NL8203750A - Wegneemorgaan voor diamanteninzetsnijorgaan voor schraapbeitels. - Google Patents

Description

A

Ν.Ο. 31.370 1

Wegneemorgaan voor diamanteninzetsni.iorgaan voor schraapbeitels.

De uitvinding heeft betrekking op schraapbeitels van het diamanteninzettype en op een werkwijze voor het met een klempassing aanbrengen van de diamanteninzetstukken in het vlak van de beitel.

5 Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op diaman- teninzetstukken voor schraapbeitels waarbij de schachten van elk van de diamanteninzetstukken dieper zijn aangebracht in het vlak van de schraapbeitel door een deel van het beiteloppervlak weg te nemen dat het gat voor de klempassing omgeeft, welk gat op een lijn ligt met 10 het diamantenoppervlak van het inzetstuk.

Bekende werkwijzen om diamanteninzetpennen in het vlak van een schraapbeitel te plaatsen omvatten bijvoorbeeld het concentrisch tegenboren van elk inzetgat voor de klempassing in het vlak van een schraapbeitel voor het wegnemen van een deel dat het lichaam van de 15 inzetpen omgeeft, om de bodemrand van een in hoofdzaak cirkelvormig diamantensamenstel aangebracht om elk van de penlichamen vrij te maken.

Het Amerikaanse octrooischrift 4.265.324 beschrijft een middel om het vlak van de schraapbeitel nabij de diamantensnijtop van de 20 inzetstukken weg te nemen terwijl het oppervlak van de schacht tegenover of achter het snijvlak van het inzetstuk wordt ondersteund om de pen gedurende het werken van de beitel te ondersteunen. De ondersteuning voor de inzetpen wordt verkregen door de tegenboring excentrisch te plaatsen zodat de tegenboring slechts dat deel van het 25 diamantensnijvlak wegneemt dat zich uitstrekt in het vlak van de schraapbeitel en neemt een deel van het oorspronkelijke gat voor de klempassing weg op een punt tegenover het snijvlak van de pen, waar-door een ondersteuning wordt verschaft voor de achterzijde van de pen gedurende het werken van de beitel.

30 Bovengenoemd Amerikaans octrooischrift verschaft in feite een tegengeboorde goot voor het snijvlak van de diamanteninzetstukken. Gedurende het werken ontwikkelt het schrapen en het malen van de inzetstukken veel afgeschaafd materiaal waarvan een hoeveelheid te-recht komt in de hoeken van het tegengeboorde weggenomen deel onder 35 het diamantensnijvlak van de inzetstukken. Het snijsel heeft dus de neiging te worden samengedrukt tegen het snijvlak waardoor de mate van indringing van de schraapbeitel in een boorgat wordt gehinderd.

De uitvinding vermijdt dit probleem door het verschaffen van een cirkelvormige weggenomen goot voor een diamanteninzetstuk welke 8203750 2 goot zich radiaal uitstrekt vanaf het diamanten samengestelde snij-vlak van het inzetstuk, waarbij het einde van de goot geleidelijk tangentiaal uitloopt in het vlak van de schraapheitel. Er is dus geen tegengehoorde verdieping onder het vlak van de schraapheitel 5 voor het opnemen van afgeschaafd materiaal gedurende het werken van de beitel. De snijdsels hebben de neiging te krullen in de cirkel-vormige goot en worden afgeleid vanaf het snijvlak van het inzetstuk als zij op de boorreeks worden gebracht door boorspoeling.

Uit ervaring is gebleken dat een aantal van de weloverwogen 10 geplaatste niet op geschikte wijze ondersteunde diamanteninzetpennen die de cirkelvormige diamantensamenstellen ondersteunen de neiging hebben tot breken of afschuiven direkt boven de grijplengte van de penschachten gedurende de werking van de schraapheitel in een boorgat.

De uitvinding verschaft een voordeel boven de uitvinding met de 15 excentrische tegenboring en wel dat meer ondersteuning wordt verschaft voor de schacht van het diamanteninzetstuk. Deze extra ondersteuning wordt verschaft door slechts dat deel weg te nemen dat direkt onder de onderrand van de diamantenschijf ligt. Het vlak van het boor-lichaam wordt onder de snijschijf bewerkt onder een hoek die in 20 hoofdzaak dwars staat op het snijvlak van de schijf. Dus slechts dat cirkelvormige deel van de samenstellen dat zich uitstrekt onder het vlak van de schraapheitel wordt weggenomen, waarbij de rest van het materiaal van het beitellichaam, dat het gat voor de klempassing een extra ondersteuning voor het inzetstuk vormt.

25 Een doel van de uitvinding is het verschaffen van middelen voor het dragend ondersteunen van elk van een aantal diamanteninzetpennen die weloverwogen zijn geplaatst in het vlak van een diamantenschraap-beitel.

Meer in het bijzonder is het een doel van de uitvinding een deel 50 van een schraapbeitelvlak van een schraapheitel met stalen lichaam af te draaien waarbij de onderrand van een diamantenschijf die is bevestigd op een schacht uit wolframcarbide. Het afdraaien beschrijft een omtrek die iets groter is dan de omtrek van de diamantenschijf en staat onder een hoek die in hoofdzaak dwars staat op.-de hartlijn 55 van de schijf zodat het onderste deel van de schijf, dat zich uitstrekt onder het vlak van het stalen lichaam op een lijn ligt met de omtrek van het gedraaide kanaal in het vlak van het lichaam van de schraapheitel. Dus slechts dat deel dat noodzakelijk is opdat de schijf zich uitstrekt onder het oppervlak van het vlak van de draag-40 beitel wordt weggenomen, waarbij de rest van het oppervlak dat de 8203750 3 inzetpen omgeeft blijft om de schacht van het diamanteninzetstuk te ondersteunen.

Een inrichting met een diamanten schraapbeitel wordt beschreven waarbij de schraapbeitel een aantal afzonderlijke diamanteninzet-5 stukken bezit die weloverwogen zijn ingezet in de gaten daarvoor gevormd in een vlak van het lichaam van de schraapbeitel, waarbij de diamanteninzetstukken een diamantensnijschijf bezitten op een eerste snijeinde en een schachtdeel op een tegenoverliggend einde.

Een middel waardoor extra ondersteuning wordt verschaft in 10 het vlak van het beitellichaam voor het snijeinde van het inzetstuk, langs een langwerpig oppervlak van de schacht van het inzetstuk, is in hoofdzaak achter de diamantensnijschijf geplaatst. De onder-steuningsmiddelen voor de schacht worden verkregen door het wegnemen van een deel van het vlak van de schraapbeitel nabij het inzetgat 15 gevormd in het vlak van de beitel voor het vrijgeven van de rand en van de schijf die het meest nabij het vlak van de schraapbeitel ligt, zodat de schacht dieper kan worden ingebracht in het inzetgat.

Het weggenomen deel wordt verschaft door het frezen van een cirkel-vormige sleuf in het vlak van de schraapbeitel onder een hoek die in 20 hoofdzaak 90° bedraagt ten opzichte van het snijvlak van de snijschijf. De omtrek van de cirkelvormige sleuf is iets groter dan de omtrek van de diamantensnijschijf, waardoor een ontlastruimte wordt verschaft voor dat deel van de snijschijf dat zich uitstrekt onder het vlak van de schraapbeitel. De cirkelvormige sleuf is zo geplaatst 25 dat een ontlastruimte wordt verschaft voor de rand van de snijschijf die het dichtst ligt bij het vlak van de schraapbeitel terwijl de schacht van het inzetstuk blijft met dragermateriaal in hoofdzaak; achter de snijschijf van het inzetstuk.

Een voordeel ten opzichte van het bekende is de wijze waarop 30 de schacht van het diamanteninzetstuk wordt ondersteund in het vlak van een diamantenschraapbeitel terwijl een deel van het vlak van de schraapbeitel dat het inzetstuk omgeeft wordt weggenomen om het diamantensnijvlak van het inzetstuk vrij te maken.

Nog een ander voordeel ten opzichte van de stand van de techniek 35 vormen de middelen waarmee afgeschaafd materiaal wordt verhinderd samen te pakken tegen het diamantensnijvlak gedurende het werken van de boor in een boorgat.

Aan de hand van een tekening, waarin het uitvoeringsvoorbeeld is weergegeven, wordt de uitvinding hierna nader beschreven.

40 Eiguur 1 toont in perspectief een voorkeursuitvobring van een 8203750 4 schraapbeitel waarbij de orientatie van de diamanteninzetstukken in het vlak en de kaliberreeks vlakken van de beitel zijn aangegeven.

Figuur 2 toont een gedeeltelijk weggesneden dwarsdoorsnede van het vlakdeel van de schraapbeitel waarbij de wijze is weergegeven 5 waarop het cirkelvormige kanaal wordt aangebracht in het vlak van de schraapbeitel voor het klemmend inbrengen van de diamanteninzetstukken in het gat gevormd door het vlak van de schraapbeitel.

Figuur 3 toont een gedeeltelijke dwarsdoorsnede van het vlakdeel van de draagbeitel en toont een diamanteninzetstuk dat met een klem-passing is aangebracht in een gat gevormd door het vlak van de beitel, waarbij de orientatie van het snijvlak van het inzetstuk ongeveer onder 90° staat met de hellingshoek van de cirkelvormige groef van de beitel.

Figuur 4 toont een doorsnede $ver IV-IV in figuur 3 en toont 15 het verband van het snijvlak van het diamanteninzetsamenstel ten opzichte van het cirkelvormige kanaal in het vlak van de schraapbeitel .

Als in perspectief weergegeven in figuur 1 bestaat de diamanten-schraapbeitel, die in het algemeen is aangegeven met 10, uit een 20 lichaam 12,voor de schraapbeitel, een snijvlak dat in het algemeen is aangegeven met 14, afleidorgaan 20 voor de boorvloeistofstroom, ruimsegmenten 28 en een peneinde 24· Een paar onder 180° tegenover elkaar liggende sleuven 26 is gesneden in de beitel het meest nabij het peneinde 24 voor het opnemen van het gereedschap voor het ver-25 wijderen van de beitel vanaf de boorreeks. De spoelvloeistofverdelers 20 strekken zich radiaal uit vanaf het midden van de beitel en strek-ken zich uit over het kegelvormige oppervlak 18 naar het kaliber 21 van de beitel en is verbonden met zich in langsrichting uitstrekkende ruimorganen 28 van het beitellichaam 12. Een reeks mondstukken 36 is 30 weloverwogen geplaatst in het vlak 16 van het snijeinde 14 van het beitellichaam 12. Hydraulische boorspoeling wordt gericht over het snijvlak 14 dat een groot aantal diamanteninzetstukken bezit, die in het algemeen zijn aangegeven met 50· De spoelvloeistof koelt en reinigt elk inzetstuk en verschaft eveneens een middel voor het ver-35 wijderen van snijdsels vanuit een boorgat gedurende de werking van de boor. Spoelvloeistof wordt geleid tussen de verdeelorganen 20 en de ruimorganen 28 via spoelvloeistofstroomkanalen 22 en 32.

De diamantenschijven 26, alsmede de diamanteninzetpenorganen 52, die de diamanteninzetstukken 50 vormen, zijn bijvoorbeeld ver-40 vaardigd uit een wolframcarbidesubstraat met een diamantlaag ge- 8203750 5 « sinterd op het vlak van een substraat, waarbij de diamantlaag is samengesteld uit een polykristallijn materiaal. De synthetische polykristallijne diamantlaag is vervaardigd door "Specialty Material Department of General Electric Company, Worthington, Ohio". Het 5 bovengenoemde orgaan voor het boorsnijorgaan is bekend onder de handelsnaam "Stratapax drill blank".

Een reeks kaliberinzetstukken 38 is met een klempassing aan-gebracht in de gaten gevormd in de spoelvloeistof verdeelorganen 20 en de omtreksrand 21 van het snijvlak 14· De kaliberinzetstukken 38 10 dienen om het kaliber (de diameter) van een boorgat te handhaven. Kaliberruiminzetstukken 34 zijn geplaatst in een sleuf gesneden in de ruimsegmenten 28. De diamantenruiminzetstukken 34 dienen 00k om het kaliber van de beitel te handhaven als deze dieper in het boorgat dringt gedurende het werken van de schraapbeitel. Het ruim-15 segment heeft een aantal slijtdoppen 40 uit wolframcarbide geplaatst in gaten voor het minimaliseren van slijtage bij het kaliber van de beitel. Zoals blijkt uit de figuren is elk van de diamanteninzetstuk-ken met een klempassing geplaatst in inzetgaten 17 gevormd in het snijvlak 14 en het ruimdeel 28 van het beitellichaam 12. Om inzet-20 stukken dieper in bijvoorbeeld het snijvlak 14 van het beitellichaam 12 te brengen, moet een wegneming worden uitgevoerd nabij de onderrand 64 van de diamantensnijschijf 60 zodat de schacht van het inzetlichaam 52 dieper in het vasthoudgat kan worden gedrukt. Een cirkelvormige sleuf of een cirkelvormig kanaal 70 is bijvoorbeeld 25 gefreesd in het vlak 14 van de schraapbeitel 10. De orientatie van de sleuf 70 hangt af van de specifieke hellingshoek van de diamantensnij-schijf 60 ten opzichte van het vlak 14 van de beitel. De helling van het kanaal 70 bedraagt ongeveer 90° ten opzichte van de hoek van de diamantenschijf 60 en een cirkelvormige dwarsdoorsnede van het kanaal 30 70 behoeft slechts iets groter in diameter te zijn dan de diameter van de diamantenschijf 60 (figuur 4)» dus een minimum aan materiaal wordt verwijderd vanaf het vlak 14 van de beitellichaam 12 waardoor een maximale ondersteuning wordt verschaft voor het pendeel 52 van de diamanteninzetstukken 50.

35 De gedeeltelijke dwarsdoorsnede volgens figuur 2 toont de werkwijze waarop de kanalen 70 worden aangebracht in het vlak 16 van het beitellichaam 12. De hoek "A" van het freesgereedschap 80 (dat natuurlijk de hellingshoek voor elk inzetstuk instelt) wordt bepaald door de hoek van de diamantensnijschijf 60 bevestigt op het 40 penlichaam 52 ten opzichte van het vlak 16 van het beitellichaam 12.

8203750 6

De ideale hellingshoek 70 bedraagt 90° ten opzichte van het snijvlak 60 van de diamanteninzetstukken 50. Bij voorkeur ligt de hellingshoek van de diamantensnijschijf tussen 95° en 110° ten opzichte van het vlak van de lichaam van de schraapbeitel. De hoek A ligt dus tussen 5 5° en 20°.

De diameter van de gefreesde sleuf behoeft slechts lets groter te zijn dan de diameter van de diamantenschijf 60 zodat het vlak 62 van de diamantenschijf 60 aan zijn ondereinde 64 niet in aanraking komt met het cirkelvormige kanaal 70 dat in het vlak 16 van het 10 beitellichaam 12 is gefreesd (figuren 3 en 4)· Het zal uit figuur 2 duidelijk zijn dat de cirkelvormige sleuf 70 is aangebracht in het vlak 16 van het beitellichaam 10 voordat de inzetstukken 50 onder klem-passing worden gebracht in het vasthoudgat 17 voor het inzetstuk, gevormd in het beitellichaam 12. De radiale orientatie van elk van 15 de cirkelvormige sleuven of kanalen 70 in het snijeinde 14 hangt weer af van de hellingshoek van het snijvlak van de inzetstukken ten opzichte van het vlak van de steenboor 10. Als eenmaal de hellingshoek is vastgesteld voor elk inzetstuk, wordt de sleuf op 4>6n lijn gebracht ten opzichte van de hellingshoek om het kanaal op de juiste 20 wijze te oriSnteren met de snijschijf 60 van de inzetstukken 50.

Van de figuren 3 en 4 toont figuur 3 in het bijzonder de orientatie onder 90° met de hellingskoek van het kanaal 70 ten opzichte van het snijvlak 62 van de diamantenschijf 60. Het diamanteninzet-stuk 50 is gebracht in het gat 70 voor de klempassing in het lichaam 25 12 door het aanbrengen van een speciaal gereedschap (niet weergegeven) tegen het bovenoppervlak 54 van het penlichaam 52 en het drukken van het inzetstuk in het gat voor de klempassing totdat het de bodem van het gat raakt door aanraking van het einde 56 met de bodem van het vasthoudgat. Figuur 3 toont duidelijk het verband van het inzet-30 stuk 50 in het vlak 16 van het beitellichaam 12.

Als bijvoorbeeld elk van de diamanteninzetstukken in het vlak 16 van het beitellichaam 12 zou zijn aangebracht, zonder het weg-neemkanaal 70,zou natuurlijk een schachtdeel van de inzetstukken aangegeven met "B" boven het vlak 16 liggen van het beitellichaam en 35 dan niet ondersteund zijn. Het deel aangegeven met "C" is blootge-steld aan de bodem van het gat of de formatie en het inzetstuk zou kunnen breken langs een lijn in hoofdzaak gelijk met de bodemrand 64 van het diamantvlak 62. Door fresen van de cirkelvornige ontlast-sleuf 70 wordt de achterzijde 58 van de schacht 52 (achter het snij-40 vlak 62 van het diamantensamenstel 6θ) ondersteund door de extra 8203750 7 afstand aangegeven als "C" waardoor dus een steun wordt verschaft voor het snijvlak 62 van elk van de inzetstukken waardoor in be-langrijke mate elke neiging wordt geminimaliseerd van het inzetstuk om te breken langs een lijn in hoofdzaak gelijk met het vlak 16 5 van het beitellichaam 12. Natuurlijk wordt de mate van ondersteuning voor de achterzijde 58 van het penlichaam 52 bepaalt door de diepte van het kanaal 70 in het vlak 16. De diameter van de cirkelvormige sleuf 70 behoeft slechts iets groter te zijn dan de diameter van de diamantenschijf 60. De diepte van de sleuf bepaalt weer de hoogte 10 waarover het snijeinde van het inzetstuk zich uitstrekt buiten het vlak 16 van het boorlichaam 12.

De hellingshoek van de cirkelvormige sleuf 70 raakt het vlak 16 op het punt "D" waar de hellingshoek van het snijvlak 62 groter is dan 90° ten opzichte van het vlak 16 van het beitellichaam 12.

15 De helling 70 dient om afgeslepen materiaal dat zich vormt voor de voorrand 62 van de schijf 60 te verwijderen. Het afgeschaafde materiaal wordt op de helling gedrukt van het kanaal 70 en verlaat het vlak 16 zonder de neiging te worden opgenomen in een obstructie voor het snijvlak 62. Bijvoorbeeld verschaft bovengenoemd Amerikaans 20 octrooischrift 4*265.324 de excentrische tegenboring en het kanaal dat mogelijk afgeschaafd materiaal opneemt voor het snijvlak van de diamanteninzetstukken, waardoor de snijwerking van de diamanteninzet-stukken wordt tegengewerkt als de schraapbeitel in een boorgat werkzaam is.

25 Het zal duidelijk zijn dat een cirkelvormige ontlasthelling kan worden gevormd in het beitelvlak door andere middelen dan gebruik-making van een freesbeitel. Bijvoorbeeld kan de helling worden gegoten in een vorm en de klempassing kan daarna worden geboord in het beitelvlak voor elk van de diamanteninzetstukken.

8203750

Claims (5)

1. Een schraapbeitel omvattende een beitellichaam met een aantal afzonderlijke diamanteninzetstukken die in de vasthoudgaten zijn gebracht gevormd in een vlak van het lichaam van de schraapbeitel, waarbij elk van genoemde diamanteninzetstukken een schachtdeel bezit 5 aan een einde geplaatst in het vasthoudgat en een diamantensnijschijf aangebracht op het vormorgaan aan het tegenoverliggende snijeinde dat zich uitstrekt buiten het vlak van het lichaam van de schraapbeitel, welk lichaam van de schraapbeitel middelen bezit voor het verschaffen van een extra ondersteuning voor het snijeinde van het 10 inzetstuk langs een langsoppervlak van het orgaan van het inzetstuk in hoofdzaak achter de diamantensnijschijf door het wegnemen van een' deel van het vlak van de schraapbeitel in het vasthoudgat in het vlak om een rand van de diamantensnijschijf nabij het lichaam van de schraapbeitel vrij te geven zodat de schacht dieper kan worden ge-15 bracht in het vasthoudgat, met het kenmerk, dat het weggenomen deel wordt verschaft door een cirkelvormig kanaal in het vlak van het lichaam van de schraapbeitel voor de diamantensnijschijf, waarbij de omtrek van het cirkelvormige kanaal iets groter is dan de diamantensnijschijf waardoor een ontlastruimte wordt verkregen voor 20 dat deel van de snijschijf dat zich uitstrekt onder het oppervlak van het lichaam van de schraapbeitel.

2. Schraapbeitel volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat het cirkelvormige kanaal in het vlak van het lichaam van de schraapbeitel in hoofdzaak onder 90° staat op het snijvlak van de 25 diamantensnijschijf.

5. Schraapbeitel volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat het cirkelvormige kanaal een hartlijn bezit dwars op het snijvlak van de diamantenschijf.

4· Schraapbeitel volgens έβη of meer van de voorgaande conclusies, 30 met het kenmerk, dat de hoek van het snijvlak van de schijf,ten opzichte van het vlak van het beitellichaam, meer is dan 90°, en het cirkelvormige kanaal het vlak van het beitellichaam raakt voor het snijvlak van de diamantenschijf.

5. Schraapbeitel volgens een of meer van de voorgaande con-35 clusies, met het kenmerk, dat de hoek van het snijvlak van de schijf ten opzichte van het vlak van het lichaam van de beitel ligt tussen 95° en 110°. 8203750