FI56575C - Anordning foer byte av borrkronor pao en borrstaong - Google Patents

Description

1..^—n m .... KU ULUTUSJULKAISU rrrnr ^ ( 1) UTLÄGGN I NGSSKRIFT ^6575 C Patentti syOnretty II CC 1930 (^5) Patent nieddelnt ^ ^ (51) Kv.ik.*/int.ci.* E 21 C 19/04 / SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansalcning 1219/7*+ (22) Hakemltpilvl — An«äknlngid»g 2 3 · OU. 7*+ (23) Alkupllvf — Glltlghetsdag 23.0*+. 7^+ (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offentllg 2*+. 10.75

Patentti- ja rekisterihallitus (44) Nihtlvlkslpanon |a kuuLJulkalsun pvm. —

Patent- och reglsterstyrelsen ' Antekan utlagd och uti.tkriften publicerad 3i.lO.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet (71) Oy Tampella Ab, Konepaja, 33100 Tampere 10, Suomi-Finland(Fl) (72) Rolf Ström, Tampere, Veikko Heikkilä, Tampere, Leo Häkkinen,

Tampere, Suomi-Finland(Fl) (7*+) Leitzinger Oy (5U) Laitteisto porakruunujen vaihtamiseksi porakankeen - Anordning för byte av borrkronor pä en borrstäng

Lyhytreikäporauksessa, joka suoritetaan yksi- tai useampipuomisella porausjumbolla, on nykyisellään hankaluutena se, että poraaja joutuu vänän väliä poistumaan ohjauskeskuksen äärestä vaihtamaan tylsyneitä porakankia. Nykyään, kun enimmäkseen, muutamia poikkeuksia lukuunottamatta, porataan kiintokangilla, joudutaan kanki vaihtamaan keskimäärin neljän reiän poraamisen jälkeen. Koko katkon poraamiseksi esim. kolmipuomisella jumbolla on kanki vaihdettava 15-20 kertaa noin kahden tunnin aikana eli noin kuuden minuutin välein. Tällä käsivaihdolla on useita haittapuolia. Toisaalta se hidastaa porausta siksi, että muut koneet saattavat seisoa toimettomina poraajan ollessa kankea vaihtamassa, toisaalta haittana ovat työpaikkahygieniset seikat; on erittäin vaarallista työskennellä pyörivien kankien lähellä, varsinkin kun lattia on liukas ja epätasainen ja näkyvyys huono. Kankien painavuus tekee tämän käsivaihtotyön rasittavaksi. Lisäksi poraajan haittana on öljysumu ja melu. Mikäli poraaja voisi olla eristetyssä hytissä, poistuisivat viimeksi mainitut haitat. Ehtona olisi kuitenkin se, että poraajan ei tarvitse poistua suojastaan kangen tylsyttyä, vaan vaihto tapahtuisi kauko-ohjatusti.

Tämä tehtäväasettelu lähtökohtana on keksinnön kohteena laitteisto porakruunujen vaihtamiseksi porakankeen, erityisesti lyhytreikäporaus-laitteiden yhteydessä, johon laitteistoon kuuluu porakruunujen säily- 56575 tyselin, jonka avulla porakruunu voidaan siirtää porausakselille po-ratankoon tapahtuvaa kiinnitystä ja irroitusta varten, ja paineväli-aineella toimiva porakruunujen lukituslaite, joka lukitsee porakruu-nun säilytyselintä vasten puristamalla, jolloin porakruunun irroitta-minen ja kiinnittäminen suoritetaan porakoneen pyöritysmoottorin avulla. Tällainen laitteisto on ennestään tunnettu SE-kuulutusjulkaisusta 366368. Julkaisussa on ehdotettu kaksi erilaista kruununvaihtotapaa, mutta kummassakaan tapauksessa ei ilmene, että kruunun irroitus tai sen kiinnitys olisi automatisoitu. Lisäksi tämän tunnetun laitteiston rakenteeseen liittyvät seuraavat epäkohdat: Huono porakruunun lukitus, paljon liikkuvia ja kuluvia osia, suuri tilantarve sekä toiminnan epävarmuus epäpuhtauksien vaikutuksen takia.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu laitteisto pora-kruunujen vaihtamiseksi porakankeen siten, että kruunujen irroitus ja kiinnitys on täysin automatisoitu ja että mainituilta epäkohdilta vältytään.

Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi ja erityisesti automaattisen toiminnan aikaansaamiseksi on keksinnön mukainen laitteisto tunnettu oheisessa patenttivaatimuksessa 1 esitetyistä tunnusmerkeistä. Laitteiston edulliset rakenneratkaisut ilmenevät vaatimuksista 2-9.

Keksinnön mukaista laitteistoa käytettäessä poraustyö on suoritettava kangiila, joihin voidaan liittää irtokruunu. Kruunujen säilytys- ja siirtoelimenä on sopivimmin pyörivä revolverimainen rumpu, jossa näitä kruunuja voi olla haluttu määrä porauskohteen mukaan. Tätä rumpua pyöräyttämällä siirretään kruunu porausakselille. Tämä rumpu on saatava pysähtymään täsmälleen oikealla hetkellä kangen kiinnittämisen onnistumiseksi. Silmämääräisesti ja käsiohjatusti se on liian hankalaa ja epävarmaa kaivosolosuhteissa. Sen vuoksi tämän keksinnön mukaisessa laitteistossa porakruunun säilytyselin on järjestetty pysähtymään ja lukittumaan automaattisesti ilman eri käskyä.

Seuraavassa keksinnön mukaista laitteistoa selostetaan yksityiskohtaisemmin erään suoritusesimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää laitteistoa kuviosta 2a ja 2b pitkin viivaa I-l otettuna leikkauksena ja

Kuviot 2a ja 2b esittävät laitteistoa kuviosta 1 pitkin viivoja Ila-IIa ja Ilb-IIb otettuina leikkauksina.

Kuvio 3 esittää iaitteiston ohjauskaaviota.

Porakruunut ovat akselille 1 laakeroidun pyöritettävän revolverimai- 3 S6675 sen rummun 2 lokeroissa. Tätänxnpua 2 voidaan pyöräyttää paineväliai-nemoottorilla 3 esim. hammaspyörävälityksen 4 avulla. Rumpu 2 voidaan lukita haluttuun asentoon lukitustapilla 5, joka painuu esim. hammasvälityksessä 4 oleviin reikiin 5b tai hammasloviin 5a. Tämä lukitustappi 5 saadaan pois reiästään tai lovestaan painamalla paine-ohjatusti toisella tapilla 6, joka on pienempi halkaisijaltaan kuin tappi 5. Kun tappi 5 painetaan ulos reiästään tai lovestaan tapilla 6 moottorin 3 koko ajan yrittäessä pyöriä, liikahtaa hammaspyörä tappien 5 ja 6 säde-eron verran. Kun tappi 6 palautetaan takaisin pois reiästä tai lovesta, painautuu tappi 5 hammaspyörän 4 otsapintaa 4a vasten esim. paineen ja/tai jousen 12 painamana ja painuu seuraavaan kohdalle tulevaan reikään tai loveen 5a, jolloin rumpu 2 on pyörähtänyt halutun määrän. Kiinnitys- tai irroitusvuorossa oleva kruunu 7 voidaan lukita kiinnityksen tai irroituksen ajaksi liikkumattomaksi puristamalla sitä rummun 2 lokeroa 2a vasten sylinterissä 8 olevalla männällä 9, jonka liikkeet saadaan aikaan paineella ja/tai jousella 11. Kruunun-vaihtolaite sijoitetaan sopivimmin puomin syöttölaitteen 10 etupäähän.

Kruunujen säilytyselimen 2 pyöritys, sen paikalleen pysäyttäminen ja lukitus sekä kruunun kiinnipitoelimen 8, 9, 11 suorittama kruunun 7 lukitus muodostavat kolme oleellista päätoimintaa tämän keksinnön kohteena olevassa laitteessa. Jotta laitteen käyttäminen ei tekisi muuta rakennetta hankalaksi, on tärkeätä, että näiden päätoimintojen aikaansaamiseksi ei laitteelle tarvitse paineväliainetta johtaa enempää kuin yhtä letkua pitkin eikä myös poisjohtaminen vaadi kuin yhden letkun. Tällöin tämän keksinnön kohteena olevassa laitteessa em. kolmen toiminnon kytkeminen voidaan suorittaa joko kytkemällä kaikki rinnan, kaikki sarjaan tai kaksi sarjaan ja kolmas jomman kumman kanssa rinnan. Näistä yksi vaihtoehto kruunun vaihtolaitteen ohjaamiseksi käy selville kuviosta 3.

Porattaessa on venttiili 15 keskiasennossa eli painepuoli on suljettu. Venttiili 15 on paineohjattu jousikeskitteinen suuntaventtiili, jonka ohjauspaineimpulssit tulevat seuraavasti: asentoon A käsivent-tiililtä 16, jolla myös aikaansaadaan syöttökelkan liike ja porakoneen pyöritys molempiin suuntiin, asentoon B silloin, kun syöttökelk-ka painaa syöttölaitteen takalevyssä olevaa rajaventtiiliä 30. Porattaessa on venttiili 14 asennossa C, johon sen on painanut jousipalau-tus. Sylinterissä 8 olevan männän 9 on jousi 11 palauttanut irti pora-kruunusta 7. Jousi 12 pitää tapin 5 hammaspyörän 4 reiässä. Haluttaes- 56575 sa vaihtaa kruunua käytetyn kruunun tylsyessä käytetään venttiilin 16 asentoa E, jolloin venttiili 15 menee asentoon A ja mäntä 9 lukitsee kruunun 7 rumpua 2 vasten paineen päästessä sylinteriin 8 letkua 17 pitkin.

Venttiilin 16 asento E aiheuttaa myös sen, että porakoneen aukisuun-tainen pyöritys ja syöttökelkan taaksepäinen liike alkavat ja jatkuvat kruunun irrottua, kunnes syöttökelkka alkaa painaa rajaventtiiliä 30. Tällöin rajaventtiili 30 päästää paineen lävitseen letkua 18 pitkin venttiilille 15, joka menee välittömästi keskiasentoon ja jonka asento muuttuu B:ksi, kunhan venttiilin 16 käsiohjaus irrotetaan. Venttiilin 15 asento B vaikuttaa seuraavasti: mäntä 9 irtoaa kruunusta 7, paine pääsee moottoriin 3 letkua 19 pitkin, samoin paine pääsee letkua 20 pitkin tapin 6 taakse ja painaa sitä ja sen välityksellä työntää tapin 5 pois reiästä. Tappien 5 ja 6 halkaisijaerosta johtuen hammaspyörä *4 liikahtaa pienen matkan ja jää tapin 6 varaan. Kun tappi 6 on painunut tarpeellisen matkan, paljastaa siihen liittyvän männän loppu-reuna sylinterin 21 seinämässä olevan aukon, josta paine pääsee letkua 22 pitkin venttiilin 23 kautta venttiilille 14 ja vaihtaa sen asentoon D, jolloin paine pääsee letkua 24 pitkin sylinteritilaan 25 ja painaa tapin 6 pois reiästä vapauttaen hammaspyörän 4 pyörimään. Samoin paine pääsee letkua 26 pitkin sylinteritilaan 27, jossa paine painaa tappia 5 hammaspyörää 4 vasten, joka pyörii ja jonka seuraavaan reikään tappi 5 painuu reiän pyörähtäessä kohdalle. Tällöin on rumpu 2 pyörähtänyt niin, että seuraava kruunu on tullut oikealle kohdalleen eli taakse-vedetyn porakangen kohdalle. Tähän vaiheeseen toiminta pysähtyy nyt, ellei lisäkäskyjä anneta. Lisäkäskyjä voidaan antaa esim. lähellä vaihtolaitetta olevalla käsiohjatulla venttiilillä 23, joka on jousi-palautteinen ja on normaalisti asennossa G. Kun halutaan täyttää tai tyhjentää rumpu 2 kruunuista, tapahtuu rummun 2 pyöräytys kätevimmin painamalla venttiili 23 hetkeksi asentoon H, jolloin paine pääsee pois venttiilin 14 ohjausliitännästä letkua 29 pitkin ja venttiilin 14 asento muuttuu asennosta D asentoon C ja rummun 2 pyöritysmekanismi toimii yhden reiän verran edellä kuvatulla tavalla. Joka tapauksessa, kun rumpu 2 on saatu haluttuun asentoon ja kanki halutaan kiinnittää kruunuun 7, tapahtuu se seuraavasti: käsiventtiili 16 siirretään asentoon F, jolloin syöttökelkka alkaa liikkua eteenpäin ja porakoneen pyöritys-suunta on kiinnipäinen. Kun syöttökelkka irtoaa rajaventtiilistä 30, vaihtuu venttiilin 15 asento asennosta B asentoon A, jolloin sylinterissä 8 oleva mäntä 9 alkaa puristaa kruunua 7 rumpua 2 vasten ja 5 56575 venttiili 14 vaihtaa asentonsa D asentoon C letkua 28 pitkin poistuvan paineen vuoksi. Kun kanki on ajettu kiinni kruunuun 7, voidaan venttiili 16 päästää keskiasentoon, jolloin venttiili 15 asettuu jou-sikeskityksen johdosta keskiasentoon ja paine pääsee pois männän 9 sylinteristä 8, jolloin jousi 11 irrottaa männän 9 kruunusta 7. Tämän jälkeen poraus voi alkaa normaalisti.

Kuten edellisestä voidaan todeta, on rummun 2 pyöriminen estetty kangen ollessa kiinni kruunussa siten, että rumpu 2 voi pyöriä ainoastaan silloin, kun syöttökelkka painaa rajaventtiiliä 30 ja tällöin kanki ei voi ulottua kruunuun asti.

Edellä kuvatussa laitteessa on etuna tunnettuihin ratkaisuihin mm. se, että siinä osien lukumäärä on melko pieni ja kruunujen säilytyseli-men rakenne on erittäin tukeva ja vähemmän kuluva kuin esim. vaihdettavaa kasettia sovellettaessa. Tämän keksinnön kohteena olevassa laitteessa on kruunujen säilytyselimen täyttämisen ja tyhjentämisen helpottamiseksi rummun pyöräytys suoritettavissa puomiin tai syöttölaitteeseen sijoitetulla suora- tai esiohjatulla venttiilillä 23, jolla ohjataan pyöritysmekanismia normaalista porauskruununvaihdosta poiketen. Tähän tarkoitukseen soveltuu esim. kaksiasentoinen painonappi-ohjattu jousipalautteinen suuntaventtiili 23, jonka painaminen aiheuttaa kruunujen säilytyselimen 2 pyörähtämisen yhden lokeron verran.

Jousen 13 tarkoituksena on lukita kruunujen säilytyselimenä toimiva rumpu 2 liikkumattomaksi porauksen ja siirtojen ajaksi, jotta liike ja kuluminen pyörityselinten välillä eliminoituisi. Sama tarkoitus toteutuisi käyttämällä painetta jousen asemesta.

Claims (9)

1. Laitteisto porakruunujen (7) vaihtamiseksi porakankeen (35), erityisesti iynytreikäporauslaitteiden yhteydessä, johon laitteistoon kuuluu porakruunujen säilytyselin (2), jonka avulla porakruunu voidaan siirtää porausakselille poratankoon tapahtuvaa kiinnitystä ja irroitusta varten, ja paineväliaineeila toimiva porakruunujen luki-tuslaite (8, 9, il), joka lukitsee porakruunun (7) säilytyseiintä (2) vasten puristamalla, jolloin porakruunun irroittaminen ja kiinnittäminen suoritetaan porakoneen pyöritysmoottorin avulla, tunnet-t u siitä, että porakruunun vaihtoa ohjaavalla venttiilillä (16) on • ohjattavissa paineväliaine toisaalta porakruunun lukituslaitteeseen (8, 9, 11) ja toisaalta porakoneen pyöritysmoottorille sekä porakoneen syöttömoottorille porakoneen aukisuuntaisen pyörityksen ja syöttökelkan liikkeen taaksepäin aikaansaamiseksi, että toisena pora-kruunun vaihtoa ohjaavana venttiilinä oleva rajaventtiili (30) saa aikaan - syöttökelkan liikuttua halutun määrän taaksepäin ja vastatessa siihen - porakruunun lukituslaitteen (8, 9, 11) vapautumisen, porakruunujen säilytyseiintä (2) liikuttavan käyttölaitteen (3) aktivoitumisen sekä säiiytyselimen (2) liikettä estävien elimien (4, 5) siirtymisen pois iukitusasennosta, jolloin mainittu käyttölaite (3) liikuttaa säilytyseiintä (2), kunnes mainitut säiiytyselimen liikettä estävät elimet (4, 5) tarttuvat uudelleen säilytyselimeen (2) ja lukitsevat sen sellaiseen määrättyyn asemaan, jossa uusi porakruunu (7) sijaitsee porausakselilla, että porakruunun vaihtoa ohjaavalla venttiilillä (16) on paineväliaine johdettavissa porakoneen pyöritys-moottorille sen kiinnisuuntaisen pyörityksen aikaansaamiseksi ja porakoneen syöttömoottorille syöttökelkan liikkeen eteenpäin aikaansaamiseksi, jolloin mainittu rajaventtiili (30) vaihtaa asentoaan ja saa aikaan paineväliaineen syötön porakruunun lukituslaitteeseen (8, 9, 11), joka lukitsee uuden, porausakselille siirtyneen porakruunun (7) säilytyselimeen (2) ja että ohjausventtiilin (16) avulla, esim. irroittamalla ote venttiilin ohjauselimestä, voidaan lopuksi päästää paine porakruunun lukituslaitteista (8, 9, 11) lukituksen vapauttamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu ohjauselimestä (23) porakruunujen säiiytyselimen (2) pyörittämiseksi haluttu määrä syöttökelkan ollessa jatkuvasti taka-asennossaan ja vastatessa rajaventtiiliin (30). 7 S6S7S

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ohjauselimenä (23) on porakoneen puomiin tai syöttölaitteeseen sijoitettu suora- tai esiohjattu venttiili.

4. Jonkin eaellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunne ttu siitä, että porakruunujen säilytyselimen (2) lukitsee paikalleen lukitustappi (5), joka jousen tai paineen avulla painetaan porakruunujen säilytyselimessä ja/tai sen pyörityseli-messä (4) olevaan reikään (5b) tai loveen (5a).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lukitustappiin (5) vaikutetaan toisella, sen kanssa samalla suoralla olevalla tapilla (6), jonka halkaisija on pienempi kuin lu-kitustapin (5) halkaisija, jolloin säilytyselimen (2) pyörähdystä varten lukitustappi (5) on työnnettävissä pois lukitusreiästään tai -lovestaan ohuemmalla tapilla (6), joka sen jälkeen palatessaan alkuperäiseen asemaansa sallii säilytyselimen pyörähdyksen, kunnes lukitustappi (5) paineen ja/tai jousen (12) työntämänä palaa seuraavaan lukitusreikään tai -loveen.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että porakruunun (7) lukitus kangen irroi-tusta ja/tai kiinnitystä varten suoritetaan jousipalautteisella (li) mäntäsylinterilaitteella (8, 9), joka puristaa kruunun (7) kruunujen säilytyselintä (2) vasten.

6 56575

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunne ttu siitä, että kruunujen säilytyselimenä (2) toimii pyörivä revolverirumpu tai vastaava, joka siirtää porakruunun poraus-akselille ja jonka läpi porakanki kulkee porattaessa.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kruunujen säilytyselimen (2) ja sen pyörityselimen (4) välyksistä johtuva liike poistetaan lukitsemalla kruunujen säilytyselin (2) aksiaalisesti joko jousella (13) tai paineella puristamalla.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kruunujen säilytyselimen (2) pyöritys-toiminto, kruunujen säilytyselimen paikalleenpysäyttämis- ja lukit-semistoiminto sekä kruunun puristaminen paikalleen on kytketty nämä 8 56575 toiminnot aikaansaavan paineväliaineen syöttöön nähden kaikki rinnan tai kaikki sarjaan tai kaksi sarjaan ja kolmas jomman kumman kanssa rinnan.