NO137763B - Knuseanordning for anvendelse i forbindelse med boreverkt¦y - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en knuseanordning for anvendelse i forbindelse' med boreverktdy.

Fra norsk patentansokning nr. 80/73 er det kjent en hydraulisk knuseanordning som. særskilt kan anvendes i forbindelse med et kjerneboreverktoy for nedbrytning av den u.tborede kjerne., idet anordningen omfatter et knusekammer som tilfores det material som skal knuses og som inneholder et visst antall metallkuler. Kulene og materialet rores kraftig om ved hjelp av væskestråler, og på denne måte oppnås nedbrytning av nevnte material ned til en viss korn-storrelse som er bestemt av tverrsnittet av væskeutlbpene fra kammeret.

I visse tilfeller når det oppstår vanskeligheter under bpre-prosessen, hender det imidlertid at forholdene nødvendig-gjor stopp av boreverktbyet mens væskestr ommen til bore-hullet bibeholdes i flere titalls timer. Når det gjelder en kuleknuser, vil denne da være i virksomhet uten at det foreligger noe materiale å knuse.Dette vil resultere i. unyttig nedslitning av kulene og av knuseanordningen for-ovrig.

Da knuseanordningen vanligvis befinner seg under jordens overflate og utskiftning av nedslitte eller knuste kuler gjor det nodvendig å heve verktoyet til jordoverflaten, vil dette bety et vesentlig tap av tid og derfor ekstra drifts-omkostninger.

På denne bakgrunn av kjent teknikk er det et formål for oppfinnelsen å fremskaffe en knuseanordning for å bryte ned kjernen uten anvendelse av kuler.

Oppfinnelsen gjelder således, en knuseanordning for anvendelse i forbindelse med boreverktoy, og som omfatter et knusekammer av langstrakt form anordnet ved den nedre ende av knuseanordningen og ovenfor et kjerneboréverktoy, minst en passasje for foring av borevæske til verktoyet og anordnet mellom innsiden av knuseanordningens yttervegg og utsiden av kammeret, hvis nedre ende er utstyrt med en sentral inngangsåpning for den utborede kjerne og i direkte forbindelse med verktoyéts kjerneåpning, samt minst en kanal med lite tverrsnitt og plassert ved siden av den sentrale åpning for å danne forbindelse mellom nevnte passasje og kammeret, i den hensikt å lede en væskestråle med hoy hastighet og under hoyt trykk inn i kammeret hovedsakelig i akseretningen nedenfra og oppover, og utlopsåpninger fordelt over kammerets sidevegg for utforsel av væske sammen med knust kjernematerial, idet det samlede tverrsnitt av disse utlopsåpninger er tilstrekkelig stort til å ikke gi noe vesentlig trykkfall i forhold til stråletrykket, og tverrsnittet av hver enkelt-utlopsåpning tilsvarer hoyst det maksimalt tillatelige omfang av hver enkelt partikkel av det knuste material.

Knuseanordningens særtrekk i henhoid til oppfinnelsen består herunder i at kammerets nevnte sentrale åpning er utstyrt med et organ som trer i sideinngrep med den borekjerne som trenger inn gjennom sentralkanalen, og derved forårsaker brytning av kjernen til stykker av forut bestemt storrelses-orden -for borekjernen trenger inn i kammeret.

Det nevnte nedbrytningsorgan er fortrinnsvis dimensjonert slik at de avbrudte stykker av kjerneprøven vil få en lengde som hoyst er lik det halve eller en tredjedel av knuserens diameter, for å unngå blokkering av belastningsmaterialet i knuseren. De nødvendige krefter for brytning av kjerne-prøven (dreiemoment og vertikalkraft) vil være en funksjon av kjerneprøvens diameter, bruddstykkenes maksimale lengde samt bergartens hårdhet. Dreiemomentet og den oppnåelige vertikale skyvekraft fra boremaskinen vil derfor sette den nedre grense for bruddstykkenes lengde, som imidlertid fore-trekkes å være så liten som mulig.

For en kjerneprovediameter på 35 mm vil f..eks. en lengde på 40' mm for bruddstykkene bli valgt, og det behøves da bare små krefter for å bryte kjerneprøvene selv når det gjelder hårde bergarter. For kjer.neprovediametere storre enn 40* mm eller 50- mm, må det tillates stbrre lengder (f.eks. 70 mm), hvis det fremdeles onskes moderate kraft-verdier når det gjelder hårde bergarter.En stor lengde på bruddstykkene av kjernen, vil åpenbart nedsette knuserens kapasitet, siden dette vil tilsvare tilforsel av stbrre kjernestykker til knuseren.

Efter oppdeling av kjerneprøven i bruddstkykker under en viss stbrste lengde knuses disse stykker i knusekammeret ved innbyrdes påvirkning under innflytelse av nevnte væskestråle med hbyt trykk som rettes inn i kammeret. En sådan knusning ved gjensidig påvirkning mellom bruddstykker kalles ofte "autogen" knusning.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart under henvisning til de vedfbyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser et aksialsnitt gjennom en hydraulisk knuseanordning i henhold til oppfinnelsen, og som arbeider i forbindelse med et boreverktoy;

Fig. 2 viser halvdelen av et snitt langs linjen II-II i.

fig. 1; Fig. 3 er et vertikalt snitt langs linjen III-IIl i fig. 4 for en annen utforelsesform av den hydrauliske knuseanordning i henhold til oppfinnelsen, mens fig. 4 viser halvdelen av et horisontalt tverrsnitt langs linjen IV-IV i fig.3. Fig. 1 og 2 viser skjematisk en hydraulisk autogen knuser 1 som er tilsluttet et diamant-boreverktoy 2 som arbeider i et grunnmateriale 3.

Som vist i fig. 1 danner verktoyet 2 et borehull i grunn-materialet ved anvendelse av sine diamantegger, samtidig som det utborede material fjernes mellom forbindelsesrbret for verktoyet 4 og borehullets vegger.

I midten av verktoyet dannes en sentral borekjerne 5 av material som vanskelig kan fjernes gjennom stromningskanalene 6 for bortledning av utboret material.

Den sentrale borekjerne 5 stiger opp mot den hydrauliske knuser 1 i midten av verktoyets' forbindelsesror 4.

Den sylindriske kjerne 5 trenger inn i knuseren 1 mens denne roterer, gjennom den sylindriske åpning 7 og stoter derved mot et skråstilt organ 8 som bevirker brytning av borekjernen.

Organet 8 for brytning av borekjernen er dimensjonert slik

at bruddstykkene av kjernen får en lengde som hoyst er lik halvparten eller en tredjedel av knuserens diameter. Disse bruddstykker 20 trenger inn i knusekammeret i knuseren 1, hvori de nedbrytes ved stot mot hverandre under påvirkning av stråler som med hoy hastighet fores inn i knuseren gjennom åpninger 9.

Borevæsken tilfores gjennom forbindelseroret 4 og strommer gjennom passasjer 10 anordnet mellom kammeret 1 og roret 4. Disse passasjer er fort frem til et ringformet kammer 11 og fordeler fra dette kammer borevæsken mellom knusekammerets innlopsapninger 9 og innlopsåpningene 12 til verktoyets gjennomstromningskanaler 13.

Innlopsåpningene 9 er skråstilt i forhold til vertikal-ret-ningen .for å dirigere stråler med meget hoy hastighet i i retning av kammerets akse, for derved å få bruddstykkene av borekjernen til å bevege seg på en sådan måte at de etter å ha slått an mot toppen av kammeret, atter faller tilbake langs kammerets sidevegger mot bunnen av kammeret, hvor de igjen stoter på strålene som bringer dem tilbake i samme-kretslop. Denne; kraftige omroring frembringer tallrike sammenstdt mellom bruddstykkene 20 av kjerneproven, slik at en rask knusning av disse stykker oppnås. Den væske som av strålene fores inn i knuseren 1, fjernes sammen med det ned-brudte materiale fra de knuste kjernestykker gjennom åpninger 14 i knuserens vegg. I det ringformede rom 15 mellom boregrunnen 3 og tilforselsroret 4, strommer knusningsmaterialet sammen med den væske som kommer fra kanalene 6

på utsiden av verktoyet 2.

Fig. 2 viser tilfdrselspassasjene 10 for foring av væske gjennom verktoyet samt for dannelse av stråler innover i knuseren. Denne figur viser også åpninger 14 for foring av det frembragte knusningsmaterialet fra kjernens bruddstykker mot det ringformede rom 15. Disse åpninger 14 har et omfang som tilsvarer den onskede kornstbrrelse for det frembragte knusningsmateriale.

Drivkraften til den hydrauliske knuser frembringes av en borepumpe på jordoverflaten.

Fig. 3 og 4 viser en utforelsesvariant, hvori all borevæske bringes til å stromme gjennom knusekammeret for derpå å.fores sammen med det frembragte knusningsmateriale inn i bore-verktoyet gjennom knusekammerets utlopsåpninger, for det hele bringes til overflaten gjennom den ringformede passasje langs borehullets vegger.

I denne utforelsesvariant strommer den borevæske som til-forés gjennom forbindelsesrbret 4, gjennom passasjene 10 frem til kammeret 11 for forxteling av borevæsken mellom de forskjellige inhlopskanaler 9 til knusekammeret.

Kanalene 9 er skråstilt i forhold til vertikalaksen for å rette væskestrålene med meget hoy hastighet i retning av kammerets akse, for derved å få borekjernens bruddstykker til å bevegé ség 'på en slik måte at de etter å ha slått an mot toppenav kammeret, faller ned langs kammerets sidevegger til kammerbunnen, der de atter bringes inn i strålenes bane for ét fornyet kretslop.Denne krafige omroring frembringer tallrike innbyrdes sammenstot mellom kjernens bruddstykker 20, hvorved det finner sted en rask knusning av kj ernestykkene.

Væsken og partikkelmaterialet fra den knuste kjerne fjernes fra knuseren 1 gjennom åpningene 14 og fores gjennom passasjen 17 samt verktoyets gjennomstromningskanaler 13, for deretter å heves til jordoverflaten gjennom den ringformede passasje 15 mellom roret.4 og grunnen 3.

Fig. 4 viser passasjen 10 for foring av væskestråler inn i knuseren. Denne figur viser også åpningene 14 for fjerning av knusningsmateriai fra de knuste kjernestykker gjennom passasjene 17.

Claims (1)

1. Knuseanordning for anvendelse i forbindelse med boreverktoy, og som omfatter et knusekammer (1) av langstrakt form anordnet ved den nedre ende av knuseanordningen og ovenfor et kjerneboreverktoy (2), minst en passasje (10) for foring av borevæske til verktoyet og anordnet mellom innsiden av knuseanordningens yttervegg (4) og utsiden av kammeret, hvis nedre ende er utstyrt med en sentral inngangsåpning (7) for den utborede kjerne (5) og i direkte forbindelse med verktoyets kjerneåpning, samt minst en kanal (9) med lite tverrsnitt og plassert ved siden av den sentrale åpning for å danne forbindelse med nevnte passasje (10) og kammeret (1), i den hensikt å lede en væskestråle med hoy hastighet og under hoyt trykk inn i kammeret hovedsakelig i akseretningen nedenfra og oppover, og utlopsåpninger (14) fordelt over kammerets sidevegg for utforsel av væske sammen med knust kjernematerial, idet det samlede tverrsnitt av disse utlopsåpninger er tilstrekkelig stort til å ikke gi noe vesentlig trykkfall i forhold til stråletrykket, og tverrsnittet av hver enkelt utlbpsåpning (14) tilsvarer hoyst det maksimalt tillatelige omfang av hver enkelt partikkel av det knuste material,karakterisert ved at kammerets nevnte sentrale åpning (7) er utstyrt med et organ (8) som trer i sideinngrep med den borekjerne (5) som trenger inn gjennom sentralkanalen, og derved forårsaker brytning av kjernen til stykker (20) av forut bestemt størrelsesorden for borekjernen trenger inn i kammeret (1)