FI67127C - Stoed foer en borrnacke i en kontinuerligt roterande slagborrmaskin - Google Patents

Description

1 67127

Tuenta jatkuvapyöritteisen iskuporakoneen poraniskaa varten Tämän keksinnön kohteena on tuenta jatkuvapyörittei-5 sen iskuporakoneen poraniskaa varten, johon tuentaan kuuluu kaksi porakoneen rungon kannattamaa, poraniskan aksiaali-suunnassa välimatkan päässä toisistaan sijaitsevaa tukiele-menttiä, jotka tukevat poraniskaa pyörivästi ja aksiaalisesta liikkuvasti, jolloin poraniska on varustettu hammastuk-10 sella, jolla poraniska kytkeytyy porakoneen pyörityslaittee-seen.

Jatkuvapyöritteisessä iskuporakoneessa poratankoa pyöritetään jatkuvasti porauksen aikana pyörityslaitteen avulla, samalla kun poratankoon kohdistetaan peräkkäisiä iskuja 15 porakoneen iskulaitteella. Poraniskan täytyy sentakia olla tuettu porakoneen runkoon sekä pyörivästi että aksiaalisesti liikkuvasti.

CA-patenttijulkaisussa 1 005 045 on esitetty poraniskan tuenta, jossa poraniskan iskumännän puoleinen pää on 20 tuettu runkoon laakeriholkin avulla, joka ympäröi poraniskaa ja muodostaa lieriömäisen laakeripinnan. Poraniskan pora-tangon puoleinen pää on laakeroitu runkoon etukannen avulla, joka samoin ympäröi poraniskaa ja muodostaa lieriömäisen laakeripinnan.

25 DE-patenttijulkaisussa 2 022 490 on esitetty poranis kan tuenta, jossa poraniska on tuettu runkoon vain poratangon puoleisesta päästään laakeriholkin avulla, joka muodostaa kaksi aksiaalisen välimatkan päässä toisistaan sijaitsevaa lieriömäistä laakeripintaa poraniskaa varten.

30 SE-patenttihakemuksessa 7605327 on esitetty poranis kan tuenta, jossa laakeriholkki, jolla poraniskan iskumännän puoleinen pää on tuettu runkoon, voi liikkua aksiaalisesti rungon suhteen, ja laakeriholkki, jolla poraniskan poratangon puoleinen pää on tuettu runkoon, on laakeroitu kuulalaake-35 rilla runkoon.

2 67127

Pyöritysmomentin siirto pyörityslaitteesta poranis-kaan on yleensä toteutettu poraniskaan muodostetulla ham-mastuksella, johon voima tuodaan pyörityslaitteesta urahol-killa ja runkoholkilla (esim. US-PS 3 082 741) tai runko-5 hoikilla (esim. US-PS 4 289 209), jossa on poraniskan ham-mastusta vastaava hammasuritus. Hammastukset eivät pyöri toistensa suhteen, vaan muodostavat ura-akseli-liitoksen poraniskan ja uraholkin tai runkoholkin välillä.

Tunnettuihin tuentaratkaisuihin liittyy useita epä- 10 kohtia.

Poraniskan iskumännän puoleinen laakeriholkki on altis leikkaantumaan kiinni poraniskaan, kun poraniska liikkuu siihen nähden vain aksiaalisesti. Jos poraniskan pyöritys lakkaa ja iskumäntä jatkaa iskemistä poraniskaan, kuume-15 nevat kosketuspinnat ja syntyy leikkaantumia. Tämän johdosta irtoaa kovia teräsosasia, jotka voivat päästä pyöritys-mekanismiin vaurioittaen sitä. Teräsosaset voivat myös joutua poraniskan ja iskumännän väliin, jolloin jompikumpi voi murtua.

20 Laakeriholkin leikkaantumistaipumusta on yritetty välttää suurentamalla poraniskan ja hoikin käyntivälystä tai tekemällä jompikumpi kartiomaiseksi. Näistä toimenpiteistä seuraa kuitenkin, että poraniskan keskitys heikkenee oleellisesti, jolloin poraniskan tuenta siirtyy poraniskan ura-25 akseli-liitoksen kohdalle aiheuttaen hammastusten vaurioitumisen, koska reunapaineet kasvavat suuriksi, kun poraniska heilahtaa säteen suunnassa.

Poraniskan säteettäisliike ei ole hyväksi sen ja po-ratankojen kestävyydelle, koska poraniskan kierre kuluu no-30 peasti ja poraniska voi katketa nopeammin. Lisäksi on haitallista, että iskumäntä iskee poraniskan vinoon päähän.

Poraniskan poratangon puoleinen laakeriholkki kantaa sitä suuremman rasituksen mitä väljemmin poraniskan isku-männän puoleinen pää on tuettu säteettäisessä suunnassa, 35 jolloin reunapaineet voivat ylittää laakerimateriaalin kes-torajän.

Il 3 67127

Poraniskan iskumännän puoleinen tukipinta on nykyisissä tuentaratkaisuissa suhteellisen pitkä ja pidentää siten porakonetta, mikä on haitaksi maanalaisessa porauksessa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada pora-5 niskan tuenta, joka välttää edellä mainitut epäkohdat ja joka mahdollistaa etenkin poraniskan iskumännän puoleisen pään paremman säteettäisen tukemisen. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella tyennalla, jolle on tunnusomaista se, että ainakin poraniskan toinen tukielementti käsittää 10 vähintään kolme poraniskan ympärillä eri puolilla sijaitsevaa, runkoon pyörivästi laakeroitua tukipyörää, jotka ovat vierintäkosketuksessa poraniskan kehäpinnan kanssa sen sä-teettäistä tukemista varten.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että poraniskan 15 tuenta toteutetaan vierintäperiaatteella, niin että poraniskan ja tukipyörien välillä esiintyy jatkuvasti vaihtuva, vähintään 3-viivakosketus. Keksinnön mukaista tuentaa voidaan soveltaa joko poraniskan molempiin tukielementteihin tai vain toiseen tukielementtiin, etenkin poraniskan iskumännän 20 puoleiseen tukielementtiin. Tämän ansiosta poraniskan säteet-täinen tuenta paranee huomattavasti, jolloin poraniska pysyy keskitetyssä liikeasennossa, poraniskan ja iskumännän välinen yhteisvaikutus on hyvä ja iskun hyötysuhde paranee.

Poraniskan aksiaalinen liike laakeroituu voideltuihin, 25 jäähtyneisiin pintoihin, koska tuenta tapahtuu vierintäkos-ketuksena. Tämän ansiosta paikallinen ylikuumeneminen estyy ja leikkaantumisvaara häviää.

FI-patenttihakemuksesta 810/62 ja NO-patenttijulkaisusta on aikaisemmin sinänsä tunnettua käyttää porakoneessa pyöri-30 tysmekanismia, jossa joukko erillisiä runkoon laakeroituja hammaspyöriä on hammasotteessa poraholkin hammaskehän kanssa. Kummassakin tapauksessa on poraholkki laakeroitu erikseen runkoon omilla laakereillaan, jotka tukevat poraholkkia sä-teettäisessä suunnassa. Näissä tunnetuissa ratkaisuissa ham-35 maspyörät eivät millään tavalla tue poraholkin hammaskehää ja sitä kautta koko poraholkkia säteen suunnassa eivätkä hammaspyörät joudu alttiiksi säteettäisvoimille.Esillä olevassa 4 671 27 keksinnössä sen sijaan poraniskan oma laakerointi runkoon on korvattu hammaspyörien antamalla säteen suuntaisella tuennalla.

Hakijan aikaisemmassa patenttihakemuksessa 823 315 on ehdotettu korvata pyöritysmomentin siirtämiseksi pyöritys-5 laitteesta poraniskaan käytetyt tunnetut ura- ja runkoholkit poraniskan suorapyörityksellä, jolloin poraniskan hammastus on kytketty välittömästi otteeseen hammaspyörän kanssa, joka on suoraan tai välillisesti kytketty pyörityslaitteeseen. Tällöin on mahdollista käyttää tätä pyörityshammaspyörää hy-10 väksi keksinnön mukaisen tuennan yhtenä tukipyöränä ja lisätä kaksi muuta hammaspyörää poraniskan eri puolille, niin että mitään muuta tukielementtiä ei tarvita poraniskan isku-männän puoleista päätä varten. Tämä on edullinen ratkaisu poraniskan tällaista suorapyöritystä käytettäessä, koska jo-15 ka tapauksessa tarvitaan yksi hammaspyörä ja hammaspyörien lisääminen kolmeen kappaleeseen on toteutettavissa pienin kustannuksin.

Keksinnön mukainen tuenta soveltuu erikoisesti suuria porakoneita ja maaporauskoneita varten, joissa pyöritysmo-20 mentin tarve on moninkertainen normaaliporaukseen verrattuna. Tällaisissa porakoneissa voidaan pyöritysmomentti tuoda poraniskaan kahden vastakkaisilla puolilla sijaitsevan pyö-rityslaitteen avulla. Edellä mainittua suorapyöritystä käytettäessä on yksinkertaista lisätä kaksi hammaspyörää 90° 25 kulmaan, jolloin poraniska saadaan tuetuksi neljältä suunnalta. Vaihtoehtoisesti voidaan pyörityslaitteet sijoittaa 120° kulmaan toisiinsa nähden ja lisätä yksi hammaspyörä 120° kulmaan toisiin hammaspyöriin nähden, jolloin poraniska saadaan tuetuksi kolmelta suunnalta.

30 Poraniskan poratangon puoleinen pää voidaan tukea sa malla tavalla kuin iskumännän puoleinen pää.

Keksinnön mukaisen tuennan ansiosta poraniska lyhenee, kun poraniskan suorapyöritysmekanismia voidaan käyttää hyväksi poraniskan tuennassa. Tämä lyhentää porakonetta, mil-35 lä on merkitystä maanalaisessa porauksessa.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 5 67127 kuvio 1 esittää aksiaalileikkauksena tavanomaisella runkoholkkipyörityksellä varustettua iskuporakonetta, jossa poraniskan toinen pää on tuettu keksinnön mukaisella tuen-nalla, 5 kuvio 2 esittää kaavamaisesti leikkausta pitkin ku viossa 1 olevaa viivaa II-II, kuvio 3 esittää aksiaalileikkauksena suorapyörityk-sellä varustettua iskuporakonetta, jossa poraniskan molemmat päät on tuettu keksinnön mukaisesti, 10 kuvio 4 esittää kaavamaisesti leikkausta pitkin ku viossa 3 olevaa viivaa IV-IV, ja kuvio 5 esittää kaavamaisesti leikkausta pitkin kuviossa 3 olevaa viivaa V-V.

Piirustuksen kuviossa 1 esitettyyn porakoneeseen kuu-15 luu pääosina runko 1, poraniska 2, tukielementit 3, 4, run-koholkki 5, pyörityslaite 6 ja iskumäntä 7.

Poraniska 2 on laakeroitu runkoon pyörivästi ja aksi-aalisesti liikkuvasti tukielementeillä 3, 4, joista pora-niskan poratangon puoleista päätä tukeva tukielementti 3 on 20 lieriömäisen laakeriholkin 8 muodostama ja poraniskan isku-männän puoleista päätä tukeva tukielementti 4 edustaa keksinnön mukaista tuentaa.

Poraniskan keskiosaan on muodostettu hammastus 9, joka on otteessa runkoon laakeroidun, poraniskaa ympäröivän runko-25 hoikin 5 sisäpuolisen hammastuksen 10 kanssa. Runkoholkin ulkopinnassa on hammaskehä 11, joka on otteessa runkoon laakeroidun, pyörityslaitteeseen kytketyn hammaspyörän 12 kanssa. Poraniskan tällainen pyöritystäpä on sinänsä tunnettu.

Keksinnön mukaiseen tukielementtiin 4 kuuluu kolme si-30 leäpintaista tukipyörää 13, 14, 15, jotka on laakeroitu akseleillaan 16, 17, 18 pyörivästi runkoon 120° kulmaan toisiinsa nähden, kuten kuviosta 2 ilmenee. Tukipyörät koskettavat poraniskan pääteosan lieriömäistä kehäpintaa 2b.

Huomataan, että tukipyörät aikaansaavat poraniskalle 35 tarkan 3-viiva-tuennan säteettäisessä suunnassa ja että pyörivän poraniskan ja tukipyörien välinen tuenta tapahtuu vierintäliikkeenä .

67127

Kuviossa 3 esitetyssä porakoneessa on poraniskan po-ratangon puoleinen pää tuettu keksinnön mukaisella tukiele-mentillä 23, joka kuviossa 1 esitetyn tukielementin 4 tapai-sesti käsittää kolme runkoon laakeroitua tukipyörää 33, 34, 5 35. Tukipyörät sijaitsevat 120° kulmassa toisiinsa nähden ja niiden sileät kehäpinnat koskettavat poraniskan pääteosan lieriömäistä kehäpintaa 2a. Tukipyörien akselit on merkitty viitenumeroilla 36, 37, 38.

Poraniskan toisessa tukielementissä 24 käytetään hyväk-10 si poraniskan pyöritysmekanismia. Poraniskan pyöritys tapahtuu ns. suorapyörityksellä, joka on esitetty hakijan patenttihakemuksessa 823 315. Siihen kuuluu poraniskaan muodostettu hammaskehä 29, joka on vierintäotteessa runkoon laakeroidun, pyörityslaitteeseen 26 kytketyn hammaspyörän 43 kanssa. 15 Tämä hammaspyörä 43 muodostaa tukielementin 24 yhden tuki-pyörän. Runkoon on lisäksi laakeroitu kaksi muuta hammaspyörää 44 ja 45 120° kulmaan toisiinsa ja hammaspyörään 43 nähden, kuten kuviosta 5 ilmenee. Hammaspyörät 44 ja 45 ovat myös vierintäotteessa poraniskan hammaskehän 29 kanssa.

20 Hammaspyörät 43-45 on tällöin asennettu koskettamaan hammas-kehää 29 siten, että ne aikaansaavat poraniskan tarkan tu-ennan säteettäisessä suunnassa.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdil-25 taan voi keksinnön mukainen tuenta vaihdella huomattavastikin patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (6)

7 67127

1. Tuenta jatkuvapyöritteisen iskuporakoneen pora-niskaa varten, johon tuentaan kuuluu kaksi porakoneen 5 rungon (1) kannattamaa, poraniskan (2) aksiaalisuunnassa välimatkan päässä toisistaan sijaitsevaa tukielementtiä (3, 4; 23, 24), jotka tukevat poraniskaa pyörivästä ja ak-siaalisesti liikkuvasti, jolloin poraniska on varustettu hammastuksella (9; 29), jolla poraniska kytkeytyy porako-10 neen pyörityslaitteeseen (6; 26), tunnettu siitä, että ainakin poraniskan (2) toinen tukielementti (3, 4; 23, 24) käsittää vähintään kolme poraniskan ympärillä eri puolilla sijaitsevaa, runkoon (1) pyörivästä laakeroitua tukipyörää (13, 14, 15; 33, 34, 35; 43, 44, 45), jotka ovat 15 vierintäkosketuksessa poraniskan kehäpinnan (2a; 2b) kanssa sen säteettäistä tukemista varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuenta, tunnettu siitä, että tukipyörät (13, 14, 15; 33, 34, 35) ovat sileäpintaisia ja koskettavat poraniskan (2) lieriö- 20 mäistä kehäpintaa (2b; 2a).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tuenta, tunnettu siitä, että tukipyörät (43, 44, 45) ovat hammastettuja ja koskettavat poraniskan (2) hammastusta (29).

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen tuenta, 25 tunnettu siitä, että tukipyörät (13, 14, 15; 33, 34, 35; 43, 44, 45) sijaitsevat symmetrisesti poraniskan (2) ympärillä.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tuenta, tunnettu siitä, että ainakin yksi hammastettu tukipyörä 30 (43) on pyöritysotteessa porakoneen (2) pyörityslaitteen (26) kanssa.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tuenta, tunnet tu siitä, että pyörät (13, 14, 15; 33, 34, 35; 43, 44, 45) ovat lieriömäisiä ja että ne on laa-35 keroitu runkoon (1) akseleillaan (16, 17, 18; 36, 37, 38) yhdensuuntaisesti poraniskan (2) kanssa.