SE0900035A1 - Borrkrona för sänkborrmaskin - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 2 lnsikten som ligger till grund för uppfinningen är att genom omfördelning av icke verksamt material, beläget i borrkronans cylindriska parti bakom borrhuvudet, till borrkronans skaft kan skaftet och därmed också den verksamma kraftupptagande arean hos splinesförbandet ökas. Detta utan att borrkronans vikt eller andra egenskaper påverkas negativt. Genom att omfördelningen av materialet innebär att borrkronans cylindriska bakre parti reduceras i axelriktningen och skulderanslaget flyttas framåt minskar själva borrhuvudets totala axiella längd och därmed också den del av borrkronans som skjuter ut framför sänkborrhammarens medbringare eller ytterrör, det s.k. överhänget. Följaktligen kan de böjpàkänningar som uppträderi borrkronor vid riktningsstyrd borrning reduceras.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med ledning av ett icke begränsande utföringsexempel som visas på de bifogade ritningarna, på vilka; fig._1 visar ett längdsnitt genom en sänkborrhammare med delar som är närmast belägna till borrkronan, enligt känd teknik, flgi visar en sidovy av en borrkrona av det slag som används i den i fig. 1 visade sänkborrhammaren, Egg visar ett längdsnitt genom en sänkborrhammare med en borrkrona enligt föreliggande uppfinning och delar som är närmast belägna till borrkronan. fig._§ visar en sidovy av en borrkrona enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 1 visar en känd borrkrona 1 avsedd att användas i en vätskedriven sänkborrhammare. l borrkronans 1 främre del, det s.k. borrhuvudet 2, är ett antal stift 3 av exempelvis hårdmetall insatta för att kunna borra i berg. Borrkronan 1 innefattar vidare ett från borrhuvudet 2 utgående skaft 4 som diametermässigt är väsentligen smalare än huvudet och försett med längsgående splines 5. Borrkronan 1 har en bakre något förtjockad änddel 6 med ett plant anslag 7 mot vilket en i sänkborrhammaren ingående slagkolv 8 är anordnad att slå. invändigt har borrkronan 1 en längsgående spolkanal 9 för ledande av spolvätska genom öppningar i borrkronans främre del. Nämnda spolvätska har till uppgift att dels verka kylande, dels att transportera undan borrkax från borrkronans 1 främre del och vidare ut ur borrhålet tillbaka längs borrkronans utsida.

För samverkan med de längsgående splinesen 5 på borrkronans skaft 4 har sänkborrhammaren en medbringare 10 som invändigt är försedd med splines 5' motsvarande skaftets 4 splines 5. Medbringaren 10 är hylsformad och åtminstone längs en del av sin längd utvändigt försedd med en gängning 11, med vilken medbringaren är fastskruvad i den främre änden av ett ytterrör 12 försett med en mot medbringarens gängning svarande invändig gängning 11' så att nämnda ytterrör åtminstone delvis omsluter såväl medbringaren som borrkronans skaft. Ytterröret 12 omsluter även slagkolven 8.

Medbringaren 10 har en plan ändyta 13 i sin främre ände och en skuldra 14 mot vilken en plan ändyta 15 av ytterröret 12 anligger när medbringaren är fäst i ytterröret.

W:\Other_Casedocuments\Patent\P409-\P40900028SEOO\090109 besk.doc 10 15 20 25 30 35 3 En stoppring 16 är upptagen ett utrymme bildat såsom en spårformad fördjupning 17 i ytterrörets insida. Stoppringen 16 har till uppgift att hindra borrkronan 1 från att falla ut från ytterröret samt begränsa borrkronans axiella rörelse framåt under borrning.

Medbringarens 10 gängförbindning 11, 11' belastas i princip inte av något vridmoment under borrningen utan väsentligen allt vridmoment tas upp av splinesförbindningen.

Sänkborrhammaren är skarvbar och kan bilda en borrsträng med önskad längd. Genom inverkan av ett borraggregat tillordnas ytterröret 12 en rotationsrörelse som överförs till medbringaren 10 vilken i sin tur medelst splinesförbindningen överför rotationsrörelsen till borrkronan 1 så att denna vrids ett bestämt antal grader i anslutning till varje slag.

Vid allt borrarbetet, framförallt vid borrning av långa hål där stora mängder borrkax undanförs, måste ett utrymme, en s.k. frigàng skapas mellan det borrade hålets vägg och borrsträngen. För åstadkommande av nämnda frigångsutrymme uppvisar borrhuvudet 1 en ytterdiameter som överstiger ytterrörets 12 ytterdiameter och är borrhuvud härför utrustat med delvis radiellt utåtriktade stift.

Som tydligast framgår av fig. 2 har borrhuvudet 2 ett i axelriktningen sett främre cylindriskt parti 20 och bakre cylindriskt parti 21 varvid det främre partiet, för bildande av frigångsutrymmet, har en diameter som något överstiger såväl det bakre partiets diameter som ytterrörets diameter. Det främre partiet 20 är på sin perifera utsida försett med ett antal kaxspår 22 som sträckande sig i borrkronans längd- eller axelriktning har till uppgift att leda borrkax och spolvätska från borrkronans 1 front bakåt längs en del av medbringarens 10 och vidare längs ytterrörets 12 utsida. Kaxspåren 22 är jämt fördelade utefter omkretsen eller periferin av borrkronans huvud. Varje kaxspår 22 avgränsas av första och andra mot varandra vända spånytor 23, 24 som möts i en ränndal 25 som ligger i linje med och mynnar ut över det bakre partiets 21 periferi. Det bakre partiet 21 är så försänkt i förhållande till borrhuvudets 2 främre parti 20 att det bakre partiets periferi befinner sig på väsentligen samma nivå som ränndalarnas 25 botten för att erbjuda lågt motstånd vid kaxavgången. Övergången mellan nämnda bakre parti 21 och skaftet 4 är utformat som ett skulderanslag 26 som i samverkan med medbringarens 10 främre ändyta 13 begränsar borrkronans indragna bakre läge. Medbringaren 10 uppvisar i sin ändel mot borrkronans 1 huvud 2 en ytterdiameter som väsentligen motsvarar ytterdiametern hos nämnda bakre parti 21 av borrhuvudet och bildar således en förlängning av detta.

I Fig. 3 och 4 framgår uppfinningen, varvid överskottsmaterial från borrkronans cylindriska bakre parti 21 har omfördelats bakåt till skaftet 4 så att nämnda material bildar kraftupptagande delar i form av ett splinesförband 5, 5' med stor kraftupptagande area.

Skaftet 4 har härvid förlängts med bibehållande av i huvudsak samma eller, om så är önskvärt, en något lägre egenvikt än den i fig. 2 visade kända borrkronan. Emedan det cylindriska bakre partiets 21 utsträckning har reducerats i axelriktningen har skulderanslaget W:\Other_Casedocuments\Patent\P409-\P40900028SEO0\090109 beskdoc 10 15 20 25 30 35 4 26 i övergången till skaftet 4 förlagts mycket i nära anslutning till den del av kronhuvudets 2 kaxspår 22 som mynnar bakåt mot medbringarens yttre periferi. Vidare har skaftet 4 förlängts och därmed också splinesen 5 varvid medbringaren 10 lämpligen tlllordnats motsvarande förlängda splines 5' i form av bommar och spår.

I fig. 4 visas en borrkrona 1 enligt föreliggande uppfinning varvid L1 betecknar skaftets 4 axiella längd från skuldra 26 till ändyta 7, L2 borrhuvudets 2 axiella totallängd från frontytans huvudplan till skulderplanet och således omfattande både det cylinderformade främre partiet 20 och det bakre partiet 21. L3 betecknar den axiella längden av borrhuvudets cylinderformade främre parti 21 och L4 den axiella längden av borrhuvudets cylinderformade bakre parti. Vidare betecknar D1 borrhuvudets 2 största diameter mätt på borrhuvudets cylinderformade främre parti 20 vilken diameter är den cirkel som tangerar borrhuvudets längst ut belägna massiva delar mellan kaxspåren 22, D2 är diametern hos borrhuvudets cylinderformade bakre parti 21 och D3 skaftets 4 största diameter. Kvoten D1/D2 är alltid större än 1, men alltid mindre än 1,25, företrädesvis är nämnda kvot ungefär 1,05. Skuldrans 26 yttersta del beskriver en cirkel vars diameter, såsom bör inses, är en förlängning av borrkronans 1 cylinderformade bakre parti 21.

Skaftets 4 största diameter D3 formar en imaginär cylinder som sträckande sig framåt mot borrkronans frontyta skär åtminstone en del av i frontytan centralt placerade stift 3' i huvudsak mitt för i eller i närheten av den centrala delen av de aktiva krossytorna hos nämnda centrala stift. Skaftets 4 valda diameter i relation till de centrala stiftens 3' placering i borrkronans front leder slagenergin mot området för borrkronans centrala mitt, dvs. i riktning mot borrhuvudets tyngdpunktscentrum. Det bör således underförstås att slagenergin som påförs skaftets 4 ändyta 7 leds vidare framåt till de partier av borrkronans front där den gör mest nytta.

Som framgår av figurerna uppvisar ytterröret 12 en konstant ytterdiameter som i huvudsak överensstämmer med ytterdiametern D2 hos borrkronans 1 cylindriska bakre parti 21. Det vill säga nämnda delars yttre periferier ligger i huvudsak i linje med varandra. Vidare är borrhuvudets 2 totala axiella längd L2 så vald att den alltid är kortare än skaftets 4 axiella längd L1 från skuldran 26 till ändytan 7 samt är dessutom den axiella längden L4 av borrhuvudets 2 bakre parti 21 så vald att den alltid är kortare än den axiella längden L3 av borrhuvudets främre parti 20. Kvoten L2/L4, det vill säga borrhuvudets främre parti L3 i förhållande till borrhuvudets totala axiella längd L2, är alltid större än 1. Lämpligen ligger kvoten L2/L4 i intervallet 2-4, företrädesvis är nämnda kvot ungefär 3. Kvoten mellan borrhuvudets 2 totala axiella längd L2 och skaftets 4 axiella längd L1 från skuldran 26 till ändytan 7, dvs. L2lL1 är mindre än 0,3, företrädesvis 0,15.

W:\Other_Casedocuments\Patent\P409-\P40900028SEO0\090109 besk.doc 5 Uppfinningen är inte begränsad tili det ovan beskrivna och det på ritningarna visade utan kan ändras och modifieras på en rad olika sätt inom ramen för den i efterföljande patentkrav angivna uppfinningstanken.

W:\Other_Casedocuments\Patent\P409-\P40900028SEOO\O90109 besk.doc

Claims (1)

1. 0 15' 20 25 30 35 6 PATENTKRAV Borrkrona, avsedd att användas vid en sänkborrmaskin och innefattande ett borrhuvud (2) med en frontyta försedd med borrstift (3) och ett skaft (4) varvid skaftet är smalare än borrhuvudet och avsedd att axiellt glidbart upptas i änden av en i sänkborrmaskinen ingående borrchuck och vilket skaft uppvisar en bakre något förtjockad änddel (6) med ett plant anslag (7) mot vilket en i sänkborrhammaren ingående slagkolv (8) är anordnad att slå, att borrhuvudet i axelriktningen betraktat har ett cylinderformat främre parti (20) försett med kaxspår (22) för ledande av borrkax, ett bakre cylinderformat parti (21) som för mottagande ax borrkax är beläget på samma nivå som eller något under kaxspårens botten (25), varvid det främre partiets diameter (D1) är större än det bakre partiets diameter (D2), k ä n n e t e c k n a d av att borrhuvudets (2) cylinderformade främre parti (20) har en axiell längd (L2) från frontytans huvudplan till ett skulderplan (26) beläget mellan borrhuvudet (2) och skaftet (4) som är större än den axiella längden (L4) av borrhuvudets cylinderformade bakre parti (21). Borrkrona enligt kravet 1, varvid borrhuvudets (2) totala axiella längd (L2) är så vald att den alltid är mindre än skaftets (4) axiella längd (L1) beräknad från skulderplanet (26) till ändytan eller anslaget (7). Borrkrona enligt något av kraven 1 - 2, varvid kvoten mellan borrhuvudets (2) totala axiella längd (L2) och den axiella längden (L4) av borrhuvudets bakre parti (21), (dvs. L2/L4) är alltid större än 1. Borrkrona enligt kravet 3, varvid kvoten liggeri intervallet 2-4 och är företrädesvis 3. Borrkrona enligt något av kraven 1 - 3, varvid kvoten mellan det främre partiets diameter (D1) och det bakre partiets diameter (D2) ligger i intervallet 1 till 1,25, i vilket kvoten är företrädesvis 1,05. Borrkrona enligt något av kraven 1 - 5, varvid kvoten mellan borrhuvudets (2) totala axiella längd (L2) och skaftets (4) axiella längd (L1) från skuldran (26) till ändytan (7), (dvs. L2/L1) alltid är mindre än 0,3 och företrädesvis 0,15. Borrkrona enligt något av de föregående kraven 1 - 6, varvid skaftets (4) största diameter (D3) formar en imaginär cylinder som sträckande sig framåt mot frontytan W:\Other_Casedocuments\Patent\P409-\P40900028SE00\090109 besk.doc 7 skär åtminstone en del av i frontytan centralt placerade borrstift (3') i huvudsak mitt för i eller i närheten av den centrala delen av stiftens aktiva krossytor. W:\0ther_Casedocuments\Patent\P409-\P40900028SEOO\090109 besk.doc