CZ283737B6 - Stroj na vrtání odpichového otvoru šachtové pece - Google Patents

Abstract

Stroj na vrtání odpichového otvoru šachtové pece způsobem ztracené tyče, jímž se zaráží kovová vrtací tyč (26) do zátky odpichového otvoru před jejím úplným vytvrzením a později se vysune pro otevření odpichového otvoru, kde pro zasouvání vrtací tyče (26) pomocí vratného pohybu upínky (34), je upínka (34) kluzně upevněna na konzole (20) s prvním hydraulickým posuvovým mechanismem (40), kluzně upevněným na konzole (20), po níž je posuvný silovým hnacím prostředkem, například druhým hydralickým posuvovým mechanismem (42), pohánějícím první hydraulický posuvový mechanismus (40) směrem k zadní části konzoly (20),přičemž k přenášení axiální síly na volný konec vrtací tyče (26) ve směru jejího vysouvání je opatřen spojovacím prostředkem, který je pevně připojen k upínce (34) během vysouvání vrtací tyče (26) z odpichového otvoru.ŕ

Description

Vynález se týká stroje na vrtání odpichového otvoru šachtové pece způsobem ztracené tyče, kterým se po utěsnění odpichového otvoru zátkou z hliněné hmoty zaráží kovová tyč do hliněné hmoty před jejím úplným vytvrzením a v požadovaném okamžiku se zní vysouvá za účelem otevření odpichového otvoru, přičemž stroj obsahuje konzolu a alespoň jednu podpěru na přední části konzoly, posuvnou spojku na zadní části konzoly a upínku, určenou k sevření tyče, která příčně prochází touto upínkou, a k přenášení axiální síly během operace zasouvání tyče do hliněné hmoty, kde tato upínka je kluzně upevněna na konzole, po níž je posuvná pomocí prvního hydraulického posuvového mechanismu o zdvihu L, který je kratší než délka tyče.

Dosavadní stav techniky

Stroje, používané k provádění tohoto způsobu, jsou v podstatě běžné vrtací stroje. Tyto stroje jsou určeny k vrtání odpichového otvoru pomocí vrtací korunky, připojené k pracovnímu členu. Tento pracovní člen, který se může posouvat po konzole pomocí hnacího prostředku, tedy obsahuje rotační vrtačku, kladivo k podporování operace vrtání a sklíčidlo k upnutí vrtací korunky. Tyto běžné vrtací stroje prošly značnými změnami, takže se mohou také použít k uvedenému způsobu vrtání. Tyto pracovní členy jsou tedy vybaveny výkonným dvousměmým vrtacím kladivem k vyvození energie, potřebné k zasouvání a vysouvání vrtací tyče, a sklíčidlo je nahrazeno prostředkem k přenášení energie, vyvozené vrtacím kladivem na tyč, například upínkou k sevření volného konce tyče.

Výkonná vrtací kladiva, používaná u těchto strojů, nejsou ve skutečnosti bez závad. Za prvé přenášejí značná namáhání a vibrace na zařízení, zejména na upínku ke spojení s tyčí, která je tedy vystavena rychlému opotřebení. Jsou také mimořádně hlučná a často nevyhovují přibývajícím přísným normám, usilujícím o snížení hladiny hluku v průmyslovém prostředí.

Patentová přihláška EP 0,379,018 přináší částečné zlepšení tohoto nedostatku. Navrhuje několikastupňový způsob k vysouvání tyče, využívající vratného pohybu upínky pomocí tichého hydraulického posuvového mechanismu. Pneumatické vrtací kladivo, které již nemusí být dvousměmé, protože se nepoužívá k vysouvání, je však stále nutné k účinnému a rychlému polohování vrtací tyče.

Tyto nedostatky vrtacího kladiva vedou také k podporování eliminace příklepové operace během stupně zasouvání tyče. Bylo by například možné představit si, že pracovní člen je vybaven výkonnějším hnacím prostředkem, který by umožnil, aby vrtací tyč pronikala silně a bez otřesů do polotvrdé těsnicí hmoty. Bohužel se zdá tento návrh již předem jako neuskutečnitelný. Ve skutečnosti, vycházeje z délky tyče, u výkonnějšího přítlaku bez použití vrtacího kladiva vzniká nebezpečí za prvé zborcení vrtací tyče a za druhé jejího trvalého zablokování v částečném záběru v těsnicí hmotě, která rychle tvrdne.

V lucemburském patentovém spisu LU-87 915 je navrženo důmyslné řešení silového zasouvání vrtací tyče. V tomto patentuje navržena dvousměmá upínka, jejíž střídavý vratný pohyb v přední části konzoly se používá jak pro zasouvání, tak pro vysouvání vrtací tyče. Tento návrh se tedy zdá být optimálním řešením, které by umožnilo, jak se zcela obejít bez hlučného a destruktivního vrtacího kladiva.

- 1 CZ 283737 B6

Nevýhoda tohoto stroje spočívá v tom, že dvousměmá upínka a ovládací prostředky jsou umístěny v přední části konzoly. Tato část ve skutečnosti představuje rizikovou oblast vzhledem k rozstřiku rozmělněného proudu materiálu, vytékajícího z odpichového otvoru.

Podstata vynálezu

Účelem vynálezu je navrhnout stroj, uvedený v úvodní části, který by umožňoval snížit nebezpečí akumulace nečistot a poškození upínky a jejích posuvových mechanismů během 10 operace vysouvání tyče při současném uchování dosažených výhod. Uvedené nedostatky odstraňuje stroj na vrtání odpichového odporu šachtové pece způsobem ztracené tyče, jímž se po utěsnění odpichového otvoru zátkou z hliněné hmoty zaráží kovová tyč do hliněné hmoty před jejím úplným vytvrzením a v požadovaném okamžiku se zní vysune za účelem otevření odpichového otvoru, přičemž stroj obsahuje konzolu a alespoň jednu podpěru na přední části 15 konzoly, posuvnou spojku na zadní části konzoly a upínku, určenou k sevření tyče, která příčně prochází touto upínkou, a k přenášení axiální síly na tyč během operace zasouvání tyče do hliněné hmoty, kde tato upínka je kluzně upevněna na konzole, po níž je posuvná pomocí prvního hydraulického posuvového mechanismu o zdvihu L, který je kratší než délka tyče, jehož podstatou je, že první hydraulický posuvový mechanismus je kluzně upevněn na konzole, po níž 20 je posuvný pomocí silového hnacího prostředku, a že obsahuje spojovací prostředek k přenášení axiální síly na volný konec tyče ve směru jejího vysouvání, pevně připojený k upínce během operace vysouvání tyče.

Vysouvání tyče se již neprovádí střídavým vratným pohybem upínky na přední části konzoly, ale 25 průběžným zpětným pohybem upínky pomocí kombinované činnosti hydraulického posuvového mechanismu a jeho hnacího prostředku. Upínka a posuvový mechanismus jsou tedy mimo oblast s nebezpečím rozstřiku před ústím odpichového otvoru a výstřiku proudu rozmělněného materiálu. Kromě toho je podstatně sníženo nebezpečí akumulace nečistot před upínkou, protože vrtací tyč, vysouvaná z odpichového otvoru, již upínkou neprochází. Ve skutečnosti je upínka 30 pevně připojená k volnému konci vrtací tyče, která se vysunuje z odpichového otvoru a zůstává k ní pevně připojená až do konce operace vysouvání. Vysouvání probíhá rychleji, což je dáno tím, že se provádí průběžným pohybem a nikoliv během vratného pohybu upínky.

Je třeba zdůraznit, že zasouvání vrtací tyče do těsnicí hmoty se provádí následujícím způsobem: 35 po proklouznutí vrtací tyče upínkou a jejím upnutí v suportu, kluzně uloženém na zadní části konzoly, se otevřená upínka přesune kupředu pomocí uvedeného hnacího prostředku na vzdálenost L od čela konzoly, která přibližně odpovídá zdvihu L hydraulického posuvového mechanismu. Upínka se sevře a tyč se posune dopředu pomocí upínky o vzdálenost L roztažením uvedeného hydraulického posuvového mechanismu. Upínka se potom otevře a posune zpět na 40 vzdálenost L od čela konzoly zatažením uvedeného hydraulického posuvového mechanismu.

Upínka se opět sevře a tyč se posune dopředu o druhou vzdálenost L dalším roztažením uvedeného posuvového mechanismu. Tento vratný pohyb upínky v uvedené vzdálenosti L v přední části konzoly se opakuje, dokud se tyč nezarazí do odpichového otvoru v požadované délce. Je třeba poznamenat, že uvedená vzdálenost L, která odpovídá zdvihu hydraulického 45 posuvového mechanismu, je stanovena tak, aby se zabránilo zborcení tyče během jejího zasouvání.

Navržený stroj tedy důmyslně eliminuje nebezpečí akumulování nečistoty a poškození upínky během operace vysouvání tyče. Poskytuje výhodu možnosti práce bez vrtacího kladiva, jak 50 během operace vysouvání tyče, tak během operace zasouvání tyče. Z toho vyplývá, že tento stroj nemá problémy v plnění nařízení o snižování hladiny hluku v průmyslovém prostředí, a že zařízení a zejména upínka není vystavena značným vibracím, které způsobují rychlé opotřebení. Také je nutno ocenit fakt, je možno se obejít bez dvousměmého vrtacího kladiva, což zjednodušuje konstrukci uvedeného pracovního členu, která zvyšuje jeho proveditelnost

-2CZ 283737 B6 a současně snižuje jeho výrobní náklady. V jednom příkladu výhodného provedení obsahuje silový hnací prostředek druhý hydraulický posuvový mechanismus. Je to spolehlivý hnací prostředek s jednoduchým řídicím systémem a poměrně nízkými výrobními náklady. Tento druhý posuvový mechanismus je s výhodou namontován na konzolu tak, že válec prvního posuvového mechanismu je pevně připojen k válci druhého posuvového mechanismu, a že konec pístnice druhého posuvového mechanismu je zakotven na konci konzoly. Tento způsob upevnění umožňuje dosažení mimořádně malé celkové délky stroje, což je určitá výhoda vzhledem ke všeobecně omezenému prostoru, který je k dispozici u šachtové pece. Přívod hydraulické tekutiny do druhého posuvového mechanismu je proveden jeho pístnicí a přívod hydraulické tekutiny do prvního posuvového mechanismu je proveden pomocí druhého posuvového mechanismu. Tímto řešením je možné se obejít bez ohebných nebo kloubových potrubí pro přívod hydraulické tekutiny do dvou posuvových mechanismů. Tím se odstraní přetížení stroje a současně se sníží nebezpečí roztržení hydraulického potrubí.

V dalším příkladu provedení obsahuje silový hnací prostředek alespoň jeden nekonečný řetěz, namontovaný axiálně v konzole, a motor s možností reverzace smyslu jeho otáčení, namontovaný na zadní části konzoly. Hlavní výhodou tohoto dalšího pro vedení je menší výška stroje. Řetěz není ve skutečnosti tak těžkopádný jako druhý posuvový mechanismus podle předchozího provedení. Kromě toho, použití řetězu místo druhého posuvového mechanismu umožňuje vytvořit menší páky v přenášení tažných sil do prvního posuvového mechanismu. Výsledkem toho je, že dotykové tlaky jimž jsou vystaveny kluzné prvky prvního posuvového mechanismu a upínky, jsou značně sníženy, což umožňuje volit menší rozměry těchto prvků. Délka zdvihu prvního posuvového mechanismu na konzole je s výhodou omezena první a druhou zarážkou, které jsou pevně připojeny ke konzole. Vzdálenost mezi těmito dvěma zarážkami je přibližně stejná jako rozdíl mezi délkou vrtací tyče a zdvihem L prvního hydraulického posuvového mechanismu. Je třeba zdůraznit, že upínka je zejména podepřena prvním vozíkem, zatímco první posuvový mechanismus je podepřen druhým vozíkem. První a druhý vozík jsou vedeny při svém pohybu po konzole alespoň jednou dvojicí rovnoběžných kolejí, které jsou pevně připojeny ke konzole. Osa pístnice prvního posuvového mechanismu leží s výhodou v rovině, procházející osami těchto dvou kolejí. Toto uložení umožňuje dosáhnout výtečného vedení upínky a prvního posuvového mechanismu jednoduchým způsobem na konzole a současně redukuje maximálně páky, přenášející síly.

Spojovací prostředek, určený k přenášení axiální síly na volný konec tyče ve směru jejího vysouvání, tvoří s výhodou součást upínky. Tento spojovací prostředek může například sestávat z příčného klínu, který zabírá s plochým dílem, vytvořeným na konci tyče, za účelem jejího axiálního zablokování v upínce.

Upínka, použitá v tomto stroji, může však být také dvousměmá upínka, jak je popsána například v lucemburském patentovém spisu LU-87 917 nebo v pokračujícím patentovém spisu LU-88 020. Tato upínka umožňuje sevření tyče první dvojicí čelistí během operace zasouvání tyče pomocí vratného pohybu. Během operace vysouvání tyče je její volný konec pevně spojen s upínkou pomocí druhé dvojice čelistí. Tyto čelisti jsou uspořádány v upínce tak, že přenášejí tažnou sílu ve směru vysouvání tyče. Je třeba poznamenat, že použití dvojice čelistí k vysouvání tyče má výhodu v tom, že se může pracovat s hladkými tyčemi, které nevyžadují přípravné práce na tyči, jako je vyrobení ploché části.

Ve variantě provedení je tento spojovací prostředek, určený k přenášení axiální síly na volný konec tyče ve směru jejího vysouvání, součástí spojky, připevněné k pracovnímu členu, který je volně kluzně uložen na konzole. Tato spojka je vybavena opěrnou plochou, uspořádanou tak, že upínka může dosednout na spojku během svého zpětného posuvu. Protože upínka může dosednout přímo na spojku, která je pevně připojena k pracovnímu členu, je pracovní člen tlačen před upínkou a nemusí sám přenášet žádnou tažnou sílu. Je samozřejmé, že v tomto případě, nemusí upínka obsahovat speciální prostředky ke spojení s koncem tyče pro její vysunutí, což

-3 CZ 283737 B6 činí její konstrukci jednodušší. Zbývá ještě poznamenat, že v případě požadavku automatizování spojovacího prostředku, který je součástí spojky, pevně připojené k pracovnímu členu, je pro tento pracovní člen již k dispozici přívod hydraulické tekutiny, vhodný pro tento účel. Takto je možné vyhnou se instalování přídavného přívodního potrubí k upínce.

V jednom výhodném provedení obsahuje pracovní člen prostředek k připojení k prvnímu vozíku, podpírajícímu upínku, která se po něm posouvá. V tomto případě je třeba nainstalovat na konzolu druhý hnací prostředek pro pracovní člen, což snižuje výrobní náklady stroje.

Podpěra na přední části konzoly s výhodou obsahuje dvě otočné klapky, mezi nimiž je vymezen průchod a otvor v podpěře pro tyč, a které současně tvoří štít na ochranu proti rozstřiku kovu z odpichového otvoru. Stroj může také obsahovat podpěru, která může být posuvná podél konzoly. Tato posuvná podpěra může působit jako přední podpěra vrtací tyče.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn stroj podle vynálezu, v podélném řezu, v přípravné poloze pro zasunutí vrtací tyče do těsnicí hmoty, na obr. 2 je znázorněn stroj podobně jako na obr. 1, těsně před prvním zasunutím vrtací tyče, na obr. 3 je znázorněn stroj podobně jako na obr. 1, právě po prvním zasunutí vrtací tyče, na obr. 4 je znázorněn stroj podobně jako na obr. 1 v přípravném stupni pro vysunutí tyče, na obr. 5 je znázorněn stroj podobně jako na obr. 1, po vysunutí tyče, na obr. 6 je znázorněn příčný řez rovinou A-A podle obr. 5, na obr. 7 je znázorněn blokový diagram přívodu hydraulické tekutiny dvou posuvových mechanismů po dle obr. 1 až 6, na obr. 8 je schematicky znázorněna variace provedení stroje, v podélném řezu, v přípravné poloze pro zasunutí vrtací tyče do těsnicí hmoty, na obr. 9 je znázorněn stroj podobně jako na obr. 8, těsně před prvním zasunutím vrtací tyče, na obr. 10 je znázorněn stroj podobně jako na obr. 8, právě po prvním zasunutí tyče, a na obr. 11 je schematicky znázorněn příčný řez strojem podle obr. 8 až 10.

Příklady provedení vynálezu

Popis konstrukce stroje se nejdříve provede podle obr. 1 až 6. Rám vrtacího stroje se skládá z konzoly 20. Tato konzola 20 je uložena například známým a obvyklým způsobem na konci opěrného ramena /není znázorněno/. Toto opěrné rameno se může otáčet kolem držáku k přesouvání konzoly mezi vyčkávací polohou a pracovní polohou a naopak. Konzola 20 může být například vytvořena ze dvou nosníků 20a, 20b, které jsou spolu spojeny /viz obr. 6/. Na obr. 1 je znázorněn pouze nosník 20a, nosník 20b je na tomto obr. odstraněn pro znázornění více detailů. Každý z těchto dvou nosníků 20a a 20b obsahuje na své vnitřní čelní ploše kolej 22 a 24. Tyto dvě koleje 22 a 24 jsou umístěny rovnoběžně proti sobě. Na obr. 1 je znázorněna pouze kolej 22. Vztahová značka 26 označuje vrtací tyč, známou také pod názvem ztracená tyč, k provádění popsaného způsobu. Tato vrtací tyč 26 je podepřena na přední části stroje první podpěrou 28, která je pevná, například podpěrou typu, popsaného v evropské patentové přihlášce EP 0,064,644. První podpěra obsahuje dvě klapky, upevněné na přední části konzoly 20, které jsou otočné mezi otevřenou polohou, usnadňující záběr a upnutí vrtací tyče 26 pro její vysunutí a zavřenou polohou, kde mezi sebou vymezují otvor k podepření tyče 26. Tyto dvě klapky tedy tvoří podpěru pro vrtací tyč 26 a současně ochranný štít proti rozstřiku proudu materiálu z odpichového otvoru. Vztahová značka 52 označuje druhou podpěru na přední části stroje, posuvnou podél konzoly 20, jejíž konstrukce a činnost je předmětem patentového spisu GB 2,216,827. Jejím úkolem je podepření tyče 26 po jejím vysunutí z odpichového otvoru, to znamená, když již není podepřena první podpěrou 28, po zkrácení tyče, způsobené jejím odtavením v peci /viz obr. 5/. Vrtací tyč 26 je na svém zadním konci podepřena pracovním členem 32 pomocí spojky 30, která je k němu pevně připojena. Tento pracovní člen 32 je uložen

-4CZ 283737 B6 na vozíku 31 /viz obr. 6/, posuvně uloženém na konzole 20, například pomocí otočných kladek 33 /jedna z nich je znázorněna na obr. 6/. Tyto kladky 33 se pohybují, například, podél vnějších stran obou nosníků 20a a 20b konzoly 20. Vozík 31 je připojen ke dvěma nekonečným řetězům 35, uspořádaným na vnějších stranách nosníků 20a a 20b, které jsou určené k posouvání vozíku 31 a pracovního členu 32 při běžné operaci vrtání. Tyto řetězy 35 tedy nejsou používány k provádění způsobu ztracené tyče u tohoto vynálezu. Pracovní člen 32, který v obvyklém provedení obsahuje rotační vrtačku a kladivo, se také nepoužívá ve způsobu ztracené tyče. Přítomnost vrtačky a kladiva je nutná pouze k vrtání odpichového otvoru vrtací korunkou obvyklým způsobem. Z toho vyplývá, že když není nutné provádět obvyklé vrtací operace, nebo je možno tyto operace nahradit jiným způsobem, je možné se obejít bez pracovního členu 32, který se může jednoduše nahradit posuvnou podpěrou, zajišťující podepření vrtací tyče 26 na jejím konci. Vztahová značka 34 označuje upínku, například dvousměmou upínku typu, navrženého v lucemburském patentovém spisu LU-87 915 nebo v pokračujícím patentovém spisu LU-88 020. Tato upínka obsahuje v tomto případě první dvojici čelistí, uspořádaných kolem kanálku pro průchod vrtací tyče 26 k jejím sevření a k přenášení axiální síly na tyč 6 směrem k zasunutí vrtací tyče 26 do těsnicí hmoty, a druhou dvojici čelistí, uspořádaných kolem téhož kanálku k sevření tyče 26 a k přenášení axiální síly na tuto tyč v opačném směru, to znamená ve směru vysouvání vrtací tyče 26 z odpichového otvoru. Upínka 34 je uložena na prvním vozíku 36, upevněném například na blocích 37, které se mohou posouvat v kolejích 22 a 24 konzoly 20. Je třeba poznamenat, že upínka 34 může být například ovládána pneumaticky, a musí být tedy připojena ke vzduchovému potrubí stroje vhodnými prostředky, například ohebnými trubkami nebo kloubovým potrubím. První vozík 36 je připevněn k pístnici 38 prvního hydraulického posuvového mechanismu 40. Tento první posuvový mechanismus 40 o zdvihu L je namontován na druhém vozíku 39, upevněném například na blocích 37, vedených v kolejích 22 a 24 konzoly 20. Je třeba poznamenat, že osa tohoto posuvového mechanismu 40 je rovnoběžná s osami koleji 22 a 24 aje umístěna v rozmezí ohraničeného prostoru, který je k dispozici na konzole tak, že optimalizuje dosedací tlak na bloky 37 a 37'. Osa prvního posuvového mechanismu 40 dle obr. 1 leží v rovině procházející osami kolejí 22 a 24, a to znamená, že přenos sil mezi druhým vozíkem 39 a prvním posuvovým mechanismem 40 nevyvolá přídavný moment, který zvýší tento dosedací tlak. V prvním provedení, znázorněném na obr. 1 až 7, je druhý vozík 39, podpírající válec prvního posuvového mechanismu 40, pevně připojen k válci druhého posuvového mechanismu 42, který je delší než první posuvový mechanismus 40. Druhý posuvový mechanismus 42 je rovnoběžný s prvním posuvovým mechanismem 40 a je umístěn v opačném směru než první mechanismus, což znamená, že pístnice 44 je ukotvena na zadní části konzoly 20 /viz vztahová značka 46 na obr. 6/. První posuvový mechanismus 40 se může tedy posouvat po konzole 20 pomocí druhého posuvového mechanismu 42, když je válec druhého posuvového mechanismu 42 odpojen od své pístnice 44. Druhý posuvový mechanismus 42 může být samozřejmě umístěn v témže směru, jako první posuvový mechanismus 40, ale v provedení, znázorněném na obr. 1 až 5 představuje výhodu, že druhý posuvový mechanismus 42 nepřesahuje přes stroj. Ve skutečnosti, kdyby byl umístěn v témže směru, musel by být válec druhého posuvového mechanismu 42 umístěn na konci, v prodloužení konzoly 20.

Na obr. 7 je znázorněno výhodné provedení přívodu hydraulické tekutiny k prvnímu a druhému posuvovému mechanismu 40 a 42. Druhý posuvový mechanismus 42 je zásobován dvěma potrubími aac, protínajícími jeho pístnici 44. První posuvový mechanismus 40 je zásobován jednak pro odpojování jeho pístnice 38 potrubím b, axiálně protínajícím celý druhý posuvový mechanismus 42 a prodlouženým vnějším potrubím 48 k válci prvního posuvového mechanismu 40, a jednak pro vysunování jeho pístnice 38 přímým spojením 50 s válcem druhého posuvového mechanismu 42, takže je s ním spojen potrubím c. Přívod hydraulické tekutiny obou posuvových mechanismů může být také proveden vnějšími teleskopickými vedeními. Jak přívod teleskopickým vedením, tak přívod, znázorněný na obr. 7, umožňuje minimalizovat používání ohebných trubic, které nejsou vždy bezpečné, nebo těžkopádných kloubových potrubí.

- 5 CZ 283737 B6

Nyní bude popsána operace stroje při zasouvání vrtací tyče 26 do odpichového otvoru a při jejím vysouvání. Pokud se týká zasouvání tyče 26, je tato vrtací tyč 26 uložena do stroje, zejména, když je konzola 20 ve vyčkávací poloze a první a druhý posuvový mechanismus 40 a 42 zaujímají polohu, znázorněnou na obr. 1. Uložení se provede protažením vrtací tyče 26 upínkou 34 do spojky 30 pracovního členu 32. Během tohoto ukládání jsou klapky první podpěry 28 s výhodou otevřeny k usnadnění ukládání vrtací tyče 26, po němž se okamžitě uzavřou za účelem podpírání přední části tyče 26. Když je vrtací tyč 26 na svém místě, podle obr. 1, uvede se druhý posuvový mechanismus 42 plně do činnosti pro přesunování prvního posuvového mechanismu 40 a upínky 34 dopředu, do polohy podle obr. 2, která je přibližně ve vzdálenosti L, shodné se zdvihem L prvního posuvového mechanismu 40, od přední části konzoly 20. Upínka 34, která není sevřena, se může volně posouvat vzhledem k vrtací tyči 26, přidržované pracovním členem 32. V podstatě by bylo možné posunout první a druhý posuvový mechanismus 40 a 42 do pracovní polohy podle obr. 2 před uložením tyče 26, ale je snadnější upnout vrtací tyč 26, když první a druhý posuvový mechanismus 40 a 42 zaujímají vysunutou polohu podle obr. 1. Z polohy na obr. 2 je možné zahájit operaci zasouvání vrtací tyče 26 do hmoty odpichového o tvoru. Tato operace se provádí stejně, jako v lucemburském patentovém spisu č. LU-87 915. Za tím účelem se první hydraulický posuvový mechanismus 4 a upínka 34 ovládají současně, což má za následek, že upínka 34 se uzavře a posouvá se o vzdálenost L z polohy dle obr. 2 do polohy na obr. 3 a pohání tyč 26 a pracovní člen 32. Směr proudění hydraulické tekutiny se obrátí, což má za následek, že se upínka 34 otevře a vrací se zpátky pomocí prvního posuvového mechanismu 40 do výchozí polohy dle obr. 2. Vrtací tyč 26 zůstane na místě, protože upínka 34 je otevřena a může klouzat podél nepohyblivé vrtací tyče 26. Tento vratný pohyb upínky 34 o zdvihu L se potom podle potřeby mnohokrát opakuje za účelem zasunutí tyče 26 do odpichového otvoru. Pro vysunutí tyče z odpichového otvoru se upínka 20 posune k odpichovému otvoru. První podpěra 28 je s výhodou otevřena, aby nedošlo ke kolizi s koncem vrtací tyče 26, která se vysouvá z odpichového otvoru. Upínka 34 se potom přesune prvním a druhým posuvovým mechanismem 40 a 42 do polohy, znázorněné na obr. 4, kde za předpokladu, že konzola 20 má správnou polohu, je volný konec vrtací tyče 26, která je zasunutá do odpichového otvoru, upnut upínkou 34. Napájecí obvod hydraulické tekutiny upínky se potom reverzuje, takže se upínka 34 zavře. První a druhý posuvový mechanismus 40 a 42 se potom ovládají současně, což má za následek, že se spustí pohyb pro vysouvání obou posuvových mechanismů 40 a 42 ve směru dle obr. 5 a upínka 34 unáší vrtací tyč 26. Před spuštěním pohybu pro vysouvání se uzavře první podpěra 28 k podepření tyče 26 při vysouvání jejího konce z pece a k vytvoření ochranného štítu pro přední část stroje. Když jsou první a druhý posuvový mechanismus 40 a 42 vzájemně dobře vyváženy, a když činné plochy jejich pístů jsou shodné, pracují současně tak, že jejich pohyby se skládají pro urychlení posuvu upínky 34 z polohy dle obr. 4 do polohy dle obr. 5. Upínka 34 během vysouvání již nevykonává vratný pohyb v přední části stroje, ale vysouvá se plynulým pohybem do polohy dle obr. 1. Upínka 34 se tak rychle vysune z nebezpečné oblasti a je chráněna před rozstřikem kovu, když přední konec vrtací tyče 26 uvolní odpichový otvor, z něhož vytryskne roztavený materiál.

V následující tabulce je provedena sumarizace koordinovaného přívodu hydraulické tekutiny do obou posuvových mechanismů 40 a 42 k vysouvání a zasouvání vrtací tyče 26 /viz také obr. 7/.

Potrubí

Zasouvání

1/ druhý mechanismus 42:vypínání

2/ druhý mechanismus 42:vypnut první mechanismus 40:vypínání

3/ druhý mechanismus 42:vypnut první mechanismus 40:zatahování

... opakování 2/ + 3/...

4/ druhý mechanismus 42:zatahování první mechanismus 40:zatahování x o o x x o x o x o o x

-6CZ 283737 B6

Vysouvání 5/ druhý mechanismus 42:vypínání x x o první mechanismus 40:vypínání

6/ druhý mechanismus 42:zatahování o o x první mechanismus 40:zatahování kde x= potrubí pod tlakem o= potrubí bez tlaku

Operace 1 až 4 se provádějí postupně řízením tlaku v potrubí a, b, c za účelem zasouvání vrtací tyče 26, operace 2 a 3 se musí několikrát opakovat k zajištění střídavého vratného pohybu upínky 34 mezi polohami dle obr. 2 a 3. Vysouvání vrtací tyče 26 podle obr. 4 a 5 obsahuje jenom dvě operace 5 a 6.

Obrázky 8 až 11 znázorňují druhé provedení hnacího prostředku prvního posuvového mechanismu 40 na konzole 20. Na těchto obrázcích je patrný alespoň jeden nekonečný řetěz 64, upevněný mezi dvěma nosníky 20a a 20b rovnoběžně s kolejemi 22 a 24. Tento řetěz 64, který obsahuje s výhodou horní a dolní větev 64' a 64 umístěné nad sebou, je napnut mezi hnaným řetězovým kolem 65, upevněným na konzole 20 v určité vzdálenosti od její přední části, a hnacím řetězovým kolem 66, upevněným na zadní části konzoly 20. Hnací kolo 66 je poháněno alespoň jedním motorem 62, upnutým na konci konzoly 20. Je to zejména hydraulický motor s možností reverzace smyslu otáčení známým řídicím systémem. Druhý vozík 39, podpírající první posuvový mechanismus, je upnut k dolní větvi 64 nekonečného řetězu 64 a může být tedy poháněn tímto řetězem mezi první zarážkou 60, upevněnou v blízkosti hnaného řetězového kola 65, a mezi druhou zarážkou 61, upevněnou v blízkosti hnacího řetězového kola 66. Dráha druhého vozíku 39 mezi první a druhou zarážkou 60 a 61 přibližně odpovídá rozdílu mezi délkou vrtací tyče 26 a zdvihem L prvního posuvového mechanismu 40. Je třeba poznamenat, že dolní větev 64 nekonečného řetězu 64 přiléhá co nejvíce křovině, kterou procházejí osy kolejí 22 a 24, pro vyloučení jakéhokoliv přídavného momentu v přenášení sil.

Princip činnosti stroje podle obr. 8 až 11 je týž, jak bylo popsáno u stroje podle obr. 1 až 7. Posuv prvního posuvového mechanismu 40 na vzdálenost L od čela konzoly 20 a zpětný posuv prvního posuvového mechanismu 40 z této polohy směrem k zadní části konzoly 20 se provádí pohybem nekonečného řetězu 64, bud’ jedním nebo druhým směrem. Vratný pohyb upínky 34 pro zasouvání vrtací tyče 26 se samozřejmě provádí prvním posuvovým mechanismem 40. Pro vysouvání vrtací tyče 26 z odpichového otvoru se přesune konzola 20 směrem k odpichovému otvoru. Druhý vozík 39 se posouvá, otáčením motoru 62 proti první zarážce 60. Když je konzola 20 ve správné poloze, vysune se pístnice 38 z prvního posuvového mechanismu 40 a volný konec vrtací tyče 26 se zasune do upínky 34, která je otevřená. Směr proudění hydraulické tekutiny k upínce 34 se obrátí, takže se upínka 34 zavře. Motor 62 k vytažení druhého vozíku 39 a první posuvový mechanismus 40 k zasunutí pístnice 38 se potom ovládají současně. Píst a motor jsou s výhodou vyváženy, takže pístnice 38 je zcela zatažena, dříve než druhý vozík 39 prvního posuvového mechanismu 40 narazí na druhou zarážku 61. Přívod hydraulické tekutiny posuvového mechanismu a motoru může být tedy automaticky uzavřen koncovým spínačem, připojeným k této zarážce 61. Je třeba zdůraznit, že není možné násilné vysouvání vrtací tyče 26 pracovním členem 32, protože je známo, že pracovní člen 32, který se skládá alespoň z vrtačky a kladiva, není běžně dimenzován k přenášení značné tažné síly na vrtací tyč 26. Je třeba tedy ocenit, že pro operaci vysouvání je navržena varianta, která umožňuje používat spojku 30 pracovního členu 32 k přenášení tažné síly na vrtací tyč 26. Tato spojka 30, pevně připojená k pracovnímu členu 32, je vybavena prostředky k přenášení značné tažné síly na volný konec vrtací tyče 26. Tato spojka 30 může být například tvořena upínkou s čelistmi typu, popsaného v Evropské patentové přihlášce EP 0,379,018. Bylo by však také možné použít spojky s příčným klínem nebo jiného typu spojky, dovolující přenášení značných tažných sil na vrtací tyč. Upínka 34 může být v tomto případě jednosměrná upínka určená pouze pro zasouvání vrtací tyče 26. Upínka 34 je zleva otevřená a volný konec vrtací tyče 26 příčně prochází touto upínkou k jejímu pevnému připojení k uvedené spojce 30. Při svém zpětném posuvu dosedne upínka 34 přímo na

-7CZ 283737 B6 spojku 30 a tak tlačí pracovní člen před sebou /viz obr. 8/. Protože přenášení tažné síly se provádí přímo na spojku 30 a ne na pracovní člen 32, není tento člen vystaven žádné tažné síle. Při tomto zpětném posuvu se dává prostě přednost upínce 34 a spojce 30. Tato varianta pro vysouvání přináší hlavně konstrukční výhody. Konstrukce upínky 34 je tedy jednodušší, protože obsahuje pouze jediný pár čelistí. A kromě toho musí být připojena pouze kjenomu řídicímu obvodu.

Je třeba poznamenat, že první vozík 36, nesoucí upínku 34, a vozík 31, nesoucí pracovní člen 32. mohou být k sobě pevně připojeny. Za tím účelem může být ručně nebo automaticky zapojen hák, pevně připojený k vozíku 31, do podpěrky, pevně připojené k prvnímu vozíku 36. Pracovní člen 32 nemusí tedy mít svůj vlastní pohonný systém na konzole 20 k provádění například vrtací operace běžnou vrtací korunkou.

Zbývá ještě poznamenat, že když se nepoužívá pracovní člen 32, může se s výhodou zablokovat na zadní části konzoly 20 automatickou nebo ruční brzdou.

Je možno ocenit, že tímto vynálezem je navržen stroj, který díky své robustní a účinné konstrukci jistě přináší podstatný technický pokrok do uvedeného způsobu ztracené tyče. Zejména je třeba ocenit, že svým účinně tichým provozem přispívá k podstatnému snížení hluku v průmyslovém prostředí.

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Stroj na vrtání odpichového otvoru šachtové pece způsobem ztracené tyče, jímž se po utěsnění odpichového otvoru zátkou z hliněné hmoty zaráží kovová vrtací tyč do hliněné hmoty před jejím úplným vytvrzením a v požadovaném okamžiku se z ní vysune za účelem otevření odpichového otvoru, přičemž stroj obsahuje konzolu a alespoň jednu podpěru na přední části konzoly, posuvnou spojku na zadní části konzoly a upínku, určenou k sevření vrtací tyče, která příčně prochází touto upínkou, a k přenášení axiální síly na vrtací tyč během operace zasouvání tyče do hliněné hmoty, kde tato upínka je kluzně upevněna na konzole, po níž je posuvná pomocí prvního hydraulického posuvového mechanismu o zdvihu L, který je kratší než délka vrtací tyče, vyznačující se tím, že první hydraulický posuvový mechanismus /40/ je kluzně upevněn na konzole /20/, po níž je posuvný pomocí silového hnacího prostředku, a že obsahuje spojovací prostředek k přenášení axiální síly na volný konec vrtací tyče /26/ ve směru jejího vysouvání, který je pevně připojen k upínce /34/ během operace vysouvání vrtací tyče /26/ z odpichového otvoru.
2. 2. Stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že silový hnací prostředek obsahuje druhý hydraulický posuvový mechanismus /42/.
3. 3. Stroj podle nároku 2, vyznačující se tím, že válec prvního hydraulického posuvového mechanismu /40/ je pevně připojen k válci druhého hydraulického posuvového mechanismu /42/, a že konec pístnice /44/ druhého hydraulického posuvového mechanismu /42/ je ukotven na zadní části konzoly /20/.
4. 4. Stroj podle nároku 3, vyznačující se tím, že přívod hydraulické tekutiny do druhého hydraulického posuvového mechanismu je proveden pomocí pístnice /44/.

   -8CZ 283737 B6
5. 5. Stroj podle nároku 4, vyznačující se tím, že přívod hydraulické tekutiny do prvního hydraulického posuvového mechanismu je proveden pomocí druhého posuvového mechanismu /42/.
6. 6. Stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že silový hnací prostředek obsahuje alespoň jeden nekonečný řetěz /64/, namontovaný axiálně v konzole /20/, a motor /62/ s možností reverzace smyslu otáčení, namontovaný na zadní části konzoly /20/.
7. 7. Stroj podle nároku 6, vyznačující se tím, že délka zdvihu prvního hydraulického posuvového mechanismu /40/ na konzole /20/ je omezena první zarážkou /60/ a druhou zarážkou /61/, a že vzdálenost mezi první zarážkou /60/ a druhou zarážkou /61/ je přibližně stejná jako rozdíl mezi délkou vrtací tyče /26/ a zdvihem L prvního hydraulického posuvového mechanismu /40/.
8. 8. Stroj podle nároků laž7, vyznačující se tím, že upínka /34/ je podepřena prvním vozíkem /36/ a první hydraulický posuvový mechanismus /40/ je podepřen druhým vozíkem /39/, a že první a druhý vozík /36 a 39/ jsou vedeny při svém posuvu po konzole /20/ alespoň jednou dvojicí rovnoběžných kolejí /22, 24/, pevně připojených ke konzole /20/, a že osa pístnice /38/ prvního hydraulického posuvového mechanismu /40/ je uložena v rovině, procházející osami obou kolejí /22, 24/.
9. 9. Stroj podle nároků laž8, vyznačující se tím, že spojovací prostředek k přenášení axiální síly na volný konec vrtací tyče /26/ ve směru jejího vysouvání tvoří součást upínky /34/.
10. 10. Stroj podle nároku 9, vyznačující se tím, že spojovací prostředek obsahuje dvojici čelistí, uspořádaných v upínce /34/ k přenášení tažné síly ve směru vysouvání vrtací tyče /26/.
11. 11. Stroj podle nároků laž8, vyznačující se tím, že spojovací prostředek k přenášení axiální síly na volný konec vrtací tyče /26/ ve směru jejího vysouvání tvoří součást spojky /30/, upevněné na pracovním členu /32/, který je volně posuvný po konzole /20/, a že tato spojka /30/ je vybavena opěrnou plochou k dosednutí upínky /34/ na spojku /30/ během svého zpětného posuvu.
12. 12. Stroj podle nároku 8, vyznačující se tím, že pracovní člen /32/ obsahuje prostředek ke vzájemnému posuvnému spojení s prvním vozíkem /36/.
13. 13. Stroj podle nároků lažl2, vyznačující se tím, že na přední části konzoly /20/ je vytvořena první podpěra /28/, která se skládá ze dvou otočných klapek, mezi nimiž je vymezen průchod a otvor pro vrtací tyč /26/, a které současně tvoří štít na ochranu před rozstřikem z odpichového otvoru.
14. 14. Stroj podle nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že za první podpěrou/28/ je vytvořena druhá podpěra /52/, která je posuvná po konzole /20/.