FI108997B - Automaattinen kaulustusporalaite - Google Patents

Description

1 108997

Automaattinen kaulustusporalaite

Keksinnön kohteena on automaattinen kaulustusporalaite, johon kuuluu pyöritettävä käyttöakseli, työkalukärki kiinnitettynä käyttöakselin päähän, käyttölaite 5 käyttöakselin pyörittämiseksi, siirtoelimet käyttöakselin ja työkalukärjen liikuttelemiseksi aksiaalisuunnassa edestakaisin, työkalukärkeen kuuluessa pora reiän poraamiseksi työkappaleen kuten putken seinämään, kun työkalukärkeä liikutetaan yhteen aksiaalisuuntaan poraustyöliikkeen aikana, ja kaulustustapit, jotka on järjestetty ulkonemaan reiän reunojen alle ja vetämään reikää ympäröi-10 vä seinämämateriaali kaulukseksi, kun työkalukärkeä liikutetaan vastakkaiseen aksiaalisuuntaan kaulustustyöliikkeen aikana.

Tällaiset kaulustusporalaitteet ovat ennestään tunnettuja esim. patenttijulkaisuista US-3,884,060 ja 3,592,038. Näissä tunnetuissa laitteissa työliikkeet 15 perustuvat siihen, että käyttöakseli on muodostettu kierrekaraksi, ja työstettävään putkeen nojaavia tukijalkoja liikutetaan kaksiosaiseksi halkaistulla mutte-rikappaleella, joka on saatettavissa tarttumaan vasenkätisellä kierteellä varustettuun pyörivään karaan. Tähän järjestelyyn liittyy monia epäkohtia. Lii-kenopeudet ja suunnat ovat karan pyörimisnopeudesta ja suunnasta riippuvai-20 siä. Tällöin liikkeitä ei voida optimoida. Lisäksi mutteri ja kierrekara kuluvat :' ·,. käytössä, mikä lyhentää laitteen käyttöikää tai aiheuttaa toistuvasti suuritöisen i ·’: ja kalliin huoltotoimenpiteen.

I · I It > ; *. i Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan automaattinen kaulustusporalaite, : i‘: 25 jota on parannettu siten, että työkalukärjen liikenopeudet, liikematkat, nopeu- : T: denmuutoskohdat ja suunnanvaihtokohdat voidaan kaikki valita halutulla taval la ja varustaa monipuolisilla säätömahdollisuuksilla, minkä lisäksi voiman väli-:: : tykseen käytettävien laitteiden kuluminen ja huoltotarve on minimaalista.

» I I

•: · ·: 30 Tämä keksinnön tarkoitus saavutetaan oheisessa patenttivaatimuksessa 1 ·:··: esitettyjen tunnusmerkkien perusteella. Epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa : X on esitetty keksinnön edullisia suoritusmuotoja.

«»* · » » · 2 108997

Seuraavassa keksinnön yhtä suoritusesimerkkiä selostetaan lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta osittaisena pystyleikkauksena; 5 kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen laitteen aksiaaliliikkeet aikaansaavan mäntäsylinterilaitteen pneumatiikkapuolen ja hydrauliikkapuolen olennaisimpia osia; ja 10 kuviot 3A-3C esittävät kaaviollisesti työkalukärjen 2 liikkeitä reiäntekovaiheen aikana; ja kuviot 4A-4C esittävät kaaviollisesti työkalukärjen 2 aksiaaliliikkeitä kaulustus-vaiheen aikana.

15 Käyttölaitteella 3 pyöritettävän käyttöakselin 1 alapäähän on kiinnitetty työkalu- i kärki 2, johon kuuluu tunnettuun tapaan poranterä 34 ja kaulustustapit 33, jotka tarttuvat säätölaitteen 32 kartiopinnassa oleviin uriin siten, että kiertämällä säätölaitetta 32 poran 34 varren ympäri, saadaan kaulustustapit 33 ul-20 konemaan poranterästä tai vedetyksi poranterän sisään, säätölaitteen 32 kier-:' ·.. tosuunnasta riippuen. Järjestely voi olla tunnettuun tapaan sellainen, että spi- :‘ : raalijousi pitää säätökartion 32 asennossa, jossa tapit 33 ovat sisäänvedettynä, mutta jarruttamalla säätökartion 32 pyörimistä paineilmasylinterin 30 käyttämäl-lä jarrulla 31, saadaan tapit 33 ulkonemaan jarrutuksen ajaksi. Jarruvoiman v : 25 tarvitsee ainoastaan voittaa spiraalijousen (ei esitetty) voima.

Työkalukärkeä 2 ja käyttöakselia 1 liikutellaan aksiaalisuunnassa edestakaisin, käytännössä alas ja ylös, mäntäsylinterilaitteella 5-9, johon kuuluu kaksi sylin- » »» *: teriä 5, 7, joista alempi sylinteri 5 muodostaa samalla rungon 4, joka on tuettu *: *: 30 liikkumattomaksi. Kummassakin sylinterissä on mäntä 6, 8, jonka toisella puo- ': ’ ”· lella on hydraulinestetila 5h ja vastaavasti 7h, ja toisella puolella on sylinteritila ; 5p, 7p pneumatiikkakaasulle. Männät 6, 8 ja niiden vastakkaisilla puolilla olevat : · · i sylinteritilat 5p ja 7p muodostavat kaksitoimisen pneumaattisen mäntäsylinteri- 3 108997 laitteen, jossa mäntien 6, 8 ja niihin kiinnitetyn männänvarren 9 liikesuunta on järjestetty vaihdettavaksi suunnanvaihtoventtiilillä 14 (Fig. 2). Kuviossa 2 näkyvän venttiilin 14 asennosta riippuen männät 6, 8 ja männänvarsi 9 liikkuvat paineilmalähteestä 15 tulevan paineen vaikutuksesta ylös-tai alaspäin. Lii-5 kenopeuksien ja liikematkojen hallinta tapahtuu seuraavasti.

Varsinaisten työliikkeiden nopeuden hydraulista rajoitusta varten hydraulineste-tilat 5h, 7h ovat virtausyhteydessä toisiinsa virtauskanavalla 18c (Fig. 2), jossa on vastakkaissuuntaiset suuntaventtiilit 17 ja niiden rinnalla erikseen säädettä-10 vät kuristusventtiilit 18a, 18b. Kuristusventtiilien käsikäyttöiset säätönupit 18 näkyvät kuviossa 1 hydrauliventtiililohkon 16 yhteydessä. Alas-ja ylöspäin suuntautuville työliikkeille voidaan siis antaa toisistaan poikkeavat nopeudet, jotka on portaattomasti säädettävissä.

15 Hitaiden työliikkeiden lisäksi tarvitaan pikaliikkeitä työkalukärjen 2 siirtämiseksi yläasennosta (Fig. 3A) porauksen aloitusasentoon (Fig. 3B) ja kauluksen teon jälkeen takaisin yläsasentoon (Fig. 4C). Näitä pikaliikkeitä varten kuristusventtiilit 8a, 8b on järjestetty ohitettavaksi avattavalla ja suljettavalla hydrauliventtii-lillä 20, jonka aukiasennossa työkalukärki on ajettavissa mainituilla pikaliikkeil-20 lä. Hydrauliventtiili 20 saa ohjauksensa pneumaattiselta impulssiventtiililtä 21, ; ’ ·.. jonka impulssinantoraja määrää poraustyöliikkeen aloitusaseman ja kaulustus- työliikkeen lopetusaseman. Tätä varten on työkalukärjen 2 mukana liikkuvaan t ;:· laippaan 24 kiinnitetty impulssinantorajavaste 23, 26, jonka asema on pys- ·. ‘ · · tysuunnassa säädettävissä kierrekaralla 25. Kun pneumaattisen impulssiventtii- :,'· : 25 Iin 21 rulla 22 vierii pitkin rajavasteen ulkopintaa 23, on hydrauliventtiili 20 : : aukiasennossa, sallien hydraulinesteen vapaan kierron sylinteritilojen 5h ja 7h välillä, jolloin pneumatiikkasylinterit 5p, 7p pystyvät ajamaan männänvartta 9 :. : : pikaliikkeellä ylös tai alas. Kuvion 1 tilanne vastaa kuvion 3A lähtötilannetta, ' - ‘ ' jossa rulla 22 on äärimmäisessä ala-asennossaan suhteessa impulssinantora- ·:··: 30 javasteeseen 23, 25, 26 (joka puolestaan on säädetty yläasentoonsa). Kun •: alaspäin suuntautuva pikaliike saavuttaa porauksen aloitusasennon (Fig. 3B), ; vapautuu rulla 22 pinnalta 23 kartiomaisen päädyn 26 kohdalla, jolloin venttiili ·;··· 21 vapauttaa venttiilin 20 kiinniasentoon (kuvion 2 tilanne). Tällöin pikaliike , 108997 4 päättyy ja jatkuu kuristusventtiilin 18a määräämällä poraustyöliikkeen nopeudella. Kuristusventtiilillä 19 voidaan säätää pikaliikkeen nopeutta.

Kun poraus on loppuun suoritettu (kuvio 3C), törmää alarajavaste 27 rungon 4 5 laippaan 28 ja samalla sulkee pneumatiikkapiiriin liittyvän virtausaukon 29. Tämä sulkeminen antaa pneumaattisen paineilmapulssin pneumatiikkalohkoon 13, minkä seurauksena suunnanvaihtoventtiili 14 vaihtaa suuntaansa kaulus-tusliikkeen aloittamiseksi (kuviot 4A ja 4B). Alarajavaste 27 myös mekaanisesti rajoittaa poraustyöliikkeen alarajan tarkasti tiettyyn kohtaan, mikä eliminoi 10 pneumatiikalla aikaansaatujen liikkeiden epätarkkuuden. Alarajavasteen 27 etäisyys laipasta 28 on myös säädettävissä kierretapilla, jolla vaste 27 liittyy laippaan 24.

Virtausaukon 29 sulkemisen aiheuttama paineimpulssi ohjaa myös paineen 15 jarrusylinterille 30, joka samanaikaisesti suunnanvaihdon kanssa työntää kau-lustustapit 33 ulos, kun kitkajarru 31 kiertää säätökartiota 32 poravarren 1a ympäri.

Kaulustustyöliikkeen päättyessä venttiilin 21 rulla 22 törmää jälleen rajavasteen 20 23 kartiopintaan 26 ja siirtää venttiilin 21 asentoon, jossa paineilma pääsee .. venttiilin 21 läpi ja työntää venttiilin 20 aukiasentoon, sallien hydraulinesteen vapaakierron syIinteritilojen 5h, 7h välillä, jolloin työkalukärki 2 nousee pikaliik-;:· keellä ylös (Fig. 4C).

: : : 25 Yläaseman määräävä impulssirajaventtiili (ei esitetty) ohjaa suunnanvaihto- :} : venttiilin 14 väliasentoon ja mäntien 6, 8 liike pysähtyy. Seuraava liikesarja käynnistetään joko käsiohjauksella tai automaattisesti antamalla ohjausimpulssi : suunnanvaihtoventtiilille 14, joka ajetaan yläasentoon (kuviossa 2 on ala-asen- > »· : nossa). Myös yläaseman määräävän impulssirajaventtiilin rajavaste voi olla ; * ·: 30 säädettävä, jotta pikaliikkeestä saadaan turha liikematka poistetuksi.

• · 5 108997

Runkosylinterin 4, 5 alapuolella on männänvarren 9 mukana liikkuva laippa 24, johon on kiinnitetty työkalukärjen 2 laakerointirunko 2a, säädettävä alarajavaste 27 ja venttiilin 21 säädettävä impulssinantorajavaste 23, 25, 26.

5 Liikkuvaan laippaan 24 on kiinnitetty rungon 4 läpi menevät liukujohteet 35, joiden yläpäät on kiinnitetty samaan tukilaippaan 36 kuin männänvarsi 9. Käyttölaite 3 on kiinnitetty myös tukilaippaan 36.

I » k k

Claims (11)

1. 6 108997
2. 1. Automaattinen kaulustusporalaite, johon kuuluu pyöritettävä käyttöakseli (1), työkalukärki (2) kiinnitettynä käyttöakselin päähän, käyttölaite (3) käyttöakselin 5 pyörittämiseksi, siirtoelimet (5-9) käyttöakselin (1) ja työkalukärjen (2) liikuttelemiseksi aksiaalisuunnassa edestakaisin, työkalukärkeen (2) kuuluessa pora (34) reiän poraamiseksi työkappaleen kuten putken seinämään, kun työkalukär-keä (2) liikutetaan yhteen aksiaalisuuntaan poraustyöliikkeen aikana, ja kaulus-tustapit (33), jotka on järjestetty ulkonemaan reiän reunojen alle ja vetämään 10 reikää ympäröivä seinämämateriaali kaulukseksi, kun työkalukärkeä (2) liikutetaan vastakkaiseen aksiaalisuuntaan kaulustustyöliikkeen aikana, tunnettu siitä, että mainitut aksiaaliliikkeet aikaansaava voimalaite on kaksitoiminen pneumaattinen mäntäsylinterilaite (5-9), jonka männän tai mäntien (6, 8) liikesuunta on järjestetty suunnanvaihtoventtiilillä (14) vaihdettavaksi, ja että 15 mainittujen työliikkeiden nopeus on hydraulisesti rajoitettu.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että suunnanvaihto-venttiili (14) saa ohjauksensa poraustyöliikkeen mekaaniselta alarajavasteelta (27). 20
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että alarajavaste (27) [ ’rajoittaa mekaanisesti poraustyöliikkeen alarajan ja samanaikaisesti sulkee pneumatiikkapiiriin liittyvän virtausaukon (29), jonka sulkeminen antaa pneu-:: maattisen paineimpulssin, jonka seurauksena suunnanvaihtoventtiili (14) vaih- v: 25 taa suuntaansa kaulustustyöliikkeen aloittamiseksi. • » ·
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että työliikkeiden nopeuden hydraulista rajoitusta varten laitteessa on hydrauliset rajoitussy-' . " linterit, joiden hydraulinestetilat (5h, 7h) ovat virtausyhteydessä toisiinsa vir- “: 30 tauskanavalla (18c), jossa on vastakkaissuuntaiset suuntaventtiilit (17) ja nii den rinnalla erikseen säädettävät kuristusventtiilit (18a, 18b). 7 108997
6. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että mäntäsylinterilait-teeseen (5-9) kuuluu kaksi sylinteriä (5, 7) ja kummassakin sylinterissä mäntä (6, 8), jonka toisella puolella (5p, 7p) on pneumatiikkakaasu ja toisella puolella (5h, 7h) hydraulineste, ja että sylinterien (5, 7) hydraulinestetilat (5h, 7h) ovat 5 mainitussa virtausyhteydessä toisiinsa.
7. 6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuristusvent-tiilit (18a, 18b) on ohitettavissa avattavalla ja suljettavalla hydrauliventtiilillä (20), jonka aukiasennossa työkalukärki (2) on ajettavissa pikaliikkeellä yläasen- 10 nosta poraustyöliikkeen aloitusasemaan ja kaulustustyöliikkeen lope-tusasemasta yläasemaan.
8. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että hydrauliventtiili (20) saa ohjauksensa pneumaattiselta impulssiventtiililtä (21), jonka impuls- 15 sinantoraja (26) on säädettävissä ja määrää poraustyöliikkeen aloitusaseman ja kaulustustyöliikkeen lopetusaseman.
9. 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että män-täsylinterilaitteen (5-9) männänvarsi (9) on putki, jonka läpi käyttöakseli (1) 20 menee, käyttöakselin (1) ollessa männänvarteen (9) nähden pyörivä, mutta ; ·· aksiaalisuunnassa männänvarren (9) mukana liikkuva.
10. 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 -8 mukainen laite, tunnettu siitä, että män- *. i täsylinterilaitteen (5-9) yksi sylinteri (5) sijaitsee laitteen rungossa (4), joka on “ : 25 tuettu liikkumattomaksi ja jonka alapuolella on männänvarren (9) mukana liikku- ' ‘ ‘ va laippa (24), johon on kiinnitetty työkalukärjen (2) laakerointirunko (2a) ja säädettävä alarajavaste (27), jonka vastinosana on rungosta (4) ulkoneva laippa (28). » :": 30 10. Patenttivaatimusten 4 ja 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että runkoon (4) kiinnitetyn impulssiventtiilin (21) säädettävä impulssinantorajavaste (23, 25, 26) : on kiinnitetty liikkuvaan laippaan (24). • » 108997
11. 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että liikkuvaan j | laippaan (24) on kiinnitetty rungon (4) läpi menevät liukujohteet (35), joiden yläpäät on kiinnitetty samaan tukilaippaan (36) kuin männänvarsi (9), käyttölaitteen (3) ollessa kiinnitettynä tukilaippaan (36). t * · t · I * » * I 11· > · · 9 108997 ! Patentkrav