FI81885C - GRIPSAXANORDNING FOER GRIPNING OCH ROTERING. SIIRRETTY ALKUPAEIVAE-FOERSKJUTET DATUM PL 14 ç 19.10.87. - Google Patents

Description

1 81885

Tarttumia- ja pyörityekouralaite

Keksintö kohdistuu tarttumis— ja pyörityskouralaitteeseen po-ratankojen, porakruunujen ja muiden vastaavien ainakin osittain tankomaieten kappaleiden käsittelemiseksi, kouralaitteen käsittäessä liikuteltavaan siirtovälineeseen kiinnitetyn rungon, jossa on aksiaalinen reikä ja säteittäinen aukko käsiteltävän kappaleen viemiseksi rungon ulkopuolelta rungon sisäpuolelle, rungossa tartuntaelimet, jotka ottavat kiinni rungon sisäpuolelle tulevaan kappaleeseen sekä osat tartun-taelimien pyörittämiseksi valinnaisesti jompaan kumpaan suuntaan. Keksintö kohdistuu myös tarttumia- ja pyörityskoura-laitteen käyttöön poratankojen, kalliopulttien, porakruunujen ja muiden vastaavien ainakin osittain tankomaieten kappaleiden käsi 11elemi seksi.

On ennestään tunnettua käsitellä poratankoja, kalliopultteja ja porakruunuja mekaanisilla laitteilla. Tavanomaisessa rakenteessa poratangot tai vastaavat on sijoitettu joko pyörö-makasiiniin tai ketjumakasiiniin, josta makasiinin ulkopuolella oleva tangonnoutolaite pihtien avulla voi siirtää yhden tangon kerrallaan tangon pitimeen tai muuhun käyttökohteeseen ja vastaavalla tavalla noutaa tangon pois. Tämän jälkeen paikalleen viety, esim. poratanko, liitetään aikaisemman pora-tangon jatkeeksi kierreliitoksella, joka edellyttää poratan-gon pyöritystä paikallaan. Tämä pyöritys voi tapahtua esim. käyttämällä porauskoneen pyöritysmoottoria, aivan erillisiä tangon pitimeen liittyviä pyörityslaitteita tai tangonnouto-laitteeseen liitettyjä pyörityslaitteita. Tällaisia rakenteita on esitetty esim. amerikkalaisissa patenttijulkaisuissa 3 506 075 ja 2 972 388, suomalaisessa patenttihakemuksessa 843 734 sekä suomalaisessa patentissa 65 471. Viimeksi mainitussa suomalaisessa patenttijulkaisussa kiertolaite sisältää tankoa vasten tulevia rullia, joista, osaa käytetään hydrauli-moottoreilla tangon pyörittämiseksi. Patenttijulkaisu 65 471 2 81885 sisältää myöskin tangon käeittelyvälineistä erillisen laitteen porakruunujen siirtämiseksi ja kiinnipitämiseksi. Tämä kruu-nunvaihtaja muodostuu korimaisesta osasta, jolla tartutaan porakruunuun, ja joka on kiinnitetty kääntövarteen, jolla porakruunu viedään tangon kohdalle. Porakruunun kiinnitys tapahtuu tankoa eikä porakruunua pyörittämällä.

On myös olemassa laitteita, joissa on yhdistetty tartuntaelin ja tangon pyörityskoneisto. Saksalaisessa julkaisussa DE-3 521 923 on kuvattu laite putki 1iitosten tekemiseksi ja irrottamiseksi, jossa on rungon sisällä kaksi tartuntaleukaa, jotka voidaan puristaa putkea tai tankoa vastaan. Aukko, johon putki sen puristamista ja pyörittämistä varten on tuotu, suljetaan erillisellä sulkukappaleella. Sulkukappaleessa ei ole mitään koneistoa, vaan putkea pyöritetään pyörittämällä sitä kappaletta, jossa tartunta1euat ovat kiinni. Mainitut kaksi tartuntaleukaa muodostuvat saranatapin ympäri putkea päin kääntyvistä kappaleista. Julkaisussa GB-2 100 639 on esitetty muutoin tätä saksalaista julkaisua vastaava rakenne sulkukap-paleineen, paitsi että tangon tartuntaleukoja käytetään kahden toisiinsa nähden pyörivän päällekkäin asetetun renkaan välityksellä, kun taas saksalaisessa julkaisussa on sisäkkäiset elimet tätä tarkoitusta varten. Vielä julkaisussa US-4 060 014 on esitetty vastaava rakenne sulkukappaleineen, jonka tavoitteena on mahdollistaa työkappaleen pyöritys molempiin suuntiin koska tahansa ilman, että tartuntaleuat aukeavat työkappaleen ympäriltä. Tässä julkaisussa on vain yksi hammasrengas, mutta runsaasti muita hammastettuja elimiä. Norjalaisessa patenttihakemuksessa 860 054 on esitetty samantapainen rakenne ilman sulkukappaletta. Tässäkin on runko-osa, jonka keskelle putki voidaan tuoda sivultapäin siinä olevan aukon kautta. Tätä runkoa ja siten putkea pyöritetään hammasrenkaan välityksellä. Putki taas lukitaan runkoon nähden kolmella tartuntaterällä, joista yksi on käännettävä ja kaksi muuta ovat kiinteitä lu-kituskappaleiden pitimessä. Lukituskappaleita tartuntaterineen käytetään kahden epäkeekon ja vastaavan vipukäyrän avulla, joilla tartuntaterät saadaan kääntymään ja puristamaan putkea.

li 3 81885 Näillä kaikilla esitetyillä rakenteilla on runsaasti haittoja. Ensimmäiseksi mainituilla laitteilla, joissa on erillinen pyörityslaite ja joissa poratangot siirretään erillisillä tartuntavarsi1la makasiinista työkohteeseen, on haittoina se, että laitteet ovat äärimmäisen monimutkaisia ja sisältävät useita toimilaitteita. Tämän johdosta tällaiset laitteistot ovat erittäin kalliita ja koska ne laiteyksiköiden suuren määrän vuoksi vaativat myös runsaasti tilaa, niiden asentaminen sellaisiin työkoneisiin, joissa on itse porauslaitteen ympärillä käytettävissä vain niukasti tilaa, ei kenties lainkaan onnistu.

Tässä mielessä esitetyt tartunta- ja pyörityslaitteet ovat edullisempia, koska ne voidaan asentaa selvästi pienempään tilaan kuin erillisillä siirto- ja pyöritys laitteilla varustetut koneistot. Julkaisujen DE-3 521 923, GB-2 100 639 ja US-4 060 014 tapauksessa on haittapuolena kuitenkin aukon sulkukappaleen auetessaan vaatima tila, joka on huomioitava kouran liikeratoja ja muuta laitteistoa suunniteltaessa. Lisäksi näissä käyttölaitteisto tulee monimutkaiseksi, koska sulkutoiminto ja pyöritystoiminto on ohjattava aivan erikseen. Erityisesti julkaisun GB-2 100 639 laitteessa on haittana se, että yhtä hammasrengasta on jatkuvasti jarrutettava, jotta laite toimisi. Tämä estää pitkäaikaisen pyörityksen. Norjalaisen patenttihakemuksen 860 054 rakenteella on taas haittapuolena monimutkaisuus, joka nostaa hintaa ja huonontaa toimintavarmuutta. Lisäksi tämän laitteen ulkohalkaisija on rakenteen vuoksi melko suuri verrattuna käsiteltävän tangon tai putken halkaisijaan, mikä vaikeuttaa laitteen asentamista moniin koneisiin. Sama koskee myös julkaisujen GB-2 100 639 ja US-4 060 014 laitteita.

Seurausvaikutuksena siitä, että tunnetut laitteet ovat siksi kookkaita, ettei niitä aina voida asentaa, on suuri merkitys myös työturvallisuudelle, erityisesti kai1ioporakoneiden yhteydessä. Tällöin koneenkäyttäjä joutuu suorittamaan tangon 4 81885 tai kruunun vaihtotehtävän ainakin osittain käsin, mikä on selvästi vaarallista. Lisäksi tällainen käsintehtävä vaihto hidastaa työtä, koska kone on vaihdon ajaksi pysäytettävä ja koneenkäyttäjän siirryttävä itse poralaitteen luo suorittamaan vaihtoa ja taas palattava jatkamaan porausta.

Keksinnön mukaisen laitteen avulla saadaan aikaan oleellinen parannus edellä esitetyissä epäkohdissa. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön tärkeimpinä etuina voidaan pitää sitä, että laite on niin pienikokoinen itse poratankoon tai muuhun käsiteltävään vastaavaan kappaleeseen nähden, että itse tarttumis-ja pyörityskouralaite eiirtovälineineen voidaan sijoittaa po-ratankojen, kalliopulttien tai porakruunujen ketju- tai pyö-römakasiinin sisään. Tällöin toimintavalmis laitteisto vie tilaa juuri kyseisen makasiinin verran, koska mitään ulkopuolisia siirto- tai pyörityslaitteita ei lainkaan tarvita. Tämän lisäksi tarttumia- ja pyörityskouralaite on rakenteeltaan niin yksinkertainen, että sen hinta on epäoleellinen porauskaluston muihin komponentteihin verrattuna tai aikaisempiin tunnettuihin siirto- ja pyörityslaitteisiin verrattuna ja että laitteen toimintavarmuus on erittäin hyvä. Toimintavarmuutta ja hinnan edullisuutta lisää vielä se, että konstruktio on laadultaan sellainen, ettei se ole herkkä mittavirheille enempää kuin ympäristöstä tuleville epäpuhtauksillekaan. Tämä on erittäin suuri etu juuri kallioporaus- ja kaivostoiminnassa. Koska laite on hinnan edullisuuden ja koon pienuuden vuoksi aina asennettavissa, kun vaihtotyötä edellytetään, saavutetaan etua myös parantuneena työturvallisuutena sekä työajan säästönä. Rakenne on edullinen siksikin, että laite voidaan asentaa jälkiasennuksena jo käytössä oleviin koneisiin ja vaihtaa koneesta toiseen.

Il

Seuraavaeea keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti ohei siin piirustuksiin viittaamalla.

5 81 885

Kuvio 1 esittää tarttumis- ja pyörityskouralaitteen erään toteutusmuodon rakennetta eri suunnista ja eri leikkauksina, kuvio 2 esittää tarttumia- ja pyörityekouralaitteen toiminnan eri vaiheita, kuvio 3 esittää ketjumakasiinin sisälle sijoitettua tarttumis-ja pyörityskouralaitetta siirtovälineineen, kuvio 4 esittää käsiteltävän tangon lukituksen joitakin toteutusvaihtoehtoja, ja kuvio 5 esittää tarttumia- ja pyörityekouralaitteen erään kohdan toista toteutusmuotoa.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen tarttumia- ja pyörityekouralaitteen erästä toteutusmuotoa leikattuna päällikuvanto-na sekä leikattuna eivukuvantona että osittain sivunäkymänä runko keskiviivaa myöten leikattuna. Tartuntakoura 10 muodostuu runko-osasta 11 sekä kahdesta samankeskisestä hammasren-kaasta 1 ja 2, jotka molemmat on laakeroitu samankeskisesti runkoon 11. Kummassakin hammasrenkaassa 1 ja 2 ovat myös ham-mastukset ja laakeroinnit samankeskisiä. Toisin sanoen ham-maskehän 1 laakerointi ja hammastus ja hammaskehän 2 laakerointi ja hammastus ovat kaikki keskenään samankeskisiä. Tässä toteutusmuodossa kumpikin hammaskehä 1 ja 2 muodostuu halkaisijaltaan pienemmästä eylinterimäieestä osuudesta 5 ja vastaavasti 6, jonka ulkopinta muodostaa liukulaakerin runkoon 11 nähden. Hammasrenkaiden 1 ja 2 halkaisijaltaan suurempaan sy-linterimäiseen osuuteen 7 ja vastaavasti 8 on koneistettu ulkopuolinen haromaspyörähammastus. Nämä hammasrenkaat 2 ja 1 on sijoitettu rungon 11 sisään siten, että hammastetut osuudet 7 ja 8 lepäävät toisiaan vasten pyörähdyssymmetria-akseleitaan vastaan kohtisuorilla päätypinnoi1laan 12 ja vastaavasti 13. Runkoon 11 on muotoiltu hammasrenkaiden kumpiakin liukupintoja 5 ja 6 vastaavat sylinterimäiset vastinliukupinnat liukulaa-kereiden muodostamiseksi sekä hammasrenkaiden halkaisijaltaan 6 81885 pienempien toisistaan poispäin suunnattuja päätypintoja 14 ja 15 vastaavat vastinliukupinnat. Hammasrenkaat 1 ja 2 sijaitsevat siis rungon 11 sisällä siten, että ne pääsevät pyörimään yhteisen pyörähdyseymmetria-akselinsa ympäri joko yhdessä tai erikseen, jolloin hammasrenkaiden pinnat 12 ja 13 liukuvat toisiinsa nähden, mutta eivät pääse oleellisesti siirtymään poispäin toisistaan pyörähdyssymmetria-akselin suunnassa, eivätkä kehäsuunnassa epäkeskeisiksi toisiinsa nähden. Näitä molempia hammasrenkaita 1 ja 2 käytetään hammaspyörällä 3, jonka akseli on yhdensuuntainen hammasrenkaiden pyörähdyseymmetr ia-akselin kanssa ja hammastus sovitettu näiden hammae-tukseen. Runko 11 voi olla tehty puoliskoista, jotka voidaan liittää toisiinsa millä tahansa sopivaksi katsotulla tavalla.

Hammasrenkaiden keskellä on reikä, johon käsiteltävä poratan-ko tai muu vastaava sylinterimäinen tai käsiteltävän kappaleen sen tapainen osuus mahtuu sekä tästä aksiaalisesta reiästä säteettäinen aukko ulospäin niin, että syntyy kolo 16 hammas-renkaaseen 2 ja vastaavasti 17 hammasrenkaaseen 1 käsiteltävän tangon 20 viemiseksi hammaskehien ulkopuolelta niiden keskelle pitäen tangon akselin suuntaa likipitäen samana kuin hammas-renkaiden akselia. Runkoon 11 on tehty vastaava aukko 1Θ käsiteltävän tangon 20 tuomiseksi rungon 11 ulkopuolelta sen seinämän läpi ja edelleen hammaskehien keskelle.

Tämän lisäksi on hammaskehän 1 hammastus poistettu hammaspyörän 3 kohdalta, toisin sanoen tässä tapauksessa kolon 17 vastakkaiselta puolelta sellaiselta kehän osuudelta, että kun kolo 17 on rungon aukon 18 kohdalla, hammaspyörä 3 on juuri tämän hammastamattoman osuuden 19 keskellä, jolloin hammaspyörä 3 ei pääse koskettamaan hammaskehän 1 hampaita. Eräs edullinen hammastamattoman osuuden 19 pituus on sellainen, että osuuden 19 kaaren pituutta vastaava keskuskulma a on kaksinkertainen hammasrenkaiden 1 ja 2 lukituksen toteuttavaan kiertymäkulmaan k verrattuna. Tyypillisesti a on sama kuin kolon 17 avautumiskulma 3, jolloin 3 = 2 x k. Tämän kulman a li 7 81885 määräämällä kehäoeuudella hammaskehän 1 säde R on siis enintään hammaekehän hammaepyöräosuuden hammastukeen juuren säde.

Edellä kuvattu tarttumia- ja pyörityakouralaitteen perusmuoto toimii seuraavasti. Kuviossa 2 vaiheessa A hammasrenkaat 1 ja 2 ovat sellaisessa asennossa, että niiden kolot 17 ja 16 ovat kohdakkain ja samalla rungon aukon 18 kohdalla. Tällöin tan-komainen kappale 20 voidaan viedä rungon ulkopuolelta hammas-renkaiden keskelle ja sieltä pois suunnissa SI, kun kouralai-te 10 painetaan esim. makasiinissa olevan poratangon päälle. Hammasrenkaan 1 kolon 17 sisäpinta on poratangon halkaisijaa vastaavalta mitalta kolon pohjasta lukien tyypillisesti muotoiltu sellaiseksi tai pinnoitettu tai varustettu sellaisella mekanismilla, että kun kouralaite 10 työnnetään pora-tangon 20 päälle näiden välille syntyy sen verran puristusta, että tangon 20 ja hammasrenkaan 1 välinen kitkavoima on suurempi kuin hammasrenkaiden 1 ja 2 välinen kitkavoima niitä toisiinsa nähden pyöritettäessä. Tämän jälkeen, kun hammaspyörää 3 aletaan pyörittää, lähtee hammasrengas 2, jossa on koko kehällään hammastus, vastaavalla tavalla pyörimään suuntaan S2. Hammasrengas 1 pysyy tässä vaiheessa edellä mainitun kitkaeron vuoksi paikallaan, koska sen hammaskehässä on hammaspyörän 3 kohdalla hammastamaton osuus 19. Se, että hammas-rengas 1 pysyy paikallaan ei kuitenkaan laitteen toiminnan kannalta ole välttämätöntä, mutta yleensä edullista.

Hammasrenkaassa 1 on päätypinnassa 13, joka on hammasrengasta 2 vasten, ympyränkaaren muotoinen ura 21, jonka kehäpituus vastaa myöskin keekuskulmaa a. Hammasrenkaassa 2 on taas pää-typinnassa 12, joka tulee hammasrengasta 1 vasten, ulkoneva tappi 22, joka sopii juuri liikkumaan urassa 21. Kun nyt ham-maskehä 2 on pyörähtänyt kulman Ot/2, toisin sanoen kiertymä-kulman k verran, jolloin hammasrenkaan 2 kolo 16 on kääntynyt sellaiseen asentoon, että tyypillisesti sen jättöreuna on juuri sulkenut hammasrenkaan 1 kolon 17 etureunan, on tappi 22 liikkunut urassa 21 sen reunaan saakka. Tätä tilannetta esit- θ 81885 tää kuvion 2 vaihe B. Tällöin tanko 20 on lukittunut hammas-renkaiden 1 ja 2 keskelle niin, ettei se pääse pyörimään eikä pois kourasta. Kun hammaspyörän 3 pyöritys pysäytetään tässä vaiheessa, on kouralla 10 nyt mahdollista siirtää tanko 20 käyttökohteeseen.

Kun tanko 20 on edellä kuvatulla tavalla otettu makasiinista ja viety käyttökohteeseen kouralla 10 ja samalla aseteltu haluttuun kohtaan ja asentoon, voi seuraavana vaiheena olla tangon 20 pyöritys esim. kierreliitokeen tekemiseksi. Tämä tangon 20 pyöritys tapahtuu jatkamalla hammasrenkaiden 1 ja 2 pyöritystä hammaspyörällä 3 edelleen suuntaan S2. Tämä on mahdollista, koska tässä asennossa hammasrenkaat 1 ja 2 muodostavat yhdessä hammaskehältään ehjän renkaan, joka syntyy siten, että hammastenkaan 1 ehjä hammaskehän osa sulkee hammastenkaan 2 kolon 16 ja hammasrenkaan 2 ehjä hammaskehän osuus sulkee hammas renkaan 1 kolon 17 ja samoin hammastenkaan 2 ehjä hammaskehän osuus sulkee hammastenkaan 1 hammastamat-toman osuuden 19 ja koska hammaspyörän 3 akeelinsuuntainen pituus on sama kuin hammasrenkaiden 1 ja 2 yhteenlaskettu ak-selinsuuntainen pituus. Tällöinhän hammaspyörä 3 pyörittää hammasrenkaiden 1 ja 2 muodostamaa kokonaisuutta joka hetki ainakin jommankumman hammastenkaan kohdalta. Tämä tilanne on esitetty kuvion 2 vaiheessa C. Kun hammasrenkaat 1 ja 2 ovat tässä asennossa toisiinsa nähden, voidaan niitä pyörittää suuntaan S2 haluttu rajoittamaton kierroemäärä.

Kun kierreliitos tai muu pyöritys on tehty loppuun, palautetaan hammasrenkaat 1 ja 2 kuvion 2 vaihetta B vastaavaan asentoon pyörittämällä hammaspyörää 3. Tämä palautus voidaan toteuttaa joko pyörittämällä hammasrenkaita edelleen suuntaan S2, kunnes vaihe B on saavutettu, jolloin hammasrenkaiden kolojen sisäpinnan pitää liukua tankoon 20 nähden, tai pyörittämällä hammasrenkaita 1 ja 2 päinvastaiseen suuntaan S3. Useimmissa tapauksissa sillä, että tankoa 20 tällöin pyöritetään vajaa kierros päinvastaiseen suuntaan, jolloin esim.

li 9 81885 kierreliitos aukeaa vastaavasti, ei useissakaan käytännön sovellutuksissa ole merkitystä, koska esim. normaalissa kallio-porauksessa poran käynnistäminen kiertää välittömästi kaikki väljyydet kierteistä pois ja kiristää klerreliitokset lopullisesti .

Kun nyt hammasrenkaat 1 ja 2 on palautettu kuvion 2 vaiheeseen B, tapahtuu kouran aukaisu tangon 20 vapauttamiseksi seuraavasti. Aukeamisen varmistamiseksi on hammasrenkaaseen 1 järjestetty sen akselin suuntainen tappi 23, joka tulee ulos hammasrenkaan 1 päätypinnasta 15. Tämä ulostuleva osuus on muotoiltu kartioksi 24. Tämän tapin 23 kohdalle runkoon 11, kun hammasrengas 1 on kuvion 2 vaiheessa A, toisin sanoen, kun kolo 17 on aukon 18 kohdalla, on muodostettu kartiota 24 vastaava syvennys 25, johon kartio sopii. Tappi 23 on jousitettu, sinänsä tunnetulla, tässä ei-esitetyllä tavalla, painamaan tappia 23 syvennykseen 25. Kun kartio 24 on syvennyksessä 25, on tapin 23 toinen tasainen pää 27 hammasrenkaan 1 päätypinnan 13 tasossa. Hammasrenkaan 2 vastaavaan päätypintaan 12 on tehty syvennys 26, johon tapin 23 pää 27 mahtuu silloin, kun tappia 23 on siirretty jousivoimaa vastaan niin paljon, että sen kartio-osuus 24 on täysin hammasrenkaan 1 päätypinnan 15 sisällä. Tappi 23 ja syvennys 26 on sijoitettu, hammasrenkai-den kolojen 16 ja 17 ollessa kohdakkain, samalle kehäviivalle hammasrenkaiden pyörähdysakselin suhteen ja kulmaa a/2 <= k) vastaavan kehämitan päähän toisistaan. Tällöin, kun hammas-renkaat ovat kuvion 2 vaiheen B osoittamassa asennossa, on kartio 24 syvennyksessä 25 ja syvennys 26 on täsmälleen tapin 23 kohdalla. Pyöritettäessä tästä vaiheesta B hammasrenkaita suuntaan S2, niin koska tappi 22 uran 21 päässä pitää hammas-renkaat tähän suuntaan käännettäessä toisiinsa lukittuina, pakottaa hammasrenkaan 1 kiertyminen kartion 24 ja vastaavan syvennyksen 25 muodostaman kiilan työntämään tappia 23 jousivoimaansa vastaan, jolloin tapin toinen pää 27 työntyy syvennykseen 26. Tapin pää 27 on syvennyksessä 26 pyörityksen aikana. Kun kuvion 2 vaiheessa B tarkoituksena on aukaista kou- ίο 81885 ralaite, kierretään hammaspyörällä 3 päinvastaiseen suuntaan, jolloin hammasrengas 2 pyörii suuntaan S3. Hammasrengas 1 pysyy tällöin paikallaan, koska tässä asennossa hammasrenkaan hammastamaton kehäosuue 19 on hammaspyörän 3 kohdalla ja koska tässä asennossa jousi painaa tapin 23 kartion 24 syvennykseen 25. Näin hammasrengas 2 kääntyy suuntaan S3, kunnes sen kolo 16 on rungon aukon 18 kohdalla, jolloin molemmat hammasrenkaat 1 ja 2 ovat kuvion 2 vaihetta A vastaavassa asennossa. Tällöin koura 10 on vedettävissä pois tangon 20 päältä ja palautettavissa lepoasentoonsa.

Kouralaitteen toiminta on täysin symmetristä, toisin sanoen sillä voidaan tarttua tankoon ja pyörittää sitä aivan vastaavalla tavalla kumpaan suuntaan tahansa. Tämän aikaansaamiseksi on ura 21 symmetrinen kolojen 16 ja 17 lävietäjän suhteen. Samoin symmetrisesti on sijoitettu toinen jousitettu tappi 33 kartiokkaine paineen 34, syvennyksinään 35, toisine paineen 37 ja syvennyksineen 36, hammaerenkaiden ja siten tangon 20 pyörittämiseksi käänteiseen suuntaan äskeiseen nähden.

Kuviossa 3 on esitetty kuinka siirtovälineisiin 4 kiinnitetyt tarttumis- ja pyörityskouralaitteet muodostavat esim. ketju-makasiinin sisäpuolelle sijoitettavan tarttumis- ja pyöritys-yksikön 4. Tässä tapauksessa tarttumis- ja pyöritysyksikkö 4 muodostuu kahdesta tarttumis- ja pyörityskouralaitteesta 10, kouralaitteita hammaspyörien 3 välityksellä pyörittävästä moottorista 9, kouralaitteita makasiinin ja käyttökohteen välillä liikuttavista siirtosylintereistä 37 sekä kouralaitteita aksiaalisesti siirtävästä sylinteristä 38. Nämä mainitut komponentit muodostavat tarttumia- ja pyöritysyksikön 4, joka on sijoitettavissa halutun laitteiston yhteyteen. Yksikön 4 toiminnan kuvaamiseksi on kuviossa 3 esitetty myös yksikön sijoitus makasiinin sisäpuolelle, jolloin tämä makasiini muodostuu ketjurattaista 40 ja näiden päällä kulkevasta ketjusta 49, jossa oleviin tiloihin tangot 20 on sijoitettu. Ketjuma-kasiinia pyörittää käyttölaite 39. Tämä ketjumakasiini käytit 81885 11 tölaitteineen voi olla mitä tahansa sopivaa sinänsä tunnettua tyyppiä, joten sen toimintaa ei tarkemmin kuvata. Tarttumis-ja pyöritysyksikkö 4 sekä ketjumakasiini on tässä tapauksessa asennettu kantavilla kiinnitysosilla 41 kai1ioporakoneen syöttöpuomin 42 sivuun. Syöttöpuomissa kiinni on myös poran isku- ja pyörityslaite 48 sekä pidätinohja in 47. Yksikkö 4 ottaa kourillaan 10 poratangon 20 ketjumakasiinistä, siirtää sen syöttöpuomin päälle edellisen jatkotangon 50 jatkeeksi, pyörittää tankoa 20 siten, että pidätinohjaimen 47 paikallaan pitämän aikaisemman tangon 50 ja tuodun tangon 20 välille syntyy kierreliitos, minkä jälkeen yksikkö 4 palauttaa kou-ralaitteensa 10 lähtöasentoon ketjumakasiinin sisäpuolelle. Yksikössä 4 sylinterit 37 huolehtivat tankoon nähden poikittaisen liikkeen toteutuksesta ja sylinteri 38 tangon akselin-suuntaisesta liikkeestä, jolla tanko 20 tuodaan tangon 50 päähän oikeaan pituussuuntaiseen kohtaan ja siirretään edelleen kierreliitoksen aikaansaamiseksi.

Se konstruktioyksityiekohta, millä aikaisemmin mainittu riittävä kitka saadaan aikaan tangon 20 ja hammasrenkaan 1 välillä, toteutetaan kulloisenkin käyttökohteen mukaan, jolloin toteutustapaan vaikuttaa mm. se, ovatko käsiteltävät tangot halkaisijaltaan aina samansuuruisia vai vaihteleeko tämä mitta ja kuinka paljon, onko tanko pyöreä vai kenties monikulmion muotoinen poikkileikkaukseltaan ja lisäksi kuinka karkeaa käsittelyä tanko kestää, toisin sanoen kuinka tarkkaan mitoitettua puristuksen pitää olla. Kuviossa 4 on esitetty joitakin vaihtoehtoja. Tapauksessa I käsitellään kulmikasta tankoa, jolloin kolon 17 muoto sen keskikohtaa ympäröivien seinämien 55 kohdalta on voitu tehdä tangon poikkileikkausta vastaavaksi. Tässä tapauksessa tangon lukittuminen ja pyöritys on erittäin yksinkertaista ja varmaa.

Tapauksessa II on kolo 17 sisäpuoleltaan tangon halkaisijaa vastaavalta osuudelta 55 pinnoitettu esim. kumilla 51, joka kimmoisuutensa ja puristuksen avulla pitää tangon 20 paikallaan .

81885 12

Tapauksessa III on esitetty epäkeskoratkaisun periaate, jossa hammasrenkaaseen 2 on sen päätypintaan 12 upotettu epäkesko-kappale 52 ja laakeroitu hammaarenkaaaeen 2 akselilla 53. Hammaarenkaaaeen 1 on sopivalle etäisyydelle sijoitettu tappi 54, joka ulkonee hammasrenkaan 1 päätypinnasta 13 siten, että se sivuaa epäkeakokappaleen 52 ulkosivua. Kun hammaerengae 2 nyt kiertyy hammaarenkaaaeen 1 nähden kulman k verran, liukuu epäkeakokappaleen 52 ulkopinta tappia 54 vasten ja aikaansaa eieäpinnallaan puristuksen tankoa 20 vasten. Vastakkaisella puolella on tietenkin kolojen 16 ja 17 keskiviivan suhteen symmetrieesti vastaavat osat toiseen suuntaan tapahtuvaa pyöritystä varten. Edellä on kuvattu joitakin puristuksen aikaansaamiseksi mahdollisia tapoja, mutta käytännön toteutuksessa tämä riittävä kitka voidaan aikaansaada millä tahansa kuvatuista tai millä tahansa muulla sinänsä tunnetulla tavalla. Tarvittaessa voidaan kouralaitteen hammas renkaat varustaa tarvittavalta kohdalta 55 vaihdettavilla tai säädettävillä sisäosilla. Toisin sanoen koloihin 16 ja 17 asennetaan kulloistakin tankoa varten sopivat tartuntaosat tai mikäli kyseessä on esimerkiksi epäkeekoratkaisu on myös mahdollista, että kyseinen epäkesko vain säädetään käytettävän tangon mukaiseksi. Voidaan myös käyttää esim. hydraulista kaukaa säädettävää tai itsesäätyvää tartuntaosarakennetta.

Myös itse tarttumia- ja pyörityskouralaitteen muu rakenne voi yksityiskohdissaan poiketa edellä kuvatusta toteutusmuodosta. Voidaan esim. ajatella, että hammasrenkaiden 1 ja 2 keskinäinen lukitus, johon nyt käytetään uraa 21, tappia 22 ja osia 23-27 ja 33-37, toteutetaan siten, että hammasrenkaat 1 ja 2 pääsevät toisiinsa nähden sinänsä vapaasti liikkumaan, mutta välineet näiden hammaerenkaiden keskinäiseksi lukitsemiseksi ja irrottamiseksi on järjestetty hammaspyörän 3 yhteyteen. Tällöin hammaspyörät 3 on jaettu kahteen osaan, joista toinen vastaa hammasrenkaan 1 pyörityksestä ja toinen vastaa hammas-renkaan 2 pyörityksestä ja näiden hammaspyörän 3 osien keskinäinen lukitus on järjestetty siten, että se vastaa edellä 81885 13 kuvattua hammasrenkaiden 1 ja 2 keskinäistä lukitusta. Myös muunlaista lukitustekniikkaa ja lukituselimiä voidaan käyttää edellä kuvattua hammaerenkaiden 1 ja 2 keskinäistä lukitusta vastaavan toiminnan aikaansaamiseksi ja nämä lukitueelimet voidaan sijoittaa mihin kohtaan laitteistoa tahansa. Yleensä on kuitenkin edullisinta sijoittaa ne välittömästi hammasren-kais i in 1 ja 2 .

Hammaerenkaiden 1 ja 2 laakerointi tapahtuu edullisimmin liu-kulaakerointina, koska esim. kierteen teossa kierrosnopeudet ja -lukumäärät pysyvät suhteellisen pieninä. Voidaan kuitenkin käyttää muunkinlaista laakerointia käyttökohteen vaatimusten mukaan.

Esitetyssä toteutusmuodossa hammaerenkaiden hammastus on renkaiden kehällä ulkopuolisena hammastuksena, mutta tilanteissa ja käyttöolosuhteissa, joissa esim. hammastus olisi kokonaan suojattava ulkopuoliselta vaikutukselta, voidaan ajatella käytettävän kehällä sisäpuolista hammastueta. Tällöin rakenne voi olla esim. kuviossa 5 esitetyn kaltainen, jossa rungon 11 sisään on sijoitettu hammasrenkaat 1 ja 2 käyttöhammaspyöri-neen 3. Rakenteesta tulee monimutkaisempi, mutta ulospäin hammasrenkaasta tulee näkymään vain niiden sileä ulkokehä.

Eräs poikkeava keksinnön toteutusmuoto on sellainen, että hammasrenkaan 1 hammastamaton kehänosuus 19 ulottuu tämän renkaan kehän koko pituudelle, ts. hammasrengas 1 on itse asiassa hammastamaton lukitusrengas. Tässä toteutusmuodossa hammasrenkaat 1 ja 2 saadaan pyörimään keskeytymättä esimerkiksi siten, että hammaetenkään 2 kehälle on sijoitettu kaksi hammaspyörää, joiden välimatka on suurempi kuin kolon 16 ke-häosuuden pituus. Tällöin renkaiden 1 ja 2 pyöriessä jompikumpi em. kahdesta hammaspyörästä on joka hetki kosketuksessa hammasrenkaan 2 kehään. Näiden hammaspyörien tulee tietenkin pyöriä samalla nopeudella toisiinsa nähden. Toinen mahdollisuus toteuttaa katkeamaton pyöritys, on käyttää ruuvivälitye- 81 885 14 tä, jolloin 1ieriöhammaspyörä 3 korvataan esimerkiksi kierukalla, jonka pituus on suurempi kuin kolon 16 kehäosuuden pituus. Tällainen kierukka on ääritilanteessa kosketuksessa hieman kolon 16 molemmilla puolilla oleviin hammasrenkaan 2 hammastuksiin. Muutoin renkaiden 1 ja 2 keskinäinen rajoitus ja lukitus voidaan toteuttaa kuten muissa toteutusmuodoissa.

Käytettäessä kuvion 4 kohtien b ja c tapaa puristaa tanko 20 tiukasti hammasrenkaan 1 keskelle tai jotain muuta vastaavaa rakennetta käytettäessä, jolla myös saadaan tiukka puristus, voidaan tankoja käsitellä erittäin monipuolisesti, koska tällöin tanko ei pääse valumaan pystyasennossakaan kouran keskeltä. Tällöin kouraa voidaan käyttää paitsi poratankojen, poraputkien ja porakruunujen siirtämiseen vaakatasossa myös niiden tai esim. kalliopulttien siirtämiseksi johonkin muuhun asentoon. Käsiteltävän kappaleen mukaan voi tarttumia- ja pyörityekourayksikkö 4 sisältää yhden, kaksi tai useampia tarttumia- ja pyörityskouralaitteita 10. Voidaan myös ajatella, että esim. kuvion 3 ratkaisussa yksikkö 4 suorittaa kahdella tarttumie- ja pyörityskouralaitteella 10 jatkotankojen asetuksen ja poiston ja porakohteen puoleinen kouralaite 10 yksinään suorittaa tarvittaessa porakruunun vaihdon, jolloin yksikkö 4 siirretään tankoja vasten olevan ketjumakasiinin toisesta päädystä ulos, toinen kouralaite 10 kytketään pois ja toinen kouralaite ottaa ketjumakasiinin 40, 49 kanssa eaman-keskeisestä toisesta, ei esitetystä, makasiinista porakruunun ja asentaa sen paikalleen muutoin aivan samalla tavalla kuin poratangotkin.

Vielä eräänä rakenteen piirteenä voidaan todeta, että tarttumia- ja pyöritysyksikkö 4 on sellaisenaan tai yhdistettynä halutunlaiseen makasiiniin asennettavissa jälkiasennuksena porakoneisiin. Tarvittaessa yksikkö voidaan vieläpä vaihtaa koneesta toiseen ja mikäli tällöin tangon 20 tyyppi muuttuu, voidaan tämä mittamuutos hoitaa esim. vaihdettavilla sisäosilla hammasrenkaissa 1 ja 2.

Il

Claims (8)

15 81 885

1. Tarttumia- ja pyörityskouralaite poratankojen, pora- kruunujen ja muiden vastaavien ainakin osittain tankomaisten kappaleiden käsittelemiseksi, kouralaitteen käsittäessä liikuteltavaan siirtovälineeseen kiinnitetyn rungon (11), jossa on aksiaalinen reikä ja säteittäinen aukko (18) käsiteltävän kappaleen viemiseksi rungon ulkopuolelta rungon sisäpuolelle, rungossa tartuntasi imet, jotka ottavat kiinni rungon sisäpuolelle tulevaan kappaleeseen, jolloin tartuntasi imet sisältävät runkoon nähden pyöriviä renkaita (1, 2), joista ainakin yhden ulkokehällä on hammastus ja joissa on ulkokehältä keskelle etenevä kolo (17, 16), jota pitkin kappaleiden tankomamen osuus pääsee renkaiden keskelle ja pois, sekä renkaiden pyörittämiseksi hammaspyöriä (3), jolloin renkaiden (1, 2) kanssa ainakin likimain keskitetty työkappale (20) pyörii näiden mukana kulloinkin halutun rajoittamattoman kiertokulman verran valinnaisesti jompaan kumpaan suuntaan, tunnettu siitä, että hammasrenkaat (1, 2) on laakeroitu vapaasti pyöriviksi runkoon nähden, että ainakin kahdessa hammasrenkaassa (1, 2) on ra-joitinelimet (21, 22), jotka sallivat hammasrenkaiden (1, 2) kiertymisen toisiinsa nähden nollakohdasta, jossa kolot (17, 16) ovat kohdakkain, molempiin pyörityseuuntiin rajoitetun kiertymäkulman (k) verran kahden vastaavan pääteaeennon saamiseksi, ja että työkappaleen keskitys-lukitus hammasrenkaiden kolon tätä varten muotoiltuja sisäseinämiä (55) vasten tapahtuu pyörityksen aloituksen, lopetuksen tai suunnanmuutoksen aikaansaamalla toisen hammasrenkaan tällä rajoitetulla kier-tymäkulmalla (+k> toiseen hammas renkaaseen nähden, mikä sulkee kolot (17, 16) ja kiristää työkappaleen renkaiden vä liin ja työkappaleen irrotus vastaavasti päinvastaisella kiertymäkulmalla (+k).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tarttumie- ja pyöri- tyskouralaite, tunnettu siitä, että ensimmäisessä hammas-renkaassa (1) on sellainen hammastamaton kehän osuus (19), että kun tämän hammasrenkaan kolo (17) on rungon aukon (18) ,. 81885 kohdalla, niin hammaspyörän (3) hampaat eivät kosketa tätä ensimmäistä hammasrengasta (1).

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tarttu-mis- ja pyörityskouralaite, tunnettu siitä, että hammasren-kaita (1, 2) on kaksi, joiden molempien ulkokehällä on hammas-tus, ja joita pyöritetään yhdellä hammaspyörällä (3) ja että nollakohdassa työkappale (20) on vietävissä hammasrenkaiden keskelle rungon aukon <1θ> kautta ja sieltä pois.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tarttumis- ja pyörityskouralaite, tunnettu siitä, että ensimmäisen hammastenkaan <1> hammastamaton kehän osuus (19) ulottuu renkaan kehän koko pituudelle ja että hammasrenkaiden <1, 2) pyöritys tapahtuu ainakin kahdella sellaisen välimatkan päässä toisistaan sijoitetulla hammaspyörällä tai ainakin yhdellä sen pituisella ruuvivälitykee1lä, että jokin hammaspyöristä tai jokin kohta ruuvivälityksestä on kolosta (16) riippumatta aina kosketuksessa toisen hammastenkaan (2) hammastukseen.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tarttumis- ja pyörityskouralaite, tunnettu siitä, että hammasren-kaissa (1, 2) on lukituselimet (23-27; 33-37), jotka lukitsevat hammasrenkaat toisiinsa, kun ne ovat jommaasakummassa työkappaleen keskittymisen aikaansaavassa pääteasennossaan ja samalla lukitsevat myös ensimmäisen hammaerenkaan (1) runkoon sillä ehdolla, että toinen hammasrengas (2) on sellaisessa asennossa, jossa sen kolo (16) on rungon aukon (1Θ) kohdalla ja ensimmäinen hammasrengas (1) alkaa irrota pääteasennostaan.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tarttumis- ja pyörityskouralaite, tunnettu siitä, että hammastenkaan (1) kolon (17) keskikohtaa ympäröivät seinämät (55) on muotoiltu vaihdettaviksi kappaleiksi, jotka vastaavat työkappaleen kokoa ja muotoa ja/tai ovat elastista ainetta (51). Il 17 81 885

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tarttu mia- ja pyont /skouralaite, tunnettu siitä, että tangon <20) keskitys hammaerenkaiden (1, 2) keskelle tapahtuu nammasren-kaiden rajoitetusta kiertymästä (k) käyttövoimansa saavilla epäkeskolaitteillä (52-54). Θ. Jonkin patenttivaatimuksista 3-6 mukainen tarttumis- ja pyöritygkonra laite, tunnettu siitä, että ra joitinelimet <21, 22) muodostuvat hammaerenkaiden toisiaan vastaan oleviin pintoihin (12, 13) muodostetuista ja sisäkkäin menevistä urasta ja tapista ja että lukituselimet (23-27; 33-37) muodostu vat ensimmäisi en hammaerenkaaseen (1) sijoitetusta akselin -suuntaisesta jousitetusta tapista ja toiseen hammaerenkaaseen <2) ja runkoon (11) tehdyistä vastaavista koloista. ie 81885