FI87389C - Borrskaer - Google Patents

Description

1 8 7 ό 3 9

Poranterä

Keksinnön kohteena on poranterä, joka on tarkoitettu käytettäväksi porankarassa, joka käsittää useita kes-5 keisiä tanko-osia, jotka välittävät iskuja poranterälle, ja useita putkiosia, jotka välittävät kiertoliikkeen poranterälle, ja jotka ympäröivät mainittuja tanko-osia, ja joka poranterä on varustettu huuhtelukanavalla, joka ulottuu taaksepäin terän otsapinnasta ja päättyy poranterän 10 väliosaan, ja väliosassa olevalla poikittaiskanavalla, joka yhdistää huuhtelukanavan rengastilaan, joka on muodostettu tanko-osien ja putkiosien väliin, ja joka huuhte-lukanava käsittää vähintään kaksi päätekanavaa, jotka päättyvät terän otsapintaan, kunkin päätekanavan poikki-15 pinta-alan ollessa pienempi kuin huuhtelukanavan sen osan kokonaispoikkipinta-ala, joka sijaitsee päätekanavien ja poikittaiskanavan välissä.

Edellä mainittua tyyppiä olevassa porankarassa välittävät keskeiset tanko-osat poranterään iskuenergian ja 20 syöttövoiman ja putkiosat momentin ja ulosvetoon tarvittavan voiman, jolloin saadaan aikaan jatkettava kallionpo-rauslaite, jossa energiahäviöt ovat pienet. Tällainen po-rankara on kuvattu US-patentissa 4 094 364, johon tässä selityksessä viitataan.

25 US-patentissa 4 094 364 esitetyssä laitteessa po ranterä käsittää leikkuuelimillä varustetun perusosan, joka on kiinnitetty kierteillä poranterän pitkänomaiseen varsiosaan, joka on sovitettu putkiosien etupäähän. Tässä kaksiosaisessa terärakenteessa poranterää ohjataan verrat-30 tain etäältä terän otsapinnasta, minkä johdosta reiän suunta saattaa pyrkiä poikkeamaan halutusta poraussuun-nasta. Perusosan ja varsiosan välinen kierreliitos merkitsee lisäksi, että kierteiden käytöstä ei ole kokonaan luovuttu ja kierteet aiheuttavat energiahäviöitä ja saattavat 3 5 murtua.

2 87339

Keksinnön tarkoituksena on sen vuoksi saada aikaan ko. tyyppiä oleva poranterä, jossa ei synny energiahäviöitä itse poranterässä ja jota ohjataan mahdollisimman läheltä terän otsapintaa.

5 Lujuussyistä on havaittu välttämättömäksi sulkea ko. tyyppiä oleva poranterä takimmaisesta, iskuja vastaanottavasta päätypinnasta. Huuhteluainetta on lisäksi tuotava kahdesta eri kohdasta terän otsapinnassa, jotta huuhtelu on tehokasta. Tämän vuoksi keksinnön toisena tarkoituk-10 sena on saada aikaan poranterä, jossa huuhtelukanava on konstruoitu siten, että mainitut kaksi vaatimusta voidaan täyttää.

Nämä ja muut tarkoitusperät saavutetaan poranteräl-lä, jolle on tunnusomaista, että se muodostuu joko yhdestä 15 kappaleesta tai erillisistä kappaleista, jolloin jakotaso sijaitsee edullisesti väliosassa, jossa kappaleet on järjestetty nojaamaan irtonaisesti toisiaan vasten. Keksinnön mukaisen poranterän suositeltavat suoritusmuodot on annettu oheistetuissa patenttivaatimuksissa 2-10.

20 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtai sesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa on esimerkinomaisesti kuvattu erilaisia sovellutusmuotoja. Näiden suoritusmuotojen tarkoituksena on ainoastaan havainnollistaa keksintöä ja niitä voidaan muunnella patentti-25 vaatimusten suojapiirin puitteissa.

Kuvio l esittää sivukuvantoa keksinnön mukaisesta poranterästä ja sivuttaista leikkauskuvantoa siihen liittyvän porankaran etuosasta.

Kuvio 2 esittää leikkauskuvantona keksinnön mukai-30 sen poranterän yhtä sovellutusmuotoa.

Kuviot 3 ja 4 esittävät keksinnön mukaisen poranterän toista sovellutusmuotoa.

Kuviot 5 ja 6 esittävät myös erästä keksinnön mukaisen poranterän sovellutusmuotoa.

35 Kuviot 7 ja 8 esittävät edelleen erästä keksinnön mukaisen poranterän sovellutusmuotoa.

3 87339

Kuvio 9 esittää vielä erästä sovellutusmuotoa keksinnön mukaisesta poranterästä.

Toisiaan vastaavat osat on varustettu piirustuksissa samoilla viitenumeroilla.

5 Kuviossa 1 on esitetty poranterä 10, joka on asen nettu yleisesti numerolla 11 merkityn porankaran etupäähän. Porankara 11 käsittää joukon keskeisiä tanko-osia 12, jotka välittävät iskuja poranterälle 10. Kuviossa 1 on esitetty ainoastaan lähinnä poranterää 10 oleva tanko-osa 10 12. Porankara 11 käsittää lisäksi joukon putkiosia 13, jotka välittävät kiertoliikkeen poranterälle 10 ja jotka ympäröivät mainittuja putkiosia. Tämän kiertoliikkeen siirtämiseksi poranterä 10 ja putkiosien 13 etupää on varustettu ohjausurilla 14. Putkiosien 13 ohjausurat on täl-15 löin muodostettu teräholkkiin 15, joka on kiinnitetty kierteillä teräputkeen 16. Teräholkki 15 ja teräputki 16 muodostavat siten etupään putkiosaryhmälle ja ne on kiinnitetty kierteillä ensimmäiseen niistä toistensa kaltaisista poraputkista 17, jotka kuuluvat putkiosien 13 ryh- 20 mään.

Poranterän 10 putoaminen porankarasta 11 sitä ulos vedettäessä on estetty lukkorenkaalla 18, joka toimii yhdessä poranterän 10 laajennetun osan 19 kanssa. Lukkoren-gas 18 on puristettu teräholkilla 15 teräputkessa 16 ole-25 vaa vastepintaa vasten. Poranterä 10 on tällöin varustettu laajennetun osan 19 ja uritetun osan 21 välissä sijaitsevalla pienemmän halkaisijan omaavalla osalla 20. Kuvatussa sovellutusmuodossa osa 20 ulottuu osien 19 ja 21 välille.

Poraholkki 15 on varustettu etupäässä lieriömäisel-30 lä ohjauspinnalla 22, joka toimii yhdessä vastaavan poranterässä 10 olevan lieriömäisen ohjauspinnan 23 kanssa. Koska ohjauspinnat 22,23 sijaitsevat välittömästi poranterän 10 otsapinnan 25 takana, voidaan taata, että poranterä saa tehokkaan ohjauksen, mikä pienentää sitä vaa-35 raa, että reikä poikkeaisi halutusta suunnasta. Terän ot- 4 87589 sapinta 25 on varustettu kovametallipalojen 24 muodostamilla leikkuuelimillä. Koska poranterä muodostuu yhdestä kappaleesta, vältytään muutoin syntyviltä energiahäviöiltä .

5 Huuhteluainetta, yleensä ilmaa tai vettä, tuodaan poranterään 10 rengastilan 26 kautta, joka muodostuu tanko-osien 12 ja putkiosien 13 väliin. Poranterän 10 laajennettuun osaan 19 on muodostettu poikittaiskanava 27. Poi-kittaiskanava 27 on yhteydessä poranterässä olevaan pi-10 tuussuuntaiseen huuhtelukanavaan 28. Huuhteluaine johdetaan siis tilasta 26 otsapintaan 25 kanavien 27,28 kautta.

Teräholkkiin 16 on sovitettu hylsy 29, joka ohjaa poranterän 10 takaosaa. Poraputken 17 etupäähän on sovitettu hylsy 30, joka ohjaa poratangon 12 etupäätä. Pora-15 putken 17 takapäähän on sovitettu hylsyn 29 kaltainen hylsy, joka ohjaa poratangon 12 takapäätä. Hylsyt 29,30 toimivat siten johteina tai liukulaakereina poratangoille 12 ja poranterälle 10. Hylsyt 29,30, jotka voivat olla esim. pronssia, muovia tai kumia, on varustettu niiden lävitse 20 ulottuvilla kanavilla 31,32, joiden kautta huuhteluaine virtaa. Hylsyjen 29,30 kehällä on edullisesti useita kanavia 31, 32.

Kuten edellä mainittiin, on havaittu välttämättömäksi sulkea poranterän 10 takimmainen, iskuja vastaanot-25 tava päätypinta eli huuhtelukanava 28 ei saa ulottua kokonaan poranterän 10 lävitse. Lisäksi huuhtelukanavan kautta tuleva huuhteluaine on johdettava vähintään kahteen kohtaan terän otsapinnassa 25, jotta huuhtelu on tehokasta. Samalla tulee varmistaa, että kunkin terän otsapintaan 25 30 päättyvän päätekanavan 33 kautta kulkee riittävästi huuhteluainetta. Tämä on saatu aikaan tekemällä kunkin pääte-kanavan poikkipinta-ala pienemmäksi kuin huuhtelukanavan 28 sen osan kokonaispoikkipinta-ala, joka sijaitsee kanavien 33 ja poikittaiskanavan välissä.

. 35 5 8 7 ό S 9

Kuviossa 2 esitetyssä sovellutusmuodossa porante-rään 10' on muodostettu kaksi huuhtelukanavaa 28' ja kumpikin päätekanava 33' muodostaa jatkeen omalle huuhteluka-navalleen. Yhden päätekanavan 33' poikkipinta-ala on siten 5 sama kuin huuhtelukanavan 28' poikkipinta-ala. Kanavat 28',33' kulkevat poranterän 10 pituusakselin 34 suuntaisesti ja ne on sijoitettu symmetrisesti sen suhteen. Po-ranterään 10 voidaan järjestää vaihtoehtoisesti useita kanavia 28',33', sopivimmin toistensa suuntaisesti. Kuva-10 tussa sovellutusmuodossa kukin huuhtelukanava 28' on yhteydessä omaan poikittaiskanavaansa 27'. Kanavat 27' voidaan kuitenkin vaihtoehtoisesti korvata yhdellä kanavalla, joka kulkee poikittain poranterän lävitse.

Kuvioissa 3 - 8 on esitetty kaaviomaisesti keksin-15 non mukainen poranterän erilaisia sovellutusmuotoja poranterän aihioina. Kuvioiden 3 ja 4 esittämässä sovellutus-muodossa poranterään 10" porataan huuhtelukanava 28", kuten kuviossa 3 on esitetty. Huuhtelukanavan 28" etupään poikkipinta-alaa pienennetään sitten takomalla poranterän 20 etuosaa 35", jolloin muodostuu pienemmän poikkipinta-alan omaava päätekanava 33". Sitten terän otsapinnan 25" ja huuhtelukanavan 28" välille porataan yksi tai useampia päätekanavia 33". Erityisesti huuhtelukanavan 28' suuntainen päätekanava 33" voidaan kokonaan poistaa takomalla.

25 Kuvioiden 5 ja 6 esittämässä sovellutusmuodossa porataan poranterän 10"' takimmaisesta päätypinnasta 36"' yksi huuhtelukanava 28"' etuosaan 35"', kuten kuviossa 5 on esitetty. Sitten poranterän takaosaa 37"' taotaan siten, että reikä häviää siitä, ks. kuvio 6. Kaksi tai use-30 ampia päätekanavia 33"' porataan sitten poranterän otsa-pinnan 25"' ja huuhtelukanavan 28"' välille.

Kuvioiden 7 ja 8 esittämässä sovellutusmuodossa poranterän 10 aihio käsittää kaksi osaa 38,39. Kaksi poistoreikää 40,41 porataan osiin 38,39 niiden vastakkai-35 sista pinnoista 42,43. Sitten osat 38,39 hitsataan pin- 6 87389 noista 42,43 puskuhitsauksella. Terän otsapinnan 25 ja huuhtelukanavan 28IV välille porataan päätekanavat 33IV. Tulee huomata, että hitsaustaso voi sijaita missä tahansa reikien 40,41 pituudella. Erityisesti reikä 41 voidaan 5 kokonaan jättää pois. Yleensä kuitenkin poranterän se osa, joka sijaitsee poikittaiskanavan 27IV takana, hitsataan poranterän väliosaan 44, joka sijaitsee ensin mainitun osan ja etuosan 35IV välissä. Tulee huomata, että väliosa 44 on poranterän se osa, joka ulottuu lukkorenkaalle 18. 10 Kuvion 9 esittämässä sovellutusmuodossa poranterän 10v aihio käsittää myös kuviossa 7 esitetyt osat 38,39. Osia 38,39 ei kuitenkaan hitsata toisiinsa, vaan ne järjestetään nojaamaan irtonaisesti toisiaan vasten poranterän lopullisessa muodossa. Päätekanavat 33v tehdään terän 15 otsapinnan 25v ja reikien 40,41 muodostaman huuhtelukanavan 28v välille. Poikittaiskanava 27v järjestetään takaosaan 38 osien 38,39 välisen jakotason välittömään yhteyteen. Yleensä lienee kuitenkin mahdollista sijoittaa tämä jakotaso mihin tahansa kohtaan väliosan 44 pituussuunnas-20 sa. Lujuussyistä pidetään kuitenkin edullisena, että jako-taso kulkee laajennetun osan 19 lävitse. Tässä kaksiosaisessa poranterässä ei synny energiahäviöitä, koska siinä ei ole kierreliitosta.

Claims (10)

1. Poranterä, joka on tarkoitettu käytettäväksi porankarassa (11), joka käsittää useita keskeisiä tanko- 5 osia (12), jotka välittävät iskuja poranterälle (10), ja useita putkiosia (13), jotka välittävät kiertoliikkeen poranterälle (10), ja jotka ympäröivät mainittuja tanko-osia, ja joka poranterä (10) on varustettu huuhtelukana-valla (28), joka ulottuu taaksepäin terän otsapinnasta 10 (25) ja päättyy poranterän väliosaan (44), ja väliosassa (44) olevalla poikittaiskanavalla (27), joka yhdistää huuhtelukanavan (28) rengastilaan (26), joka on muodostettu tanko-osien (12) ja putkiosien (13) väliin, ja joka huuhtelukanava (28) käsittää vähintään kaksi päätekanavaa 15 (33), jotka päättyvät terän otsapintaan (25), kunkin pää- tekanavan (33) poikkipinta-ala ollessa pienempi kuin huuhtelukanavan (28) sen osan kokonaispoikkipinta-ala, joka sijaitsee päätekanavien (33) ja poikittaiskanavan (27) välissä, tunnettu siitä, että poranterä (10) muo-20 dostuu joko yhdestä kappaleesta tai erillisistä kappaleista, jolloin jakotaso sijaitsee edullisesti väliosassa (44) , jossa kappaleet on järjestetty nojaamaan irtonaisesti toisiaan vasten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poranterä, t u n-25 n e t t u siitä, että poranterään (10) on muodostettu vähintään kaksi huuhtelukanavaa (28') ja että jokainen päätekanava (33') muodostaa jatkeen omalle huuhtelukana-valleen (28').

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen poranterä, t u n-30 n e t t u siitä, että huuhtelukanavat (28') ulottuvat poranterän (10) pituusakselin (34) suuntaisesti ja sijaitsevat symmetrisesti sen suhteen.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen poranterä, tunnettu siitä, että kukin huuhtelukanava (28') on 35 yhteydessä erilliseen poikittaiskanavaan (27'). β 87339

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poranterä, t u n- . IV n e t t u siitä, että poranteraän (10 ) on muodostettu yksi ainoa huuhtelukanava (28IV), edullisesti sen pituus-akselille (34) , jolloin päätekanavat (33IV) ovat yhteydes- 5 sä tähän yhteen huuhtelukanavaan, ja että poranterän taka- IV osa (38), joka sijaitsee poikittaiskanavan (27 ) takana, on hitsattu kiinni poranterän väliosaan (44).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen poranterä, tunnettu siitä, että takaosa (38) on kiinnitetty väli- 10 osaan (44) puskuhitsauksella.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poranterä, tunnettu siitä, että poranterään (10") on muodostettu yksi ainoa huuhtelukanava (28"), yksi päätekanavista (33") muodostaa huuhtelukanavalie sen suuntaisen jatkeen ja jos- 15 sa huuhtelukanavan poikkipinta-alaa on pienennetty, edul lisesti poranterän (10") etuosaa (35") takomalla.

7 8 7 o S 9

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poranterä, tunnettu siitä, että poranterän takimmaisen päätypinnan (36''') ja päätekanavien (33''') välille on muodostettu 20 yksi ainoa huuhtelukanava (28'''), joka ei ulotu terän otsapintaan (25'") asti, ja jossa huuhtelukanavan (28'") sen osan poikkipinta-ala, joka ulottuu poikittaiskanavan (27''') takana sijaitsevan poranterän (10''') takaosan (37''') lävitse, on supistettu olennaisesti nollaan tako- 25 maila tätä takaosaa (37''').

9. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen poranterä, tunnettu siitä, että poikittaiskanava (27) on muodostettu poranterän (10) laajennettuun osaan (19). .30

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen poranterä, tunnettu siitä, että laajennetun osan (19) ja oh-jausurilla varustetun osan (21) välille on muodostettu pienemmän halkaisijan omaava osa (20), joka ulottuu edullisesti laajennetun osan (19) ja ohjausurilla varustetun 35 osan (21) välille. 9 87389