!HU000006698T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 006 698
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA E02D 5/36
(21) Magyar ügyszám: E 06 008684 (22) A bejelentés napja: 2006. 04. 26. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20060008684 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1849919 A1 2007. 10. 31. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1849919 B1 2008. 09. 17.
(51) Int. Cl.:
(72) Feltaláló: Stötzer, Erwin, 86551 Aichach (DE)
(73) Jogosult: BAUER Maschinen GmbH, 86529 Schrobenhausen (DE)
E02D 5/38 E02D 3/10
(2006.01) (2006.01) (2006.01)
(74) Képviselõ: Weichinger András, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest (54)
Fúróberendezés és eljárás fúrt oszlop elõállításához talajban
HU 006 698 T2
(57) Kivonat A találmány fúróberendezés fúrt oszlop elõállítására a talajban – egy árboccal (2), – egy szánnal (22), amely eltolhatóan az árbocon (2) van ágyazva, – egy fúrócsõvel (6) – egy szánon (22) elrendezett fúróhajtással (11) a fúrócsõ (6) forgatóhajtására, – egy, a fúrócsõhöz (6) csatlakozó csõbunkerrel (30), egy tárolótérrel töltõanyag számára, egy fúrt lyuk feltöltésére a fúrócsõ (6) kihúzásakor, – míg a csõbunker (30) a szánnal szemben a szánon tengelyirányban eltolható. A találmány szerinti berendezés lényege, hogy a csõbunker (30) egy fúrócsõvel (6) a szánnal (22) szemben tengelyirányban állítható. A találmány továbbá eljárás fúróoszlop elõállítására talajban, különösen az 1–8. igénypontok szerinti fúróberendezéssel, ahol
1. ábra
A leírás terjedelme 8 oldal (ezen belül 3 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 006 698 T2
2
– egy fúrócsövet (6) a talajba egy fúróhajtással (11) forgatva bejuttatnak, amely egy szánon (22) van elrendezve, amely viszont egy árboc (2) mentén fúrásirányban eltolható, és
– egy kívánt mélység elérése után a fúrócsövet (6) visszahúzzák, és közben a keletkezett üreges teret a fúrócsõ (6) felett töltõanyaggal egy, a fúrócsövön elrendezett csõbunkerbõl (30) feltöltik.
A találmány tárgya fúróberendezés fúrt oszlop elõállítására talajban, az 1. igénypont tárgyi köre szerint, amely fúróberendezésnek egy árboca, egy szánja van, ami eltolhatóan az árbocon van ágyazva, továbbá a fúrócsöve, egy szánon elrendezett fúróhajtása van, az utóbbi a fúrócsõ forgatóhajtására szolgál, valamint egy, a fúrócsõhöz csatlakozó csõbunkere van egy tárolótérrel töltõanyag számára, a fúrt lyuk feltöltésére a fúrócsõ kihúzásakor, továbbá a csõbunker a szánnal szemben, a szánon tengelyirányban állítható. A találmány továbbá eljárás egy fúrt oszlopnak talajban történõ elõállítására a 9. igénypont tárgyi köre szerint, amelynél egy fúrócsövet a talajban fúróhajtás segítségével forgathatóan bejuttatunk, amely egy szánon van elrendezve, amely viszont a fúrási irányban egy árboc mentén eltolható, és a kívánt mélység elérése után a fúrócsõ visszahúzásra kerül, és a keletkezõ üreges teret a fúrócsövön keresztül töltõanyaggal, mégpedig egy, a fúrócsövön elrendezett csõbunkerbõl feltöltjük. Ilyen fúróberendezés ismeretes például az EP 1 580 325 A1 számú leírásból. Ennél az ismert fúróberendezésnél felsõ oldalon egy többrészes fúrócsövön egy csõbunker van beton felvételére a fúrt lyuk kitöltéséhez. A csõbunker maga részérõl egy forgó hajtómû révén van tartva, amely egy szán segítségével egy árboc mentén járatható. Befúrásnál a csõbunker a forgó hajtómû segítségével forgatásra kerül, miközben a csõbunker forgatást visz át a fúrócsõre. A keletkezõ furat vagy fúrónyílás kitöltésére a fúrócsövön keresztül a csõbunkerbõl betont vezetnek a talajba. Egy további fúróberendezés egy csõbunkerrel a fúrócsõ felsõ oldalán ismeretes az US 5,647,690 számú leírásból. Az US 3,604,214 számú leírás egy berendezést és egy eljárást ismertet oszlopszerû struktúráknak a talajban történõ in situ elõállítására. A berendezés egy üreges forgófúrót tartalmaz, amely egy adaptercsõ révén forgathatóan egy síneken eltolható szánon van elrendezve. A szán egy hidraulikamotorral rendelkezik a Wendel-fúró forgatható hajtására. A Wendel-fúró felett egy töltõtölcsér van elrendezve, amelynek belsõ tere az adaptercsövön keresztül a Wendel-fúró üregével van egy átmeneten keresztül összekapcsolva. A töltõtölcsér egy további szánon van elrendezve, amely a sín mentén mozgatható. Továbbá összekötõ eszközök vannak, amelyekkel a töltõtölcsér az elsõ szánon rögzíthetõ. A találmány feladata a bevezetõben említett típusú fúróberendezés és fúrási eljárás továbbfejlesztése, egy különlegesen jó, sokoldalú alkalmazhatóság elérése
érdekében, és különösen mélyebb fúróoszlopok elõállí10 tása különösen egyszerû módon biztosítható legyen. A találmány szerint a kitûzött feladatot egy olyan fúróberendezéssel oldjuk meg, amelynek az 1. igénypont szerinti jellemzõi vannak, valamint a találmány szerinti eljárást a 9. igénypont jellemzõivel valósítjuk meg. Elõ15 nyös kiviteli példákat a függõ aligénypontok tartalmaznak. A találmány szerinti fúróberendezésnél a csõbunker a szánnal szemben axiális irányban eltolhatóan a szánon van ágyazva. 20 A találmány egy elsõ alapgondolata szerint a fúróberendezés úgy van kialakítva, hogy a csõbunker a szánhoz képest axiális irányban állíthatóan van a szánon ágyazva, ami azt jelenti, hogy különösen axiális irányban eltolható, és elõnyösen több axiális helyzet25 ben rögzíthetõ. Ezáltal lehetséges a csõbunkernek az axiális távolságát a szánhoz viszonyítva változtatni, miközben a fúrócsõ forgatott meghajtásához elfordulásmentesen a fúróhajtással maradhat összekapcsolva. Így a csõbunker például töltõanyag betöltéséhez a 30 szánhoz viszonyítva olyan helyzetben járatható, amelyben különösen jól hozzáférhetõ. Különösen a csõbunker axiálisan a fúrócsõ behajtásakor és kihúzásakor megnövelhetõ. Csõbunker alatt különösen egy töltõanyagtartályt 35 értünk, amelyhez a fúrócsõ csatlakoztatható. Megfelelõen a csõbunker axiális irányban fent, azaz a fúrócsúccsal ellentétes végén a fúrócsövön van elrendezve. A találmány szerint a csõbunker a fúrócsõ meghosszabbításában lehet elrendezve. Axiális irány alatt 40 a találmány értelmében a szánnak az árbocon történõ eltolási irányát értjük. A találmány szerint továbbá a csõbunker a fúrócsõvel együtt a szánhoz képest axiális irányban állíthatóan van ágyazva. Megfelelõ módon a fúrócsõ a csõbunker45 hez képest axiális irányban eltolhatatlanul lehet elrendezve. Különösen a csõbunkeren egy csõkapcsoló lehet a fúrócsõnek az oldható elhelyezésére. A fúrócsõ megfelelõ módon többrészesen van kialakítva. Egy különösen kompakt fúróberendezés nagy fúrá50 si lökettel a találmány szerint azáltal nyerhetõ, hogy a csõbunker axiálisan a fúróhajtás és/vagy a szán fölött axiálisan van elrendezve, és hogy a fúrócsõ legalább szakaszosan axiálisan a fúróhajtás és/vagy a szán alatt van elrendezve. Ezen kialakítási forma szerint a 55 csõbunkerbõl és a fúrócsõbõl álló egység axiálisan a fúróhajtáson és/vagy a szánon keresztül fut. Mivel egy feltöltött csõbunker rendszerint összehasonlítva nagy tehetetlenségi nyomatékkal rendelkezik, elõnyös lehet ezt elfordulásmentesen a szánon ágyaz60 ni. Ezáltal a fúróhajtás szükséges hajtóteljesítménye 2
1
HU 006 698 T2
alacsony értéken tartható, és különlegesen könnyû tölthetõség biztosítható a csõbunker számára. Egy konstruktív, különösen egyszerû és gazdaságos fúróberendezés azáltal jön létre, hogy a csõbunker forgathatóan a szánon és elfordulásmentesen a fúrócsövön van. Ebben az esetben a csõbunker a csatlakoztatott fúrócsõ forgásakor a fúróhajtással együtt forog. Annak érdekében, hogy ebben az esetben egyszerû töltést tegyünk lehetõvé a csõbunker számára, megfelelõ módon egy bevezetõberendezést alkalmazunk a töltõanyag számára a csõbunker felé, amely a szán és/vagy az árboc vonatkozásában forgásmereven van elrendezve. Ez a bevezetõberendezés például egy tömlõcsatlakozás lehet egy betonvezeték számára. Különösen, ha a csõbunker forgásmereven a szánon van elrendezve, elõnyös, ha a csõbunker és a fúrócsõ között egy forgókapcsoló van, amely a fúrócsõ forgását a csõbunkertõl szétkapcsolja. Alkalmas esetben ez a forgókapcsoló axiálisan a fúróhajtás fölött van. Egy ilyen forgókapcsoló elnevezhetõ öblítõfejnek is. Járulékosan vagy alternatív módon egy forgókapcsoló lehet a bevezetõberendezés és a csõbunker között elrendezve. Különösen elõnyös a találmány szerint, ha a szán egy forgatónyomaték-támasszal rendelkezik a csõbunker elfordulásmerev támasztására és/vagy, ha a hozzávezetõ berendezés a töltõanyag számára a csõbunkerben van. Továbbá elõnyös, ha a csõbunker és/vagy a bevezetõberendezés a forgatónyomaték-támaszon axiálisan eltolhatóan van vezetve. Például a forgatónyomaték-támasz egy, a szánon elrendezett, axiális irányban futó konzollal rendelkezhet, amelyen a csõbunker és/vagy a bevezetõberendezés például egy szán révén vagy egy hüvelyvezetés révén axiálisan eltolhatóan van vezetve. Alapvetõen lehetséges a csõbunkert például nehézségi erõ hatására és/vagy a szán eltolásával rögzített csõbunker esetén axiálisan a szánhoz viszonyítva eltolni. Különösen elõnyös, ha különösen a szánon egy hajtóberendezés van a csõbunker aktív axiális eltolására. Például egy lineáris hajtás lehet, amely egyrészt a csõbunkeren, másrészt a szánon van elrendezve. Elõnyösen a hajtóberendezés a forgatónyomaték-támaszon van elrendezve. A találmány értelmében továbbá a fúrócsõ és a csõbunker között egy hosszabbítócsõ van elrendezve, amely elõnyösen forgásmereven és axiálisan eltolhatóan a csõhajtás egy kihajtótengelyével van összekötve. Ehhez a hosszabbítócsõ például egy éktengelyfogazással rendelkezhet. Alkalmasan a hosszabbítócsõ axiálisan a forgatóhajtáson keresztül fut, és a szán mellett halad el. A hosszabbítócsõ például teleszkópos kialakítású, különösen mint Kelly-rúd van kialakítva, hosszbordákkal a forgatónyomaték átvitelére, és reteszelõtáskákkal rendelkezik axiális erõknek a felvitelére. A találmány szerint a hosszabbítócsõ alsó végén egy kapcsolóberendezés lehet a fúrócsõ kapcsolására.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
Továbbá elõnyös, hogy a fúróhajtás hajtótengelye mint üreges tengely van kialakítva, amelynek egyik oldalán van a csõbunker elrendezve, és amelynek másik oldalán a fúrócsõ legalább szakaszosan fut. Különösen a hosszabbítócsõ és a fúrócsõ axiális irányban eltolhatóan az üreges tengely belsejében futnak. Amellett elõnyös, hogy egy záróberendezése van, amely révén a töltõanyag útja a csõbunkertõl a fúrócsõ felé lezárható. A záróberendezés például egy csappantyú lehet, amely alul a csõbunkeren, a hosszabbítócsövön és/vagy fent, a fúrócsövön van elrendezve. Egy ilyen záróberendezés különösen akkor elõnyös, ha egy többrészes fúrócsõvel történik a munka. A találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy a fúrócsõnek a csõbunkerbe történõ bejuttatása esetén a fúrócsõvel együtt viszonylag a szánhoz és a talajhoz képest eltolásra kerül. Ezáltal a fúróberendezés axiális lökete növelhetõ, és igen egyszerû módon, különösen mély fúróoszlopok állíthatók elõ. Megfelelõ módon a fúrócsõ visszahúzásakor a csõbunker együtt a fúrócsõvel a szánhoz viszonyítva újra a talajtól el, azaz felfelé eltolásra kerül. A találmány szerinti eljárás különösen a találmány szerinti fúróberendezéssel elvégezhetõ, aminek a révén ebben az összefüggésben ismertetett elõnyök mind elérhetõk. A találmányt az alábbiakban elõnyös kiviteli példák kapcsán, a rajzok alapján ismertetjük, amelyeken sematikusan vannak a megoldások ismertetve, ahol az 1. ábra a találmány szerinti fúróberendezés egy kiviteli példája a találmány szerinti eljárás végzésére, a 2. ábra az 1. ábra szerinti fúróberendezés részletrajza a szán tartományában, a 3. ábra egy alternatív módon kialakított csõbunker a találmány szerinti fúróberendezésben történõ alkalmazásra. Azonos vagy analóg módon mûködõ elemek az ábrákon ugyanazon hivatkozási számokkal vannak jelölve. A találmány szerinti fúróberendezésnek egy elsõ kiviteli példája az 1. és 2. ábrán látható. A fúróberendezés egy 1 futómûvel rendelkezik, amelyen egy 2 árboc billenthetõen van elrendezve. A 2 árboc elülsõ oldalán egy 22 szán van elrendezve, amely a 2 árboc mentén eltolhatóan van vezetve. A 22 szánon egy 11 fúróhajtás van, amely a 22 szánnal a 2 árboc mentén eltolható, és egy, a 2 árboc mentén futó 6 fúrócsõvel egy 80 kiszorító fúrófejjel forgatható. A fúróhajtás egy felsõ 12 hajtórésszel rendelkezik amelyben egy nem ábrázolt hajtómotor van, valamint egy az alatt fekvõ 13 hajtómû. Ezen a 13 hajtómûvön alul egy üreges tengelyként kialakított 19 hajtótengely van. A 6 fúrócsõ felsõ oldalán egy, a 6 fúrócsövet hosszabbító 40 hosszabbítócsõ van. Ez a 40 hosszabbítócsõ a 6 fúrócsõvel egy 18 csõkapcsolón keresztül forgásmentesen és axiális irányban is szilárdan össze van kapcsolva. A 40 hosszabbítócsõ axiális irányban keresztülfut a 11 fúróhajtáson. A 40 hosszabbítócsõ felsõ végén a 11 fúróhajtás felett és a 40 hosszabbítócsõ
1
HU 006 698 T2
és a 6 fúrócsõ hosszabbításaként egy 30 csõbunker van elrendezve. A 30 csõbunker a töltõanyag felvételére szolgál, amely a 40 hosszabbítócsövön keresztül és a 11 fúróhajtáson át kerül a 6 fúrócsõbe bevezetésre. A 30 csõbunker a rajta elrendezett 40 hosszabbítócsõvel és a 6 fúrócsõvel a 11 fúróhajtáshoz és a 22 szánhoz viszonyítva axiálisan, azaz az A nyíl irányában eltolhatóan van elrendezve. Az 1. és 2. ábra szerinti rajzokon a 30 csõbunker egy felsõ helyzetében van, amelyben az összehasonlítva nagy távolságban van a 11 fúróhajtástól elrendezve. Ebbõl a helyzetbõl a felette elrendezett 6 fúrócsõvel lefelé a talajhoz eltolható úgy, hogy a 22 szán és 11 fúróhajtás alatti 6 fúrócsõ hossza növekszik. A forgatónyomaték-átvitelhez a 11 fúróhajtás és a hozzá képest axiálisan eltolható 6 fúrócsõ között a 6 csõvel forgásmereven összekötött 40 hosszabbítócsõ külsõ oldalán egy ékfogazással rendelkezik, amely a 19 kihajtótengely egy belsõ fogazásának felel meg, illetve azzal megegyezik. A 30 csõbunker és a 6 fúrócsõ axiálisan relatív helyzetének a meghatározásához a 22 szánhoz képest a 11 fúróhajtáson egy nem ábrázolt tartóberendezés van, amely a 40 hosszabbítócsövet például erõzáróan és/vagy formazáróan tartja. A 30 csõbunkeren padlóoldalon egy 60 forgókapcsoló van, amely a 6 fúrócsõ és az azon elrendezett 40 hosszabbítócsõ forgását a 30 csõbunkertõl szétkapcsolja. A 22 szánon egy 50 forgatónyomaték-támasz van, amely a 30 csõbunkert elfordulásmereven a 22 szánon kapcsolja. A forgatónyomaték-támasz egy axiálisan futó 52 konzollal rendelkezik, amelyen a 30 csõbunker egy oldalkaron keresztül axiálisan van vezetve. Egy további oldalkar a 60 forgókapcsoló, különösen annak rögzített állórésze az 52 konzolon axiálisan eltolhatóan és elfordulásmentesen van vezetve. Az 50 forgatónyomaték-támasz axiálisan futó 52 konzolja például teleszkóposan van kialakítva. A 30 csõbunker egy mintegy hengeres 33 tárolótartománnyal rendelkezik, amely egy alatta elrendezett kúpos 34 kiengedõtartománnyal a 40 hosszabbítócsõhöz van csatlakoztatva. A 3. ábra egy alternatív módon kialakított 30 csõbunkert mutat be, egy találmány szerinti fúróberendezésben alkalmazva. A 3. ábra szerinti csõbunker a hengeres 33 tárolótartományának felsõ oldalán egy mintegy kúposan kialakított 36 fedéllel rendelkezik. Ebben a 36 fedélben több 37 betöltõnyílás van a töltõanyag bevezetésére, mégpedig a 30 csõbunker belsejébe történõ bevezetésre. A fedélen azonkívül számos 38, 38’ fül van a 30 csõbunkernek egy segédberendezés révén történõ emelésére. A 3. ábra szerinti csõbunker azonkívül a 34 kiengedõtartomány és a 40 hosszabbítócsõ között egy csappantyúként kialakított 71 záróberendezéssel rendelkezik, amellyel a töltõanyag-átömlés a 30 csõbunker belseje és a 40 hosszabbítócsõ belsõ tere között és ezáltal a 6 fúrócsõ belsõ tere lezárható.
2
SZABADALMI IGÉNYPONTOK
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
4
1. Fúróberendezés fúrt oszlop elõállítására a talajban – egy árboccal (2), – egy szánnal (22), amely eltolhatóan az árbocon (2) van ágyazva, – egy fúrócsõvel (6) – egy szánon (22) elrendezett fúróhajtással (11) a fúrócsõ (6) forgatóhajtására, – egy, a fúrócsõhöz (6) csatlakozó csõbunkerrel (30), egy tárolótérrel töltõanyag számára, egy fúrt lyuk feltöltésére a fúrócsõ (6) kihúzásakor, – míg a csõbunker (30) a szánnal szemben a szánon tengelyirányban eltolható, azzal jellemezve, hogy a csõbunker (30) egy fúrócsõvel (6) a szánnal (22) szemben tengelyirányban állítható. 2. Az 1. igénypont szerinti fúróberendezés, azzal jellemezve, hogy a csõbunker (30) axiálisan a fúróhajtás (11) felett és a fúrócsõ (6) legalább szakaszonként axiálisan a fúróhajtás (11) alatt van elrendezve. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti fúróberendezés, azzal jellemezve, hogy a csõbunker (30) és a fúrócsõ (6) között egy forgókapcsoló (60) van, amely a fúrócsõ (6) forgatását a csõbunkertõl (30) szétkapcsolja. 4. Az 1–3. igénypontok bármelyike szerinti fúróberendezés, azzal jellemezve, hogy a szánon (22) egy forgatónyomaték-támasz (50) van a csõbunker (30) elfordulásmentes támasztására és/vagy egy bevezetõberendezés van a töltõanyag számára a csõbunkerben. 5. A 4. igénypont szerinti fúróberendezés, azzal jellemezve, hogy a csõbunker (30) és/vagy a bevezetõberendezés a forgatónyomaték-támaszon (50) axiálisan eltolhatóan van vezetve. 6. Az 1–5. igénypontok bármelyike szerinti fúróberendezés, azzal jellemezve, hogy a fúrócsõ (6) és a csõbunker (30) között egy hosszabbítócsõ (40) van, amely elfordulásmentesen és axiálisan eltolhatóan a fúróhajtás (11) egy hajtótengelyével van összekötve. 7. A 6. igénypont szerinti fúróberendezés, azzal jellemezve, hogy a hosszabbítócsõ (40) Kelly-rúdként hosszhornyokkal, forgatónyomaték átviteléhez és reteszelõtáskákkal az axiális erõ átviteléhez van kialakítva. 8. Az 1–7. igénypontok bármelyike szerinti fúróberendezés, azzal jellemezve, hogy egy záróberendezése (71) van, amellyel a töltõanyag útja a csõbunkertõl (30) a fúrócsõhöz (6) lezárható. 9. Eljárás fúróoszlop elõállítására talajban, különösen az 1–8. igénypontok szerinti fúróberendezéssel, ahol – egy fúrócsövet (6) a talajba egy fúróhajtással (11) forgatva bejuttatunk, amely egy szánon (22) van elrendezve, amely viszont egy árboc (2) mentén fúrásirányban eltolható, és – egy kívánt mélység elérése után a fúrócsövet (6) visszahúzzuk, és közben a keletkezett üreges teret a fúrócsõ (6) felett töltõanyaggal egy, a fúrócsövön elrendezett csõbunkerbõl (30) feltöltjük, azzal jellemezve, hogy a fúrócsõ (6) bevitelekor a csõbunker (30) a fúrócsõvel (6) együtt a szánhoz (22) képest a talaj felé eltolásra kerül.
HU 006 698 T2 Int. Cl.: E02D 5/36
5
HU 006 698 T2 Int. Cl.: E02D 5/36
6
HU 006 698 T2 Int. Cl.: E02D 5/36
7
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest
