NO823112L - Anordning ved fjellbor. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et fjellbor og mer bestemt

en boreanordning for bruk ved slagboring i fjell omfattende en borkrone som har.en første konisk flate og er innrettet til å

forbindes med en borstang- som har en motsvarende, annen konisk flate, idet én av de koniske flater er forsynt med-en skrue- ' formet gjenge eller rille, og en borstang beregnet på å anven-

des i boreanordningen..

'Ved slagboring anvendes enten borstål utformet i ett stykke eller løsbare borkroner. Slike bbrkroner er under boring forbundet med en borstang ved hjelp av en skrueforbindélse eller konisk friksjonsforbindélse.

Ulempen ved de koniske forbindelser er hovedsakelig at un-

der visse omstendigheter er der en fare- for at borkronen kan gå tapt, og at borstangen enkelte ganger har en tendens til å glippe eller slure i,borkronen. Tap av borkronen kan skje. der-

som det ikke straks dannes en f ast friksjonsforbindélse, hvilket betyr at borkronen kan bli slynget bort ved opptredende støt-bølgekrefter. Glipping eller sluring av borstangen i en ikke-'roterende borkrone kan opptre dersom borkronen'. kommer inn i et hulrom i fjellet, hvilket betyr at støtbølgene ikke.overføres

til fjellet men isteden løsner den faste forbindelse mellom borkrone og. borstang.

Formålet med foreliggende, oppfinnelse er å tilveiebringe én boreanordning med en konisk friksjonsforbindélse som ikke har ovennevnte ulempe.

Dette og andre formål med oppfinnelsen er oppnådd ved å'gi oppfinnelsen de karakteristiske.trekk som er angitt, i de etter-følgende krav.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere i til-knytning til de medfølgende tegninger der.en utføringsform er vist som et eksempel. Det skal forståes at denne utføringsform bare, er ment å anskueliggjøre oppfinnelsen og at forskjellige modifikasjoner kan utføres innenfor kravenes omfang.

På tegningene viser fig. 1 en boreanordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser i større måle stokk.de' samvirkende koniske flater i stillingen der kontakt først oppstår under forbindelsen mellom borkronen og borstangen. Fig. 3 viser de koniske flater i fig. 2 i endelig, forbundet stilling.

Boreanordningen ifølge oppfinnelsen omfatter en slag-borkrone 10 som er innrettet til å koples til en borstang 11.. Borkronen 10 er'på konvensjonell måte utstyrt med et antall hard-metåll-innsatser 12. Under boring føres spylemedium til bunnen av borehullet gjennom en kanal 13 i borstangen og én eller

flere grenkanaler 14 i borkronen.

Borkronen 10 er utformet med en.konisk flate 15 og borstangen 11 har en motsvarende, konisk flate 16. For å oppnå en mer pålitelig forbindelse mellom "borkronen 10 og 'borstangen 11 er

den koniske flate 16 utformet med en skruegjenge 17.

I den foretrukne utføringsform er gjengen- 17 utformet ved : hjelp av et dreiestål. Gjengeprofilens krunan<i>hgsradius r sammenfaller således med dreiestålets skiftbare innsats. Krumningsradien r er fortrinnsvis konstant og har en.verdi i området mellom 0,5 mm og 2 mm, idet verdier noe mindre enn 1,0 mm foretrek-kes.'

Borkronens -10 koniske flate 15 er glatt, dvs. ikke gjenget, før borkronen forbindes med borstangen 11. Under sammenkoplin-gen vil således kontakt først oppstå ved gjengens 17 ryggpartier, se fig. 2..Under boringen vil så gjengen 17 innprege en motsvarende gjenge i borkronen ved hjelp av støtbølgekreftene fra f jellbormaskinen'. Der oppnås således en miniatyr-gjengeforbin-délse. som sammen med den avsmalnende- utføringsform sikrer" en trygg og pålitelig befestigelse av borkronen til borstangen.

En har .funnet at i en boreanordning ifølge en foretrukket'utfø- ' ringsform av foreliggende oppfinnelse innpreges en stort- sett omvendt kongruent gjenge i borkronen 10. For å sikre en slik innpreging" har en funnet at den 'koniske flate 16 skal være hardere enn den koniske flate 15, fortrinnsvis minst 10 Rockweli-

"C" enheter (H RC n) hardere. En slik forskjell i hardhet inne-bærer også at borkronen 10 kan erstattes av en ny borkrone på samme borstang når den blir slitt, ettersom den koniske flate 16

i det store og hele er intakt , hvilket påvirker borekostnadene . i gunstig retning.

Ifølge oppfinnelsen er gjengen T7 videre en venstregjenge, hvilket innebærer.at som følge av omdreiningsretningen til.de

vanlige fjellbormaskiner er gjengens,. T7 stigningsretning slik at borkronen under boring har en tendens til å trekkes.enda fastere

på den koniske flate 16.

Videre ifølge oppfinnelsen er gjengens 17 dybde d større

enn det minste ben i en -rettviklet trekant der det største ben faller sammen med de koniske.flåters generatrise 18, hypotenu-.

sen er parallell med boreanordningens lengdeakse 19 og' den min-

ste vinkel a dannes- mellom generatrisen 18 og hypotenusen. Vinkelen a er således lik halve konusvinkelen. I fig. 2 er vist den nedre grenseverdi av dybden d for å tilfredsstille de geometriske betingelser som er nødvendige for å sikre at borkronen 10 ikke vil bli slengt bort fra borstangen 11 på grunn av støt-bølgekreftene. I- den foretrukne utf.øringsform danner gjengen 1 7 sammen med generatrisen 18 et segment, med en korde s og en høyde d-, idet

.det buete parti av segmentet faller sammen med radien r til dreiestålets. skjærinnsåts. Høyden d er også det minste ben i , en rettvinklet trekant hvis store ben er lik halve korden (s/2)

og hvis toppvinkel faller sammen med halve konusvinkelen a for

dé koniske flater. Ifølge oppfinnelsen skal således høyden d

til det fjernede segment være større enn, eller minst lik, høy-

den di den rettvinklete trekant.

D en nedre grenseverdi oppnås ved å sette segmentets høyde,

r - ( v Ar - s )/2, lik det minste ben i trekanten, tga x s/2.

En har også funnet at dersom krumningsradien r er 0,8 mm

og konusvinkelen a er 6° så skal miniatyrgjengens stigning være. større enn 0,33 26 mm.

Prøver har vist at en pålitelig konisk forbindelse oppnås dersom alle -de- tre 'nedenfor angitte,betingelser tilfredsstilles, nemlig,at

■1) miniatyrgjengen er en venstreg.jenge 2) , miniatyrgjéngens dybde er større enn en nedre grenseverdi, "•og 3) den koniske flate i hvilken gjengen utformes er hardere enn den andre koniske flate.

En har også. funnet at gjengens dybde d ikke bør være for stor,.fordi en for stor dybde vil føre til at det blir vanskelig å løsgjøre borkronen 10 på- grunn av at dens partier rneilom gjengens 17 ryggpartier delvis må skjæres over under løsgjøringeh. Dersom gjengens dybde d er mindre enn 3,0 mm blir denne ulempe antagelig eliminert. En har funnet at verdier mindre enn 2,0 mm

er å foretrekke, særlig verdier mindre enn 0,5 mm;,

I den foretrukne utføringsform er vinkelen 6 mellom to

■tilstøtende sideflater ved gjengens 17 ryggparti stump.

Claims (1)

1. Boreanordning for bruk—ved slagboring i fjell, omfattende en borkrone (10) med en første konisk flate (15) hvilken borkrone er innrettet til å forbindes med en borstang (11) med en motsvarende, annen konisk flate- (16), hvor enten den første eller den andre koniske flate er utformet med en skrue.f ormet gjenge eller rille (17), karakterisert ved at gjengen (1.7) er konstruert som' en venstregjenge, og at den koniske flate (16) i-hvilken gjengen (17) er utformet er hardere enn den.andre koniske flate.

2. Boreanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at gjengens dybde (d) er større enn det minste ben i en rettvinklet trekant hvis-største ben sammenfaller med.de koniske flaters' generatrise (18), hvis hypotenus er parallell med boreanordningens lengdeakse (19) , og hvis minste vinkel (a), dannes mellom generatrisen (18) og hypotenusen, idet trekanten er innskrevet i gjengens (17) profil.

3. Boreanordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at gjengens (17) profil langs i det minste eh del av dens aksielle utstrekning er kontinuerlig buet, fortrinnsvis i det minste langs dens bunnpartier. .'4. ' Boreanordning. ifølge krav 3, . karakterisert ved at gjengeprofilens krumningsradius (r) er konstant og har en verdi i området mellom 0,5 mm og*2,0 mm, fortrinnsvis verdier noe under 1 ,0 .mm.

5. Borean.ordning ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at gjengens (17) stigning er større enn 0,2 mm, fortrinnsvis større enn 0,3 mm og gjengens dybde (d) er mindre enn 3 , 0 ■ mm,- fortrinnsvis mindre enn 2,0 mm, særlig verdier mindre enn '0,5. mm, i' den hensikt å muliggjøre fråkopling av borkronen stort sett uten mekanisk skade på borkronen og/éller borstangen.

6. Boreanordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den koniske flate (16) på hvilken gjengen (17). er utformet er minst 10 Rockwell "C"-enheter hardere enn den andre koniske flate (15)..

7. Boreanordning ifølge et av-de foregående krav, karakterisert ved at gjengen (17) er utformet på borstangens (11) koniske flate (16), mens borkronens (10) koniske flate. (15) er uten gjenger. (8.. Borstang for bruk i en slagboreanordning omfattende, en borkrone som har en første' konisk flate (15) og' er' innrettet til å forbindes med en borstang (11) som.har- en motsvarende, annen konisk flate (16) på et endeparti,' k a'r a k t e r i - sert. ved at endepartiet er utformet med en skrueformig for- . -løpende venstregjenge eller rille (17). 9. Borstang ifølge, krav 8, k a r å k t e r i s e r t - ved' at gjengens dybde' (d) er. større enn det.minste ben i en. rettvinklet trekant'hvis største ben faller sammen med de koniske flåters generatrise (18) og er halvparten av stigningen (s/2) , hvis hypotenus er parallell med borstangens (11) lengdeakse (19), og hvis minste vinkel (a) er dannet mellom generatrisen (18) og hypotenusen idet ' trekanten er innskrevet. i gjengens .(1 7) pro.-■f il. 10. Borstang ifølge krav- 9., karakterisert ved at gjengedybden (d) er mindre enn 3,0 mm, fortrinnsvis mindre enn 2,0 mm med foretrukne verdier mindre enn 0,5 mm i den hensikt å muliggjøre fråkopling av borkronen stort sett uten meka-, nisk skade på borkronen og/eller borstangen, og idet vinkelen . (3) mellom to tilstøtende.sideflater ved gjengens (17). rygg-, parti,er stump. ' .