SE521935C2 - Bergborrkrona för slående bergborrning - Google Patents

Description

25 30 521 935 2 Detta och andra syften har uppnåtts medelst en bergborrkrona för slående borrning i enlighet med de bilagda patentkraven med hänvisning till figurerna.

Kort beskrivning av figurerna Fig. 1 visar en känd borrkrona till hälften, i sidovy, med konventionell kjolkonstruktion. Fig. 2A visar en utföringsform av en bergborrkrona enligt föreliggande uppfinning i toppvy. Fig. 2B visar bergborrkronan enligt föreliggande uppfinning i tvärsnitt enligt linjen ll-ll i Fig. 2A. Fig. 2C visar bergborrkronan i sidovy enligt pilen C i Fig. 2A. Fig. 3 visar en vattendriven sänkborrhammare med en borrkrona enligt föreliggande uppfinning i längsgående tvärsnitt. Fig. 4 visaren alternativ utföringsform av en bergborrkrona enligt föreliggande uppfinning i tvärsnitt motsvarande linjen ll-ll i Fig. 2A.

Detaljerad beskrivning av föreliggande uppfinning Med hänvisning till Fig. 3 är hammaren 10 en hydraulisk, företrädesvis vattendriven, hammare såsom avses i US-A-5,107,944, vilken härmed inkorporeras i föreliggande ansökning. Den vattendrivna hammaren uppbär en slående borrkrona 11, såsom visas i US-A-5,645,132 vilken härmed inkorporeras i föreliggande ansökning.

Den bakre änden av hammaren 10 är försedd med en drivkolv 12, vilken är rörlig fram och åter i en cylinder. Främre änden av kolven styrs för fram och återgående rörelse av ett lager lokaliserat intill en slagyta hos borrkronan.

Hammaren är avlång och diametralt förstorad relativt kolven mellan cylindern och lagret. En öppning är anordnad i nämnda bakre ände för tillförsel av trycksatt hydraulvätska från ett borrör. Den förstorade hammardelen rör sig fritt fram och åter i en kammare bildad av ett yttre foderrör 13. Foderröret är monterat till frontänden hos borröret. Borrkronan är förskjutbar i och fasthållen av foderrörets främre ände samt har en kanal med utsträckning i längsled därigenom. Trycksatt vatten trycks ut från cylindern och renspolar det av kronan 11 uppborrade hålet.

En rörformig ventil med öppen ände rör sig fram och åter för att kontrollera en kanal som förbinder det inre av ventilen med koaxiella genomgående vätskepassager 14 i hammaren och borrkronan. 10 ' .15 20 25 30 521 935 3 Bergborrkronan 11 innefattar en kronkropp eller borrkropp vilken har vätskepassagen 14 anordnad för att leda spolvätskan centralt till borrkronans frontyta via grenkanaler 14A. Den mest centrala grenkanalens 14A vägg sammanfaller med borrkronans centrumaxel CL2 för att förbättra bortspolning av centralt beläget borrkax. Vid användning av en vattendriven sänkborrhammare förslits stålet kring periferistiften så långsamt att det måste avlägsnas mekaniskt medelst maskinbearbetning. Spolvätskan, det vill säga spolvattnet, transporterar borrkax med en relativt låg hastighet, vilket förorsakar ringa slitage på stålet i kjolen. En stor del men ej allt av borrkaxet förs bakåt via kaxspår 24.

Borrkronan 11 har ett kronhuvud 16, ansluten till ett skaft, från vars frontyta 17 utskjuter ett antal frontstift 18 samt i en periferiell krans anordnade periferistift 19, med företrädesvis ballistiska eller sfäriska krossytor. Borrkronan är försedd med splines. ej visade, anordnade att samverka med i hammaren 10 anbringade splines. Med D1 betecknas kjolens 20 minsta ytterdiameter vid övergången 21 och med D2 betecknas kjolens största ytterdiameter, vilken är något mindre än borrkronans största diameter D3, det vill säga diametern för den cirkel som radiellt ytterst tangerar periferistiften 19.

Kjolen 20 är utförd så att den snabbt avsmalnar axiellt bakåt, vilket bäst framgår ur Fig. 2B och 2C. En ansats eller hylla 15 hos kjolen 20 har samma diameter D2 som för en konventionell borrkronas kronhuvud. Emellertid avsmalnar diametern snabbt axiellt bakåt till diametem D1. Företrädesvis är hyllan 15 konisk i tvärsnitt men kan även göras åtminstone delvis konkav eller konvex utan att göra avsteg från uppfinningstanken. Detta kan även uttryckas som att kjolen 20 innefattar en i huvudsak runtomlöpande urtagning 23.

Urtagningen 23 är konkav och definieras i ett axiellt tvärsnitt av två raka linjer vilka sammanbinds av en rundad övergång 25. Hyllan 15 är företrädesvis anordnad i ett område X vilket definieras av två plan 26, 27 vilka sammanfaller med axiellt främre och axiellt bakre ändarna av periferistiften 19. Urtagningen 23 genombryts av kaxspåren 24. Periferistiftet 19 har en centrumlinje CL1 och hyllans undre del 22 bildar en spetsig vinkel a med centrumlinjen. Vinkeln a är 0 - 25°. 10 15 521 955 4 I Fig. 4 visas en alternativ utföringsform av en bergborrkrona 11' enligt föreliggande uppfinning, varvid lika siffror avser detaljer motsvarande de ovan beskrivna. Ansatsen eller hyllan 15' hos kjolen 20' i borrhuvudet 16' är i detta fall utformad med ett steg 22', vilket ger den runtomlöpande urtagningen 23' en konkav utformning och definieras i ett axiellt tvärsnitt av två raka väsentligen linjer vilka sammanbinds av en rundad övergång. Steget 22' är väsentligen vinkelrät mot borrkronans 11' centrumaxel. Hyllan 15' är företrädesvis anordnad i ett område X vilket definieras av två plan 26, 27 vilka sammanfaller med axiellt främre och axiellt bakre ändarna av periferistiften 19.

Det bör noteras att föreliggande uppfinning medför ett flertal fördelar relativt kända anordningar. Bergborrkronan har en utformning vilken minimerar behovet av att bearbeta bort stålet i samband med omslipning av periferistiften. En vattendriven hammare inverkar ej på omgivande jord så mycket som luftdrivna verktyg med tanke på erosion, oljeföroreningar och buller. Exempelvis med tanke på erosion, är hastigheten hos vatten vid den vattendrivna hammaren omkring 1 m/s jämfört med en luftdriven hammare där luftens hastighet är omkring 20 m/s.

Claims (4)

10 15 20 25 521 955 :°;-:.:';;==..-':=;II; 'Ä u n o u o n. Patentkrav

1. En bergborrkrona för slående bergborrning företrädesvis för en vattendriven sänkborrhammare, varvid bergborrkronan innefattar ett skaft, ett borrhuvud (16;16') anordnat vid en främre ände av nämnda skaft, nämnda borrhuvud innefattar en i huvudsak framåt riktad frontände innefattande en frontyta (17), en i huvudsak längsled utsträckt mantelyta eller kjol (20;20'), och ett flertal hårdmetallstift fästa i nämnda frontyta, samt i en periferiell krans anordnade periferistift (19), nämnda kjol (20;20') har en största diameter (D2), k ä n n e t e c k n a d a v att kjolen (20;20') innefattar en i huvudsak runtomlöpande konkav urtagning (23;23') i avsikt att reducera diametern (D2) axiellt bakåt och av att urtagningen (23;23') axiellt framåt begränsas av ett steg (22;22'), vilket år anordnat i ett område (X) vilket definieras mellan två plan (2627) vilka sammanfaller med axiellt främre och axiellt bakre ändar hos periferistiften (19).

2. Borrkronan enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att urtagningen (23;23') genombryts av ett flertal kaxspår (24).

3. Borrkronan enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att urtagningen (23;23') definieras i ett axiellt tvärsnitt av två raka linjer vilka sammanbinds av en rundad övergång (25).

4. Borrkronan enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att periferistiftet (19) har en centrumlinje (CL1) med vilken en ansatsens (15) axiellt undre del (22) bildar en spetsig vinkel (or) och av att vinkeln (ot) är 0 - 25°.