NO172105B - Selvsentrerende anordning for sliping av hardmetallstift paa borkroner - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en selvsentrerende anordning for sliping av hardmetallstift på borkroner av det slag som anvendes for eksempel innen gruveindustrien, for brønnboring og lignende, og av det slag som er angitt i inn-ledningen til det etterfølgende selvstendige krav 1.

Selvsentrerende slipeanordninger for hardmetallstift på borkroner av ovennevnte slag beskrives i DE-A^ 3.732.710. Den derved kjente slipeanordnings slipestift utfører således to rotasjonsbevegelser, en omkring sin egen lengdeakse og en overlagret kretsende rotasjonsbevegelse. Slipemaskinen med sine drivorganer er lagret på en utligger som i vertikal-stilling er hev— og senkbart understøttet av en søyle. Den borkrone som skal slipes innspennes i en holder som er fritt bevegelig på et magnetbord. Ved start av en slipeoperasjon, skjer en grovinnstilling av holderen med innspent borkrone relativt slipemaskinen. Utliggeren senkes slik at slipestiften kommer i kontakt med den hardmetallstift på borkronen som skal slipes. Ettersom holderen er fritt bevegelig på magnetbordet tillates hardmetallstiften å tilveiebringe en selvsentrering, hvoretter holderens låses relativt magnetbordet ved aktivering av dens magnet.

Den kjente slipeanordning fremviser således en i horisontalplanet bevegelig holderanordning for innfesting av en borkrone. En lignende slipeanordning beskrives i NO-B2 166067, der holderanordningen i form av en på en plattform løpende vogn endog er hev- og senkbar i forhold til slipemaskinen som er begrenset hev— og senkbart festet ved toppen av slipeanordningens stativ.

Med slipeanordninger av kjent slag oppnås ikke noen rasjonell bearbeidelse av borkroner ettersom kun en borkrone kan fastspennes av gangen i holderanordningen. Dessuten er det tvilsomt om det oppnås noen effektiv selvsentrerende virkning ettersom holderanordningen og dens last av innspent borkrone utgjør et tungt og relativt tregt flyttbart legeme, som således skal påvirkes av selve slipestiften for å bli sentrert på dette. Ennå et problem som ikke finner noen tilfredsstillende løsning med kjente slipeanordninger, er reguleringen av den kraft hvormed slipestiften skal presses mot hver enkelt hardmetallstift på borkronen. Ved de kjente slipeanordninger synes dette å være løst gjennom virkning av den tyngde som slipemaskinen og dens lagringsorgan utøver.

Ovennevnte problemer finner samtlige sin løsning ved den selvsentrerende slipeanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse ved hjelp av de trekk som er angitt i karakteris-tikken til det etterfølgende selvstendige krav 1.

Med slipeanordningen ifølge oppfinnelsen oppnås en manuell, lettmanøvrert innstillbarhet av slipemaskinens slipestift takket for at slipemaskinens tyngde kan oppheves ved hjelp av stempelsylinderorganets funksjon som kompenseringsanordning. En selvsentrerende automatisk fininnstilling oppnås ved innmatingstrykkets omkopling til slipetrykk. Gjennom den fulle bevegelsesfrihet som lagringsorganet i slipeanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse fremviser i samtlige romplan, kan en rasjonell behandling av et flertall borkroner utføres. Således er med fordel den stasjonære holderanordningen utformet med minst to holdere for tilsvarende antall borkroner. Lagringsorganet for slipemaskinen er innsvingbart over respektive holdere eller over en borkrone, som på grunn av sine dimensjoner er fastholdt utenfor holderanordningen, hvoretter omkopling skjer til slipetrykk for stempel/sylinderorganet.

Eolderanordningens holdere er hensiktsmessig utformet som utsparing i minst ett vippbart bord som er låsbart i ønsket vinkelstilling og som under sin bordskive har en pneumatisk drevet stempelstang for hver holder. Ved å utforme hver utsparing med et vinkelhjørne, mot hvilket stempelstang-utslaget er rettet, oppnås en vel definert fastholding av borkronen hvis skaft er nedført i utsparingen og fastspent mot vinkelhjørnet ved hjelp av den aktiverte stempelstang. For å muliggjøre fastholding av borkroner med store dimen-sjonsforskjeller, er det vippbare bord utformet med en bunnplate som er fremskyvbart i stilling under utsparingen slik at borkroner av mindre dimensjoner med sitt relativt korte skaft, kan hvile på denne derved fremskjøvne bunnplate.

En holderanordning med to separate vippbare bord som hvert omfatter to holdere for borkroner kan betjenes av ett lagringsorgan, men har i en fordelaktig utførelsesform blitt utført med hvert sitt lagringsorgan og dermed hver sin slipemaskin. Dermed muliggjøres en usedvanlig rasjonell håndtering av borkroner som skal slipes ved det at to borkroner samtidig slipes mens operatøren kan demontere en ferdigslipt og innsette en ny borkrone for sliping i den ved siden av beliggende holder i det respektive bord.

Holderanordningen med tilhørende oppsamlingskar er videre utformet til ved transport å utgjøre transportbeholdere for den derved nedmonterte slipeanordning, hvis komponenter rommes i transportbeholderen.

Den selvsentrerende slipeanordning ifølge oppfinnelsen skal beskrives nærmere i detalj i det etterfølgende i forbindelse med en foretrukken utførelsesf orm og med henvisning til de etterfølgende tegninger, der

fig. 1 i sideriss viser prinsippet for en slipeanordning ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et snitt gjennom det lagringsorgan hvormed slipemaskinen gis sin kretsende bevegelse,

fig. 3a-b viser en foretrukket utførelsesform av slipeanordningen ifølge oppfinnelsen, og

fig. 4 viser i perspektiv en foretrukken utførelsesform av en holderanordning for flere borkroner.

I fig. 1 vises prinsippet for en slipeanordning ifølge den foreliggende oppfinnelse. Slipeanordningen omfatter en holderanordning 2 for de borkroner 1 hvis hardmetallstift 31 skal slipes. Videre omfatter slipeanordningen et lagringsorgan 4 anordnet til å understøtte en slipemaskin 3. Slipemaskinen 3 omfatter en drivmotor for med høy hastighet å rotere en slipestift 15 omkring sin lengdeakse. Lagringsorganet 4 omfatter en andre drivmotor på hvis aksel 24 slipemaskinen 3 er stillbart innfestet ved hjelp av festet 25. Lagringsorganet 4 kan ved hjelp av sin drivmotor gi slipemaskinen 3 og dens slipestift 15 en kretsende bevegelse med sentrum i slipestiftens 15 slipesentrum (fig. 2).

Lagringsorganet 4 understøttes av et parallellarmpar 5,7, hvilket er dreibart — 360" — lagret på et stativrør 6. Stativrøret 6 er innfestet i et gulvstativ 17.

Parallellarmparet 5,7 omfatter et indre og et ytre armpar 9 resp. 10 hvorved lagringsorganet 4 og den av dette under-støttede slipemaskin 3 kan beveges fritt i vertikal— og horisontalretning innen parallellarmparets 5,7 rekkevidde. Innstillingen av slipestiften 15 mot den hardmetallstift 31 som skal slipes, skjer manuelt ved at en operatør griper tak i håndtaket 8 og bringer slipestiften 15 i stilling umiddel-bart ovenfor hardmetallstiften 31. For å lette denne manuelle manøvrering er det anordnet en dobbeltvirkende, pneumatisk kompenseringssylinder 11,12 anordnet mellom leddarmene innen de respektive armpar 9,10. Ved trykkmating av de pneumatiske sylindre 11,12 utøver de en vektkompenserende virkning på parallellarmparet 5,7 slik at lagringsorganet 4 forblir stående i den posisjon som operatøren har innstilt manuelt. For oppnåelse av korrekt utbalanseringseffekt er en stillbar trykkregulator 13 anordnet i sylindrenes 11,12 matekretser. Videre er en omkopler 14 anordnet i sylindrenes 11,12 matekretser for omkopling av materetningen, slik at parallellarmparet 5,7 utøver et vertikalt nedadrettet trykk på lagringsorganet 4 og slipemaskinen 3. Dette utnyttes for den automatisk foregående slipeoperasjon, slik som vil bli beskrevet i det etterfølgende.

I fig. 2 vises prinsippet for lagringsorganets 4 oppbygning. Dens hovedsakelige bestanddeler er et hus 22 som inneslutter den andre drivmotoren 23 med sin utgående aksel 24. Drivmotoren 23 mates med trykkluft fra samme ledning som forsyner slipemaskinen 3 med trykkluft. På grenledningen som leder til drivmotoren 23, er det endog anordnet en strupeventil 26 ved hjelp av hvilken operatøren kan regulere luftstrømningen til den andre drivmotor 23 og på denne måte regulere dennes dreietall fra null til maksimal verdi.

Inne i den ved hjelp av to kulelagre 27 i huset 22 lagrede, utgående aksel 24, finnes tre kanaler som via svivelkoplinger 28 mates med luft til og fra slipemaskinen 3 samt kjølevann til denne. Disse kanaler er forbundet med slipemaskinen 3 ved hjelp av slanger 29.

Takket være at det på den utgående aksels 24 nedre ende festede slipemaskinfestet 25, er festet til akselen 24 med en viss vinkel som er slik tilpasset at slipestiftens 15 slipesentrum 30, til tross for at slipemaskinen 3 er festet vinkelinnstilt, faller sammen med den utgående aksels 24 rotasjonsakse, oppnår man når drivmotoren 23 kjøres under sliping, en kretsende bevegelse av slipemaskinen 3 som gir et meget godt sliperesultat. Festet 25 er, som angitt i forbindelse med fig. 1, innstillbart i forskjellige vinkelstillinger for tilpassing til vinkelstillingen for den hardmetallstift som skal slipes.

I fig. 3a og 3b vises en foretrukken utførelsesf orm av slipeanordningen ifølge oppfinnelsen. Fig. 3a viser den samme i sideriss, mens fig. 3b viser anordningen i et frontriss. Storparten av de i fig. 3a og 3b anvendte henvisnings-betegnelser gjenfinnes i fig. 1 og vedrører organer som tilsvarer hverandre i de to utførelsesformer.

Det i parallellarmparet 5,7 opphengte lagringsorgan 4 fremviser i den gjengitte foretrukne utførelsesform til-førselsledere for luftmating A,B og kjølevann C, hvilke via svivelkoplinger fortsetter til slipemaskinen 3 med de leddbare rør A', B', C som tilsvarer slangene 29 ifølge fig. 1. Ledningen A fremviser den i forbindelse med fig. 2 omtalte strupeventil 26.

Av fig. 3a og 3b fremgår også i større detalj den foretrukne utførelsesform av det stillbare festet 25. Dette omfatter et deksel i hvilket det er utformet to bueformede spor 32 for samvirkning med låsesift og dertil hørende låseorgan 33 hvormed slipemaskinens 3 stilling relativt lagringsorganet 4 kan fikseres. Således er vinkelstillingen mellom slipestiftens 15 lengdeakse og drivakselens 24 lengdeakse regulerbar, hvilket er ønsket for regulering av den kretsende bevegelses amplitude.

I fig. 4 vises en foretrukken utførelsesform av holderanordningen 2 for de borkroner 1 hvis hardmetallstift 31 skal slipes. Holderanordningen omfatter en boks 18 med oppadvendt åpning 34 i hvilken et eller flere bord 35 er vippbart lagret som antydet med akselen 20 og pilen 21 i fig. 1. Hvert bord 35 fremviser to eller flere holdere 19 i form av hovedsakelig rektangulære hull hvori borkronens 1 skaft føres ned. Holderen 19 omfatter endog en pneumatisk stempelsyl inder med hvis stempel 36 borkronen 1 er effektivt fastlåsbar mot hullveggene. Fortrinnsvis er stempelsylinderen i de respektive holdere 19 anordnet slik at dens stempel 36 arbeider i hullets ene diagonalretning, hvorved borkronen 1 effektivt fastlåses mot et hjørne i hullet slik det fremkommer av det venstre bord 35 i fig. 4.

Holdernes 19 stempelsylindre manøvreres ved hjelp av en ventil 37 som for å være beskyttet mot utilsiktet påvirkning har et deksel 38. Operatøren kan derved bare påvirke ventilen 37 fra de åpne, motstående sider. Ventilen 37 gir stempelsylinderen en fastlåsingsbevegelse ved påvirkning fra den ene side og en frigjøringsbevegelse ved påvirkning fra den motsatte side.

Som det fremgår av fig. 4 kan borkroner 1 med små dimensjoner på en enkel måte håndteres av holderen 19 ved at den er forsynt med et forskyvbart gulv 39. Gulvets 39 forskyvning manøvreres ved hjelp av spaken 40. I det venstre bord 35 er således gulvet 39 skjøvet frem for å støtte borkroner 1 med små dimensjoner. I det høyre bordet 35 er gulvet skjøvet bort for montering av større borkroner 1 hvis hoder har en så stor diameter at de kan hvile på bordets 35 flate når borkronens skaft føres ned i et av bordets holderhull.

Slik som angitt ovenfor er hvert bord 35 innstillbart i ønsket vinkelstilling. Innstillingen lettes ved at en vektarm 41 kan trekkes opp som vist ved høyre bord i fig. 4. Innstilt vinkelstilling er låsbar med en låseanordning 42.

Boksen 18 tjener som oppsamlingskar for den kjølevæske som tilføres slipestedet fra slipemaskinen 3 under slipeforløpet. Videre kan anordningen endog forsynes med et pumpesystem for kjølevæske fra oppsamlingskaret 18 tilbake til slipemaskinen 3. For å beskytte omgivelsene mot sprut, kan boksens 18 samtlige kanter forsynes med løsbare beskyttelsesplater 43, hvorav bare en er vist i fig. 4. Boksen 18 er koplet til en sirkulasjonspumpe og filteranordning for kjølevæskens returmating til slipemaskinen 3.

En ytterligere fordel med boksen 18 ifølge oppfinnelsen er at den er tilpasset til å romme hele slipeanordningen. Etter en viss demontering kan således slipeanordningen pakkes ned i boksen 18 som deretter utgjør en hendig transportpakning.

I fig. 4 antydes at den foretrukne utførelsesform av holderanordningen 2 med to, uavhengig av hverandre manøvrer-bare hord 35 kan gis to slipemaskiner 3 lagret i hvert sitt parallellarmpar 5,7. Derved oppnås den fordel at borkroner 1 av forskjellige dimensjoner kan slipes samtidig. Ved å utforme hvert bord 35 med to holdere 19, kan operatøren skifte borkrone i den ene holder mens slipingen av den andre borkronen pågår.

Selvsagt ligger det innen oppfinnelsens ramme å utforme boksen 18 med et eneste vippbart bord 35 likeledes som at det kun nyttes en slipemaskin 3 i hver boks 18.

Når slipeanordningen ifølge oppfinnelsen settes i drift etter transport av boksen 18 til den plass der sliping skal utføres, utlastes de i boksen oppbevarte deler sammen-montering av delene og påfylling av kjølevæske samt til-kopling til hensiktsmessig trykkluftkilde, kan slipeanordningen tas i bruk.

Borkroner 1, hvis hardmetallstift 31 skal slipes, spennes fast i bordenes 35 holdere 19. Bordenes 35 helling innstilles for sliping av hardmetallstift 31 på borkronenes topp eller periferi. Slipemaskinens 3 slipestift 15 føres frem mot den hardmetallstift 31 som først skal slipes, under hvilket innstillingsforløp parallellarmparets 5,7 kompenserings-sylindre 11,12 oppnår kompenserende trykkluftmating for at operatøren lett manuelt skal kunne innstille slipestiften 15 rett ut for hardmetall st if ten 31. Når så er skjedd, kopler operatøren om kompenseringssylindrenes 11,12 trykkluftmating til slipematetrykk ved hjelp av omkopleren 14 samtidig som drivmotorene 3 og 23 startes. Derved søker slipestiften 15 seg automatisk ved selvsentrering på hardmetallstiften 31, til korrekt slipestilling og slipingen starter. Mens slipingen pågår, kan operatøren foreta utskifting av ferdigslipte borkroner i holderne ved siden av den holder der slipingen pågår. Når dette er gjort, kreves ingen annen betjening av slipeanordningen enn at operatøren stenger av denne når den aktuelle hardmetallstift er ferdigslipt. Etter omkoplerens 14 omstilling, innstilles slipestiften 15 manuelt mot en ny hardmetallstift som skal slipes. Den automatiske selvsentreringen og slipingen gjentas deretter.

Hvis borkroner 1 med meget store dimensjoner skal slipes, hvorved borkronenes skaft har for stor diameter for holderne 19, kan parallellarmparet 5,7 dreies på sitt stativrør 6 til en stilling utenfor boksen 18. Den der på hensiktsmessig måte fastspente, meget store borkrone, kan således få sine hardmetallstifter slipt med samme slipeanordning som alle andre dimensjoner av borkroner.

Hvis man behøver slipe ned materialet rundt den stift på borkronen 1 som skal slipes, på grunn av at denne stift er for langt nedslitt, utføres en slik nedsliping med en for formålet spesielt beregnet slipestift. Denne slipestift krever at slipemaskinen 3 holdes fast i en og samme stilling. En slik låsing kan lett oppnås ved konstruksjonen ifølge oppfinnelsen ved at strupeventilen 26 stenges, hvorved roteringsanordningens 4 rotasjon opphører.

Ved hjelp av slipemaskinen ifølge den foreliggende oppfinnelse kan det slipes alle typer av bergboringsutstyr, dvs. stifter med forskjellige profiler, forskjellige størrelser osv.

Claims (10)

1. Selvsentrerende anordning for sliping av hardmetallstift (31) på borkroner (1) av det slag som anvendes f. eks. innen gruveindustrien, for brønnboring og lignende, hvilke borkroner (1) er fastspennbare i en holderanordning (2) omfattende et oppsamlingskar (18) for kjølevæske og hvilken slipeanordning omfatter dels en slipemaskin (3) med en omkring sin lengdeakse roterende slipestift (15) og dels et til slipestiftens (15) lengdeakse vinkelstilt lagringsorgan (4) for slipemaskinen (3), hvilket lagringsorgan (4) er anordnet til å gi slipemaskinen (3) en kretsende bevegelse med sentrum i slipestiftens (15) slipesentrum (30), karakterisert ved at lagringsorganet (4) for slipemaskinen (3) er bevegelig i såvel horisontalplanet som i vertikalplanet relativt holderanordningen (2) som er stasjonær, idet lagringsorganet (4) er understøttet av et på et vertikalt stativ (6) dreibart lagret parallellarmpar (5,7) som fremviser et indre og et ytre armpar (9 resp. 10) ledd-bart koplet til hverandre og hvor hvert armpar (9,10) har et stempelsylinderorgan (11,12) som virker på den ene leddarm i armparet, og hvor det indre armpar (9) understøttes av det vertikale stativ (6) og det ytre armpar (10) understøtter lagringsorganet (4), samt at matetrykket til stempelsylinder-organene (11,12) er omstillbart for å gi et vertikalrettet slipetrykk under en automatisk slipeoperasjon og et kompenserende manøvreringstrykk ved slipemaskinens manuelle forflytning.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det vertikale stativ (6) omfatter en rørformet søyle på hvilken det indre armparet (9) er dreibart lagret i horisontalretning, idet det ytre armparet (10) er manuelt forflytt-bart mellom forskjellige borkroner (1) i den stasjonære holderanordningen (2), og til borkroner separat fastholdt utenfor den stasjonære holderanordningen.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at lagringsorganet (4) omfatter et på den frie enden av parallellarmparets ytre armpar (10) lagret hus inneholdende en drivmotor (23) for den kretsende bevegelse, hvilken drivmotor (23) har en aksialretning som ved hjelp av parallellarmparet (5,7) holdes parallell med det vertikale stativet (6) som understøtter parallellarmparets indre armpar (9), og hvor slipemaskinen (3) er innfestet på drivmotorens aksel (24) ved hjelp av et i forskjellige vinkelstillinger låsbart feste (25) hvormed nevnte vinkelstilling mellom slipestiftens (15) lengdeakse og lagringsorganet (4) oppnås.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at festet (25) omfatter et deksel med minst ett bueformet løpende spor (32), i hvilket en fra slipemaskinen (3) utragende låsestift (33) løper for fiksering av slipemaskinen (3) i ønsket vinkelstilling i forhold til drivmotorens aksel (24).

5. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at drivmotorerens (23) aksel (24) er utformet med et antall kanaler for mating av luft og kjølevæske via svivelkoplinger (28) til slanger (A,B,C) på slipemaskinen (3).

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den stasjonære holderanordningen (2) omfatter minst et vippbart bord (35) med i det minste to holdere (19) for tilsvarende antall borkroner (1), hvorved det vippbare bordet (35) er låsbart i ønsket vinkelstilling for sliping av såvel aksieltrettede som i vinkel til bordkronens (1) aksel rettede hardmetallstifter (31) på borkronene (1).

7. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at hver av bordets (35) holdere (19) er utformet som en med minst ett vinkelhjørne forsynt utsparing i bordskiven, mot hvilket vinkelhjørne skaftet på en nedført borkrone (1) fastholdes ved hjelp av en pneumatisk drevet stempelsylinder (36) forlagt under bordskiven.

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at hver utsparing (19) i bordskiven fremviser et område beregnet til å romme borkroner (1) med et bredt dimensjons-område, hvorved bordet (35) fremviser en i utsparingen fremskyvbar bunnplate (39) for borkroner (1) av mindre dimensjoner, hvis korte skaft kan hvile på bunnplaten (39).

9. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at den stasjonære holderanordningen (2) fremviser to separate vippbare bord (35) med hver sine to holdere (19), idet hvert bord er tildelt ett lagringsorgan (4) og en dertil hørende slipemaskin (3).

10. Anordning ifølge hvilke som helst av de foregående krav, karakterisert ved at holderanordningen (2) med det tilhørende oppsamlingskaret (18) utgjør transport-beholder for demontert slipeanordning.