FI96632B - Laite poran terän huuhtelemiseksi - Google Patents

Description

96632 5 Laite poran terän huuhtelemiseksi

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite poran terän huuhtelemiseksi käsittäen aksiaalisesti ulkonevan pilottiosan ja 10 sen takana sivusuunnassa ulkonevan epäkesko-osan ja jota laitetta kannattaa ainakin yhdellä ulkopuolisella porausjät-teitä poistavalla huuhtelu-uralla varustettu ohjauskappale, jonka suhteen poran terän epäkesko-osa liikkuu rajoitetusti työasennon välillä, jossa epäkesko-osa ulkonee sivusuunnassa 15 ohjauskappaletta keskittävän väliputken edessä, joka on tar koitettu sitä suurempien reikien poraamiseksi ja sisääntyön-netyn asennon välillä väliputken sisäpinnan sisäpuolella.

Yksityiskohdiltaan vaihtelemia poran teriä, joita esim.

20 esitetään patenttijulkaisuissa SE 8604207-4 (460.300), SE

377.706, SE 7704972-4 (411.139) US 4,196,783 ja CA 821,414 käytetään porattaessa maata ja peitettyä kalliota. Työkalun on pystyttävä työskentelemään tehokkaasti sekä kivissä että mitä erilaisimmissa maaperissä. Erityisesti porattaessa 25 raskaassa savipitoisessa maassa esiintyy usein tukkeutunei den huuhtelukäytävien aiheuttamia ongelmia, joita käytäviä ei pysty puhaltamaan puhtaiksi saatavilla olevalla huuhtelu-ainepaineella, mikä johtaa työn viivästymiseen.

••30 Keksinnön kohteena on sekä hetkellisen huuhtelutehon kasvun mahdollistaminen raskaassa maaperässä tapahtuvan poraamisen helpottamiseksi että niin ikään työtä parantavassa tarkoituksessa lisätä huuhtelutehoa savessa tai muussa sitkeässä aineessä työskentelevän teräepäkeskon ympärillä. Tavoitteet 35 saavutetaan oheisissa patenttivaatimuksissa esitettyjen tunnusmerkkien avulla.

Seuraavassa esitetään sovellutusesimerkki viitaten oheiseen piirrokseen. Kuvio 1 esittää poikkileikkauksen ohjauskappa-40 leen etenemisestä väliputken läpi ja sivusta katsottuna 2 96632 esitetty poran terä roikkuu alaspäin sisäänvedetyssä asennossa. Kuvio 2 esittää vastaavan kuvan, jossa poran terä on työskentelyasennossa lähellä ohjauskappaletta, joka on tuettu väliputken suuaukon iskukenkään. Kuvio 3 esittää 5 kuvion 2 mukaisen poran terän takaapäin katsottuna. Kuvio 4 esittää kuvion 2 mukaisen ohjauskappaleen sivusta päin. Kuvio 5 on sivukuva kuvion 1 mukaisesta poran terästä nähtynä nuolien suunnassa 5-5. Kuvio 6 esittää suurennettuna kuvion 2 mukaisen poran terän takaapäin katsottuna ja Ohio jauskappaleen nähtynä nuolien suunnassa 6-6.

Ohjauskappale 10 on tavanomaisella tavalla kytketty väliputken 11 läpi kulkevaan poratankoon, jonka kautta sitä valitussa esimerkissä pyöritetään myötäpäivään ja josta sille 15 voidaan jakaa iskuenergiaa ylävasarasta tai poratangon ja ohjauskappaleen 10 väliin kierrettävästi kytketystä upotus-porasta. Poratanko ja siihen kuuluvat osat ovat tavanomaisia eikä niitä esitetä kuvioissa.

20 Ohjauskappaleessa 10 on ympyrälieriömäinen ohjausosa 12, jota väliputken 11 aukko keskittävästi ohjaa pyörimään koaksiaalisesti porausakselin 16 kanssa. Esitetyssä upotus-poran käyttämässä esimerkissä koostuu väliputken suuaukko päälle hitsatusta iskukengästä 13, joka muodostaa ympyrän-25 muotoisen olakkeen 14 väliputken sisään ja ympyrälieriö- · mäisen ohjausaukon 19 ohjausosaa 12 varten. Ohjauskappale 10 on takanokkien 15 välityksellä kosketuksessa olakkeeseen 14 siten, että osa upotusporan iskuenergiasta voidaan kohdistaa väliputken 11 upottamiseksi, kuvio 2.

30

Poran terä 20 käsittää varren 21 yhdessä kappaleessa epäkes-ko-osan 22 kanssa ja pilottiosan 23. varsi 21 on kiertyvästi laakeroitu ohjauskappaleeseen 10 epäkeskoporaukseen 24 sen ja varren 21 akselin 17 ympärillä, joka on sijoitettu sivuun 35 samansuuntaisesti suhteessa porausakseliin 16. Pilottiosa 23 on osaltaan keskitetty akselin 18 ympärille, joka on saman- ! : aa,i a.ui l i i 1st ; 3 96632 suuntainen akseleiden 16, 17 kanssa ja on kaksin verroin sivussa porausakselista 16 verrattuna varsiakseliin 17.

Kun poran terä 20 on kiertoasennossa porauksessa 24 pilot-5 tiakseli 18 maksimaalisen välimatkan päässä porausakselista 16, kuvio 1, ovat sekä pilottiosa 23 varsiakselin 17 toisella puolella ja epäkesko-osa 22 vastakkaisella puolella suunnattu siten, että kummatkin osuvat ohjausosan 12 ulkoää-riviivan sisäpuolelle, jolloin ne voidaan vapaasti viedä 10 iskukengän 13 ohjausaukosta kuviossa 1 osoitetulla tavalla.

Kun poran terää mainitusta asennosta kierretään n. 180 astetta osuvat akselit 16 ja 18 yhteen. Tällöin pilottiosas-ta tulee siis koaksiaalinen porausakselin 16 kanssa ja epä-15 kesko-osa 22 ulkonee sivusuunnassa iskukengän 13 ulkoääri- viivojen ulkopuolelle ja pystyy poraamaan isomman reiän kuin väliputki 11. Tämä esitetään kuviossa 2.

Säteen suuntaisesti sisään vedetyssä asennossa kuviossa 1 20 poran terä riippuu vapaasti ohjauskappaleessa 10 muotonsa perusteella kiinnitettynä aksiaalisesti tähän nokkaseuraimen avulla, joka on ohjauskappaleeseen 10 poikittaiseen porarei-kään 27 asetettu nasta 28, joka työntyy poraukseen 24 sekä poikittaiseen lukitusuraan 29 varressa 21, kuvio 5. Kysei-25 sessä riippuasennossa sisäänvedetty poran terä 20 on kahdes sa suunnassa estetty pyörimästä suhteessa ohjauskappaleeseen 10 ja voidaan häiriöittä viedä väliputken 11 läpi.

Lukitusura 29 aukeaa takaapäin perifeeriseen taaempaan 30 pääteuraan 30. Kun poran terä kohtaa työpinnan kulkeutuu nokkaseurain 28 päätyuraan 30, joka sallii n. 90 asteeseen muotorajatun ohjauskappaleen 10 kiertymisen myötäpäivään 1 · > poraussuunnassa ennen kuin nokkaseurain 28 kohtaa aksiaalisesti eteenpäinsuunnatun syvennyksen 31, jossa se muotora-35 joitetusti ohjataan eteenpäin sisään perifeeriseen etupääty- uraan 32. Kun ohjauskappaleen pyörittämistä jatketaan pora- 4 96632 uksen pyörimissuuntaan pyörii ohjauskappale 10 vielä n. 90 astetta kunnes kampaseurain 28 on muotorajoitetusti lukittu aksiaalisuunnassa edempään päätyuraan 32 kuviossa 2 esitetyllä tavalla. Aksiaalisen syvennyksen 31 perifeerisesti 5 vastakkainen ruuvauspinta syntyy kyn syvennystä rouhitaan lieriömäisellä työkalulla ja se voi olla avuksi ohjattaesa poran terän 20 yhteistä liikettä.

Kuviossa 2 esitetty asento on poran terän 20 työasento.

10 Iskukengän 13 olakkeen 14 tai (ylävasarakäytössä kun isku- kenkää ei ole ja ohjauskappale 10 ohjataan väliputken sisäpintaa vasten) poratangon aksiaalisen kytkennän väliputkeen tulee aikaansaada ohjausosan 12 ulostyöntymisen iskukengän 13 tai väliputken 11 etureunan eteen, että välimatka tästä 15 epäkesko-osan selkään 40 on jokseenkin yhtä pitkä tai hieman pidempi kuin pilottiosan 23 pituus. Tällöin jumiutunut väliputki ei pysty estämään pilottiosan 23 nostamista reiäs-tään ja terän 20 kiertämistä sisääntyönnettyyn asentoon. Kuvion 1 mukaisen perifeerisesti ja aksiaalisesti toteutetun 20 relatiiviliikken aikana poran terä 20 viedään aksiaalisesti ohjauskappaleessa 10 ulkonevan nokan 33 eteen. Työasennossa nokka 33 on kosketuksessa olakkeen 34 kanssa, kuvio 3, ja siirtää poran pyörimisen poran terään 20 samalla, kun se puristaa nokkaseuraimen 28 sisään etummaiseen päätyuraan 32 25 ja lukitsee sen tähän. Kuvion 2 mukaisessa työasennossa osuu varren 21 niska 38 poraukseen 24 ja samalla myös ohjauskap-paleen 10 etureuna 39 siirtää iskuenergiaa epäkesko-osan 22 selkään 40.

30 Kuviossa 6 esitetään poran terän 20 kovametallinastan edul linen sijainti. Epäkesko-osassa 22 on tasomainen etupinta 44, perifeerisesti ulkoneva osittain kartiomainen taakse- ja < * < sisäänpäin kallistuva vaippapinta 45 keskiakselin 46 kanssa ja jatkuu kuun sirpin muotoisen viistopinnan 47 välityksellä 35 etupintaan 44. Viistopinta 47 kannattaa epäkesko-osan 22 maksimiulokkeiden tai keskitasojen (akseleiden 17, 18 läpi) il 114 i'l« M » «* · < 5 96632 vieressä kahta tai, kuten esitetyssä esimerkissä, edullisesti kolmea ulospäin kallistuvaa symmetrisesti sovitettua kovametallinastaa 48, 49, 50, jotka porattaessa leikkaavat työkalun maksimaalisen halkaisijan. Ensimmäisenä pyörimis-5 suunnassa (nuoli 8) on johtava aksiaalinen nasta 51 vierei sellä etupinnalla 44 ja sen ulkokehää eli viistopinnan 47 sisäpuolta sivuten. Vielä yksi aksiaalisesti suunnattu nasta 52 voidaan sijoittaa pintaan 44 pyörimissuunnassa kallistuvien ulkokehänastojen 48-50 jälkeen. Nastat 51, 52 ovat 10 välimatkan päässä pilottiosan 23 vaippapinnasta pilottireiän reunan ympärillä tapahtuvan poiston parantamiseksi.

Kuviossa 6 ohjauskappaleen 10 kanssa koaksiaalisella pilot-tiosalla 23 on edessä ympäri kulkeva perifeerinen viisto 15 pinta 56, jossa se kannattaa useita ulospäin kallistuvia ulkokehänastoja 57, 571 - 57**1, jotka määräävät porattavan pilottireiän halkaisijan. Pilottiosan 23 etupinta kannattaa muutaman, esim. kaksi, aksiaalisesti suunnattua nastaa 58. Pilottiosan 23 vaippapinta on sen etummaisen tehokkaimmain 20 keskittävän osan kohdalla varustettu yhdellä tai useammalla säteen suuntaisella kalibroihtinastalla 59, edullisesti kahdella kovametallinastalla samassa tasossa kuten esitetään.

25 Huuhteluväliainetta, esim. poistoilmaa upotusporasta, syöte tään poratangon kautta kanavaan 62 ohjauskappaleessa 10, josta se etenee poran terässä 20 olevaan kanavaan 63, joka haarakanavien kautta johtaa toisaalta aukkoihin 64, 65 epäkesko-osan 22 etupinnalla 44, toisaalta taaksepäin suun-30 natun ejektorivaikutuksen avulla johdetaan omiin pitkit- täisuriin 66, 67 epäkesko-osan 22 vaipassa, toisaalta johde- ‘ .. taan aukkoon 68 pilottiosan 23 etuosassa ja toisaalta auk- • · koon 69, kuviot 1-3, nokan 33 edessä olevan alueen pitämiseksi puhtaana.

Ohjauskappaleen 10 ohjausosassa 12 on kolme latteasti kai- 35 6 96632 verrettua, aksiaalista, edullisesti suoraa huuhtelu-uraa 71, jotka päättyvät taaksepäin kaventuen nokkien 15 väliin, jossa niillä on taaksepäin vaikuttavat ejektoriaukot 72 liitetty sisähuuhtelukanavaan 16. Huuhtelu-urat 71 päätyvät 5 umpinaisesti eteenpäin ennen kuin ne saavuttavat ohjausosan 12 etureunan 39, kuvio 4. Neljäs vastaavanlainen huuhtelu-ura 70 kulkee aksiaalisesti koko ohjauskappaleen 10 läpi ja esitetään alhaalta päin kuviossa 6. Huuhtelu-ura 70 on liitetty poistouraksi epäkesko-osan 22 sisäosan siihen osaan 10 kuviossa 6, joka pyörimissuunnassa sijaitsee ennen porauk sessa eniten kuormitettuja epäkeskiönastoja 51, 48-50 ja huuhteluaukot 64, 65 aukeavat näiden työskentelyalueelle. Tuloksena saadaan tehokkaasti puhdistava huuhteluvirta, joka on enimmäkseen suunnattu pyörimissuuntaan (vrt. nuoli 8, 15 kuvio 6) ensin epäkesko-osan 22 etupintoja 44, 47 pitkin ja sen jälkeen epäkesko-osan 22 vaipassa olevan akselin suuntaisen syvennyksen 73 kautta suunnattuna nokan 33 etupinnan ohi sisään epäkesko-osan 22 selän taakse ja lopuksi ulos aksiaalisen huuhtelu-uran 70 kautta. Samalla suunnataan osa 20 virtauksesta aukosta 64 eteenpäin pyörimissuunnassa ohjaus- uran 74 kautta kohti huuhtelu-uraa 70, jotta porausjäte ei pääsisi kulkemaan pilottiosan 23 ympäri. Ura 74, kuviot 1, 3, 6 on kauhamainen, jotta sillä olisi kaivava vaikutus savimaassa ja ulottuu aksiaalisesti pilottiosan 23 läpi.

25

Kolme umpinaisesti päättyvää huuhtelu-uraa 71 ulottuvat ohjauskappaleen 10 työskentelyasennossa ulos iskukengän 13 etureunan eteen ja poistavat m.m. aksiaalisista urista 66, 67 tulevaa ja muuta akselin suuntaisesti virtaavaa huuh-30 teluainetta sekä porausjätteitä laajennetun porausreiän kautta ohjausosan 12 vapaan etupään ympäri, mikä helpottaa .. väliputken 11 upottamista. Jos huuhtelu-ura 70 näyttää me nevän tukkoon esim. savesta vedetään ohjausosa 10 takaisin siten, että epäkesko-osan selkä 40 asettuu iskukenkää 13 35 vasten. Tällaisessa tapauksessa lisätään samalla huuhteluai- nesyöttöä upotusporan n. k. riiputtamisreaktion avulla.

i| IHt lii H im a - 7 96632

Takaisin vetämisen yhteydessä sulkee iskukengän 13 sisäpinta umpihuuhtelu-urat 71, jolloin aikaansaadaan voimakas puhal-lusputkimaisesti vahvistettu yksinäisen huuhtelu-uran 70 ja sen edellä olevien poran terän osien puhtaaksipuhallus.

5 Tarvittaessa voidaan ulospuhallusleikkausta lisätä asetta malla huuhtelu-ura 70 poikittaisen leikkauksen 75 avulla, kuvio 6, ohjausosan 12 etureunassa yhteyteen vieressä sijaitsevan edullisesti pyörimissuunnassa perässä kulkevan umpikanavan 71 kanssa, joka ei näy kuviossa 6.

10

Claims (8)

1. 8 96632
2. 1. Laite poran terän (20) huuhtelemiseksi, joka käsittää aksiaalisesta eteen työntyvän pilottiosan (23) ja sen takana sivusuunnassa ulkonevan epäkesko-osan (22) ja jota kannattaa 5 ainakin yhdellä porausjätettä poistavalla huuhtelu-uralla (70, 71) varustettu ohjauskappale (10) , jossa ainakin yksi huuhtelu-urista (70) ulottuu avoimesti pitkin ohjauskappa-leen (10) koko pituutta ja jonka suhteen poran terän (20) epäkesko-osa (22) liikkuu rajoitetusti työskentelyasennon 10 välillä, jossa epäkesko-osa (22) ulkonee sivusuunnassa oh- jauskappaletta (10) keskittävän väliputken (11) eteen tätä suuremman reiän poraamiseksi, ja sisääntyönnetyn asennon välillä väliputken sisäpinnan sisäpuolella, tunnettu siitä, että aksiaalinen kauhan muotoinen johtoura (74) ulottuu pi-15 lottiosan kehältä ylös epäkesko-osan (22) poran pyörimis suuntaan (8) käännetylle sivulle ja kaivavalla vaikutuksella on suunnattu syöttämään poistuvaa huuhteluainetta kohti avointa huuhtelu-uraa (70).
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että yksi tai useampi ohjauskappaleen takapäätä kohti avoin huuhtelu-ura (71) päättyy umpinaisesti ohjauskappaleen (10) ulkokehään ja on työskentelyasennossa porausjätettä poistavassa asennossa ohjauskappaleen (10) edessä, ja että um-25 piurat sulkevat ohjauskappaleen (10) kun ne viedään vähän matkaa sisään väliputken aukkoon (13) siten, että huuhtelu-ainevirta vahvistuu avoimen tai avointen urien (70) kautta.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu 30 siitä, että huuhteluainetta syötetään epäkesko-osan (22) etusivulle (44) aukkojen (64, 65) kautta, jotka on sovitettu olennaisesti epäkesko-osan (22) pyörimissuunnassa avointa uraa (70) seuraavan kvadrantin (66, 67 välissä) yhteyteen ja kuljetetaan ympäri kehää pitkin suhteessa pilottiosaan (23) 35 poran pyörimissuuntaa vastaan (8) avonaiseen uraan (70).
5. 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, edullisesti neljässä kehän suuntaisesti sijoitetussa poraus- •I i- - »4 MH I !4«l ’ ' * 9 96632 jätettä poistavassa urassa (70, 71) ohjauskappaleessa (10), tunnettu siitä, että poikittaisura (75) on sovitettu ohjaus -kappaleen (10) etureunaan, joka tehokkaamman porausjätteen poistamiseksi pysyvästi koko ohjauskappaleen (10) pituutta 5 pitkin avaa avoimen uran (70) vieressä sijaitsevan umpiuran (71).
6. 5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että akselin suuntainen syvennys (73) on sovitettu epäkesko-10 osan (22) vaippaan tämän kehää leikkaavan etuosan (44, 47) päähän, jolloin syvennys johtaa huuhteluainevirtauksen sisään epäkesko-osan (22) selän ohi avoimeen huuhtelu-uraan (70) .
7. 6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että johtoura (74) ulottuu pilottiosan (23) yli huuhtelu-aineaukosta (68) tämän etuosassa epäkesko-osan (22) poraus-suuntaan suunnattuun sivuun.
8. 20 Patentkrav