FI80632C - Stenborr. - Google Patents

Description

1 80632

Kivipora - Stenborr

Keksinnön kohteena on kivipora, jossa on poranpää, varsi ja takimmaisena kiinnityspää, jolloin varressa on porausmurskeen porausreiästä pois johtamiseksi yksi tai useampi poranpään ja kiinnityspään välillä kierukkamaisesti kulkeva poistoura, jossa on yhdensuuntaisesti poran akselin kanssa kulkeva uran pohja ja oleellisesti kohtisuorasti poran akselia vastaan suunnattu, poranpään läheinen kylki, ja jossa kiviporassa uran pohja on jaettu ainakin osalla uran pituutta eri syvyisiin aksiaalisiin osiin, jolloin uran syvyys on vakio kunkin osan kohdalla.

Tunnetut kiviporat, joiden varassa on yksi tai mahdollisesti useampia kierukkamaisesti kulkevia poistouria, johtavat porattaessa porausmurskeen yhdenmukaisesti kuljetuskierukan kanssa porausreiän syvimmästä kohdasta ulospäin. Tämä tapahtuu suurin piirtein pulmattomasti vaakasuorassa tai pystysuorasti ylöspäin kulkevassa poraussuunnassa. Sitä vastoin porausmurskeen poiskuljetus porattaessa pystysuorasti alaspäin johtaa usein vaikeuksiin.

Porausmurskeen pois johtaminen kuljetuskierukan periaatteen mukaan on mahdollista ainoastaan silloin, kun poistourassa olevan porausmurskeen ja porausreiän seinämän välille muodostuu suurempi kitkavastus kuin porausmurskeen ja poistouran pinnan välille. Näiden kitkasuhteiden saavuttamiseksi poistouran pinta on tehty tavallisesti sileäksi. Ainoastaan tällä edellytyksellä poistoura voi työntää porausreiän porausmurskeen poran akseliin nähden kaltevien kierteiden avulla porausreiän syvimmästä kohdasta porausreiän suuhun.

Jos mainitut kitkasuhteet eivät täsmää, ts. porausmurskeen ja porausreiän seinämän välinen kosketus on liian vähäinen, porausmurske jää poistouran alueeseen ja liikkuu ainoastaan 2 80632 porausreiässä poran kiertämisen kanssa ympyrässä. Tämän poraus-murskeen poiskuljetus tulee mahdollisesti suoritetuksi siten, että poranpään edelleen siirtämä porausmurske tukeutuu poisto-uraan ja tällöin tiivistyy suuresti sekä tulee työnnetyksi poistouraa pitkin porausreiän suuaukon suuntaan. Tällöin kysymyksessä ei ole siis kuljetuskierukan periaatteen mukainen poisjohtaminen. Tämän laatuinen porausmurskeen liike johtaa tunnettuihin ilmiöihin, poran pinteytyessä porausreikään, mistä lopuksi on seurauksena porauksen edistymisen huomattava heikkeneminen.

Porausmurskeen poiskuljetuksen aikaansaamiseksi kuljetuskierukan edullisella periaatteella on poistouran riittävän suuren poikkileikkauksen ohella ratkaiseva merkitys sillä, että uran pohja, kuten tunnettua, on yhdensuuntainen poran akselin kanssa. Riittävästi porausmurskeen täyttämässä poistourassa uran pohja aikaansaa näin porausmurskeen suorakulmaisen painumisen porausreiän seinämää vasten niin, että porausmurske mainitun porausreiän seinämään nähden suuremman kitkavastuksen johdosta tulee kuljetetuksi pois halutulla tavalla.

Eräässä tunnetussa porassa poistoura on poran pituusleikkauksessa nähtynä pääasiallisesti suorakulmaisen syvennyksen muotoinen. Tässä rakenteessa on osoittautunut, että poistoura porausmurskeen kulloisenkin kertymisen mukaan - johtukoonpa se porattavan aineksen erilaisesta lujuudesta tai poran leikkuu-kyvystä - on mitoitettu joko liian pieneksi tai liian suureksi. Jos poistouran poikkileikkaus porausmurskeen muodostumiseen nähden on mitoitettu liian pieneksi, kuten on tavallista läpimitaltaan pienissä porissa lujuusnäkökohdista johtuen, niin poistoura epäilemättä tukkeutuu, ja joka tapauksessa johtaa porausmurskeen poiskuljetukseen jo esitetyn, edullisen paineen esiintymisen alaisena. Jos sitä vastoin poistoura on mitoitettu liian suureksi, niin porausmurkse ei täytä uran koko poikki- 3 80632 pintaa ja sijaitsee siis kuohkeana aineksena poistourassa. Siis silloin/ kun ylipäänsä kysymyksessä on porausmurskeen riittämätön painautuminen porausreiän seinämää vasten, tapahtuu samanlainen porausmurskeen ainoastaan epätyydyttävä porausreiän pois johtaminen.

SU-patenttijulkaisun 594 394 mukaisessa työkalussa käytetään hyväksi tunnettua oppia porausmurskeen ulosjohtamiseksi kier-rukkakuljettimen periaatteen mukaisesti. Tällä työkalulla pois johdettava porausmurske täyttää ensiksi pienimmän syvyyden omaavan osan muodostaman poistouran syvennyksen. Koska tämän syvennyksen tilavuus on hyvin pieni, joutuu porausmurske välittömästi viereisiin, yläpuolella oleviin syvennyksiin, joiden tilavuudet portaattaisesti lisääntyvät. Näiden syvennysten lisääntyvän tilavuuden vuoksi kykenee näiden syvennysten pohja yhä vähemmän puristamaan porausmursketta vasten porausreiän seinämää. Jotta tästä huolimatta aikaansaataisiin riittävä porausmurskeen puristuminen vasten porausreiän seinämää porausmurskeen poisjohtamiseksi, on järjestetty poraukset paineilman sisäänjohtamista varten ja joka paineilma aikaansaa mainitun puristumisen. Tämä ratkaisu on näin ollen teknisesti erittäin kallis ja siinä on ongelmana paineilman tulon lakkaaminen esimerkiksi aukkojen tukketumisen seurauksena.

Tämän keksinnön tehtävänä on aikaansaada kivipora, jolla saavutetaan porausmurskeen hyvä poisjohtaminen ja jolla on suuri lujuus myös suurilla läpimitoilla.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaan siten, että uran syvyys pienenee jaksottain porrasmaisesti kiinnityspäätä kohti.

Poistoura, jossa on porrastettu pohja, liittyy edullisesti poranpäähän ja ulottuu taaksepäin kiinnityspään alkuun saakka. Poranpäästä poistouraan, jolla on porrastettu uran syvyys, 4 80632 tuleva porausmurske kokoontuu ensin poranpäähän nähden lähimpään osaan, jolla on suuri syvyys. Keskimääräisellä porausmurs-keen muodostumisella tämä osa tulee täyttymään niin, että uran pohjaosa painaa siinä olevan porausmurskeen porausreiän seinämää vasten. Jos porausmursketta tulee enemmän, niin peräkkäiset eli lähimmät, syvyydeltään vähän pienemmät osat täyttyvät porausmurskeella, jonka jälkeen poran akselin kanssa yhdensuuntaiset uran pohjaosat painavat porausreiän seinämää vasten. Näin siis porausmurskeen muodostumisen ollessa erilaista voidaan aikaansaada kulloinkin edullista pois johtamista varten kuljetuskierukan periaatteen mukaan porausmurskeen tarpeellinen painuminen porausreiän seinämää vasten niin, että tapahtuu tehokas poiskuljetus.

Varsinkin pitkällä varrella varustetuissa kiviporissa joita siis käytetään syvien porausreikien valmistukseen, lujuus-syistä kuitenkin voi olla tarkoituksenmukaista muodostaa ainoastaan uran koko pituuden osalle porrastettu uran syvyys. Uran tämän osan ja poranpään väliin on järjestetty osa, jossa uran syvyys on tasainen tai yhtenäinen. Sopivimmin uran pituuden osa, jossa aksiaalisilla osilla on erilainen syvyys, ulottuu poraussuunnassa nähtynä 3-7 kertaisena poranpään läpimitta poistopäähän saakka. Tämä pituussuhde edustaa optimia hyvän poistokyvyn ja suuren kulumiskestävyyden tai taivutus-lujuuden välillä. Poranpäähän liittyvässä poistouran osassa olevan porausmurskeen poranpään tunkema porausmurske työntää edelleen. Sen jälkeen porausmurske tulee porrastetulla syvyydellä varustettuun poistouran osaan, jossa se kuljetetaan edellä esitetyllä tavalla eteenpäin kuljetuskierukan periaatteen mukaan.

Hyvä pois johtokyky, varsinkin yhdistettynä kiviporan yksinkertaiseen valmistettavuuteen, saavutetaan, kun uran pohja on jaettu kahteen syvyydeltään erilaiseen osaan. Tämä sovellutus- 5 80632 muoto on edullinen ennen kaikkea silloin, kun pora on tarkoitettu tiettyä porattavaa ainesta varten, jolla on vähän muuttuva aineslujuus. Sitä vastoin poria varten, joita käytetään mitä erilaisimmille porattaville aineksille, on edullista, että uran pohja on jaettu kolmeen syvyydeltään erilaiseen osaan. Tällöin pora on käytettävissä universaalisesti kuljetusedelly-tysten pitkälle menevän, poranpään irrottamaan porausmurskemää-rään mukautumiskyvyn ansiosta ilman, että poran taloudellinen valmistus on asetettu kyseenalaiseksi.

Ottaen huomioon poran mahdollisimman suuren pois johtokyvyn ja suuren lujuuden myös pienillä läpimitoilla saavutetaan poisto-uran optimaalinen muoto, kun keksinnön erään ehdotuksen mukaan poistouran suurimman syvyyden suhde aksiaaliseen leveyteen on välillä 1:2 ja 1:10, sopivimmin 1:3 - 1:5.

Lujuussyistä portaiden siirtymäkohdat on muodostettu tarkoituksenmukaisesti säteillä, jotka eivät mainittavasti lyhennä aksiaalisesti kulkevia uran pohjaosia. Yksinomaan siirtymä-kohta osasta, jonka syvyys on pienin, varren vaippapintaan voi olla muodostettu edullisesti koveralla kaarevuudella, jonka säde on suurempi.

Optimaalisen poisjohtokyvyn ja lujuuden lisäksi on saavutettavissa myös minimaaliset kitkahäviöt, kun keksinnön erään ehdotuksen mukaan uran kierteiden väliin jäävä vaipan puoleinen harja uran pituuden siinä osassa, jossa on syvyydeltään erilaisiin osiin jaettu uran pohja, on muodostettu kapeammaksi kuin uran pituuden siinä osassa, jossa uran pohjalla on tasainen syvyys. Tarkoituksenmukaisesti on osoittautunut mitoittaa harja poran pään läheisessä osassa suunnilleen kaksi kertaa niin leveäksi kuin siihen liittyvässä takaosassa.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin viitaten sovellutusesimerkkien piirustukseen, jossa: 6 80632

Kuvio 1 esittää sivulta nähtynä kiviporaa lyhennettynä.

Kuvio 2 esittää pituusleikkausta kuvion 1 mukaisesti kivi- porasta, otettuna viivaa II-II pitkin kuviosta 1 ja 3.

Kuvio 3 esittää sivulta nähtynä kiviporan erästä edullista sovellutusmuotoa lyhennettynä.

Kuviossa 1 esitetyn kiviporan muodostaa pääasiallisesti kokonaisuudessaan viitenumerolla 1 merkitty poranpää, siihen liittyvä, kokonaisuudessaan viitenumerolla 2 merkitty varsi ja tätä taaksepäin pidentävä kiinnityspää 3.

Poranpää 1 kannattaa kovametalliterää 4. Poranpäähän 1 päättyy kokonaisuudessaan viitenumerolla 5 merkitty poistoura, joka kulkee kierukkamaisesti vartta 2 pitkin.

Kuten kuviosta 2 huomataan, poistouran 5 leveys B poran pituussuunnassa nähtynä on noin 3,5 kertaa sen suurin syvyys T. Poistoura 5 on jaettu aksiaalisiin osiin 6, 7, 8, joiden syvyys pienenee tässä järjestyksessä. Jokaiseen osaan 6, 7, 8 kuuluva uran pohja 6', 7', 8', on yhdensuuntainen poran akselin kanssa. Poistouran 5 poranpään läheinen kylki 9 on suunattu kohtisuo-rasti poran akselia vastaan.

Osien 6, 7, 8 porrastus ei tapahdu tasaisesti aksiaalisesti eikä säteettäisesti. Niinpä voi olla tarkoituksenmukaista varsinkin poria varten, jotka on tarkoitettu käytettäväksi pehmeässä porausaineksessa, pidentää osa 6 aksiaalisesti muihin osiin 7, 8 nähden niin, että osalla 6 on verraten suuri porausmurskeen vastaanottotila.

Kuviossa 3 esitetyllä sovellutusmuodolla on pääasiallisesti samat rakenteelliset tunnusmerkit kuin kuviossa 1 esitetyllä 7 80032 kiviporalla, minkä vuoksi on käytetty myös suurin piirtein samoja viitemerkkejä. Varressa 2 on poistoura 5, jonka tällöin muodostaa poranpäästä 1 lähtevä osa, jonka uran pohjalla 5' on yhtenäinen tai tasainen uran syvyys ja siihen kiinnityspäätä 3 kohti liittyvä osa, jossa on osiin 6, 7, 8 jaettu uran pohja 6', 7', 9', jolloin näiden pohjien syvyys on erilainen. Poran-pään läheisessä osassa varren jäljellä oleva vaipanpuolinen harja 2' on noin kaksi kertaa niin leveä kuin mainittuun osaan liittyvässä takaosassa.

Claims (6)

1. Kivipora, jossa on poranpää (1), varsi (2) ja takimmaisena kiinnityspää (3), jolloin varressa on porausmurskeen poraus-reiästä poisjohtamiseksi yksi tai useampi poranpään (1) ja kiinnityspään (3) välillä kierukkamaisesti kulkeva poistoura (5), jossa on yhdensuuntaisesti poran akselin kanssa kulkeva uran pohja (6, 7, 8) ja oleellisesti kohtisuorasti poran akselia vastaan suunnattu, poranpään läheinen kylki, ja jossa kiviporassa uran pohja on jaettu ainakin osalla uran pituutta eri syvyisiin aksiaalisiin osiin, jolloin uran syvyys on vakio kunkin osan kohdalle, tunnettu siitä, että uran (5) syvyys pienenee jaksottain porrasmaisesti kiinnityspäätä (3) kohti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kivipora, tunnettu siitä, että se uran pituuden osa, jossa aksiaalisilla osilla (6, 7, 8) on erilainen syvyys, ulottuu poraussuuntaan vasten nähtynä 3-7 kertaista poranpään halkaisijaa vastaavalla etäisyydellä kiinnityspäähän (3) saakka.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kivipora, tunnettu siitä, että uran pohja on jaettu kahteen syvyydeltään erilaiseen osaan.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kivipora, tunnettu siitä, että uran pohja (6', 7', 8') on jaettu kolmeen syvyydeltään erilaiseen osaan (6, 7, 8).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen kivipora, tunnettu siitä, että poistouran (5) suurimman syvyyden (T) suhde aksiaalisesti mitattuun leveyteen (B) on välillä 1:2 - 1:10, sopivimmin 1:3 - 1:5. 9 80632

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kivipora, tunnettu siitä, että uran kierteiden väliin jäävä vaipan puoleinen harja (2') uran pituuden siinä osassa, jossa on syvyydeltään erilaisiin osiin (6, 7, 8) jaettu uran pohja, on muodostettu kapeammaksi kuin uran pituuden siinä osassa, jossa uran pohjalla (5') on tasainen syvyys.