JPH11508335A - カッタ、ストッパ手段、及び泥のカッタ侵入を阻止する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はレイズボーリングヘッド用のカッタに関する。当該カッタ（１０）は中心軸線（１４）に関して回転可能であり且つ該レイズボーリングヘッドに固定確保されているサドルに該カッタ（１０）のシャフト（１２）を介して装着される。当該シャフト（１２）は固定手段（７０）によって該サドルに固定確保される両端部（１２Ａ，１２Ｂ）を有している。該シャフト（１２）と該カッタ（１０）のハブ（１６）との間には、当該ハブ（１６）を該シャフト（１２）に対して相対回転可能にするために軸受手段（１８、２０）が配設される。該シャフト（１２）と該ハブ（１６）との間を封じるためのシール手段（３３）と、潤滑手段を該カッタ（１０）の内部に導入するための孔手段（３８、３８Ａ、４８、５０）とが配設される。膨張用プラグ（５２）が該孔手段（３８）に装着される。当該膨張用プラグ（５２）は該軸受手段（１８、２０）から該孔手段（３８）に進入する潤滑手段を収容するように設計される。該孔手段（３８、３８Ａ）にはストッパ手段（６２）が配設される。該ストッパ手段（６２）は該固定手段（７０）の１部を包み込み、そして該ストッパ手段（６２）は該孔手段（３８Ａ）のオリフィスへの泥の侵入を阻止するように配置される。

Description

【発明の詳細な説明】 カッタ、ストッパ手段、及び泥のカッタ侵入を阻止する方法 技術的背景 本発明はレイズボーリングヘッド(raise boring head)用のカッタに関する。 このカッタは中心軸線に関して回転可能であり、そしてレイズボーリングヘッド に固定確保されているサドルにカッタのシャフトを介して装着される。このシャ フトは当該サドルに固定具によって固定確保された両端部を有している。シャフ トとカッタのハブとの間には、ハブをシャフトに対して相対回転可能にするため に軸受手段（ベアリング手段）が配設される。シャフトとハブの間を封じるシー ル手段と、潤滑手段をカッタ内部に導入するための孔（ボア／孔）手段が設けら れる。膨張用プラグが孔手段に装着される。この膨張用プラグは軸受手段から孔 手段に進入する潤滑手段を収容するように設計される。ストッパ手段は孔手段に 配設される。本発明は更に、ストッパ手段と泥のカッタへの侵入を阻止する方法 に関する。 上述のタイプのカッタが稼働するとき、軸受手段を潤滑剤、好ましくはグリー スに埋没させること、即ちシャフトとカッタの間の空間をグリースで満たすこと が必要である。これは、ハブをシャフトに対して相対的に回転させたときに摩擦 を最小限度に抑えるために為される。カッタの寿命は、軸受手段の内部摩擦を低 下させることによって許容のレベルに維持される。カッタがロックを工作すると きにシャフトに対してハブが相対的に回転し、その際にカッタが重い負荷を受け たならば、多大の熱が発生する。このような状態では、シール手段がカッタの内 圧に耐えられないレベルに当該内圧が達 する事態が時々起きる、即ちシール手段が潰れて、グリースが軸受手段から出現 する。シール手段が潰れるならば、その時点でカッタが直ぐに破壊することは容 易に理解される。 本出願人の SE-B-501 854 では、リーミング（穴ぐり）ヘッド用のカッタが上 述の欠陥を回避する手段を具備している。当該参照は引用によって本明細書に組 み込まれる。しかしながら、正常な概して乾式工作の最中に泥がカッタの外部に 開いた出口を詰まらせる傾向を呈することが判明している。詰まった泥はコンク リートに似た物性を呈する。これはグリースの逃げ道が遮断されること、そして 再度のグリース込めを行うにはリテーナ（保留用）プラグの分解を容易にするた めの、徹底的な洗浄を先行させなければならないことを意味する。 本出願人のUS-A-4,448,271には、本発明に関係あるサドル用の装着システムが 記述されている。 発明の目的 本発明の目的はカッタ用の装置として、これが該カッタの中心穴に泥が侵入す るのを差し止め、それによってグリースが膨張するために開いているチャンネル を維持する斯ゝる装置を提供することにある。 本発明の別の目的は再度のグリース込めの前に保留用プラグの除去を容易にす るカッタ用の装置を提供することにある。 本発明の目的は添付の請求項の特徴事項で付与されるカッタ用の装置によって 実現される。 図面の記述 以下に、本発明に係るカッタ用の装置の１実施例が添付の図面を 参照して記述されるが、当該図面において：図１はカッタの稼働状態にあるとき のカッタの断面を示している；図２、３は本発明に係る装置を側面と正面図で夫 々示す；図４は図１に係るカソード課題断面図を示す；図５はサドルに搭載され たカッタを斜視図で示す。 発明の詳細な説明 図１、２に係るカッタ１０は縦中心軸線１４を有するシャフト１２を含む。シ ャフト１２は端部１２Ａ、１２Ｂを介してサドル（図示省略）に装着される。サ ドルはボーリングヘッド（図示省略）に固定確保される。ハブ１６は軸受手段１ ８、２０を介してシャフト１２に夫々回転可能に装着されている。軸受手段１８ はシャフト１２の接線方向の第１環状溝２２に受容され、軸受手段２０はハブ１ ６の接線方向の第２環状溝２２に受容されている。ハブ１６はシャフト１２とハ ブ１６に夫々設けてある接線方向の第３と第４の環状溝２８、３０と共同する、 好ましくはボール形態の、ロック手段２６によってシャフト１２に対して軸方向 へ係留（ロック）されている。 ハブ１６とシャフト１２の軸方向端の間において、カッタ１０はグリースやオ イル等の潤滑剤がカッタ１０の内部から漏洩する事態を阻止するシール手段３３ を支持するシール保留手段３２をカッタ両端において具備している。両シール保 留手段３２は第１逃げ孔３４を備えており、当該逃げ孔３４はグリースの当該孔 ３４からの漏洩を阻止するように当該孔３４に装着された錐体プラグ３６を有し ている。第１逃げ孔３４の機能は以後に詳しく説明する。 図１、４に係るカッタ１０はシャフト１２の１端部１２Ａ、即ち開示の例では ハブ１６が最小径を有しているシャフト１２の端部、から延在する軸孔３８を具 備している。軸孔３８はシャフト１２の 全長の約半分の寸法を有している。シャフト端部１２Ａの近くの軸孔３８の外端 は軸孔の残部よりも幾分大きな直径の第１部分３８Ａを有している。軸孔３８の 内端の近くには、概して半径方向の孔４０が軸孔３８から第３溝２８まで延在し ている。該孔４０はロック手段２６のボールを取付けるために使用される。ボー ルが装着されると、ボールプラグ４２とスペーサプラグ４４は当該両プラグ４２ 、４４がロック手段２６と軸孔３８に滑動可能に嵌合装着された充填プラグとの 間に共に延在する状態で以って孔４０に装着される。充填プラグとグリース込め 処置は本明細書に参考情報として組み込まれる本出願人の SE-B-501 854 にはも っと詳しく説明されている。 ボール用プラグ４２はその縦中心軸線から偏位している２つの軸方向へ延在す る孔４８を具備し、他方スペーサ用プラグ４４は１つの軸方向に延在する中心孔 ５０を具備している。ボール用プラグ４２の孔４８が偏位する理由はロック手段 ２６のボールとボール用プラグとの接触面域でグリースのロック手段へ、更には 軸受手段１８、２０へ、の進入が阻止されないようにするためである。 充填用プラグはグリース込めの後に除去され、充填用プラグに比べて短い長さ を有する膨張用プラグ５２によって置き換えられる。膨張用プラグは滑動可能な 嵌合状に装着される。しかしながら、膨張用プラグ５２は外側でスナップリング ５４によって軸方向変動を抑えるように固定確保される。膨張用プラグ５２は減 径の中間部５６を有し、その結果として環状拡張空間（スペース）５７が減径部 ５６と軸孔３８の壁の間に設けられる。膨張用プラグ５２はその前端で、軸孔３ ８の底面に凭れている、即ち当接している。膨張用プラグ５２はその後端で、第 １中心凹所６０に接続している圧逃がし弁（安全弁）５８を具備している。この 凹所６０は軸孔３８に対す る膨張用プラグ５２の出し入れを容易にするために、ネジ切りされている。好ま しくは、ネジは寸法２４のものである。凹所６０は更に、膨張用プラグ５２の外 位端に向けて開いている第２中心凹所６１に接続されている。 切り粉やゴミによって弁５８と軸孔３８が詰まる事態の阻止が容易になるよう に、ストッパ或いはキャップ６２が膨張用プラグ５２の外位端を覆う。このキャ ップ６２は概して円筒形のシャンク部６３とフランジ部６４を含んで成る。膨張 用プラグ５２は、その第２凹所６１の方へ開いているシャンク部６３における第 １シャンク部分６３Ａの自由端の方へ開いた第３中心凹所６５を有している。第 ３凹所６５は第２シャンク部分６３Ｂにおいて中心軸線１４に対して実質的に直 角にキャップ６２を横切る第１貫通孔６６に接続している。貫通孔６６の中心線 は中心軸線１４に対して実質的に偏位状に延在している、即ち貫通孔６６の中心 線は中心軸線１４と交差していない。貫通孔６６は直径Ｄ１を有し、キャップ６ ２の実質的に平坦な前面６８から距離Ｌ１の個所に配位している。直径Ｄ１は約 １８ｍｍであり、距離Ｌ１は約１８ｍｍである。前面６８は好ましくは中心軸線 １４に対して直角であり、且つ対立する後面７２と平行な平坦面である。第２シ ャンク部分６３Ｂの直径は第１シャンク部分６３Ａの直径より大きい。キャップ ６２はシャンク部の包絡面に沿って接線方向へ延在する、適切な態様では凹所６ ５の半径方向外側で延在する溝６７を有している。溝６７は軸孔３８をゴミに対 して封止７且つキャップ６２を取付けの際に位置決めする為のＯ−リング７３を 保持するようになっている。フランジ部６４は中心軸線１４に対して実質的に直 角に延在し、実質的に半円の基本形を有している。フランジ部６４は軸孔３８の オリフィスを覆う。実質的に平坦なベベル（斜面）６９がフランジ部６４を押し 切って進み、 前面６８に鋭角αで接続している。この角度αは約１５°である。 ベベル６９はこれを囲むシャンク端部１２Ａのベベルと面一に配位し、それによ ってカッタ１０のハンドリングの際の格別の空間を残せるようになっいる。 カッタボルト或いはネジ７０はシャンク端部１２Ａの第２孔７１に挿入し、第 １貫通孔６６を通り、そして更にサドル端部１２Ａのネジ孔（図示省略）に挿入 されるように設けられる。ネジは、これと貫通孔６６並びに第２孔７１との間に 隙間が生じるように両孔の直径よりも５〜２０％、好ましくは約１０％だけ小さ い、直径Ｄ２を有している。この隙間はカッタ１０の外部に向けたグリース用チ ャンネルとして機能する。 カッタ１０は次の仕方で装着される。膨張用プラグ５２をスナップリング５４ によって軸孔３８に固定確保した後、Ｏ−リング７３を担持したキャップ６２の シャンク部６３を軸孔３８の第１部分３８Ａに挿入する。Ｏ−リング７３は軸孔 ３８に達したとき、当該軸孔３８と第１部分３８Ａの直径差の所為で圧縮される 。その位置で、第１孔６６を概して第２孔７１を基準に位置付け、その後にキャ ップを手でフランジ部の後面７２がサドル端部１２Ａの前面と係合するまで内方 へ更に特定の距離に亘って押すことが適切である。当該距離は上記隙間より大き い。今や、第１孔６６は第２孔と整合したので、ネジ７０は両孔を通じて挿入し 、そして締めることが可能になった。キャップ６２の取付け位置は図５に図解さ れている。 本発明に係る装置は次の仕方で機能する。カッタ１０は稼働状態にあるとき、 回転し、重い負荷を受ける。これは、摩擦の所為で熱が軸受手段１８、２０並び にカッタ１０のロック手段２６に発生し、その結果グリースも加熱されることを 意味する。グリースは加熱されと、膨張し、そしてシール保留手段（リテーナ） ３２がハブ１ ６とシャフト１２の間にグリースの漏洩する事態を阻止するので、グリースが拡 張空間５７に進入する。当該空間５７がグリースで満たされる程度にグリースが 膨張したならば、その時点でグリースは逃がし弁５８、及び凹所６０、６１、６ ５を通り、更にネジ７０と孔７１の間の隙間（ギャップ）を通じて排出すること が出来る。グリースは好ましくはサドル端部１２Ａの下にあるナット７４の方へ 向けて系外に排出する。鋸歯付きワッシャ７５は膨張グリースのための系外に至 るチャンネルを提供する。しかしながら、正常な状態では、膨張用空間５７はグ リースの膨張を吸収するのに十分なものであるべきである。この構成は圧逃がし 弁５８と孔３８Ａを詰まらす切り粉／ゴミを有効に阻止する。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 包み込み、そして該ストッパ手段（６２）は該孔手段 （３８Ａ）のオリフィスへの泥の侵入を阻止するように 配置される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ボーリングヘッド用、好ましくはレイズボーリングヘッド用のカッタであ って、当該カッタ（１０）は中心軸線（１４）に関して回転可能であり且つ該レ イズボーリングヘッドに固定確保されているサドルに該カッタ（１０）のシャフ ト（１２）を介して装着され；当該シャフト（１２）は該サドルに固定手段（７ ０）によって固定確保される両端部（１２Ａ，１２Ｂ）を有し；該シャフト（１ ２）と該カッタ（１０）のハブ（１６）との間に当該ハブ（１６）を該シャフト （１２）に対して相対回転可能にするために軸受手段（１８、２０）、該シャフ ト（１２）と該ハブ（１６）との間を封じるためのシール手段（３３）、及び潤 滑手段を該カッタ（１０）の内部に導入するための孔手段（３８、３８Ａ、４８ 、５０）が配設されており；膨張用プラグ（５２）は該孔手段（３８）に装着さ れ；当該膨張用プラグ（５２）は該軸受手段（１８、２０）から該孔手段（３８ ）に進入する潤滑手段を収容するように設計されており；該孔手段（３８、３８ Ａ）にはストッパ手段（６２）が配設されている斯ゝる構成のボーリングヘッド 用のカッタにおいて、 該ストッパ手段（６２）は該固定手段（７０）の１部を包み込むこと、及び該 ストッパ手段（６２）は該孔手段（３８Ａ）のオリフィスへの泥の侵入を阻止す るように配置されていることを特徴とするボーリングヘッド用、好ましくはレイ ズボーリングヘッド用のカッタ。 ２．該ストッパ手段（６２）がグリースの膨張を促進するチャンネルの中間部 分を形成することを特徴とする、請求項１に係るカッタ。 ３．該固定手段（７０）は該第１孔（６６）の第１直径（Ｄ１） 並びに該サドル端部（１２Ａ）における第２孔（７１）の直径より当該固定手段 と当該孔との間に隙間を作るように小さくした第２直径（Ｄ２）を有しており、 当該隙間が該カッタ（１０）の外部に向かうグリース用チャンネルを提供するこ とを特徴とする、請求項１に係るカッタ。 ４．該ストッパ手段（６２）は概して円筒形のシャンク部（６３）とフランジ 部（６４）を有しており、当該シャンク部（６３）は該中心軸線（１４）に対し て実質的に直角の方向へ該ストッパ手段（６２）を横断する第１の貫通孔（６６ ）を有し、当該第１孔は該工程手段（７０）を受容するものであることを特徴と する、請求項２或いは３に係るカッタ。 ５．該膨張用プラグ（５２）はその１端に凹所（６０、６１、６５）を介して 該隙間と連通した圧逃がし弁（５８）を具備していることを特徴とする先行請求 項のいずれか１項に係るカッタ。 ６．該ストッパ手段（６２）は該孔（３８）に装着されたときに圧縮されるＯ -リングを含んで成る、先行請求項のいずれか１項に係るカッタ。 ７．レイズボーリングヘッド用のカッタ（１０）にその中心で装着されるよう に企図されたストッパ手段において、 該ストッパ手段は概して円筒形のシャンク部（６３）とフランジ部（６４）を 有しており、当該シャンク部（６３）は中心軸線（１４）に対して直角な方向へ 該ストッパ手段（６２）を横断する第１の貫通孔（６６）を有していることを特 徴とするストッパ手段。 ８．該ストッパ手段（６２）は外部溝（６７）に装着された圧縮されるＯ- リ ング（７３）を含んで成ることを特徴とする、請求項７に係るストッパ手段。 ９．該第１孔（６６）の中心線が該ストップ手段（６２）の該中 心軸線（１４）に対して偏位した状態で延在していることを特徴とする、請求項 ８に係るストッパ手段。 １０．ボーリングヘッド用、好ましくはレイズボーリングヘッド用のカッタと して、当該カッタは（１０）は中心軸線（１４）に関して回転可能であり且つ該 レイズボーリングヘッドに固定確保されているサドルに該カッタ（１０）のシャ フト（１２）を介して装着され；当該シャフト（１２）は該サドルに固定手段（ ７０）によって固定確保される両端部（１２Ａ，１２Ｂ）を有し；当該カッタに は潤滑手段を該カッタ（１０）の内部に導入するための孔手段（３８、３８Ａ、 ４８、５０）が配設されており；当該孔手段（３８）には膨張用プラグ（５２） が装着され；当該膨張用プラグ（５２）は該軸受手段（１８、２０）から該孔手 段（３８）に進入する潤滑手段を収容するように設計されている斯ゝる構成のボ ーリングヘッド用のカッタに関し、その内部を泥が汚染する事態を阻止する方法 において、 当該方法は外部Ｏ−リング（７３）を具備したストッパ手段（６２）を該孔手 段（３８、３８Ａ）に押し込み、そして当該ストッパ手段が該孔手段（３８Ａ） のオリフィスを覆うのと概して同時に当該Ｏ−リングを圧縮する工程を含んで成 り、そして該シャフト端部（１２Ａ）は該サドルに該固定手段（７０）によって 固定されるが、それと概して同時に該ストッパ手段（６２）を正しい位置に係留 することを特徴とするボーリングヘッド用、好ましくはレイズボーリングヘッド 用のカッタの内部を泥が汚染する事態を阻止する方法。