!HU000006698T2! (19) HU (11) Lajstromszám: E 006 698 (13) T2 MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (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.: E02D 5/36 (2006.01) E02D 5/38 (2006.01) E02D 3/10 (2006.01) (72) Feltaláló: Stötzer, Erwin, 86551 Aichach (DE) (73) Jogosult: BAUER Maschinen GmbH, 86529 Schrobenhausen (DE) (74) Képviselõ: Weichinger András, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest (54) Fúróberendezés és eljárás fúrt oszlop elõállításához talajban (57) Kivonat HU 006 698 T2 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 A leírás terjedelme 8 oldal (ezen belül 3 lap ábra) 1. 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 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 érdekében, és különösen mélyebb fúróoszlopok elõállítása 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. Elõnyös kiviteli példákat a függõ aligénypontok tartalmaznak. A találmány szerinti fúróberendezésnél a csõbunker a szánnal szemben axiális irányban eltolhatóan a szánon van ágyazva. 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 helyzetben 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 szánhoz viszonyítva olyan helyzetben járatható, amelyben különösen jól hozzáférhetõ. Különösen a csõbunker axiálisan a fúrócsõ behajtásakor és kihúzásakor megnövelhetõ. Csõbunker alatt különösen egy töltõanyagtartályt 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 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 csõbunkerhez 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 fúrási 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 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 ágyazni. Ezáltal a fúróhajtás szükséges hajtóteljesítménye 2
1 HU 006 698 T2 2 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 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 3
1 HU 006 698 T2 2 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. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 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. 4
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