NO344456B1 - Boreutstyr og festeanordning for samme - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et grunnbore- eller skjæreverktøy samt en festeanordning for festing av skjæreelementene til grunnbore- eller skjæreverktøyene. Nærmere bestemt omfatter oppfinnelsen et grunnbore- eller skjæreverktøy som omfatter et skjæreelement som er avtakbart festet til det ved hjelp av en festeanordning, samt en løsgjørbar holdeanordning som er innrettet til å bibeholde festing av skjæreelementet til verktøyet dersom festeanordningen svikter, hvori holdeanordningen omfatter:

en første flate på en side av skjæreelementet,

en montgeringsfordypning på skjæreverktøyet, hvori i det minste et parti av skjæreelementet er plassert,

en andre flate i en side av monterongsfordypningen som den første flate er plassert mot,

kanaler i hver av de første og andre flater, som flukter slik at de avgrenser et dyvelhull når den første og den andre flate er plassert sammen, og minst én dyvel som er plassert i dyvelhullet, samt en anordning for å holde dyvelen eller hver dyvel i dyvelhullet.

Bakgrunn for oppfinnelsen.

Noen grunnbore- eller skjæreverktøyer omfatter ett eller flere skjæreelementer, og det er ønskelig at disse skjæreelementer er utskiftbare. Dette gjør det mulig å skifte ut skadede skjæreelementer eller fjerning av utslitte skjæreelementer for omarbeidelse.

Arbeidsforholdene for boreutstyr er overmåte vanskelige, og det er meget vanskelig å konstruere boreutstyr slik at skjæreelementene er borttakbare. Den mest pålitelige og letteste måte å feste skjæreelementene til et skjæreverktøy på er å feste dem på stedet ved sveising.

For eksempel kan et skjæreelement omfatte en valsekonus som er roterbart festet til en arm, hvor armen i sin tur er sveiset til bore- eller skjæreverktøyets kropp. Et antall slike skjæreelementer kan være atskilt rundt bore- eller skjæreverktøyets omkrets.

Sveising av skjæreelementene til skjære- eller boreverktøyet oppviser imidlertid noe vanskelighet ved vedlikehold av skjæreelementet. Massive roterende boreverktøy kan hver ha et stort antall skjæreelementer, som hvert på en periodisk basis vil kreve å bli omarbeidet eller erstattet. Det er åpenbart at ved et sveiset skjæreelement må omarbeidelse foregå med skjæreelementet på stedet. Gitt at noen bore- og skjæreverktøy kan være ganske store blir en slik operasjon litt av en oppgave.

I tillegg, når skjæreelementene til slutt er blitt utjenelige, da er det mer sannsynlig at bore- eller verktøyet kastes i sin helhet i stedet for å forsøke å omarbeide verktøyet ved fjerning av skjæreelementer.

Skjæreverktøy og – elementer av den ovenfor beskrevne type er velkjente for søker. Søkers tidligere forsøk på å overvinne i det minste noen av problemene som er knyttet til de ovenfor beskrevne skjæreverktøy og- elementer er beskrevet i deres tidligere PCT- patentsøknad WO/2004/065752, også benevnt «festeanordning for boreutstyr», hvis innhold også skal anses inkludert her ved henvisning. Denne tidligere patentsøknad beskriver en festeanordning hvor der er en første flate på skjæreelementet, en andre flate på verktøyet som den første flate er anbrakt på, dyvelhull i hver av de første og andre flater, dyvler som er plassert i fluktende dyvelhull mellom flatene. Det er også anordnet anleggsflater på skjæreelementet ogverktøyet som rager stort sett parallelt med verktøyets lengdeakse og danner anlegg for å motstå sidebelastninger utøvet på skjæreelementene og festeanordningen som sikrer skjæreelementene til verktøyet. Dette arrangement frembringer en anordning for lettvint fjerning av skjæreelementene fra verktøyet enten for utskiftning eller vedlikeholdsarbeid.

Videre vises til US 4630693 A som beskriver en roterende kuttesammenstilling som benytter en slitehylse for å forbedre levetiden til en borkrone og til å avtette en fluidpassasje i et skaft til et skjærhode til borkronen.

Det er derfor et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe et grunnboreeller skjæreverktøy som har forbedret (i det minste sammenlignet med beskrivelsen i søkers ovennevnte, tidligere patentsøknad) skjæreverktøysbibehold, eller i det minste frembringe en festeanordning som er et brukbart alternativ til kjente festeanordninger.

Andre formål og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil bli åpenbare fra den etterfølgende beskrivelse i forbindelse med de medfølgende tegninger hvor en utførelsesform av oppfinnelsen ved hjelp av illustrasjon og eksempel beskrives.

Oppsummering av oppfinnelsen.

Ifølge et aspekt ved oppfinnelsen er det foreslått et grunnbore- eller skjæreverktøy som angitt innledningsvis og som er kjennetegnet ved at anordningen for å holde dyvelen eller hver dyvel omfatter en utsparing i dyvelen eller hver dyvel, for hver dyvel rager et bolthull i skjæreverktøyet stort sett normalt på og i det minste delvis krysser dyvelhullet, for hvert bolthull er en bolt plassert i bolthullet når og bare når utsparingen i dyvelen flukter med bolthullet, hvorved bolthullet sikrer dyvelen i dens dyvelhull og dyvelen medvirker til å sikre skjæreelementet til skjæreverktøyet.

Grunnbore- eller skjæreverktøyet kan være en hullåpner eller et utvidelsesbor.

Utsparingen i dyvelen kan være et omkretsspor som rager rundt den. Utsparingen i dyvelen kan alternativt være et hull gjennom dyvelen.

Skjæreelementet kan omfatte en arm understøttet av en base, hvor basen er plassert i monteringsfordypningen og en side av basen er den første flate som er plassert mot den andre flate i monteringsfordypningens side.

Festeanordningen kan omfatte en flate på en underside av basen relative til monteringsfordypningen, og en ytterligere flate på gulvet av monteringsfordypningen hvorpå basens undersideflate er plassert, et ytterligere sett dyvelhuller i hver av underside- og gulvflatene, samt et ytterligere sett dyvler som er plassert i det fluktende, ytterligere sett av dyvelhuller mellom flatene.

Basen kan omfatte et par stort sett motstående første sideflater og monteringsfordypningen kan omfatte et par matchende andre flater i sidene av den, hvor hvert par matchende første og andre flater sammen avgrenser dyvelhuller, og hvori hvert av to dyvelhuller opptar to dyvler og det for hver dyvel er et bolthull som opptar en bolt som er innpasset i omkretssporet i en av de fire dyvler.

Grunnbore- eller skjæreverktøy kan dessuten omfatte anleggsflater på undersiden av skjæreelementet og gulvet i monteringsfordypningen som rager stort sett parallelt med verktøyets lengdeakse og danner anlegg for å motstå sidebelastninger som utøves på skjæreelementene, samt en festeanordning som sikrer skjæreelementene til verktøyet.

Anleggsflatene kan omfatte en kanal som er plassert i gulvet i monteringsfordypningen i bore- eller skjæreverktøyet, samt et fremspring for inngrep i kanalen på undersiden av skjæreelementets base.

Anleggsflatene kan omfatte en kanal plassert på undersiden av basen til skjæreelementet og et fremspring for inngrep i kanalen på gulvet av monteringsfordypningen i bore- eller skjæreverktøyet.

Det ytterligere sett av dyvler kan være plassert i hvert av dyvelhullene og motstå bevegelse i en retning som er parallell med bore- eller skjæreverktøyets lengdeakse.

Festeanordningen kan omfatte et antall bolter som rager gjennom motsvarende huller i undersiden og danner inngrep i gjengede huller i gulvflaten.

Det kan være frembrakt klaring mellom hullene i undersiden og boltene slik at minimal skjærbelastning utøves på boltene.

I denne forbindelse, før minst en utførelsesform av oppfinnelsen forklares i detalj, skal det forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til anvendelse av den med byggedetaljene og arrangementene av komponentene som er angitt i den etterfølgende beskrivelse eller vist på tegningene. Oppfinnelsen kan utføres med utførelsesformer i tillegg til de som beskrives og praktiseres og utøves på forskjellige måter. Det skal også forstås at frasene og terminologien som benyttes her og i sammendraget har som formål å beskrive og skal ikke betraktes som begrensende.

De medfølgende tegninger som utgjør en del av beskrivelsen viser visse utførelsesformer av oppfinnelsen og tjener sammen med bekrivelsen til å forklare prinsippene ved oppfinnelsen.

Fagfolk på området vil forstå at ideen som denne beskrivelse er basert på lett kan benyttes som basis for utforming av andre strukturer, metoder og systemer for utførelse av de mange formål ved oppfinnelsen. Det er derfor viktig å forstå at kravene skal betraktes som at de inkluderer slike ekvivalente konstruksjoner så lenge disse ikke avviker fra rammen for oppfinnelsen.

Kort beskrivelse av tegningene.

For en bedre forståelse av oppfinnelsen vil den nå bli beskrevet med hensyn til et eksempel på en utførelsesform som vil bli beskrevet her under henvisning til tegningene hvor:

Fig 1 viser et perspektivriss av et skjæreverktøy.

Fig 2 et utspilt perspektivriss av skjæreverktøyet i fig 1, hvor et skjæreelement og festeanordningen for dette er vist atskilt fra skjæreverktøyet.

Fig 3 viser et detaljert perspektivriss av skjæreelementet og festeanordningen som er vist i fig 2.

I den etterfølgende beskrivelse angir like henvisningstall like eller tilsvarende deler på tegningene.

Detaljert beskrivelse.

De eksempler på utførelsesformer som beskrives og vises anvendes generelt i forbindelse med et bore- eller skjæreverktøy kjent som en hullåpner eller et utvidelsesbor.

Skjæreverktøyet virker ved å åpne et hull med liten diameter til en større diameter og anvender flere koniske freseskjærehoder for å oppnå skjæring i steinen eller i jorden. Denne eksemplifiserte utførelsesform vedrører festingen av disse freseskjærehoder til hullåpnerens eller hullutvidelsesborets hovedkropp.

Fig 1 viser et boreverktøy 10 som inneholder et antall skjæreelementer 11 rundt verktøyets 10 omkrets. I denne utførelsesform omfatter skjæreelementene 11 koniske freseskjærehoder.

Som det sees i fig 2 anvendes det en festeanordning for å feste skjæreelementene 11 til boreverktøyet 10. I denne utførelsesform omfatter skjæreelementene 11 en arm 21 om rager fra et freseskjærehode 22, hvor armen 21 er festet til en base hvor basen er i form av en koplingsboks 12 (heretter vil derfor betegnelsen koplingsboks bli benyttet i stedet for ordet base). Armen 21 er festet til koplingsboksen 12 ved hjelp av sveiser.

Koplingsboksen 12 omfatter i det minste et første par stort sett plane flater på motstående sider 30 av den samt en stort sett plan underside 32.

Boreverktøyet omfatter en monteringsfordypning 40 hvori koplingsboksen 12 er plassert. Monteringsfordypningen 40 avgrenser et par andre flater eller sideflater 42 som koplingsboksens 12 første (side) flater 30 er plassert mot. Der er matchende kanaler 50 i hver av koplingsboksens 12 sider 30 og fordypningens andre sideflater 42, som flukter med hverandre når de første 30 og andre 42 flater er plassert sammen, slik at disse matchende kanaler 50 sammen avgrenser et dyvelhull.

Hvert dyvelhull har størrelse for å oppta to dyvler 60 med en lett tappasning på en ende- mot- endemåte. I denne eksemplifiserte utførelsesform er hver av dyvlene 60 ca. 2,5 cm i diameter av herdet stål, som har et omkretsspor 62 som rager rundt dem, hvor dette omkretsspor 62 er nærmere den ene ende av dyvelen 60 enn den annen, slik at nevnte ene ende av dyvelen er en «kortere ende».

Under montering innføres hver av dyvlene 60 i dyvelhullene dannet av kanalene 50 slik at denne kortere ende føres innover.

Der er to bolthuller 70 som rager stort sett gjennom, normalt på og i det minste delvis kryssende hver av dyvelhullene som er dannet av kanalene 50.

En bolt 72 kan være plassert i hvert bolthull 70 når og bare når utsparingen 62 i dyvelen 60 flukter med bolthullet 70, hvorved bolten 72 sikrer dyvelen i dyvelhullet og dyvelen 60 hjelper til å sikre skjæreelementet 11 til skjæreverktøyet 10.

Bolthullene 70 i koplingsboksen 12 er forsenket og boret til en diameter som frembringer klaring mellom boltens skaft og bolthullet 70. I bruk hjelper dette til å hindre eller minimalisere at skjærbelastninger utøves på boltene 72. Boltene 70 holdes derved på plass i sine respektive bolthuller ved hjelp av sikringsringer 74.

Undersiden 32 av skjæreelementets 11 koplingsboks 12 omfatter en stort sett plan flate 13 som danner anlegg mot gulvflaten 44 i monteringsfordypningen 40 på boreverktøyet 10, som omfatter en anleggsflate 14.

Et andre sett dyvelhuller 15 er utformet i både den plane flate 13 og anleggsflaten 14 på både koplingsboksen 12 og boreverktøyet 10. Et andre sett dyvler som befinner seg i det andre sett dyvelhuller 15 og både den plane flate 13 og anleggsflaten 14 og er i lysinterferens tilpasning med det andre sett dyvelhuller 15. I denne eksemplifiserte utførelsesform er det andre sett dyvler herdet stål med diameter på ca. 3,2 cm.

Anleggsflaten 14 har en kanal 17, og det andre sett dyvelhuller 15 er plassert midt i kanalen 17. Koplingsboksens 12 plane flate 13 har et langstrakt fremspring 18 som passer tett i kanalen 17. Det er klart at dette arrangement vil kunne omvendes ved at anleggsflaten 14 er utstyrt med et respektivt langstrakt fremspring som er avpasset til en tilsvarende kanal som er plassert på koplingsboksens 12 plane underside 13.

Festeanordningen i denne utførelsesform omfatter et antall stålbolter 19 og skiver 24 av M24- kvalitet som rager gjennom koplingsboksen 12. Skiver kan være av standard sprengskive- eller riflet variant. I denne utførelsesform anvendes det «NORD-LOCK» selvlåsende skiver. Bolter 19 står i gjengeinngrep med åpninger 23 i anleggsflaten 14. Åpningene 20 står i gjengeinngrep med hull 23 i anleggsflaten 14. Hullene 20 i koplingsboksen 12 er forsenkede og er boret til en diameter som frembringer klaring mellom boltens 19 skaft og hullet 20. I bruk hjelper dette til å hindre eller minimalisere at skjærbelastninger utøves på boltene 19. I stedet for motstår dyvlene 16 største delen av enhver skjærbelastning som skyldes at borekrefter utøves på skjæreelementene 11 langs boreverktøyets 10 lengdeakse.

For å sammenføye festeanordningen med boreverktøyet 10 plassers det andre sett dyvler 16 i det andre sett dyvelhuller 15 i anleggsflaten 14. Koplingsboksen 12 plasseres deretter slik at det andre sett dyvler plasseres i det andre sett dyvelhuller 15 i den plane flate 13 og slik at det langstrakte fremspring 18 plasseres i kanelen 17. Boltene 13 bringes deretter i inngrep i hullene 20 og strammes til. Sikringsringene 18 innføres deretter for å sikre at deler av boltene 19 ikke kan unnslippe sine respektive bolthuller 20 dersom bolten 19 svikter.

Det første sett dyvler 60 innføres deretter i hullene for disse slik at halve bredden av hver dyvel 60 er i koplingsboksen 12 og den annen halvdel er i boreverktøyet 10, og slik at deres kortender er rettet innerst inntil deres lengre ender flukter med endene av dyvelhullene. Dyvelboltene 72 innføres deretter i sine respektive huller 70 og trekkes til.

I bruk overføres eventuelle borekrefter på langs av boreverktøyet 10 som skjærkrefter primært til det andre sett dyvler 16. Klaringen mellom boltene 19 og hullene 20 minimaliserer enhver skjærbelastning som utøves på boltene 19. Når boreverktøyet roterer motvirkes eventuelle sidekrefter som utøves normalt på boreverktøyets lengdeakse av det første sett dyvler 60 og det langstrakte fremsprings 18 inngrep i kanalene 17.

Dessuten motstår det første sett dyvler 60 belastninger som ellers ville blitt overført til boltene 19 som trekkbelastninger og reduserer derved vesentlig sannsynligheten for at boltene vil svikte på denne måte.

Det henvises til det første sett dyvler 60 som «sikkerhetsdyvler» idet en funksjon for disse er å sikre at skjæreverktøyet holdes på plass i monteringsfordypningen 40 dersom boltene 19 svikter. Uten dyvler 60 innpasset i fluktende kanaler 50 ville skjæreelementet 12 blitt brukket fritt fra skjæreelementet 11 dersom boltene 19 sviktet.

Skjæreelementene 11 kan lett fjernes fra boreverktøyet 10 ved reversering av den ovenfor beskrevne sammenføyningsprosessen. For å lette fjerning av skjæreelementet ytterligere, skrues løftebolter 25 inn i det midtre par av huller etter fjerning av boltene 19. Dette hullpar modifiseres til å inneholde en skruegjenge som danner gjengeinngrep med løfteboltenes 25 skaft. Når løfteboltene 25 skrues inn funksjonerer de slik at koplingsboksen 12 tvinges bort fra anleggsflaten 14. Dette forenkler derved fjerningsprosessen for vedlikeholdsformål, særlig sammenlignet med montering av skjæreelementene 11 til boreverktøyet 10 ved sveising.

I en andre utførelsesform (ikke vist) kan armen på skjæreelementet 11 i stedet for å sveises til en koplingsboks 12 anordnes til å sikres direkte til boreverktøyet 10. I dette tilfellet ville den plane flate 13 og tilhørende langstrakt fremspring 18 være på skjæreelementets 11 arm 21 og ville derfor kunne monteres direkte på anleggsflaten 14.

Videre, som et alternativ til bruken av en kanal 17 og et langstrakt fremspring 18, kan både koplingsboksen 12 ifølge den første utførelsesform eller skjæreelementets 11 arm ifølge den andre utførelsesform, plasseres i en kanal som har sidevegger som danner anlegg mot enten koplingsboksen 12 eller skjæreelementets 11 arm for å motstå sideveis belastninger.

Med begge utførelsesformer er det mulig å lettvint fjerne skjæreelementene enten for utskiftnings- eller vedlikeholdsarbeid. Idet minimale belastninger utøves direkte på boltene som holder skjæreelementet på verktøyet er det mindre mulighet for at skade forårsakes på boltene, noe som resulterer i at de blir lettere å fjerne.

Med mindre det motsatte er uttrykkelig angitt er når det i denne beskrivelse henvises til eller diskuteres et kjent dokument, handling eller gjenstand i denne henvisning eller diskusjon ikke å oppfatte som en tilgang til dette dokument, denne handling eller gjenstand eller enhver kombinasjon av disse var på prioritetsdatoen allment tilgjengelig, kjent for publikum, del av vanlig generell kunnskap eller kjent for å være relevant for et forsøk på å løse ethvert problem som denne beskrivelse vedrører.

Claims (13)

Patentkrav

1. Grunnbore- eller skjæreverktøy (10) som omfatter et skjæreelement (11) som er avtakbart festet til det ved hjelp av en festeanordning, samt en løsgjørbar holdeanordning som er innrettet til å bibeholde festing av skjæreelementet (11) til verktøyet (10) dersom festeanordningen svikter, hvori holdeanordningen omfatter:

en første flate (30) på en side av skjæreelementet (11),

en montgeringsfordypning (40) på skjæreverktøyet (10), hvori i det minste et parti av skjæreelementet (11) er plassert,

en andre flate (42) i en side av monterongsfordypningen (40) som den første flate (30) er plassert mot,

kanaler (50) i hver av de første og andre flater (30,40), som flukter slik at de avgrenser et dyvelhull når den første og den andre flate (30,40) er plassert sammen, minst én dyvel (60) som er plassert i dyvelhullet, samt en anordning for å holde dyvelen eller hver dyvel i dyvelhullet,

der grunnbore- eller skjæreverktøyet (10) er karakterisert ved at anordningen for å holde dyvelen eller hver dyvel omfatter en utsparing (62) i dyvelen eller hver dyvel, for hver dyvel (60) rager et bolthull (70) i skjæreverktøyet (10) stort sett normalt på og i det minste delvis krysser dyvelhullet, for hvert bolthull (70) er en bolt (72) plassert i bolthullet (70) når og bare når utsparingen (62) i dyvelen (60) flukter med bolthullet (70), hvorved bolthullet (72) sikrer dyvelen (60) i dens dyvelhull og dyvelen (60) medvirker til å sikre skjæreelementet (11) til skjæreverktøyet (10).

2. Grunnbore- eller skjæreverktøy (10) i samsvar med krav 1, hvor grunnboreeller skjæreverktøyet (10) er en hullåpner eller et utvidelsesbor.

3. Grunnbore- eller skjæreverktøy (10) i samsvar med krav 1 eller 2, hvor utsparingen (62) i dyvelen er et omkretsspor som rager rundt den.

4. Grunnbore- eller skjæreverktøy (10) i samsvar med krav 1 eller 2, hvor utsparingen (62) i dyvelen er et hull gjennom dyvelen.

5. Grunnbore- eller skjæreverktøy (10) i samsvar med et av de foregående krav, hvor skjæreelementet (11) omfatter en arm (21) understøttet av en base (12), hvor basen (12) er plassert i monteringsfordypningen (40) og en side av basen (12) er den første flate (30) som er plassert mot den andre flate (42) i monteringsfordypningens (40) side.

6. Grunnbore- eller skjæreverktøy (10) i samsvar med krav 5, hvor festeanordningen omfatter en flate (32) på en underside av basen (12) relative til monteringsfordypningen (40), og en ytterligere flate på gulvet av monteringsfordypningen (40) hvorpå basens (12) undersideflate (32) er plassert, et ytterligere sett dyvelhuller (15) i hver av underside- og gulvflatene (32), samt et ytterligere sett dyvler (16) som er plassert i det fluktende, ytterligere sett av dyvelhuller (15) mellom flatene (32).

7. Grunnbore- eller skjæreverktøy (10) i samsvar med krav 6, hvor basen (12) omfatter et par stort sett motstående første sideflater (30) og monteringsfordypningen (40) omfatter et par matchende andre flater (42) i sidene av den, hvor hvert par matchende første og andre flater (30,42) sammen avgrenser dyvelhuller, og hvori hvert av to dyvelhuller opptar to dyvler (60) og det for hver dyvel (60) er et bolthull (70) som opptar en bolt (72) som er innpasset i omkretssporet (62) i en av de fire dyvler (60).

8. Grunnbore- eller skjæreverktøy (10) i samsvar med krav 7, hvor dette dessuten omfatter anleggsflater (17,18) på undersiden av skjæreelementet (11) og gulvet i monteringsfordypningen (40) som rager stort sett parallelt med verktøyets (10) lengdeakse og danner anlegg for å motstå sidebelastninger som utøves på skjæreelementene (11), samt en festeanordning som sikrer skjæreelementene (11) til verktøyet (10).

9. Grunnbore- eller skjæreverktøy (10) i samsvar med krav 8, hvor disse anleggsflater (17,18) omfatter en kanal (17) som er plassert i gulvet i monteringsfordypningen (40) i bore- eller skjæreverktøyet (10), samt et fremspring (18) for inngrep i kanalen (17) på undersiden av skjæreelementets (11) base (12).

10. Grunnbore- eller skjæreelement (10) i samsvar med krav 8, hvor anleggsflatene (17,18) omfatter en kanal (17) plassert på undersiden av basen (12) til skjæreelementet (11) og et fremspring (18) for inngrep i kanalen (17) på gulvet av monteringsfordypningen (40) i bore- eller skjæreverktøyet (10).

11. Grunnbore- eller skjæreverktøy (10) i samsvar med et av kravene 8-10, hvor det ytterligere sett av dyvler (16) er plassert i hvert av dyvelhullene (15) og motstår bevegelse i en retning som er parallell med bore- eller skjæreverktøyets (10) lengdeakse.

12. Grunnbore- eller skjæreverktøy (10) i samsvar med et av kravene 9-11, hvor festeanordningen omfatter et antall (19) bolter som rager gjennom motsvarende huller (20) i undersiden (32) og danner inngrep i gjengede huller (23) i gulvflaten.

13. Grunnbore- eller skjæreverktøy (10) i samsvar med krav 12, hvor det er frembrakt klaring mellom hullene (20) i undersiden (32) og boltene (19) slik at minimal skjærbelastning utøves på boltene (19).