frontal da manga e a segunda extremidade da haste e a extremidade traseira da manga, respectivamente, uma parte frontal e uma parte traseira; um elemento de expansão montado ou formado integralmente com a haste, na parte frontal; um elemento de engate de broca na segunda extremidade do parafuso que é adaptado para engatar um mandril ou uma extremidade da broca de rocha; uma primeira formação de suporte de carga montada na parte traseira da haste e que engata a extremidade traseira da manga; e uma segunda formação de suporte de carga montada sobre a parte traseira da haste entre a primeira formação de suporte de carga e o elemento de engate de broca.

Description

UTILIDADE DE ÂNCORA DE ROCHA INSTALADA EM BROCA PNEUMÁTICA CAMPO DO MODELO DE UTILIDADE

[0001] O modelo de utilidade diz respeito a um conjunto de tirantes radialmente expansíveis adaptados para uso com uma broca pneumaticamente operável.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] O parafuso possui uma haste que, em uma extremidade, possui um elemento de expansão e, em uma extremidade oposta, uma arruela e uma porca que aperta a haste para empurrar a arruela dentro do suporte de carga da face da rocha. Uma manga de ajuste de atrito está montada sobre a haste, interposta entre o elemento de expansão e um batente de suporte de carga. À medida que a porca é apertada contra a arruela, a haste é puxada e força o elemento de expansão dentro da manga. Isso expande a manga dentro do engate de atrito com as paredes do orifício da rocha para ancorar o parafuso no local e pré-carregar o parafuso entre o elemento de expansão e a arruela.

[0003] Existem duas ações na instalação deste parafuso; uma ação de acionamento axial para inserir o parafuso no orifício de ajuste de atrito; e uma ação rotacional para virar e torquear a porca no parafuso para ativamente aplicar uma pré-carga no parafuso.

[0004] A instalação desse parafuso é pautada em um recurso de instalação que pode aplicar acionamento para frente, parada e então aplicar acionamento rotacional. Essa sequência é importante, pois virar a porca antes do parafuso estar totalmente instalado poderia causar a prematura expansão do elemento a ser extraído da manga.

[0005] Nem todos os recursos de instalação possuem esta funcionalidade. Uma broca pneumaticamente atuada, chamada de “jack-leg” (perna telescópica), é um desses recursos. Sendo atuada de forma pneumática, ela simultaneamente aciona e gira o parafuso dentro do orifício. As duas ações de acionamento são sequencialmente inseparáveis.

[0006] O presente modelo de utilidade, pelo menos parcialmente, aborda o problema mencionado acima.

SUMÁRIO DO MODELO DE UTILIDADE

[0007] O modelo de utilidade fornece um conjunto de parafusos de atrito adaptados para uso com uma broca pneumaticamente operável, que inclui:
uma manga tubular de ajuste de atrito que se prolonga longitudinalmente entre uma extremidade frontal e uma extremidade traseira;
uma haste que se prolonga longitudinalmente através da manga, entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, e que se projeta da extremidade da manga para definir, entre a primeira extremidade da haste e a extremidade frontal da manga e a segunda extremidade da haste e a extremidade traseira da manga, respectivamente, uma parte frontal e uma parte traseira;
um elemento de expansão montado ou formado integralmente com a haste, na parte frontal;
um elemento de engate de broca na segunda extremidade do parafuso que é adaptado para engatar um mandril ou uma extremidade da broca de rocha;
uma primeira formação de suporte de carga montada na parte traseira da haste e que engata a extremidade traseira da manga; e
uma segunda formação de suporte de carga montada sobre a parte traseira da haste entre a primeira formação de suporte de carga e o elemento de engate de broca;
caracterizada pelo fato de que o elemento de engate de broca é adaptado para ser fixo axialmente na posição na segunda extremidade do parafuso.

[0008] A extremidade da broca de rocha pode ser adaptada com um adaptador para permitir o engate da segunda extremidade da haste na broca de rocha.

[0009] O conjunto de parafuso de atrito pode ter uma formação indicadora de carga na haste entre a segunda formação de suporte de carga e o elemento de engate da broca.

[0010] Para garantir que o elemento de engate da broca permaneça axialmente fixo na posição na segunda extremidade do parafuso, o elemento pode ser integralmente formado na segunda extremidade do parafuso, adaptado com uma forma adequada, por exemplo, uma forma hexagonal.

[0011] Alternativamente, o elemento pode ser um elemento em forma hexagonal que está fixo, por qualquer método adequado, por exemplo, por soldagem, à segunda extremidade da haste.

[0012] Além disso, alternativamente, o elemento de engate de broca pode ser uma porca de extremidade fechada ou porca cega que se engate de forma roscada na haste na segunda extremidade.

[0013] A segunda formação de suporte de carga pode ser um assento esférico que engate uma placa plana em uso.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0014] O modelo de utilidade é descrito com referência aos seguintes desenhos em que:
A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um conjunto de âncora de rocha de acordo com uma primeira modalidade do modelo de utilidade;
A figura 2 ilustra uma parte de extremidade traseira do conjunto de âncora de rocha da Figura 1;
A Figura 3 é uma vista em perspectiva de um conjunto de âncora de rocha de acordo com uma segunda modalidade do modelo de utilidade;
A figura 4 ilustra uma parte de extremidade traseira do conjunto de âncora de rocha da Figura 3;
A Figura 5 ilustra em forma de diagrama um trabalhador de mina usando uma broca de rocha pneumaticamente operável para perfurar um orifício de rocha em uma parede de rocha de uma escavação de mina, em uma primeira etapa no uso do conjunto de âncora de rocha das Figuras 1 ou 3;
A Figura 6 ilustra em forma de diagrama uma segunda etapa na qual um adaptador é engatado em uma extremidade da broca de rocha; e
As Figuras 7 e 8 ilustram em forma de diagrama etapas subsequentes na qual o conjunto de âncora de rocha está engatado com o adaptador para inserção no orifício de rocha

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES PREFERENCIAIS

[0015] Uma primeira modalidade do conjunto de parafuso de atrito 10A é representada nas Figuras 1 e 2 dos desenhos anexos.

[0016] O conjunto de parafuso de atrito 10A tem uma manga expansível 12 que tem um corpo geralmente tubular que se prolonga longitudinalmente entre uma extremidade dianteira 14 e uma extremidade traseira 16. A manga possui, nesta modalidade particular, uma fenda 20 que se prolonga entre as extremidades (14, 16). A fenda acomoda a compressão radial da manga quando inserida em um orifício de rocha. A manga 12 tem uma porção dianteira ligeiramente afunilada 24 que se encaixa em direção à extremidade dianteira 14 para permitir que a manga seja encaminhada para dentro do orifício de rocha com um diâmetro menor do que o corpo.

[0017] O conjunto de parafuso de atrito 10A inclui uma haste alongada 26 que se prolonga longitudinalmente entre uma primeira extremidade 28 e uma segunda extremidade 30. A haste está localizada parcialmente dentro manga e parcialmente fora da manga onde se prolonga para além de uma extremidade traseira 16 como uma parte traseira 32.

[0018] Um elemento de expansão 34 está montado na haste 26. Neste exemplo, o elemento de expansão 34 está montado de forma roscável na parte frontal roscada da haste 26. O elemento de expansão 34 assume a forma frusto-cônica geral, com uma superfície externa que se encaixa em direção à extremidade dianteira 14 do corpo de manga. O diâmetro máximo do elemento de expansão é maior do que o diâmetro interno da manga.

[0019] Manter a manga na posição na haste 26, evitando que ela deslize posteriormente na haste, é um ajuste de suporte de carga 36 cujo atrito se ajusta no espaço anular entre a haste e a manga, na extremidade traseira da manga 16.

[0020] Nesta modalidade, o conjunto 10A possui um elemento de engate de broca de rocha em forma hexagonal 38A que está moldado ou formado integralmente na segunda extremidade 30 da haste 26. O elemento de engate de broca é moldado de forma complementar para recepção em um mandril 39 de uma broca de rocha pneumaticamente atuada ou jack-leg 41.

[0021] A completação do conjunto de parafuso de atrito 10A na parte traseira 32 da haste 26 é um assento esférico 40 que está localizado entre a extremidade traseira da manga 16 e o elemento 38A e um indicador de carga 42 localizado entre o assento esférico e o elemento de engate de broca.

[0022] Antes do uso, uma placa plana 43 será engatada com o conjunto 10A sobre a parte traseira 32 da haste localizada sobre o assento esférico 40. A placa plana engatada com o conjunto é mostrada nas Figuras 7 e 8.

[0023] No uso do conjunto 10A para estabilizar o estrato de rocha, em primeiro lugar, um orifício de rocha 44 é perfurado na face da rocha 46 usando o jack-leg 41. Essa etapa é ilustrada na Figura 5.

[0024] Quando o orifício é perfurado, o aço da broca 48 da jack-leg é retirado e um adaptador 50 é colocado na extremidade do aço da broca (veja Figura 6) e preso na placa. O adaptador 50 possui, em uma extremidade frontal 52, uma tomada em forma hexagonal 54. É dentro desta tomada que o elemento de engate de broca de rocha 38A se insere para engatar o conjunto de parafuso de atrito 10A no jack-leg.

[0025] A Figura 7 ilustra a próxima etapa. O mesmo jack-leg 41 que foi acionado para perfurar o orifício é agora usado para inserir o conjunto de parafuso de atrito 10A no orifício da rocha 44. O orifício de rocha terá sido perfurado a um diâmetro que é ligeiramente menor do que o diâmetro da manga 12, embora maior que o diâmetro máximo do elemento de expansão 34 para permitir a inserção do conjunto no furo da rocha desimpedido pelo elemento de expansão 34 que conduz. A manga 12 se deformará de forma compressiva, permitido pela fenda 20, para acomodar a passagem para o orifício de rocha. Inicialmente, as forças de atrito devidas ao ajuste de interferência entre o corpo de manga 12 e as paredes de orifício de rocha retém o conjunto de parafuso de atrito 10A no orifício e permitem a transferência de carga parcial do estrato de rocha em torno da face de rocha para a âncora.

[0026] A inserção do conjunto de parafuso de atrito 10A no orifício 44 é suportada pelo acionamento martelado à frente imposto pelo jack-leg no conjunto. Esse acionamento para frente ocorre durante o giro do aço da broca 48 e, consequentemente, do adaptador 50 e do conjunto de parafuso de atrito. Esse acionamento para frente e giratório é ilustrado com as respectivas setas de direção na Figura 7.

[0027] Conforme o elemento de engate de broca 38 é axialmente e, nesta modalidade, rotacionalmente fixo em relação à haste 26, a formação não avança ao longo das roscas da haste, conforme seria o caso com o parafuso da especificação anterior, para atuar de forma prematura o parafuso no engate de atrito com o orifício da rocha conforme descrito nos antecedentes.

[0028] Quando o conjunto 10A é totalmente inserido, conforme ilustrado na Figura 9, o conjunto é deixado para ser passivamente pré-carregado no suporte da face de rocha. Isso acontece à medida que a face da rocha 46 se mova para fora, empurrando junto com ela a placa plana 43 e, por conexão, a haste 26. Com a manga mantida em modo de atrito dentro do orifício da rocha, o movimento da haste é relativamente para a manga e, assim, o elemento de expansão 34 é extraído para a porção frontal afunilada 24 da manga 12 que é radialmente deformada para fora ao longo do curso de entrada para acomodar a passagem do elemento. A deformação radial para fora força a manga em contato de atrito com o orifício de rocha. Esta ação atinge a ancoragem do ponto da manga 12 e, portanto, o conjunto do parafuso 10A, dentro do orifício da rocha. O movimento adicional da face da rocha irá pré-carregar a haste 26 entre esta posição de âncora de ponto e a placa plana.

[0029] O acessório de suporte de carga 36, está agora no suporte de carga da manga 12, impedindo a manga de se deslocar longitudinalmente em relação à haste 26 sob a força do elemento de expansão 34.

[0030] Uma segunda modalidade do conjunto de parafuso de atrito 10B é representada nas Figuras 3 e 4 dos desenhos anexos. Neste documento, a única diferença essencial que esta modalidade tem sobre a modalidade descrito nos antecedentes 10A é que a parte distal 32 da haste 26 é roscada e a broca de rocha que engata na formação 38B não é integral com a haste. A formação de engate de broca é uma porca de extremidade fechada 56 ou porca cega que se engata de forma roscada com a haste na segunda extremidade 30. A extremidade fechada 56 da porca evita que a porca se mova para frente, fora de sua posição axial na extremidade da haste de forma que, enquanto a porca é girada pelo engate com o aço da broca giratória 48, a porca permanece em sua posição axial em relação à haste.

[0031] Nas modalidades descritas acima, a manga 12 e a haste 26 são tipicamente feitas de aço de qualidade estrutural. Isto não é limitativo para o modelo de utilidade, tal como está previsto que pelo menos a manga 12 e a haste 26 também podem ser feitas de um plástico reforçado com fibras (FRP) tal como, por exemplo, fibra de vidro pultrudada. Prevê-se ainda que todos os componentes dos componentes do conjunto de parafuso de atrito (10A e 10B) podem ser feitos de um FRP.

Claims (5)

1. Conjunto de parafuso de atrito, adaptado para uso com uma broca pneumaticamente atuada, caracterizado por incluir uma manga tubular de ajuste de atrito que se prolonga longitudinalmente entre uma extremidade frontal e uma extremidade traseira; uma haste que se prolonga longitudinalmente através da manga, entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, e que se projeta da extremidade da manga para definir, entre a primeira extremidade da haste e a extremidade frontal da manga e a segunda extremidade da haste e a extremidade traseira da manga, respectivamente, uma parte frontal e uma parte traseira; um elemento de expansão montado, ou integralmente formado com a haste, na parte frontal; um elemento de engate de broca que está adaptado para ser fixo axialmente na posição sobre a segunda extremidade do parafuso e para engatar um mandril ou uma extremidade da broca de rocha; uma primeira formação de suporte de carta montada sobre a parte traseira da haste e que engata a extremidade traseira da manga; e uma segunda formação de suporte de carga montada sobre a parte traseira da haste entre a primeira formação de suporte de carga e o elemento de engate de broca.
2. Conjunto de parafuso de atrito, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluir uma formação indicadora de carga na haste entre a segunda formação de suporte de carga e o elemento de engate da broca.
3. Conjunto de parafuso de atrito, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de engate de broca é formado integralmente na segunda extremidade do parafuso.
4. Conjunto de parafuso de atrito, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o elemento de engate de broca é adaptado com uma forma hexagonal.
5. Conjunto de parafuso de atrito, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de engate de broca é uma porca de extremidade fechada ou porca cega que se engata de forma roscada na segunda extremidade da haste.

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