CZ20014238A3 - Zařízení pro vrtání kuželové zóny ve vyvrtaných děrách - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro vrtání kuželové oblasti ve spodní části předem vyvrtané válcovité díry. Se zařízením se obzvláště počítá pro vrtání v betonu, skále, kameni a jiných pevných materiálech. Zařízení vynálezu umožňuje poskytnout bezpečné upevnění kuželového svorníku ve spodní části vyvrtané díry.

Dosavadní stav techniky

Z dřívějška je známo, že ve spodní části vyvrtané díry je možno vytvořit určitý stupeň kóničnosti a že je to možno provést použitím různých typů zařízení a vrtáků. Velkým nedostatkem těchto řešení je skutečnost, že jsou složité a často neposkytují uspokojivé výsledky, navíc ke skutečnosti, že během vrtání není do díry dodáván žádný stlačený vzduch či tekutina vrtného výplachu. Toto má za následek, že na nejvnitřnějším zakončení·dané díry zůstávají vrtané materiály a musí být po vyvrtání kuželové plochy odstraňovány pomocí, například, stlačeného vzduchu. Na rozdíl, od těchto známých řešení, zařízení vynálezu zajišťuje zavádění stlačeného vzduchu k odstraňování vrtaných materiálů, při současném provádění vrtání.

Základem daného vynálezu je skutečnost, že je často obtížné vytvářet 'tuhé a pevné body ukotvení ve skále, kameni, • · • · • · · · • · · · · • · · · · · · · • · · · • · ··· · betonu a podobných tvrdých materiálech. Ukázalo se, že pro upevňování svorníků a šroubů v těchto materiálech se používají pouze normálně vyvrtané, válcovité díry. Jinými slovy, svorníky jsou zadržovány pouze třecími silami mezi svorníkem a válcovitou, rovnou stěnou.

Použití zařízení vynálezu k vrtání kónické oblasti na spodní části válcovité díry poskytuje mnohem silnější a pevnější ukotvení na nejvnitřnějším zakončení vyvrtané díry.

V minulosti byly popsány různé způsoby vrtání kuželových či kónických děr. Dokument EP 704 226 je obzvláště zaměřen na zařízení pro vrtání děr do obkládacích dlaždic. DE 2 415 240 popisuje způsob a zařízení pro vrtání kónických děr. US 5 829 925 popisuje vrták s řezným zařízením na jeho zakončení, kteréžto zařízení může být vytlačeno ven prostřednictvím tlakované tekutiny výplachu vrtu. US 4 978 258 je zaměřen na vrtací nástroj s výkyvnou hlavou pro vyvrtávání dutin.

Podstata vynálezu

Předložený vynález se týká zařízení pro vyvrtávání kuželového pásma na .zakončení předem vyvrtané válcovité díry ve skále, kameni, betonu, cihlách nebo jiném, vrtání schopném materiálu, pro upevňovací šrouby a bezpečnostní svorníky. Zařízení se vyznačuje tím, že zahrnuje vyměnitelnou hlavu vrtáku připojenou k výkyvnému kuželovému kloubu (či spojce) s objemově pružným O-kroužkem, kde je tento kulový kloub připojen k hlavě vrtáku použitím průchozího svorníku (či šroubu), a kde řečená hlava vrtáku, svorník á kulová hlava s kuželovým kloubem, mají průchozí otvory pro zavádění stlačeného vzduchu anebo tekutiny vrtného výplachu pro odstraňování vyvrtaných materiálů.

• · • · • ·

Prostřednictvím jak hlavy vrtáku, tak kuželového kloubu, jež mají průchozí otvory pro zavádění stlačeného vzduchu či tekutiny vrtného výplachu, dokonce ve všech úhlech kuželového kloubu, bude vrtaná díra ve všech momentech bez vrtaných materiálů, odštěpků a jiných volných materiálů.

Když jsou vrtány velké díry v hornině a vytvářejí se kuželové dolní části díry, musí být na právě použitou hlavu vrtáku používány velké síly v podobě mocných rázů a rotace. Zařízení vynálezu je formováno s kloubem, ve- -kterém vlastní koule musí vydržet aplikované nárazové síly a tuhý průchozí svorník musí vydržet otáčivé síly.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude nyní popsán podrobněji prostřednictvím výkresů, na'nichž:

Obr. 1 - znázorňuje příčný řez celou hlavou vrtáku' s kulově připojeným spojením a výkyvným kuželovým kloubem.

Obr. 2 - znázorňuje příčný řez kuželovým kloubem, při pohledu ze strany.

.· Obr. 3 - znázorňuje půdorysný pohled ha hlavu, vrtáku. .

Obr. 4 - znázorňuje tradiční vrták kamene ve spodní části vrtané díry.

Obr. 5 - znázorňuje kuželový kloub vynálezu při vrtání kuželové spodní části. .

Obr. 6 - znázorňuje příklad kuželového svorníku, jenž byl zatlučen dolů a upevněn.

Příklady provedení vynálezu '

Obr. 1, 2 a 3 znázorňují hlavu 1 vrtáku se závitovým dílem 3, jenž je našroubován, na vrtnou tyč. Kuželový kloub 2, jenž může být tlačen směrem ven k vrtání kónické díry, je připojen použitím průchozího svorníku (či šroubu) 4. Svorník 4 má ve středu vyhloubenou korunovou plochu, aby bylo umožněné stlačenému vzduchu procházet skrz ve všech polohách kuželového kloubu 2. Na straně kuželového kloubu 2 otočené do vrtané díly jsou upevněny karbidové segmenty 5. Toto bude zajišťovat rychlejší, zlepšené vrtání kuželové plochy a činí vrták trvanlivější. Středový průchod 11 a 13 pro zavádění stlačeného vzduchu prochází skrze vrták a kuželový kloub 2. V oblasti mezi hlavou vrtáku a kuželovým kloubem 2 existuje dutá korunová plocha 12, jejíž funkcí je zajišťovat volný průchod stlačeného vzduchu, i když buče kuželový kloub 2 ve své krajní poloze. Na Obr. 1 znázorňuje přerušovaná čára 9 spodní část vrtané .díry a přerušovaná čára 8 znázorňuje připravenou (též již předem vrtanou) vrtanou kónickou zónu. Na horní části kuželového kloubu 2 je uložen gumový O-kroužek 15, jehož funkcí je tlačení kuželového kloubu po vrtání zpátky do jeho původní polohy. Dolní okraj kuželového kloubu 2 je zaoblen úkosem 6. Když kuželový kloub 2 dosáhne připravené vrtací polohy, bude zastaven proti dolnímu zarážecímu okraji 10 hlavy vrtáku. Tudíž, tento okraj zajišťuje maximální odchýlení kuželového kloubu.

Obr. 3 znázorňuje v půdorysném pohledu hlavu jL vrtáku s kuželovým kloubem 2, s karbidovými segmenty 5. Průchozí svorník 4 je označen přerušovanou čárou a poskytuje otáčivé připojení kuželového kloubu 2 k hlavě vrtáku.

Obr. 4 znázorňuje tradiční vrták 16 do horniny, vrtající válcovitou díru ve skále 17. Vrtání je prováděno dokud díra nedosáhne žádoucí hloubky 9.

Obr. 5 znázorňuje díru vyvrtanou na Obr. 5, ale s kuželovým kloubem 2 namontovaným na hlavě vrtáku a kónickou díru 8, vyvrtanou, na spodku dané díry. V důsledku nižšího • · • · • ·« • · · · · • · · « · · .

• · . · · • · · · · • · · · •·β ··'···· zkosení 6 kuželového kloubu bude tento kloub, jako výsledek rotace a přiklepávání na hlavu vrtáku, tlačen směrem ven a bude vrtat kuželovou díru 8. Výkyvný poloměr kuželové části je omezován, když naráží na dolní zarážecí okraj 10. Když je kuželová díra vyvrtána, je otáčení a příklep na hlavu vrtáku zastaveno. V tomto bodě bude gumový O-kroužek 15 tlačit kuželový kloub zpátky do jeho původní polohy a umožní vytažení celého zařízení z díry. Vyvrtaný materiál již bude předtím odnesen z díry stlačeným vzduchem.

Obr. 6 znázorňuje kuželový svorník 18, jenž byl vsunut do.dané díry. Pak je okolo jeho vnější strany umístěna trubka 19 a zatlučena dolů, směrem ke spodku díry. Výsledkem síly použité během zatloukání je trubka 19 vytlačována kuželovou částí svorníku. 18 a zaplňuje obklopující prostor (mezeru). Toto'zajišťuje velmi bezpečný upevňovací a ukotvovací systém.

Průměr, délka a úhel kuželového kloubu mohou být přizpůsobeny žádoucím rozměrům.

Celá hlava vrtáku a kuželový kloub jsou přednostně opatřeny standardními, speciálními závity. Ty jsou slícovány se závitem použitým na vrtných tyčích pro vrtání ve skále, kameni, betonu' a podobně, pro upevňování a ukotvování tradičních bezpečnostních svorníků ve skále, a jiných upevňovacích zařízení. Použitím standardního závitu mohou být hlavy vrtáku a kuželové klouby rychle vyměňovány.

5V Ékií • · 4 4 4

4 4 4.44

4 4 4-4 4 · · · · 4 · 4 · 4

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY .Ve

   1. Zařízení pro vrtání kuželové zóny’ . vyvrtan^cA ve skále, kameni, betonu či jiném vrtání schopném materiálu, pro upevňovací šrouby, bezpečnostní svorníky a podobně; se vyznačuje tím, že zahrnuje hlavu /1/ vrtáku připojenou k výkyvnému kuželovému kloubu /2/ s objemově pružným O-kroužkem /15/, a že hlava vrtáku a kuželový kloub mají průchod /11, 13/ pro zavádění stlačeného vzduchu či tekutiny vrtného výplachu.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že výkyvný kuželový kloub /2/ je připojen k hlavě /1/ vrtáku prostřednictvím tuhého průchozího svorníku /4/, kuželový kloub /2/ se může vychylovat do předem stanoveného poloměru /8/ a zastavuje se proti okraji /10/ na spodní části hlavy vrtáku.
3. 3. Zařízení podle nároků 1-2, vyznačuj ící se t i m, že kuželový kloub /2/ je opatřen alespoň jedním, přednostně třemi podélnými karbidovými segmenty /5/.
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že O-kroužek /15/ na kuželovém kloubu /2/ je přednostně proveden z flexibilní, objemově pružné gumy.
5. 5. Zařízení podle nároků 1-4, vyznačující se tím, že stlačený vzduch může být zaváděn skrze průchody /11, 13/.

   • ·
6. 6. Zařízení podle nároků 1-5, vyznačující se tím, že zařízení je opatřeno standardním závitem, aby se umožnilo jeho připojení k běžně používaným vrtným tyčím.
7. 7. Zařízení podle nároků 1-6, vyznačující se tím, že kuželový kloub /2/ má na vrchní části vyhloubenou plochu /12/, aby se zlepšil přenos stlačeného vzduchu mezi průchody /11/ a /13/. .

   26-NOU-200.1 12:54 FRA protector

   WO 00/7300S

   TIL 00420261214921

   S.11/35

   Figur l :PCT/NOOO/00177

   26-NOU-2001 12:54 . FRA protecton