SE458943B - Koppling mellan en borrkrona och borraxel - Google Patents

Description

458 943 10 15 20 25 30 Ändamålet med uppfinningen är att eliminera de ovan an- givna nackdelarna och åtminstone i en vridningsriktning åstadkomma en glappfri, tillförlitlig och slitstark sam- mankoppling av borrkronan med borraxeln, samtidigt som borrkronan i motsatt vridningsriktning, fritt kan vridas relativt borrstången till ett andra ändläge på borraxeln.

Detta löses därigenom att borraxelns första anslagsorgan innefattar en vid omkretsen anordnad skruvlinjeformigt för- löpande första anslagsyta och att borrkronans första stopp- organ innefattar en vid innerytan parallellt med axelns första anslagsyta anordnad skruvlinjeformigt förlöpande första stoppyta, vilken i det första ändläget ingriper med borraxelns första anslagsyta samt att begränsningsorgan är anordnade på borrkronan och borraxeln för att i båda axel- riktningarna begränsa borrkronans axiella rörelsefrihet längs borraxeln.

Ytterligare egenskaper och fördelar hos uppfinningen fram- går genom det utföringsexempel som härefter beskrivs med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar ett snitt av en borrkrona i utfällt arbets- läge på änden av en borraxel, fig. 2 i snitt visar borrkronan i infällt läge på borraxeln.

Borrhålet 1, som borras av borrkronan 7 fodras under borr- ningen med ett foderrör 2, som, följer borrkronan 7 ner i hålet 1 och hindrar borrhålets vägg från att rasa in.

En styrning 4, vars anliggningsyta 5 anligger mot foder- rörets 2 insida förbinder borrkronan 7 med ett energiöver- förande organ 3 exempelvis en borrstång eller en sänkborr- hammare. Styrningen 4 fortsätter i en axelände 6, på vilken borrkronan 7 i form av ett axeln 6 omslutande nav är monterad.

Borrkronan 7 är fixerad på axeln 6 red hjälp av en i borrkronan 7 fast 10 15 20 25 30 458 943 monterad pinne 8, som i sidled skjuter in i ett axeln 6 runtomgâende spår 9. Pinn- och spårkopplingen medger att borrkronan 7 fritt kan vridas på axeln 6, samtidigt som borr- kronan 7aædellt låses på axeln 6. När det finns ett axiellt spel mellan pinnen 8 och spåret 9 har borrkronan 7 en be- gränsad axiell rörelsefrihet på borraxeln 6.

Borraxeln 6 är försedd med en skruvlinjeformigt förlöpande bom 10 med tvâ parallella motbelägna flanker 10a, 10b.

Bommen 10, som har en axiell bredd b' och en stigning s, samverkar med en i borrkronan 7 utformad skruvlinjeformig bom 11 med samma stigning s som axelbommen 10 och med en axiell bredd b". Borrkronans 7 bom 11 innefattar även två parallella motbelägna flanker 11a, 11b. Stigningen s är större än summan av bommarnas 10, 11 axiella bredd b' + b", i det på ritningen visade exemplet ungefär dubbelt så stort. flanken 10b att mjukt smyga an mot flanken 11b på den i borrkronan Då axeln 6 roteras i axelriktningen 12 kommer 7 anordnade bommen 11 och vrida den excentriskt i foder- röret 5 infällda borrkronan 7 till det i fig. 1 visade utfällda arbetsläget. Samtidigt kommer den axiella kom- posanten av ingreppskraften mellan flankerna 10b och 11b att påverka borrkronan 7 i riktning mot borrstången 3.

Axeln 6 är försedd med ett eller flera stopplan 14, 16, mot vilka motsvarande på borrkronan 7 anordnade tryckplan 15, 17 kommer att pressas. Axelns 6 stopplan kan utgöras av ett flänsplan 16, eller av ändplanet 14, eller båda, varvid borrkronan 7 är försedd med motsvarande reaktionsytor, d.v.s borrkronans 7 ringformiga slutplan 17 respektive bottenplanet 15. Vid vridmometöverföringen kommer sålunda borrkronan 7 att glappfritt låsas mellan kraftöverföringsplanet och ett längs axeln 6 befintligt stopplan, så att axialkrafter, borrslag såväl som rekyler, kan upptagas, utan att det upp- kommer överhettningsfenomen och kraftig materialbortnötning 458 943 10 15 20 25 i kraftöverföringsytorna. Vidare kan stoppytorna och kraftöverföringsytorna göras tämligen stora, vilket ytter- ligare reducerar ytpâkänningen med åtföljande minskad ma- terialnedbrytning.

När axeln 6 vrids i motsatt riktning 13, frigörs borr- kronans 7 bomflank 11b från borraxelns 6 bomflank 10b , stigningen s är naturligtvis så pass stor att förbandet inte blir självlâsande. Genom att stigningen s är större än summan av bombredderna b'+-b", kan axeln 6 vridas en vinkel innan bomflanken 10a kommer i kontakt med borr- kronans bomflank 11a. Vridningsbegränsningen bakåt behöver inte nödvändigtvis åstadkommas med hjälp av ett skruvlinje- formigt bomförband, utan kan ske med hjälp av samverkande utsprång på axeln 6 och i borrkronan 7 eller t.ex genom att spåret 9 innehåller en stoppklack, mot vilken pinnen 8 anslår, eftersom endast ett obetydligt vridmoment och ingen axiell kraft behöver överföras i denna vridnings- riktning 13.

Om bomflankerna 10a, 11a respektive 10b, 11b bildar den enda vridningsbegränsningen och borrkronan 7 är axiellt lägesfixerad på axeln 6 erhålls den fria vridningsvinkeln O(= S _ šb' “m bn) - 36o° Borrkronan 7 kan således vridas cirka 1800 då, som i figu- ren,bombreddernas summa är hälften av stigningen s. Den fria vridningsvinkeln kan ökas genom att borrkronan 7 ges en begränsad axiell rörelsefrihet på borraxeln 6, exem- pelvis genom att pinnen 8 med tämligen stort axiellt spel inryms i spåret 9.

För att under svåra förhållanden öka driftsäkerheten och 458 943 hindra yttre föroreningar från att tränga in, skyddas mekanismen dels av en axeltätning 19, dels genom en i spol- luftkanalen 18 anordnad backventil.

Givetvis är uppfinningen inte begränsad till utförings- exemplet. Det kan exempelvis finnas flera bommar anordnade i borrkronan respektive på axeln, d.v.s att flera ingångar finns. Kapaciteten att överföra vridmomentet ökar därvid med det sker på bekostnad av den fria vridningsvinkeln.

Claims (7)

10 15 20 25 458 943 P a t e n t k r a v

1. Koppling för att i tvâ på vinkelavstànd från varand- ra belägna ändlägen åstadkomma vridfast förbindelse i en vridningsriktning mellan en borraxel (6) och en på borraxeln (6) mellan nämnda ändlägen, i motsatt rikt- ning fritt vridbar borrkrona (7), varvid borraxeln (6) innefattar ett första anslagsorgan ingripande i ett första ändläge med ett på borrkronan (7) anordnat första stopporgan, samt ett andra anslagsorgan ingripande i det andra anslagsläget med ett på borrkronan (7) anordnat andra stopporgan, k ä n n e t e c k n a d av att borr- första anslagsorgan innefattar en vid om- kretsen anordnad skruvlinjeformigt förlöpande första anslagsyta (10b), att hylsans (7) första stopporgan innefattar en vid innerytan parallellt med axelns (6) första anslagsyta (lOb) anordnad skruvlinjeformigt för- löpande första stoppyta (llb), vilken i det första änd- läget ingriper med axelns (6) första anslagsyta (l0b), samt att begränsningsorgan (8, 9; 14, 15; 16, 17) är anordnade på borrkronan (7) och borraxeln (6) för att axelns (6) i båda axelriktningarna begränsa borrkronans (7) rörelse- frihet längs borraxeln (6).

2. Koppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att begränsningsorganen innefattar ett borraxeln (6) åt- minstone delvis runtomgående periferiellt spår (9) och en från borrkronan (7) in i spåret (9) utskjutande klack (8).

3. Koppling enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att klacken utgörs av en i borrkronan (7) fixerad pinne (8). 10 15 20 25 458 943

4. Koppling enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k - n a d av att klacken eller pinnen (8) med axiellt spel inryms i spåret (9), så att borrkronan (7) ges en begränsad axiell rörelsefrihet på borraxeln (6).

5. Koppling enligt krav 2 - 4, k ä n n e t e c k - n a d av att borraxelns(6) andra anslagsorgan utgöres av ett i spåret (9) anordnat stoppanslag, samverkande med den såsom borrkronans (7) andra stopporgan verkande klacken eller pinnen (8).

6. Koppling enligt krav 1 - 4, k ä n n e t e c k - n a d av attborraxelns (6) andra anslagsorgan inne- fattar en vid omkretsen anordnad skruvlinjeformigt för- löpande andra anslagsyta (l0a), att borrkronans (7) andra stopporgan innefattar en vid innerytan parallellt med borraxelns (6) andra anslagsyta (lOa) anordnad skruv- linjeformigt förlöpande andra stoppyta (lla).

7. Koppling enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att borraxelns (6) anslagsorgan utgörs av en skruv- linjeformigt gående första bom (10) med den axiella bombredden b' och stigningen s, vars ena bomflank bildar axelns (6) första anslagsyta (l0b) och vars andra bom- flank bildar axelns (6) andra anslagsyta (l0a), att hylsans (7) anslagsorgan utgörs av en skruvlinjeformigt gående andra bom (ll) med den axiella bombredden b" och stigningen s, vars ena bomflank bildar den första stoppytan (llb), och dess andra bomflank den andra stopp- ytan (lla). varvid stíqningen s är större än summan av den första och den andra bommens axiella bredder b' + b".