SE514931C2 - Bergborrkrona samt förfarande för dess tillverkning - Google Patents

Description

30 35 40 514 931 2 Genom US-A-5,743,345 är i Fig 3 förut känd en bergborrkrona med tillhörande borrstàng, där bergborrkronan vid sin bakre ände är försedd med speciella hárdmetallstift, vilka fungerar på motsvarande sätt som de ovan beskrivna tänderna vid borrkronans bakre ände. Att anordna speciella hárdmetallstift vid bergborrkronans bakre ände innebär dock en fördyring vid tillverkning av en bergborrkrona av det aktuella slaget.

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning har till syfte att anvisa en bergborrkrona av det inledningsvis definierade slaget, varvid returtänderna hos sagda bergborrkrona är så utformade att sprickbildning i mesta möjliga mån undviks i anslutning till sagda returtänder. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att returtänderna hos bergborrkronan medger att överföring av stötvàgsenergi mellan den närmast borrkronan belägna borrstàngen och borrkronan sker medelst s.k. skulderanslag.

Syftena med föreliggande uppfinning förverkligas medelst en bergborrkrona samt ett förfarande för tillverkning av en bergborrkrona, vilka erhållit de i de efterföljande patentkraven angivna särdragen.

Kort beskrivning av ritningarna Nedan kommer en utföringsform av bergborrkronan enligt föreliggande uppfinning att beskrivas, varvid hänvisning görs till de bifogade ritningarna, där: Fig 1 visar en perspektivvy av en bergborrkrona enligt föreliggande uppfinning, varvid en borrstàng är förbunden med bergborrkronan; Fig 2 visar ett längsgående brutet snitt genom bergborrkronan enligt Fig 1, varvid snittet går genom en returtand och en tillhörande borrstáng visas schematiskt; Fig 3 visar en perspektivvy av en bakre del av bergborrkronan enligt Fig 1; och Fig 4 visar ett längsgående brutet snitt genom bergborrkronan enligt Fig 1-3 enligt föreliggande uppfinning, varvid snittet går genom en returtand och en alternativ tillhörande borrstàng visas schematiskt. 20 25 30 35 514 931 3 Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform av en bergborrkrona enligt föreliggande uppfinning Den i Fig 1-3 visade bergborrkronan 1 innefattar ett borrhuvud 3 och ett skaft eller en kjol 5, varvid borrhuvudet 3 och kjolen 5 är integrerade med varandra. En schematiskt visad borrstäng 7 är förbunden med bergborrkronan 1 via ett gängförband. I borrstàngen 7 är på sedvanligt sätt anordnad en genomgående spolkanal 8. En för bergborrkronan 1 och borrstàngen 7 gemensam längsgående centrumaxel 2 är inritad i Fig 2.

Såsom framgàr tydligast i Fig 2 är bergborrkronan 1 försedd med en invändig hongänga 9, vilken upptar en utvändig hangänga 10 på den ena änden av borrstàngen 7. _, Borrhuvudet 3 hos bergborrkronan 1 enligt föreliggande uppfinning är pà sedvanligt sätt försett med bergavverkande organ, vid den visade utföringsformen i form av härdmetallstift, periferistift 11 visas. av vilka ett antal cirkulärt placerade Mellan det invändiga utrymme hos bergborrkronan 1, som definieras av den invändiga hongängan 9, och fronten hos borrhuvudet 3 sträcker sig ett antal kylmedelskanaler 12. I sagda invändiga utrymme är även anordnad en första anslagsyta 13, s.k. bottenanslag, för borrstàngens 7 fria ände.

Vid bergborrkronans 1 bakre ände, vilken tydligast visas s.k. skulderanslag, vilken är avsedd att samverka med en skuldra 15 i Fig 3, är anordnad en andra anslagsyta 14, hos borrstàngen 7. Vid den i Fig 1-3 visade utföringsformen används normalt s.k. skulder-bottenanslag, vilket innebär att borrstàngen 7 är tillverkad med sådana toleranser att vid upprättande av gängförbandet mellan bergborrkronan 1 och borrstàngen 7 kommer initialt borrstängens 7 fria ände till anliggning mot bottenanslaget 13. Efter en relativt kort tids inslitning av gängförbandet kommer även skuldran 15 hos borrstàngen 7 till anliggning mot skulderanslaget 14, varvid s.k. skulder-bottenanslag har upprättats, dvs anliggning mellan bergborrkronan 1 och borrstàngen 7 sker bàde vid bottenanslaget 13 och skulderanslaget 14. Detta innebär att överföring av stötvàgsenergi fràn borrstàngen 7 till 10 15 20 25 30 35 514 931 4 bergborrkronan 1 kommer att ske via både bottenanslaget 13 och skulderanslaget 14.

Såsom framgår tydligast av Fig 1 och 3 är bergborrkronan 1 på sin utsida försedd med ett antal raka kaxspàr 16, vilka sträcker sig i bergborrkronans 1 axiella riktning och mellan sig definierar ett antal raka bommar 17, vilka likaså sträcker sig i bergborrkronans 1 axiella riktning. Såsom framgår av Fig 1-3 uppvisar bommarna 17 en reducerad höjd utefter en mellanliggande del av sin längd. Detta borttagande av material hos bommarna 17 har bland annat till syfte att säkerställa att styrning av bergborrkronan 1 i borrhålet sker medelst de partier av bommarna 17 som är belägna i anslutning till bergborrkronans 1 ändar. Kaxspàren 16 är på sedvanligt sätt avsedda att transportera bort det vid bergborrkronans 1 front genererade borrkaxet.

Såsom framgår av Fig 1-3 är bommarna 17 vid sina bakre ändar, dvs de från bergborkronans 1 bergavverkande ände vända ändarna, utformade med returtänder 18, vilka har till funktion att, under tillbakadragning av bergborrkronan 1 från ett borrat hål, hålväggen. Returtänderna 18 är försedda med en egg 19, vilken krossa det material som har lossnat från är belägen vid de längst bort från centrumaxeln 2 belägna partierna av de anslutande bommarna 17. Eggarna 19 sammanfaller med en imaginär cylinder som skär bergborrkronans 1 periferistift 11.

Returtänderna 18 enligt föreliggande uppfinning kan åstadkommas på ett enkelt och rationellt sätt i samband med tillverkningen av bergborrkronan 1 enligt föreliggande uppfinning. Vid sagda tillverkning svarvas den ände där returtänderna skall bildas, varvid àstadkoms den andra anslagsytan 14 samt en koncentrisk, utanförliggande yta, vilken bildar en vinkel a med den innanförliggande andra anslagsytan 14 som är mindre än 180°. I ett efterföljande steg i tillverkningen av bergborrkronan 1 enligt föreliggande uppfinning àstadkoms kaxspàren 16 på bergborrkronans 1 utsida, företrädesvis genom fräsning. Därvid bildas automatiskt de mellan kaxspàren 16 belägna bommarna 17. Reduktionen av bommarnas 17 höjd sker lämpligen medelst fräsning. 15 20 25 30 35 51,4 931 5 I samband med det automatiska bildandet av bommarna 17 bildas även automatiskt returtänder 18, se Fig 2 och 3, vid de ändar av bommarna 17 som är vända fràn bergborrkronans 1 bergavverkande ände. Genom att den koncentriska, utanförliggande ytan bildar en vinkel som är mindre än l80° med den innanförliggande andra anslagsytan 14 kommer returtänderna 18 att utformas med en egg 19, varvid sagda eggar 19 är belägna pá kjolens 5 diameter. Därvid kommer även varje returtand 18 att uppvisa en generellt från bergborrkronans 1 bergavverkande ände vänd yta 20 som är bildad ur ovannämnda koncentriska, utanförliggande yta, dvs ytan 20 bildar likaså en vinkel d som är mindre än l80° med den andra anslagsytan 14.

Ytorna 20 ingår i en kon, vars imaginära konspets är riktad mot kronans 1 bergavverkande ände. En väsentlig fördel med de pà detta vis utformade returtänderna 18 är att det ej förekommer nâgra skarpa hörn i anslutning till sagda tänder 18. Därigenom reduceras i hög grad risken för sprickbildning i anslutning till sagda returtänder 18.

I Fig 4 visas en bergborrkrona 1 enligt Fig 1-3 sammankopplad med en borrstáng 7', vilken har en annorlunda utformning jämfört med borrstángen 7 enligt Fig 1-2. Den principiella skillnaden mellan borrstángen 7 enligt Fig 1-3 och borrstángen 7' enligt Fig 4 är att den senare saknar en skuldra. Vid sammankoppling av bergborrkronan 1 och borrstángen 7' enligt Fig 4 sker överföringen av stötvàgsenergin uteslutande genom s.k. bottenanslag, dvs den fria änden av borrstángen 7' anligger mot det första anslaget 13 hos bergborrkronan 1. Även om bergborrkronan 1 enligt Fig 1 är i princip identisk med bergborrkronan 1 enligt Fig 4 kan toleranserna, vad avser det axiella avståndet mellan den första anslagsytan 1, bottenanslaget, och den andra anslagsytan 14, skulderanslaget, vara vidare om en borrstäng 7' enligt Fig 4 används. Anledningen därtill är självklart att borrstángen 7' ej uppvisar någon skuldra, dvs den andra anslagsytan 14 utnyttjas i princip ej.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Vid den ovan beskrivna utföringsformen av bergborrkronan 1 är kaxspären 16 och bommarna 17 raka med en utsträckning i 10 15 20 25 30 35 514 931 6 bergborrkronans 1 axiella riktning. Emellertid kan man inom ramen för föreliggande uppfinning även tänka sig att kaxspären och de tillhörande bommarna exempelvis löper skruvformigt pà bergborrkronans utsida. De i patentkraven använda uttrycket ”m sträcker sig i bergborrkronans axiella riktning M” skall anses innefatta även de fall då kaxspåren och bommarna ej går kortaste vägen mellan bergborrkronans ändar.

Enligt den ovan beskrivna utföringsformen av bergborrkronan 1 bildas returtänder 18 mellan varje närliggande par av kaxspår 16. Inom ramen för föreliggande uppfinning kan man dock tänka sig att exempelvis varannan returtand 18 avlägsnas, varvid detta lämpligen sker genom att den från den bergavverkande änden hos bergborrkronan 1 vända änden av en bom 17 avlägsnas, lämpligen medelst fräsning. Hur många returtänder 18 en bergborrkrona 1 enligt föreliggande uppfinning skall uppvisa bestäms utifrån en rad olika parametrar, varvid i exemplifierande och ej begränsande syfte kan nämnas borrkronans diameter, vilken typ av berg som borrning sker i samt vilken borrigg som används.

Vid den ovan beskrivna utföringsformen av en bergborrkrona 1 är densamma försedd med en andra anslagsyta 14, s.k. skulderanslag, varvid orienteringen/lutningen hos en i returtänderna 18 ingående yta 20 definieras genom den vinkel a som sagda yta 20 bildar med den andra anslagsytan 14. I det fall bergborrkronan enligt föreliggande uppfinning ej uppvisar någon andra anslagsyta kan det vara lämpligt att definiera orienteringen/lutningen hos sagda yta 20 genom den vinkel som den aktuella ytan 20 bildar med ett tänkt plan 21 som sträcker sig vinkelrätt mot bergborrkronans centrumaxel 2. För åskådlighetens skull är ett sådant plan 21 inritat i Fig 4, varvid även vinkeln a är markerad. I detta sammanhang skall påpekas att även om bergborrkronan enligt föreliggande uppfinning innefattar en andra anslagsyta 14 kan orienteringen/lutningen hos den i returtänderna 18 ingående ytan 20 definieras genom hänvisning till den vinkel a som sagda yta bildar med planet 21. Hänvisningen till planet 21 är således generell oavsett om bergborrkronan innefattar någon andra anslagsyta 14 eller ej.

Claims (9)

W U 20 25 30 35 51-4 931 Patentkrav

1. Bergborrkrona (1) för slående borrning, speciellt topphammarborrning, varvid sagda bergborrkrona (1) innefattar försett borrhuvud (3) en kjol (5), att bergborrkronan (1) på utsidan av kjolen (5) ett med bergavverkande organ (11) samt år försedd med ett antal kaxspår (16) som sträcker sig i bergborrkronans (1) axiella riktning, varvid sagda kaxspår (16) sig i bergborrkronans (1) axiella riktning, att bergborrkronan mellan sig definierar bommar (17), vilka likaså sträcker (1) uppvisar organ (9) för sammankoppling av bergborrkronan (1) med en borrstàng (7; 7'), varvid åtminstone vissa av bommarnas (17) från bergborrkronans (1) bergavverkande ände vända ändar är utformade som returtänder (18), k ä n n e t e c k n a d av att varje returtand (18) uppvisar omkrets och en egg (19), som sträcker sig utefter kjolens (5) är i huvudsak belägen på nämnda omkrets.

2. Bergborrkrona (1) enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att varje returtand (18) innefattar en innanför den tillhörande eggen (19) belägen yta (20), (21), vilket är vinkelrätt mot en längsgående centrumaxel (3) vilken bildar en vinkel (a) med ett tänkt plan hos bergborrkronan (1), varvid sagda vinkel (a) är mindre än 180°.

3. Bergborrkrona (1) enligt något av kraven 1 eller 2, av att organen för sammankoppling av 7') utgörs av en (1) , första anslagsyta (13) är anordnad i anslutning till k ä n n e t e c k n a d bergborrkronan (1) med en borrstàng (7; invändig hongänga (9) hos bergborrkronan och att en hongängans (9) botten. enligt något av kraven 1-3,

4. Bergborrkrona (1) k ä n n e t e c k n a d av att eggarna (19) sammanfaller med en imaginär cylinder som är koncentrisk med avseende på (2), och att nämnda imaginära cylinder skär ett antal periferistift (ll) på bergborrkronans (1) längsgående centrumaxel borrhuvudets (3) front. M U 20 25 30 35 514 931 8

5. Bergborrkrona (1) enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d av att den uppvisar en andra anslagsyta (14), vilken är belägen átskild frán men i anslutning till returtänderna (18).

6. Förfarande för tillverkning av en bergborrkrona (1) för slående borrning, speciellt topphammarborrning, varvid fràn ett gjutet ämne ástadkoms genom lämplig bearbetning en bergavverkande ände hos bergborrkronan (1), en invändig hongänga (9) samt kylmedelskanaler (12), vilka sträcker sig mellan den invändiga hongängan (9) och den bergavverkande änden, k ä n n e t e c k n a t av att förfarandet innefattar följande steg: _, A att den fràn den bergavverkande änden vända änden svarvas, varvid ástadkoms en ändyta som bildar en vinkel (a), mindre än 180°, med ett plan (21) vinkelrätt mot en längsgående centrumaxel (2) för bergborrkronan (1), B att pä bergborrkronans (1) utsida utformas kaxspàr (16), företrädesvis medelst fräsning, vilka kaxspàr (16) bringas att sträcka sig mellan den bergavverkande änden och den svarvade änden hos bergborrkronan (1), C att genom utformandet av kaxspáren (16) definieras mellanliggande bommar (17), vilkas fràn den bergavverkande änden vända ändar definierar returtänder (18), vilka uppvisar eggar (19), som sträcker sig utefter kjolens (5) omkrets och är i huvudsak belägna pà nämnda omkrets.

7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att i samband med steg B bibringas returtänderna (18) en yta (20) som bildar en viss vinkel (a), mindre än 180°, med planet (21).

8. Förfarande enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att när den fràn den bergavverkande änden vända änden svarvas ástadkoms en andra anslagsyta (14), vilken är koncentrisk med och belägen innanför ytan (20) som bildar en viss vinkel (a) med ett plan (21) vinkelrätt mot en längsgående centrumaxel (2) för bergborrkronan (1). 514 931 9

9. Förfarande enligt något av kraven 6-8, k ä n n e t e c k n a t av att vissa av returtänderna (18) avlägsnas genom en efterföljande bearbetning, företrädesvis fräsning.