SE460302B - Anordning foer aastadkommande av riktade krafter - Google Patents

Description

460 ïO 15 izo 25 35 502 De käftformade organen har formen av stämplar. vilka är avsed- da att utöva en direkt isärförande inverkan på det berg eller föremål; som skall sönderbrytas.

Stämplarna (patríserna) är anordnade diametralt mitt emot var- andra i förhållande till rörkammarens geometriska längdaxel.

Mittpartiet av varje stämpels insida anligger mot rörkammarens utsida. varvid nämnda insida är försedd med två plana sneda. från insídans mittparti i en trubbig vinkel dívergerande ytor.

Dessutom är denna kända anordning för åstadkommande av riktade krafter försedd med ett organ. som är avsett att trycka stämp- larna mot rörkammaren och utgöres av en bred ring av elastiskt material, som är anordnad i ett ringformat. í stämplarnas mittparti upptaget spår. I Den kända anordningen för åstadkommande av riktade krafter in- nefattar kilformade, 1 förhållande till rörkammarens geomet- riska centrumaxel diametralt mitt emot varandra liggande in- satsstycken.

Varje kilformat insatsstycke är försett med dels en yta. som anlígger mot rörkammarens utsida, som icke är avsedd att brin- gas i kontakt med stämpeln. och dels tvâ plana, i en spetsig vinkel mot varandra lutande sidoytor. som anlígger mot stämp- larnas plana sneda ytor.

De kilformade insatsstyckena är avsedda att överföra de kraf- ter, som alstras av rörkammaren över de avsnitt av rörkam- matens yta, som icke är i kontakt med stämplarna, till stämp- larna samt att tätt tillsluta rörkammaren över nämnda avsnitt.

Denna kända anordning har icke funnit någon omfattande använd- ning på grund av att det flytande tryckmediet i rërkammaren åstadkommer ett begränsat tryck. som i regel är högst 100 MPa. och följaktligen på grund av att denna kända anordning kan åstadkomma en begränsad riktad. på hålväggarna inverkande 10 15 20 25 30 35 460 302 kraft. Detta beror på att avsevärda axiella belastningar, som alstras i den robusta raka stången genom att det flytande me- diet trycker på stângens ändytor och mantlarnas med stången stelt förbundna ändytor verkar dragande på den robusta raka stången, vilket resulterar i att spalter bildas mellan mant- larnas mot varandra vända ändytor och stämplarnas respektive ändytor. Dessa spalter är vid höga tryck, exempelvis över- stigande 100 MPa, svåra att tätt tillsluta. varför rörkammar- materialet "strömmar" ut in i spalterna. För att förhindra att rörkammarmaterialet strömmar ut (flyter). när den robusta raka stången sträckes avsevärt, måste stångens styvhet (robusthet) ökas utan att öka tillverkningskostnaden för stången, eller med andra ord, utan att byta det material. som den robusta ra- ka stången är framställd av, mot ett material, som är av högre kvalitet eller är svårare att anskaffa.

Möjligheten att öka den robusta raka stångens styvhet (robust- het) genom ökning av stângens diameter begränsas av dimensio- nerna hos det inre hålrummet i den rörformade kammaren, vilka i sin tur bestämmes av dennas väggtjocklek och tvärsnittsdi- mensionerna hos den kända anordningen för åstadkommande av riktade krafter.

Om dimensionerna hos det inre hålrummet i rörkammaren ökas utan att man ändrar rörkammarens väggtjocklek och tvärsnitts- dimensionerna hos den kända anordningen för ästadkommande av riktade krafter, minskar de kilformade insatsstyckenas och stämplarnas rörelsesträcka.

Försök att kunna bibehålla (konstanthålla) stämplarnas rörel- sesträcka genom minskning av den tjocklek hos de kilformadei ínsatsstyckena. som är uppmätt i ett mot den robusta raka stångens geometriska centrumlinje vinkelrätt plan, leder till en avsevärd ökning av kontaktkrafter. som uppträder vid de si- doytor hos de kilformade insatsstyckena. som anligger mot stämplarnas sneda (avfasade) ytor. Härigenom deformeras de kilformade ínsatsstyckenas sidoytor. vilket begränsar trycket hos det flytande mediet i rörkammaren. 46Ü 302 10 15 20 25 30 35 70 Dessutom uppvisar den robusta raka stången i den kända anord- ningen för åstadkommande av riktade krafter en minskad tvär- snittsyta till följd av att stången och dess sidovägg är för- sedda med ett längsgående hålrum respektive perforationer (hål). vilka erfordras för att genom stången inmata det fly- tande mediet i rörkammarens inre hâlrum.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbättrad anordning för åstadkommande av rik- tade krafter, dâr den robusta raka stången är utformad och an- ordnad i förhållande till andra element i anordníngen på ett sådant sätt, att stângens styvhet och stämplarnas rörelse- sträcka kan ökas samtidigt. vilket medverkar till att med an- ordningen åstadkomma avsevärda riktade krafter.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst en anordning för âstadkommande av riktade krafter innefattande dels minst en rörformad kammare (rörkammare) av elastiskt ma- teríal, som är avsedd att sättas i förbindelse med en källa för ett flytande (strömmande) tryckmedíum och vars ändar är tätt tillslutet ínfästa i respektive robusta mantlar, vilka är förbundna med varandra medelst en robust (stel) rak stång, som dels minst två förhål- lande till den robusta raka stängens geometriska centrumlinje står i kontakt med den rörformade kammaren. stämplar. vilka är anordnade diametralt mot varandra i och vilka, var och en. med sin respektive insídas míttpartí anligger mot den rörformade kammarens utsida. varvid varje stämpels insida är försedd med två plana avfasade, från res- pektive insidas míttparti i en trubbig vinkel divergerande ytor, dels kilformade ínsatsstycken. vilka ligger diametralt mot varandra i förhållande till den rörformade kammarens geo- metríska centrumlinje och vilka vart och ett är försedda med en yta. som ligger intill den rörformade kammarens utsida. som icke är i kontakt med stämpeln. och med tvâ plana. mot var- andra i en spetsig vinkel lutande sidoytor. av vilka den ena anlígger mot respektive stämpels ena plana sneda (avfasade) och dels ett organ. yta, som är avsett att trycka stämplarna (f 10 15 20 30 460 302 mot den rörformade kammaren, varvid anordningen enligt före- liggande uppfinning utmärker sig av att den robusta raka stån- gen âr anordnad mellan de rörformade kamrarna på ett sådant sätt. att de rörformade kamrarna är symmetriska i förhållande till stångens geometriska centrumlinje. under det att den ro- busta raka stången är försedd med plana avfasade (sneda) ytor, som anligger mot de kilformade insatsstyckenas andra plana si- doytor. varvid den robusta raka stången står i kontakt med de rörformade kamrarna medelst mot de rörformade kamrarnas ut- sidor anliggande ytor. medan stämplarna är anordnade i förhål- lande till de rörformade kamrarnas geometriska centrumlinjer på ett sådant sätt. att de ligger diametralt mot den robusta raka stângens i kontakt med rörkamrarnas utsidor stående ytor.

En dylik konstruktiv utformning av anordningen enligt förelig- gande uppfinning för åstadkommande av riktade krafter bidrager till att öka den robusta raka stångens styvhet genom ökning av stångens tvärsnittsyta. vilket möjliggöres genom att den ro- busta raka stången är anordnad mellan de rörformade kamrarna.

Ett dylikt anbringníngsläge för den robusta raka stången gör det möjligt att fullständigt använda den tvärsnittsyta hos an- ordningen för åstadkommande av riktade krafter. som icke är upptagen av rörkamrarna. stämplarna och de kilformade insats- styckena. Icke heller begränsas stångens tvärsnittsyta i detta fall till tvärsnittsdimensionerna hos hâlrummet i rörkammaren.

Genom att den robusta raka stången är anbragt mellan de rör- formade kamrarna kan den dessutom göras helgjuten (massiv). vilket även ökar stångens styvhet eller robusthet. Ökningen av den robusta raka stångens styvhet gör det möjligt att märkbart öka trycket hos det flytande mediet i rörkamrarna och följaktligen att öka den kraft, som skall alstras av stämplarna í anordningen enligt uppfinningen för åstadkommande av riktade krafter.

Genom att den robusta raka stångens sidoyta är försedd med de avfasade eller sneda ytavsnitten kan stämplarnas rörelse- 10 15 20 25 30 35 460 302 |)r sträcka ökas avsevärt. Detta möjliggöres genom att de kilfor- made insatsstyckena - i det fall den robusta raka stången är utformad på det ovan beskrivna sättet - kan röra sig icke vin- kelrätt mot stämplarnas rörelseriktning fitan lutande (dvs i en vinkel) mot denna riktning, vilket bidrager till att öka stämplarnas rörelsesträcka. 7 Härigenom kan man märkbart öka användníngsområdet för anord- níngen för åstadkommande av riktade krafter och i hög grad förbättra anordningens driftegenskaper. vid bortbrytning av exempelvis stora stycken av natursten från ett bergmassiv måste man icke endast initiera sprickbildning mellan borrhål utan även förorsaka spridning av sprickan över hela bortbrytningsplanet i riktning in i bergmassivets inre områden. I detta sammanhang kan man konstatera att ju längre rörelsesträckan hos stämplarna i anordningen för åstadkommande av riktade krafter är. desto större bortbrytningsyta kan er- hållas vid ett och samma antal löpmeter av längden hos de borrhål (hål). i vilka anordningarna enligt föreliggande upp- finning för ästadkommande av riktade krafter är avsedda att installeras.

Det är lämpligt att anordningen enligt föreliggande uppfinning är försedd med ett par rörformade kamrar och att den robusta raka stången är sammansatt_av dels en balk med rektangelformat tvärsnitt. vars ändar är fästa vid de robusta mantlarna och vars längre tvärsnittssida är inriktad vinkelrätt mot ett genom de rörformade kamrarnas geometriska centrumlinjer gående plan, och dels tvâ balken omgivande element. vilka är anord- nade på ett sådant sätt. att de kan röra sig längs balkens längre tvärsnittssidor, och vilka är förbundna med balken me- delst ett elastiskt element. Det är i detta fall lämpligt. att intill de * kílformade insatsstyckenas plana sidoytor liggande ytor är ut- den robusta raka stângens plana avfasade (sneda). formade på de balken omgivande elementen.

En dylik konstruktiv utformning av den robusta raka stången 10 15 20 25 30 IA' U1 460 502 medverkar till att de kilformade insatsstyckena, som utskju- tits framåt under stämplarnas rörelse. funktionssäkert återgår till utgångsläget. Detta är av särskild betydelse i det fall de kilformade insatsstyckenas plana sidoytor lutar mot varand- ra i en liten spetsig vinkel. vilket erfordras för att avse- värda riktade krafter skall kunna åstadkommas. Vid en dylik liten spetsig lutningsvinkel är de kilformade insatsstyckena svåra att återföra till utgångsläget under stämplarnas bakåt- gående rörelse till följd av att avsevärda friktionskrafter uppträder mellan de kilformade insatsstyckenas sidoytor och stämplarnas plana, avfasade, mot dessa sidoytor anliggande ytor.

Det är vidare lämpligt, att minst ett s.k. indrívningsorgan är fäst på varje, balken omgivande element. vilket indrivnings- organ uppbäres av detta elements utsida och ligger i ett mel lan de rörformade kamrarna gående symmetriplan.

Genom att anordningen enligt föreliggande uppfinning är för- sedd med indrivningsorganen kan man avsevärt minska anordnin- gens energiförbrukning. nämligen att man kan minska det fly- tande mediers tryck vid sönderbrytning av monolitiska (hel- gjutna) föremål. exempelvis vid formning av ett klyvplan i ett klippmassiv (bergmassiv). Detta uppnås genom att man samtidigt dels i klyvplanet alstrar dragspänningar medelst de krafter. som alstras av stämplarna hos den enligt föreliggande uppfin- ning föreslagna anordningen för åstadkommande av riktade kraf- ter. och dels i den zon. där dragspänníngarna uppträder, alst- rar extra (tillkommande) sönderbrytningsspänningar. vilka är lokalt koncentrerade vid indrivningsstället för indrivnings- organen.

Genom att anordningen enligt föreliggande uppfinnming är för- sedd med índrivningsorganen kan man i hög grad förbättra klyv- ytans kvalitet genom att man med hjälp av indrivníngsorganen förinställer en startpunkt för klyvplanet längs en kontur (gränskontur) för borrhålen, varför klyv- eller sönderbryt- ningsplanet - genom att indrivningsorganen är anordnade sym- 460 302 10 15 20 25 30 hi U'l metriskt (med varandra) - noggrant går genom borrhålens (hå- lens) centrumlinjer.

Genom att anordningen enligt uppfinningen för âstadkommande av riktade krafter innefattar indrivningsorganen kan man dessutom medelst anordningen noggrannare bestämma parametrar för ett klipp- eller bergmassivs spänningstillstând genom att inverkan av massivets hållfasthet på dessa parametrsr minskar väsent- ligt.

Den enligt föreliggande uppfinning utformade anordningen för åstadkommande av riktade krafter gör det alltså möjligt att alstra avsevärda riktade krafter. samtidigt som den har små ytterdimensioner och låg vikt.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning har ett omfat- tande användningsområde och är bekväm att arbeta med.

Kort beskrivning av ritningsfigurerna Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bi- fogade ritning. på vilken fig. l schematiskt visar en i längd- riktningen delvis sektionerad utföringsform av anordningen en- ligt föreliggande uppfinning för àstadkommande av riktade krafter. fig. 2 visar ett snitt genom den i fig. l visade an- ordningen längs linjen II-II i fig. 1. fig. 3 visar ett snitt genom den i fig. l visade anordningen längs linjen III-III i fig. 1, fig- 4 schematiskt'visar ytterligare en i längdrikt- ningen delvis sektíonerad utföringsform av anordningen enligt föreliggande uppfinning för åstadkommande av riktade krafter. som är försedd med två rörformade kamrar. tvâ stämplar och en sammansatt stång. fig. 5 visar ett snitt genom den i fig. 4 visade anordningen längs linjen V-V i fig. 4 och fig. 6 visar ett snitt genom den i fig. 4 visade anordningen längs linjen VI-VI i fig. 4.

Föredraqen utföringsform av uppfinningen Den enligt föreliggande uppfinning föreslagna anordningen för åstadkommande av riktade krafter. som är avsedd exempelvis för lv 10 15 20 25 30 460 302 päläggning av isärföringskrafter vid hålväggar vid sönderbryt- ning av berg och vid bestämning av bergs deformations- och hållfasthetsegenskaper, innefattar fyra parallellt anordnade rörformade kamrar l (fig. 1) av elastiskt material.

De rörformade kamrarnas l övre (enligt fig. l) ändar 2 är an- bragta på rörstycken 3. nämligen på rörstyckenas 3 huvud 4. vilka har formen av tvâ stympade koner, vilkas (större) bas- ytor är förbundna med varandra.

De rörformade kamrarna l är avsedda att sättas i förbindelse med en på ritningen icke visad källa för ett flytande tryckme- dium. vilken kan vara av valfri känd, för det avsedda syftet lämplig konstruktion.

De rörformade kamrarnas l enligt fig. 1 undre, i ritningsfi- gurerna icke visade ändar är på liknande sätt anbragta på rör- stycken 3a för avledning av den luft. som befinner sig i de rörformade kamrarnas 1 inre hälrum innan dessa fylles med det flytande tryckmediet före det att den föreslagna anordningens arbetsförlopp påbörjas. till det omgivande mediet. Rörstyckena 3a är försedda med i ritningsfigurerna icke visade ventiler. som är avsedda att tillsluta rörstyckenas 3a innerkanal efter det att de rörformade kamrarna fyllts med det flytande mediet och som kan vara av valfri känd. för det avsedda syftet lämp- lig konstruktion.

De rörformade kamrarnas l ändar 2 är infästa i två robusta, vid de rörformade kamrarnas 1 respektive ändar anordnade mant- lar S medelst i dessa införda hylsor 6. vilkas antal är lika med summan av alla ändar hos de rörformade kamrarna l. Hylsor- nas 6 utsida är försedd med skruvgängor 7. vilka är anordnade att växelverka (ingripa) med skruvgängor 7 hos den enligt fig. l övre delen av mantelns 5 insida. Den enligt fig. 1 undre de- len av mantelns 5 insida är en jämn konisk yta. som smalnar av i riktning nedåt för att respektive rörformade kammares 1 ände 2 skall kunna tätt tillslutningsbart fastspännas (fastklämmas) tillsammans med rörstyckets 3 huvud 4. Hylsorna 6 är utförda i 460 302 TO 15 20 25 30 35 10 ett stycke med muttrar Ga. med vilkas hjälp de kan inskruvas i mantlarna S.

Den enligt föreliggande uppfinning föreslagna anordningen in- nefattar en robust rak (rätlinjig) stång 8 (fig. 1 och 2). som ; år avsedd att stelt förbinda mantlarna 5 med varandra genom I att stångens 8 ändar svetsas till mantlarnas 5 vid stångens B respektive ändar liggande ändytor Sa.

Stången 8 är anordnad mellan de rörformade kamrarna 1 på ett sådant sätt. att kamrarna l år symmetriska med varandra i för- hållande till stångens 8 geometriska, med kamrarna 1 paral- lella centrumlinje 9.

Dessutom innefattar anordningen enligt uppfinningen fyra stämplar eller patriser 10. vilka ligger diametralt mot var- andra i förhållande till stångens 8 centrumlinje 9 och vilkas tvärsnitt. såsom visas í fig. 2. har formen av segment. vilkas radie utgår från en på centrumlinjen 9 liggande mittpunkt.

Stämplarna 10 är fördelade i omkretsriktningen på ett sådant É sätt, att en spalt l0a kvarlämnas dememellan. varvid spalter- nas 10a tjocklek.är tillräcklig för att stämplarna 10 skall kunna utföra en obehíndrad framåt och bakåtgående rörelse i radialled.

Ett mittparti 11 av varje stämpels 10 insida 12 anlígger mot respektive rörformade kammares 1 utsida. varvid stämpelns 10 insida 12 är försedd med två plana avfasade (snedskurna). i en trubbig vinkel divergerande ytor eller ytavsnitt 13.

Vidare innefattar anordningen enligt föreliggande uppfinning kilformade insatsstycken 14 (fig. 2 och 3), vilka ligger dia- IF metralt mot varandra i förhållande till Varje rörformad kam- ; mares 1 geometriska centrumaxel 15 och vilkas tvärsnitt. såsom framgår av fig. 2. är trapetsformat.

Varje kilformat insatsstycke 14 (fig. 2 och 3) är försett medp 15 20 25 30 35 460 502 ll en konkav cylíndrisk yta 16 (fig. 2). 14 större basyta och anlígger mot respektive rörformade kam- som utgör insatsstyckets mares 1 utsida. som icke står i kontakt med stämpeln 10.

Dessutom innefattar varje kilformat insatsstycke 14 två plana, i en spetsig vinkel mot varandra lutande sidoytor 17 och 18, av vilka den ena, nämligen sidoytan 17, anligger mot respek- tive stämpels 10 respektive plana avfasade (sneda) yta 13, me- dan den andra sídoytan 18 ligger intill stången 8.

Stången 8 är försedd med dels plana, avfasade (sneda). utefter hela stångens 8 längd utformade ytor 19, som direkt anligger mot de kilformade ínsatsstyckenas 14 sidoytor 18. och dels konkava cylindriska ytor 20. som anligger mot de rörformade kamrarnas l respektive utsidor och är anpassade till dessa.

Härvid är stämplarna 10 anordnade i förhållande till de rör- formade kamrarnas 1 geometriska centrumlinjer 15 på ett sådant sätt, att de ligger diametralt mot stångens 8 i kontakt med kamrarnas l utsidor varande ytor 20.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar också ett organ 21 (fig. l och 3). som är avsett att trycka stämp- larna 10 mot respektive rörformade kamrar 1 och utgöres av fy- ra elastiska ringar 21. vilka är líkformigt fördelade över stämplarnas 10 längd.

Mantlarnas 5 ändytor Sa (fig.l och 3) är - vid den sida, där stången 8 är anordnad - försedda med en ringformad fördjupning 22. som - såsom framgår av fig. 1 - är förskjuten från kam- marens 1 geometriska.centrumaxel 15 mot mantlarnas 5 utsída._I fördjupningen 22 är ínrymd en med samma hänvísníngssiffror 22 betecknad tätningslist. som ligger i jåmnhöjd med mantelns 5 ändyta Sa. Tätningslisten 22 är framställd av ett elastiskt material och är avsedd att tätt tillsluta skarvzonen mellan mantelns 5 ändyta 52 och stämpelns 10 ändyta l0a samt skarv- zonen mellan mantelns 5 ändyta Sa och de kilformade insats- styckenas 14 ändyta l4a (fig. 3). 460 502 TO V15 20 25 30 35 12 I fig. 4-6 visas ännu en utföringsform av anordningen enligt föreliggande uppfinning. som innefattar tvâ rörformade kamrar 23 av elastiskt material. De rörformade kamrarnas 23 enligt fig. 4 övre ändar 24 är'- liksom i den första, ovan beskrivna utföringsformen av anordníngen - anbragta på rörstycken 25. nämligen på rörstyckenas 25 huvud 26, vilka har formen av tvâ stympade. med varandra med sina basytor förbundna koner.

De rörformade kamrarna 23 är avsedda att genom rörstyckena 25 sättas i förbindelse med en på ritningen icke visad källa för ett flytande tryckmedium, vilken kan vara av valfri känd. lämplig konstruktion.

Kamrarnas 23 enligt fig. 4 undre ändar är - liksom i den förs- ta. ovan beskrivna utföringsformen av anordningen enligt före- liggande uppfinning - anbragta på rörstycken 25a för luft- avledning från kamrarna 23.

De rörformade kamrarnas 23 ändar är infästa i var sin av tvâ robusta mantlar 27 medelst i respektive mantlar 27 anordnade hylsor 28, vilkas antal är lika med summan av ändar hos de rörformade kamrarna 23. Hylsorna 28 är medelst skruvförband 29 förbundna med respektive mantlar 27 och är avsedda att - analogt med vad som beskrives ovan - fastspänna de rörformade kamrarnas 23 på rörstyckenas 25 respektive 25a huvud 26 an- bragta ändar.

Denna utföringsform av anordningen enligt uppfinningen inne- fattar en robust rak (rätlinjig) stång 30 (fig. 4-6). som är avsedd att stelt förbinda mantlarna 27 med varandra genom att stångens 30 ändar svetsas till respektive mantlars 27 vid stångens 30 respektive ändar liggande ändytor.

Stângens 30 geometriska längdaxel 31 är parallell med de rör- formade kamrarnas 23 geometriska centrumlinjer 32.

Stângen 30 är försedd med plana. avfasade (snedskurna) ytor 33 (fig. 5 och 6). vilka är utformade utefter hela stângens 30 fm 10 15 20 25 30 35 460 302 13 längd och är anordnade på ett sådant sätt. att stången 30 - sett i ett i fig. 5 och 6 visat tvärsnitt - har formen av tra- petser, vilka är förbundna med varandra med sina toppsidor (kortare bassidor), som ligger i ett genom kamrarnas 23 geo- metriska centrumaxlar 32 gående plan. under det att trapet- sernas höjdriktning (lodlinje) är vinkelrät mot nämnda plan.

Dessutom innefattar den i fig. 4. S och 6 visade anordningen två stämplar 34. vilka är anordnade diametralt mot varandra i förhållande till stångens 30 längdaxel 31 och vilkas utsida 35 (fig. 5 och 6) har formen av en cirkelbåge.

Ett cylindriskt mittpartí 36 av varje stämpels 34 insida an- ligger mot respektive rörkammare 23. varvid varje stämpel 34 är försedd med två plana avfasade (sneda) ytor eller ytavsnitt 37. vilka divergerar (sträcker sig) från mittpartíet 36 i en trubbig vinkel.

Dessutom är den i fig. 4-6 visade utföringsformen av anord- ningen enligt uppfinningen försedd med kilformade insats- stycken 38. varvid för varje rörkammare 23 två kilformade in- satsstycken 38 finnes. som ligger diametralt mot varandra i förhållande till kammarens 23 centrumlinje 32. Varje kílformat insatsstycke 38 är försett med dels en cylindrisk yta, som ut- gör insatsstyckets 38 större basyta 39, som anligger mot den rörformade Kammarens 23 utsida. som icke är i kontakt med stämpeln 34. och dels två plana. i en spetsig vinkel mot var- andra lutande sidoytor 40 och 41. Sidoytorna 40 ligger intill stämplarnas 34 plana avfasade ytavsnitt 37. medan sidoytorna 41 anlígger mot stångens 30 plana avfasade ytavsnitt 33.

Stångens 30 utsida 42 har - sett i ett tvärsnitt - formen av en båge hos en cirkel, vars diameter är mindre än den i samma tvärsnitt uppmätta diametern hos stämplarnas 34 utsida 35.

Stången 30 i den i fíg. 4-6 visade utföringsformen av anord- ningen enligt föreliggande uppfinning är sammansatt och inne- fattar en balk 43 med rektangelformat tvärsnitt. stången 30 är 460 502 10 15 20 25 30 35 lll stelt förbunden med mantlarna 27 (fig. 4) genom att balkens 43 ändar är stelt förbundna med mantlarna 27 genom svetsning.

Balkens 43 längre tvärsnittssida 43a ffig. S) är vínkelrät mot ett genom kamrarnas 23 centrumlinjer 32 gående plan.

Dessutom innefattar stången 30 två balken 43 omgivande element 44. vilka är förflyttbara längs balkens 43 längre tvärsnítts- sidor 43a.

De balken 43 omgivande elementen 44 är förbundna med balken 43 medelst elastiska element 45 (fig. 5).

Stängens 30 plana avfasade ytavsnitt 33 (fig. 5 och 6). vilka anlígger mot de kílformade insatsstyckenas 38 plana sídoytor 41. är utformade på de balken 43 omgivande elementen 44.

Stângen 30 är - vid dess utsida 42 - försedd med utefter stån- gens 30 längd likformígt fördelade par av hål 46 (fíg. 5). vilka är upptagna díametralt mot varandra i förhållande till ett genom rörkamrarnas 23 centrumlinjer 32 gående plan och är långsträckta i en mot detta plan vinkelrät riktning.

Varje häl 46 sträcker sig genom var sitt, balken 43 omgivande element 44 och genom balkens 43 kortare. intill nämnda element 44 liggande tvärsnittssida 43b.

Hålets 46 diameter varierar utefter hålets 46 längd. nämligen så att hâlets 46 avsnitt 46a med större diameter är upptaget i det balken 43 omgivande elementet 44 och icke när ända fram till balkens 43 kortare tvärsnittssída 43b, varför en ring- formad avsats 47 bildas i det balken 43 omgivande elementet 44. Hålets 46 avsnitt 46b med mindre diameter sträcker sig vi- dare frân avsatsen 47 och är - í balkkroppen (i balken 43) - försedd med i rítningsfigurerna icke betecknade skruvgängor.

I hålet 46 är inrymt ett elastiskt element 45. som 1 denna ut- föringsform av anordningen utgöres av en fjäder. vars centrum- m vi 15 20 25 30 35 460 302 15 linje sammanfaller med hâlets 46 centrumlinje. Axiellt med fjädern är anordnad en skruv 48. som är förbunden med balken 43 medelst skruvgängor och är avsedd för fästning av det elas- tiska elementet 45 samt för reglering och begränsning av varje balken 43 omgivande elements 44 slaglängd. varje balken 43 omgivande element 44 uppbär tre, på detta fäs- ta indrívníngsorgan 49 (fig. 4, 5 och 6), vilka är likformígt fördelade utefter elementets 44 längd och ligger på en skär- ningslinje mellan elementets 44 utsida och ett mellan rörkam- rarna 23 gående symmetriplan. som är vinkelrätt mot ett genom kamrarnas 23 centrumlinjer 32 gående plan.

Indrivningsorganen 49 är avsedda att koncentrera den del (bråkdel) av trycket hos det flytande mediet i kamrarna 23, som överföras över de kilformade insatsstyckena 38 och de bal- ken 43 omgivande elementen 44. i och för att vid de ifråga- varande hâlens (borrhålens) under inverkan av stämplarna 34 förspända yta kunna forma s.k. mikrosönderbrytningsområden (centra eller kärnor), vilka i sin tur initierar stamsprick- bildning. ' Den i fig. 4-6 visade anordningens indrívníngsorgan 49 är sfä- riskt och är delvis anordnat i det balken 43 omgivande elemen- tet 44 på ett sådant sätt. att índrivningsorganets 49 utvän- diga. från stångens 30 centrumlínje 31 mest avlägsna, i rit- ningsfigurerna icke betecknade punkt i indrivningsorganets 49 (stångens 30) utgångsläge är belägen på ett avstånd från stån- gens 30 centrumlinje 31. vilket avstånd är lika med radien hos varje stämpels 34 utsida 35.

Den i fíg. l-3 visade anordningen enligt föreliggande uppfin- ning fiör åstadkommande av riktade krafter fungerar på följande sätt.

Innan den enligt föreliggande uppfinning föreslagna anord- ningen införes i ett i ett monolitiskt bergmassív förborrat, i ritningsfigurerna icke visat hål (borrhål). anslutas varje 460 502 10 15 20 25 30 16 rörstycke 3 till en icke visad s.k. stamslang, som är avsedd att förbinda rörkammarens l inre hälrum med en källa för ett flytande tryckmedium. Därefter öppnar man varje rörstyckes 3a genomströmningskanal med hjälp av den till nämnda rörstycke 3a tillhörande ventilen.

'Qfl/ Samtidigt som tryckmedíekällan aktiveras. inmatas det flytan- de tryckmediet i de inre hålrummen i de rörformade kamrarna 1. varför luft undantränges från hâlrummen genom rörstyckenas 3a ventiler. Efter det att det flytande tryckmediet börjat ström- ma ut genom rörstyckena 3a frânkopplas källan för det flytande tryckmedíet, medan rörstyckenas 3a genomströmníngskanaler tillslutes medelst respektive ventiler.

Därefter installeras anordningen i borrhålet på ett sådant sätt. att dess stämplar 10 är inriktade i en förutbestämd riktning. exempelvis parallellt med eller vinkelrätt mot det aktuella bergmassivets läge. om man önskar bestämma massívets hâllfasthets- och deformationsegenskaper i ovannämnda rikt- ningar.

När källan för det flytande tryckmediet aktiveras på nytt. in- matas det flytande tryckmediet i de inre hålrummen i de rör- formade kamrarna 1. Kamrarna l expanderar under inverkan av det flytande tryckmediet och utövar en tryckkraft på stämplar- na 10 och de kilformade insatsstyckena 14. vilket resulterar i att stämplarna 10 rör sig radiellt. Härvid överföres tryck- kraften från de rörformade kamrarna 1 såväl direkt som över de kilformade insatsstyckena 14 till stämplarna 10. Genom att det flytande. i rörkamrarnas 1 hâlrum befintliga tryckmediet tryc- ker pâ rörstyckenas 3 och 3a ändytor bringas rörstyckena 3 och 3a att röra sig i längdriktningen inom elasticitetsgränserna för det material. som rörkamrarna l är framställda av, var- igenom kamrarnas 1 ändar 2 och za tätt tillsluter sig själva.

H' I samband härmed kan det konstateras. att ju högre trycket hos det flytande mediet i kammarens 1 hålrum är, desto kraftigare fastspännes kammarens 1 ändar 2 och za mellan den koniska ytan 4 hos rörstyckenas 3 respektive 3a huvud och hylsans 6 res- 10 15 20 25 30 35 460 502 17 pektive insida. Härigenom kan man förhindra att tätningen av kamrarnas 1 hâlrum brytes (störes). när det flytande medíets tryck är högt. exempelvis högre än 100 MPa.

Det flytande mediers tryck överföres'över kammarens l mot tät- ningslísten 22 anliggande yta till tätningslísten 22, vilket leder till att denna expanderar elastiskt i riktning för kam- marens 1 geometriska centrumlinjer 15. Härigenom kan man dels kompensera de ringformade s.k. mikrospalter. som vid höga tryck hos det flytande mediet bildas mellan stämplarnas 10 ändytor och respektive mantlars 5 ändytor Sa. och dels för- hindra att rörkammarmaterialet strömmar ut in i dessa spalter.

När trycket hos det flytande mediet i kamrarnas l hâlrum sjun- ker. återgår samtliga rörliga element i anordníngen enligt fö- religgande uppfinning för âstadkommande av riktade krafter till det ursprungliga läget under inverkan av organet 21, som är avsett att trycka stämplarna 10 mot respektive rörkamrar 1.

Den i fig. 4-6 visade utföringsformen av den enligt förelig- gande uppfinning föreslagna anordníngen för åstadkommande av riktade krafter fungerar huvudsakligen analogt med vad som be- skrivits ovan under hänvisning till den första. i fig. 1-3 vi- sade anordníngen. I anordníngen enligt fig. 4-6 överföres det flytande mediets tryck över kamrarna 23 och de kilformade in- satsstyckena 38 till stämplarna 34 och stången 30. Eftersom de balken 43 omgivande elementen 44 är radiellt förflyttbara. överföres det flytande mediets tryck emellertid över indriv- ningsorganen 49. som är anordnade att röra sig tillsammans med de balken 43 omgivande elementen 44, till hålväggen. Vilket medverkar till att åstadkomma en extra sönderbrytníngskraft. varigenom energiförbrukningen för sönderklyvning av berg- eller klippmassivet minskar.

En försöksmodell av den enligt föreliggande uppfinning före- slagna anordníngen för åstadkommande av riktade krafter för hål (borrhâl) med en diameter av 105 mm innefattar fyra rör- formade kamrar och har en diameter av 100 mm och en längd av 460 502 10 15 20 25 30 35 18 1 mf Vid ett tryck av 150 MPa hos det flytande mediet alstrar denna anordning en kraft av 4000 t. varför den kan användas effektivt för bestämning av egenskaper hos spânningstillstån- (M det hos klipp- eller bergmassiv med vilken hâllfasthet som helst. fii' En försöksmodell av den andra utföringsformen av anordningen enligt uppfinningen, som är försedd med indrivningsorgan och tvâ rörformade kamrar, har en diameter av 100 mm och en längd av l m. Vid ett medietryck av 150 MPa alstrar denna anordning en kraft av 5000 t. varför den framgångsrikt kan användas för âtskiljning (bortklyvning) av stora monolitiska stycken av natursten med en volym av mellan 1000 och 2000 m3 längs en kontur för förborrade hål med en diameter av 105 mm.

Industriell användbarhet Anordningen enligt föreliggande uppfinning kan mest effektivt användas för att längs en avgränsningskontur för borrhål bort- klyva stora monolitiska stycken av natursten och att sönder- bryta fundament hos gamla byggnader och andra byggnads- konstruktioner.

Dessutom kan den enligt uppfinningen utformade anordningen för âstadkommande av riktade krafter användas i hål (borrhâl) i och för minskning av hàllfastheten hos svârraserbara takkonst~ ruktioner vid utförande av utvinningsarbeten i lagerfyndorter. för tvângsavgasning av kollager och undersökning av spän- níngs- och deformationstillståndet hos ett bergmassiv under naturliga betingelser.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning kan även användas inom maskinbyggnadsteknik såsom en kraftig tryckdrivanordníng med små ytterdimensioner för drivning av påverkningsorgan hos robotar, pressar, domkrafter (stödbensanordningar). giljotin- R) saxar och andra anordningar, där avsevärda riktade krafter måste alstras.

Claims (3)

10 15 20 25 30 35 460 302 19 Patentkrav

1. Anordning för åstadkommande av riktade krafter innefat- tande dels minst en rörformad kammare (l) av elastiskt mate- rial. som är avsedd att sättas i förbindelse med en källa för ett flytande tryckmedium och vars ändar (2 och 2a) är tätt tillslutet infästa i var sina robusta mantlar (5). vilka är förbundna med varandra medelst en robust rätlinjig (rak), i kontakt med den rörformade kammaren (1) varande stång (8). dels minst tvâ stämplar (10). vilka ligger diametralt mot var- andra i förhållande till den robusta raka stångens (8) geo- metriska centrumlínje (9) och vilka var och en med sin insida (12) anligger mot den rörformade kammarens (l) utsida, varvid stämplarnas (10) insida (12) är försedd med tvâ plana avfasa- de, från dess mittpartí (ll) i en trubbig vinkel dívergerande ytavsnitt (13). dels kilformade ínsatsstycken (14). vilka lig- ger díameteralt mitt emot varandra i förhållande till den rör- formade kammarens (1) geometriska centrumlinje (15) och vilka vart och ett är försedda med en yta (16). som anligger mot den rörformade kammarens (1) utsida, som icke står i kontakt med stämpeln (10), och med två plana, i en spetsig vinkel mot var- andra lutande sidoytor (17. 18), av vilka den ena (17) ligger intill respektive stämpels (10) ena plana avfasade ytavsnitt (13). och dels ett organ (21) för att trycka stâmplarna (10) mot den rörformade kammaren (1), k ä n n e t e c k n a d av att den robusta raka stången (8) är anordnad mellan de rörfor- made kamrarna (1) på ett sådant sätt, att dessa är symmetríska med varandra i förhållande till stångens (8) geometriska cent- rumlinje (9), varvid den robusta raka stången (8) är försedd med plana avfasade ytavsnitt (19). vilka anligger mot respek- tive kilformade ínsatsstyckens (14) andra plana sidoytor (18). medan stången (8) är i kontakt med de rörformade kamrarna (1) medelst mot de rörformade kamrarnas (l) utsidor anliggande ytor (20). varvid stämplarna (10) ligger díametralt mot den robusta raka stångens (B) i kontakt med de rörformade kamrat- nas (1) utsídor varande ytor (20) i förhållande till kamrarnas (l) geometriska centrumlínjer (15). 46Û 502 10 15 20

2. - Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett par rörformade kamrar (23), under det att .en robust rak stäng (30) är sammansatt. genom att den är upp- byggd av dels en balk (43) med rektangelformat tvärsnitt, vars ändar är fästa vid var sin robust mantel (27) och vars längre tvärsníttssida (43a) är vinkelrät mot ett genom de rörformade kamrarnas (23) geometriska centrumlínjer (32) gående plan. och dels två balken (43) omgivande element (44). vilka är för- flyttbara längs balkens (43) längre tvärsnittssidor (43a) och är förbundna med balken (43) medelst ett elastiskt element (45), varvid den robusta raka stängens (30) plana avfasade, mot kilformade insatsstycken (38) respektive plana sídoytor (41) anliggande ytavsnitt (33) är utformade på elementen (44).

3. Anordning enligt krav 2. k ä n n e t e c k n a d av att på varje. balken (43) omgivande element (44) är fäst minst ett s-k. indrivningsorgan (49), som är anbragt på elementets (44) utsida i ett mellan de rörformade kamrarna (23) gående symme- triplan. UI .i