FI121437B - Kallionporausyksikkö, porakruunun vaihdin, sekä menetelmä porakruunun vaihtamiseksi - Google Patents

Description

KallionporausyksikKö, porakruunun vaihdin, sekä menetelmä porakruunun vaihtamiseksi

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on porakruunun vaihdin, jonka avulla voidaan 5 vaihtaa kallioporakoneeseen kytketyn työkalun porakruunu. Porakruunun vaihdin käsittää makasiinin, johon vaihdettavat porakruunut ovat varastoidut. Edelleen vaihdin käsittää siirtolaitteen, jonka avulla porakruunu voidaan siirtää makasiinista porauskeskiöön ja takaisin.

Edelleen keksinnön kohteena on tällaisella porakruunun vaihtimella 10 varustettu kallioporausyksikkö sekä menetelmä porakruunun vaihtamiseksi.

Keksinnön kohteet ovat määritellyt tarkemmin hakemuksen itsenäisten patenttivaatimusten johdannoissa.

Ka Hion porauksessa käytetään kallioporakonetta, johon on kytketty työkalu, jota voidaan pyörittää pituusakselinsa ympäri ja jonka välityksellä voi-15 daan antaa iskupulsseja porattavaan kiveen niin, että kivi saadaan rikkoutumaan ja porareikä muodostettua. Työkalu voi käsittää yhden tai useamman poratangon ja sen uloimpaan päähän kytketyn vaihdettavan porakruunun. Tyypillisesti porakruunun etupää on varustettu useilla teränastoilla, jotka tunkeutuvat porattavaan kiveen. Porakruunu kuluu ja toisinaan myös vaurioituu, koska 20 siihen kohdistuu porauksen aikana erittäin voimakkaita rasituksia. Niinpä pora-kruunuja joudutaan aika ajoin vaihtamaan, jotta porauksen laatu ja tehokkuus voidaan taata. Porakruunujen vaihtaminen manuaalisesti operaattorin toimesta on hankalaa ja hidasta, ja mikä pahinta myös vaarallista. Niinpä on kehitetty porakruunun vaihtimia, joiden avulla kruunun vaihto on pystytty mekanisoi-25 maan. Nykyiset ratkaisut eivät kuitenkaan ole tyydyttäneet kaikilta osin käyttäjien vaatimuksia.

US-julkaisussa 4 065845 on esitetty eräs porakruunun vaihdin, jossa porakruunut varastoidaan makasiinissa oleviin tiloihin, mikä asettaa rajoituksia porakruunujen muodolle ja mitoitukselle. Vaihdin on lisäksi varustettu 30 omalla pitolaitteella, johon kuuluva hydraulisylinteri painaa porakruunua makasiinia varten. Tästä aiheutuu ylimääräisiä kuormituksia makasiinille.

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja parannettu kallionporausyksikkö sekä porakruunun vaihdin. Lisäksi on tarkoi-35 tuksena aikaansaada uudenlainen ja parannettu menetelmä porakruunun vaihtamiseksi.

2

Keksinnön mukaiselle kallionporausyksikölle on tunnusomaista se, että porakruunun vaihdin on erillinen laite ilman omaa pitolaitetta ja se on sovitettu peruspitolaitteen yhteyteen; ja että porakruunu on sovitettu vietäväksi pe-ruspitolaitteen kiinni pitämäksi porakruunun ja porausputken välisten liitoskier-5 teiden auki ja kiinni kiertämisen ajaksi.

Keksinnön mukaiselle vaihtimelle on tunnusomaista se, että pora-kruunun vaihdin on erillinen laite ilman omaa pitolaitetta, ja se on sovitettu syöttöpalkille kiinnitetyn normaalin peruspitolaitteen yhteyteen.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että käy-10 tetään porakruunun kiinni pitämisessä syöttöpalkkiin kiinnitettyä ja kal-lionporausyksikköön kuuluvaa peruspitolaitetta; ja käytetään porakruunujen käsittelyyn porakruunun vaihdinta, joka on pitolaitteesta erillinen laite ilman omaa pitolaitetta, ja joka on sijoitettu peruspitolaitteen yhteyteen ja joka käsittää mainitut makasiinin ja siirtolaitteen.

15 Keksinnön ajatus on, että porakruununvaihdinta ei ole varustettu omalla pitolaitteella, vaan vaihdin on sijoitettu kallioporausyksikön peruspitolaitteen yhteyteen, jolloin porakruunujen kiinnipidossa hyödynnetään normaalia pitolaitetta.

Keksinnön etuna on, että porakruunun vaihdinta ei tarvitse varustaa 20 omalla erillisellä pitolaitteella, vaan keksinnössä voidaan hyödyntää normaalia pitolaitetta. Tällöin vaihtimen rakenne voi olla yksinkertaisempi ja se voidaan asentaa erilaisilla pitolaitteilla varusteltuihin syöttöpalkkeihin, myös jo olemassa oleviin peruspitolaitteilla varustettuihin syöttöpalkkeihin. Lisäksi pitolaitteen toiminnasta ei aiheudu mitään kuormituksia makasiinille, jolloin makasiini voi 25 olla rakenteeltaan suhteellisen kevyt.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että asetetaan vaihdettava porakruunu aina ennalta määriteltyyn aksiaaliseen asemaan porauskeski-össä ennen kuin porakruunuun tartutaan pitolaitteella. Tällöin voidaan valita kohta, josta porakruunua pidetään kiinni.

30 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että pitolaitteen leuoilla tartutaan vaihdettavan porakruunun runko-osan ulkopintaan etäisyyden päässä porakruunun etuosassa olevasta työstöosuudesta. Näin voidaan varmistaa se, että pitolaite ei missään tilanteessa vaurioita porakruunun kriittistä kärkiosaa. Lisäksi runko-osaan tarttuminen varmistaa sen, että porakruunu on 35 suorassa leukojen välissä, jolloin poratangon ja porakruunun liittäminen voi tapahtua vaikeuksitta.

3

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, kallionporausyksikkö käsittää ainakin yhden mekaanisen pysäytinelimen, jota vasten porakruunu on sovitettu työnnettäväksi ennen kuin siihen tartutaan pitolaitteen leuoilla. Pysäy-tinelin voi sijaita pitolaitteen leukojen etupuolella, ennalta määritellyn aksiaali-5 sen etäisyyden päässä leuoista.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että pysäytinelin on luis-tikappale. Pysäytinelin on sovitettu liikuteltavaksi porauskeskiön poikkisuun-nassa ainakin yhden toimilaitteen avulla. Luistin etuna on, että sen aksiaa-lisuuntainen dimensio voi olla hyvin pieni. Lisäksi luisti on tuettavissa tukevasti. 10 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että vaikutetaan pora- kruunussa olevaan liitosaukkoon siirtojen ja varastoinnin aikana. Tällöin pora-kruunun ulkomuotoja ulkodimensiot eivät vaikuta käsittelylaitteeseen.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että sovitetaan kunkin porakruunun sisään porakruununpidin siirtojen ja varastoinnin ajaksi. Pora-15 kruununpidin on eräänlainen adapteri, joka on helposti vaihdettavissa. Edelleen voi porakruununpidin olla säädettävissä mitoitukseltaan erilaisille pora-kruunuille.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että porakruununpidin käsittää varren ja sen ensimmäisen pään osuudella tartuntaosan, johon siirto-20 laitteessa oleva tartuntaelin on kytkettävissä ja josta porakruununpidin on kiinnitettävissä makasiiniin.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että porakruununpiti-messä on ainakin kaksi tukikappaletta, jotka ovat sovitetut tukeutumaan vasten porakruunun liitoskierteitä. Tukikappaleiden välinen etäisyys on säädettävissä 25 kunkin käsiteltävän porakruunun dimensioiden mukaisesti.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että varastoidaan ja käsitellään porakruunun vaihtimella samanaikaisesti ainakin kahta erilaista pora-kruunua, jotka poikkeavat toisistaan ulkoisilta dimensioiltaan tai muodoiltaan. Tällöin makasiiniin voidaan varastoida monipuolisesti erilaisia porakruunuja, 30 myös porauksen erikoistilanteita varten.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että siirtolaite on sovitettu siirtämään porakruunuja käyttäen vain lineaariliikettä.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että siirtolaite käsittää ainakin yhden ensimmäisen siirtolaitteen porakruunun siirtämiseksi poikki-35 suunnassa makasiinista porauskeskiöön ja takaisin. Siirtolaite käsittää ainakin yhden toisen siirtolaitteen porakruunun siirtämiseksi porauskeskiön aksiaali- 4 suunnassa. Tällöin makasiini ja pitolaite voivat sijaita aksiaalisesti tarkasteltuna eri kohdissa.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että makasiini on sovitettu samalle aksiaaliselle kohdalle pitolaitteen kanssa, jolloin vaihdettava po-5 rakruunu on sovitettu siirrettäväksi makasiinista pitolaitteelle pelkästään siirto-laitteen yhden poikkisuuntaisen lineaariliikkeen avulla. Tällöin porakruunu asettuu pitolaitteen leuoissa halutulle kohdalle, eikä sitä tarvitse paikoittaa poraus-keskiön suuntaisella liikkeellä vasten pysäytinelintä. Sitä vastoin poratangosta irrotettava porakruunu paikoitetaan syöttölaitteen avulla vasten pysäytinelintä 10 ennen leuoilla tarttumista, jotta porakruunu saadaan oikeaan aksiaaliseen asemaan siirtoa varten. Tarkka ja yksinkertainen lineaarinen siirtoliike makasiinin ja pitolaitteen välillä on helppo järjestää. Siirtolaite voi käsittää ensimmäisen siirtolaitteen ja toisen siirtolaitteen. Ensimmäinen siirtolaite on poikkisuun-taista siirtoliikettä varten ja toinen siirtolaite voi olla sovitettu liikuttamaan tap-15 pimaisen porakruununpitimen porakruunun sisään ja ulos.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että makasiini on kiekkomainen rakenne, joka on käännettävissä kääntöakselin suhteen. Makasiinissa voi olla useita kiinnitysaukkoja porakruununpitimiä varten. Edelleen makasiinissa on yksi vaihtoasema, jonka kohdalle kukin kiinnitysaukko on käännet-20 tävissä.

Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että pitolaite käsittää ainakin kaksi leukaa, jotka ovat sovitetut puristamaan vastakkaisilta puolilta porakruunun ulkopintaa.

Kuvioiden lyhyt selostus 25 Keksinnön eräitä sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti ja sivulta päin nähtynä erästä kallion-porauslaitetta, jonka porausyksikkö on varustettu pitolaitteella ja sen yhteydessä olevalla porakruunun vaihtimella, 30 kuviot 2a - 2c esittävät kaavamaisesti ja perspektiivisesti tarkastel tuina eräitä porakruunuja ja kuvio 2b havainnollistaa lisäksi tartuntaa pora-kruunun sisällä olevaan aukkoon, kuvio 3 esittää kaavamaisesti ja syöttöpalkin etupäästä päin nähtynä pitolaitetta ja sen yhteydessä olevaa makasiinia, 35 kuvio 4 esittää kaavamaisesti ja syöttöpalkin etupäästä päin nähty nä erään porakruununvaihtimen ja pysäytinlaitteen rakennetta, ja 5 kuvio 5 esittää kaavamaisesti ja ylhäältä päin nähtynä erään pora-kruununvaihtimen rakennetta sekä toimintaa yhdessä pitolaitteen kanssa.

Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla 5 viitenumeroilla.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 esitetty kallioporauslaite 1 käsittää liikuteltavan alustan 2, johon on sovitettu yksi tai useampi porauspuomi 3, jonka uloimmassa päässä on porausyksikkö 4. Porausyksikkö 4 käsittää syöttöpalkin 5, jonka tukema-10 na on kallioporakone 6, jota voidaan liikuttaa syöttölaitteen 7 avulla poraus-suunnassa A ja paluusuunnassa B. Kuvioon on merkitty pistekatkoviivalla po-rauslinja eli ns. porauskeskiö C. Kallioporakone 6 voi käsittää iskulaitteen 8, jolla voidaan antaa iskupulsseja kallioporakoneeseen 6 kytketylle työkalulle 9. Edelleen voi kallioporakone 6 käsittää pyörityslaitteen 10, jolla työkalua 9 voi-15 daan kääntää pituusakselinsa ympäri. Työkalu 9 sijaitsee porauksen aikana porauskeskiössä C ja se voi käsittää poratangon 11, jonka uloimmassa päässä on vaihdettavissa oleva porakruunu 12. Edelleen ns. jatkotankoporauksessa kytketään useita poratankoja 11 peräkkäin pitkien reikien 13 poraamista varten. Kalliota porattaessa porakruunun 12 teränastat tai vastaavat kiveä työstä-20 vät osat kuluvat ja saattavat myös vaurioitua, minkä vuoksi porakruunuja 12 vaihdetaan porauksen aikana. Edelleen saattaa erilaisia poraustilanteita ja ki-violosuhteita varten olla erilaisia erikoiskruunuja, joita käyttämällä voidaan tehostaa porausta ja parantaa porauslaatua. Tyypillisesti porakruunu 12 kytketään poratankoon 11 kierreliitoksella.

25 Syöttöpalkin 5 etupäässä, eli poraussuunnassa A tarkasteltuna syöttöpalkin 5 uloimmassa osassa, on pitolaite 14, joka käsittää leuat tai vastaavat pitoelimet, joilla vaihdettava porakruunu 12 voidaan kiinnittää pyörimät-tömästi ainakin siksi aikaa, kun poratangon 11 ja porakruunun 12 välistä kier-reliitosta avataan tai kiinnitetään pyörittämällä poratankoa kallioporakoneen 6 30 pyörityslaitteen 10 avulla. Pitolaite 14 on sijoitettu siten, että pidossa oleva työkalu 9 on porauskeskiössä C. Tyypillisesti pitolaitetta 14 hyödynnetään pora-tankojen 11 kiinnipitämisessä silloin, kun poratankoja vaihdetaan tai niitä kytketään peräkkäin jatkotankoasetelmaksi. Tässä keksinnössä pitolaitetta 14 hyödynnetään myös porakruunujen 12 vaihdossa. Pitolaitteen 14 rakenne voi-35 daan konstruoida eri tavoin.

6

Syöttöpalkin 5 etupään osuudelle, pitolaitteen 14 yhteyteen on sovitettu myös porakruunun vaihdin 15, joka käsittää makasiinin 16, johon voidaan varastoida tarvittava määrä, tyypillisesti 5-10, porakruunua. Makasiini 16 voi olla pyörivä kiekko, johon on muodostettu paikat varastoitavia porakruunuja 12 5 varten. Vaihtoehtoisesti makasiini 16 voi olla esimerkiksi ketjumakasiini tai mikä tahansa tarkoitukseen soveltuva konstruktio. Edelleen voi porakruunun vaihdin 15 käsittää yhden tai useamman pysäytinelimen 17, jonka avulla pora-kruunu 12 voidaan mekaanisesti pysäyttää ennalta määriteltyyn aksiaaliseen asemaan porauskeskiössä C. Pysäytinelin 17 voi olla esimerkiksi luisti, joka 10 voidaan työntää pitolaitteen 14 etupuolella porauskeskiöön C ja jonka luistin kallioporakoneen 6 puoleista pintaa vasten porakruunun 12 etupää työnnetään, ennen kuin pitolaitteella 14 kiinnitetään porakruunu 12 pyörimättömästi vaihtoa varten. Vielä käsittää porakruunun vaihdin 15 yhden tai useamman siirtolaitteen 18, jonka avulla porakruunuja 12 voidaan siirtää makasiinista 16 15 pitolaitteelle 14 ja päinvastoin.

Kuvioissa 2a - 2c on esitetty joitakin erilaisia porakruunuja 12. Kuten kuvioita tarkastelemalla havaitaan, ovat porakruunut 12 ulkoisesti hyvinkin erilaisia. Kuvion 2a mukaisessa porakruunussa 12 on runko-osan 12a ulkokehällä spiraalimainen ura 19, kun taas kuvion 2b mukaisessa porakruunussa 12 20 runko-osa 12a on tasainen sylinteri. Edelleen kuviossa 2c on runko-osa 12a varustettu uritetulla olakkeella 20. Koska eri porakruunujen 12 ulkomuoto voi poiketa hyvinkin paljon toisistaan, on porakruunujen 12 käsittely runko-osasta 2a vaikeaa. Universaalin tarttujan tai vastaavan muodostaminen on haasteellista. Toisaalta tarttumista porakruunun 12 etupäässä olevaan kärki- tai työstö-25 osaan 12b tulisi välttää, sillä se on porakruunun kriittisin osa ja on varustettu kovilla mutta haurailla teränastoilla 21. Porakruunuja 12 voidaan kuitenkin käsitellä sopivan tappimaisen porakruununpitimen 22 avulla, joka voidaan työntää porakruunun runko-osassa 12a olevaan aukkoon 23, joka on sovitettu normaalisti vastaanottamaan poratangon 11 liitososan. Porakruununpitimen 22 ansios-30 ta porakruunuja 12 voidaan käsitellä makasiinissa 16 sekä siirtojen aikana ilman vaaraa työstöosan 12b vaurioitumisesta. Mainittakoon, että porakruunun 12 paikoitus pitolaitteen 14 etupuolella olevaa pysäytinelintä 17 vasten on hallittu ja tapahtuu riittävän pienellä liikenopeudella. Lisäksi porakruunuun 12 kohdistuva kuormitus tapahtuu poraussuunnassa A, eli on samansuuntainen 35 kuin normaalin porauksen aikana. Näin ollen porakruunu 12 ja teränastat 21 eivät vaurioidu, vaikka paikoitus tapahtuu fyysistä estettä päin.

7

Kuviossa 3 on kuvattu voimakkaasti yksinkertaistetusti syöttöpalkin 5 etupäässä sijaitsevan pitolaitteen 14 ja porakruunun vaihtimen 15 rakennetta ja toimintaa. Pitolaite 14 voi käsittää varret 24, jotka ovat varustetut pitoleuoilla 25 tai vastaavilla. Varsia 24 voidaan kääntää kääntöakselin 26 suhteen toimi-5 laitteella 27, joka voi olla esimerkiksi paineväliainesylinteri. Kuvion 3 mukaisessa tilanteessa leuat 25 ovat auki ja vaihdettava porakruunu 12 on tuotu siirtolaitteen 18 avulla makasiinista 16 porauskeskiöön ja sovitettu pysäytinlait-teen 28 mekaanista pysäytinelintä 17 vasten. Pysäytinlaite 28 voi käsittää esimerkiksi paineväliainesylinterin tai muun tarkoitukseen soveltuvan toimilait-10 teen, jolla pysäytinelin 17 voidaan siirtää poikkisuunnassa D porauskeskiöön ja siitä pois. Sen jälkeen, kun vaihdettava porakruunu 12 on porauskeskiössä ennalta määritetyssä aksiaalisessa asemassa, voidaan leuat 25 sulkea. Sitten siirtolaite 18 voidaan siirtää pois porauskeskiöstä ja kytkeä poratanko pidossa olevaan porakruunuun.

15 Kuviosta 3 nähdään vielä, että makasiini 16 voi olla kiekko tai revol veri, jota voidaan kääntää pyöritysakselin 29 suhteen halutun porakruunun 12 valitsemiseksi. Makasiinissa 16 voi olla kiinnityskohtia 30 kuten aukkoja tai vastaavia, joihin kuvioissa 2b ja 5 esitetty porakruununpidin 22 voidaan sovittaa. Edelleen kuviosta 3 nähdään, että vaihtimella 15 voi olla oma runko 31, 20 johon makasiini 16, pysäytinlaite 28 sekä siirtolaite 18 voivat olla tuetut. Tällöin vaihdin 15 voidaan kiinnittää tukevasti jäykän kiinnityksen avulla syöttöpalkkiin 5.

Kuviossa 4 on esitetty eräs vaihtoehtoinen ratkaisu, jossa pysäytinelin 17 on luisti ja pysäytinlaite 28 käsittää rungon 32, jossa on ohjainpinnat 25 33 luistin liikkeen ohjaamiseksi poikkisuunnassa D porauskeskiöön nähden.

Edelleen pysäytinlaitteen 28 toimilaite 34 voi olla moottori, joka on sovitettu esimerkiksi hammasvälityksen avulla liikuttamaan luistia. Luistityyppisen pysäytinlaitteen etuna on, että se vie vain vähän tilaa aksiaalisuunnassa, jolloin se on helppo sijoittaa pitolaitteen 14 etupuolelle.

30 Kuviossa 5 on esitetty eräs vaihtoehtoinen porakruunun vaihdin 15, joka on sovitettu pitolaitteen 14 yhteyteen. Vaihdin 15 voi käsittää siirtolaitteen 18, joka on eräänlainen manipulaattori. Siirtolaite 18 voi käsittää ensimmäisen siirtolaitteen 18a ja toisen siirtolaitteen 18b, jotka ovat kytketyt toisiinsa kiinni-tyskappaleen 35 avulla. Ensimmäinen siirtolaite 18a on sovitettu liikuttamaan 35 toista siirtolaitetta 18b ja siihen kytkettyä tartuntaelintä 36 lineaarisesti poikkisuunnassa E niin, että porakruunu 12 voidaan siirtää makasiinin 16 ja pitolait- 8 teen 14 leukojen 25 välillä. Toinen siirtolaite 18b on sovitettu liikuttamaan po-rakruununpidintä 22 porakruunun aukon 23 sisään ja ulos. Porakruununpidin 22 on pitkänomainen kappale, jonka ensimmäinen pää voi käsittää tartunta-osan 38, johon siirtolaitteen 18 tartuntaelin 36 voi tarttua, ja jonka avulla pora-5 kruununpidin 22 kiinnitetään makasiiniin 16. Edelleen voi porakruununpidin 22 käsittää varren 39, johon voi olla sovitettu kaksi tai useampia tukikappaleita 40a ja 40b, jotka ovat mitoitetut siten, että ne tukeutuvat porakruunun 12 aukkoon 23 työnnettyinä ollessaan vasten liitoskierteitä 41. Edelleen voi takimmainen ensimmäinen tukikappale 40a käsittää olakkeen 46, laipan tai vastaavan, 10 joka voi tukeutua porakruunun 12 takapintaa vasten ja kannatella porakruunua 12 aksiaalisuunnassa. Kun porakruununpidin 22 työnnetään toisen siirtolaitteen 18b avulla aukkoon 23, asettuu ensimmäinen tukikappale 40a vasten porakruunun 12 takaosaa, kun taas varteen 39 jäykästi kytketty toinen tukikappale 40b voi työntyä yhä pidemmälle kohti porakruunun 12 etupäätä. Tällöin tuki-15 kappaleet 40a ja 40b asettuvat etäisyyden päähän toisistaan, jolloin porakruu-nu 12 on tuettu tukevasti aukon 23 pinnoista. Etäisyyden päässä toisistaan olevat tukikappaleet 40a, 40b varmistavat sen, että porakruunu 12 on suorassa asennossa. Kruununpitimessä 22 voi olla säätöelimet 45 kuten säätöruuvit, joiden avulla voidaan säätää tukikappaleiden 40a, 40b välinen maksimi etäi-20 syys suunnassa H. Samalla säätöelin 45 vaikuttaa tartuntaosan 38 ja ensimmäisen tukikappaleen 40a väliseen etäisyyteen suunnassa H. Koska pora-kruunu 12 on tuettuna takaosastaan olakkeen 46 avulla, saadaan porakruu-nunpitimen 22 säädön avulla asetettua pituudeltaan erilaisten porakruunujen 12 etupäät samaan kohtaan makasiinissa 16. Kun makasiini on sijoitettu aksi-25 aalisuunnassa pitolaitteen 14 kohdalle, ja kun porakruunujen 12 etupäät ovat asetetut makasiinissa 16 samalle tasolle, voidaan siirrot makasiinin 16 ja pito-laitteen 14 välillä tehdä käyttäen ensimmäisen siirtolaitteen 18a yksinkertaista poikkisuuntaista lineaariliikettä E.

Kun porakruunu 12 on puristettu leukojen 25 väliin, vedetään toisen 30 siirtolaitteen 18b avulla kruununpidintä 22 taakse päin eli paluusuuntaan B, jolloin tukikappaleet 40a, 40b asettuvat vastakkain ja tulevat ulos aukosta 23. Sen jälkeen siirretään porakruunupidin 22 ensimmäisen siirtolaitteen 18a avulla pois porauskeskiöstä C ja kytketään poratanko 11 porakruunuun 12, minkä jälkeen avataan pysäytinelin 17 ja leuat 25. Sitten voi alkaa normaali poraus.

35 Kuviosta 5 nähdään, että pitolaitteen 14 leuat 25 voivat olla sovitetut toimilaitteina 34 toimivien paineväliainesylinterien männänvarsiin 42, jolloin 9 pitolaitteen 14 rakenne voi olla hyvin yksinkertainen. Leukoja 25 voidaan liikuttaa poikkisuunnassa J. Leuat 25 puristavat porakruunun runko-osaa 12a vastakkaisilta puolilta. Porakruunun työstöosa 12b on vapaa pitolaitteesta aiheutuvilta voinnilta. Kun porakruunuun 12 tartutaan leuoilla 25 runko-osasta 12a, 5 pysyy porakruunu 12 myös paremmin porauskeskiön C suuntaisena, mikä helpottaa liittämistoimia.

Edelleen nähdään kuviosta 5, että poratanko 11 siirretään poraus-keskiössä C paluusuuntaan B päin porakruunun 12 vaihdon ajaksi. Poratan-gon 11 etupää on varustettu liitososalla 43, jossa on liitoskierre 44, joka voi-10 daan kytkeä pitolaitteessa 14 olevan porakruunun 12 sisäpuoliseen liitoskier-teeseen 41 syöttämällä poratankoa 11 poraussuunnassa Aja pyörittämällä poratankoa 11 samalla pituusakselinsa ympäri kallioporakoneen 6 pyörityslait-teen 10 avulla. Kun poratankoon 11 kytketty porakruunu 12 irrotetaan, suljetaan pysäytinelin 17 ja työnnetään porakruunu 12 vasten pysäytinelintä 17. 15 Näin saadaan porakruunu 12 aina oikeaan asemaan siirtolaitetta 18 ja pitolai-tetta 14 varten.

Mainittakoon, että porakruununpitimen 22 tukikappaleet 40a, 40b voivat käsittää välineet porakruunun aukkoon 23 tarttumiseksi niin, että pora-kruunu 12 ei irtoa pitimestä 22, vaikka syöttöpalkki 5 olisi suunnattu alaspäin. 20 Tukikappaleet 40a, 40b voivat käsittää kitkakappaleet kuten esimerkiksi kumista tai vastaavasta elastisesta materiaalista valmistetut pidätinrenkaat. Edelleen voi porakruununpitimessä 22 olla pullistuva osuus, joka voi laajentua painevä-liaineen tai mekaanisen liikkeen vaikutuksesta ja puristua porakruunun 14 aukon 23 sisäpintoja vasten.

25 On myös mahdollista järjestää porakruunun 12 paikoitus pitolait teessa 14 muullakin tavoin kuin kuvioissa 3-5 esitetyillä pysäytinlaitteilla 28. On esimerkiksi mahdollista järjestää anturi tarkkailemaan porakruunun 12 aksiaalista asemaa porauskeskiössä C, jolloin porakruunu 12 voidaan liikuttaa anturilta saadun datan perusteella oikeaan paikkaan. Kuvioiden 3-5 kaltainen 30 porakruunun pysäytys mekaanista estettä vasten on kuitenkin rakenteeltaan yksinkertainen ja luotettava, eikä se vaadi syöttölaitteen 7 tarkkaa ohjaamista.

Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombi-35 naatioiden muodostamiseksi.

10

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

Claims (15)

1. Kallionporausyksikkö, joka käsittää: syöttöpalkin (5); kallioporakoneen (6); 5 syöttölaitteen (7) kallioporakoneen (6) liikuttamiseksi syöttöpalkilla (5) poraussuunnassa (A) ja paluusuunnassa (B); peruspitolaitteen (14), joka on kiinnitetty syöttöpalkkiin (5), sen etu-pään osuudelle; sekä porakruunun vaihtimen (15), joka käsittää makasiinin (16) porakruu-10 nujen (12) varastoimiseksi sekä siirtolaitteen (18) porakruunujen (12) siirtämiseksi makasiinin (16) ja porauskeskiön (C) välillä; tunnettu siitä, että porakruunun vaihdin (15) on erillinen laite ilman omaa pitolaitet-ta ja se on sovitettu peruspitolaitteen (14) yhteyteen; ja 15 että porakruunu (12) on sovitettu vietäväksi peruspitolaitteen (14) kiinni pitämäksi porakruunun (12) ja porausputken (11) välisten liitoskierteiden (41,44) auki ja kiinni kiertämisen ajaksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kallionporausyksikkö, tunnettu siitä, 20 että peruspitolaite (14) käsittää ainakin kaksi leukaa (25), jotka ovat sovitetut puristamaan porakruunun (12) ulkopintaa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kallionporausyksikkö, tunnettu siitä, että kallionporausyksikkö (4) käsittää ainakin yhden avattavan ja 25 suljettavan pysäytinelimen (17), jota vasten porakruunu (12) on sovitettu työnnettäväksi ennen peruspitolaitteen (14) leuoilla (25) tarttumista; ja että pysäytinelin (17) sijaitsee peruspitolaitteen (14) leukojen (25) etupuolella, ennalta määritellyn aksiaalisen etäisyyden (L) päässä leuoista (25).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kallioporausyksikkö, tunnet- t u siitä, että pysäytinelin (17) on luistikappale, joka on sovitettu liikuteltavaksi porauskeskiön (C) poikkisuunnassa (D) ainakin yhden toimilaitteen (34) avulla.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallionporausyk sikkö, tunnettu siitä, että porakruunun vaihdin (15) käsittää useita porakruununpitimiä (22), jotka ovat tuettavissa käsiteltävien porakruunujen (12) sisäpuolisiin pintoihin; ja että kukin porakruunu (12) on kytketty porakruununpitimeen (22) va-5 rastoinnin ja siirtojen ajan.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kallionporausyksikkö, tunnettu siitä, että porakruununpidin (22) käsittää varren (39) ja sen ensimmäisen pään osuudella tartuntaosan (38), johon siirtolaitteessa (18) oleva tartuntaelin 10 (36) on kytkettävissä ja josta porakruununpidin (22) on kiinnitettävissä maka siiniin (16); ja että mainitussa varressa (39) on ainakin kaksi tukikappaletta (40a, 40b), jotka ovat sovitetut tukeutumaan vasten porakruunun (12) liitoskierteitä (41).

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallionporausyk sikkö, tunnettu siitä, että siirtolaite (18) käsittää ainakin yhden ensimmäisen siirtolaitteen (18a) porakruunun (12) siirtämiseksi poikkisuuntaisella (E) lineaariliikkeellä makasiinista (16) porauskeskiöön (C) ja takaisin.

8. Porakruunun vaihdin, joka on sovitettavissa kallionporauslaitteen syöttöpalkille, ja joka käsittää: makasiinin (16) useiden porakruunujen (12) varastoimiseksi; sekä siirtolaitteen (18) porakruunujen (12) siirtämiseksi makasiinin (16) ja porauskeskiön (C) välillä; 25 tunnettu siitä, että porakruunun vaihdin (15) on erillinen laite ilman omaa pitolaitet-ta, ja se on sovitettu syöttöpalkille (5) kiinnitetyn normaalin peruspitolaitteen (14) yhteyteen.

9. Menetelmä porakruunun vaihtamiseksi kallionporausyksikössä, 30 joka kallionporausyksikkö (4) käsittää: syöttöpalkin (5); kalliopora- koneen (6) jota liikutetaan syöttölaitteen (7) avulla syöttöpalkilla (5); kalliopora-koneeseen (6) kuuluvan pyörityslaitteen (8), sekä työkalun (9), joka käsittää ainakin yhden poratangon (11) ja siihen kytketyn porakruunun (12); ja jossa menetelmässä: 35 varastoidaan vaihdettavissa olevia useita porakruunuja (12) maka siiniin (16); irrotetaan poratangon (11) ja porakruunun (12) välinen kierreliitos pyörittämällä pyörityslaitteella (8) poratankoa pituusakselinsa ympäri poraus-keskiössä (C); viedään irrotettu porakruunu (12) porauskeskiöstä (C) makasiiniin 5 (16) siirtolaitteen (18) avulla; otetaan siirtolaitteella (18) makasiinista uusi porakruunu (12) ja siirretään se porauskeskiöön (C); kytketään poratangon (11) liitoskierre (44) uuden porakruunun (12) liitoskierteeseen (41) pyörittämällä pyörityslaitteella (8) poratankoa (11) pi-10 tuusakselinsa ympäri porauskeskiössä (C); ja pidetään porakruunu (12) porauskeskiössä (C) pyörimättömänä, kun siihen kytketään poratanko (11) ja siitä irtikytketään poratanko (11); tunnettu siitä, että käytetään porakruunun (12) kiinni pitämisessä syöttöpalkkiin (5) 15 kiinnitettyä ja kallionporausyksikköön (4) kuuluvaa peruspitolaitetta (14); ja käytetään porakruunujen (12) käsittelyyn porakruunun vaihdinta (15) , joka on pitolaitteesta (14) erillinen laite ilman omaa pitolaitetta, ja joka on sijoitettu peruspitolaitteen (14) yhteyteen ja joka käsittää mainitut makasiinin (16) ja siirtolaitteen (18).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että asetetaan vaihdettava porakruunu (12) aina ennalta määriteltyyn aksiaaliseen asemaan porauskeskiössä (C) ennen kuin porakruunuun (12) tartutaan peruspitolaitteella (14).

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että työnnetään poratangosta (11) irrotettava porakruunu (12) poraus-keskiössä (C) poraussuunnassa (A) vasten mekaanista pysäytinelintä (17), jonka sijainti määrittää peruspitolaitteen (14) ja porakruunun (12) keskinäisen 30 aseman.

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 9-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tartutaan peruspitolaitteen (14) leuoilla (25) vaihdettavan porakruunun (12) runko-osan (12a) ulkopintaan etäisyyden (L) päässä porakruunun 35 (12) etuosassa olevasta työstöosuudesta (12b).

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 9-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sovitetaan kunkin porakruunun (12) sisään porakruununpidin (22) siirtojen ja varastoinnin ajaksi.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että tuetaan tappimainen porakruununpidin (22) porakruunussa olevan aukon (23) sisäpuolisiin liitoskierteisiin (41).

15. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 9-14 mukainen mene-10 telmä, t u n n e 11 u siitä, että varastoidaan ja käsitellään porakruunun vaihtimella (15) ainakin kahta erilaista porakruunua (12), jotka poikkeavat toisistaan ulkoisilta dimensioiltaan tai muodoiltaan.