FI86760B - Borrverktyg. - Google Patents

Description

1 86760

Poraustyökalu Käsiteltävä keksintö koskee poraustyökalua kairausta ja/tai iskuporausta varten ja käsittää keskellä olevan 5 johtoporan ja työkalun syöttösuunnassa johtoporan taakse sijoitetun epäkeskisen avarrusporan, joka on yhdistetty ohjauslaitteella porakoneeseen pyörivänä kytkettyyn poratan-kojonoon, mainitun poratankojonon ja ohjauslaitteen ollessa ympäröity ainakin osittain koteloputkella, huuhteluai-10 neen työkaluun syöttävällä laitteella ja huuhteluaineen ja porausliejun työkalusta poistavalla laitteella.

SE-patentista B 411139 tunnetaan ennestään edellä mainittua tyyppiä oleva laite. Tässä laitteessa epäkeskisen avarrusporan käyttö tapahtuu johtoporan ylemmän koske-15 tuspinnan ja siihen toiminnallisesti liittyvän avarrusporan alemman kosketuspinnan avulla mainittujen kosketuspintojen ollessa kaltevia laitteen pituusakseliin nähden. Pinnat toimivat yhdessä, kun avarrusporaa käytetään epäkes-kisessä asennossaan.

20 Tähän rakenteeseen liittyy kuitenkin monia epäkoh tia. Pyörimisliikkeen vaatiman syöttövoiman kohdistaminen tapahtuu avarrusporan ala-alueella. Tämä merkitsee avarrusporan pyörimisakselin tiettyä kaltevuutta ohjauslaitteen pyörimisakseliin nähden. Lisäksi kaltevien kosketuspintojen 25 välillä tapahtuu tietty kiilatoiminto, joka voi aiheuttaa kuormituksia viereisiin osiin ja myös toiminta-häiriöitä, kun avarruspora siirretään pois toiminta-asennosta.

Tässä tunnetussa laitteessa myös kosketuspinnat ovat alttiina niihin ulkopuolelta kohdistuvalle vahingoittaval-30 le vaikutukselle, mikä vähentää sekä johtoporan että avarrusporan käyttöikää.

Koska edellä mainittua tyyppiä olevia laitteita käytetään iskuporaukseen/kairaukseen, osa SE-patentin B 411139 mukaisen laitteen iskuaaltoenergiaa siirtyy johtoporaan kal-35 tevien kosketuspintojen kautta. Tällainen energian siirty- 2 86760 minen muodostaa näihin pintoihin pistesyöpymiä, jotka vahingoittavat pintakerrosta ja nopeuttavat sen kulumista.

Edellä mainittua tyyppiä olevia laitteita käytetään sekä reikäiskuporauksessa että pintaiskuporauksessa.

5 Näissä kahdessa poraustyypissä käytetään perinteisesti kuitenkin eri pyörimissuuntia. Jo tunnetuissa laitteissa, joissa on avarruspora, joka toimii SE-patentin B 411139 periaatteen mukaan, on käytettävä erityyppisiä avarruspo-ria reikäiskuporausta ja pintaiskuporausta varten. Tämä 10 on porien valmistuksen ja varastoinnin kannalta luonnollisesti epäedullista.

Käsiteltävän keksinnön tavoitteena onkin saada aikaan sellainen edellä mainittua tyyppiä oleva laite, jossa avarruspora ja ohjauslaite on suunniteltu niin, että 15 edellä esitetyt toimintaepäkohdat eliminoituvat. Lisäksi keksinnön mukaan avarrusporan ja johtoporan valmistusta pystytään standardisoimaan huomattavasti.

Käsiteltävän keksinnön tavoitteeseen päästään edellä mainittua tyyppiä olevalla laitteella, jolla on ohei-20 sissa patenttivaatimuksissa esitetyt rakennepiirteet.

Kahta keksinnön mukaista rakennetta selostetaan seu-raavassa viittaamalla tällöin oheisiin piirustuksiin.

Kuvio 1 esittää osaleikkauksena ja sivukaaviona keksinnön mukaista poraustyökalua, 25 kuvio 2 on leikkaus kuvion 1 linjaa II-II pitkin, kuvio 3 esittää osaleikkauksena ja sivukuvana keksinnön mukaisen poraustyökalun erästä rakennevaihtoehtoa, ja kuvio 4 on leikkaus kuvion 3 linjaa IV-IV pitkin.

30 Kuvioiden 1 ja 2 esittämä maankairauslaite on epä- keskinen poraustyökalu, jossa on ohjausrunko 10, epäkeski-nen avarruspora 11 ja keskelle sijoitettu johtopora 12. Kuten kierrereikä 13 osoittaa, ohjausrunko 10 voidaan yhdistää pintaiskuporauslaitteisiin (ei esitetty).

I; 3 « 6 7 f Π

Koteloputken 15 alapää on ohjausrungon 10 yläosan 14 ympärillä, ja koteloputki 15 liikkuu alaspäin poraustyö-kalun kanssa porausta suoritettaessa.

Avarruspora 11 on sijoitettu ohjausrungon 10 väli-5 osaan 16, joka on halkaisijaltaan pienempi, ja avarruspora 11 pyörii rajoitetussa kulmassa väliosaan 16 nähden. Kuten kuvioisa 1 ja 2 voidaan nähdä, väliosan 16 keskiak-seli on sijoitettu epäkeskisesti ohjausrungon 10 keski-akseliin 18 nähden. Lisäksi avarrusporan 11 kehäpinnan pyö-10 rimiskeskusta on sijoitettu samoin epäkeskisesti ohjausrungon 10 keskiakseliin 18 nähden, toisin sanoen avarrusporan 11 seinämävahvuus vaihtelee sen kehän pituudella. Tästä rakenteesta johtuen avarrusporan 11 toimintasäde tulee koteloputken 15 ulkopuolelle kuvioissa 1 ja 2 esitetyllä ta-15 valla. Jos avarruspora 11 pyörii jonkin verran yli 180° myötäpäivään kuvioissa 1 ja 2 esitetystä asennosta, sen ulkopinta tulee koteloputken 15 sisäpinnan kohdalle. Tämä mahdollistaa taas sen, että koko epäkeskinen poraustyökalu voidaan vetää ylös koteloputken 15 läpi.

20 Kuvioissa 1 ja 2 avarruspora 11 esitetään toiminta- asennossaan poraustyökalun pyöriessä kuviossa 2 puolella 20 esitettyyn suuntaan. Pyörimisen tapahtuessa nuolen 20 osoittamaan suuntaan väliosassa 16 oleva käyttönokka 21 tukeutuu avarrusporan 11 olakkeeseen 22, joka on muodos-25 tettu avarrusporassa 11 olevaan syvennykseen 23. Syvennyk sen 23 vastakkaisessa päässä on vastaava olake 24.

Laite on varustettu normaaliin tapaan kanavalla, joka on mieluimmin keskellä ja akselin suuntainen. Huuhtelu-aine syötetään tämän kanavan kautta poraustyökalun etu-30 päähän.

Huuhteluaineen ja porausliejun poistamiseksi poraus-työkalun etuosasta laite on varustettu tähän sopivilla laitteilla, esimerkiksi urilla, jotka on järjestetty ohjausrungon 10 yläosan kotelopintaan.

4 86760

Oheisissa kuvioissa ei esitetä huuhteluaineen syöttölaitteita eikä myöskään huuhteluaineen ja porausliejun poistolaitteita, koska ne eivät liity olennaisina osina käsiteltävään keksintöön.

5 Edellä selostettu laite toimii seuraavasti.

Kun poraustyökalu pyörii kuviossa 2 nuolella 20 esitettyyn suuntaan, nokka 21 koskettaa olakkeeseen 22, joten avarruspora 11 pyörii samaan suuntaan. Epäkeskisellä po-raustyökalulla tällä tavoin porattu reikä on kuvion 1 esit-10 tämällä tavalla halkaisijaltaan riittävän suuri, niin että koteloputki 15 pystyy työntymään alas poraustyökalun poraus-nopeutta vastaavalla nopeudella.

Poraus tapahtuu edellä selostetulla laitteella isku-porauksena/kairauksena. Käyttönokan 21 ja siihen liittyvien 15 olakkeiden 22, 24 rakenteesta johtuen iskuaalto ei pääse siirtymään nokan ja olakkeen kautta, kuten tämän selostuksen alussa mainitussa aikaisemmassa rakenteessa. On siis aivan luonnollista, että nokan ja olakkeen kuluminen vähenee aikaisempaan rakenteeseen verrattuna, koska nokka 21 20 siirtää vain pyörimisliikkeen olakkeeseen 22. Tämän vuoksi ohjausrungon 10 ja avarrusporan käyttöikä pätenee.

Keksinnön mukaisessa laitteessa iskuaalto siirtyy johtoporaan siis lähinnä vain ohjausrungon 10 kautta. Tämä merkitsee sitä, ettei käsiteltävän keksinnön mukainen epä-25 keskinen poraustyökalu ole kovin herkkä paineilman työpaineen lisääntymiselle. Tämä onkin huomattava ero SE-paten-tin B 411139 mukaiseen poraustyökaluun verrattuna, joka on kaltevista olakkeista johtuen erittäin herkkä työpaineen lisääntymiselle.

30 Käsiteltävän keksinnön mukaisen laitteen hyvin vä häinen reagointi työpaineen lisääntymiseen on käytännössä erittäin tärkeä tekijä, koska porausta suoritettaessa ei ole suinkaan harvinaista, että työpaine poikkeaa valmistajan esittämistä suosituksista.

5 86760

Kuten kuviossa 1 esitetään, johtopora 12 on yhdistetty ohjausrunkoon 10 kierretulpalla 25, joka on pantu johtoporan 12 kierrereikään. Tästä rakenteesta johtuen sekä johtopora 12 että avarruspora 11 voidaan vaihtaa 5 ohjausrungon 10 pysyessä tällöin samana. Tämä on edullista, koska keskimääräisen arvion mukaan kaksi johtoporaa ja neljä avarrusporaa kuluvat loppuun ennen ohjausrungon loppuunkulumista. Edellä mainitun SE-patentin B411139 mukaisessa laitteessa johtopora ja ohjausrunko ovat samaa 10 rakennetta. Tämän vuoksi ohjausrungon käyttöikää ei voida hyödyntää täysin ainakaan johtoporaa hiomatta.

Koska johtopora 12 on yhdistetty ohjausrunkoon 10 kierretulpalla 25 johtoporana voidaan periaatteessa käyttää standardityyppistä poranterää.

15 Kun poraus on suoritettu haluttuun tasoon asti, ohjausrunkoa 10 ja johtoporaa 12 pyöritetään nuolen 26 suuntaan. Avarruspora 11 ei pyöri tällöin tähän suuntaan, vaan se pysyy paikallaan maakerroksessa siihen saakka, kunnes nokka 21 koskettaa ulokkeeseen 24. Tällöin avar-20 ruspora 11 on koteloputken 15 jatkeen sisäpuolella, joten koko epäkeskinen poraustyökalu voidaan vetää ylös putken 15 läpi.

Kuvioissa 3 ja 4 esitetty rakenne poikkeaa edellä selostetusta siinä, että käyttönokka 21' on järjestetty 25 avarrusporaan 11'. Lisäksi näiden rakenteiden erona on, että väliosassa 16' on syvennys 23', jossa on vastaavasti olakkeet 22' ja 24'.

Kuvioiden 3 ja 4 mukaisen rakenteen toiminta vastaa täysin edellä selostetun rakenteen toimintaa, joten tässä 30 suhteessa viitataan edellä mainitun selostuksen asianomaisiin kohtiin.

Näiden kahden rakenteen yhteinen piirre on, että käyttönokka 21, 21' jatkuu epäkeskisen poraustyökalun pi-tuussuuntaan, jolloin mainittu jatke vastaa huomattavaa 35 osaa avarrusporan 11, 11' korkeudesta, ainakin puolta avarrusporan 11, 11' korkeudesta. Tämä takaa sen, että 6 86760 käyttö tapahtuu tarvitsematta pelätä yhdessä toimivien osien (nokan ja olakkeen) juuttuvan kiinni toisiinsa tai niiden materiaalin väsyvän.

Avarrusporaa 11, 11' kiinnitettäessä ja irrotettaes-5 sa johtopora 12 kierretään irti tulpasta 25 ja avarruspora 11, 11' työnnetään sitten ohjausrungon 10 väliosan 16,16' päälle tai vastaavasti irrotetaan siitä, Tätä varten avar-rusporan 11 yläpää tai väliosan 16' alapää on varustettava uralla (ei esitetty), joka vastaa nokkaa 21, 21'.

10 Esitetyt rakenteet koskevat pintaiskuporausta. Epä- keskisiä poraustyökaluja käytetään kuitenkin myös reikäis-kuporaukseen. Näiden poraustyyppien pyörimissuunta on vastakkainen. Käsiteltävän keksinnön erittäin suurena etuna on, että avarrusporan rakenne on samanlainen riippumatta 15 siitä, käytetäänkö sitä pintaiskuporaukseen tai reikäis-kuporaukseen.

Keksintö ei ole missään suhteessa rajoitettu edellä selostettuihin rakenteisiin, vaan sitä voidaan muuttaa oheisten patenttivaatimusten suojapiirin puitteissa.

Claims (13)

1. Kairausta ja/tai iskuporausta varten tarkoitettu poraustyökalu yhdistettynä pituusakselin ympäri pyörivään 5 poratankojonoon, jolloin poraustyökalu käsittää keskellä olevan johtoporan (12), ohjausrungon (10) poraustyökalun ohjaamiseksi kotelopukessa (15), joka ympäröi ohjausrunkoa (10) ja poratankojonoa, väliosan (16), joka sijaitsee keskellä olevan johtoporan (12) ja ohjausrungon (10) välissä 10 ja jonka poikkileikkaus on pienempi kuin ohjausrungon (10) poikkileikkaus ja jota väliosaa (16, 16') voidaan pyörittää johtoporan (12) avulla, epäkeskisen avarrusporan (11, 11') sovitettuna väliosaan (16, 16') pyörimisliikkeen aikaansaamiseksi siihen nähden pituusakselin ympäri, väli-15 neet huuhteluaineen syöttämiseksi työkaluun ja välineet huuhteluaineen ja porausjätteen poistamiseksi työkalusta, tunnettu siitä, että avarrusporan (11, 11') käyttöväline käsittää joko väliosaan (16) järjestetyn nokan (21) ja sisäiset avarrusporaan (11) järjestetyt olakepin-20 nat (22, 24) tai sisäisen avarrusporaan (11') järjestetyn nokan (21') ja väliosaan (16') järjestetyt olakepinnat (22', 24').

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poraustyökalu, tunnettu siitä, että nokassa (21, 21') on jatke 25 laitteen pituussuunnassa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen poraustyökalu, tunnettu siitä, että olakepinnoissa (22, 24; 22', 24') on jatke laitteen pituussuunnassa.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai- 30 nen poraustyökalu, tunnettu siitä, että nokan (21, 21. jatke laitteen pituussuunnassa on ainakin puolet avarrusporan (11, 11') jatkeesta laitteen pituussuunnassa.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen poraustyökalu, tunnettu siitä, että olakepin- 35 nat (22, 24; 22', 24') on muodostettu avarrusporassa (11) 8 86760 olevan syvennyksen (23) tai väliosassa olevan syvennyksen (23') avulla.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen poraustyökalu, tunnettu siitä, että avarrusporan (11) syvennys 5 (23) on yli I80°:n kulmassa avarrusporan (11) sisäraja- pinnan pyörimiskeskukseen (17) nähden.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen poraustyökalu, tunnettu siitä, että väliosan (16') syvennnys (23') on yli 180°:n kulmassa avarrusporan (11') sisäraja- 10 pinnan pyörimiskeskukseen (17) nähden.

7 86760

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen poraustyökalu, tunnettu siitä, että johtopora (12) on yhdistetty väliosaan (16, 16') kierretulpan (25) välityksellä.

9. Kairausta ja/tai iskuporausta varten tarkoite tussa poraustyökalussa käytettävä avarruspora, poraus-työkalun käsittäessä johtoporan (12) ja ohjausrungon (10) johtoporan (12) yhdistämiseksi poratankojonoon ja avarrusporan (11, 11') ollessa sovitettu väliosaan (16, 16') 20 johtoporan (12) ja ohjausrungon (10) väliin, tunnet-t u siitä, että avarrusporan (11, 11') sisäpuolella on välineet (21', 22, 24) sen käyttämiseksi työkalua pyöritettäessä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen avarruspora, 25 tunnettu siitä, että käyttöväline käsittää olake- pinnat (22, 24) tai nokan (21') ja ulottuu poraustyökalun pituussuuntaan.

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen avarruspora, tunnettu siitä, että avarrusporan seinämän 30 paksuus vaihtelee sen kehällä.

12. Ohjausrunko patenttivaatimuksen 1 mukaiseen kairausta ja/tai iskuporausta varten tarkoitettuun poraus-työkaluun, joka ohjausrunko pyörii kiertoakselin ympäri ja käsittää väliosan (16, 16'), jonka ulkopinta on epäkeski- 35 nen kiertoakseliin nähden ja joka on yhteensopiva avarrus- 9 86760 poran (11, 11') sisäpintaosan kanssa, siten että avarrus-pora (11, 11') ja väliosa (16, 16') voivat pyöriä noin 180° toistensa suhteen, tunnettu siitä, että väliosaan (16, 16') kuuluu nokka (21) tai olakepintapari (22', 24'), 5 jolloin nokka (21) tai olakepinnat (22', 24') sijaitsevat oleellisesti säteittäisesti kiertoakseliin nähden ja ulottuvat oleellisesti yhdensuuntaisesti kiertoakselin kanssa.

13. Väliosa, joka on sovitettu toiminnallisesti oleellisesti kiinteään yhteyteen ohjausrungon (10) kanssa, 10 jota voidaan pyörittää kiertoakselin ympäri ja joka muodostaa osan patenttivaatimuksen 1 mukaista kairausta ja/tai iskuporausta varten tarkoitettua poraustyökalua, siten että väliosan (16, 16') pinta on ulottuvuudeltaan kiertoakselia vastaava ja epäkeskinen siihen nähden ja 15 että väliosa (16, 16') on yhteensopiva avarrusporan (11, 11. sisäpintaosan kanssa, siten että avarruspora (11, 11') ja väliosa (16, 16') voivat pyöriä noin 180° toistensa suhteen, tunnettu siitä, että väliosaan (16, 16') kuuluu nokka (21) tai olakepintapari (22', 24'), jolloin 20 nokka (21) tai olakepinnat (22', 24') sijaitsevat oleellisesti säteittäisesti kiertoakseliin nähden ja ulottuvat oleellisesti yhdensuuntaisesti kiertoakselin kanssa. 10 86760