FI129550B - Järjestelmä, poralaite ja menetelmä porareiän tekemiseksi alustaan - Google Patents

Abstract

Keksintö koskee järjestelmää (10) porareiän (100) tekemiseksi alustaan (102), edullisesti sora- tai kestopäällystetiehen, edullisimmin kestopäällystetiehen (104), johon järjestelmään (10) kuuluu - poralaite (12) 10 – 100 cm syvyisen porareiän (100) poraamiseksi alustaan (102), jossa poralaitteeseen (12) kuuluu runko (14), runkoon (14) kiinnitetyt moottori (16) ja moottorin (16) avulla pyöritettävä terä (18), ja - työkone (20) poralaitteen (12) kannattamiseksi ja käyttämiseksi, joka työkone (20) on etukuormaimella (22) varustettu työkone (20), jossa etukuormaimeen (22) kuuluu ensimmäiset kiinnitysvälineet (24) valinnaisen työkalun (26) kiinnittämiseksi etukuormaimeen (22), ja poralaitteen (12) runkoon (14) kuuluu edelleen toiset kiinnitysvälineet (28) poralaitteen (12) kiinnittämiseksi etukuormaimen (22) ensimmäisiin kiinnitysvälineisiin (24) ja edelleen kolmannet kiinnitysvälineet (30) valinnaisen työkalun (26) kiinnittämiseksi poralaitteen (12) välityksellä etukuormaimeen (22). Keksintö koskee myös poralaitetta ja menetelmää.

Description

JÄRJESTELMÄ, PORALAITE JA MENETELMÄ PORAREIÄN TEKEMISEKSI

ALUSTAAN Keksinnön kohteena on järjestelmä porareiän tekemiseksi alustaan, edullisesti sora- tai kestopäällystetiehen, edulli- simmin kestopäällystetiehen, johon järjestelmään kuuluu - poralaite 10 — 100 cm syvyisen porareiän poraamiseksi alustaan, jossa poralaitteeseen kuuluu runko, runkoon kiinni- tetyt moottori ja moottorin avulla pyöritettävä terä, ja - työkone poralaitteen kannattamiseksi ja käyttämiseksi. Keksinnön kohteena on myös poralaite ja menetelmä porareiän tekemiseksi alustaan. Tekniikan tasosta tunnetaan julkaisu FI 128292 B, jossa on esitetty järjestelmä porareiän tekemiseksi alustaan telamiinaa varten. Tähän järjestelmään kuuluu puutavara- tai kappaleta- varanosturi ja sen päähän ripustettu kuormainkoura sekä kuormainkouralla käytettävä poralaite. Tällaisen ratkaisun ongelma puolustusvoimien käytössä on se, että poralaite yksi lisäosa kalustoon, jonka tulee mahtua rajattuun konttitilaan, jotta se on nopeasti siirrettävissä paikasta toiseen. Erillinen poralaite vie käytön ulkopuolella runsaasti kuljetuskapasi- teettia. Lisäksi poralaitteen käyttö vaatii raskaan työkoneen. O 25 Julkaisusta US 4099579 A tunnetaan järjestelmä porareiän N tekemiseksi alustaan sekä sitä vastaava poralaite ja menetelmä N porareiän tekemiseksi. Järjestelmään kuuluu poralaite porareiän = poraamiseksi alustaan. Poralaitteeseen kuuluu runko, tähän N kiinnitetty moottori ja moottoriin kiinnitetty terä. Lisäksi 3 30 järjestelmään kuuluu työkone poralaitteen kannattamiseksi ja N käyttämiseksi. Työkone on etukuormaimella varustettu työkone, N jossa etukuormaimeen kuuluu ensimmäiset kiinnitysvälineet valinnaisen työkalun kiinnittämiseksi etukuormaimeen, ja poralaitteen runkoon kuuluu edelleen toiset kiinnitysvälineet poralaitteen kiinnittämiseksi etukuormaimen ensimmäisiin kiinnitysvälineisiin. Julkaisusta US 5868211 A tunnetaan järjestelmä porareidn tekemiseksi alustaan sekä sitä vastaava poralaite ja menetelmä porareiän tekemiseksi. Järjestelmässä kiinnitetään poralaite kuormaimessa kiinni olevaan kauhaan.

Julkaisusta US 5437341 A tunnetaan järjestelmä porareidn tekemiseksi alustaan sekä sitä vastaava poralaite ja menetelmä porareiän tekemiseksi. Järjestelmässä hyödynnetään erillistä runkoa, jonka välityksellä kuormaimeen saadaan kiinnitettyä useampi työkalu.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada järjestelmä, pora ja menetelmä, jossa poralaite kulkee vaivattomasti kuljetuskaluston mukana ja jossa poralaitetta voidaan käyttää monipuolisemmin vaihtelevalla kalustolla. Tämän keksinnön mukaisen järjestelmän tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patenttivaatimuk- sesta 1, poralaitteen piirteet patenttivaatimuksesta 5 ja menetelmän patenttivaatimuksesta 11.

Tämä tarkoitus voidaan saavuttaa järjestelmällä porareidn — tekemiseksi alustaan, edullisesti sora- tai kestopäällyste- O 25 tiehen, edullisimmin kestopäällystetiehen, johon järjestelmään N kuuluu poralaite 10 - 100 cm syvyisen porareiänporaamiseksi N alustaan ja etukuormaimella varustettu työkone poralaitteen = kannattamiseksi ja käyttämiseksi. Etukuormaimeen = kuuluu N ensimmäiset kiinnitysvälineet valinnaisen työkalun kiinnittä- 3 30 miseksi etukuormaimeen. Poralaitteeseen kuuluu runko, runkoon N kiinnitetyt moottori, moottorin avulla pyöritettävä terä, toiset N kiinnitysvälineet poralaitteen kiinnittämiseksi etukuormaimen ensimmäisiin kiinnitysvälineisiin ja kolmannet kiinnitysväli-

neet valinnaisen työkalun kiinnittämiseksi poralaitteen välityksellä etukuormaimeen. Edullisesti porareikä on tarkoitettu räjähdettä varten.

Keksinnön mukaisessa järjestelmässä poralaite on käytettävissä esimerkiksi tavallisella traktorilla tai pyöräkuormaajalla ja samalla helposti kuljetettavissa etukuormaimen. Työkoneita poralaitteen käyttämiseksi on saatavilla runsaasti, eikä niiden tarvitse olla erityisesti poralaitteen käyttämiseen suunni- teltuja erikoistyökoneita. Keksinnön mukaisessa järjestelmässä poralaite voi olla kiinni etukuormaimessa yhtä aikaa valinnaisen työkalun kanssa. Tällöin etukuormaimeen voi olla kiinnitetty poralaitteen välityksellä esimerkiksi telamiinojen kuljetukseen käytettävä kauha, jolloin ainoaksi käsin tehtäväksi työksi jää telamiinojen siirtäminen porareikään ja niiden peittely. Vaihtoehtoisesti keksinnön mukaista poralaitetta voidaan käyttää myös esimerkiksi kuorma-autossa auran sijaan.

Edullisesti ensimmäiset, toiset, kolmannet ja valinnaisen työkalun kiinnitysvälineet ovat yleisesti tunnettuja pika- kiinnitysvälineitä. O 25 Edullisesti keksinnön mukaisessa järjestelmässä työkone on N traktori tai pyöräkuormaaja ja valinnainen työkalu trukkipiikit N tai kauha. Näiden avulla voidaan toteuttaa erittäin monipuo- = lisesti toimiva järjestelmä räjähteiden asentamiseksi maahan N sulutusta rakentaessa. & 30

S N Edullisesti järjestelmään kuuluu sarja erilaisia toisia N kiinnitysvälineitä ja kolmansia kiinnitysvälineitä, jotka ovat vaihdettavissa poralaitteeseen sen sovittamiseksi eri valmis-

tajien ensimmäisiin kiinnitysvälineisiin sopiviksi tai eri valmistajien työvälineisiin sopiviksi. Edullisesti sarjaan kuuluu pulttikiinnitysvälineet toisien kiinnitysvälineiden ja kolmansien kiinnitysvälineiden kiin- nittämiseksi poralaitteen runkoon irrotettavasti, jolloin toisien ja kolmansien kiinnitysvälineiden vaihtaminen valmis- tajakohtaisesti sopiviin malleihin on nopeaa ja yksinkertaista. Keksinnön mukaisen poralaitteen tarkoitus voidaan saavuttaa poralaitteella porareiän tekemiseksi alustaan, edullisesti sora- tai kestopäällystetiehen, edullisimmin kestopäällystetiehen, johon järjestelmään kuuluu runko, moottori kiinnitettynä runkoon ja terä, joka on sovitettu pyöritettäväksi moottorin avulla 10 — 100 cm syvyisen porareiän muodostamiseksi. Runkoon kuuluu edelleen toiset kiinnitysvälineet poralaitteen kiinnittämiseksi poralaitetta kannattavaan työkoneeseen etukuormaimeen kuuluviin ensimmäisiin kiinnitysvälineisiin ja edelleen kolmannet kiinnitysvälineet valinnaisen työkalun kiinnittämiseksi poralaitteen välityksellä etukuormaimeen. Keksinnön mukainen poralaite kulkee vaivattomasti työkoneen mukana eikä estä työkoneen etukuormaimen käyttöä alkuperäiseen — käyttötarkoitukseen. Keksinnön mukaista poralaitetta voidaan O 25 myös käyttää tavanomaisilla traktoreilla ja pyöräkuormaajilla, N jolloin soveltuvaa kalustoa on laajalti tarjolla. Keksinnön N mukaista poralaitetta voidaan myös käyttää siviilitarkoituksiin = esimerkiksi peltokairana, perustuksien porauksia varten tai N pylväsasennuksiin. & 30

S N Edullisesti poralaitteeseen kuuluu lisäksi vaihde moottorin N käyntinopeuden alentamiseksi suhteessa 1:5-1:15, jossa moottori on käyntinopeudeltaan 800 — 1200 rpm hydrauliikkamoottori. Tällöin terän pyörintänopeus voi olla 30 - 100 rpm, jolloin terä etenee suuren väännön turvin aiheuttamatta poralaitteen runkoon ja sitä kautta etukuormaimeen ja työkoneeseen voimakkaita värähtelyitä ja repiviä sivusuuntaisia voimia.

5 Poralaitteeseen kuuluu edullisesti tyhjennysvälineet porattavan porareiän tyhjentämiseksi porauksen aikana. Tällöin pioneerin ei tarvitse lapiolla olla tyhjentämässä porareikää ennen telamiinan tai muun räjähteen asentamista, vaan asentaminen nopeutuu. Toisaalta muissa käyttötarkoituksissa porareikä on myös heti valmiina käyttöön ilman erillistä tyhjennysvaihetta. Tyhjennysvälineet voivat olla poralaitteen terään kuuluva kuppirakenne porattavan maa-aineksen keräämiseksi terän päälle poistettavaksi terää nostettaessa. Tällaisen terän avulla porareiän tyhjennys tapahtuu yksinkertaisesti ja luotettavasti. Erään sovellusmuodon mukaan terä muodostuu pyörimisakselin muodostavasta pilottiterästä ja siihen säteen suuntaisesti ja kierteen muotoon liitetyistä teräleikkeistä, missä teräleik- keiden ja pilottiterän välinen kulma on 70 - 85° siten, että teräleikkeiden pilottiterään kiinnittyvä reuna on lähempänä pilottiterän kärkeä kuin teräleikkeiden ulkoreuna. Toisin sanottuna teräleikkeet muodostavat kuppimaisen rakenteen, joka — ohjaa maaperästä porauksessa irtoavaa irtoainesta kohti O 25 pilottiterää.

S N Poralaitteen runkoon voi kuulua käyttöasennossa pystysuuntaiset = johteet ja johteille sovitettu kelkka, johon moottori jaterä ovat N sovitettu liikutettavasti pystysuunnassa. Lisäksi poralait- 3 30 teeseen voi kuulua painatussylinteri sovitettuna rungon ja kelkan N välille kelkan ja siihen kiinnitetyn terän liikuttamiseksi N pystysuunnassa ja kuormittamiseksi porattavaa alustaa vasten. Kelkan ja johteiden avulla poralaitteen runko voidaan tukea alustaa vasten ennen porauksen aloittamista painamalla pora-

laitetta etukuormaimen avulla alustaa vasten. Tällöin pora- laitteen alustansuuntainen kitka kasvaa ja estää poralaitteen alustansuuntaista liikehdintää porauksen aikana. Erään sovellusmuodon mukaan poralaitteeseen kuuluu virtauk- senjakoventtiili sovitettuna ohjaamaan 85 - 99 % virtauksesta terää pyörittävälle moottorille ja 1 - 15 % virtauksesta painatussylinterille moottorin pyörimisnopeuden mukaan terän painatuksen säätämiseksi. Näin voidaan toteuttaa yksinkertainen varojärjestelmä, joka estää terän pysähtymisen liiallisen painatuksen seurauksena. Virtauksenjakoventtiilin avulla toteutettuna järjestelmä ei vaadi anturointia ja elektroniikkaa toimiakseen, vaan toimii luonnonlakeihin perustuen. Edullisesti poralaitteeseen kuuluu tukilaakeri sovitettuna terän ja moottorin välille tukemaan terää kelkkaan. Näin terään porauksen aikana kohdistuvat voimat eivät pääse välittymään suoraan moottorin ja vaihteiston laakereihin, mikä parantaa näiden kestävyyttä.

Keksinnön mukaisen menetelmän tarkoitus voidaan saavuttaa menetelmällä porareiän tekemiseksi alustaan, edullisesti sora- tai kestopäällystetiehen, edullisimmin kestopäällystetiehen, — jossa menetelmässä porareikä muodostetaan poralaitetta ja O 25 työkonetta käyttäen seuraavina vaiheina, joissa kannatetaan N poralaite työkoneen etukuormaimeen ja edelleen valinnainen N työkalu poralaitteen välityksellä etukuormaimeen räjähteiden = kuljettamiseksi ja porataan alustaan porareikä poralaitteen N avulla. Keksinnön mukaisessa menetelmässä poralaitettaräjähteen 3 30 reiän poraamiseksi voidaan kuljettaa työkoneen mukana estämättä N valinnaisen työkalun käyttöä. Näin poralaitteen kuljettaminen on N helppoa eikä sille tarvitse varata erillistä tilaa kuormatilasta käytön ulkopuolella. Toisaalta räjähteitä asennettaessa on erittäin hyödyllistä, että esimerkiksi raskaat telamiinat voidaan kuljettaa esimerkiksi valinnaisena työkaluna toimivassa kauhassa samalla, kun poralaite on kiinnitettynä etukuormaimeen. Edullisesti menetelmässä nostetaan porauksen yhteydessä irtoava aines poralaitteen avulla pois porareiästä. Tällöin porareikä on suoraan käyttökunnossa fräjähteen asennusta varten ilman porareiän tyhjentämistä lapiolla. Tämä nopeuttaa räjähteiden asentamista.

Edullisesti menetelmässä painetaan poralaitetta työkoneen etukuormaimella alustaa vasten poralaitteen alustan suuntaisien liikkeiden estämiseksi. Näin estetään sivuttaissuuntaisien voimien välittyminen etukuormaimeen.

Edullisesti poratessa pyöritetään terään 30 - 100 rpm pyöri- misnopeudella. Tällöin terä ei aiheuta voimakkaita sivuttais- suuntaisia voimia poralaitteen runkoon ja sitä kautta työkoneen etukuormaimeen.

Keksinnön mukaisen järjestelmän, poralaitteen ja menetelmän avulla voidaan saavuttaa räjähteiden asentamiseen varmatoiminen ja helposti toteutettava ratkaisu, sillä poralaitteen käyttöön soveltuvia työkoneita on laajasti maatalouden, teollisuuden ja — teiden kunnossapidon käytössä. "Toisaalta poralaitetta ja O 25 järjestelmää voidaan käyttää rauhanajan olosuhteissa erilaisiin 5 perustustöihin, sekä paalutukseen ja tolppien asentamiseen.

N = Tässä yhteydessä tulee ymmärtää, että keksinnön mukainen N poralaite ei ole iskevä tai käytä erillistä huuhteluainevir- 3 30 tausta, vaan porareikä saadaan aikaan ainoastaan terää pyö- N rittämällä ja porareiän puhdistus aikaan tyhjennysvälineitä N käyttäen, edullisesti terän kuppimaisen rakenteen avulla.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa Kuva la esittää keksinnön mukaisen järjestelmän ensim- mäisen sovellusmuodon sivulta päin kuvattuna ennen porausta, Kuva 1b esittää keksinnön mukaisen järjestelmän ensim- mäisen sovellusmuodon sivulta päin kuvattuna porauksen jälkeen, Kuva 2 esittää keksinnön mukaisen poralaitteen ensim- mäisen sovellusmuodon aksonometrisesti työkalun suunnasta esitettynä, Kuva 3 esittää keksinnön mukaisen poralaitteen ensim- mäisen sovellusmuodon suoraan työkalun suunnasta esitettynä, Kuva 4 esittää keksinnön mukaisen poralaitteen ensim- mäisen sovellusmuodon suoraan työkoneen suun- nasta esitettynä, Kuva 5 esittää keksinnön mukaisen poralaitteen ensim- mäisen sovellusmuodon suoraan päältä päin esi- tettynä, Kuva 6 esittää keksinnön mukaisen poralaitteen ensim- — mäisen sovellusmuodon suoraan alta päin esi-

N S 25 tettynä, N Kuva 7 esittää keksinnön mukaisen poralaitteen ensim- i N mäisen sovellusmuodon suoraan sivultapäin esi- = tettynä, a e Kuva 8 esittää aksonometrisesti keksinnön mukaisen

O 2 30 järjestelmän ensimmäisen sovellusmuodon cpää- N komponentteja osittaisena räjäytyskuvana, N Kuva 9 esittää poralaitteen ensimmäisen sovellusmuodon moottoria, vaihdetta ja terää osittaisena rä- jäytyskuvana sivulta päin,

Kuva 10a esittää poralaitteen ensimmäisen sovellusmuodon terää erillään aksonometrisesti kuvattuna, Kuva 10b esittää poralaitteen ensimmäisen sovellusmuodon terää erillään alta päin kuvattuna, Kuva 10c esittää poralaitteen ensimmäisen sovellusmuodon terää erillään päältä päin kuvattuna, Kuva 11 esittää periaatteellisen hydrauliikkakaavion moottorin ja painatussylinterin käytöstä, Kuva 12 esittää keksinnön mukaisen poralaitteen toista sovellusmuoto aksonometrisesti esitettynä osittaisena räjäytyskuvana, Kuva 13 esittää keksinnön mukaisen poralaitteen toista sovellusmuoto päältä päin kuvattuna, Kuva 14 esittää poralaitteen toisen sovellusmuodon moottoria, vaihdetta ja terää erillään sivulta päin, Kuva 15 esittää poralaitteen toisen sovellusmuodon terää erillään sivulta päin, Kuva 16a esittää keksinnön mukaisen poralaitteen toisen sovellusmuodon suoraan työkalun suunnasta esi- tettynä, kun kelkka on ylhäällä, Kuva 16b esittää keksinnön mukaisen poralaitteen toisen sovellusmuodon suoraan työkalun suunnasta esi- — tettynä, kun kelkka on alhaalla, O 25 Kuva 17 esittää keksinnön mukaisen menetelmän vaiheita N lohkokaaviona.

N = Kuvissa käytetään seuraavia viitenumeroita: N 10 järjestelmä 35 22 etukuormain 3 30 12 poralaite 24 ensimmäisen kiin- N 14 runko nitysvälineet N 16 moottori 26 valinnainen työkalu 18 terä 28 toiset kiinnitys- 20 työkone 40 välineet

30 kolmannet kiinni- 66 pohjalevy tysvälineet 68 kansilevy 32 vaihde 70 etukuormaimen 33 tukilaakeri 35 sylinterit 34 tyhjennysvälineet 72 valinnaisen työka- 36 kuppimainen rakenne lun kiinnitysväli- 38 johteet neet 40 kelkka 74 etukuormaimen 42 painatussylinteri 40 ensimmäiset varret 44 virtauksenjako- 76 etukuormaimen venttiili toiset varret 46 tukitolppien kor- 78 haarukat vake 80 moottorin kiinni- 48 painatussylinterin 45 tyspultit yläkorvake 82 terän kiinnitys- pultit 49 syvyysmittari 84 teräpalat 50 pulttikiinnitys- 86 pilottiterä välineet 50 88 terän kiinnitys- 51 varsi laippa 52 pulttireiät 90 moottorin vetoak- 53 tukilevy seli 54 toiset pulttireiät 92 terän kiinnitys- — 55 kotelorakenne 55 laipan reiät O 25 56 pystyrunkolevy 94 kuppimaisen raken- N 58 poikkirunkolevy teen päätylaippa N 60 välikelevy 96 teräpalakiskot = 61 tukijalat 98 teräleikkeet N 62 toisien kiinnitys- 60 100 porareikä 3 30 välineiden adapteri 102 alusta N 64 päätylevy 104 kestopäällyste

N Kuvien la ja 1b mukaisesti keksinnön mukaiseen järjestelmään 10 65 kuuluu työkoneen 20 esimerkiksi kuvien la ja 1b mukainen pyöräkuormain, jonka etukuormaimeen 22 keksinnön mukainen poralaite 12 on kiinnitetty etukuormaimen 22 ensimmäisiä kiinnitysvälineitä 24 käyttäen. Tällöin poralaite 12 kiinnittyy ensimmäisiin kiinnitysvälineisiin 24 poralaitteeseen 12 kuuluvien toisien kiinnitysvälineiden 28 avulla. Poralaitteeseen 12 kuuluu runko 12, moottori 16 ja terä 18. Poralaitteen 12 ensimmäisen sovellusmuodon rakennetta on esitetty tarkemmin kuvissa 2 - 10c.

Kuvien la ja lb mukaisesti poralaite 12 mahdollistaa valinnaisen työkalun 26 kiinnittämisen poralaitteen 12 välityksellä työkoneen 20 etukuormaimeen 22 poralaitteeseen 12 kuuluvien kolmansien kiinnitysvälineiden 30 ja valinnaiseen työkaluun 36 kuuluvien, kuvassa 8 tarkemmin näkyvien valinnaisen työkalun 26 kiinnitysvälineiden 72 avulla. Kuvan lb mukaisesti keksinnön mukainen järjestelmän 10 on erittäin helposti liikuteltavissa pyörillä ajettavan työkoneen 20 avulla käyttökohteeseen, jossa alustaan tehdään porareikä 100. Alusta voi olla edullisesti sorapäällystetietai edullisimmin kestopäällystie, jonka pintaan reiän muodostaminen on erityisen vaikeaa. Keksinnön mukaisella järjestelmällä 10, menetelmällä ja poralaitteella 12 porareikä 100 voidaan muodostaa kuvan 1b mukaisesti alustaan 102 vai- vattomasti ja nopeasti, jopa 30 sekunnissa, jonka jälkeen — porareikä on suoraan käyttökunnossa räjähteen asentamiseksi O 25 porareikään ilman porareiän tyhjennystä porausjätteestä.

S N Poralaitteen ensimmäisen sovellusmuodon tarkempi rakenne näkyy = kuvista 2 - 10c. Poralaitteen runko 14 muodostuu päätylevystä 64, N joka näkyy kuvassa 4, päätylevyyn 64 välin päähän toisistaan 3 30 hitsatuista pystylevyistä 56, pystylevyihin ja päätelevyyn 64 N pystylevyjen 56 molemmin puolin kiinnitetyistä pohjalevyistä 66 N ja kansilevyistä 68, jotka näkyvät kuvassa 3, pystylevyt 58 toisiinsa yhdistävistä poikkilevyistä 58 sekä edullisesti irrotettavasti päätylevyyn 64 poikkisuuntaisesti kiinnitetyistä välikelevyistä 60. Toiset kiinnitysvälineet 28 poralaitteen 12 kiinnittämiseksi työkoneen etukuormaimen ensimmäisiin kiinni- tysvälineisiin 24 ovat liitetty edullisesti irrotettavasti päätylevyyn 64 kuvan 4 mukaisesti.

Kolmannet kiinnitysvälineet 30 valinnaisen työkalun kiinnittämiseksi poralaitteen 12 välityksellä etukuormaimeen ovat puolestaan muodostettu edullisesti välikelevyihin 60. Pystylevyihin 56 on muodostettu pystysuuntaiset johteet 38 hahlon muodossa, joihin on sovitettu kelkka 40. Kelkan tarkoituksena on tukea moottori 16 ja vaihteisto 32 laipan 44 avulla kelkkaan 40 siten, että kelkka 40 on siirrettävissä johteilla 38 paina- tussylinterin 42 avulla.

Painatussylinteri 42 on kiinnitetty korvakkeen 48 avulla poikkilevyjen 58 välille ja toisaalta myös kelkkaan 40. Edullisesti poralaitteeseen 12 kuuluu moottorin 16 ja terän 18 välille vaihde 32, joka kiinnittyy väliakselin 44 välityksellä kelkan 40 lävitse terään 18. Johteiden 38 ja kelkan 40 avulla terä 18 on liikuteltavissa käyttöasennossa pysty- suunnassa rungon 14 suhteen, vaikka runko 14 on laskettu ja painatettu alustaa vasten työkoneen etukuormaimen avulla.

Poralaitteeseen 12 voi kuulua myös tukitolppien korvakkeet 46, jotka ovat kiinnitetty kansilevyjen 68 ja pohjalevyjen 66 päihin — sekä päätylevyn 64 reunoihin.

Tukitolppien korvakkeiden 46 O 25 lävitse voidaan asettaa tukitolpat (ei kuvissa), jotka läpäisevät N molemmat korvakkeet ja asettuvat alustaa vasten, kun poralaite N 12 on laskettu ja painatettu alustaa vasten.

Tällöin tukitolppien = terävät kärjet tukeutuvat alustaan estäen poralaitteen alus- N tansuuntaiset liikkeet porauksen aikana.

Tukitolppien käyttö ei 3 30 ole välttämätöntä, mikäli poralaitetta painatetaan voimakkaasti N alustaa vasten, jolloin kitka on riittävä pitämään poralaitteen N paikoillaan.

Kuvassa 9 on esitetty tarkemmin keksinnön mukaisen poralaitteen 12 terän 18 ja sen voimansiirron rakennetta sivulta päin kuvattuna.

Terään 18 pyöritetään hydraulisen, nopeakäyntisen moottorin 16 avulla, edullisesti vaihteen 32 välityksellä.

Hydraulisia nopeakäyntisiä moottoreita voidaan käyttää työko- neena käytettävän traktorin tai pyöräkuormaajan hydrauliikka- pumpun tuotolla.

Näin poralaite voidaan toteuttaa ilman erillistä poralaitteen hydrauliikkakoneikkoa, mikä tekee poralaitteesta edullisemman valmistaa ja kevyemmän.

Vaihde 32 on puolestaan 1:5 - 1:15 välityksellä varustettu vaihteisto, jonka avulla moottorin 800 — 1200 rpm pyörintänopeus saadaan alennettua terän 30 — 100 rpm pyörintänopeudeksi.

Tällöin terän porautuminen alustaan ei saa aikaan voimakkaita sivuttaissuuntaisia voimia, jotka voisivat aiheuttaa etukuormaimeen voimakkaita sivuttaissuun- taisia rasituksia.

Käytettävä vaihteisto voi olla esimerkiksi Brevini ED2045/MR1/11,2/00. Vaihtoehtoisesti keksinnön mukaisen poralaitteen terää voidaan käyttää myös sähkömoottorin avulla, jolloin toteutus voidaan tehdä jopa ilman vaihteistoa taajuusmuuntajaa käyttäen.

Edullisesti poralaitteeseen kuuluu myös tyhjennysvälineet porareiän tyhjentämiseksi porauksen aikana.

Tyhjennysvälineet — voivat olla toteutettu esimerkiksi terän spiraalimaisen O 25 kierrerakenteen tai erillisen imulaitteiston avulla, mutta N edullisimmin tyhjennysvälineet ovat terään 18 muodostettu N kuppimainen rakenne 36, joka näkyy paremmin kuvassa 10a.

Terä 18 = muodostuu pilottiterästä 86, siihen yhteen päähän kiinnitetystä N laipasta 88 terän 18 kiinnittämiseksi välikeakseliin ja toiseen 3 30 päähän säteittäisesti kiinnitetyistä teräleikkeistä 98, jotka N muodostavat kuppimaisen rakenteen 36. Teräleikkeet 98 ovat N asetettu spiraalin tai kierteen muotoon, joka päättyvät spiraalin yläpäässä kuvan 10a päätylaippoihin 94, jolloin rakenne muodostaa kupin, joka kerää porausjätteen terän 18 päälle.

Näin porausjäte saadaan nostettua terän mukana pois porareiästä ilman erillistä porareiän puhdistusvaihetta.

Spiraalin alapäässä laitimmaisessa teräleikkeeseen 98 on puolestaan kiinnitetty teräpalakiskot 96, joihin teräpalat 84 kiinnittyvät.

Teräpalat 84 ovat kontaktissa cporattavaan alustaan.

Teräpalat 84 ovat kovateräksisiä, kulutusta kestäviä kappaleita, jotka ovat vaihdettavissa teräpalakiskojen 96 kanssa.

Teräpalat voivat olla esimerkiksi auroista tunnettuja teräpaloja.

Terän keskellä pilottiterä 86 muodostaa alkureikää ja helpottaa teräpalojen painumista alustaan.

Edullisesti terään kuuluu erilaisia teräpalakiskoja 96, joista lyhempien tarkoitus on poistaa ainesta pidempien teräpalakiskojen 96 ja pilottiterän 86 väliltä kuvan 10b mukaisesti.

Vaihtoehtoisesti porattaessa pehmeään maaperään voidaan terä toteuttaa myös ilman erillisiä kulutusteräksisiä teräpaloja.

Kuvassa 11 on kuvattu painatussylinterin 42 painatuksen ohjausta hydraulisesti käyttämällä tulolinjassa A virtauksenjakovent- tiiliä 44, joka on ohjaa 85 - 99 % virtauksesta hydrauliselle moottorille 16 ja loput 1 - 15 % painatussylinterille terän painattamiseksi alustaa vasten.

Jos alustassa tulee vastaan kova kohta, jossa terä ei uppoa normaalisti alustaan, paine paina- — tussylinterille tulevassa linjassa kasvaa, kunnes se ylittää O 25 säädetyn rajapaineen ja ylipaineventtiili 45 aukeaa.

Tällöin N paine painatussylinterin männän puolella pienenee keventäen N painatusta, jolloin moottorin pyörintänopeus ei pääse laskemaan = koviin kohtiin törmätessä.

Tulolinjaa B käytetään, kun terä N halutaan nostaa ylös porauksen jälkeen, jolloin painatus- 3 30 sylinteri vetää kelkan ja siihen liitetyn terän ylös porareiästä.

N Painatussylinterin liikesuuntaa ohjataan suuntaventtiilin 47 N avulla.

Kuvassa 4 näkyvät toisien kiinnitysvälineiden 28 adapterit 62 ja kuvissa 2, 7 ja 8 näkyvät välikelevyihin 60 muodostetut kolmannet kiinnitysvälineet ovat edullisesti osa sarjaa, johon kuuluu useita erilaisia toisien kiinnitysvälineiden 28 adaptereita ja välikelevyjä, jotka ovat edullisesti pulttikiinnitteisesti kiinnitettävissä pulttireikiin 52 ja 54 irrotettavasti. Koska eri työkonevalmistajilla on erilaisia standardeja etukuormaimen ensimmäisille kiinnitysvälineille ja vastaavasti valinnaisen työkalun kiinnitysvälineille, ovat välikelevyt ja toisien kiinnitysvälineiden 28 adapterit 28 vaihdettavissa eri stan- dardin mukaan valmistettuihin versioihin käyttökohteen mukaan. Edullisesti kiinnityksessä käytetään pulttikiinnitysvälineitä, joiden irrotus ja kiinnitys on helppoa ja nopeaa.

Kuvissa 12 — 15 on esitetty keksinnön mukaisen poralaitteen 12 toista sovellusmuotoa, joka on pääpiirteittäin ensimmäistä sovellusmuotoa vastaava. Kuvan 12 mukaisesti ensimmäisen sovellusmuodon välikelevyjensijaan toisessa sovellusmuodossa runkoon 14 on muodostettu pystytukien 56 molemmin puolin edullisesti avattavat kotelorakenteet 55, joihin kolmannet kiinnitysvälineet 30 kiinnittyvät. Kotelorakenteet 55 voivat toimia säilytyslaatikkoina esimerkiksi työkaluille tai räjäh- teille ja samalla kotelorakenteina jäykistävät poralaitteen 12 — runkoa 14. Lisäksi kotelorakenteiden 55 sivuihin on edullisesti O 25 nivelletty taitettavat tukijalat 61, jotka tehostavat pora- N laitteen 12 pysymistä paikoillaan porauksen aikana. Kotelora- N kenteiden 55 käytöstä johtuen ensimmäisessä sovellusmuodossa = välikelevyjen päähän muodostetut kolmannet kiinnitysvälineet 30 N on toisessa sovellusmuodossa muodostettu kuvan 12 mukaisesti 3 30 erillisiin aluslevyihin 31.

O

S Kuvien 12 ja 14 mukaisesti keksinnön mukaiseen poralaitteeseen 12 voi kuulua myös toisessa sovellusmuodossa mukana oleva syvyysmittari 49, joka on kelkkaan 40 yhdistetty varsi 51, joka kulkee tukilevyn 53 lävitse tukilevyn 53 toimiessa osoittimena varteen 51 edullisesti sovitetulle asteikolle. Toinen sovellusmuoto poikkeaa ensimmäisestä sovellusmuodosta myös terän 18 moottorin 16 ja vaihteiston 32 tuennan osalta. Kuvan 14 mukaisesti vaihteiston 32 ja terän 18 välille on muodostettu tukilaakeri 33, joka tukeutuu kelkkaan 40. Tukilaakerin 33 avulla moottorin 16 ja vaihteiston 32 muodostama voimansiirto voidaan tukea sekä moottorin 16 että tukilaakerin 33 avulla kahdesta kohtaan kuvassa 14 näkyvään kelkkaan 40, jolloin terään 18 kohdistuvat kuormitukset eivät välity suoraan moottorin 16 ja vaihteiston 32 laakereihin näitä rasittaen. Kuvan 15 mukaisesti toisessa sovellusmuodossa terä 18 on edullisesti korkeampi pilottiterän 86 pituussuunnassa eli toisin sanottuna terässä 18 on pidemmälti kierrettä, mikä mahdollistaa suuremman materiaalimäärän keräämisen terän 18 kuppimaiseen rakenteeseen 36. Tällöin poralaitteella voidaan porata syvempi porareikä ja samalla tyhjentää porareikä porausjätteestä ilman erillistä tyhjennysvaihetta. Toisen sovellusmuodon terän 18 pituus pilottiterän 86 kärjestä kiinnityslaippaan 88 voi olla 40 —- 60 cm, edullisesti 45 — 55 cm ja teräleikkeitä voi olla yhdellä puolella spiraalia 4 - 6 hitsattuna toisiinsa sivuiltaan — peräkkäin. S 25

N N Keksinnön mukaisella järjestelmällä, poralaitteella ja mene- N telmällä tehtävän reiän syvyys on 10 — 100 cm, edullisesti 30 - = 60 cm, mikä mahdollistaa erilaisien räjähteiden, kuten tela- N miinojen, hävityspanoksia tai muiden esimerkiksi sulutuksessa 3 30 käytettävien räjähteiden sijoittamisen sopivalle syvyydelle N porareikään. Terän halkaisija voi olla 30 - 80 cm, edullisesti N 40 — 60 cm. Poralaitteen leveys voi olla 100 — 200 cm, edullisesti 120 - 150 cm, korkeus 80 - 150 cm, edullisesti 100 — 120 cm ja syvyys 60 -— 120 cm, edullisesti 80 - 100 cm.

Keksinnön mukaisessa poralaitteessa käytettävä hydrauliikan painetaso on edullisesti välillä 100 - 400 bar, edullisesti 120 — 220 bar ja moottorin teho 20 - 50 kW. Edullisesti käytetään hyväksi sitä maksimipainetasoa, jonka työkoneen hydrauliik- kayksikkö pystyy tuottamaan ja on käytettävissä poralaitteen moottorille. Käyttävä moottori voi olla iskutilavuudeltaan esimerkiksi 250 cm'.

Kuvassa 17 on esitetty lohkokaavioina keksinnön mukaisen menetelmän vaiheita. Edullisesti menetelmä alkaa vaiheessa 200 poralaitteen kiinnittämisellä toisia kiinnitysvälineitä käyttäen työkoneen etukuormaimen ensimmäisiin kiinnitysväli- neisiin ja valinnaisen työkalun kiinnittämisellä poralaitteeseen poralaitteen kolmansien kiinnitysvälineiden avulla. Näin työkoneella voidaan siirtää yhtä aikaa poralaitetta ja valin- naisena työkaluna esimerkiksi kauhaa, johon voidaan sijoittaa maaperään porattavat esineet, edullisesti räjähteet. Vaiheessa 202 poralaite siirretään työkoneella siihen kohtaan, johon porareikä halutaan tehdä. Esimerkiksi telamiinoja asennettaessa sulutuksessa poralaite siirretään tien kohtaan, johon telamiina halutaan sijoittaa. Samalla telamiinat siirtyvät työkoneen mukana kauhassa.

O 25 Varsinainen porausvaihe alkaa vaiheessa 204 poralaitteen N laskusta maata vasten etukuormaimen avulla. Samalla poralaitetta N painatetaan etukuormaimen avulla maata vasten, jotta estetään = poralaitteen alustansuuntaiset liikkeet porauksen aikana. N Lisäksi tässä vaiheessa voidaan tarvittaessa käyttää ensimmäisen 3 30 sovellusmuodon mukaisia tukitolppia tai toisen sovellusmuodon N mukaisia tukijalkoja poralaitteen tukemiseksi maata vasten N tukevammin.

Kun poralaite on tuettu tukevasti alustaa vasten, voidaan käynnistää terän pyöritys vaiheessa 206 ja painattaa pyörivää terää painatussylinterin avulla alustaa vasten. Terä liikkuu painatussylinterin työntämänä kelkan avulla johteilla alustaa kohti terän samalla nostaessa ja kerätessä maaperää terän kuppimaiseen rakenteeseen. Kun riittävä porareiän syvyys on saavutettu, aloitetaan terän nosto pois porareiästä painatus- sylinterin avulla vaiheessa 208. Terän pyöritys voi olla katkaistu tässä vaiheessa, jotta irronnut maaperä pysyy terän kuppimaisessa rakenteessa. Näin porareikä tyhjentyy terän noston aikana. Vaiheessa 210 terän kuppimainen rakenne tyhjennetään porausjätteestä ja vaiheessa 212 telamiina voidaan sijoittaa porareikään ja peitellä se. Tämän jälkeen voidaan jälleen palata vaiheessa 202, jolloin siirrytään seuraavaan kohtaan uuden porareiän poraamista varten. Terän tyhjennys voidaan suorittaa työkoneen etukuormaajan avulla ravistamalla.

N O N

K <Q

MN N

I a a 0

O O O O N O N

Claims (15)

PATENTTIVAATIMUKSET

1. Järjestelmä (10) porareiän (100) tekemiseksi alustaan (102), edullisesti sora- tai kestopäällystetiehen, edullisimmin kestopäällystetiehen (104), johon järjestelmään (10) kuuluu - poralaite (12) 10 - 100 cm syvyisen porareiän (100) poraamiseksi alustaan (102), jossa poralaitteeseen (12) kuuluu runko (14), runkoon (14) kiinnitetyt moottori (16) ja moottorin (16) avulla pyöritettävä terä (18), ja - työkone (20) poralaitteen (12) kannattamiseksi ja käyttämiseksi, tunnettu siitä, että sanottu työkone (20) on etukuormaimella (22) varustettu työkone (20), jossa etukuor- maimeen (22) kuuluu ensimmäiset kiinnitysvälineet (24) valin- naisen työkalun (26) kiinnittämiseksi etukuormaimeen (22), ja poralaitteen (12) runkoon (14) kuuluu edelleen toiset kiinni- tysvälineet (28) poralaitteen (12) kiinnittämiseksi etukuor- maimen (22) ensimmäisiin kiinnitysvälineisiin (24) ja edelleen kolmannet kiinnitysvälineet (30) valinnaisen työkalun (26) kiinnittämiseksi poralaitteen (12) välityksellä etukuormaimeen (22).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään (10) kuuluu virtauksenjakoventtiili — (44) sovitettuna ohjaamaan 85 - 99 % virtauksesta terää O 25 pyörittävälle moottorille (16) ja 1 -— 15 % virtauksesta N painatussylinterille (42) moottorin (16) pyörimisnopeuden mukaan N terän (18) painatuksen säätämiseksi. x a J. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä, 3 30 tunnettu siitä, että järjestelmään (10) kuuluu sarja erilaisia N toisia kiinnitysvälineitä (28) ja kolmansia kiinnitysvälineitä N (30), jotka ovat vaihdettavissa sanottuun poralaitteeseen (12) sen sovittamiseksi eri valmistajien ensimmäisiin kiinnitysvä-

lineisiin (22) sopiviksi tai eri valmistajien työvälineisiin (26) sopiviksi.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sanottu työkone on traktori tai pyörä- kuormaaja.

5. Poralaite (1) porareiän (100) tekemiseksi alustaan (102), edullisesti sora- tai kestopäällystetiehen, edullisimmin kestopäällystetiehen (104), johon järjestelmään (10) kuuluu - runko (14), - moottori (16) kiinnitettynä runkoon (14), - terä (18), joka on sovitettu pyöritettäväksi moottorin (16) avulla 10 — 100 cm syvyisen porareiän (100) muodostamiseksi, tunnettu siitä, että runkoon (14) kuuluu edelleen toiset kiinnitysvälineet (28) poralaitteen (12) kiinnittämiseksi poralaitetta (12) kannattavaan työkoneeseen (10) etukuormaimeen (22) kuuluviin ensimmäisiin kiinnitysvälineisiin (24) ja edelleen kolmannet kiinnitysvälineet (30) valinnaisen työkalun (26) kiinnittämiseksi poralaitteen (12) välityksellä etukuor- maimeen (22).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen poralaite, tunnettu — siitä, että poralaitteeseen (12) kuuluu lisäksi vaihde (32) O 25 sanotun moottorin (16) käyntinopeuden alentamiseksi suhteessa N 1:5 — 1:15, edullisesti 1:8 — 1:12, jossa sanottu moottori (16) N on käyntinopeudeltaan 800 — 1200 rpm hydrauliikkamoottori. x a J.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen poralaite, 3 30 tunnettu siitä, että sanottuun poralaitteeseen (12) kuuluu N tyhjennysvälineet (34) porattavan porareiän (100) tyhjentä- N miseksi porauksen aikana.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen poralaite, tunnettu siitä, että sanotut tyhjennysvälineet (34) ovat poralaitteen (12) terään (18) kuuluva kuppirakenne (36) porattavan maa-aineksen keräämiseksi terän (18) päälle poistettavaksi terää (18) nostettaessa.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 5 - 8 mukainen poralaite, tunnettu siitä, että poralaitteen (12) runkoon (14) kuuluu käyttöasennossa pystysuuntaiset johteet (38) ja sanotuille johteille (38) sovitettu kelkka (40), johon sanottu moottori (16) ja terä (18) ovat sovitettu liikutettavasti pystysuunnassa, ja edelleen poralaitteeseen (12) kuuluu painatussylinteri (42) sovitettuna rungon (14) ja kelkan (40) välille kelkan (40) ja siihen kiinnitetyn terän (18) liikuttamiseksi pystysuunnassa ja kuormittamiseksi porattavaa alustaa (102) vasten.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 5 - 9 mukainen poralaite, tunnettu siitä, että poralaitteeseen (12) kuuluu virtauksen- jakoventtiili (44) sovitettuna ohjaamaan 85 - 99 % virtauksesta terää pyörittävälle moottorille (16) ja 1 -— 15 % virtauksesta painatussylinterille (42) moottorin (16) pyörimisnopeuden mukaan terän (18) painatuksen säätämiseksi. —

11. Menetelmä porareiän (100) tekemiseksi alustaan (102), O 25 edullisesti sora- tai kestopäällystetiehen, edullisimmin N kestopäällystetiehen (104), jossa menetelmässä 10 - 100 cm N syvyinen porareikä (100) muodostetaan poralaitetta (12) ja = työkonetta (20) käyttäen seuraavina vaiheina: N - kannatetaan poralaite (12) työkoneesta (20), 3 30 - porataan alustaan (102) porareikä (100) poralaitteen ä (12) avulla, tunnettu siitä, että menetelmässä poralaite (12) kannatetaan työkoneen (20) etukuormaimeen (22) ja edelleen valinnainen työkalu (26) kannatetaan poralaitteen (12) välityksellä etukuormaimeen (22) räjähteiden kuljettamiseksi.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painetaan poralaitetta (12) työkoneen (20) etu- kuormaimella (22) alustaa (102) vasten poralaitteen (12) alustan (102) suuntaisien liikkeiden estämiseksi.

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä nostetaan porauksen yhteydessä irtoava aines poralaitteen (12) avulla pois porareiästä (100).

14. Jonkin patenttivaatimuksen 11 - 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä ohjataan virtauksenjako- venttiilin (44) avulla 85 - 99 % virtauksesta terää (14) pyörittävälle moottorille (16) ja 1 -— 15 % virtauksesta painatussylinterille (42) moottorin (16) pyörimisnopeuden mukaan terän (18) painatuksen säätämiseksi.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 11 - 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään poralaitteen (10) pyörimisno- peutta, jossa terä (14) pyörii 30 — 100 kierrosta minuutissa.

=

O

N

K <Q

N

N

I jami a 0

O

O

O

O

N

O

N