148190. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és fúrófej változatlan átmérőjű talajfuratnak a fenékrészen történő kibővítésére

2 148.190 kel merev kapcslatú, belső végükkel a kinyomótárcsához pedig csak a fúrásitengellyel párhuzamos irányú mozgást átvevő kapcsolattal illeszkedő kinyomókarokból áll. A felsorolt elemek közül a vezérlőszár meredekemelkedésű csavarmenetéinek az a fontos szerepe van, hogy a fúrószártól átvett forgómozgása következtében egyrészt a vándoranyában lefelé haladjon és ezzel lenyomva a kinyomótárcsát, a kinyomókarok, mint kétkarú emelők a vágóelemeket szétnyissák, másrészt Ugyanakkor a fúrófejet forgassa is. A csavarmenet emelkedése által meghatározott szögnek megfelelően a vezérlőszár bontja fel a fúrószár forgatóerejét kát c;-:s"e~ tevőre: a lefelé irányuló — a vágóelemek szétnyílását eredményező ,— -erőre és a fúrófej forgását eredményező vízszintes erőre. Ezért a .menet emelkedési szögét úgy kell meghatározni,, hogy megfeleljen a két erő szükségelt arányának, ami a talajjellemzők ismeretében számítható. Általában a vágóelemek zárt helyzetükben nem egészen szorosan illeszkednek a furatba, hanem mellettük kitöltetlen gyűrűs tér marad. Ahogy a forgásba hozott fúrófej vágóelemei növekvő csonkakúp alakban .szétnyílnak, a vágóélek alsó végükkel kezdenek- a furat ép falába beleszántani, s ahogy a kúp alapja, illetőleg a vágóéi szöge növekszik, mind hosszabb és hosszabb szakaszon szánt a vágóéi, a talajba. A vágóeleknek «a talajba való bele-szántásához szükséges, a kinyomókarok belső végére lefelé ható nyomóerő és a talajba mélyedő vágóélek forgatásához és ezzel a kívánt ' mennyiségű talaj kitermelésiéhez szükségelt vízszintes fongatóerő általában mindaddig lineárisan növekszik, amíg a megkívánt szélességű üreget kialakítottuk. Ilyenkor a meredekemelkedésű csavarmenetes vezérlőszár mindvégig megfelelően tölti be szerepét. Különleges esetekben azonban lehetséges az is, hogy az előbb említett kitöltetlen gyűrűs tér egészen vékony és/vagy annyira ki., akarjuk szélesíteni a kiszántandó üreget, hogy a vágóélnek a földkitermelésben résztvevő szakasza egy bizonyos időszakban közel változatlan hosszúságú marad, csak a földkitermelés erőszükséglete növekszik tovább. Ilyenkor a szükségelt vízszintes forgatóerő tovább növekszik, de a vágóélnek a talajba való süllyesztéséhez gyakorlatilag azonos erő kell, ezért a meredekemelkedésű csavarmeneten — az emelkedési szöggel meghatározott arány szerint — a vízszintes erőnövekedéssel együtt növekvő függőlegesein ható nyomóerőnövekményt ellensúlyozni kell. Ehhez képest a találmány egyik kiviteli alakjában a forgómozgást végző vezérlőszár meredekemelkedésű csavarmenete függőleges összetevőjének egy megadott határon túl történő növekedésének felvételére a vándoranya és'a-fúrószáron rögzített ütközőgyűrű között elhelyezett, nyomásra igénybevett spirálrugó van elrendezve. Az alábbiakban a találmány jobb mégérthetősége végett annak egy kiviteli példaképpeni alakját a csatolt rajzra való hivatkozással részletesebben megmagyarázzuk. Az 1. ábra a fúrófej tengelymetszetét, a 2. ábra az arra merőleges, a támasztólap alatt felvett metszetét mutatja be, A fúrószár meghosszabbításában van a meredekemelkedésű csavarmenetes 1 vezérlőszár kialakítva, amely alul a 2 nyomótárasában végződik. Az- 1 vezérlőszárhoz kívülről illeszkedik a 8 vándoranya, ehhez isimét kívülről azonos irányú, de lapos menettel a 7 hüvelyidom, amely mereven egybe van építve a 6 támasztólappal. A 6 táiTiaűztólapon kör alakban a 12 csapágyakon a 4 tengelyek vannak elrendezve. A 4 tengelyek körül forgathatók a belső végükkel a 2 nyomó tárcsához a fúrástengellyel párhuzamos (függőleges) mozgást átvevő kapcsolattal a 3 kinyomókarok, amelyek másik végükön mereven egybe vannak építve, az 5 vágóelemekkel. A 8 vándoranya és a fúrószárhoz állíthatóan rögzített 10 ütközőgyűrű között a 13 spirálrugó van elrendezve. • Az 1. ábrán zárt állapotban ábrázolt 5 vágóelemek Jdsobb átmérőjű hengert alkotnak, mint a 11 vezetőhenger, amely a furathoz szorosabban illésv.kedik s amely a fúrószár és a fúrófej központos elhelyezését biztosítja a furatban. A vágóélek alján a 9 körcikk alakú fenékelemek csatlakoznak az 5 hengerpalást szelet alakú vágóelemekhez. Működés közben, ha a fúrószárat jobbirányban (felülről nézve az óramutató járásával azonos irányban) forgatjuk, akkor egyrészt az 1 vezérlőszár a 2 nyomótárcsával együtt a 6 támasz tólapnak nekifekvő 8 vándoranyához képest lefelé törekszik, aminek következtében a 3 kinyomókar belső végét a 4 tengely körül lefelé, a külső végét felfelé és ezzel együtt az 5 vágóelemet kifelé fordítja. Ez a művelet csiak akkor sikerülhet, ha a vágóéi közben beleszánt a furat falába: vagyis, ha ugyanakkor a fúrófej el is fordul. Ezt az egyidejű forgómozgást biztosítja az 1 vezérlőszár meredek csavarmenete által képezett vízszintes erő-összetevő. A vágóelemek a vágóéi és a fúrófej tengelye által meghatározott síkkal párhuzamosan fordulnak kifelé; és mint azt a 2. ábrán láthatjuk, az 5 hengerpalást szelet alakú vágóelem az 5' helyzetbe kerül. Jelen esetben négy 5 vágó elem van, ez a négy vágóéi a 14 köríven helyezkedik el. Ahogy a fúrószárat tovább forgatjuk jobbra, az 5 Vágóelemek vágóélei mind jobban szántanak bele a furat falába, s mind szélesebb alapú csonka kúppalástot határolnak. Amikor a megkívánt nagyságú üreget már a vágóélekkel leszántottuk, az 1 vezérlőszár további tengelyirányú elmozdulását az előre beállított 10 ütközőgyűrű megakadályozza. Ezután a fúrószárat az ellenkező irányban forgatjuk. Ekkor vízszintes erőkifejtésre már nincsen szükség, hanem csak függőle-gesv irányúra, arra ti., hogy a 2 nyomótárcsa lefelé mozogva a 3 kinyomókarok visszaforgatásával az 5 vágóelemeket ismét zárt hengerré mozgassa vissza, közben összegyűjtve ebbe a zárt hengerbe a lefaragott talajanyagot is. Ilyenkor az 1 vezérlőszár együtt forgatja magával a 8 vándoranyát, kicsavarodva a 7 hüvelyidomból. Ekkor ez a mozgás a fúrófejet nem tudja forgásba hozni, hanem csak a vágóelemek összecsukásához szükséges, a 2 nyornótárcsára felfelé ható erőt szolgáltatja. Ha a szántáskor lefelé ható függőleges erő korlátozására van szükség, akkor egy bizonyos ponton túl működésbe lép a 13 rugó nyomóereje is. -