FI100549B - Poraustyökalu - Google Patents

Description

100549

Poraustyökalu Tämä keksintö koskee uppoporaustyökalua, mainittu poraustyökalu sopii reiän kairaukseen taempana olevan suo-5 japutken edessä, mainittu poraustyökalu käsittää keskellä olevan johtoporan, avarruslaitteet ja ohjauslaitteet.mainitun poraustyökalun ja mainitun suojaputken ohjaamiseksi toisiinsa nähden, ja varren, joka sopii liitettäväksi up-povasaraan. Keksintö koskee myös tämän keksinnön mukaisen 10 poraustyökalun ohjauslaitetta ja yhdestä osasta koostuvaa yksikköä.

Tunnetuissa, yllä mainitun tyyppisissä poraustyöka-luissa kierreliitos, esimerkiksi ohjauslaitteen ja avar-ruslaitetta tukevan osan välillä, on heikko kohta. Sen 15 vuoksi tämän keksinnön eräs tarkoitus on esittää kyseisen tyyppisen poraustyökalun rakennemalli, jossa ei ole kier-reliitoksia poraustyökalun osissa, joihin kohdistuu suuria taivutusvoimia. Lisäksi kierreliitoksissa esiintyy aina energiahukkaa iskuenergiaksi siirtymisessä.

20 Tämän keksinnön tavoite toteutetaan uppoporaustyö kalun avulla, joka on määritelty oheisissa patenttivaatimuksissa. Seuraavassa kuvataan kolmea keksinnön mukaisen poraustyökalun suoritusmuotoa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 25 kuviossa 0 esitetään kaavamainen kuva aiemman tek niikan mukaisesta poraustyökalusta; kuvio 1 julkaisee kaavamaisen, osaksi poikkileika-tun, kuvan keksinnön mukaisen poraustyökalun eräästä suoritusmuodosta, mainitussa kuviossa esitetään myös avarrus-30 laite ja ohjausosa erillisinä; kuvio 2 esittää sivukuvaa alaosasta; kuvio 3 esittää sivukuvaa alaosasta kuvion 2 leikkausviivaa III - III pitkin; kuvio 4 esittää poikkileikkausta kuvion 2 viivaa 35 IV - IV pitkin; 2 100549 kuvio 5 esittää kuvaa katsottuna pitkin kuvion 1 leikkausviivaa V - V pitkin; kuvio 6 on kaavamainen, osaksi leikattu, sivukuva tämän keksinnön mukaisen poraustyökalun vaihtoehtoisesta 5 suoritusmuodosta, mainittu kuvio myös esittää ohjausosan osia erillisinä; kuvio 7 esittää sivukuvaa alaosasta tarkasteltuna pitkin kuvion 6 viivaa VII - VII pitkin; kuvio 8 esittää kaavamaista, osaksi leikattua, si-10 vukuvaa tämän keksinnön mukaisen poraustyökalun eräästä toisesta vaihtoehtoisesta suoritusmuodosta; kuvio 9 esittää kaavamaista, osaksi leikattua, sivukuvaa tämän keksinnön mukaisen poraustyökalun eräästä toisesta vaihtoehtoisesta suoritusmuodosta, ja 15 kuvio 10 esittää tämän keksinnön mukaisen poraus- työkalun erästä toista vaihtoehtoista suoritusmuotoa.

Aiemman tekniikan mukainen, kuviossa 0 esitetty, poraustyökalu käsittää ohjausosan I, johon kuuluu kiinteästi varsi II, johon DTH uppovasara on tarkoitus liit-20 tää. Johtopora III on kytketty ohjausosaan I ulkopuolises- ti kierteistetyn muhvin IV avulla, joka sopii ohjausosan I sisäpuolisesti kierteistettyyn kanavaan V. Avarrin VI on kiertyvästi tuettu johtoporan III keskiosan avulla.

Useimmin esiintyvä vaurio mainitussa aiemman tek-. 25 niikan työkalussa on kierremurtuma muhvin IV yläosassa.

Sen vuoksi, kuten edellä on todettu, tämän keksinnön tavoitteena on poistaa mainittu kierreliitos varren II ja johtoporan lii väliltä.

Tämän keksinnön mukainen poraustyökalun kuviossa 1 30 esitetty suoritusmuoto käsittää alaosan 10, joka on esi tetty erillisenä kuvioissa 2-4. Mainittu alaosa 10 käsittää varren 11 ja johtoporan 12, mainittu varsi 11 ja johtopora 12 muodostavat yhtenäisen yksikön.

Varsi 11 käsittää tukiosan 13, joka tukee avarrinta 35 14, jonka kehän seinämän paksuus vaihtelee. Mainittu avar-

II

3 100549 rin 14 on kierrettävissä rajoitetun kulman varteen 11 nähden. Kuviossa 1 avarrin 14 on esitetty työasennossaan, so. avarrin 14 muodostaa reiän halkaisijan, joka sallii suoja-putken 15 edetä alaspäin yhdessä poraustyökalun kanssa.

5 Kiertämällä poraustyökalua työasentoon nähden vastakkai seen suuntaan avarrin 14 kiertyy rajoitetun kulman suhteessa tukiosaan 13 ja asettuu asemaan, jossa on mahdollista vetää poraustyökalu ylös suojaputken kautta.

Varsi 11 käsittää käyttöosan 15, johon ohjausosa 17 10 sopii. Käyttöosa 16 on epäkeskinen varren 11 muuhun osaan nähden ja ohjausosassa 17 on vastaava epäkeskinen ontelo 18, kuten kuviosta 5 näkyy. Heti ymmärretään, että kun ohjausosaa 17 kierretään, alaosa 10 kiertyy myös käyttöosan 16 ja ohjausosan 17 ontelon 18 yhteistoiminnan 15 vuoksi.

Ohjausosa 17 on varustettu ulkopuolisella olakkeel-la 19, joka sopii yhteen suojaputken 15 sisäolakkeen 20 kanssa. Tämän järjestelyn avulla suojaputki 15 pakotetaan alaspäin, kun poraustyökalu etenee alaspäin.

20 Ohjausosassa 17 on ylempi holkkiosa 21, jonka sisä- halkaisija vastaa varren 11 ulkohalkaisijaa. Mainittu holkkiosa 21 on varustettu ulkokierteellä 22, joka kytkeytyy uppovasaran 23 sisäkierteeseen, mainittu vasara on esitetty kuviossa 1 katkoviivoin. Uppovasara 23 siirtää 25 kiertymisen ohjausosaan 17 ulkokierteen 22 välityksellä.

Varren 11 takapäässä on osa 11a, jonka halkaisija on pienempi, mainittua osaa 11a käytetään varren 11 liikuttamiseksi akselin suuntaisesti rajoitetun matkan uppovasaraan 23 nähden.

30 Kuvion 1 yläosassa on esitetty avartimen 14 ja oh jausosan 17 asennusjärjestys. Kuten kuviosta 1 ilmenee, ensin asennetaan avarrin 14. Avarrin 14 on varustettu sisäpuolisella käyttökielekkeellä 24, joka työntyy esiin avartimen 14 sisäaukon seinämästä. Jotta avartimen olisi 35 mahdollista liukua epäkeskisen käyttöosan 16 avulla, mai- 4 100549 nittu osa 16 on varustettu akselin suuntaisella uralla 25, katso kuvio 3. Tietenkin uran 25 syvyys sopii käyttökie-lekkeen 24 korkeuteen. Kuten kuviosta 1 voidaan nähdä, ura 25 on sivusuunnassa tietyn matkan päässä avartimen 14 kie-5 lekkeestä 24, kun avarrin 14 on työasennossaan. Syynä sii hen on se, että ura 25 ei saa olla aksiaalisesti linjassa kielekkeen 24 kanssa, kun avarrin 14 on työasennossaan, koska siinä tapauksessa avartimen 14 kielekkeeseen epäkes-kisestä osasta 16 tulevan iskuenergian siirto vaikuttaa 10 haitallisesti.

Asennetussa tilassaan avarrin 14 on limittäin liu-kuosan 13 kanssa ja kuten yllä todettiin, avarrin 14 kiertyy rajoitetun kulman liukuosaan 13 nähden. Kulma, jonka avarrin voi kiertyä, määräytyy kahden akselin suuntaisen 15 liukuosassa 13 olevan olakeplnnan 26 avulla.

Ohjausosa 17 työnnetään varteen 11 avartimen 14 jälkeen. Kuten yllä todettiin, epäkeskinen osa 16 joutuu onkaloon 18 ja ohjausosan 17 ollessa asennettuna ohjausosan 17 ylempi, sisäpuolinen kosketuspinta 27 koskettaa 20 epäkeskisen osan 16 ylempää ulkopuolista kosketuspintaa 28. Mainitut kosketuspinnat 27 ja 28 ovat yleensä säteen suuntaisia.

Ohjausosan 17 sisäpuolisen, akselin suuntaisen reiän 29 halkaisija sopii yhteen epäkeskisen osan 16 ylä-' 25 puolisen varren 11 ulkohalkaisijaan. Edullisesti reikä 29 ja varsi 11 koskettavat toisiaan liukusovitteella.

Koska avarrin 14 normaalisti kuluu paljon nopeammin kuin johtopora 12, on välttämätöntä vaihtaa avarrinta 14. Tällöin ohjausosa 17 ja avarrin 14 puretaan vastakkaisessa 30 järjestyksessä kuin aiemmin kuvattiin.

Kuvion 6 mukainen poraustyökalun suoritusmuoto käsittää alaosan 10’’, joka on esitetty erillisenä kuviossa 7. Mainittu alaosa käsittää varren 11’ ja johtoporan 12, mainittu varsi 11' ja johtopora 12 muodostavat yhtenäisen 35 yksikön. Kuten yllä kuvatussa suoritusmuodossa varressa 11' on osa 11a, jonka halkaisija on pienempi.

n 5 100549

Varsi 11' käsittää liukuosan 13, joka tukee avar-rinta 14, mainittu osa 13 ja mainittu avarrin 14 ovat periaatteessa saman mallisia ja toimivat kuten edellä kuvatussa suoritusmuodossa. Liukuosan 13 yläosaan on tuotettu 5 ura 25', mainittu ura 25 on samoista syistä tuotettu kuin kuvioissa 1-5 esitetyssä suoritusmuodossa, ja se on siirretty sivulle avartimen 14 kielekkeeseen 24 nähden, kun mainittu avarrin 14 on toiminta-asennossaan, katso kuvio 6.

10 Varsi 11' käsittää käyttöosan 16', jonka ulkopin taan on muodostettu akselin suuntaiset ensimmäiset uurteet .

Ohjausosassa 17' on sisäosa 17'a, nk. vääntiön istukka, jossa on ylempi holkkiosa 21', joka on varustettu 15 sisäpuolisilla akselin suuntaisilla toisilla uurteilla 18', jotka sopivat varren 11' ensimmäisiin uurteisiin 16'. Ymmärretään heti, että kun ohjausosan 17' sisempää osaa 17'a kierretään, myös alaosa 10' kiertyy ensimmäisten ja toisten uurteiden 16’ ja 18’ yhteistoiminnan vuoksi.

20 Ylempi holkkiosa 21' on myös varustettu ulkopuoli sella kierteellä 22, joka kytkeytyy uppovasaran 23 sisäpuoliseen kierteeseen, mainittu vasara on merkitty kuvioon 6 pisteviivoilla. Holkkiosan 21’ mainitun ulkokierteen 22 välityksellä uppovasara 23 siirtää kiertymisen mainittuun 25 holkkiosaan 21’.

Sisemmässä osassa 17'a on myös alempi holkkiosa 30, joka on varustettu ulkopuolisella kehälaipalla 31.

Ohjainrunko 17' käsittää myös ulomman, hoikin muotoisen osan 17b. Osan 17'b alaosa on varustettu sisäpuoli-30 sella olakeosalla 32, joka koskettaa laippaa 31 sisempien ja ulompien osien 17'a ja 17'b ollessa asennettuna. Ulompi osa 17'b on myös varustettu ulko-olakkeella 19', joka kytkeytyy suojaputkeen vastaavalla tavalla kuin kuvioiden 1 -5 suoritusmuodon yhteydessä.

35 6 100549

Kun avarrinta 14 ja ohjainrunkoa 17' asennetaan varteen 11', avarrin 14 asennetaan ensin ja käyttökieleke 24 kulkee liukuosan 13 yläosan ohi urasta 25' johtuen. Sitten asennetaan ulompi osa 17'b ja lopuksi sisempi osa 5 17’a, mainitut sisemmät ja ulommat osat 17'a ja 17'b muo dostavat liukusovitteen toistensa kanssa. Tämä rakennejärjestely tekee mahdolliseksi ulomman osan 17'b liukumisen alaspäin pienen matkan sisempään osaan 17'a nähden. Tällainen ulomman osan 17'b siirtymä alaspäin voi estää lie-10 jua ja porauslastuja joutumasta avartimen 14 ja ohjainrun- gon 17' väliin.

Kuitenkin keksinnön suoja-alan piirissä on mahdollista liittää sisemmät ja ulommat osat 17'a ja 17'b toisiinsa kierreliitoksen avulla tai hitsausliitoksella.

15 Kuvion 8 mukainen poraustyökalun suoritusmuoto kä sittää alaosan 10’’, joka käsittää varren 11'' ja johto-poran 12, mainittu varsi 11’’ ja mainittu johtopora 12 muodostavat yhtenäisen osan. Kuten yllä kuvatuissa suoritusmuodoissa varressa 11'' on osa 11a, jonka halkaisija on 20 pienempi.

Varsi 11' ' käsittää käyttöosan 16'', jossa on ulkopuolisia akselin suuntaisia uurteita. Mainittu käyttöosa 16'' toimii yhdessä uppovasaraan (ei kuviossa) asennetun poraholkin sisäpuolisten uurteiden kanssa.

25 Käyttöosan 16' ' ja johtoporan 12 välinen varsi 11'' on varustettu ulkopuolisesta kierteistetyllä osalla 33, joka kytkeytyy ohjainrungon 17'' sisäkierteiseen, jotta ohjainrunko 17'' voidaan irrotettavasti asentaa varteen 11' ' .

30 Ohjainrungossa 17'' on ulkopuolinen olake 19'', joka toimii yhdessä suojaputken (ei kuviossa) sisäolakkeen kanssa, jotta mainittu suojaputki voidaan ajaa alas.

Ulkopuolisesta kierteistetyn osan 33 ja johtoporan 12 välinen varsi 11’’ käsittää tukiosan 13, joka tukee 35 avarrinta 14. Tukiosa 13 ja avarrin 14 ovat periaatteessa

II

7 100549 saman mallisia ja toimivat kuten yllä kuvatuissa suoritusmuodoissa. Tukiosan 13 yläosaan on tuotettu akselin suuntainen ura (ei näkyvissä kuviossa 8), jotta avartimen 14 kieleke 24 kulkee tukiosan 13 yläosan ohi, kun avarrinta 5 14 asennetaan tai kun sitä puretaan.

Kuvion 9 suoritusmuodossa on suurin piirtein saman mallinen alaosa kuin kuvioiden 6 ja 7 mukaisessa suoritusmuodossa. Avarrin 14 on periaatteessa samaa mallia kuin aiempien suoritusmuotojen avarrin 14.

10 Ohjainlaite käsittää vääntiön istukan 17''', jonka sisämalli sopii yhteen alaosan 10’ ' ’ alaosan 10 uurteiden 16''' kanssa. Mainittu vääntiön istukka 17'''a on DTH-va-saroiden standardimallia. Ohjainlaitteen ohjainosa 17' ''b sijoitetaan DTH-vasaran mäntäkötelon 23 onteloon 34, mai-15 nitun ohjainosan 17'''b alapää koskettaa vääntiön istukan 17'''a olaketta 35.

Ohjainosa 17'''b on varustettu ulkopuolisella kehä-olakkeella 36, joka toimii yhdessä suojakappale/suojaput-kikokoonpanon 15''' kanssa, mainittu ulkopuolinen olake 36 20 pakottaa suojakappale/suojaputkikokoonpanoa alaspäin yh dessä poraustyökalun kanssa kairauksen aikana.

Kuvion 10 suoritusmuodossa on suurin piirtein saman mallinen alaosa, johtopora 12 ja avarrin 14 kuin aiemmissa suoritusmuodossa. Vääntiön istukka 17''''a on kahdeksan-25 kulmainen, jotta tuotetaan tilaa porauslastujen kulkea vääntiön istukan 17''''a ja suojaputken 15'''' välistä.

Kuvion 10 DTH-vasaran mäntäkotelo 23'' ' ' on varustettu kierteisillä ruoteilla 37, jotka ulottuvat mainitun mäntäkotelon 23'''' akselin suuntaisina. Tällaisen järjes-30 telyn avulla mäntäkotelo 23'''' toimii suojaputken 15'''' ohjurina.

Tässä yhteydessä olisi huomioitava, että kuvion 10 suoritusmuodossa poraustyökalussa/DTH-vasarassa ei ole laitteita suojaputken 15'''' viemiseksi alaspäin kairauk-35 sen aikana. Jotta suojaputki saataisiin kiertymään ja 8 100549 siirtymään alaspäin, nk. kaksoiskierto, käytetään poraus-laitteita, so. laitteistoa, jossa suojaputkeen 15'''' kohdistuu erillinen kierto ja alaspäin suunnattu paine.

Kaikki yllä kuvatut suoritusmuodot viittaavat uppo-5 poraustyökalun tyyppiin, jossa on avarrin, joka kiertyy tietyn rajoitetun kulman tukiosaan nähden. Kuitenkin tämän keksinnön ajatus on myös sovellettavissa sentyyppiseen uppoporaustyökaluun, jossa avarrin ja johtopora muodostavat yhtenäisen yksikön.

10 Yllä kuvatussa suoritusmuodossa on todettu, että varsi ja johtopora muodostavat yhtenäisen yksikön. Kuitenkin keksinnön idean puitteissa on myös mahdollista järjestely, jossa varsi ja johtopora ovat erillisiä osia, mutta ne on liitetty toisiinsa esimerkiksi kitkahitsauksella, 15 so. yhteenliitetyksi yksiköksi, jonka malli ja toiminta ovat samat kuin yhtenäisen yksikön. Tästä syystä on patenttivaatimuksessa 1 käytetty ilmaisua "... muodostaa yksiosaisen yksikön, jossa mainittua vartta ja mainittua johtoporaa ei voida irrottaa toisistaan ...".

20 Myöskin muissa suhteissa tämä keksintö voi vaihdel la vapaasti patenttivaatimusten sisällä.

I!

Claims (8)

9 100549

1. Poraustyökalu upotusporaukselle, jolloin poraus-työkalu on tarkoitettu reiän poraamiseen taempana olevan 5 vuoriputken (15) edessä, jolloin poraustyökalu käsittää keskellä olevan pilottikruunun (12), avarruslaitteet (14) ja ohjauslaitteet (17? 17'; 17''; 17'''; 17 * *·· ) poraus-työkalun ja vuoriputken (15) ohjaamiseksi toisiinsa nähden, jolloin mainituilla ohjauslaitteilla (17; 17'; 17''; 10 17’'’; 17'’’’) on aksiaalisesti kiinteä asema poraustyöka- lun varrella (11; 11'; 11’'; 11''') poraustyökalun kaikilla työstövaiheilla ja jolloin avarruslaite (14) on pyöritettävissä rajatun kulman varteen nähden, mainittu pyörimisliike aikaansaa avarruslaitteen siirtymään työtä teke-15 mättömästä asennosta työtä tekevään asentoon ja toisin päin, ja jolloin avarruslaite (14) on erillinen osa, joka on irrotettavasta asennettu varrelle (11; 11'; 11’’; 11'''), tunnettu siitä, että varsi (11; 11'; 11' '; 11''') ja pilottikruunu (12) muodostavat yhtä osaa olevan 20 yksikön, jolloin vartta (11; 11') ja pilottikruunua (12) ei voida kytkeä irti toisistaan ja että varsi (11; 11'; 11''; 11''') on sovitettu yhdistettäväksi suoraan upotus-poravasaraan (23 ).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poraustyökalu, 25 tunnettu siitä, että varsi (11; 11'; 11''; 11''') on varustettu aksiaalisesti ulottuvalla uralla (25), joka sopii avarruslaitteen (14) vääntiönokkaa (24) vastaan kun avarruslaitetta asennetaan tai puretaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen poraustyö- 30 kalu, tunnettu siitä, että ohjauslaite (17; 17'; 17'') on purettavasti asennettu varrelle (11; 11'; 11'').

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen poraustyökalu, tunnettu siitä, että ohjauslaite (17'; 17'''; 17'''' ) limittää upotusporavasaran mäntäpesää 35 (23) aksiaalisessa suunnassa. 10 100549

5. Ohjauslaite tarkoitettu toimimaan yhdessä patenttivaatimuksen 8 mukaisen yhtä osaa olevan yksikön kanssa ja upotusporaukseen tarkoitetun poraustyökalun ja taempana olevan vuoriputken (15) ohjaamiseksi toisiinsa 5 nähden, jolloin mainituilla ohjauslaitteilla (17; 17’; 17''; 17''', 17''''; 37 ) on aksiaalisesta kiinteä asema poraustyökalun varrella (11; 11'; 11''; 11''' ) poraustyökalun kaikilla työstövaiheilla, jolloin poraustyökalu lisäksi käsittää pilottikruunun (12) ja avarruslaiteet (14), 10 tunnettu siitä, että ohjauslaitteella (17; 17'; 17' '; 17" ', 17" " ) on läpimentävä aksiaalinen poraus (29; 29’; 29’’), joka ympäröi vartta (11; 11'; 11'') kun ohjauslaite (17; 17’; 17''; 17' " , 17" " ) asennetaan ja siitä, että epäkeskinen kolo (18) ohjauslaitteessa (17) on 15 tarkoitettu toimimaan yhdessä yhden varrella olevan (11) epäkeskisen osan (16) kanssa aikaansaadakseen pyörivän mukaanviemisen varren (11) ja ohjauslaiteen (17) välillä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että ohjauslaitteella (17'; 17"; 20 17" ' ) oleva sisäpuolinen kiilaliitos (18' ) on tarkoitettu toimimaan yhdessä varrella (11'; 11"') olevan ulkopuolisen kiilaliitoksen (16'; 16") kanssa aikaansaadakseen pyörivän mukaanviemisen varren (11') ja ohjauslaitteen (17') välillä.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että sisäpuolinen kierre ohjauslaitteella (17") on sovitettu toimimaan yhdessä varrella (11") olevan ulkopuolisen kierteen (33) kanssa aikaansaadakseen pyörivän mukaanviemisen varren (11") ja ohjaus-30 laitteen (17") välillä.

8. Yhtä osaa oleva yksikkö tarkoitettu toimimaan yhdessä patenttivaatimuksen 5 mukaisen ohjauslaiteen kanssa ja sisältyen porauslaitteeseen upotusporausta varten, jolloin porauslaite on tarkoitettu poraamaan reiän taempa-35 na olevan vuoriputken (15) edessä, jolloin porauslaite li 11 100549 käsittää keskellä olevan pilottikruunun (12), avarruslait-teen (14) ja ohjauslaitteet (17; 17'; 17''; 17''', 17''''; 37. porauslaitteen ja vuoriputken ohjaamiseksi toisiinsa nähden, jolloin mainituilla ohjauslaitteilla (17; 17'; 5 17''; 17''', 17''''; 37) on aksiaalisesti kiinteä asema poraustyökalun varrella (11; 11'; 11''; 11 *'* ) kaikilla poraustyökalun työstövaiheilla, ja jolloin varsi (11; 11'; 11''; 11''') on pyöritettävissä rajatussa kulmassa avar-ruslaitteeseen nähden (14) sekä irrotettavasti asennettu 10 avarruslaitteeseen (14), tunnettu siitä, että var si (11; 11'; 11''; 11''') ja pilottikruunu (12) muodostavat yhtä osaa olevan yksikön, jolloin vartta (11; 11') ja pilottikruunua (12) ei voida kytkeä irti toistaan ja että varsi (11; 11'; 11''; 11''') on sovitettu yhdistettäväksi 15 suoraan upotusporavasaraan (23) ja että varsi (11; 11'; 11''; 11''') on varustettu aksiaalisesti ulottuvalla (25) uralla, joka sopii yhteen avarruslaitteen (14) vään-tiönokan (25) kanssa, kun tätä asennetaan tai puretaan. 12 100549