RO131643B1

RO131643B1 - Hole boring auger with inner mechanism

Info

Publication number: RO131643B1
Application number: ROA201600606A
Authority: RO
Inventors: Cătălin Tudosoiu
Original assignee: Institutul Naţional Cercetare-Dezvoltare În Silvicultură "Marin Drăcea"
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2023-01-30
Also published as: RO131643A0

Description

Invenția se referă la un burghiu de săpat gropi, cu mecanism interior, destinat ca organ activ de lucru pentru mașini și foreze de săpat, (eventual pentru mașini de butășit) acționate de o sursă energetică independentă tip tractor cu pneuri, tractor șenilat, ș.a., care poate executa atât faza de săpare a gropii cât și cea de amplasare a unei sarcini de lucru la limita inferioară a gropii.The invention refers to a hole-digging drill, with an internal mechanism, intended as an active working organ for digging machines and drills, (possibly for logging machines) operated by an independent energy source type tractor with tires, crawler tractor, etc. a., which can execute both the phase of digging the pit and that of placing a work load at the lower limit of the pit.

În stadiul tehnicii se cunosc diferite variante de mașini de săpat gropi care posedă sursă de acționare independentă sau care are propria sursa de acționare, folosite în principal la săparea gropilor destinate poziționării de țevi, instalații, stâlpi, puieți și arbuști ș.a., dotate cu burghie de diferite diametre și diferite lungimi. Unele dintre acestea execută gropi verticale, altele reușesc săparea de gropi orizontale sau reușesc execuția de foraje dirijate, necesare subtraversării unor obiective civile și industriale. Sursele energetice pentru acționarea burghielor sunt reprezentate de motoburghie portabile (Stihl, Lumag, Hitachi, Oleo-Mac, Makita ș.a.), mașini de săpat gropi purtate pe tractoare universale, cu prinderea în trei puncte, dezaxabile (MSG, Wirth), cu acționare mecanică sau hidraulică și mașini special concepute pentru execuția gropilor sau canalelor de subtraversare, acționate hidraulic (Apesa, Vermeer, Massenza, Beretta ș.a.).In the state of the art, there are different versions of hole-digging machines that have an independent drive source or that have their own drive source, used mainly for digging holes intended for the positioning of pipes, installations, poles, saplings and shrubs, etc., equipped with drill bits of different diameters and different lengths. Some of them execute vertical pits, others succeed in digging horizontal pits or succeed in the execution of directional drilling, necessary for undercutting some civil and industrial objectives. The energy sources for driving the drills are represented by portable motor drills (Stihl, Lumag, Hitachi, Oleo-Mac, Makita, etc.), universal tractor-mounted hole diggers, with three-point hitch, detachable (MSG, Wirth), with mechanical or hydraulic drive and machines specially designed for the execution of pits or underpass channels, hydraulically driven (Apesa, Vermeer, Massenza, Beretta, etc.).

În ceea ce privește organul de lucru reprezentat de burghie acestea sunt: standard cu un început sau cu mai multe începuturi, cu vârf vidia pentru terenuri ce conțin schelet (piatră), cu profil conic, pentru viticultură, pentru afânarea solului fără extragerea acestuia, pentru extracția de carote, ș.a.As for the working body represented by the drill, these are: standard with one start or with several starts, with vidia tip for lands containing skeleton (stone), with conical profile, for viticulture, for loosening the soil without extracting it, for core extraction, etc.

Este cunoscut din documentul FR 2883449 A1 un dispozitiv destinat să hidrateze și să sape pământul pentru a-l planta cu flori sau copaci cuprinzând un cilindru principal filetat pe peretele interior de sus în jos printr-o canelură elicoidală și primește un al doilea cilindru mobil care prezintă un arc fixat în partea sa superioară într-un opritor și la capătul celălalt în partea inferioară a cilindrului principal, arcul având o acțiune dublă, crește progresiv forța de penetrare a pământului și facilitează activitatea de eliberare a pensetei. Al doilea cilindru este atașat în mod liber în partea superioară a unui tub metalic, sertizat de un rulment cu bile la partea sa inferioară, iar în partea sa superioară fixat de un mâner pe care se exercită o presiune verticală asupra cilindrului mobil, mânerul având în partea superioară un control hidraulic care acționează asupra unei valve pentru deschiderea și închiderea apei. O țeavă pentru alimentarea cu apă sub presiune trece prin partea centrală a tubului de împingere vertical în timpul excavării terenului, iar atunci când este exercitată presiune asupra mânerului, maneta de control și fluxul de apă, care sunt încorporate în mâner, acționează simultan cu activitatea de săpat prin injectare cu apă, pentru a facilita săparea găurii.It is known from document FR 2883449 A1 a device intended to hydrate and excavate the earth to plant it with flowers or trees comprising a main cylinder threaded on the inner wall from top to bottom through a helical groove and receiving a second mobile cylinder presenting a spring fixed in its upper part in a stopper and at the other end in the lower part of the main cylinder, the spring having a double action, progressively increases the force of penetrating the ground and facilitates the work of releasing the tweezers. The second cylinder is loosely attached to the upper part of a metal tube, crimped by a ball bearing at its lower part, and fixed at its upper part by a handle on which a vertical pressure is exerted on the movable cylinder, the handle having in the upper part a hydraulic control that acts on a valve to open and close the water. A pressurized water supply pipe passes through the center of the vertical push tube during land excavation, and when pressure is exerted on the handle, the control lever and water flow, which are built into the handle, act simultaneously with the work of dug by water injection, to facilitate the digging of the hole.

Mai este cunoscut un dispozitiv de alimentare a îngrășământului de tip rucsac, din documentul CN 105052330 A, care cuprinde o țeavă goală prevăzută cu o mandrină care se extinde de-a lungul axei țevii, un ax central, un dispozitiv de resetare, un dispozitiv de alimentare, un dispozitiv de separare a solului și un dispozitiv de funcționare, în care dispozitivul de resetare cuprinde un inel fix aranjat pe peretele interior al țevii goale, un bloc de oprire fiind dispus fix pe axul central și un arc este manșonat pe ax între blocul de oprire și inelul fix. Dispozitivul de alimentare cuprinde o cutie de materiale dispusă fix pe țeava goală, un disc de alimentare fiind aranjat în interiorul cutiei de materiale și este conectat rotativ cu peretele lateral al țevii, discul fiind poziționat aproape de axul central și prevăzut cu un angrenaj sectorial, axul central este prevăzut cu o cremalieră echipată cu angrenajul cu sectorial, vasul de alimentare este tangent la peretele interior al porțiunii de jos a cutiei de materiale, poziția tangentă a vasului de alimentare fiind prevăzută cu o canelură de alimentare. Dispozitivul de separare a solului cuprinde o tijă de împingere fixată pe capătul inferior al axului central, capătul inferior al tijei de împingere este articulat cu două tije de separare a solului în formă de V dispuse în mod opus, iar dispozitivul de funcționare cuprinde 1 o tijă de acționare cu un capăt articulat cu axul central, porțiunea mijlocie a tijei de acționare fiind articulată cu țeava goală. 3A knapsack fertilizer feeding device is also known from document CN 105052330 A, which comprises a hollow pipe provided with a chuck extending along the axis of the pipe, a central shaft, a reset device, a supply, a ground separation device and an operating device, wherein the reset device comprises a fixed ring arranged on the inner wall of the hollow pipe, a stop block being fixedly arranged on the central axis and a spring is sleeved on the axis between the block stop and fixed ring. The feeding device comprises a material box fixedly arranged on the hollow pipe, a feeding disc being arranged inside the material box and is rotatably connected to the side wall of the pipe, the disc being positioned close to the central axis and provided with a sector gear, the axis central is provided with a rack equipped with the sector gear, the feed bowl is tangent to the inner wall of the bottom portion of the material box, the tangent position of the feed bowl being provided with a feed groove. The soil separation device comprises a push rod fixed to the lower end of the central shaft, the lower end of the push rod is articulated with two oppositely arranged V-shaped soil separation rods, and the operating device comprises 1 a rod actuating rod with one end hinged to the central shaft, the middle portion of the actuating rod being hinged to the hollow pipe. 3

Din documentul GB 2003011 A este cunoscut un dispozitiv de plantare a semințelor acționat manual, cuprinzând un corp tubular orientat vertical, o pereche de fălci de des- 5 chidere a solului montate pivotant pe capătul inferior al corpului tubular, un rezervor de semințe montat glisant pe corpul tubular la capătul inferior al acestuia și un guler de angajare 7 la sol este purtat pe un capăt, înconjurând fălcile și montat pentru mișcarea de alunecare pe corpul tubular. Când gulerul de angajare de sol este așezat pe sol și o forță descendentă 9 este aplicată pe mânerul atașat la rezervor, fălcile sunt deplasate în jos în sol și creează o deschidere pentru semințe în sol. Știfturile reglabile de pe guler controlează adâncimea 11 deschiderii. În același timp, o adâncitură pentru semințe, care transportă o sămânță, este aliniată cu o deschidere într-un tub care se extinde prin rezervor. O sămânță este apoi 13 transferată în tub, trecând prin corpul tubular și între fălci, pentru a fi plantată în deschiderea pentru semințe. 15From document GB 2003011 A a manually operated seed planting device is known, comprising a vertically oriented tubular body, a pair of soil opening jaws pivotally mounted on the lower end of the tubular body, a seed reservoir slidably mounted on tubular body at its lower end and a ground engagement collar 7 is carried on one end, surrounding the jaws and mounted for sliding movement on the tubular body. When the soil engagement collar is placed on the soil and a downward force 9 is applied to the handle attached to the tank, the jaws are moved down into the soil and create an opening for seeds in the soil. Adjustable pins on the collar control the depth 11 of the opening. At the same time, a seed well, which carries a seed, is aligned with an opening in a tube that extends through the tank. A seed is then transferred into the tube, passing through the tubular body and between the jaws, to be planted in the seed opening. 15

Dezavantajul tuturor acestor tipuri de burghie constă în faptul că acestea sunt strict specializate pentru realizarea unei singure operațiuni tehnologice, niciunul neconținând în17 interiorul lor mecanisme sau dispozitive care să execute operațiuni suplimentare față de scopul pentru care au fost proiectate și realizate.19The disadvantage of all these types of drills lies in the fact that they are strictly specialized for carrying out a single technological operation, none containing inside17 mechanisms or devices to perform additional operations compared to the purpose for which they were designed and made.19

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în amplasarea directă a sarcinii de lucru (sade, cartuș detonant, ș.a.) la adâncimea prestabilită de operator în urma săpării21 gropii și acoperirea acesteia cu solul extras.The technical problem that the invention solves consists in the direct placement of the work load (sade, detonating cartridge, etc.) at the depth predetermined by the operator after digging21 the pit and covering it with the extracted soil.

Burghiul de săpat gropi, cu mecanism interior este compus dintr-un corp cilindric 23 exterior tip țeavă asupra căruia este înfășurată nedemontabil o elice elicoidală ce reprezintă organul de săpare/elevare și un segment de țeavă cu diametru inferior, amplasat concentric 25 în interiorul primului segment, format prin asamblarea nedemontabilă dintre un segment de țeavă și un dispozitiv tip pensetă confecționat din oțel elastic, la capătul căruia există un arc 27 spiral care menține penseta în poziția închis, a cărui limitare a cursei datorate comprimării acestuia este realizată de un ghidaj opritor, tip bucșă al cărui reglaj se realizează prin 29 înfășurarea/desfășurarea prin intermediul unui filet. La partea superioară a subansamblului interior compus din țeavă și pensetă este dispus un mecanism ce permite ridicarea/coborâ- 31 rea prin acționarea manuală a unei manete tip pârghie ce realizează comprimarea arcului spiral și care împinge și eliberează comprimarea pensetei, cu realizarea unei deschideri al 33 cărei diametru este la aceeași valoare cu diametrul subansamblului situat în interior.The hole-digging drill, with an internal mechanism, is composed of an outer cylindrical body 23 of pipe type on which a helical propeller representing the digging/elevating organ is non-removably wound and a pipe segment with a lower diameter, located concentrically 25 inside the first segment . bushing type whose adjustment is made by 29 winding/unwinding by means of a thread. On the upper part of the internal sub-assembly composed of pipe and tweezers, there is a mechanism that allows raising/lowering 31 by manually operating a lever-type lever that compresses the spiral spring and pushes and releases the compression of the tweezers, creating an opening of 33 whose diameter is the same value as the diameter of the subassembly located inside.

Avantajele introducerii în diferite sectoare de activitate ale acestui tip de burghiu de 35 săpat gropi, cu mecanism interior, constau în:The advantages of the introduction in different sectors of activity of this type of 35-hole drill, with internal mechanism, consist in:

- posibilitatea efectuării combinate a mai multor tipuri de operațiuni;37- the possibility of performing several types of operations combined; 37

- menținerea suprafeței cilindrice a gropii obținute prin săpare/forare, eliminând riscul deteriorării și astupării acesteia înaintea amplasării sarcinii;39- maintaining the cylindrical surface of the pit obtained by digging/drilling, eliminating the risk of its damage and clogging before placing the load;39

- faptul că amplasează sarcina de lucru direct în groapa săpată la adâncimea stabilită de utilizator;41- the fact that it places the work load directly in the excavated pit at the depth set by the user; 41

- poziționarea echidistantă a sarcinii de lucru față de suprafața interioară reprezentată de „peretele gropii;43- the equidistant positioning of the workload with respect to the inner surface represented by the "pit wall; 43

- elimină manopera consumată cu ocazia introducerii sarcinii de lucru în groapa realizată și reduce necesarul de manoperă consumat pentru astuparea cu material extras 45 și dispunerea acestuia de jur împrejurul sarcinii de lucru;- eliminates the labor consumed when introducing the work load into the created pit and reduces the labor required for plugging with extracted material 45 and arranging it around the work load;

- cu adaptări constructive minimale, burghiul combinat își poate extinde aplicabilitatea în diferite domenii cum sunt:- with minimal constructive adaptations, the combined drill can extend its applicability in different areas such as:

- silvicultura (amplasarea sadelor de plop și salcie, dispunerea stâlpilor pentru împrejmuiri);- forestry (placement of poplar and willow seedlings, arrangement of posts for fencing);

- construcții de drumuri (amplasarea indicatoarelor rutiere dispuse pe suporți tip stâlp metalic și detonare blocuri masive de stâncă);- road constructions (placement of road signs arranged on metal pole type supports and detonation of massive rock blocks);

- studii geologice (amplasarea de încărcături detonante la adâncimi stabilite);- geological studies (placement of detonating charges at established depths);

- minerit și construcții care implică utilizarea încărcăturilor pirotehnice pentru forare galerii;- mining and construction involving the use of pyrotechnic charges for tunnel drilling;

- agricultură și silvicultură în care invenția poate constitui (în versiune constructivă redusă) un aparat de introducere al butașilor lignificați în sol.- agriculture and forestry in which the invention can constitute (in a reduced constructive version) a device for introducing lignified cuttings into the soil.

În continuare este prezentat un exemplu de realizare și funcționare al invenției în legătură și cu fig. 1...4 care reprezintă:Next is presented an example of realization and operation of the invention in connection with fig. 1...4 which represent:

- fig. 1, burghiu de săpat gropi, cu mecanism interior - secțiune prin ansamblul general;- fig. 1, hole digging drill, with internal mechanism - section through the general assembly;

- fig. 2, burghiu de săpat gropi, cu mecanism interior - detaliu A privind mecanismul de acționare în plan vertical;- fig. 2, hole digging drill, with internal mechanism - detail A regarding the drive mechanism in the vertical plane;

- fig. 3, burghiu de săpat gropi, cu mecanism interior - secțiune B-B privind detaliul A;- fig. 3, hole digging drill, with internal mechanism - section B-B regarding detail A;

- fig. 4, burghiu de săpat gropi, cu mecanism interior - a, b, c, secțiuni ce indică fazele de săpare și amplasare a sarcinii de lucru (în acest caz sade de plop și salcie).- fig. 4, hole digging drill, with internal mechanism - a, b, c, sections indicating the phases of digging and placement of the workload (in this case poplar and willow saplings).

Burghiul de săpat gropi, cu mecanism interior este compus din două corpuri cilindrice, unul situat în exterior 1, iar celălalt burghiu 2 dispus concentric în interiorul primului, concentricitatea fiind conferită prin intermediul ghidajelor 3 cilindrice, distribuite pe întreaga lungime I_burghiu. Corpul 1 cilindric exterior este constituit dintr-un tronson de țeavă cu diametrul exterior D asupra căruia este amplasată elicea 16 elicoidală tip burghiu de săpare al cărei diametru este D_ext și lungimea nedesfășurată notată I_spirala, dispusă pe generatoarea acestuia, deținând la partea inferioară ghidajul opritor 10 tip bucșă, prevăzut cu filet.The hole-digging drill, with an internal mechanism, is composed of two cylindrical bodies, one located outside 1, and the other drill 2 arranged concentrically inside the first one, the concentricity being conferred by means of the cylindrical guides 3, distributed over the entire length of the _drill . The outer cylindrical body 1 is made up of a pipe section with the outer diameter D on which is placed the helical propeller 16 type of digging drill whose diameter is D _ext and the unfolded length denoted I _{the spiral} , arranged on its generator, holding the guide at the bottom stop 10 bush type, provided with thread.

Corpul 2 cilindric interior tip țeavă este reprezentat de un segment cu diametrul D_intasamblat de penseta 9 elastică și are la partea superioară culisa 5 de acționare în plan vertical, prevăzută cu articulația 6 situată pe corpul cilindric interior și articulația 7 tip bolț, dispusă într-o degajare prevăzută la partea superioară a corpului 1 cilindric exterior care prin acționarea manetei 8 permite deplasarea corpului cilindric interior în plan vertical.The pipe-type inner cylindrical body 2 is represented by a segment with the diameter D _int assembled by the elastic tweezers 9 and has at the top the slide 5 for actuation in the vertical plane, provided with the joint 6 located on the inner cylindrical body and the bolt-type joint 7, arranged in - a clearance provided at the top of the outer cylindrical body 1 which, by actuating the lever 8, allows the movement of the inner cylindrical body in the vertical plane.

La partea inferioară a corpului 2 cilindric interior este dispus arcul 11 spiral a cărui cursă este mărginită la partea superioară de limitatorul 12, rigidizat de corpul 2, iar la partea inferioară de umărul ghidajului opritor 10, care prin comprimarea executată de maneta 8 de acționare, anulează comprimarea elementelor pensetei 9 elastice.At the lower part of the inner cylindrical body 2 is arranged the spiral spring 11 whose stroke is bounded at the top by the limiter 12, stiffened by the body 2, and at the bottom by the shoulder of the stop guide 10, which through the compression performed by the operating lever 8, cancels the compression of the elements of the elastic tweezers 9.

Porțiunea superioară a burghiului de săpat gropi cu mecanism interior are prevăzută flanșa 15 care se rigidizează de piesa 14 de reducere a diametrului care este prevăzută cu degajare tip „gură de alimentare, a cărei terminație este reprezentată de flanșa 13 montată la reductorul 4 prevăzut cu inversor de sens, al mașinii de săpat gropi (MSG).The upper portion of the hole digging drill with an internal mechanism is provided with the flange 15 which is stiffened by the diameter reduction part 14 which is provided with a "feed mouth" type clearance, the termination of which is represented by the flange 13 mounted on the reducer 4 equipped with a reverser of sense, of the machine for digging pits (MSG).

Săparea gropii se execută prin rotirea burghiului de săpat gropi, cu mecanism interior, care are o mișcare de rotație (rotire spre dreapta) și de avans (pătrundere în sol) după axa verticală a acestuia. Procesul de săpare/forare a gropii începe cu plasarea burghiului în locul stabilit. Se rotește burghiul și începe procesul de săpare cu extragerea materialului evacuat de spirala 16 elicoidală. Când se ajunge la adâncimea dorită, se stopează mișcarea de avans a burghiului și este acționat inversorul de sens de rotație situat în interiorul reductorului 4 prevăzut constructiv pe mașină/foreză. Se amplasează sarcina de lucru în interiorul corpului 2 cilindric interior tip țeavă, prin fanta (degajarea) prevăzută în piesa 14 de reducere 1 a diametrului. Se procedează la retragerea burghiului pe o înălțime mai mare sau egală cu înălțimea de lucru h prevăzută pentru acționarea pensetei, stopându-se mișcarea de rotație 3 imprimată de mașina de săpat/foreză. În acel moment se ridică și se blochează maneta 8 de acționare care comprimă arcul 11 spiral, urmată de avansul și deschiderea pensetei 9 5 elastice (spre baza gropii), când elementele pensetei se comprimă în primă fază în spațiul axial prevăzut între acestea, depășesc umărul ghidajului opritor 10 și eliberează gravitațional 7 încărcătura (sarcina de lucru) situată în interiorul corpului 2 cilindric interior tip țeavă.Digging the hole is performed by rotating the hole digging drill, with an internal mechanism, which has a rotation (rotation to the right) and advance (penetration into the soil) movement along its vertical axis. The process of digging/drilling the pit begins with the placement of the drill bit in the designated location. The drill is rotated and the digging process begins with the extraction of the material evacuated by the helical spiral 16. When the desired depth is reached, the advance movement of the drill is stopped and the reverser of the direction of rotation located inside the reducer 4 constructively provided on the machine/drill is activated. The work load is placed inside the inner cylindrical pipe-type body 2, through the slot (clearance) provided in the diameter reduction piece 14. The drill is withdrawn to a height greater than or equal to the working height h provided for actuating the tweezers, stopping the rotational movement 3 printed by the digging/drilling machine. At that moment, the operating lever 8 that compresses the spiral spring 11 is raised and locked, followed by the advance and opening of the elastic tweezers 9 5 (toward the base of the pit), when the elements of the tweezers are compressed in the first phase in the axial space provided between them, they exceed the shoulder of the stop guide 10 and gravitationally releases 7 the load (work load) located inside the inner cylindrical pipe-type body 2.

Urmează retragerea burghiului din groapă cu menținerea sensului de rotire imprimat de 9 reductorul 4 prevăzut cu inversor de sens dispus la mașina/foreza de săpat (rotire spre stânga), moment în care solul situat pe spirala 16 elicoidală coboară gravitațional pe lângă 11 sarcina dispusă în groapă la operațiunea precedentă, fixând-o echidistant față de suprafața cilindrului format prin săpare. Umplerea în totalitate a gropii cu materialul extras cu ocazia 13 săpării și fixarea sarcinii de lucru se realizează prin utilizarea de mijloace de lucru adecvate, după ce ansamblul sursă de acționare și mașină/foreză a fost amplasat (mutat) într-un alt 15 loc destinat săpării/forării unei alte gropi.Next is the withdrawal of the drill bit from the hole while maintaining the direction of rotation imprinted by 9 the reducer 4 equipped with a direction reverser arranged on the machine/digging drill (rotation to the left), at which time the soil located on the helical spiral 16 descends by gravity next to 11 the load arranged in pit in the previous operation, fixing it equidistant from the surface of the cylinder formed by digging. The complete filling of the pit with the material extracted during the 13 excavation and the fixing of the work load is carried out by the use of suitable working means, after the drive source and machine/drill assembly has been located (moved) in another 15 intended place digging/drilling another pit.

Claims

Claim

Hole digging drill with internal mechanism, consisting of two cylindrical bodies (1,2), the body (2), consisting of a pipe segment with a diameter of D^, being concentrically arranged inside the first body (1), with the help of some cylindrical guides (3), distributed over the entire length of the _{drill bit} , and the cylindrical body (1) consists of a pipe section with the outer diameter (D), characterized by the fact that a propeller (16) is placed on the body (1) helical digging drill type, with the diameter D _ext and the unexpanded length I _spiral , arranged on its generator, having at the bottom a guide (10) stop bush type, provided with a thread, and the inner cylindrical body (2) is assembled by a elastic tweezers (9) having, on the upper part, a slide (5) for actuation in a vertical plane, provided with a joint (6) located on the inner body (2), and a joint (7) of the bolt type, arranged in a release, which, by operating a lever (8), allows the movement of the body (2 ) inside in a vertical plane, holding at the bottom a spiral spring (11) whose stroke (h) is bordered at the top by a limiter (12) stiffened by the inner body (2), and at the bottom by the shoulder of a guide (10) stop, which, through the compression performed by the lever (8), cancels the compression of the elements of the elastic tweezer (9), having a flange (15) stiffened by a diameter reduction piece (14), which is provided with a type clearance feed mouth, the end of which is represented by a flange (13) mounted on a reducer (4) with reversing direction, of the hole digging machine.