175873. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés kemény, tömör anyag, például szikla széttörésére
3 175873 4 A kitűzött feladatot úgy oldottuk meg, hogy a széttörendő anyagba furatot készítünk és a széttörést viszonylag összenyomhatatlan közeggel végezzük, amelynél a találmány szerint a közeget hosszúkás, összefüggő tömeg alakjában a széttö- 5 rendő anyagban hasadások kialakulásához szükséges sebességre gyorsítjuk fel és azt a furatot határoló legalább egy felületnek ütköztetjük, összenyomhatatlan közegként célszerűen vizet alkalmazunk, a közeg-dugattyút pedig 100—300 m/sec közötti se- 10 bességre gyorsítjuk fel. A fenti intézkedésekkel elérjük, hogy a kemény anyagok széttöréséhez viszonylag kisebb nyomások is elegendők, mivel a széttöréshez a felgyorsított közegdugattyú ütközési, illetve mozgási energiáját használjuk fel. 15 A találmány szerinti eljárás olyan berendezéssel foganatosítható, amelynek egyik végével a széttörendő anyagban előre elkészített furathoz csatlakoztatható és törőközeg befogadására alkalmas hüvelye van, amelynél a találmány szerint a hüvely 20 másik vége hátulsó végződéssel, valamint a törőközeget a hüvelyben felgyorsító egységgel van kapcsolatban, a hátulsó végződésnek közegbevezető járata van, a felgyorsító egységhez pedig gyorsító közeget szállító vezeték csatlakozik. 25 A leírásban használt „közeg” megfogalmazás alatt minden olyan viszonylag összenyomhatatlan anyagot értünk, amely a ráható erő hatására alakjának megváltoztatásával reagál, továbbá képes arra, hogy szétterüljön, illetve tartályának alakját fel- 30 vegye. Ilyenek például a folyadékok, a képlékeny anyagok, valamint a szétterülésre képes szilárd anyagok és folyadékok keverékei, például víz, ólom és gyurma. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismer- 35 tétjük. A rajzon: Az 1. ábra a találmány szerinti berendezés példaként kiviteli alakjának részlete metszetben, A 2. ábra az 1. ábra szerinti megoldás részletének viszonylag nagyobb léptékű metszete, 40 A 3. ábrán a találmány szerinti berendezés másik példakénti kiviteli alakját ugyancsak metszetben tüntettük fel, A 4. és 5. ábrán további részletek viszonylag nagyobb léptékű metszetben láthatók, 45 A 6. és 7. ábrán a találmány szerinti berendezést hordó mobil egység vázlatos oldalnézete, illetve hátulnézete látható. A hasonló részleteket a rajzon azonos hivatkozási számmal jelöltük. 50 8. ábrán a találmány szerinti berendezésben felhasználni kívánt lövedék példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A megfelelő részleteket az ábrákon azonos hivatkozási számokkal jelöltük. 55 Az 1. és 2. ábrán puska látható, amelyet egészében 10 hivatkozási számmal jelöltük. A 10 puska a közeglövedéket 11 közegdugattyú, vagy folyadékoszlop alakjában előre elkészített, hengeres 12 furatba juttatja. A 12 zsákfuratot hagyományos meg- 50 oldás alkalmazásával, önmagában ismert módon készítettük. Az ábrázolt példakénti kiviteli alak esetében a közegdugattyú vízből áll, azonban más közegfajták is alkalmazhatók. A 10 puskának 13 hüvelye van. A 13 hüvely a 12 furathoz képest 55 központosítva van, azaz végződése éppen a furat nyílásával szemben helyezkedik el. A 10 puska hátsó részébe hátulsó 14 végződés van csavarva A hátulsó 14 végelem hosszirányú 15 járattal van ellátva. A közeget a 13 hüvelybe a 15 járaton át töltjük. A 15 járatban elhelyezett 151 visszacsapószelep megakadályozza, hogy a közeg a 13 hüvelyből kiáramoljon. A 13 hüvely hátsó része körül a nyomóközeg számára 16 terhelőkamra van elrendezve. A nyomóközeg a 11 közegdugattyú felgyorsítására alkalmas és lehet sűrített levegő, vagy bármilyen más nyomógáz. Amint az 1. és 2. ábrán látható, 21 tányér a nyomóközeg és a közegdugattyú közé van iktatva. A 21 tányérnak az a rendeltetése, hogy a közegdugattyú alakját változatlanul megőrizze, megakadályozva az ún. ujjasodást, ami előfordulhat, ha nagynyomású levegő vízfelületre hat. A 21 tányér a 13 hüvelybe helyezhető a hátulsó 14 végződés kicsavarásakor. A közeget így a 15 járaton és a 21 tányéron készített nyíláson át engedjük be. A 21 tányér nyílása pedig egytengelyű a 15 járattal. De eljárhatunk úgy is, hogy a 21 tányéron nem készítünk semmiféle nyílást. Ez esetben a közeg nem ábrázolt csővezetéken át juttatható be, amely csővezeték a 13 hüvelyhez viszonyítva radiálisán van elhelyezve. Bizonyos körülmények mellett a 21 tányér elhagyható. Elengendő hosszúságú közegdugattyú kialakításával, valamint a sűrített levegő hozzávezetésének szabályozásával — amihez jelen esetben 17 csúszkát alkalmaztunk — a fent említett „ujjak” kiterjedése csökkenthető. Ennek következtében lehetővé vált, hogy a közegdugattyút a 21 tányér alkalmazása nélkül gyorsítsuk. A szelepszerű 17 csúszkát úgy tolhatjuk el, hogy 18 és 19 járat valamelyikébe szabályzó levegőt vezetünk. Amikor a 17 csúszkát a 2. ábrán feltüntetett helyzetéből eltoljuk, a 16 terhelőkamrában a nyomógáz a 11 közegdugattyú alsó homlokfelületét a 21 tányéron át terheli. A 11 közegdugattyút ezáltal felgyorsítja. A 11 közegdugattyú folyamatos felgyorsítása a 13 hüvelyen áthaladása közben történik, aminek következtében a 16 terhelőkamrában a nyomógáz kiterjed. Amikor a felgyorsított közegdugattyú a 13 hüvelyt elhagyja, a 12 furatba lőjük. A 13 hüvelyben a 11 közegdugattyú előtti térfogatot a hüvely és a szikla közötti nyíláson át kiengedjük. Amikor a közegdugattyú felütközik a zsákfuratfenekén, a dugattyúban pillanatnyilag nagy nyomást hozunk létre, ideális áramlási állapotnál az úgynevezett folyadék-torlónyomás értéke: P= p C V ahol Q — a közeg fajsúlya, C — a hangsebesség a közegben, és V — a közeg sebessége, amikor az felütközik a nyílás fenekén. Ez a nyomás a furat fenekén, valamint a körülvevő felületeken fog hatni és ha a nyomás meghaladja az anyag egydimenziós húzószilárdsági határértékét, ezeken a felületeken hasadások jönnek létre. A hasadások tovább terjednek, ha közeget állandó nyomással a hasadásokba juttatunk és kitöltjük azokat, amikor is a közegdugattyú kinetikai 2
