FI121622B - Menetelmä ja järjestely iskevässä porauslaitteistossa - Google Patents

Description

Menetelmä ja järjestely iskevässä porauslaitteistossa

Keksintö kohdistuu menetelmään porauksen ohjaamiseksi porakoneessa. Keksintö kohdistuu lisäksi järjestelyyn porakoneessa.

Kallionporauksessa tapahtuu tunnetusti porakaluston kiinnijuuttumisia 5 siinä vaiheessa, kun porataan lustaan taikka kallion ruhjeeseen tai kun poranterää ja poratankoja vedetään pois valmistuneesta poranreiästä. Kallioporakoneen runkoon on sovitettuna poraniska, johon poratanko jatkotankoineen on kiinnitettynä, ja jota iskumäntä porauksen aikana toistuvasti iskee. Samanaikaisesti poraniskaa voidaan myös pyörittää 10 porakoneeseen sovitetulla laitteistolla. Nostoliikkeessä poraniska siirtyy samalla iskumäntään nähden kauemmaksi ja pois ns. iskupisteestä. Poraniska pääsee liikkumaan rungossa iskumäntään nähden, jotta isku välittyisi poratankoon ja edelleen poranterään. Porauslaitteisto kuitenkin voidaan irrottaa jatkamalla iskemistä, kun poraniskaa nostetaan erilli-15 sen, runkoon sovitetun siirtolaitteiston avulla, jolloin iskun aiheuttama värähtely irrottaa poranterän. Eräs männillä varustettu nostolaitteisto on esitetty patenttijulkaisussa Fl 102202 B, jota vastaa hakemusjulkaisu WO 98/42481, ja liikuteltava poraniska patenttijulkaisuissa US 4,582,145. Poraniskan yhteyteen on sovitettavissa myös vaimen-20 nuselementtejä, joista esimerkkinä mainittakoon patenttijulkaisu US 5,002,136. Juuttuneen porauslaitteiston irrottamiseksi tunnetaan myös patenttijulkaisun US 4,718,500 mukainen laitteisto, jossa iskumännän vaikutuksesta ulkopuolisen nesteakun painetta kasvatetaan. Paine aiheuttaa sen jälkeen poraniskan iskun taaksepäin kohti iskumäntää. Is-25 kun avulla voidaan juuttunut porauslaitteisto irrottaa.

o δ ^ Tunnetun tekniikan mukaisten poraniskojen siirtolaitteistojen ongelma- v na on monimutkaisuus, josta aiheutuvat ongelmat mm. asennuksessa δ ja tiivistyksissä. Ongelmana on myös se, että juuttumistilanteet ja esi- ϊ merkiksi kivilaadut vaihtelevat, jolloin myös irrotuksessa poraniskaan ja 30 edelleen poratankoon siirtyvää iskuenergiaa olisi voitava hallita mahdol-8 lisimman optimaalisella tavalla. Vaimennuksen, nostoliikkeen sekä pa- § lautusiskun järjestäminen poraniskaan samanaikaisesti on hankalaa.

o

(M

Keksinnön tarkoituksena on esittää menetelmä ja järjestely iskevässä porauslaitteistossa, erityisesti kallioporakoneessa, jolla voidaan välttää 2 edellä mainittuja ongelmia. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 3. Keksinnön mukaiselle järjestelylle porakoneessa on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty patent-5 tivaatimuksessa 1,2 tai 7.

Keksinnön eräänä tärkeänä periaatteena on se, että edestakaisin liikkuva iskumäntä on siten sovitettuna porakoneen runkoon, että sen asemaa suhteessa iskupisteeseen voidaan muuttaa. Iskumäntä on so-pivimmin sovitettuna vaippaan, jota siirretään porauslaitteiston rungon 10 suhteen, sopivimmin paineväliaineen paineen avulla. Kompaktin rakenteen aikaansaamiseksi on mainittuun vaippaan sovitettu tarvittavat pinnat, joihin paineväliaineen painevaikutus kohdistuu ja vaippa toimii eräänlaisena mäntänä. Rungon ja vaipan välille on muodostettu tarvittavat syrjäytystilavuudet paineväliainetta varten.

15 Keksinnön erittäin tärkeänä periaatteena juuttumistilanteessa eteenpäin normaaliin poraussuuntaan suuntautuvan iskuenergian varastoiminen ja sen palauttaminen työkaluna toimivan poraniskan iskuliikkeenä taaksepäin, jolloin voidaan iskettää syötettäessä ylöspäin. Erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti poralaitteistoon on sovitettuna ilman ulkois-20 ta ohjausta toimiva jousielementti, joka varastoi iskuenergian kokoon-puristumalla. Järjestelystä on erityistä hyötyä toiminta-asemaltaan säädettävän iskukoneiston yhteydessä optimaalisen porauksen aikaansaamiseksi eri poraustilanteissa. Näitä poraustilanteita ovat aloitus, jolloin tarvitaan pientä energiankäyttöä, normaali poraus, lusta- ja ruhjeti-25 lanteet sekä porantangon juuttuminen.

o δ ™ Keksinnöllä voidaan huomattavasti yksinkertaistaa poraniskaan liittyvi- v en laitteiden sijoittelua. Ohjattavan iskukoneiston huomattavana etuna δ on lisäksi mahdollisuus poraustapahtuman optimointiin myös eteenpäin g porattaessa ja erityisesti porauksen aloituksessa. Vaippaa siirrettäessä 30 myös iskumännän vaimennuslaitteiston asemaa suhteessa iskupistee-§ seen säädetään samalla, jolloin haluttu osa iskun tehosta voidaan ohja- § ta vaimennukseen. Tästä on erityisesti hyötyä erilaisia kivilaatuja poraten taessa tai otettaessa huomioon esimerkiksi poratangon tai poranterän ominaisuuksia.

3

Keksinnön avulla voidaan luopua erillisistä poraniskaa nostavista laitteista. Juuttunutta porakalustoa taaksepäin vedettäessä poraniska siirtyy rungon sisällä kauemmaksi iskumännästä ja jopa iskun tavoittamattomiin, mutta siirtämällä iskukoneistoa samaan suuntaan voidaan is-5 kentää jatkaa poratankojen irrottamiseksi. Keksinnön avulla myös normaalitilanteessa iskumäntä on siirrettävissä kauemmas ja pois iskupis-teestä. Iskukoneisto vaippoineen ja kanavointeineen muodostaa helposti vaihdettavan patruunamaisen kokonaisuuden. Keksinnössä siirto kohdistuu iskukoneistoon ja sen toiminta-asemaan.

10 Keksintöä selostetaan lähemmin erään edullisen suoritusmuodon avulla viittaamalla samalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 a esittää porauslaitteiston takaosaa poikkileikkauksena sivulta katsottuna, kun poraniska on eteenpäin työntyneenä ja isku-koneisto vaippoineen on taaksepäin siirrettynä, 15 kuvio 1 b esittää kuvion 1 a porauslaitteiston etuosaa, kuvio 2a esittää kuvion 1 porauslaitteiston takaosaa poikkileikkauksena sivulta katsottuna, kun poraniska on eteenpäin työntyneenä ja iskukoneisto vaippoineen on eteenpäin siirrettynä, ja 20 kuvio 2b esittää kuvion 2a porauslaitteiston etuosaa.

Kuvioissa 1a ja 1b on esitetty keksinnön erään edullisen suoritus-2 muodon mukainen porauslaitteisto, erityisesti kallioporauksessa käytet- ™ ty porakone. Porakoneen etuosa on jaettu kuvioon 1 a ja takaosa kuvi- v oon 1b. Porauslaitteisto on pituusakselinsa X suhteen oleellisesti pyö- 5 25 rähdyssymmetrinen ja tilat paineväliainetta varten ovat oleellisesti ren- ϊ gasmaisia. Porakone käsittää rungon 1, joka muodostuu toisiinsa kiinni- tetyistä takarungosta 1 a ja eturungosta 1 b. Porakoneessa on myös eril-8 linen kärkiosa 1c eturungossa 1b. Rungon 1 sisällä liikkuu edestakaisin § tankomainen iskumäntä 2, joka poraniskan 3 puoleisesta päädystään ° 30 2a iskee toistuvasti tankomaisen poraniskan 3 takapäähän 3a. Työka luna toimivan poraniskan 3 vastakkaiseen päähän, etupäähän 3b kiinnitetään edelleen poratangot ja poranterä sinänsä tunnetulla tavalla. Is- 4 kuenergia välittyy niiden välityksellä porattavaan materiaaliin, esimerkiksi kallioon.

Poraniskan takapään 3a ympärille on sovitettu pyöritysholkki 4, jonka ulkopinnalle on sovitettu aksiaalinen hammastus 4a. Hammastuksen 4a 5 kanssa toiminnalliseen yhteyteen on sovitettu pyörityslaitteiston 5 hammaspyörä 5a, joka on järjestetty poraniskan 3 pyörittämiseksi pituusakselin X ympäri halutulla nopeudella ja tarvittaessa. Pyöritys-laitteisto 5 käsittää esimerkiksi runkoon 1 sovitetun paineväliaine-toimisen moottorin, jolla hammaspyörää 5a pyöritetään akselinsa Y 10 ympäri. Pyöritysholkin 4 sisäpuoliseen hammastukseen 4b sovittuu porauskaan 3 muodostettu ulkopuolinen hammastus 3c. Poraniska 3 ja pyöritysholkki 4 pyörivät yhdessä samalla nopeudella, mutta poraniskan 3 liike pyöritysholkin 4 suhteen akselin X suunnassa on sallittu aksiaalisten hammastusten 3c ja 4b ansiosta.

15 Iskumännän 2 edestakainen liike aikaansaadaan paineväliaineella, joka johdetaan iskumännälle 2 runkoon 1 tehtyjen kanavien kautta. Paineinen väliaine, esimerkiksi hydrau li neste, saapuu tulokanavan 6 kautta ja sen paineen voimavaikutus kohdistuu iskumäntään 2 muodostettuun rengaspintaan 2b. Paineen voimavaikutus siirtää iskumäntää 2 eteen-20 päin. Paluuliikkeessä väliainetta poistuu paluukanavan 7 kautta. Edestakainen iskuliike aikaansaadaan sinänsä tunnetulla tavalla, esimerkiksi painelähteeseen kytkettyjen venttiilivälineiden (ei esitetty kuvioissa) avulla, jotka on kytketty runkoon 1 letkujen tai putkien välityksellä. Venttiilit ovat myös integroitavissa ja kiinnitettävissä runkoon 1. Kanavat 6, 7 25 ja 8 on johdettu (ei esitetty kuvioissa) rungon 1 päätyyn tai sivuille po-2 rauksin. Paluuliike aikaansaadaan kanavaan 8 syötetyn paineisen väli- ™ aineen avulla, jonka paine kohdistuu iskumännän 2 rengaspintaan 2c.

v Paineen voimavaikutus siirtää iskumäntää 2 taaksepäin. Kanavat 6, 7 5 ja 8 ovat vaipan 10 ympärillä rengasmaisia. Mainittakoon, että rengas ti; 30 pinta voi koostua useasta muotoillusta, kaarimaisesta pinnasta. Ren-gaspinnalla tarkoitetaan lähinnä yleisesti vaipan pintaa, johon painevä-§ Naineen voimavaikutus kohdistuu, ja joka on sopivimmin rengasmainen § ja keskeisesti akselille X sijoittunut.

o C\l

Rengaspinnan 2c yhteydessä on myös rengasmainen tila 9, jossa oleva 35 paineväliaine toimii vaimennustyynynä iskumännän 2 iskiessä liike- 5 pituutensa loppuun asti. Tila 9 on muodostettu iskumännän ja vaipan 10 väliin. Tilassa 9 kokoonpuristuva paineväliaine hidastaa iskumännän 2 ja vastaanottaa sen liike-energian. Tilasta 9 poistuu väliainetta isku-männän 2 ja vaipan 10 välisestä aukosta ja lopulta tiivistysraosta kana-5 vaan 8. Kun iskumännän 2 etupään 2a iskee poraniskan takapäähän 3a, joka määrittelee ns. iskupisteen 11, tilan 9 paineväliaine tai poranis-ka ottaa vastaan ainakin osan iskun tehosta. Tästä seuraa, että isku-männän 2 asema suhteessa iskupisteeseen 11 sekä niiden asema vaimennukseen eli tilaan 9 nähden on tärkeä toiminnallinen seikka po-10 rauksen optimoinnin kannalta.

Kuvioiden 1 a ja 1b mukaisesti iskumäntä 2 on sovitettu rungon 1 suhteen liikkuvan vaipan 10 sisälle, jossa sitten iskumäntä 2 suorittaa edestakaista iskuliikettään. Vaippaan 10 on edelleen sovitettu vaimen-nustila 9 rengasmaisena ja porrasmaisena pintana. Esimerkiksi isku-15 männän takapään 2d ympärille sovitetun, kanavien 6 ja 7 yhteydessä olevan hoikin asennuksen helpottamiseksi vaipparakenne 10 koostuu ainakin kahdesta peräkkäin sovitetusta putkimaisesta osasta 10a ja 10b. Iskumäntä 2 läpäisee osan 10a ja osa 10b peittää myös iskumännän takapään 2d. Vaippa 10 on liikkuvasti sovitettu rungon 1 sylinteri-20 mäiseen tilaan. Vaipan 10 osien asennuksen, mm. asettumisen keskeisesti akselille X varmistamiseksi, ja sen sylinteripintojen valmistuksen helpottamiseksi sekä iskumännän 2 asentamiseksi vaippoineen 10 yhtenäisenä kappaleena, on osat 10a ja 10b sovitettu putkimaisen vaippaosan 10c sisälle. Esitetyssä suoritusmuodossa iskumäntä 2 tulee 25 ulos vaipasta 10 ainakin etupäästään 2a. Vaipan 10c ja rungon 1 väliset sylinteripinnat toimivat edelleen laakeripintoina. Osat 10a, 10b ja 2 10c liikkuvat yhdessä toisiinsa kiinnittyneinä. Osat 10a, 10b ja 10c voi- ™ vat muodostaa myös yhden yhtenäisen kappaleen. Vaipan 10 läpi on v muodostettu iskumännälle 2 johtava kanava 6a, esimerkiksi radiaalinen δ 30 poraus, joka vaipan 10 eri asennoissakin on järjestetty pysymään jatkuin vasti yhteydessä kanavaan 6. Vastaavasti on järjestetty kanava 7a yh teyteen kanavan 7 kanssa ja kanava 8a yhteyteen kanavan 8 kanssa.

o o § Vaipan 10 liikuttamiseksi on siihen muodostettu vastakkaissuuntaiset ° rengaspinnat 10d ja 10e, joihin paineellisen väliaineen voimavaikutus 35 kohdistuu. Vastavoiman aikaansaadaan rungon 1 tai siihen kiinnittyvien osien vastinpinnoilla. Rungossa 1 olevan kanavoinnin 12a, esimerkiksi 6 pituussuuntaisen porauksen kautta johdetaan väliainetta rengasmaiseen tilaan 12, jolloin vaippa 10 siirtyy, yhdessä edestakaisin iskevän iskumännän 2 kanssa, taaksepäin kuvioiden 1a, 1b mukaiseen asentoon. Samanaikaisesti tilasta 13 johdetaan väliainetta pois. Vaippa 5 10 toimii eräänlaisena mäntänä ja tilat 12, 13 muuttuvina syrjäytystila- vuuksina, joiden välissä vaippa 10 iskumäntineen liikkuu. Vaippa 10 siirtyy eteenpäin kuvioiden 2a ja 2b mukaiseen asentoon, kun rungossa 1 olevan kanavoinnin 13a, esimerkiksi pituussuuntaisen porauksen kautta johdetaan väliainetta tilaan 13, jolloin vaippa 10 siirtyy yhdessä 10 iskumännän 2 kanssa eteenpäin. Samanaikaisesti tilasta 12 johdetaan väliainetta pois. Kanavoinnit on johdettu esimerkiksi rungon takapinnan 1d liittimiin. Ohjaus voidaan suorittaa venttiilivälineillä, esimerkiksi suun-taventtiilillä, joita ohjataan tarvittavan ohjausjärjestelmän avulla halutulla tavalla esimerkiksi sähköisesti. Vaippa 10 on myös lukittavissa jo-15 honkin väliasentoon sulkemalla molemmat tilat 12 ja 13 venttiilivälinei-den avulla tai muutoin asemaa venttiilivälineillä ylläpitämällä. Tässä yhteydessä voidaan myös ajatella, että vaipan 10 asemaa mitataan antu-rivälineiden avulla. Ohjausta suoritetaan halutun optimoinnin ja asema-tiedon perusteella. Tarkempi ohjauspiiri ja venttiiIivälineet ovat alan 20 ammattimiehelle sinänsä selvät toteuttaa esitetyn selostuksen perusteella ja tässä yhteydessä voidaan soveltaa sinänsä tunnettuja ohjauksia. Yksinkertaisimmillaan vaipalla 10 on vain kuvioiden 1a, 1b ja 2a, 2b mukaiset asennot.

Ainakin iskumännän 2 käsittävä iskukoneisto vaippoineen 10, kanavoin-25 teineen 6a, 7a, 8a ja vaimennuksineen 9 muodostaa helposti vaihdettavan patruunamaisen kokonaisuuden. Iskumännän 2 tarkempi rakenne 2 voi tietenkin vaihdella ja siihen liittyvien holkkirakenteiden sekä venttiili- ™ en ja venttiilikanavointien määrä voi vaihdella sen mukaan kuinka is-

CNJ

v kumäntää 2 ohjataan esimerkiksi iskuun ja takaisin. Vaipan 10 rakenne δ 30 ei myöskään ole pelkästään rajoittunut esitettyihin kanavointeihin, vaan £ voi käsittää muitakin kanavointeja paineväliaineen ohjaamiseksi venttii-

CL

livälineiden ja iskumännän välillä. Vaipassa 10 voi olla tarvittaessa usei-§ ta rengasmaisia pintoja, δ o ™ Juuttunutta porauslaitteistoa taaksepäin vedettäessä poraniska 3 aset- 35 tuu kuvion 1b mukaiseen asentoon, jossa se olkapinnaltaan 3d tukeutuu hoikkia 14 vasten ja etäämmälle iskumännästä 2. Poraniskan 3 lii- 7 kematka on tyypillisesti iskutilanteessa noin 1—2 mm. Kuvioiden 1a, 1b mukaisessa vaipan 10 asemassa iskuliike ei ulottuisi iskupisteeseen 11 tilan 9 vaimennuksen takia, joten vaippaa 10 siirretään kuvioiden 2a, 2b mukaiseen asentoon. Vaipan 10 mahdollinen liikematka on noin 20 mm 5 tai enemmän. Tällöin päästään iskemään iskupisteeseen 11. Rengasmainen, poraniskan 3 ympärille ja olkapinnan 3d eteen sijoittuva holkki 14 tukeutuu puolestaan sen edessä olevaan jousielementtiin 15. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa jousielementti 15 koostuu useista rengasmaisista, vastakkain asetetuista lautasjousista. jousi- 10 elementti 15 tukeutuu etuosastaan edelleen runkoon 1. Runkoon 1 poraniskan 3 ympärille on sovitettu myös sinänsä tunnettu huuhtelu-laitteisto 16.

Ilman ulkoista ohjausta toimiva jousielementti 15 varastoi iskuenergian kokoonpuristumalla akselin X suunnassa runkoa 1 vasten. Iskuenergia 15 varastoituu jousielementtiin potentiaalienergiana, koska poranterä ei juuttumistilanteessa pääse iskemään eteenpäin porattavaan materiaaliin. Jousielementti 15 palauttaa iskuenergian palautumalla alkuperäiseen mittaansa taaksepäin, jolloin se samalla iskee ja siirtää hoikin 14 välityksellä poraniskaa 3. Poranterä iskee siten taaksepäin va-20 pauttaen samalla poraamalla juuttunutta porakalustoa. Eteenpäin porattaessa poraniska 3 tukeutuu olkapinnaltaan 3e puolestaan pyöritys-hoikkia 4 vasten ja sijoittuu määrätylle etäisyydelle hoikista 14. Pora-niskaan 3 välittyvää iskuvoimaa voidaan tässä tilanteessa säätää edestakaisin liikkuvan iskumännän 2 asemaa vaipan 10 avulla muuttamalla. 25 Joissakin poraustilanteissa, esimerkiksi ohilyönneissä, jousielementti 15 toimii nyt vaimentimena ja pysäyttää poraniskan 3. Jousielementin 2 15 lautasjouset on valittu jousivakioltaan korkeiksi, jolloin poraniskan 3 ^ lyhyelläkin liikkeellä aikaansaadaan mahdollisimman suuri voima lyhyt- v tä takaisiniskua varten. Tämä aikaansaadaan parhaiten lautasjousien 5 30 avulla. Mekaanisen jousielementin 15, joka iskuenergian varastoimiin seksi muuttuu dimensioiltaan voiman vaikuttaessa siihen, erityisesti lau- tasjousien etuna on riippumattomuus ulkopuolisesta energianlähteestä § tai ohjauksesta. Paineväliaineohjaukseen verrattuna ratkaisuun ei liity § tiivistysongelmia, jotka liittyisivät korkeisiin paineiskuihin nesteen ko- ° 35 koonpuristumisen yhteydessä tai hydraulinesteen likaisuuteen.

8

Jousielementti 15 ja holkki 14 on sovitettu putkimaisen vaipan 17 sisään, joka on puolestaan sovitettu osien 1b ja 1c väliin liikkumatto-masti. Poraniska 3 lävistää keskeisesti akselille X sovitetut jousiele-mentin 15, hoikin 14 ja vaipan 17. Vaipan 17 sisäpinnalla oleva porras 5 rajoittaa hoikin 14 takaisinpäin suuntautuvaa liikettä. Tila 12 rajoittuu putkimaiseen laakerointiholkkiin 18, joka sijoittuu pään 2a ympärille ja osittain myös rungon 1 ja vaipan 10, erityisesti osan 10a väliin. Runkoon 1 voidaan vaihtoehtoisesti muodostaa olakemainen porras tilan 12 muodostamiseksi ja rengaspinnan muodostamiseksi vastavoimaa var-10 ten. Asennusta varten runko 1 on katkaistu osiin 1a ja 1b pyöritysholkin 4 kohdalta, lisäksi myös osiin 1b ja 1c jousielementin 15 kohdalta. Vaipan 10 ja iskumännän 2 välille, erityisesti eri kanavien yhteyteen on sovitettu rengasmaisia tiivisteitä vuotojen eliminoimiseksi. Myös vaipan 10 ja rungon 1 välille on sovitettu rengasmaisia tiivisteitä eri kanavien ja eri 15 tilojen välisten vuotojen pienentämiseksi.

Nyt esillä olevaa keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esimerkkeinä käytettyihin eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Porakoneilla tarkoitetaan tässä erityisesti kallionporauslaitteita ja lisäksi rikotuslaitteita, 20 joiden iskukoneistossa menetelmä ja järjestely ovat myös sovellettavissa. Iskumännän 2 asema suhteessa iskupisteeseen 11 on muutettavissa myös runko-osien 1 a ja 1b etäisyyttä säätämällä, jolloin vaipan 10 muodostaa itse runko 1. Runko-osa ja iskukoneisto siirtyvät tällöin yhdessä. Laitteistoon voidaan silti järjestää esitetty patruunamainen isku-25 koneisto vaippoineen 10, mutta sen ei tarvitse liikkua rungon 1a suhteen, vain poraniskan ympärillä olevan rungon suhteen. Tällöin po- ° raniska 3 on sovitettuna runko-osaan 1 b ja iskumäntä 2 on sovitettuna o ™ runko-osaan 1a. Etäisyyttä säädetään esimerkiksi aksiaalisten hyd-

v raulimäntien avulla, jotka on sovitettu kehämäisesti runkoon 1 akselin X

δ 30 ympärille. Edellä esitetyllä vaipalla saavutetaan kuitenkin kompaktein ja * tarkemmin säädettävissä oleva porauslaitteisto. Myös vaippaa 10 voi- daan liikuttaa yhden tai useamman männän avulla ja tarvittaessa tois-§ ten mäntien avulla vastakkaiseen suuntaan, jotka männät on järjestetty § vaikuttamaan rungon 1 ja vaipan 10 välillä aksiaalisuuntaisesti. Muo- 35 dostamalla toiminnot itse vaippaan saavutetaan kuitenkin kompaktein ja rakenteeltaan yksinkertaisin laitteisto. Lisäksi on selvää, että isketys-koneisto voi olla ilman edellä esitettyä pyörityslaitteistoa.

Claims (16)

1. Järjestely porakonetta varten, jonka käsittää porakoneen runkoon (1) sovitettavan iskukoneiston, joka käsittää: iskevän, edestakaisin aksiaalisuunnassa (X) liikkuvan iskumän-5 nän (2), joka porauksen suorittamiseksi on järjestetty toistuvasti iskemään runkoon (1) sovitetun poraniskan (3) iskupisteeseen (11). ja elimet (9) iskumännän (2) iskuliikkeen rajoittamiseksi ja vaimentamiseksi iskuliikkeen lopussa, 10. jolloin, poraniskaan (3) välittyvän iskun ohjaamiseksi ja is- kuenergian säätämiseksi eri poraustilanteissa, iskukoneiston (2, 9. ja samalla kyseisten elimien (9) toiminta-asema suhteessa mainittuun iskupisteeseen (11) on järjestetty muutettavaksi siten, että mainittu iskukoneisto on järjestetty aksiaalisuunnassa 15 (X) siirrettäväksi, tunnettu siitä, että: iskumäntä (2) on ainakin osittain sovitettuna putkimaisen, aksi-aalisuuntaisesti (X) liikuteltavan vaipan (10) sisään, jolloin mainittu iskukoneiston toiminta-asema on järjestetty muutettavaksi 20 siten, että mainittua vaippaa (10) siirretään rungon (1) suhteen, vaippaan (10) on muodostettu ainakin ensimmäinen rengas-pinta (10e) vaipan siirtämiseksi siihen vaikuttavan paineväli-aineen voimavaikutuksen avulla, ja - vaippaan (10) on muodostettu myös ainakin toinen rengaspinta 25 (1 Od) vaipan siirtämiseksi vastakkaiseen suuntaan paineväliai- neen voimavaikutuksen avulla. o δ

^ 2. Järjestely porakonetta varten, jonka käsittää porakoneen runkoon ^ (1) sovitettavan iskukoneiston, joka käsittää: 30. iskevän, edestakaisin aksiaalisuunnassa (X) liikkuvan iskumän- £ nän (2), joka porauksen suorittamiseksi on järjestetty toistuvasti iskemään runkoon (1) sovitetun poraniskan (3) iskupisteeseen § (11),ja g - elimet (9) iskumännän (2) iskuliikkeen rajoittamiseksi ja vai- oj 35 mentamiseksi iskuliikkeen lopussa, - jolloin, poraniskaan (3) välittyvän iskun ohjaamiseksi ja is-kuenergian säätämiseksi eri poraustilanteissa, iskukoneiston (2, 9. ja samalla kyseisten elimien (9) toiminta-asema suhteessa mainittuun iskupisteeseen (11) on järjestetty muutettavaksi siten, että mainittu iskukoneisto on järjestetty aksiaalisuunnassa (X) siirrettäväksi, 5 tunnettu siitä, että: iskumäntä (2) on ainakin osittain sovitettuna putkimaisen, aksi-aalisuuntaisesti (X) liikuteltavan vaipan (10) sisään, jolloin mainittu iskukoneiston toiminta-asema on järjestetty muutettavaksi siten, että mainittua vaippaa (10) siirretään rungon (1) suhteen, 10 ja - vaippa (10) käsittää putkimaisen ulomman hoikin (10c), joka on tiivistetysti ja liikkuvasti sovitettu runkoon (1) muodostettuun sy-linteritilaan, ja kahdesta tai useammasta peräkkäisestä putkimaisesta osasta (10a, 10b) muodostuvan sisemmän hoikin, 15 jonka sisään iskumäntä (2) on tiivistetysti ja liikkuvasti sovitettu.

3. Menetelmä porauksen ohjaamiseksi porakoneessa, jonka runkoon (1) sovitettu iskukoneisto käsittää: - iskevän, edestakaisin aksiaalisuunnassa (X) liikkuvan iskumän- 20 nän (2), joka porauksen suorittamiseksi toistuvasti iskee run koon (1) sovitetun poraniskan (3) iskupisteeseen (11), ja elimet (9) iskumännän (2) iskuliikkeen rajoittamiseksi ja vaimentamiseksi iskuliikkeen lopussa, jolloin menetelmässä: 25. muutetaan, poraniskaan (3) välittyvän iskun ohjaamiseksi ja is- kuenergian säätämiseksi eri poraustilanteissa, iskukoneiston (2, 9. ja samalla kyseisten elimien (9) toiminta-asemaa suhteessa ^ mainittuun iskupisteeseen (11) siirtämällä aksiaalisuunnassa (X) mainittua iskukoneistoa, cg __ .. .. v 30 tunnettu silta, että: δ - iskumäntä (2) on ainakin osittain sovitettuna putkimaisen, aksi- i aalisuunnassa liikuteltavan vaipan (10) sisään, jolloin mainittua CL iskukoneiston toiminta-asemaa muutetaan mainittua vaippaa § (10) rungon (1) suhteen siirtämällä, § 35 jolloin menetelmässä lisäksi: ™ - varastoidaan iskumännän (2) iskuenergia poraniskan (3) väli tyksellä kokoonpuristuvaan jousielementtiin (15), josta se välit- tömästi palautetaan poraniskan (3) vastakkaissuuntaiseksi isku-liikkeeksi jousielementin (15) palautuessa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 samalla iskukoneiston (2) toiminta-asema myös suhteessa mainittuun runkoon (1) muuttuu vastaavasti.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 3—4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että iskukoneistoa (2) viedään lähemmäksi poraniskaa (3) samalla kun porakonetta vedetään taaksepäin, jolloin iskumännällä (2) pääs- 10 tään iskemään iskupisteeseen (11) juuttuneen porakaluston irrottamiseksi.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 3—5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muuttamisen seurauksena kyseiset elimet (9) toimivat vai-mennustyynynä kokoonpuristaen paineväliainetta kyseisten elimien 15 muodostamaan tilaan, jolloin ainakin osa iskuenergiasta vastaanotetaan mainitun tilan paineväliaineen avulla, tarkoituksena poraniskaan (3) välittyvän iskuenergian säätäminen.

7. Järjestely porakonetta varten, jonka käsittää porakoneen runkoon (1) sovitettavan iskukoneiston, joka käsittää: 20. iskevän, edestakaisin aksiaalisuunnassa (X) liikkuvan iskumän- nän (2), joka porauksen suorittamiseksi on järjestetty toistuvasti iskemään runkoon (1) sovitetun poraniskan (3) iskupisteeseen (11). ja elimet (9) iskumännän (2) iskuliikkeen rajoittamiseksi ja vai-2 25 mentamiseksi iskuliikkeen lopussa, ™ - jolloin, poraniskaan (3) välittyvän iskun ohjaamiseksi ja is- v kuenergian säätämiseksi eri poraustilanteissa, iskukoneiston (2, 5 9) ja samalla kyseisten elimien (9) toiminta-asema suhteessa g mainittuun iskupisteeseen (11) on järjestetty muutettavaksi si- 30 ten, että mainittu iskukoneisto on järjestetty aksiaalisuunnassa § (X) siirrettäväksi, § tunnettu siitä, että: ° - iskumäntä (2) on ainakin osittain sovitettuna putkimaisen, aksi- aalisuuntaisesti (X) liikuteltavan vaipan (10) sisään, jolloin mai-35 nittu iskukoneiston toiminta-asema on järjestetty muutettavaksi siten, että mainittua vaippaa (10) siirretään rungon (1) suhteen, ja iskumännän (2) iskuenergia on järjestetty varastoitavaksi po-raniskan (3) välityksellä kokoonpuristuvaan jousielementtiin 5 (15), josta se on välittömästi palautettavissa poraniskan (3) vas takkaissuuntaiseksi iskuliikkeeksi jousielementin (15) palautuessa.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että sa-10 maila iskukoneiston (2) toiminta-asema myös suhteessa mainittuun runkoon (1) on järjestetty muuttumaan vastaavasti.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että jousielementti (15) käsittää kaksi tai useampia poraniskan (3) keskeisesti sovitettuja poikittaissuuntaisia lautasjousia, jotka on järjestetty 15 jännittyen kokoonpuristumaan poraniskan (3) liikkuessa aksiaalisuun-nassa (X) eteenpäin.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 7—9 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että vaippaan (10) on sovitettu myös elimet (9) iskumännän (2) iskuliikkeen rajoittamiseksi ja vaimentamiseksi, jolloin mainittujen elimi- 20 en toiminta-asema runkoon nähden muuttuu vastaavasti.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7—10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että vaipan (10) läpi on sovitettu kanavoinnit (6a, 7a, 8a) iskumännän (2) edestakaisen liikkeen aikaansaamiseksi, jotka kanavat on järjestetty yhtymään rungon (1) vastaaviin kanavointeihin (6, 7, 8) 2 25 myös vaipan (10) liikkuessa. (M

12. Jonkin patenttivaatimuksen 7—11 mukainen järjestely, tunnettu 5 siitä, että vaippaan (10) on muodostettu ainakin ensimmäinen rengasti; pinta (10e) vaipan siirtämiseksi siihen vaikuttavan paineväliaineen voi- mavaikutuksen avulla, ja että vaippaan (10) on muodostettu myös aina-§ 30 kin toinen rengaspinta (1 Od) vaipan siirtämiseksi vastakkaiseen suun- § taan paineväliaineen voimavaikutuksen avulla. o (M

13. Jonkin patenttivaatimuksen 7—12 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että vaippa (10) käsittää putkimaisen ulomman hoikin (10c), joka on tiivistetysti ja liikkuvasti sovitettu runkoon (1) muodostettuun sylinterillään, ja kahdesta tai useammasta peräkkäisestä putkimaisesta osasta (10a, 10b) muodostuvan sisemmän hoikin, jonka sisään iskumäntä (2) on tiivistetysti ja liikkuvasti sovitettu.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 7—13 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kyseiset elimet käsittävät tilan (9), jossa oleva paineväliaine on järjestetty toimimaan vaimennustyynynä iskumännän (2) iskiessä, jolloin kyseisessä tilassa (9) kokoonpuristuva paineväliaine hidastaa is-kumäntää 2 ja, poraniskaan (3) välittyvän iskuenergian säätämiseksi, 10 vastaanottaa sen liike-energiaa.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 7—13 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kyseiset elimet (9) käsittävät tilan, jossa oleva paineväliaine on järjestetty toimimaan vaimennustyynynä iskumännän (2) iskiessä lii-kepituutensa loppuun asti, jolloin kyseisessä tilassa kokoonpuristuva 15 paineväliaine hidastaa iskumäntää 2 ja vastaanottaa sen liike-energian.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 7—15 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kyseiset elimet (9) iskumännän (2) iskuliikkeen rajoittamiseksi ja vaimentamiseksi käsittävät rengasmaisen tilan, joka on sijoitettu iskumännän (2) ympärille. 20 o δ (M (M δ X en CL CO o o δ o o (M