FI98401B - Menetelmä porakoneen porauksen säätämiseksi ja kallioporakone - Google Patents

Description

- 98401

Menetellä porakoneen porauksen säätämiseksi ja kalliopora-kone

Keksinnön kohteena on menetelmä porakoneen porauk-5 sen säätämiseksi sellaisessa porakoneessa, jossa on runko, runkoon sen pituussuunnassa liikkuva iskumäntä iskumännän mäntäosan liikematkan etupäässä sijaitseva vaimennuskam-mio, iskumännän aksiaalisella jatkeella sijaitseva pora-niska ja ainakin kaksi runkoon sen aksiaalisuunnassa liik-10 kuvasti sovitettua mäntää, jotka sijaitsevat poraniskan ympärille muodostetuissa aksiaalisuuntaisissa sylinteriti-loissa ja on sovitettu vaikuttamaan poraniskaan sitä pora-koneen etuosaan päin työntävästi niiden takapintaan vaikuttavan paineväliaineen vaikutuksesta, jolloin mäntien 15 takapintaan on asetettu ainakin porauksen aikana vaikuttamaan sellainen paineväliaineen paine, että kaikkien mäntien yhteinen poraniskaan vaikuttava ja sitä eteenpäin työntävä voima ylittää porakoneeseen porauksen aikana vaikuttavan syöttövoiman ja jolloin osan iskumännistä ollessa 20 työntyneenä paineväliaineen vaikutuksesta liikematkansa etummaisempaan asentoon poraniska on niihin tukeutuessaan optimaalisessa iskupisteessään.

Edelleen keksinnön kohteena on porakone, johon porakoneeseen kuuluu runko, rungossa sen pituussuunnassa 25 liikkuva iskumäntä iskumännän mäntäosan liikematkan etupäässä sijaitseva vaimennuskammio, iskumännän aksiaalisella jatkeella sijaitseva poraniska, sekä runkoon sovitettu aksiaalilaakeri poraniskan kautta runkoon kohdistuvien aksiaalivoimien vastaanottamiseksi, joka aksiaalilaakeri 30 on muodostettu ainakin kahdesta männästä, jotka on sijoitettu runkoon poran; skaa ympäröivästi muodostettuihin ak-siaalisuuntaisiin sylinteritiloihin ja on sovitettu vai-: kuttamaan poraniskaan sitä porakoneen etuosaan päin työn- : tyvästi niiden tak.*~* taan vaikuttavan paineväliaineen 35 vaikutuksesta, jolloin mäntien takapintaan on asetettu 2 98401 ainakin porauksen aikana vaikuttamaan sellainen paineväli-aineen paine, että kaikkien mäntien yhteinen poraniskaan vaikuttava ja sitä eteenpäin työntävä voima ylittää pora-koneeseen porauksen aikana vaikuttavan s^ottövoiman ja 5 jolloin osan männistä liikepituus porakoneen etuosaan päin on rajoitettu siten, että niiden ollessa etummaisessa asennossaan ja poraniskan ollessa niiden tukemana sen is-kupinta sijaitsee olennaisesti optimaalisessa iskupistees-sä.

10 Porattaessa kallioporakoneella reikiä vaihtelevat porausolosuhteet eri tavoin ja joissakin tilanteissa on tarpeen päästä säätämään kallioporakoneen iskutehoa tai muita poraukseen vaikuttavia seikkoja nopeasti ja tehokkaasti. Tunnetuissa ratkaisuissa iskutehon säätö on tois teutettu säätämällä iskukoneiston painenesteen painetta, mikä on kuitenkin varsin hankala toteuttaa tarkasti ja hallitusti. Edelleen tunnetuissa ratkaisuissa poraniskan asema iskumännän suhteen pyritään aina pitämään tietyssä ns. optimaalisessa iskupisteessä, jossa mahdollisimman 20 suuri osa iskutehosta siirtyy poraniskaan ja sitä kautta poratangon läpi porakruunuun. FI-patentista 84 701 on tunnettu ratkaisu, jossa poraniskan asema asetetaan käyttämällä useita mäntiä, joihin vaikuttava paine yhdessä työntää poraniskan optimaaliseen iskupisteeseen, mutta sallii 25 sen siirtymisen tätä taemmaksi voimakkaan paluupulssin vaikutuksesta ottaen siten vastaan syntyvän rasituksen. Mainitussa FI-patentissa osalla männistä on myös mahdollisuus liikkua muita pidemmälle porakoneen etupäähän päin ja siten seurata poraniskaa, jolloin ne jo aikaisemmassa vai-30 heessa paluupulssin aikana ottavat poraniskan paluuliiket-tä vastaan vaimentaen sitä.

Tunnetussa tekniikassa porauksen säätö on hankalaa ja tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen menetelmä ja porakone, jossa porausta on helppo säätää ha-35 lutulla tavalla. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on omi- - 98401 3 naista, että ainakin osaan männistä vaikuttavaa painetta säädetään halutun poraustilanteen aikaansaamiseksi.

Keksinnön mukaiselle porakoneelle on ominaista, että siinä on ainakin kaksi mäntää, joiden takana oleviin 5 painetiloihin 4ahtaa toisistaan erillinen painekanava sekä välineet painenesteen syöttämiseksi mäntien takana oleviin painetiloihin niin, että niihin vaikuttaa muista mäntäryh-mistä riippumaton paine.

Keksinnön olennainen ajatus on, että porausta sää-10 detään säätämällä poraniskan asemaa optimaalisen iskupis-teen suhteen sekä poraniskaan vaikuttavaa voimaa sen ollessa poikkeutettuna optimaalisesta iskupisteestään. Tällöin iskutehon säädössä haluttu määrä tehoa siirtyy poraniskan kautta poratankoon ja loppuosa tehosta vaimenee 15 i3kumännän liikematkan etupäässä olevaan vaimennustyynyyn. Vastaavasti haluttaessa säätää porakruunun kivikontaktia mäntien takana vaikuttavaa painetta pidetään sellaisena, että optimaalisesta iskupisteestään eteenpäin siirtymään pystyvien mäntien takana on syöttövoimaa pienempi paine, 20 jonka suuruutta voidaan muuttaa jatkotankoporauksessa käytettävien poratankojen suhteen verrannollisesti niin, että porakruunu saadaan aina iskupulssin tullessa pidetyksi halutulla tavalla kosketuksissa porattavaan kiveen ilman, että olennaista tehohäviötä vaimennustyynyyn tapahtuu. Me-25 netelmä voidaan yksinkertaisimmin toteuttaa käyttämällä useita liikepituudeltaan erilaisia mäntiä, joiden liikematka porakoneen etupäähän on sopivasti rajoitettu. Tällöin syöttämällä eri liikepituuden omaavien mäntien taakse sopivanpaineista painenestettä poraniska voidaan siirtää 30 halutulla tavalla eteenpäin. Keksinnön etuna on se, että käyttämällä erilaisen pituuden siirtyviä mäntiä saadaan poraniska siirretyksi mekaanisesti haluttuun iskupistee-seen, joka on joko optimaalinen iskupiste tai siitä poikkeava. Koska iskupisteen paikka on tarkalleen määrätty 35 kaikissa tilanteissa, voidaan tehonsiirto ja siten koneen 98401 4 iskuteho tarkalleen laskea ja mitoittaa se valmistettaessa haluttujen ominaisuuksien mukaisesti. Samalla porauksen säätö on nopea ja yksinkertainen, koska se voidaan toteuttaa pelkästään säätämällä poraniskaa tukeviin mäntiin vai-5 kuttavaa painenesteen painetta.

Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen soveltuvaa rakennetta 10 porakoneessa, kuvio 2 esittää kaavamaisesti kuvion 1 mukaisen porakoneen säätöä eri tehonsäätötilanteissa, kuvio 3 esittää kaavamaisesti erästä toista keksinnön toteuttamiseen soveltuvaa rakennetta porakoneessa, 15 kuviossa 4 on esitetty kaavamaisesti keksinnön mu kaisen menetelmän erään toteutuksen yhteydessä esiintyvien paineiden aikaansaamat voimat ja kuviossa 5 on esitetty kaavamaisesti erästä kolmatta keksinnön toteuttamiseen soveltuvaa rakennetta porako-20 neessa.

Kuviossa 1 on kaavamaisesti esitetty porakone, jossa on iskumäntä 1 ja iskumännän kanssa samanakselisesti sijaitseva poraniska 2. Poraniskaa 2 pyöritetään sinänsä tunnetulla tavalla ei esitetyn pyöritysmoottorin avulla 25 pyörittämällä poraniskan 2 ympärillä olevaa hoikkia 3, jonka suhteen poraniska voi aksiaalisuunnassaan liikkua. Holkki 3 tukee poraniskaa 2 viistolla tukipinnalla 3a, joka koskettaa poraniskan vastaavaa viistoa tukipintaa 2a. Hoikin 3 takeena on useita mäntiä 4a ja 4b, jotka ovat yh-30 teydessä tai välillisesti vaikuttavat mekaanisesti hoikin 3 takapintaan. Hoikin 3 ympärillä on vielä rajoitinrengas 5, joka rajoittaa mäntien 4a ja 4b liikettä porakoneen etupäähän päin. Männät 4a ja 4b sijaitsevat runkoon 6 poratuissa ja iskumännän 1 akselin kanssa samansuuntaisissa 35 sylinteritiloissa, joihin johtaa painenestekanavat 7a ja 9840'

S

7b. Mäntiä 4a ja 4b on porakoneen rungossa f useita kappaleita ja ne on jaettu ryhmiin niin, että muodostuu ainakin kaksi erillistä ryhmää, joiden liikepituus porakoneen etupäähän päin on erilainen. Tällainen rakenne on yksityis-5 kohtaisemmin kuvattu FI-patentissa 84 701, jonka sisällys katsotaan kuuluvaksi tämän hakemuksen selitykseen. Edelleen porakoneessa on iskumännän 1 sylinteritilan etupäässä eli iskumännän 1 mäntäosan la liikematkalla porakoneen etupäässä vaimennuskammio 8, johon iskumännän 1 mäntäosan 10 Ib etupää iskee silloin, kun iskumäntä jostain syystä pääsee iskemään normaalin optimaalisen iskupisteensä ohitse. Tällainen rakenne on sinänsä yleisesti tunnettu ja käytetty porakoneen rikkoutumisen estämiseksi eikä sitä sen vuoksi sen tarkemmin selitetä.

15 Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan porako neen poraniskan asemaa ja siten esimerkiksi porakoneen iskutehoa tai porakruunun kivikontaktia säätää tätä rakennetta käyttäen. Tämä tapahtuu niin, että mäntien taakse syötetyn painenesteen paine pidetään normaalin porauksen 20 aikana sellaisena, että männät työntävät poraniskan sen optimaaliseen iskupisteeseen, mutta eivät kykene työntämään sitä pitemmälle, koska pitemmän liikematkan omaavien mäntien 4b aikaansaama voima hoikin 8 kautta poraniskaan 2 on pienempi kuin porakoneen syöttövoima. Iskun aikana, kun 25 porakoneen massa ei ehdi siirtyä poratangon mukana, männät seuraavat poraniskaa ja sen kautta niihin vaikuttamaan asetetun paineen aikaansaajalla voimalla tukevat porakruu-nua kiveä vasten, kunnes porakone on ehtinyt siirtyä. Haluttaessa pienentää iskutehoa syötetään ainakin mäntien 4b 30 taakse sellainen painenesteen paine, että pidemmän liikematkan omaavat männät 4b pystyvät työntämään poraniskan oman sallitun liikepituutensa verran eteenpäin, jolloin iskumäntä 1 iskee poraniskaan 2 myöhemmin kuin tavallisesti ja tällöin osa sen iskuenergiasta vaimenee iskumännän 35 vaimennuskammioon 8. Haluttaessa käyttää esimerkiksi koi- 6 98401 mea eri iskutehoa, käytetään vastaavasti iskupituudeltaan kolmea erilaista mäntäryhmää, jolloin syöttämällä sopivasti painetta mäntien taakse, saadaan poraniska siirtymään haluttuun tehonsiirtoasemaan.

5 Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti, kuinka isku- tehon säätö voidaan toteuttaa toisella tavoin. Tässä tapauksessa eri liikepituuksien mukaiset männät, joita on merkitty numeroilla 4a - 4d on kukin kytketty omaksi ryhmäkseen ja omaan painenesteen syöttökanavaansa 7a - 7d 10 muista mäntäryhmistä erillään. Kuviossa yhdellä männällä 4a, 4b, 4c ja vastaavasti 4d tarkoitetaan kaikkia yhteen ryhmään kuuluvia mäntiä kaavamaisesti. Kuvioon on edelleen kaavamaisesti merkitty numeroilla 5a - 5d niitä rajoitin-renkaan 5 osia, jotka rajoittavat eri mäntien 4a - 4d lii-15 kepituutta eri tavoin. Samoin kuvioon on merkitty katkoviivoilla La - Ld niitä liikepituuksia, joita kukin mäntä tai mäntäryhmä voi liikkua toistensa suhteen ja tällöin katkoviiva La kuvaa poraniskan optimaalista iskupituutta vastaavaa asemaa ja viivat Lb - Ld optimaaliseen iskupis-20 teeseen nähden vastaavasti eteenpäin siirtyneiden mäntien 4b ja 4c siirtoa vastaavia asemia, joissa iskumännän 1 mäntäosa la iskee lyhemmän tai vastaavasti pidemmän matkan vaimennuskammioon 8 tai iskumäntä on siirtynyt muuten pois optimaalisesta iskupisteestään. Kun mäntien poikkileikkaus 25 käytettävään hydraulipaineeseen nähden on mitoitettu sopivasti, voidaan kunkin mäntäryhmän taakse syöttää muista riippumattomasti eripaineista painenestettä Pa - Pd ja tällöin voidaan helposti valita, minkä liikepituuden mukaan olevien mäntien 4a - 4d avulla poraniskan iskupiste 30 asetetaan. Vastaavasti asia voidaan hoitaa pitämällä kaikkien mäntien takana sama paine, jolloin sopivalla pinta-alojen tai mäntien lukumäärän valinnalla sekä vaikuttavaa painetta säätämällä saadaan halutut voimat halutuille män-täryhmille.

35 Iskutehon säätö tapahtuu automaattisesti säätämällä 98401 7 mäntien 4a - 4d taakse vaikuttavan painenesteen paineen arvot sopiviksi suhteessa porakoneen syöttövoimaan. Tällöin, mikäli poranterän tunkeuma on jostain syystä esimerkiksi heikon kiviaineksen tai muun seikan vuoksi suurempi 5 kuin syöttönopeus, siirtyy poraniska mäntien 4a - 4d taakse vaikuttavan paineen ansiosta eteenpäin asemaan, jossa iskupiste ei enää ole optimaalinen. Riippuen siitä, minkä mäntien taakse painenesteen painetta syötetään tai miten suuri paine mäntien taakse asetetaan, poraniska siirtyy 10 joko hiukan optimaalisesta iskupisteestään eteenpäin kuitenkin vain sellaisen matkan, että iskumäntä ei iske vai-mennustyynyyn tai, mikäli se siirtyy mäntien 4c ja 4d määrittelemän etäisyyden verran, se osittain iskee vaimennus-tyynyyn 8. Mitä pitemmälle poraniska pääsee työntymään, 15 sitä pienempi iskutehon siirto iskumännän 1 ja poraniskan 2 välillä tapahtuu. Aloitettaessa porausta tai tietynlaisissa kivilajeissa tai olosuhteiden muuten niin vaatiessa, voidaan iskutehon siirtokyky valita käyttämällä riittävää painetta halutun mäntäryhmän 4a - 4d tai niiden kaikkien 20 takana, jolloin saadaan riittävän pieni iskuteho kutakin poikkeavaa poraustilannetta kohden.

Kuviossa 3 on esitetty kaavamaisesti eräs toinen keksinnön toteuttamiseen soveltuva rakenne porakoneessa, jolloin kuviossa 3 on vastaavilta osin käytetty kuviota 1 25 vastaavaa numerointia. Kuviossa 3 esitetyssä toteutusmuodossa on useiden erillisten mäntien sijaan käytetty holk-kimaisia mäntiä, jotka on sijoitettu iskumännän ympärille sen kanssa samanakselisesti. Tässä tapauksessa männät 14a ja 14b on sijoitettu niin, että mäntä 14a on uloimpana ja 30 siihen tulee painekanava 17a, jolla mäntää 14a voidaan työntää eteenpäin. Mäntä 14a pysähtyy rungossa olevaan vastinpintaan 15a, jolloin sen ollessa siinä asennossa ja poraniskan 2 tukeutuessa mäntään 14a se on optimaalisessa iskupisteessään. Mäntä 14b puolestaan on männän 14a sisä-35 puolella samanakselisesti ja sen taakse tulee painenestet- 98401 8 tä kanavaa 17b pitkin. Männässä 14b on lisäksi uloke 14b', joka ulottuu männän 14a etupuolella olevaan tukipintaan 14a' niin, että mäntä 14a voi työntää mäntää 14b porakoneen etupäähän päin. Mäntä 14b puolestaan työntää hoikin 3 5 avulla poraniskaa. Vastaavasti poraniskan 2 työntäessä mäntää 14b taakse päin se työntää mäntää 14a ulokkeidensa avulla taaksepäin. Edelleen männän 14b liikepituus porakoneen etuosaan päin on rajoitettu vastinpinnalla 15b, jolloin männän 14b ollessa vastinpintaa 15b vasten, poraniska 10 2 on uudessa, optimaalisesta iskupisteestä poikkeavassa iskupisteessä.

Normaalitilanteessa männät 14a ja 14b ovat kuvion osoittamassa tilanteessa poraniskan ollessa optimaalisessa iskupisteessä. Mikäli painetta kanavan 17b kautta lisätään 15 männän 14b takana, se tarpeeksi suureksi noustuaan aikaansaa porakoneen syöttövoiman ylittävän voiman ja siirtää poraniskan ja porakoneen toistensa suhteen niin, että poraniska 2 on normaalin iskupisteensä etupuolella.

Tämä toteutusmuoto voidaan toteuttaa eri tavoin, 20 jolloin männän 14b ja hoikin 3 välillä voi olla erillinen välitysrengas tai erillisiä tappeja, jotka välittävät voiman männältä 14b hoikille 3. Samoin männät 14a ja 14b voivat olla joko kuviossa esitetyllä tavalla tai päinvastoin niin, että mäntä 14b on ulompana ja mäntä 14a sisempänä.

25 Edelleen männät voivat olla poraniskan aksiaalisuunnassa myös peräkkäin. Samoin mäntiä voi olla rengasmaisesti kuviossa esitetyllä tavalla useampiakin samankeskeisesti ja rengasmaisten mäntien ohella voidaan käyttää lisäksi kuvion 1 mukaisia sylinterimäisiä mäntiä samanaikaisesti nii-30 den kanssa.

Kuviossa 4 on kaavamaisesti esitetty erään keksinnön mukaisen toteutusmuodon yhteydessä painemuutoksilla aikaansaadut voimat porattaessa jatkotankoporauksella ylöspäin. Kuviossa on vaakasuoralla viivalla FS esitetty 35 niiden mäntien 4a, 14a takana vaikuttavan paineen aikaan- 98401 9 saama voima, jotka tukevat poraniskaa sen optimaali-isku-pisteessä. Porrasviivalla FC on puolestaan kuvattu porauksen aikana porakoneen etupäähän päin siirtymään kykenevien mäntien 4b - 4d, 14b taakse asetettavan paineen avulla ai-5 kaansaatujen voimien summaa. Tällöin aina lisättäessä yksi jatkotanko poratankosarjaan vastaavasti painetta mäntien 4b - 4d, 14b takana nostetaan niin, että massan lisäys kompensoidaan paineen lisäyksellä ja täten porakruunua tuetaan iskupisteen etupuolella olennaisesti vakiovoimal-10 la. Mäntien 4a; 14a ja vastaavasti 4b - 4d; 14b takana vaikuttavien paineiden aikaansaaman voiman summa on suurempi kuin syöttövoima ja siten kykenee pitämään niskan optimaalisessa iskupisteessä, mutta mäntien 4b - 4d; 14b aikaansaamien voimien summa pysyy kuitenkin porakoneen 15 syöttövoimaa pienemmässä arvossa. Syöttövoimaa puolestaan on kuvattu katkoviivalla FF, jolloin porauksen alussa syöttövoima pidetään niin pienenä, että mäntien 4b - 4d aiheuttama voimien summa siirtää niskaa eteenpäin ja isku-mäntä iskee vaimennustyynyyn. Tässä tilanteessa kuitenkin, 20 kuvan mukaisesti männän 4d aiheuttama voima jää tukemaan porakruunua iskupisteen etupuolella ja mahdollistaa porauksen hallinnan. Näin voidaan säätää iskutehoa, kunnes aloitus on tapahtunut ja siirrytään normaliin p<. taukseen. Toisaalta normaalin porauksen yhteydessä tapahtuu silloin 25 tällöin, että tulee pehmeätä tai rikkonaista kiveä, mikä ilmenee kuviossa katkoviivan FF pudotessa jyrkästi alas ja noustessa sen jälkeen ylös kohdassa A. Tässä tilanteessa mäntien 4b - 4d; 14b vaikuttava voima ylittää syöttövoi-man, jolloin poraniska työntyy uuteen iskupisteeseen ja 30 iskumäntä iskee vaimennuskammioon ja iskuteho pienenee siihen saakka, kunnes päästään normaaliin kiveen. Jatko-tankoja lisättäessä lisätään massan kompensoimiseksi vastaavasti myös syöttövoimaa, jolloin muodostuu kuvion mukainen porrasmainen linja.

35 Kohdassa B ollaan tilanteessa, jossa poratanko on 98401 10 alkanut resonoida tai sen tiedetään resonoivan. Tässä tilanteessa säädetään mäntien 4b - 4d eteenpäin työntävä voima syöttövoimaa suuremmaksi painetta säätämällä. Tässä mäntien 4b liikepituus on rajoitettu siten, että niskan 5 siirtyminen eteenpäin ei vie iskumäntää kuitenkaan iskun loppuosassa vaimennuskammioon, joten iskumännän iskuteho ei olennaisesti muutu. Poraniskan siirtymisen seurauksena kuitenkin iskumännän iskunpituus ja siten iskun taajuus muuttuu ja näin vältetään resonanssi. Toisaalta samalla 10 mäntien 4c ja mahdollisesti myös 4d painetasoa ja sen aiheuttamaa voimaa nostetaan niin, että kruunukontakti eli tukivoima iskupisteen edessä säilyy olennaisesti muuttumattomana. Yhden tai useamman jatkotangon lisäyksen jälkeen voidaan palata normaaliin painetasoon ja siten iskun 15 kannalta poraniskan optimiin iskupisteeseen. Myös poranis-kaa normaalissa iskupisteessään pitävien mäntien taakse vaikuttavaa painetta voidaan säätää käytettävien poratan-kojen lukumäärän perusteella, jolloin vastaavasti suorasta viivasta FS muodostuu porrasmainen niin, että rekyylin 20 vastaanottava mäntien voiman ja syöttövoiman erotusvoima on esimerkiksi vakio.

Kuviossa 5 on kaavamaisesti esitetty muuten kuviota 3 vastaava keksinnön toteutusmuoto, mutta siinä on mäntien 14a, 14b taakse vaikuttamassa samanaikaisesti yhtenäinen 25 paine. Tällöin poraniskan 2 iskupisteen säätö ja siten iskunsäätö tapahtuu pelkästään säätämällä kyseistä kanavan 17a kautta vaikuttavan painenesteen painetta, jota suurentamalla saadaan mäntä 14b työntämään poraniskaa 2 eteenpäin. Edelleen tässä sovellutusmuodossa on männän 14b ja 30 poraniskaan 2 vaikuttavan hoikin välissä erilliset väli-tysnastat 18 voiman välittämiseksi männästä 14b eteenpäin hoikkiin 3 ja edelleen sitä kautta poraniskaan 2.

Edellä selityksessä ja piirustuksissa keksintöä on esitetty vain esimerkinomaisesti eikä sitä ole millään 35 tavoin rajoitettu siihen. Erilaiset automaattiset paineen- 98401 11 säätömenetelmät ja -laitteet voidaan haluttaessa yhdistää keksinnön mukaiseen menetelmään automaattisen tehonsäädön aikaansaamiseksi. Samoin kaikkien mäntien taakse voidaan syöttää sama paine, jolloin tarvittava poraniskan eteen-5 päinsiirto edellyttää riittävää painetta eteenpäin liikkumaan kykenevien mäntien lukumäärä huomioonottaen. Männät voivat olla paitsi oheisissa piirustuksissa esitettyjä yksirakenteisia mäntiä, myös erilaisia mäntärakenteita, joissa on erilliset mäntäosat ja mäntäosien ja poraniskan 10 välillä erilaisia välitysholkkeja tai laakeriosia, joiden kautta männät mekaanisesti vaikuttavat poraniskaan sitä eteenpäin työntävästi.

98401 12

Patenttivaatimukset 1. Menetelmä porakoneen porauksen säätämiseksi sellaisessa porakoneessa, jossa on runko (6), runkoon sovi- 5 tettu sen pituussuunnassa liikkuva iskumäntä (1) iskumän-nän (1) mäntäosan (la) liikematkan etupäässä sijaitseva vaimennuskammio (8), iskumännän (1) aksiaalisella jatkeella sijaitseva poraniska (2) ja ainakin kaksi runkoon (6) sen aksiaalisuunnassa liikkuvasti sovitettua mäntää (4a -10 4d;14a, 14b), jotka sijaitsevat poraniskan (2) ympärille muodostetuissa aksiaalisuuntaisissa sylinteritiloissa (4) ja jotka on sovitettu vaikuttamaan poraniskaan (2) sitä porakoneen etuosaan päin työntävästi niiden takapintaan vaikuttavan paineväliaineen vaikutuksesta, jolloin mäntien 15 takapintaan on asetettu ainakin porauksen aikana vaikuttamaan sellainen paineväliaineen paine, että kaikkien mäntien yhteinen poraniskaan vaikuttava ja sitä eteenpäin työntävä voima ylittää porakoneeseen porauksen aikana vaikuttavan syöttövoiman osan männistä ollessa työntyneenä 20 paineväliaineen vaikutuksesta liikematkansa etummaisimpaan asentoon, jolloin poraniska (2) on niihin tukeutuessaan optimaalisessa iskupisteessään, tunnettu siitä, että ainakin osaan männistä (4a - 4d; 14a, 14b) vaikuttavaa painetta säädetään halutun poraustilanteen ai-25 kaansaamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säädetään ainakin osaan optimaalista iskupistettä vastaavasta asemasta porakoneen etupäähän siirtymään kykenevien mäntien (4b - 4d; 14b) taakse 30 vaikuttavaa painetta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että porakruunun pitämiseksi kontaktissa porattavaan kiveen ainakin osan optimaalista iskupistettä vastaavasta asemasta porakoneen etupäähän päin 35 siirtymään kykenevien mäntien (4b - 4d; 14b) taakse asete- 13 9840' taan vaikuttamaan sellainen paine, että mäntien (4b - 4d; 14b) aikaansaama poratankoa työntävä voima on pienempi kuin porakoneen syöttövoinu..

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että mäntien (4b - 4d; 14b) taakse vaikuttavan paineen arvoa muutetaan jatkotankoporauksessa käytettyjen jatkotankojen lukumäärään verrannollisesti.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että porauksen säätämiseksi aina- 10 kin osan optimaalista iskupistettä vastaavasta asemasta porakoneen etupäähän siirtymään kykenevien mäntien (4b -4d; 14b) taakse asetetaan sellainen paine, että männät (4b - 4d; 14b) siirtävät poraniskaa (2) optimaalisesta isku-pisteestä porakoneen etupäähän päin.

15 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että porakoneeseen muodostetaan ainakin kolmea erilaisella liikepituudella varustettuja mäntiä (4a - 4d) ja että halutun porauksen säädön aikaansaamiseksi poraniska (2) asetetaan tiettyyn ennaltamäärät-20 tyyn iskukohtaan syöttämällä ainakin liikepituudeltaan kyseistä iskukohtaa vastaavien mäntien (4a - 4d) taakse riittävän korkeapaineista painenestettä niin, että näin syntynyt poraniskaan (2) vaikuttava voima ylittää porakoneen syöttövoinan.

25 7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että iskutehon pienentämiseksi mäntien (4b - 4d; 14b) taakse asetetaan sellainen paine, että männät (4b - 4d; 14b) siirtävät poraniskaa (2) pora-koneen etupäähän päin sellaisen matkan, että iskumäntä (1) 30 iskunsa loppuosassa iskee mainittuun vaimennuskammioon (8) niin, että osa sen iskutehosta vaimenee siihen ja vain osa iskutehosta siirtyy poraniskaan (2).

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaikkien mäntien 35 (4a- 4d; 14a, 14b) taakse asetetaan vaikuttamaan samansuu- 14 9840 ruinen paine ja että paineen arvo säädetään sellaiseksi, että halutut männät siirtyvät liikepituutensa etummaiseen asentoon poraustilanteen säätämiseksi.

9. Porakone, johon porakoneeseen kuuluu runko (6), 5 runkoon sen pituussuunnassa liikkuva iskumäntä (1), isku- männän (1) mäntäosan (la) liikematkan etupäässä sijaitseva vaimennuskammio (8), iskumännän (1) aksiaalisella jatkeella sijaitseva poraniska (2), sekä runkoon (6) sovitettu aksiaalilaakeri poraniskan (2) kautta runkoon (6) kohdis-10 tuvien aksiaalivoimien vastaanottamiseksi, joka aksiaalilaakeri on muodostettu ainakin kahdesta männästä (4a - 4d; 14a, 14b), jotka on sijoitettu runkoon (6) poraniskaa (2) ympäröivästi muodostettuihin aksiaalisuuntaisiin sylinte-ritiloihin ja on sovitettu vaikuttamaan poraniskaan (2) 15 sitä porakoneen etuosaan päin työntyvästi niiden takapintaan vaikuttavan paineväliaineen vaikutuksesta, jolloin mäntien (4a - 4c; 14a, 14b) takapintaan on asetettu ainakin porauksen aikana vaikuttamaan sellainen paineväliaineen paine, että kaikkien mäntien (4a - 4c; 14a, 14b) yh-20 teinen poraniskaan (2) vaikuttava ja sitä eteenpäin työntävä voima ylittää porakoneeseen porauksen aikana vaikuttavan syöttövoiman ja jolloin osan männistä (4a) liike-pituus porakoneen etuosaan päin on rajoitettu siten, että niiden ollessa etummaisessa asennossaan ja poraniskan (2) 25 ollessa niiden tukemana sen iskupinta sijaitsee olennaisesti optimaalisessa iskupisteessä, tunnettu siitä, että siinä on ainakin kaksi mäntää (4a - 4d; 14a, 14b), joiden takana oleviin painetiloihin johtaa toisistaan erillinen painekanava sekä välineet painenesteen 30 syöttämiseksi mäntien takana oleviin painetiloihin niin, että niihin vaikuttaa toisistaan riippumaton paine.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen porakone, tunnettu siitä, että ainakin osan männistä (4b -4d) liikepituus porakoneen etuosaan päin ulottuu mainittua 35 optimaalista iskupistettä vastaavaa asemaa edemmäksi niin 98401 15 paljon, että iskumäntä (1) poraniskan (2) sijaitessa mainitussa mäntien (4c, 4d) edemmässä asennossa iskee mainittuun vaimennuskammioon (8) niin, että osa iskutehosta vaimenee siihen ja vain osa iskutehosta siirtyy poraniskaan 5 (2) .

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen porakone, tunnettu siitä, että siinä on kutakin mäntien (4a - 4c; 4d) liikepituutta kohti useita mäntiä (4a; 4b; 4c; 4d) ja että ainakin kunkin liikepituuden omaavat männät 10 (4a; 4b; 4c; 4d) on kytketty keskenään yhteyteen saman painekanavan (7a; 7b; 7c; 7d) välityksellä.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen porakone, tunnettu siitä, että kunkin liikepituuden omaavat männät (4a; 41· ; 4d) on kytketty yhteyteen samalla pai- 15 nekanavalla (7a; 7b; 7c) muodostamaan oman mäntäryhmän, mutta erilleen muiden liikepituuksien omaavien mäntien painekanavista niin, että kunkin liikepituuden omaavien mäntien (4a; 4b; 4c) taakse voidaan muista riippumattomasti johtaa paineväliainetta.

20 13. Patenttivaatimuksen 9-12 mukainen porakone, tunnettu siitä, että siinä on ainakin kolmelle eri liikepituudelle ulottuvia mäntiä (4a - 4d) , että poraniska (2) voidaan siirtää optimaalisesta iskupituudestaan ainakin kahdelle eri etäisyydelle porakoneen etupäähän päin 25 syöttämällä ainakin poraniskan (2) haluttua asemaa vastaavalla liikepituudella varustettujen mäntien (4b - 4d; 14b) taakse riittävän suuri paineväliaineen paine.