FI121222B - Kallioporakone - Google Patents

Description

Kallioporakone

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on kallioporakone, joka käsittää rungon, rungon sisään sovitetun iskuelementin sekä edelleen poraniskan, johon on kiinni-5 tettävissä työkalu kallion rikkomista varten. Iskulaite käsittää iskuelementin, jolla muodostetaan jännityspulsseja poraniskan välityksellä työkaluun. Edelleen kallioporakone käsittää aksiaalilaakerin, johon kuuluu yksi tai useampi paineväliainetoiminen aksiaalimäntä, jonka avulla poraniska on työnnettävissä aksiaalisuunnassa rungon suhteen ennalta määritellyn liikepituuden verran 10 iskusuuntaan päin. Tällöin poraniskan iskupinta on asetettavissa haluttuun aksiaaliseen kohtaan jännityspulssien vastaanottamiseksi. Aksiaalimäntä on paineväliainetoiminen, jolloin se käsittää työpainepinnan, joka sijaitsee aksiaali-laakeriin kuuluvassa työpainetilassa, johon on syötettävissä paineväliaineen paine syöttökanavasta. Tällöin aksiaalimäntään on kohdistettavissa voima is-15 kusuuntaan päin. Keksinnön kohde on määritelty tarkemmin hakemuksen itsenäisen patenttivaatimuksen johdannossa.

On tunnettua varustaa kallioporakone aksiaalilaakerilla, jolla kallio-porakoneeseen kuuluva poraniska voidaan siirtää suunniteltuun iskupistee-seen porauksen aikana. Tällöin iskutehoa voidaan säätää poraniskan asemaa 20 säätämällä. Lisäksi aksiaalilaakerilla voidaan vaimentaa porakoneeseen kalliosta takaisin heijastuvia jännityspulsseja. Aksiaalilaakeri on tyypillisesti sijoitettu kallioporakoneen eturungon ja takarungon välissä olevaan välilaippaan. Tunnettujen aksiaalilaakerien eräänä epäkohtana on se, että aksiaalilaakerin toiminnasta aiheutuvat tukivoimat aiheuttavat tarpeetonta rasitusta kalliopora-25 koneen rakenteille.

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja parannettu kallioporakone.

Keksinnön mukaiselle kallioporakoneelle on tunnusomaista se, että 30 aksiaalilaakeri käsittää ainakin yhden aksiaalilaakerimoduulin, joka käsittää ainakin yhden aksiaalimännän, ainakin yhden tiivisteen, ainakin yhden laakeri-pinnan, sekä moduulirungon; ja että aksiaalilaakeri käsittää holkkimaisen aksi-aalilaakerituen, joka on sovitettu välittämään aksiaalilaakerin toiminnasta aiheutuvia tukivoimia suoraan aksiaalilaakerimoduulilta kallioporakoneen run-35 koon.

2

Keksinnön ajatus on, että kallioporakoneen aksiaalilaakeri käsittää yhden tai useamman aksiaalilaakerimoduulin, joka on irrotettavissa ja asennettavissa paikoilleen rungossa olevaan tilaan yhtenä kappaleena. Aksiaalilaake-5 rimoduuli käsittää yhden tai useamman aksiaalimännän, yhden tai useamman laakeripinnan, sekä moduulirungon. Aksiaalilaakerin toiminnasta aiheutuvia tukivoimia välitetään aksiaalilaakerimoduulilta kallioporakoneen runkoon erillisen holkkimaisen aksiaalilaakerituen avulla.

Keksinnön etuna on, että aksiaalilaakerimoduuli käsittää yhdessä 10 yhtenäisessä kokonaisuudessa kaikki aksiaalilaakerin toiminnan kannalta olennaiset komponentit. Aksiaalilaakerimoduuli voidaan siten kätevästi irrottaa yhtenä kokonaisuutena ja vaihtaa uuteen. Edelleen voidaan kuluneet tiivisteet ja mahdolliset laakerit irrottaa ja vaihtaa hyvissä olosuhteissa korjaamolla. Aksiaalilaakerituen ansiosta tukivoimia voidaan välittää runkoon sellaiselle koh-15 dalle, jossa ne eivät aiheuta epätoivottuja rasituksia rakenteille. Tällöin voidaan välttää mm. ongelmia, jotka aiheutuvat liitospintoihin kohdistuvista rasituksista ja kulumisesta sekä liitoselimiin, kuten sidepultteihin, kohdistuvista kuormituksista. Keksinnön mukainen rakenne voi siten olla aiempiin ratkaisuihin verrattuna tukevampi ja kestävämpi.

20 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että aksiaalilaakeri on sovitettu rungossa olevaan tilaan poraniskan suunnasta päin, eli kyseessä on ns. etulataus. Tällöin aksiaalilaakerituki on sovitettu välittämään ainakin is-kusuuntaan päin vaikuttavia tukivoimia runkoon.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että aksiaalilaakeri on 25 sovitettu rungossa olevaan tilaan poraniskaan nähden vastakkaisesta suunnasta päin, eli kyseessä on ns. takalataus. Tällöin aksiaalilaakerituki on sovitettu välittämään ainakin paluusuuntaan päin vaikuttavia tukivoimia runkoon.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että aksiaalilaakerimoduuli ja aksiaalilaakerituki ovat sovitetut rungossa olevaan tilaan aksiaalisesti 30 peräkkäin. Tällöin aksiaalilaakerituki välittää tukivoimia runkoon ainakin asen-nussuunnalle vastakkaisessa suunnassa.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että aksiaalilaakerimoduuli on sovitettu aksiaalilaakerituen kanssa kokonaan sisäkkäin tai ainakin osittain sisäkkäin.

35 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että aksiaalilaakerimo duuli ja aksiaalilaakerituki muodostavat patruunan, joka on asennettavissa ja 3 irrotettavissa yhtenä kokonaisuutena rungossa olevaan tilaan. Tällaisen patruuna käsitteleminen ja asentaminen on nopeaa ja helppoa.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että aksiaalilaakerituki on pitkänomainen holkkimainen kappale, jonka ensimmäisen pään osuudella 5 on kiinnityslaippa, jonka yhteydessä on välineet tukivoimien välittämiseksi runkoon.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että aksiaalilaakerituki käsittää kiinnityslaipan, joka on sovitettu vasten rungon etupäässä tai vaihtoehtoisesti takapäässä olevaa päätypintaa vasten. Kiinnityslaippa on lisäksi kiinni-10 tetty runkoon yhdellä tai useammalla kiinnityspultilla. Kiinnityslaippa ja kiinni-tyspultit välittävät tukivoimia runkoon.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että kallioporakoneen runko muodostuu kahdesta tai useammasta toisiinsa liitetyistä runko-osista. Runko-osien väliset saumakohdat ovat kuitenkin sijoitetut pois aksiaalilaakerin 15 kohdalta ja tukivoimien vaikutuksesta siten, että saumakohtiin ei kohdistu aksiaalilaakerin toiminnasta aiheutuvia tukivoimia. Yhtenäinen rakenne aksiaalilaakerin osuudella ottaa vastaan vastakkaissuuntaiset tukivoimat ja välittää ne tarvittaessa eteenpäin.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että aksiaalilaakerimo-20 duuli on irrotettavissa ja asennettavissa paikoilleen rungossa olevaan tilaan yhtenä kappaleena kallioporakoneen runko-osia purkamatta. Koska kallioporakoneen runkoa ei tarvitse purkaa aksiaalilaakerimoduulia asennettaessa, voidaan aksiaalilaakerin pienet huollot, komponenttivaihdot ja muut korjaukset tehdä työmaaolosuhteissa ja ilman, että kallioporakonetta on tarve irrottaa 25 syöttöpal kilta.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että kallioporakoneen runko on yksi ainoa yhtenäinen kappale, jossa ei ole liitospintoja. Rungon etupäässä mahdollisesti oleva huuhtelupesä ja takapäässä olevat takakansi tai paineakku eivät ole osa runkoa. Yksirunkoisessa rungossa ei ole runko-osien 30 välisiä liitospintoja ja sidepultteja, joihin voisi kohdistua aksiaalilaakerin aiheuttamien tukivoimien vuoksi kuormituksia. Yksirunkoinen kallioporakone voi siten olla aiempaa kestävämpi ja huoltovapaampi. Lisäksi se voi olla kevyempi ja lyhyempi.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että aksiaalilaakerin tu-35 kivoimat välitetään runko-osalle ilman, että tukivoimat rasittavat kallioporakoneen etuosassa sijaitsevaa huuhtelupesää. Tällöin huuhtelupesän rakennetta 4 ei tarvitse mitoittaa tukivoimien perusteella. Huuhtelupesän rakenne voi sen vuoksi olla kevyempi ja kooltaan pienempi, mikä helpottaa sen irrottamista ja asentamista poraniskaa vaihdettaessa. Lisäksi huuhtelupesän liitospintoihin ei kohdistu tukivoimista ylimääräisiä rasituksia, jolloin huuhtelupesä säilyy tiiviinä.

5 Kun kallioporakoneen kriittiseen etupäähän kohdistuvia rasituksia voidaan vähentää, parantuu kallioporakoneen kestävyys ja luotettavuus.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että aksiaalilaakerimo-duuli käsittää ainakin yhden holkkimaisen aksiaalimännän.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että aksiaalilaakerimo-10 duuli käsittää vain yhden aksiaalimännän.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että aksiaalilaakerimo-duuli käsittää kaksi aksiaalimäntää, joilla on erisuuruiset liikepituudet aksiaali-suunnassa.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että kallioporakone kä-15 sittää iskulaitemoduulin, joka on yhtenä kappaleena irrotettavissa kallioporako-neesta. Iskulaitemoduuli käsittää iskuelimen toiminnan edellyttämät iskumo-duulirungon, iskuelimen, painekanavat, tiivisteet, laakeripinnat sekä mahdolliset laakeripesät, tai ainakin osan edellä mainituista. Moduulirakenteen ansiosta iskulaitteen kuluvat osat on helppo ja nopea vaihtaa. Iskulaitemoduuli voi-20 daan kätevästi vaihtaa uuteen moduuliin, ja irrotettuun iskulaitemoduuliin voidaan vaihtaa uudet tiivisteet ja laakerit hyvissä olosuhteissa korjaamolla. Edelleen on mahdollista vaihtaa kallioporakoneeseen toiminnaltaan jonkin verran erilaisia iskulaitemoduuleita erilaisia käyttökohteita varten.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että kallioporakone kä-25 sittää iskulaitemoduulin, joka on sovitettu aksiaalilaakerituen kanssa sisäkkäin, joko kokonaan tai ainakin osittain.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksinnön eräitä sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa 30 kuvio 1 esittää kaavamaisesti ja sivulta päin nähtynä erästä kallion- porausyksikköä sovitettuna porauspuomiin, kuvio 2 esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna osaa kuvion 3 mukaisesta kallioporakoneesta, kuvio 3 esittää kaavamaisesti ja aukileikattuna erästä kalliopora-35 konetta, joka on varustettu aksiaalilaakerimoduulilla ja aksiaalilaakerituella, 5 kuviot 4 ja 5 esittävät kaavamaisesti ja aukileikattuina eräitä vaihtoehtoisia kallioporakoneen konstruktioita, ja kuvio 6 esittää kaavamaisesti, aukileikattuna ja puolittaisena kuvan-tona erästä kallioporakonetta, joka on varustettu takaapäin ladattavilla iskulai-5 temoduulilla ja aksiaalilaakerimoduulilla.

Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus 10 Kuviossa 1 on esitetty kallionporausyksikkö 1, joka voi olla sovitettu kallionporauslaitteen porauspuomiin 2 tai vastaavaan. Kallionporausyksikkö 1 voi käsittää syöttöpalkin 3, jolle on sovitettu syöttölaitteen 4 avulla liikuteltavasti kallioporakone 5. Kallioporakone 5 voi olla kiinnitetty kelkkaan 36 ja sitä voidaan liikuttaa iskusuunnassa A ja paluusuunnassa B. Lisäksi kallioporakone 5 15 käsittää iskulaitteen 6, jolla voidaan muodostaa iskupulsseja poraniskaan 7 ja edelleen työkalun 8 välityksellä kallioon 9. Työkalu 8 voi käsittää yhden tai useamman porakangen sekä porakruunun. Vaihtoehtoisesti työkalu 8 voi olla ns. kiintokanki, jolloin poraniskan 7 kaltaisen kone-elimen voidaan ajatella yhdistetyn kiinteästi sen kallioporakoneen puoleiseen päähän. Niinpä, kun tässä 20 hakemuksessa puhutaan poraniskasta, voidaan sillä tarkoittaa myös kiintokan-gen tai vastaavan takaosaa, johon aksiaalilaakeri voi vaikuttaa. Edelleen voi kallioporakone 5 käsittää pyörityslaitteen 10 poraniskan 7 ja työkalun 8 pyörittämiseksi pituusakselinsa ympäri. Poraniska 7 on sovitettu välittämään isku-, pyöritys- ja syöttövoimat porauskalustolle, joka välittää ne edelleen poratta-25 vaan kallioon 9.

Iskulaite 6 voi käsittää paineväliaineen avulla edestakaisin liikuteltavan iskumännän, joka on sovitettu iskemään iskusuunnassa A poraniskassa 7 olevaan iskupintaan. Iskumännän sijaan voidaan käyttää mitä tahansa muuta iskuelintä tai iskuelementtiä iskupulssien aikaansaamiseksi. Iskupulsseja ei 30 tarvitse välttämättä muodostaa liike-energiasta, vaan ne voidaan muodostaa esimerkiksi suoraan paine-energiasta. Edelleen voi iskupulssien muodostuksessa tarvittava energia olla paine-energian sijaan jotain muuta energiaa, kuten esimerkiksi sähköenergiaa. Voidaankin todeta, että iskulaitteen rakenne ja toimintaperiaate eivät ole olennaisia seikkoja käsiteltävän keksinnön kannalta. 35 Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty eräs kallioporakone 5 aukileikattuna.

Kallioporakone 5 voi olla yksirunkoinen, eli se voi käsittää yhden yhtenäisen 6 rungon 11. Runko 11 voi olla putkimainen kappale, jonka sisään on sovitettu iskulaite 6, aksiaalilaakeri 18, pyörityslaitteeseen kuuluva vaihteisto 13 sekä poraniska 7. Iskulaite 6 käsittää iskuelimen 14, joka voi olla iskumäntä, joka on sovitettu esimerkiksi paineväliaineen avulla liikkumaan aksiaalisuunnassa 5 edestakaisin niin, että iskuelimen 14 etupäässä oleva iskupinta 15 on sovitettu iskemään poraniskan 7 takapäässä olevaan iskupintaan 16. Mainittakoon, että tässä hakemuksessa kallioporakoneen 5 komponenttien etupäällä tarkoitetaan iskusuunnan A puoleista päätä ja vastaavasti komponenttien takapäällä tarkoitetaan paluusuunnan B puoleista päätä. Poraniskan 7 ympärillä voi olla vaih-10 teistoon 13 kuuluva pyöritysholkki 17, joka voi välittää pyörityslaitteelIa 10 aikaansaadun pyöritysmomentin poraniskalle 7. Poraniskan 7 ja pyöritysholkin 17 välinen kytkentä sallii poraniskan 7 liikkumisen aksiaalisuunnassa. Pyöritys-laitteen 10 ja pyöritysholkin 17 välissä voi olla välihammaspyörä 70.

Poraniskan 7 aksiaalisuuntaiseen asemaan voidaan vaikuttaa aksi-15 aalilaakerin 18 avulla, joka voi käsittää yhden, kaksi tai useampia aksiaalisuunnassa liikuteltavissa olevia mäntiä. Poraniskaa 7 voidaan tukea sen takapuolelta ensimmäisen aksiaalimännän 19 avulla. Aksiaalimäntä 19 voi olla sovitettu vaikuttamaan poraniskaan 7 suoraan tai tukiholkin 90 välityksellä. Ensimmäinen mäntä 19 voi olla holkkimainen kappale, joka voi olla sovitettu is-20 kuelimen 14 ympärille. Edelleen voi ensimmäisen männän 19 ympärillä olla holkkimainen toinen aksiaalimäntä 20. Mäntiä 19 ja 20 voidaan liikuttaa aksiaalisuunnassa toisiinsa nähden kun niiden painetiloihin johdetaan painenesteen paine. Toisen männän 20 liike iskusuuntaan A päin voi olla mitoitettu lyhyemmäksi kuin ensimmäisen männän 19. Ensimmäisen männän 19 liike iskusuun-25 taan A päin voi olla mitoitettu niin, että poraniskan iskupinta 16 voidaan siirtää suunnitellun iskupisteen etupuolelle kun syöttövastus pienentyy, jolloin iskuelimen 14 yhteydessä oleva vaimennin voi pienentää työkalulle 8 välitettävää iskutehoa esimerkiksi silloin, kun porataan pehmeään kiveen. Edelleen aksiaalimäntien 19, 20 yhteinen voima iskusuuntaan A päin voi olla mitoitettu 30 suuremmaksi kuin syöttövoima. Vaihtoehtoisesti on yhden aksiaalimännän voimavaikutus yksin mitoitettu suuremmaksi kuin syöttövoima. Aksiaalimäntien 19, 20 avulla voidaan paitsi vaikuttaa iskupisteen aksiaaliseen sijaintiin, niin myös vaimentaa kalliosta palaavista jännityspulsseista aiheutuvaa paluuliiket-tä. Kun aksiaalimäntiin 19, 20 kohdistuu edellä mainittu paluuliike, johdetaan 35 mäntien painetiloista purkautuva paineneste sopivien kuristimien läpi vaimennuksen aikaansaamiseksi. Aksiaalilaakerin yleisen toimintaperiaatteen ja ra- 7 kenteen osalta viitataan julkaisuissa Fl 84701, Fl 20030016 ja US 6186246 esitettyyn ja todetaan, että niissä esitetyt seikat kuuluvat tähän hakemukseen.

Kuvioiden 2 ja 3 mukaisessa ratkaisussa aksiaalilaakeri 18 käsittää aksiaalilaakerimoduulin 21, joka on asennettu rungon 11 sisään kallioporako-5 neen 5 etupään kautta, eli moduuli on ns. etuladattu. Aksiaalilaakerimoduuli 21 on sovitettu pitkänomaisen ja muodoltaan olennaisesti holkkimaisen aksiaali-laakerituen 22 takaosan sisään. Aksiaalilaakerituen 22 etupäässä tai etupään osuudella voi olla kiinnityslaippa 23, olake tai vastaava tukipinta, josta se on kiinnitetty runkoon 11, edullisesti rungon päätypintaan. Aksiaalilaakerituen 22 10 takapäässä on patruunapesä 24, johon on sovitettu moduulirunko-osa 25, joka myöskin on pitkänomainen kappale ja muodoltaan olennaisesti holkkimainen. Patruunapesää 24 rajoittaa iskusuunnassa A päin olake 26, jota vasten mo-duulirunko-osa 25 on sovitettu. On myös mahdollista, että kiinteä olake 26 on korvattu vaihdettavissa olevalla tiivisteholkiila. Moduulirunko-osa 25 käsittää 15 tarvittavat paineväliainekanavat 27 paineväliaineen johtamiseksi aksiaalimän-tien 19, 20 iskusuuntaan A päin vaikuttaviin työpainetiloihin 28. Moduulirunko-osa 25 muodostaa yhdessä aksiaalimäntien 19, 20, laakerien 29, laakeripesien ja tiivisteiden 37 kanssa aksiaalipatruunan 30, joka on sovitettu patruunapesään 24 ennen kuin aksiaalilaakerituki 22 on sovitettu paikoilleen run-20 gossa 11 olevaan tilaan. Aksiaalilaakerituki 22 ja aksiaalipatruuna 30 voidaan irrottaa kätevästi yhtenä kokonaisuutena sen jälkeen, kun kallioporakoneen 5 etuosassa oleva huuhtelupesä 31, poraniska 7 ja pyöritysholkki 17 sekä väli-hammaspyörä 70 on ensin irrotettu niiden etupuolelta. Edellä mainittujen komponenttien irrottaminen ja asentaminen eivät vaadi erityistaitoja sen paremmin 25 kuin erikoisvälineitäkään. Runkoa 11 ei tarvitse purkaa, minkä ansiosta kallio-porakonetta 5 ei tarvitse irrottaa syöttöpalkilla olevasta kelkasta 36 tai vastaavasta.

Aksiaalimäntien 19, 20 toiminnasta aiheutuvat iskusuuntaan päin vaikuttavat tukivoimat FA välittyvät aksiaalipatruunalta 30 olakkeessa 26 olevi-30 en aksiaalisten vastinpintojen 81 välityksellä aksiaalilaakerituelle 22 ja edelleen sen kiinnityslaipan 23 tai vastaavan avulla runkoon 11. Kiinnityslaippa 23 voi olla kiinnitetty kiinnityspulteilla 32 rungon 11 päätypintaan tai vastaavaan. Lisäksi voivat huuhtelupesän 31 kiinnityspultit 33 tai vastaavat kiinnityselimet osallistua aksiaalilaakerituen 22 kiinnitykseen.

35 Kuvioista 2 ja 3 poiketen voidaan käyttää ns. takalatausta, jolloin aksiaalilaakerituen 22 kiinnityslaippa 23 on tuettu rungon 11 takaosassa ole- 8 vaa päätypintaa tai vastaavaa vasten, ja jossa aksiaalipatruuna 30 sijaitsee aksiaalilaakerituen 22 poraniskan 7 puoleisessa päässä.

Kuvioista 2 ja 3 nähdään vielä, että aksiaalilaakerille 18 tulevat pai-neväliainekanavat 27 voivat olla aksiaalisuuntaisia ainakin aksiaalipatruunan 5 30 ja rungon 11 välisessä liitoskohdassa 34. Tämän ansiosta painevä- liainekanavat 27 voidaan varustaa aksiaalitiivisteillä 35, jotka tiivistävät kanavat kun aksiaalilaakerimoduuli 21 työnnetään paikoilleen rungon 11 sisään.

Aksiaalipatruuna 30 käsittää myös tarvittavat muut tiivisteet 37. Kun aksiaalipatruuna 30 vaihdetaan tulevat kaikki aksiaalilaakerin 18 toimintaan 10 suoraan vaikuttavat laakerit 29, laakeripesät sekä tiivisteet 37 vaihdetuiksi. Kuviosta 2 nähdään, että olakkeen 26 ja ensimmäisen männän 19 välillä voi olla tiiviste 37a ja edelleen voi toisen moduulirunko-osan 25 ja ensimmäisen männän 19 välillä olla tiiviste 37b. Iskuelimen 14 tiiviste 37c voi myös olla sovitettu aksiaalipatruunan 30 yhteyteen, jolloin myös sen vaihtaminen voi tapah-15 tua aksiaalilaakerimoduulin 21 vaihdon yhteydessä. On selvää, että aksiaali-laakeri 18 voi käsittää muitakin tiivisteitä, ja että tiivistys voi olla järjestetty muullakin tavoin kuin kuvioissa 2 ja 3 on esitetty.

Kuvioon 2 on merkitty kohdat, joista aksiaalilaakerin toiminnasta aiheutuvat tukivoimat välitetään runkoon 11. Iskusuuntaan päin vaikuttavat tuki-20 voimat FA välitetään kiinnityslaipan 23 avulla ja paluusuuntaan päin vaikuttavat tukivoimat FB välitetään olakkeen 74 avulla.

Joissain tapauksissa voidaan kuvioiden 2 ja 3 mukaisessa sovellutuksessa käyttää yksiosaisen rungon 11 sijaan kahdesta tai useammasta runko-osasta muodostuvaa runkoa, mutta tällöin runko-osien välinen liitoskohta on 25 edullisesti sijoitettu niin, että aksiaalilaakerin 18 toiminnasta aiheutuvat tukivoimat eivät kulje runko-osien välisen liitoskohdan yli. Liitoskohdan tulee siis sijaita kohtien FA ja FB välisen osuuden ulkopuolella. Näin voidaan välttyä runko-osien liitoskohtien ja kiinnityspulttien kuormittamiselta.

Kuvioissa 4 esitetty kallioporakone käsittää kuvioiden 2 ja 3 kaltai-30 sen konstruktion. Erona on kuitenkin se, että aksiaalilaakerimoduuli 21 ei ole kokonaan aksiaalilaakerituen 22 sisällä.

Edelleen on kuviossa 4 esitetty tiivistykseen liittyviä erityispiirteitä. Rungosta 11 aksiaalilaakerimoduulille 21 johtavat painekanavat 27 ovat sovitetut ylittämään moduulin 21 ja rungon 11 välisen liitoskohdan 34 aksiaalisuun-35 nassa, jolloin kytkeytyvien kanavaosuuksien 27, 27a ja 27b välillä voi olla aksi-aalitiivisteet 35. Silloin, kun kallioporakone 5 on paineistettu ja painevä- 9 liainekanavasta 27b johdetaan paineväliaine toisen aksiaalimännän 20 ja mo-duulirungon 25 väliseen painetilaan, jossa on paluusuuntaan B päin vaikuttava painepinta 47, jossa muodostuu tällöin voima, joka pyrkii työntämään moduuli-runkoa 25 paluusuunnassa B vasten runkoa 11 sillä seurauksella, että liitos-5 kohdassa 34 olevat aksiaalitiivisteet 35 puristuvat tiukasti tiivistyspintoja vasten. Edelleen voi aksiaalilaakerituen 22 ja moduulirungon 25 välillä olla aksiaa-lijousielin 48, joka puristaa jatkuvasti aksiaalipatruunaa 30 vasten runkoa 11. Aksiaalijousielin 48 voi olla esimerkiksi o-rengas tai vastaava kokoonpuristuvaa elastista materiaalia oleva kappale. Vaihtoehtoisesti se voi olla metallinen 10 jousi.

Kuviossa 5 on esitetty kallioporakone 5, jossa perusrungon, eli ensimmäisen runko-osan 11a, etuosassa olevaa liitospintaa 50 vasten on sovitettu toinen runko-osa 11b. Runko-osat 11a ja 11b voivat olla kiinnitetyt toisiinsa liitospulteilla 51. Aksiaalilaakeri 18 on sijoitettu toisen runko-osan 11b kohdalle. 15 Aksiaalilaakerin toiminnasta aiheutuvat tukivoimat FA ja FB välitetään toiselle runko-osalle 11b ja edelleen sen avulla perusrungolle, eli ensimmäiselle runko-osalle 11a. Toinen runko-osa 11b on yhtenäinen kappale, jossa ei ole liitospin-toja kohtien FA ja FB välillä. Tällöin yhtenäinen toinen runko-osa 11b kykenee ottamaan vastaan vastakkaisiin suuntiin vaikuttavat tukivoimat FA ja FB. Toi-20 sen runko-osan 11b etupäässä voi olla päätypinta, laippa tai vastaava tukipinta 92, johon aksiaalilaakerituki 22 voi olla tuettu ja kiinnityspulteilla 32 kiinnitetty. Aksiaalilaakerimoduuli 21 ja aksiaalilaakerituki 22 ovat sovitetut toisessa runko-osassa 11b olevaan tilaan sen jälkeen, kun huuhtelupesä 31 ja vaihteiston 13 pyörivät komponentit ovat irrotetut. Aksiaalimoduuli 21 ja aksiaalilaakerituki 25 22 voidaan poistaa ja asentaa kallioporakoneen 5 etupään kautta ilman, että runko-osien 11a ja 11b välistä liitospintaa 50 on tarvetta avata. Tässä sovellutuksessa aksiaalilaakerituki 22 ja aksiaalilaakerimoduuli 21 ovat sovitetut aksi-aalisesti peräkkäin eivätkä sisäkkäin kuten edellisissä kuvioissa.

Kuviossa 5 on lisäksi esitetty tiivistykseen liittyviä seikkoja. Aksiaali-30 laakerimoduulia 21 voidaan puristaa esikiristysruuvin 52 avulla vasten toisen runko-osan 11b liitospintaa 34 paluusuunnassa B, jolloin aksiaalisten painevä-liainekanavien 27 ja 93 kytkentä kohdissa olevat aksiaalitiivisteet 35a saavuttavat hyvän tiivistyksen. Liitospinnassa 50 voi myös olla aksiaalitiivisteet 35b, jotka tiivistävät kanavat 27 ja 93 kun runko-osat 11 a ja 11 b puristetaan toisiaan 35 vasten kiinnityspulttien 51 avulla. Muilta osin kuviossa 5 esitetty sovellutus voi käsittää tämän hakemuksen muissa kuvioissa esitettyjä piirteitä.

10

Kuviossa 6 on esitetty kallioporakone 5, joka käsittää takaapäin ladatut aksiaalilaakerimoduulin 21, aksiaalilaakerituen 22 sekä iskulaitemoduulin 53. Rungon 11 takapäässä on tila tai patruunapesä, johon aksiaalilaakerituki 22 on sovitettu. Edelleen ovat aksiaalilaakerimoduuli 21 ja iskulaitemoduuli 53 5 sovitetut aksiaalilaakerituen 22 sisään. Komponentit 21, 22 ja 53 voidaan irrottaa ja asentaa sen jälkeen, kun iskulaitteeseen 6 kuuluva paineakku 61 on ensin irrotettu. Silloin, kun paineakkua ei ole lainkaan tai se on sijoitettu johonkin muualle, on sen tilalla takakansi tai jokin muu porakoneen takakomponentti, joka siinä tapauksessa irrotetaan, jotta komponentteihin 21, 22 ja 53 päästään 10 käsiksi. Komponentit 21, 22 ja 53 voidaan siis asentaa niille varattuun tilaan rungon 11 sisään yhdellä kertaa yhdestä asennussuunnasta.

Kallioporakoneen 5 runko 11 voi olla yksiosainen kappale, kuten kuviossa 6 on esitetty, tai se voi joissain tapauksissa käsittää kaksi tai useampia toisiinsa liitettyjä runko-osia, joiden liitos on sijoitettu siten, että aksiaalilaa-15 keristä 18 aiheutuvat tukivoimat eivät kuormita liitosta. Aksiaalilaakerituen 22 takapään osuudella voi olla kiinnityslaippa 23, olake tai vastaava elin, jonka avulla se voidaan kiinnittää rungon 11 päätypintaan tai vastaavaan kiinnityspin-taan. Aksiaalilaakerista 18 aiheutuvat tukivoimat FB voidaan johtaa kiinnitys-laipan 23 avulla suoraan runkoon 11. Aksiaalilaakerimoduuliin 21 voi kuulua 20 sen etuosassa oleva tiivisteholkki 54, joka voi käsittää tiivisteen 37, jolla ensimmäinen aksiaalimäntä 19 voidaan tiivistää. Edelleen rungossa 11 voi olla olake 55, joka rajoittaa patruunapesää ja jota vasten aksiaalilaakerimoduuli 21 voidaan tukea iskusuunnassa A.

Iskulaitemoduuli 53 on sovitettu aksiaalilaakerituen 22 takaosan 25 sisään ja niiden välillä voi olla tarvittavat tiivisteet. Iskulaitemoduuli 53 käsittää iskumoduulirungon 56, joka voi olla holkkimainen pitkänomainen kappale. Lisäksi iskulaitemoduuli 53 voi käsittää tarvittavat laakerit 57 ja tiivisteet 58, pai-neväliainekanavat 59 sekä iskuelimen 14. Iskulaitemoduulin 53 takaosassa voi olla tiivisteholkki 60. Kun paineakku 61 tai takakansi on irrotettu avaamalla 30 kiinnityspultit 80, voidaan sen jälkeen irrottaa haluttaessa pelkästään iskulaitemoduuli 53, esimerkiksi iskuelimen 14 tiivisteiden vaihtamista varten. Edelleen voidaan avata aksiaalilaakerituen 22 kiinnityspultit 32 ja vetää komponentit 21,22 ja 53 yhtenä kappaleena pois rungossa 11 olevasta patruunapesästä. Tämän jälkeen voidaan irrottaa tiivisteholkki 60 ja vetää iskuelin 14 ja iskulai-35 temoduuli 53 pois aksiaalilaakerituen 22 sisältä.

11

Aksiaalilaakerin 18 toiminnasta aiheutuvat iskusuuntaiset tukivoimat FA välitetään olakkeen 55 avulla runkoon 11, ja paluusuuntaiset tukivoimat FB välitetään kiinnityslaipan 23 avulla runkoon 11, kuten kuviossa 6 on havainnollistettu.

5 Mainittakoon, että moduulirunko voi olla varustettu laakerilla, joka on laakerimetallia, kuten laakeripronssia, ja on sovitettu moduulirunkoon esimerkiksi hitsaamalla tai valamalla. Tällöin moduulirungossa ei ole varsinaista laa-keripesää erillistä laakerielintä varten, vaan kyseessä on eräänlainen integroitu rakenne. Edelleen on mahdollista muodostaa tarvittavat laakeripinnat käyttä-10 mällä sopivaa pinnoitetta. Aksiaalilaakerimoduulin laakeripinta voi siten muodostua erillisestä laakerikappaleesta, moduulirunkoon integroidusta liukulaakerista tai laakeripinnoitteesta.

Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hake-15 muksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombinaatioiden muodostamiseksi.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (15)

1. Kallioporakone, joka käsittää: rungon (11); iskulaitteen (6), joka käsittää iskuelementin (14) jännityspulssien 5 muodostamiseksi: poraniskan (7), joka on pitkänomainen kappale, joka on sovitettu is-kusuunnassa (A) tarkasteltuna iskuelementin (14) etupuolelle, ja jossa po-raniskassa (7) on iskupinta (15) mainittujen jännityspulssien vastaanottamiseksi, ja edelleen joka poraniska (7) on liikuteltavissa aksiaalisuunnassa rungon 10 (11) suhteen: aksiaalilaakerin (18), joka käsittää ainakin yhden paineväliainetoimi-sen aksiaalimännän (19, 20), jonka avulla poraniska (7) on työnnettävissä aksiaalisuunnassa rungon (11) suhteen ennalta määritellyn liikepituuden verran iskusuuntaan (A) päin, jolloin poraniskan iskupinta (15) on asetettavissa halut-15 tuun aksiaaliseen kohtaan jännityspulssien vastaanottamiseksi; ja jossa aksiaalimäntä (19, 20) käsittää ainakin yhden työpainepin-nan, joka sijaitsee aksiaalilaakeriin (18) kuuluvassa ainakin yhdessä työpaineti-lassa (28), johon on syötettävissä paineväliaineen paine ainakin yhdestä syöt-tökanavasta (27), jolloin aksiaalimäntään (19, 20) on kohdistettavissa voima 20 iskusuuntaan (A) päin; tunnettu siitä, että aksiaalilaakeri (18) käsittää ainakin yhden aksiaalilaakerimo-duulin (21), joka käsittää ainakin yhden aksiaalimännän (19, 20), ainakin yhden tiivisteen (37, 37a, 37b, 37c), ainakin yhden laakeripinnan (29), sekä moduuli-25 rungon (25); ja että aksiaalilaakeri (18) käsittää holkkimaisen aksiaalilaakerituen (22), joka on sovitettu välittämään aksiaalilaakerin (18) toiminnasta aiheutuvia tukivoimia (FA, FB) suoraan aksiaalilaakerimoduulilta (21) kallioporakoneen runkoon (11).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, että aksiaalilaakeri (18) on sovitettu rungossa (11) olevaan tilaan poraniskan (7) suunnasta päin; ja että aksiaalilaakerituki (22) on sovitettu välittämään ainakin is-35 kusuuntaan (A) päin vaikuttavia tukivoimia (FA) runkoon (11).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, että aksiaalilaakeri (18) on sovitettu rungossa (11) olevaan tilaan poraniskaan (7) nähden vastakkaisesta suunnasta päin; ja 5 että aksiaalilaakerituki (22) on sovitettu välittämään ainakin pa- luusuuntaan (B) päin vaikuttavia tukivoimia (FB) runkoon (11).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, että aksiaalilaakerimoduuli (21) ja aksiaalilaakerituki (22) ovat sovi-10 tetut rungossa (11) olevaan tilaan aksiaalisesti peräkkäin; ja että aksiaalilaakerituki (22) on sovitettu välittämään tukivoimia (FA, FB) runkoon (11) asennussuunnalle vastakkaisessa suunnassa.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, 15 että aksiaalilaakerimoduuli (21) on sovitettu aksiaalilaakerituen (22) kanssa sisäkkäin ainakin osittain.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, että aksiaalilaakerimoduuli (21) ja aksiaalilaakerituki (22) muodosta-20 vat patruunan, joka on asennettavissa ja irrotettavissa yhtenä kokonaisuutena rungossa (11) olevaan tilaan.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, että aksiaalilaakerituki (22) on pitkänomainen holkkimainen kappale, 25 jonka ensimmäisen pään osuudella on kiinnityslaippa (23), jonka yhteydessä on välineet tukivoimien välittämiseksi runkoon (11).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, että kiinnityslaippa (23) on tuettu vasten rungon (11) päätypintaa ja 30 kiinnitetty runkoon (11) ainakin yhdellä kiinnityspultilla (32).

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen kallioporakone, tunnet- t u siitä, että aksiaalilaakerituen (22) toisen pään osuudella on patruunapesä (24), johon aksiaalilaakerimoduuli (21) on sovitettu; ja että patruunapesän (24) ja aksiaalilaakerimoduulin (21) välillä on ainakin yhdet aksiaaliset vastinpinnat (81) tukivoimien (FA, FB) välittämiseksi aksiaalilaakerimoduulilta (21) aksiaalilaakerituelle (22).

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallioporakone, 5 tunnettu siitä, että runko (11) on ainakin aksiaalilaakerin (18) kohdalla yhtenäinen kappale ilman liitospintoja.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, 10 että kallioporakoneen (5) runko (11) on yksi yhtenäinen kappale il man liitospintoja.

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, että kallioporakoneen (5) runko (11) käsittää ainakin kaksi toisiinsa 15 kiinnitettyä runko-osaa (11a, 11b), joiden välissä oleva liitospinta on sijoitettu siten, että se on vapaa tukivoimien (FA, FB) vaikutukselta.

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, että aksiaalilaakeri (18) käsittää ainakin yhden ensimmäisen aksiaa-20 limännän (19) ja ainakin yhden toisen aksiaalimännän (20), joiden liikematkat iskusuuntaan (A) päin ovat erisuuret.

14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, että aksiaalimäntä (19, 20) on holkkimainen kappale, joka on sovi-25 tettu iskuelementin (14) ympärille.

15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallioporakone, tunnettu siitä, että aksiaalilaakeri (18) käsittää iskulaitemoduulin (53), johon kuuluu iskuelementti (14), holkkimainen iskumoduulirunko (56), ainakin yksi laakeri 30 (57), ainakin yksi tiiviste (58) sekä ainakin yksi paineväliainekanava (59); ja että iskulaitemoduuli (53) on sovitettu aksiaalilaakerituen (22) kanssa sisäkkäin ainakin osittain.