FI123647B - Kallionporauslaite - Google Patents

Description

Kallionporauslaite

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena kallionporauslaite, johon kuuluu syöttöpalkki ja sitä pitkin edestakaisin liikkuva kallioporakone, painenestekäyttöinen syöt-5 tösylinteri, joka on kytketty taipuisan siirtoelimen avulla siirtämään kalliopora-konetta sen pituussuunnassa, jolloin syöttöpalkissa on sen pituussuuntainen tila, mihin syöttösylinteri on asennettu niin, että sen toinen osa, sylinteriputki tai männänvarsi on asennettu syöttöpalkin suhteen sen pituussuunnassa liikku-mattomasti, jolloin vastaavasti toinen osa, männänvarsi tai sylinteriputki liikkuu 10 syöttöpalkin suhteen sen pituussuunnassa.

Keksinnön lyhyt selostus

Kallionporauksessa täytyy kyetä mittaamaan kallioporakoneen liikematka, jotta tiedettäisiin poratun reiän pituus ja toisaalta kallioporakoneen asema syöttöpalkilla.

15 US-patentista 6550544 on tunnettu ratkaisu, missä syöttösylinterin molempiin päihin päistään kiinnitetty lanka kiertää mittauslaitteen juoksupyörän ympäri pyörittäen sen kautta anturia. Syöttösylinterin liikesuunnasta riippuen anturi ilmaisee porakoneen liikematkaan verrannollisen lukeman sekä liikesuunnan.

20 Kyseisen ratkaisun ongelmana on, että rakenne on varsin avoimes sa tilassa, jolloin se voi helposti vaurioitua käytön aikana. Edelleen ongelmana on, että mittauselin voi luistaa anturin pyörän suhteen, jolloin syntyy mittausvirhettä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen mittaus- ” 25 laitteisto, millä saadaan aikaan mahdollisimman luotettava mittaustulos ja mis- o ™ sä mittauselin on tunnettua paremmin suojassa.

o Keksinnön mukaiselle mittauslaitteistolle on ominaista, että siihen kuuluu mittauslaite, jossa on syöttöpalkin poikkisuuntaisen akselin ympäri pyö-^ rivästi asennettu mittauspyörä mittauslankaa varten, jolloin mittauspyörä on

CL

30 kytketty pyörittämään mittauslaitteen mittausanturia, että mittauslanka on joh-m 5) dettu mittauspyörältä kulkemaan syöttöpalkissa olevaan syöttösylinterin tilaan m ^ ja siinä syöttöpalkin pituussuuntaisesti, että mittauslanka on päästään kytketty ° syöttösylinterin syöttöpalkin suhteen liikkuvaan osaan liikkumattomasti niin, että tämän osan liikkuessa porakoneen syöttösuuntaan mittauslanka liikkuu 35 sen mukana, jolloin mittauspyörän mittausanturi pyörii vastaavasti ja että siihen 2 kuuluu välineet mittauspyörän pyörittämiseksi niin, että mittauslanka voi purkautua mittauspyörältä, kun mittauslangan kiinnityskohta syöttösylinterin liikkuvassa osassa liikkuu poispäin mittauslaitteesta, ja vastaavasti kelautuu mitta-uspyörälle, kun mittauslangan kiinnityskohta syöttösylinterin liikkuvassa osassa 5 liikkuu kohti mittauslaitetta, että syöttöpalkin seinässä on aukko, jota kautta mittauslanka on johdettu syöttöpalkin tilaan ja että aukossa on kääntöpyörä, mikä pintaa pitkin mittauslanka kääntyy syöttöpalkin suuntaiseksi.

Keksinnön ajatus on, että mittauselimenä käytetään mittauslaitetta, missä mittauselin kuten mittauslanka on kierretty mittauspyörän ympärille niin, 10 että sitä vetämällä mittauspyörä ja sen mukana mittausanturi pyörivät. Edelleen keksinnön olennainen ajatus on, että mittauspyörään on vastaavasti kytketty jousi, mikä pyrkii pyörittämään mittauspyörää vastakkaiseen suuntaan ja siten kelaamaan mittauslangan mittauspyörälle. Vielä keksinnön olennainen ajatus on, että mittauslaite on asennettu syöttöpalkin ulkopuolelle sen välittö-15 mään läheisyyteen ja mittauslanka on johdettu syöttöpalkin sivuun tehdyn aukon kautta kulkemaan syöttöpalkin sisäpuolella edullisimmin syöttösylinterin ja syöttöpalkin kourumaisen tilan pohjan välissä, jolloin se on hyvin suojassa käytön aikana.

Kuvioiden lyhyt selostus 20 Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa

Fig. 1 esittää kaavamaisesti sivusta katsottuna kallioporakoneen syöttöpalkkia, osittain leikattuna.

Fig. 2 esittää kaavamaisesti osaa syöttöpalkista mittauslaitteella varustettuna päältä katsottuna ja 25 Fig. 3 esittää kaavamaisesti syöttöpalkin poikkileikkausta kuvioon

CO

^ fig. 2 merkittyä linjaa A - A pitkin leikattuna.

C\J

i £5 Keksinnön eräiden sovellutusmuotojen yksityiskohtainen selostus i - Fig. 1 esittää kaavamaisesti kallioporakoneen syöttöpalkkia sivusta g katsottuna ja osittain leikattuna. Siinä on varsinainen syöttöpalkki 1, jonka

CL

30 päälle syöttöpalkin 1 pituussuunnassa liikkuvasti on asennettu kallioporakone m $ 2. Kallioporakone 2 voi olla asennettu syöttöpalkin suhteen liikkuvasti joko eril-

LO

^ lisen syöttöpalkin ja kallioporakoneen välissä olevan kelkan 3 varassa tai se ° voi olla asennettu suoraan syöttöpalkille 1 sen suhteen liikkuvasti.

Syöttöpalkki 1 on poikkileikkaukseltaan sellainen, että sen yläosas-35 sa on U-muotoinen porakoneeseen päin avoin ura. Syöttöpalkki 1 voi olla 3 myös putkimainen, jolloin uran sijaan syöttöpalkissa 1 on kanavamainen tila putken sisällä.

Syöttöpalkin 1 urassa tai putkimaisen syöttöpalkin putkimaisessa tilassa sen sisäpuolella on syöttösylinteri 4, joka sinänsä tunnetulla tavalla on 5 kytketty taipuisan siirtoelimen kuten vaijerin tai ketjun 5 sekä kääntöpyörien 6 avulla siirtämään kallioporakonetta, kun sen jompaankumpaan painenesteti-laan syötetään painenestettä. Syöttösylinterin 4 toinen osa, usein sen män-nänvarsi 4a on toisesta päästään kytketty syöttöpalkin 1 suhteen sen pituussuunnassa liikkumattomasti. Vaihtoehtoisesti voi sylinteriputki olla kiinnitetty 10 syöttöpalkin 1 suhteen sen pituussuunnassa liikkumattomasti, jolloin männän-varsi 4a liikkuu. Tällaisessa syöttölaitteistossa, mikäli kääntöpyörät on kytketty liikkumaan liikkuvan osan kuten syöttösylinterin 4 mukana, kallioporakone 2 liikkuu sinänsä tunnetulla tavalla syöttösylinterin liikkeeseen nähden kaksinkertaisella nopeudella, jolloin mittaamalla syöttösylinterin liikettä voidaan määritel-15 lä kallioporakoneen liike eli liikematka ja myös haluttaessa nopeus. Tällainen syöttömekanismi on sinänsä alan ammattimiehelle ja yleisesti täysin tunnettu eikä sitä sen vuoksi ole tarpeen selittää sen yksityiskohtaisemmin.

Fig. 2 esittää osaa syöttöpalkista 1 mittauslaitteineen päältä katsottuna. Siinä on esitetty syöttösylinteri 4. Syötettäessä paineväliainetta sinänsä 20 yleisesti tunnetulla tavalla syöttösylinterin 4 jompaankumpaan painenesteti-laan, sylinteriputki 4b liikkuu syöttöpalkin 1 suhteen jompaankumpaan suuntaan sen pituussuunnassa. Fig. 2 esittää edelleen mittauslaitteen 7, joka on kiinnitetty lähelle syöttöpalkkia 1 sen sivulle. Mittauslaite 7 on suojattu ulkopuolisia iskuja vastaan esimerkiksi suojalevyllä 8.

25 Mittauslaitteessa 7 on mittauspyörä, minkä päälle mittauselin kuten mittauslanka on kelattu. Mittauspyörä on edullisesti urapyörä, jolloin kittauslan-5 ka ei pääse liukumaan sen reunojen ulkopuolelle. 7a Mittauslaitteesta 7 lähtee

C\J

^ mittauselin 9, esimerkinomaisesti mittauslanka kulkee syöttöpalkin 1 sivuun ° muodostetun aukon kautta syöttöpalkin 1 sisäpuolelle. Syöttöpalkkiin on asen- 30 nettu mainittuun aukkoon kääntöpyörä 10, jossa on ura mittauslangalle 9. Näin | mittauslanka pääsee sujuvasti kääntymään syöttöpalkin 1 suuntaiseksi. Mitta- lo uslanka 9 on päästään kytketty syöttösylinterin 6 suhteen liikkumattomaksi

CVJ

[£ esimerkiksi erilliseen korvakkeeseen 11 tai muulla sinänsä tunnetulla tavalla o Mittauslaite 7 on rakenteeltaan sellainen, että sen sisällä on anturi, 00 35 joka pyöriessään saa aikaan mittauspulsseja pyörimisen määrään verrannolli sesti. Pulssit mitataan jollain sinänsä tunnetulla sähköisellä mittaustekniikalla, 4 jolloin ne on helppo siirtää kallionporauksen ohjauslaitteistolle joko näytettäväksi tai sellaisenaan ohjausparametrina käytettäväksi. Syöttösylinterin 4 liikkuessa syöttöpalkin 1 suhteen kuviossa fig. 2 nuolen A suuntaan, se vetää mittauslankaa 9 mukanaan, jolloin mittauslanka purkautuu mittauslaitteen 7 5 mittauspyörältä 7a sylinteriputken 4b liikkeeseen verrannollisesti. Tämä pyörittää mittauslaitteen mittauspyörää 7a ja sen välityksellä mittauslaitteen sisällä olevaa sinänsä tunnettua anturia saaden aikaan liikematkaan verrannollisen mittaussignaalin, kuten liikepituuteen verrannollisen määrän pulsseja. Syöttösylinterin sylinteriputken 4a palatessa takaisin vastoin nuolen A osoittamaa 10 suuntaa, pääsee mittauslanka 9 vastaavasti palautumaan takaisin mittauslaitteen 7 mittauspyörälle. Mittauslaitteessa 7 on mittauslankaa takaisin vetävänä elimenä esimerkiksi sen sisällä sinänsä tunnetulla tavalla vastajousi, tyypillisesti spiraalijousi, joka lankaa ulos vedettäessä kiristyy ja pyrkii vastustamaan langan ulosvetämistä ja vastaavasti langan löystyessä kelaa mittauslankaa 9 15 takaisin mittauslaitteen 7 sisään sekä pyörittää mittauslaitteen sisällä olevaa anturia ulosvetoon nähden vastakkaiseen suuntaan. Tällöin paluuliikkeen aikainen liikematka saadaan vastaavalla tavalla sähköisenä signaalina kuten pulsseina ilmaistuksi.

Fig. 3 esittää kaavamaisesti syöttöpalkin 1 poikkileikkausta kuviossa 20 fig. 2 esitettyä linjaa B - B pitkin leikattuna. Siinä näkyy, kuinka mittauslanka 9 tulee mittauslaitteelta 7 kääntöpyörän 10 kautta syöttöpalkin 1 sisäpuolella olevaan uraan 1a. Mittauslanka 9 on päästään kiinnitetty fig. 2 yhteydessä esitettyyn korvakkeeseen 11, mikä sijaitsee syöttöpalkin 1 urassa 1a sen korkeus-suunnassa syöttösylinterin 4 ja uran 1a pohjan 1b välissä. Tällöin mittauslanka 25 9 on hyvin suojassa ulkopuoliselta kosketukselta. Edelleen kuviossa fig. 3 nä- kyy, kuinka syöttöpalkin 1 sivuun on tehty aukko 1c, mihin kääntöpyörä 10 on o asennettu pystyakselin ympäri pyörivästi.

C\J

^ Keksintöä on edellä selityksissä ja piirustuksissa esitetty vain esi- ° merkinomaisesti eikä sitä ole millään tavalla rajoitettu siihen. Olennaista on, 30 että mittauslaitteena käytetään ratkaisua, missä mittauslanka on kelattuna mit-| tauspyörän ympäri ja siinä on välineet, kuten jousi tms. mittauspyörän pyörit- lo tämiseksi niin, että mittauslanka purkautuu mittauspyörältä mittauslangan kiin-

C\J

[g nityskohdan sylinteriputkessa liikkuessa poispäin mittauslaitteesta ja vastaa- o vasti kelautuu mittauspyörälle mittauslangan kiinnityskohdan sylinteriputkessa ™ 35 liikkuessa kohti mittauslaitetta. Edullisesti käytetään vastajousella varustettua rakennetta, missä vastajousi pyrkii vetämään mittauslankaa mittauslaitteen 5 anturin kääntöpyörän ympärille pyrkien samalla pyörittämään anturia, mutta muunkinlaisen palautusvälineet, kuten painenestekäyttöinen pyöritysmekanis-mi tms. on mahdollista. Edelleen olennaista on, että mittauslanka on johdettu mittauslaitteelta syöttöpalkin sisäpuolella olevaan uraan, jossa mittauslanka on 5 suojassa ulkopuoliselta kosketukselta. Mittauslanka tai muu taipuisa mittaus-elin voidaan johtaa uraan syöttöpalkin seinän läpi tai syöttöpalkin takapäästä suoraan uraan. Jälkimmäisessä tapauksessa tietenkin mittauslaitteen on edullista sijaita lähellä syöttöpalkin takapäätä. Mittauslaitteen asento syöttöpalkin suhteen voi vaihdella, kunhan mittauselimen kuten mittauslangan kulkusuunta 10 on mittauspyörän akselin suhteen olennaisesti kohtisuora ja mittauspyörän tangentin suuntainen. Mittauslaitteen sijainti voi myös vaihdella sovelluksen mukaan. Niinpä se voi sijaita syöttöpalkin etuosassa, jopa aivan etupäässä tai vastaavasti sen takaosassa, jopa aivan takapäässä.

15

CO

δ c\j i o

X

cc

CL

LO

C\l

LO

LO

O

O

CM

Claims (5)

1. Kallionporauslaite, johon kuuluu syöttöpalkki (1) ja sitä pitkin edestakaisin liikkuva kallioporakone, painenestekäyttöinen syöttösylinteri (4), joka on kytketty taipuisan siirtoelimen avulla siirtämään kallioporakonetta sen 5 pituussuunnassa , jolloin syöttöpalkissa (1) on sen pituussuuntainen tila, mihin syöttösylinteri (4) on asennettu niin, että sen toinen osa, sylinteriputki tai män-nänvarsi on asennettu syöttöpalkin suhteen sen pituussuunnassa liikkumatto-masti, jolloin vastaavasti toinen osa, männänvarsi tai sylinteriputki liikkuu syöttöpalkin suhteen sen pituussuunnassa, tunnettu siitä, että siihen kuuluu 10 mittauslaite, jossa on syöttöpalkin (1) poikkisuuntaisen akselin ympäri pyöriväsi asennettu mittauspyörä (7a) mittauslankaa (9) varten, jolloin mittauspyörä (7a) on kytketty pyörittämään mittauslaitteen mittausanturia, että mittauslanka (9) on johdettu mittauspyörältä (7a) kulkemaan syöttöpalkissa olevaan syöt-tösylinterin (4) tilaan ja siinä syöttöpalkin (1) pituussuuntaisesti, että mittaus-15 lanka (9) on päästään kytketty syöttösylinterin (4) syöttöpalkin (1) suhteen liikkuvaan osaan liikkumattomasti niin, että tämän osan liikkuessa porakoneen syöttösuuntaan mittauslanka (9) liikkuu sen mukana, jolloin mittauspyörän (7a) mittausanturi pyörii vastaavasti ja että siihen kuuluu välineet mittauspyörän (7a) pyörittämiseksi niin, että mittauslanka (9) voi purkautua mittauspyörältä 20 (7a), kun mittauslangan kiinnityskohta syöttösylinterin (4) liikkuvassa osassa liikkuu poispäin mittauslaitteesta, ja vastaavasti kelautuu mittauspyörälle (7a), kun mittauslangan (9) kiinnityskohta syöttösylinterin (4) liikkuvassa osassa liikkuu kohti mittauslaitetta (7), että syöttöpalkin (1) seinässä on aukko, jota kautta mittauslanka (9) on johdettu syöttöpalkin (1) tilaan ja että aukossa on kääntö-25 pyörä, mikä pintaa pitkin mittauslanka kääntyy syöttöpalkin (1) suuntaiseksi.

„ 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kallionporauslaite, tunnettu δ siitä, että mittauslaite on asennettu syöttöpalkin (1) takaosaan. ivt.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kallionporauslaite, tunnettu 0 siitä, että mittauslaite on asennettu syöttöpalkin (1) etuosaan.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen kallionporauslaite, £ tunnettu siitä, että syöttöpalkissa (1) oleva tila, mihin syöttösylinteri (4) on Lo asennettu, on siinä oleva porakoneeseen päin suuntautunut ura. tn

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen kallionporauslaite, § tunnettu siitä, että välineisiin mittauspyörän (7a) pyörittämiseksi kuuluu CVJ 35 mittauslaitteessa oleva vastajousi, mikä mittauslankaa (9) vedettäessä ja mittauspyörän (7a) pyöriessä kiristyy ja vastaavasti syöttösylinterin (4) vastak- kaissuuntaisen liikkeen aikana mittauslangan (9) löystyessä pyörittää mittaus-pyörää (7a) pitäen mittauslangan (9) kireänä. CO δ C\J i 1^ o X cc CL m c\j m m o o c\j