NL8205063A - Inrichting voor het koppelen van een boorstang voor schachtovenafsteekgaten met het gereedschap van een boormachine. - Google Patents

Description

\ P&c ,4 ,

W 3956-28 Ned.dB/LdB

Korte aanduiding: Inrichting voor het koppelen van een boorstang voor schachtovenafsteekgaten met het gereedschap van een boormachine.

5 De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het koppelen van een boorstang voor schachtovenafsteekgaten met het gereedschap van een boormachine, voor het uitvoeren van een werkwijze waarbij het sluiten en openen van het afsteekgat het invoeren en uittrekken van de boorstang omvat, welke men tussen twee afsteken in de stopmassa van het afsteekgat 10 laat blijven. Deze inrichting bestaat uit een blok dat is ingericht om met het gereedschap een mechanische eenheid te vormen en dat een opneemboring aan de voorzijde heeft voor het opnemen van een einde van de boorstang, en tenminste een werkcilinder voor het vastklemmen van de boorstang in deze boring.

15 Deze relatief recente manier voor het openen van het afsteekgat met een boorstang dié men tussen twee opvolgende afsteken in het afsteekgat laat zitten, ondervindt stijgende belangstelling ten koste van de gebruikelijke methode, die daarin bestaat dat de afsteekgaten met een roterende boorstang worden geboord. Voor meer details betreffende deze 20 nieuwe methode en zijn voordelen en van de daarvoor benodigde uitrusting wordt verwezen naar het Luxemburgse octrooischrift 82943 («Nederlandse octrooiaanvrage 8105206).

Voor het koppelen van de boorstang met het gereedschap van de boormachine bestaan verschillende systemen. Bij het grootste deel van deze 25 systemen is echter een met de hand ingrijpen van de bedienende man nodig.

Een dergelijk met de hemd ingrijpen kam echter slechts gaan ten nadele van de veiligheid van de bedienende man, daar dit door de plaats, waarop het gebeurt, een risico voor ongevallen vormt.

Voor het vermijden van dit nadeel stelt de Europese octrooi-30 aanvrage no. 0018347 een koppelmechanisme van de in de aanhef genoemde soort voor, dat als bijzonderheid heeft dat het automatisch is en van een besturingsplaats op afstand uit kan worden bediend, d.w.z. zonder ingrijpen met de hand.

Deze koppelinrichting biedt natuurlijk een voordeel ten op-35 zichte van het handsysteem, maar gebleken is dat ook deze nog twee niet te verwaarlozen nadelen heeft. Het eerste van deze nadelen is dat de inrichting slechts met toepassing van speciaal voor deze inrichting uitgevoerde boorstangen kan worden gebruikt. Opdat namelijk de inrichting kan werken, moet de boorstang aan het einde waaraan hij met de inrichting 40 wordt verbonden, op een zeer bepaalde plaats zijn voorzien van een ver- 8205063

4 ' V

- 2 - dieping, waarin een uitsteeksel grijpt van de koppelinrichting, onder invloed van een lineaire motor.

Het tweede nadeel is dat de noodzakelijke aanwezigheid van deze verdieping de prijs van de boorstangen vergroot. Dit nadeel is des te 5 belangrijker daar het verbruik aan boorstangen betrekkelijk groot is omdat zij slechts een maal worden gebruikt.

Het doel van de uitvinding is het opheffen van dit nadeel en het verschaffen van een inrichting, die niet alleen bij speciaal voor deze inrichting ontworpen boorstangen kan worden gebruikt en waarmee het mo-10 gelijk is de prijs van de boorstangen te verlagen.

Dit wordt, uitgaande van een inrichting van de in de aanhef genoemde soort, bereikt, doordat tenminste twee beweegbare klemschoenen, die symmetrisch ten opzichte van de hartlijn van de opneemboring in een om deze boring heen aangebrachte kamer zijn aangebracht, en bestaan uit 15 een harder materiaal dan dat van de boorstang, welke schoenen onder invloed van een cilinder tussen een ruststand, waarin de afstand yam de klemschoenen groter is dan de boorstang-diameter, en een vooruitgeschoven stand, waarin de afstand van de klemschoenen kleiner is dan de boorstang-diameter, kunnen worden verschoven.

20 In een eerste uitvoeringsvorm hellen de cilinders zodanig ten opzichte van de centrale hartlijn van de inrichting, dat de zuiger-stangen in de richting van de opneemboring convergeren , terwijl de klemschoenen rechtstreeks aan de einden vam de zuigerstangen zijn gemonteerd.

De tegenover elkaar liggende wamden vam de kamer verlopen bij 25 voorkeur schuin met de zelfde helling als de zuigerstamgen, zodat zij als steun en geleiding voor de klemschoenen dienen.

Bij eeh eerste versie van deze eerste uitvoeringsvorm bestaat elk van de klemschoenen uit een blok, dat met de bijbehorende zuigerstang een geheel vormt, en een dwarsrand heeft voor het vastgrijpen van de boor-30 stang door het binnendringen van deze rand in het materiaal van de boorstang.

Bij een tweede versie bestaat elke klemschoen uit een draaibaar aan het einde van de zuigerstang gelegerde rol. Bij een tweede uitvoeringsvorm bestaat elke klemschoen uit een onderdeel dat onder invloed 35 van de bijbehorende cilinder, met de zuigerstang waarvan de klemschoen via een drijfstang scharnierend is verbonden, kan worden gezwenkt .Bij deze tweede uitvoeringsvorm kunnen de cilinders evenwijdig o;f hellend ten opzichte van de hartlijn van de opneemboring verlopen.

De cilinders zijn bij voorkeur pneumatische cilinders, die met 40 de drukluchtinstallatie van het boorgereedschap zijn verbonden. Door de 8205063 - 3 - werking van de pneumatische Inrichting hebben de klemschoenen de neiging uit hun ruststand naar voren te verschuiven, terwijl de zuigers van de cilinders door veren, bij voorkeur schroefveren, zijn belast, die trachten de klemschoenen In de omgekeerde richting te verschuiven, d.w.z. in de 5 richting van de ruststand.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand vein de tekening, waarin enige uitvoeringsvoorbeeldeivan de inrichting volgens de uitvinding zijn weergegeven.

Fig. 1, 2 en 3 tonen elk een schematische langsdoorsnede 10 door de eerste uitvoeringsvorm van de inrichting, waarbij de drie figuren verschillende stamden van de klemschoenen weergeven.

Fig. 4 toont, gedeeltelijk in achteraanzicht en gedeeltelijk in vertikale doorsnede ter plaatse van de klemschoenen, de uitvoeringsvorm volgens de voorgaande figuren.

15 Fig. 5, 6 en 7 tonen verschillende uitvoeringsvormen van de klemschoenen.

Fig. 8 is een uitvoeringsvariant van de uitvoeringsvorm volgens fig^i.l tot 3.

Fig. 9 is een langsdoorsnede door een tweede uitvoeringsvorm.

20 Eerst volgt de beschrijving van de eerste uitvoeringsvorm aan de hand van fig. 1 tot 3.

Deze inrichting omvat in hoofdzaak een blok, bestaande uit een afdeling 10 voor de cilinders en een afdeling 12 voor het opnemen van een boorstang, waarvan het einde is weergegeven en met 14 is aangeduid. Deze afdeling 25 12 heeft een opening of axiale boring 16, die coaxiaal rondom de langshart- lijn O van de inrichting is aangebracht en het binnengaan van de boorstang 14 in het inwendige van de afdeling 12 mogelijk maakt. Teneinde het binnendringen van de boorstang 14 in de boring 16 te vergemakkelijken is de voorzijde van deze afdeling 12 uitgevoerd in de vorm van een trechter, 30 waarvan de wand met 18 is aangeduid.

Binnen in de afdeling 12 bevindt zich een kamer 20, die, wanneer de boorstang 14 geheel in de afdeling 12 is binnengegaan volgens fig. 1, bestaat uit twee aan weerszijden van de stang 14 aangebrachte holle ruimten, waarin de voor het grijpen van de stang 14 (zie ook fig. 4 tot 7) 35 bestemde klemschoenen 22, 24 bewegen.

Zoals blijkt uit de tekening convergeren de beide buitenwanden 26 en 28 van de kamer 12 in de richting naar de boring 16 en dienen hierdoor voor de geleiding en ondersteuning van de beide klemschoenen 22, 24.

De afdeling 10 is bestemd om met het niet weergegeven gereed-" 40 schap van een afsteekgatboormachine een mechanische eenheid te vormen.

8205063 - 4 -

Bij de weergegeven uitvoeringsvorm is als voorbeeld een centrale opening 30 voor het uitvoeren van deze bevestiging weergegeven, die met behulp van op zichzelf bekende middelen kan worden uitgevoerd zoals bijvoorbeeld door een spieverbinding of bajonetverbinding of een verbinding volgens 5 de genoemde Europese Octrooiaanvrage 18347.

Deze afdeling 10 omvat in hoofdzaak twee cilinders 32, 34, waarin verschuifbare zuigers 36, 38 zijn aangebracht, waarvan de stangen 44, 46 in de afdeling 12 zijn verbonden met de klemschoenen 22, resp. 24. Deze verbinding is echter niet stijf. De afdichting van de zuigers wordt 10 door op zichzelf bekende afdichörgjen 40, 42 gewaarborgd. De cilinders 32, 34 zijn bij voorkeur pneumatische cilinders die door niet weergegeven drukluchtleidingen op de drukluchtinstallatie van het niet-weergegeven slagboorgereedschap zijn aangesloten. De belasting van de cilinders 32, 34 met druklucht veroorzaakt een verschuiving van de zuigers 36, 38 van 15 links naar rechts in de in de tekening getoonde stand, d.w.z. de klemschoenen 22, 24 verschuiven uit de ruststand volgens fig. 1, via de stand volgens fig. 2 in de richting van de in fig. 3 weergegeven ingrijp-stand. Voor het waarborgen van de terugkeer van de· klemschoenen 22, 24 uit de stand volgens fig. 3 naar de ruststand volgens fig. 1 zijn om de 20 zuigerstangen 44, 46 heen schroefveren 48, 50 aangebracht, die de zuigers 36, 38 naar de stand volgens fig. 1 terugbrengen wanneer de cilinders 32, 34 met de buitenlucht worden verbonden.

Het is essentieel dat in de uitvoeringsvorm volgens fig. 1 tot 3 de cilinders 32, 34 schuin ten opzichte van de hartlijn (O) zijn 25 aangebracht, d.w.z. in het verlengde van de beweging vein de klemschoenen 22, 24, evenwijdig aan de wanden 26, 28 van de kamer 20. Het is echter mogelijk varianten aan te brengen, bijvoorbeeld het vervangen van de beide cilinders volgens fig. 1 tot 3 door slechts één cilinder die dein een ci^kelvormige, ringvormige en afgeknot kegelvormige vorm moet hebben.

30 Aan de hand van fig. 1 tot 3 wordt nu de werking van de inrichting bij het uittrekken van een boorstang 14 beschreven. De inrichting wordt eerst om het einde van de boorstang 14 gebracht totdat deze, zoals blijkt uit de stand van fig. 1, tegen de bodem van de kamer 20 aankomt. In deze stand zijn de klemschoenen 22, 24 niet in aanraking met de stang 14. Nu 35 worden de beide cilinders 32, 34 met druklucht belast, waardoor de klemschoenen tegen de veren 48, 50 in eerst in een tussenstand volgens fig. 2 worden gebracht, waarin zij in aanraking zijn met het oppervlak van de stang 14. Van dit ogenblik af kan, met behoud vain de druk in de cilinders 32, 34,een trekkracht op de stang 14 worden uitgeoefend, door namelijk 40 de inrichting naar links, gezien in de figuren, te verschuiven. Deze· 8205063 * - 5 - «r * verschuiving geschiedt met behulp van het slagboorgereedschap. Onder de gelijktijdige werking van de pneumatische druk in de cilinders en die van het slaggereedschap in combinatie met de door de stang 14 op de klem-schoenen 22, 24 uitgeoefende trekkracht, verschuiven deze uit de stand 5 volgens fig. 2 naar de stand volgens fig. 3, waarbij zij iets in de buitenlaag van de stang 14 worden gedrukt. Door de schuine-verschuiving van de klemschoenen 22, 24 ontstaat dus een zelf-inspanwerking op de stang 14 tussen de klemschoenen. Deze zelf-inspanning waarborgt een zeer betrouwbare werking en belet elk uit de koppelinrichting glijden van de stang 10 14. Opdat de inrichting goed zal werken is het nodig dat het materiaal van de beide klemschoenen harder is dan dat van de stang 14 opdat het verschijnsel volgens fig. 3 en niet het tegengestelde daarvan plaatsvindt.

Teneinde de boorstang 14 na het terugtrekken uit het steekgat vrij te geven behoeven slechts de cilinders 32, 34 met de buitenlucht 15 te worden verbonden, waardoor de klemschoenen door de veren 48, 50 in de stand volgens fig. 1 worden teruggebracht. Wanneer de kracht van de veren niet voldoende is voor het terugbewegen van de klemschoenen kan de stang met de hand naar binnen worden gestoten en daardoor het lossen van de klembekken worden verkregen, of ook kan de slaginrichting naar Voren 20 worden bediend, zodat de slagen daarvan de stang losmaken.

Teneinde toegang tot de klemschoenen 22, 24 mogelijk te maken, in het bijzonder voor verwisseling bij slijtverschijnselen,moeten de beide afdelingen 10 en 12 van elkaar losneembaar zijn. Daartoe zijn zij met behulp van bouten 52 (fig. 4) aan elkaar geschroefd.

25 De binnenranden 22a, 24a van de beide klemschoenen moeten voldoende scherp zijn om volgens fig. 3 in de boorstang 14 te kunnen dringen. Deze randen kunnen echter ook in hun eenvoudigste uitvoeringsvorm recht zijn volgens fig. 4 en 7. Het verdient echter de voorkeur de randen 22a, 24a een vorm te geven^ die een grotere kontaktlengte met de 30 boorstang 14 doet ontstaan. Fig. 5 en 6 tonen twee voorbeelden van deze varianten. In fig.5 hebben de randen een concave vorm, die in hoofdzaak complementair is met de dwarsdoorsnede van de stang 14.

Fig. 6 toont een andere variant, waarbij de beide randen 22, 24a op twee plaatsen convex zijn, zodat de aanraking tussen de klem-35 schoenen en de stang in de stand volgens fig.2 op twee verschillende plaatsen aan weèrszijden van een vertikale symmetrielijn plaatsvindt, waardoor de zelfcentrering wordt begunstigd.

In de verder bovengenoemde en in fig. 8 weergegeven uitvoerings-variant zijn de beide klemschoenen vervangen door rollen 54, 56, die 40 draaibaar zijn gemonteerd aan het einde van de stangen 44, 46, waarbij 8205063 - 6 - deze voor het vergemakkelijken van de montage van de rollen 54, 56 vorkvormig zijn. Door de aanwezigheid van deze rollen in plaats van de klem-schoenen is er een grotere vrijheid ten opzichte van de keus van de helling van de wanden 26, 28. Overigens is deze inrichting identiek 5 aan de hierboven beschreven inrichting en werkt op de zelfde wijze.

Bij de tweede uitvoeringsvorm volgens fig. 9 zijn de wezenlijke elenentert twee zwenkbare kleischoenen 66, 68 die aan zwenklegers 70, 72 in een kamer 64 zijn gemonteerd, die op zijn beurt in de afdeling 60 rondom de langshartlijn 0 van de opneemboring voor de stang 14 zijn aangebracht. 10 In de afdeling 62, die bestemd is, evenals bij de besproken uitvoeringsvormen, aan het gereedschap van de boormachine te worden bevestigd, zijn twee cilinder 74, 76 aangebracht. De zuigers 78, 80 van deze cilinders worden volgens fig. 9 van· links naar rechts bewogen door de druklucht en van rechts naar links door de schroefveren 82, 84, die 15 om de zuigerstangen 86, 88 zijn aangebracht. De stangen 86, 88 steken in de kamer 64 van de afdeling 60 uit, waarbij het einde van elk van deze stangen via een drijfstang 90, 92 scharnierend is verbonden met de betreffende zwenkbare klemschoen 66, 68. Opgemerkt wordt dat bij deze uitvoeringsvorm de cilinders 74, 76 ook evenwijdig aan de hartlijn O 20 kunnen verlopen.

De verschuiving van de zuigers 78, 80 veroorzaakt een zwenk-beweging van de klemschoenen 76, 78 om hun zwenklegers 70, 72. Worden de cilinders met de buitenlucht verbonden, dein ontspannen de veren 82, 84 en bevinden de zuigers zich geheel links, zoals weergegeven in fig. 9.

25 De klemschoenen zijn dan geopend en hun afstand tot elkaar heeft zijn maximale waarde. Deze stand kant overeen met die van fig. 1.

Worden de cilinders 74, 76 met drUducht belast, dan zwenken de klemschoenen naar binnen en komen in aanraking met de stang 14. Door de gemeenschappelijke werking van de cilinders en de trekkracht aan de stang 30 14 worden de klemschoenen in de stand volgens fig. 9 gebracht, waarin de klemschoenen het oppervlak van de stang 14 binnendringen. Deze stand kant overeen met die van fig. 3 en ontstaat wanneer de boorstang 14 uit het afsteekgat wordt getrokken.

Bij deze uitvoeringsvorm stelt zich eveneens een zelfklemming 35 van de boorstang 14 in. Des te sterker de trekkracht op de stang is, des te verder dringen de klemschoenen in het oppervlak van de stang. Dit betekent dat er geen risico is voor uitglijden van de stang 14 tussen de klemschoenen 66, 68 vandaan bij het uittrekken.

Het losmaken van de stang 14 na het uit het afsteekgat trekken 40 vindt op de zelfde wijze plaats als bij de bovengenoemde uitvoeringsvorm.

8205063 — 7 "

Teneinde te vermijden dat de klemschoenen tot een stand loodrecht op de hartlijn van de stang 14 naar binnen zwenken, waarin het moeilijk zou zijn de stang 14 los te maken, is het mogelijk de voorwand van de kamer 64 iets hellend uit te voeren, waardoor de uiterste stand van de klemschoenen 5 ongeveer begrensd is tot de stand, welke in fig. 9 is weergegeven.

Het voordeel van de beide beschreven uitvoeringsvormen ten opzichte van de stand van de techniek is dat het einde van de stang 14, dat door de koppelinrichting wordt gegrepen, glad kan zijn en het niet nodig is aan dit einde verdiepingen of groeven aan te brengen cm de veranke-10 ring van de stang 14 met de koppelinrichting te waarborgen. Een verder voordeel is de mogelijkheid stangen 14 van verschillende diameter te gébruiken. Deze diameterjverschillen kunnen tot 15 mm bedragen. .

Tenslotte wordt er nog op gewezen dat de klemschoenen 66, 68 volgens fig. 9 ook afwijkende vormen kunnen hebben, in het bijzonder zoals 15 aan de hand van fig. 7 is beschreven of ook nog andere, en dat elke klemschoen van twee of meer klemranden kan zijn voorzien.

20 8205063

Claims (12)

1. Inrichting voor het koppelen van een boorstang voor schacht-ovenafsteekgaten met het gereedschap van een boormachine voor het uitvoeren van een werkwijze waarbij het sluiten en openen van het afsteekgat plaatsvindt door het inbrengen resp. uittrekken van de boorstang die men 5 tussen: afsteken in de stopmassa van het afsteekgat laat blijven, welke inrichting bestaat uit een blok dat is bestemd om met het gereedschap een mechanische eenheid te kunnen vormen en dat een opneemboring aan de voorzijde heeft voor het opnemen van het einde van de boorstang en ten-minste een cilinder voor het vastklemmen van de stang in deze bo:- 10 ring·,: gekenmerkt door tenminste twee beweegbare klemschoenen (22, 24, 54, 56, 66, 68) die symmetrisch ten opzichte van de hartlijn(O) van de opneemboring (16) in een om deze boring aangebrachte kamer (20, 64) zijn gelegen en bestaan uit een harder materiaal dan de boorstang (14), welke schoenen onder invloed van de cilinder of cilinders (32, 34; 74, 76 ) 15 verschuifbaar zijn tussen een ruststand, waarin de afstand van de klemschoenen groter is dan de boorstangdiameter, en een uitgebrachte stand, waarin de afstand van de klemschoenen kleiner is dan de boorstangdiameter.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de cilinders (32, 34)zodanig hellen ten opzichte van de hartlijn (O) van de 20 inrichting, dat de zuigerstangen (44, 46) in de richting van de opneemboring (16) convergeren, terwijl de klemschoenen(22, 24; 54, 56) rechtstreeks, echter niet vast, aan de einden van de zuigerstangen (44, 46) zijn gemonteerd.

3. Inrichting volgens de voorgaande conclusies, met het ken- 25 merk, dat de kamer (20) schuine wanden heeft met de zelfde helling als die van de zuigerstangen (44, 46), zodanig dat deze convergerende wanden (26, 28) als steun en geleiding voor de klemschoenen werken.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elke klemschoen bestaat uit een door het einde van de 30 bijbehorende zuigerstang (44, 46) gedragen blok (22, 24), dat tenminste één dwarswand (22a, 24a) voor het grijpen van de boorstang (14) heeft.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de randen (22a, 24a) van de klemschoenen recht zijn en loodrecht op de hartlijn (O) van de boring (16) staan.

6. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de randen (22a, 24a) van de klemschoenen (22, 24) concaaf zijn met een kromming, die ongeveer gelijk is aan die van de boorstang 14 of iets groter. 8205063 - 9 -

7. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat elk van de randen (22a, 24a) van de klemschoenen de vorm heeft van een "circonflexe1' met twee convexe zijden.

8. Inrichting volgens een der conclusies 1 tot 3, met het ken- 5 merk, dat elke klemschoen bestaat uit een rol (54, 56), die draaibaar is gelegerd aan het einde van de bijbehorende zuigerstang (44, 46).

9. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elke klemschoen bestaat uit een aan een zwenkleger (70, 72) in de kamer (64) gemonteerd onderdeel (66, 68), dat onder invloed van de bijbehorende 10 cilinder (74, 76)/aan de zuigerstang (86, 88) waarvan het via een drijfstang (90, 92) scharnierend is verbonden, kan worden gezwenkt.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de cilinders (74, 76) evenwijdig aan de hartlijn (0) van de opneemboring (16) verlopen.

11. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de cilinders (32, 34; 74, 76) pneumatische cilinders-zijn, die op een drukluchtbron aangesloten zijn.

12. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat schroefveren (48, 50; 82, 84) om de zuigerstangen (44, 46, resp. 86, 88) 20 zijn aangebracht en de werking daarvan tegengesteld is aan de pneumatische werking van de druklucht. 25 * 8205063