NO127361B - - Google Patents

Description

Skjærevalse for utvidelsesvalsemeisel og andre anordninger for fjernelse av stein med innsatser av slitesterkt materiale anordnet i radiale uttagninger, samt fremgangsmåte til befestigelse av slitesterke innsatser i verktøyets uttagninger.

Oppfinnelsen vedfbrer en skjærevalse for utvidelsesvalsemeisel og andre anordninger for fjernelse av stein med innsatsér av slitesterkt materiale anordnet i radiale uttagninger samt en fremgangsmåte for å feste slitesterke innsatser i uttagninger i verktdyet.

Ved sylindriske skjære- og borevalser for valseboreverktoy er det kjent å anordne skjæretennene enkeltvis utskiftbare på val-sens omkrets. Skjæretennenes fotpartier skyves da inn i spor som forloper parallelt med valseaksén, idet både sporene og tennenes fotpartier av hensyn til tannbefestigelsen kan ha sva-lehaleform. Denne kjente anordning er dog ikke brukbar for valser med skjæreribber, idet skjæretennene bare beskytter den i : omkretsretning forlopende slitesone på de kjente sylindriske valser.

Ved verktoy av den omtalte type er det kjent å feste slitesterke plater til skjæreribbenes sideflanker. Disse plater er imid-lertid bare enkeltvis leiret i flankematerialet,pg bidrar nep-pe til å beskytte den ringformete .slitesone som forloper ytterst i omkretsretning. Dessuten ligger produksjonsomkostningene for slike skjæreverktøy på et uokonomisk nivå, da iolatene må festes enkeltvis på begge sider av skjæreribbene. Ved fremskreden slitasje av materialet på skjæreribbens flanker er det også fare for at de flate plater skal losne.

Ved valsemeisler for dypboremaskiner, hvor det ene koniske parti av et dobbelt konisk -valselegeme danner en såleboredel med derpå anordnete skjæreinnsatser som i det vesentlige forloper perpendikulært på det koniske partis flate og angriper og smuld-rer jordformasjonen ved borehullsålen, mens det andre koniske parti av det dobbeltkoniske legeme danner en dimensjonsboredel (Massbohrteil) for borehullveggen, er' det kjent å forsyne sist-nevnte boredel med slitesterke innsatser, som forloper i det vesentlige perpendikulært på boredelens overflate. Som slike boredeler er det kjent koniske flater på en meiselvalse, anordnet roterende på en tapp som består av ett stykke med meisel,-skulderen. Dimensjonsboredelene bearbeider borehullets veggmateriale og sikrer den onskede borehullbredde. Borehulldelen er forsynt med rekker av slitesterke innsatser som består av sinterkarbid eller et annet slitesterkt materiale. Innsatsene, er sylindriske og deres diameter er valgt slik at de overens-stemmer med diametrene for opptagelsesuttagninger i meiselvalselegemet. De deler som rager frem av meiselvalselegemet er utformet som halvkuler og virker pressende <p>g knusende på bo- . rehullets vegginateriale. Hvis innsatsene av slitesterkt mate^ riale ikke forelå, ville det mangle deler som påvirker:borehullets veggmateriale, slik at det for så, vidt dreier seg om uomgjengelig nodvendige deler.

Ved boreverktoy som er utstyrt med slitesterke.innsatser, er det spesielt om å gjore å få en så liten avstand mellom de en-kelte innsatser som mulig, slik at uthuling av grunnmaterialet mellom innsatsene hindres. Ved anordning av slitesterke plater på skjæreribbers sideflanker eller sylindriske innsatser i mei-selvalselegemer oppnåes en forholdsvis liten sliteflate på kort-siden, idet det til beskyttelse av tannflankene vekselvis mot-stående er anordnet plater eller sylindriske innsatser. Det fo-religger en forholdsvis stor innsatsavstand pr. flanke, slik at uthuling av skjæreribbens grunnmateriale begunstiges.

I motsetning til dette går foreliggende oppfinnelse ut fra skjærevalser med innsatser av slitesterkt materiale anordnet på skjæreribber i radiale uttagninger. Ifolge oppfinnelsen er uttagningene utfort som aksialt utformede slisser i skjæreribbene, og de i slissene opptatte, skjærekantdannende og slitesterke innsatsene slutter enten i flukt med skjæreribbens topp-flate og flankeflater, eller rager ut over disse.

De slitesterke innsatser beskytter således alle slitesoner av

en skjæreribbe, både begge ribbens sideflanker og den flate som forbinder sideflankene. Disse innsatser er ikke funksjonelt be-tinget som ved fortrengende og knusende verktoy, men svarer til en bevisst og planmessig gjennomfort forholdsregel ved skjærevalser med skjærekanter. Den gjennomgående anordning av innsatsene fra en sideflanke til den annen muliggjor også en liten delingsavstand, slik at uthuling av grunnmaterialet mellom innsatsene effektivt motvirkes. Dessuten muliggjor den anordning som er foreslått ifolge oppfinnelsen, en forbindelse mellom storre og mi.ndre tannutforminger av de ringformede skjæreribber under utfylling av de små opptagelsesrom med hårdmetallinn-satser, slik at man oppnår besparelse av det hoyverdige og således kostbare materiale.

En sikker befestigelse av innsatsene inntil de er fullstendig nedslitt kan på fordelaktig måte oppnåes ved at innsatsene, med utgangspunkt i arbeidsflatene gis tiltagende tverrsnittsokning. Det betyr at innsatsstykkenes tverrsnittsokning ikke bare skjer fra den radialt ytre arbeidsflate og innover, men også aksialt innad fra de to atbeidsflater som beskytter skjæréribbenes sideflanker. Derved oppnåes at valsebærerens materiale under på-virkning av det reaksjonstrykk som utoves ved skjæring og boring, uavhengig av den måte hvorpå innsatsene er festet, vil komme til fast anlegg mot innsatsene, og at innsatsene blir sikkert fastholdt til de er fullstendig nedslitt.

Innsatsene kan fremstillesog festes'særdeles enkelt, hvis 'deres tverrsnitt oker trinnlost og gradvis under dannelse av hvelvede flater. ■ '••' -

Utvideisesvalseméislér,"'vahllgvis" med flere i aksial innbyrdes avstand etter hverandre forlopende skjæreribbér med tilnærmet trekantet grunnprofII er ' som regel lagret på innad-'mot bore^ : : ■: hullaksen skråstilte tapper på verktoylegemét. Under- arbeid fåes "da radialt mot - borehullet virkende tverrkrefter på innsatsene. For å avlaste innsatsenes béfestlgélse frå disse krefter har innsatsene og uttagningene som opptar innsåtsehé-hen-siktsmessig innbyrdes tilpassede flatedeler av basisflåtene.

De utskiftbafe innsatser kan ved én skjærevalse' ifolge Oppfinnelsen på vanlig måte være festet i valselegémét ved lodding;

En vesentlig rimeligere befestigelse "som kan benyttes vred alle meget slitesterke innsatser i' skjære^ og boreverktoy med uttagninger, dvs. også verktoy som ikke har skjæreribbér, kan ifolge en ny frémgangsmåte som' er foreslått ifolge oppfinnelsen, oppnåes ved at de uttagninger som tjener til opptagelse av innsatsene fremstilles med storre dimensjoner enn innsatsenes ytre dimensjoner. Deretter fortrenges det materiale som omgir uttagningene i verktoylegemét i retning av innsatsene. Derved oppnåes den' fordel at dét materiale i verktoylegemét som fortrenges i' retning åv innsatsene blir hardere på grunn av denne forhåndskomprimering og at innsatsene således vil sitte faste-re enn ved den hittil vanlige innpressing. Innsatsene blir dessuten sikkert fastholdt i verktoylegemét inntil de er to-talt nedslitt,' slik at verktoyets levetid okes vesentlig. Vide-re kan det benyttes innsatser av materialer som hverken lar seg lodde, sveise eller presses inn.

Qppfinnelsen skal i- det folgende beskrives nærmere under hen-visning til tegningen. Fig. 1 viser en skjematisk skjærevalse med to skjæreribbér. Fig. 2 er et partielt aksialsnitt gjennom valsen ifolge fig. 1, hvor valsen er gjengitt i arbeidsstilling, dvs. skråstilt mot borehullets akse. Fig. 3 er et partielt aksialsnitt gjennom en skjæreribbe for det valsemateriale som omgir uttagninger for innsatsen presses mot denne. Fig. 4 er et horisontalsnitt gjennom fig. 3 etter linjen IV-IV. Fig. 5 viser et annet utforelseseksempel av en innsats ifolge fig. 4 og Fig. 6 viser et modifisert utforelseseksempel, gjengitt som fig. 2.

Skjærevalsen ifolge fig. 1 har et valselegeme R, på hvis ytre omkrets to skjæreribbér 1 er akseparaZLelt anordnet. I hver skjæreribbe 1 er det fordelt over dennes ytre omkrets festet radialt anordnete, meget slitesterke innsatser 3, f.eks. av hårdmetall. Innsatsene 3 har tverrsnittsformer som tilnærmet svarer til skjæreribbenes formgivning, med henblikk på snitt lagt radialt gjennom verktoylegemét R og omfattende dettes ak-se, men kan både rage noe over ribbenes flater som forloper i omkretsretning og over ribbenes sideflater. Når innsatsene på en ny skjærevalse med sine arbeidsflater forloper i flukt med valselegemets omgivende materiale eller rager over legemets ytterflater, kan valselegemets materiale i det ytre sjikt i innsatsområdet også komprimeres og dermed bli hardere under på-virkning av det trykk som opptrer ved skjæring eller boring. På grunn av innsatsenes spesielle form beskyttes de slitesoner på skjæreribbene 1 som i fig. 1 er betegnet med a,b og c til enhver tid av en enkelt innsats 3.

Den beskyttelse som innsatsene 3 bevirker på skjæreribbenes slitesoner fremgår særdeles tydelig av fig. 2. Innsatsene 3 som består av meget slitesterkt materiale, er ved denne utfo-relse anordnet og festet slik i radial retning i skjæretennene at de rager ut over materialet på skjæreribbens 1 tre flater som utsettes for slitasje.

Av fig. 2 fremgår også det nye verktoys arbeidsmåte. Skjærevalsen. R er dreibar om en akse som. skråner nedad i forhold til borehullaksen til hoyre i fig. 2,. Stenen som danner boresålen 2 for utvidelsesboring vil således skjæres og avskrapes trinn-

vis så snart skjæreribbene 1 som er armert med innsatsene 3,

er trengt inn tilnærmet en strekning d. Den nye boresåle vil da forlope tilnærmet på linjen 4. Idet skjæreribbene hhv. de meget slitesterke innsatser 3 er forholdsvis smale med henblikk på boresålens 2 bredde, oppnåes et gunstig forhold mellom av-skrapet og knust sten.

Ifolge fig. 3 og 4 anordnes innsatsene 3 i skjæreribbene 1 i uttagninger 5, som forst fremstilles med storre tverrsnitt enn det som svarer til innsatsenes ytre dimensjoner. Innsatsenes tverrsnittsokning tiltar med utgangspunkt i deres arbeidsflater. Det betyr at innsatsen som i fig. 3 er skåret i et plan som er vertikalt mot verktoyets rotasjonsakse, blir tykkere fra den radialt ytre mot den radialt indre ende 3a. Innsatsens 3 befestigelse i uttagningen 5 skjer ved at skjæreribbens materiale som grenser til uttagningen 5, fortrenges i den retning som i fig. 3 er antydet ved piler, dvs. mot innsatsen. På denne måte fåes en befestigelse av innsatsen som forblir effektiv inntil selve innsatsen og skjæreribben hvor den er anordnet, er fullstendig nedslitt.

På tilsvarende måte sikres innsatsen 3 ifolge fig. 4 mot påkjenninger i tverretning. Det mot skjæreyalsen tangensiale snitt i fig. 4, som folger linjen IV-IV i fig. 3, viser at innsatsen har storre tverrsnitt i områdene 3b enn i de områder som ligger nær skjæreribbens flanker. Når skjæreribbens materiale fortrenges inn mot innsatsen 3 i den retning som er antydet ved pilene i fig. 4, sikres innsatsen mot påkjenninger i tverretning .

Det har vist seg at det ved boring opptrer sterke, radialt mot borehullet rettede tverrkrefter på innsatsene. I avhengighet av den sten som gjennombores, kan disse krefter være rettet radialt utad eller innad mot borehullet. Ofte opptrer det radialt innadrettede krefter, fordi særlig de innsatser som loper på den storste radius moter storre motstand med sin ytre arbeidsflate mot borehullveggen enn ved sin mer eller mindre frittliggende indre arbeidsflate.

Ved hard sten hvor de arbeidsflater som vender mot borehullets sentrum er nesten helt frittliggende, opptrer det krefter som soker å vippe innsatsen innad med spissen som dreiepunkt. Også derved vil det opptre radialt innad mot borehullet rettede krefter. Ved myk, eventuelt seig sten kan det derimot hende at den motstand som påvirker de to arbeidsflatene på siden av en innsats er tilnærmet like stor. Da vil innsatsen ved skråstilt skjærevalseakse tendere til å unnvike radialt utad, slik at tilsvarende rettede tverrkrefter må opptas av befestigelsen.

For å oke sikkerheten av innsatsenes befestigelse mot tverrkrefter som er virksomme i en retning kan innsatsene også ha den tverrsnittsform som er vist i fig. 5. Innsatsen 3c, som er vist i et snitt tangensialt mot skjærevalsen (tilsvarende fig. 4) smalner mer av mot den ene sidevendte arbeidsflate som i figuren befinner seg nederst, enn mot den annen arbeidsflate som ligger overst i figuren. Det kan således fortrenges mer valselegeme-materiale inn i uttagningen 5 i området 5a enn i de ovrige områder. Innsatsen 3c er særdeles pålitelig sikret mot tverrkrefter som soker å forskyve den i retning av dens i tverrsnitt avsmalnende del.

Sikring mot radialt mot borehullet rettede tverrkrefter som opptrer ved boring, kan også oppnåes ved det forslag som er gjengitt i fig. 6. Innsatsen 3 er her på sin underside forsynt med en forlengelse 3d som rager inn i valselegemet. Den uttag-ning som opptar innsatsen 3 er i bunnen utfort med en tilsvarende fordypning la. På denne måte fåes en slags tapp og tverrkrefter som påvirker innsatsen 3, avledes på valselegemet. Tappen 3d kan være mer eller mindre avrundet eller utfort med skarpe kanter.

Når de slitesterke innsatser skal festes i valselegemets uttagninger, kan det materiale som grenser til uttagningene 5 etter innsetting a<y> innsatsene 3, 3c, fortrenges inn i uttagningene mot innsatsenes sideflater ved hjelp av krefter som tilfores utenfra. Derved oppstår en mer eller mindre sterk komprimering og således oket styrke av materialet. Denne komprimering .oker ved boring, idet materialet . da 'stadig står under det for boringen nodvendige trykk.;

Innsatsene kan dog.også festes provisorisk,i uttagningene f.eks.

ved klebning. Når boringen begynner., vil valselegemets materiale automatisk fortrenges, inn i,de.ennå åpne uttagninger,

og materialet vil komprimeres:i de områder som grenser til.inn-såt sene.

Claims (5)

1. Skjærevalse for utvidelsevalsemeisel og andre anordnin-. ger for fjernelse av stein med innsatser av slitesterkt mater- ■ iale anordnet i radiale uttagninger, karakterisert v e d at uttagningene er utfort som aksialt utformede slis-.. ser i skjæreribbene•(1) og at de i slissene opptatte skjærekantdannende og slitesterke innsatsene (3): enten slutter i flukt med skjæreribbens toppflate (a) og flankeplater. (b, c)-, eller rager ut over disse.

2. Skjærevalse som angitt i krav 1, karakterisert ved at innsatsene (3) med utgangspunkt i. deres arbeidsflater, er gitt tiltagende tverrsnittsokning (3a, 3b)'.

3. Skjærevalse som angitt i krav 2, karakterisert ved. at tverrsnittene oker trinnlost og gradvis under dannelse av konvekst hvelvede flater.

4. Skjærevalse som angitt, i et av kravene 1-3, karakterisert ved at innsatsene (3) og de uttagninger (5) som opptar dem, er forsynt med innbyrdes tilpassede flatedeler (la, 3c) i basisflåtene.

5. Fremgangsmåte til befestigelse av slitesterke innsatser i verktoyets uttagninger ifolge et av kravene 1-4, karakterisert ved at uttagningene (5) som tjener til opptagelse av innsatsene (3), fremstilles med storre dimensjoner enn tilsvarende innsatsenes ytre begrensningsflater og at verktoylegemets (R) grunnmateriale som omgir uttagningene i tilslutning fortrenges i retning av innsatsstykkene, til an-slutning mot disses fortrinnsvis konvekst hvelvede sideflater.