FI66052C - Oeppningsanordning foer en borrstaong foer ett aggregat foer skarvstaongsborrning - Google Patents

Description

1 66052

Poratangon avauslaite jatkotankoporauskalustoa varten Tämän keksinnön kohteena on poratangon avauslaite jat-5 kotankoporauskalustoa varten, johon avauslaitteeseen kuuluu porauskaluston porakoneeseen kytkettävissä oleva kytkinrun-ko, jossa on läpimenevä reikä porakoneessa olevaan poranis-kaan kierrettävää poratankoa varten, ja kytkinrunkoon asennetut tartuntavälineet, jotka ovat siirrettävissä kytkin-10 rungon reikään työntyvään lukitusasentoon, jossa tartunta-välineet lukitsevat tangon kytkinrunkoon, ja irrotusasen-toon, jossa tartuntavälineet sallivat tangon liikkumisen kytkinrungon suhteen.

Jatkotankoporauksessa käytetään erillisten poratanko-15 jen yhteenliittämiseen ja purkamiseen erityisiä avauslait-teita, joita käytetään yhteistoiminnassa n.s. pidätinohjai-mien kanssa. Avauslaitteen tehtävänä on lukita poraniskaan kiinnikierretty poratanko pyörimättömäksi poraniskaan silloin, kun poratangon vastakkainen pää on kierrettävä irti 20 pidätinohjaimen kiinnipitämästä seuraavasta poratangosta po-raniskan pyörimisliikkeen avulla, ja vastaavasti kytkeytyä irti poratangosta silloin, kun poratangon poraniskan puoleinen pää on kierrettävä irti poraniskasta tai kierrettävä kiinni siihen poraniskan pyörimisliikkeen avulla.

25 US-patenttijulkaisusta 3 851 714 on aikaisemmin tun nettu avauslaite, jossa poraniskan porakoneen puoleisessa päässä olevaan aksiaaliseen poraukseen on asennettu mäntä, josta ulkonee poraniskan vapaata etupäätä kohti kytkintap-pi. Kytkintappi on ulkopinnaltaan pituussuuntaisesti uri-30 tettu ja liukuu poraniskan porauksen sisään kiinteästi asennetussa, sisäpinnaltaan vastaavasti uritetussa ohjaushol-kissa. Mäntä on siirrettävissä paineväliaineen avulla jou-sivaikutusta vastaan siten, että kytkintappi liukuu ohjaus-hoikissa eteentyönnetyn lukitusasennon ja takaisinvedetyn 35 irrotusasennon välillä. Poraniskan etupää on varustettu ___ - τ~.

2 66 052 kierteillä poratangon kiinnikiertämistä varten. Poratangon päässä on aksiaalinen poraus, jonka sisäpinta on varustettu samanlaisella urituksella kuin kytkintappi. Kun porakanki halutaan lukita pyörimättömäksi poraniskan suhteen, työnne-5 tään kytkintappi lukitusasentoonsa, jossa lukitustappi on työntynyt urituksellaan otteeseen poratangon urituksen kanssa, ja kun poratangon ja poraniskan välinen pyörimisliike halutaan sallia, palautetaan kytkintappi irrotusasen-toonsa.

10 US-patenttijulkaisun mukainen rakenne perustuu sii hen, että poratanko ja poraniska saadaan kiinnitetyiksi pyörimättömäksi toistensa suhteen lukitsemalla poratanko pyöri-mättömästi kytkinkappaleeseen, joka on kiinnitetty pyöri-mättömästi poraniskaan. Tällaisen periaatteen mukaisesti ra-15 kennetulla avauslaitteella on kuitenkin eräitä huomattavia epäkohtia. Kytkintappia mäntineen ja jousineen joudutaan pyörittämään jatkuvasti poraniskan mukana, mikä kuluttaa energiaa. Poratangon päähän on tehtävä uritus kytkintappia varten, mikä on valmistuksen kannalta hankalaa. Kytkintapin 20 työntyminen otteeseen poratangon urituksen kanssa on epävarmaa, koska poratangon urituksen täytyy sijaita tarkasti kytkintapin urituksen suhteen, mikä edellyttää poratangon täsmällistä kiertoasentoa poraniskaan nähden. Likaiset käyttö-olosuhteet voivat haitata kytkintapin luotettavaa lukitus-25 toimintaa. Rakenne vaikeuttaa lisäksi huuhtelun järjestämistä, koska kytkintappi sulkee poratangon keskeisen porauksen. Tämäntapainen avauslaite ei myöskään sovellu isku-porakonetta varten.

GB-patenttijulkaisusta 1 302 109 on aikaisemmin tun-30 nettu avauslaite, joka käsittää lieriömäisen kytkinrungon, jossa on läpimenevä reikä poratankoa varten ja joka on jäykästi kiinnitetty poraniskan mukana pyörivään rengasmaiseen akseliin. Kytkinrunko on varustettu kolmella tasavälein läpimenevän reiän ympäri runkoon laakeroidulla epäkeskopyö-35 rällä, jotka on sovitettu kiertymään vapaasti rungon suhteen reiän akselin suuntaisten akselitappien ympäri. Epä-keskopyörien kiertyminen reikään työntyvän lukitusasennon ja poiskäännetyn irrotusasennon välillä tapahtuu epäkesko-

J

3 65052 pyöriin kohdistuvan hitausvaikutuksen ansiosta, kun kytkin-runkoa pyöritetään poraniskan mukana. Epäkeskopyörät on varustettu ulkonevilla nokilla, jotka lukitusasennossa painautuvat poratangon kehän suunnassa poratangon ulkopintaa vas-5 ten ja estävät poratankoa pyörimästä kytkinrungon ja siten myös poraniskan suhteen.

Myös GB-patenttijulkaisun mukainen avauslaite perustuu siihen, että poraniska ja poratanko saadaan kiinnitetyiksi pyörimättömästi toisiinsa lukitsemalla poratanko pyörimättö-10 mästi kytkinkappaleeseen, joka on kiinnitetty pyörimättömästi poraniskan suhteen. Kuten jo edellä on mainittu, joudutaan tällaisen periaatteen mukaisesti rakennetussa avaus-laitteessa kytkinrunkoa epäkeskopyörineen pyörittämään jatkuvasti poraniskan mukana. Likaiset käyttöolosuhteet, epä-15 keskopyörien kuluminen ja ohjausjärjestelmän monimutkaistuminen heikentävät massanhitausperiaatteella toimivien epä-keskopyörien lukitusvarmuutta.

DE-kuulutusjulkaisusta 1 775 409 ilmenee avauslaite, jossa on porauslaitteen akseliin kääntyvästi laakeroidut lu-20 kituskoukut, jotka lukitusasennossa painautuvat poratangossa olevia tasopintoja varten poratangon pyörimisen estämiseksi. Lukituskoukut ja lukitusholkki pyörivät aina porauslaitteen akselin mukana.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada avauslai-25 te, joka perustuu toisenlaiseen toimintaperiaatteeseen ja joka sen ansiosta välttää edellä mainitut epäkohdat. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella avauslaitteella, jolle on tunnusomaista se, että kytkinrunko on tehty kytkettäväksi porakoneeseen pyörivästi mutta olennaisesti aksiaali-30 sesti liikkumattomasti poraniskan suhteen ja että tartunta- välineet on sinänsä tunnetulla tavalla sovitettu lukitusasennossa lukitsemaan tangon aksiaalisesti liikkumattomasti kyt-kinrunkoon.

Keksinnön mukainen avauslaite perustuu siihen ajatuk-35 seen, että koska poratanko ja poraniska ovat kierreotteessa toistensa kanssa ja poratangon kiertyminen poraniskan suhteen näin ollen aina edellyttää myös poratangon aksiaalista liikettä poraniskan suhteen, saadaan poratanko ja poraniska lukituiksi pyörimättömästi toisiinsa estämällä poratangon _ - Γ 4 65052 aksiaalinen liike poraniskan suhteen. Tämän johdosta avaus-laitteen kytkinrunkoa ei tarvitse asentaa pyörimättömästi poraniskan suhteen eli pyörimään jatkuvasti sen mukana, vaan kytkinrunko voidaan asentaa pysymään liikkumattomana 5 poraniskan pyörimisestä huolimatta silloin, kun avauslaite on irrotusasennossa. Tämän ansiosta avauslaitteen massaa ei tarvitse turhaan pyörittää. Järjestämällä tartuntaväli-neet lukitsemaan poratangon aksiaalisesti liikkumattomasti kytkinrunkoon on mahdollista tehdä tartuntavälineet yksin-10 kertaisena tavalla voimakäyttöisiksi, jolloin niiden liikkeet ovat pakkotoimisia ja varmoja.

Tartuntavälineet voivat olla sinänsä tunnettuja epä-keskopyöriä, jotka on kiertyvästi laakeroitu kytkinrunkoon ja jotka ovat otteessa siirtoelimien kanssa, joilla epäkes-15 kopyörät ovat kierrettävissä mainitun lukitusasennon ja mainitun irrotusasennon välillä. Tällöin on edullista, että epäkeskopyörien akselit sijaitsevat kohtisuorasti kytkin-rungon pyörimisakselin kautta kulkevaa tasoa tai tasoja vastaan. Epäkeskopyörien akseleiden sijainti kohtisuorasti kyt-20 kinrungon pyörimisakselin suhteen mahdollistaa ulkomitoiltaan pienikokoisemman rakenteen kuin akseleiden ollessa pyörimisakselin suuntaisia. Epäkeskopyörien kehät voidaan muotoilla poratangon pyöreyden mukaan, mikä parantaa epäkeskopyörien tartuntakykyä, kulumiskestävyyttä ja toimintavar-25 muutta.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuviot 1 ja 2 esittävät kaavamaisesti keksinnön mukaisella avauslaitteella varustettua porauslaitteistoa sivulta 30 nähtynä poratangon kahdessa eri irrotusvaiheessa, kuvio 3 esittää suuremmassa koossa osittaisena aksiaa-lileikkauksena keksinnön mukaisen avauslaitteen erästä edullista sovellutusmuotoa, kuvio 4 esittää avauslaitetta päästä nähtynä, 35 kuvio 5 esittää sivulta nähtynä avauslaitetta varten suunniteltua porakoneen etukantta, ja 5 66052 kuvio 6 esittää avauslaitetta ja porakoneen etukantta asennettuina yhteen tartuntavälineiden lukitusasennossa.

Piirustusten kuvioissa 1 ja 2 on viitenumerolla 1 esitetty porauskaluston porakone, joka on asennettu kelkan 5 2 varaan liikkumaan syöttöpalkkia 3 pitkin. Porakoneen etu- kansi 4 kannattaa keksinnön mukaista avauslaitetta 5. Porauskalusto 6 koostuu peräkkäisistä yhteenkierretyistä po-ratangoista 6a, 6b, joista lähinnä porakonetta oleva tanko on kierretty porakoneeseen kuuluvaan pyöritettävissä ole-10 vaan poraniskaan 7. Syöttöpalkin vastakkaisessa päässä on pidätinohjäin 8 poratankoa varten.

Avauslaitteeseen 5 (kuvio 3) kuuluu lieriömäinen kyt-kinrunko 9, jossa on keskeinen läpimenevä reikä 10 ja sen kanssa samankeskeinen laakeripesä 11, joka on varustettu 15 rengasmaisella liukulaakerilla 12. Kytkinrunkoon on kierty-västi laakeroitu reiän 10 diametraalisesti vastakkaisille puolille kaksi epäkeskopyörää 13 akselitappien 14 avulla, jotka sijaitsevat kohtisuorasta kytkinrungon akselin A kautta kulkevaa tasoa vastaan.

20 Kytkinrunkoon on lisäksi muodostettu epäkeskopyörien ulkopuolelle akselin A suuntaiset poraukset 15, joihin on liukuvasti laakeroitu siirtotangot 16. Siirtotankojen toisessa päässä on hammastanko 17, joka on otteessa epäkesko-pyörissä olevan hammaskehän 18 kanssa. Siirtotangot on vas-25 takkaisista päistään kiinnitetty tukirenkaaseen 19, joka vuorostaan on pyörivästi laakeroitu kytkinrungon kanssa sa-mankeskeiseen siirtorenkaaseen 20. Siirtorenkaan alaosa on varustettu luistilla 21, joka voi liukua kelkassa 2 olevia johteita 22 pitkin. Luisti on kiinnitetty kelkkaan kiinni-30 tetyn hydraulisylinterin 23 männänvarteen 24.

Kuvio 5 esittää porakoneen sinänsä tunnettua etukantta 4, (huuhtelupesän laippaa), johon on tehty edellä selitetyn avauslaitteen vaatimat muutokset.

Etukannessa on lieriömäinen kannatinosa 25, jossa on 35 keskeinen läpimenevä reikä 26, johon porakoneen poraniska 7 ____ - τ 6 6Ö052 ulottuu etukannen ollessa asennettuna kiinteästi porakoneen 1 runkoon. Kannatinosan ulkopinta muodostaa laakeripinnan 27, joka on mitoitettu vastaanottamaan avauslaitteen liukulaakerin 12, kun kytkinrunko työnnetään etukannen päälle.

5 Etukannen kannatinosan päähän on kiinnitetty pulteil la 28 rengasmainen pidätinlaippa 29, joka painautuu liukulaakerin 12 päätyä vasten ja estää kytkinrunkoa liukumasta aksiaalisesti kannatinosan varassa.

Avauslaite toimii seuraavalla tavalla: 10 Avauslaitteen kytkinrunko on asennettu pyörivästi mut ta aksiaalisesti liikkumattomasti porakoneen etukannen kannattamaksi. Poratanko 6a ulottuu kytkinrungon läpi ja on kierretty kiinni porakoneen poraniskaan 7. Poraniska on sinänsä tunnetulla tavalla aksiaalisesti liikkumaton etukan-15 nen suhteen - mahdollisesti lukuunottamatta iskuporakonees-sa tarvittavaa pientä aksiaalista liikkumavaraa - ja pyöritettävissä esittämättä jätetyn pyörityskoneiston avulla. Etu-kansi on kiinnitetty porakoneen runkoon, joka vuorostaan on kiinnitetty aksiaalisesti liikkumattomasti ja pyörimättömäs-20 ti kelkkaan 2.

Kun luistia 21 siirretään hydraulisylinterillä 23 sylinteriä kohti, vetää luisti siirtorenkaan välityksellä tukirengasta 19 poispäin kytkinrungosta, jolloin siirtotangot 16 liukuvat porauksissaan ja niiden hammastangot kiertävät 25 epäkeskopyöriä vastapäivään kuviossa 6 lukitusasentoon, jossa pyörät ulkonevat kytkinrungon reikään 10 ja tarttuvat reiässä olevaan poratankoon 6a lukiten sen aksiaalisesti liikkumattomasti ja pyörimättömästi kytkinrunkoon. Huomataan, että poratangon mahdollinen pyrkimys liikkua aksiaali-30 sesti ulospäin kytkinrungossa aiheuttaa poratangon yhä tiukemman kiilautumisen epäkeskopyörien väliin.

Kun poraniskaa pyöritetään sellaiseen suuntaan, joka pyrkii kiertämään poratangon irti poraniskasta, estyy tällainen irtikiertyminen sen vaikutuksesta, että kytkinrungon 35 liukulaakeri 12 painautuu etukannen pidätinlaippaa 2¾ vasten 7 66052 ja estää kytkinrunkoa liikkumasta aksiaalisesti etukannen ja näin ollen myös poraniskan suhteen. Seurauksena on se, että poratanko tulee lukituksi pyörimättömästi poranis-kaan. Tätä lukitusta käytetään hyväksi poratangon 6a kier-5 tämiseksi irti poratangosta 6b, joka on lukittu pyörimättömäksi pidätinohjaimen 8 avulla (kuv. 1).

Kun poratanko 6a halutaan kiertää kiinni tai irti po-raniskasta, lukitaan poratanko pyörimättömäksi pidätinoh-jaimella ja pidetään avauslaitteen epäkeskopyörät irrotus-10 asennossa, jolloin kytkinrunko pysyy pyörimättömänä paikallaan poraniskan pyöriessä (kuv. 2). Tilanne on sama porauksen aikana, jolloin pidätinohjain vain ohjaa poratankoa 6a.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdil-15 taan voi keksinnön mukainen laite vaihdella huomattavastikin patenttivaatimusten puitteissa. Hammastettujen siirtotanko-jen asemesta on mahdollista käyttää erilaisia vipu-, ketju-, kiila- ja sentapaisia mekanismeja tai hammashihnoja, kokoon-puristettaessa laajenevia kappaleita jne. Epäkeskopyörien 20 asemesta on mahdollista käyttää muunkinlaisia tartuntaväli-neitä, esim. kiiloja, leukoja tai sentapaisia. Rengasmaisen liukulaakerin sijaan voidaan käyttää jotakin muuta sopivaa laakeria.

Claims (8)

1. Poratangon avauslaite jatkotankoporauskalustoa varten, johon avauslaitteeseen (5) kuuluu porauskaluston pora- 5 koneeseen (1) kytkettävissä oleva kytkinrunko (9), jossa on läpimenevä reikä (10) porakoneessa (1) olevaan poraniskaan (7) kierrettävää poratankoa (6a) varten, ja kytkinrunkoon asennetut tartuntavälineet (13), jotka ovat siirrettävissä kytkinrungon reikään työntyvään lukitusasentoon, jossa tar-10 tuntavälineet lukitsevat tangon kytkinrunkoon, ja irrotus- asentoon, jossa tartuntavälineet sallivat tangon liikkumisen kytkinrungon suhteen, tunnettu siitä, että kytkin-runko (9) on tehty kytkettäväksi porakoneeseen (1) pyörivästä mutta olennaisesti aksiaalisesti liikkumattomasti pora-15 niskan (7) suhteen ja että tartuntavälineet (13) on sinänsä tunnetulla tavalla sovitettu lukitusasennossa lukitsemaan tangon (6a) aksiaalisesti liikkumattomasti kytkinrunkoon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen avauslaite, tunnettu siitä, että kytkinrungossa (9) on läpimenevän 20 reiän (10) kanssa samankeskeinen sisäpuolinen rengasmainen laakeri (12) kytkinrungon laakeroimiseksi pyörivästi mutta aksiaalisesti liikkumattomasti porakoneen (1) etukanteen (4) .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen avauslaite, 25 tunnettu siitä, että tartuntavälineet (13) ovat sinänsä tunnettuja epäkeskopyöriä, jotka on kiertyvästi laakeroitu kytkinrunkoon (9) ja jotka ovat otteessa siir-toelimien (16) kanssa, joilla epäkeskopyörät ovat kierrettävissä mainitun lukitusasennon ja mainitun irrotusasennon 30 välillä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen avauslaite, tunnettu siitä, että epäkeskopyörien akselit (14) sijaitsevat kohtisuorasti kytkinrungon (9) pyörimisakselin (A) kautta kulkevaa tasoa tai tasoja vastaan. 9 66052

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen avauslaite, tunnettu siitä, että siirtoelimet (16) on varustettu ham-mastangoilla (16) , jotka on asennettu kytkinrunkoon liukuvasti rungon pyörimisakselin (A) suuntaisesti, että hammas- 5 tangot on kytketty käyttölaitteeseen (23, 24) hammastankojen aksiaalista liikuttelemista varten ja että epäkeskopyö-rissä on hammastukset (18), jotka ovat otteessa hammastan-kojen kanssa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen avauslaite, t u n -10 n e t t u siitä, että harnmastangot (17) on kiinnitetty kyt- kinrungon (9) pyörimisakselia (A) vastaan kohtisuoraan tukirenkaaseen (19) ja että tukirengas on pyörivästi laakeroitu kytkinrungon suhteen aksiaalisesti liikkuvaan siirtoren-kaaseen (20), joka on asennettu pyörimättömästä mutta aksi-15 aalisesti liikkuvasti kelkan (2) varaan, ja että käyttölaite (23, 24) on kiinnitetty kelkkaan.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukainen avauslaite, tunnettu siitä, että kytkinrunkoon (9) on laakeroitu kaksi epäkeskopyörää läpimenevän reiän (10) dia- 20 metraalisesti vastakkaisille puolille.

8. Porakoneen etukansi patenttivaatimuksen 2 mukaista avauslaitetta varten, tunnettu siitä, että etu-kannessa (4) on lieriömäinen kannatinosa (25) , jonka ulko-vaippa muodostaa laakeripinnan (27) kytkinrungon (9) mai- 25 nittua rengasmaista laakeria (12) varten, ja että kannatin-osassa on rengasmainen pidätinlaippa (29) , jota vasten kytkinrungon rengaslaakeri painautuu aksiaalisesti kytkin-rungon lukitsemiseksi aksiaalisesti liikkumattomasti etu-kanteen. 10 65052 1. öppningsanordning för en borrstäng i ett aggregat för skarvstängsborrning, vilken öppningsanordning (5) inklu- 5 derar en tili borrningsaggregatets borrmaskin (1) kopplings-bar koppiingsstomme (9) , som har ett genomgäende häl (10) för en i en borrnacke (7) i borrmaskinen (1) vridbar borrstäng (6a), och i kopplingsstommen monterade gripdon (13), vilka kan förskjutas tili ett i kopplingsstommens häl inskjutande 10 läsningsläge, där gripdonen läser stängen i kopplingsstommen, och ett frigöringsläge, där gripdonen tilläter stängens rö1-relse i förhällande tili kopplingsstommen, känneteck-n a d därav, att kopplingsstommen (9) är utförd att kopplas tili borrmaskinen (1) roterbart men väsentligen axiellt orör- 15 ligt i förhällande tili borrnacken (7) och att gripdonen (13) är pä i och för sig känt sätt anordnade i läsningsläget att läsa stängen (6a) axiellt orörligt i kopplingsstommen. 2. öppningsanordning enligt patentkravet 1, k ä n n e -t e c k n a d därav, att kopplingsstommen (9) har ett med 20 det genomgäende hälet (10) koaxiellt, inre, ringformat lager (12) för lagring av kopplingsstommen roterbart men axiellt orörligt i borrmaskinens (1) frontlock. 3. öppningsanordning enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad därav, att gripdonen (13) bestär av 25. och för sig kända excenterhjul, som är vridbart lagrade i kopplingsstommen (9) och stär i ingrepp med förskjutningsorgan (16), medelst vilka excenterhjulen är vridbara mellan nämnda läsningsläge och nämnda frigöringsläge. 4. öppningsanordning enligt patentkravet 3, k ä n n e - 30 tecknad därav, att excenterhjulens axlar (14) stär vinkelrätt mot planet eller planen genom kopplingsstommens (9) rotationsaxel (A). 5. öppningsanordning enligt patentkravet 4, kännetecknad därav, att förskjutningsorganen (16) är för- 35 sedda med kuggstänger (16) som är monterade i kopplingsstommen glidbart parallellt med stommens rotationsaxel (A), att kuggstängerna är kopplade tili en drivanordning (23, 24) för II