SE506342C2 - Upprymningsverktyg för bergborrning jämte tillsatsdel härför - Google Patents

Description

20 25 30 35 506 342 2 H E- - E! 1 .. i Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovan- nämnda nackdelar hos tidigare kända upprymningsverktyg och skapa ett förbättrat verktyg. Ett huvudsyfte med uppfinningen är sålunda att skapa ett verktyg som på ett enkelt sätt möjlig- gör byte av kuttrar utan att för den skull verktyget i dess helhet måste bytas eller kasseras. Vidare skall denna möjlighet till isolerat byte av enbart själva kuttrarna icke leda till att verktygets konstruktion kompliceras i sådan utsträckning att den erforderliga spolmedelsförsörjningen till kuttrarna försämras. Ett ytterligare syfte är att skapa ett upprymnings- verktyg som möjliggör en stadig, styv anslutning av pilot- stàngen i syfte att minimera risken för brott på pilotstången.

Enligt uppfinningen nås åtminstone ovannämnda huvudsyfte medelst de särdrag som är angivna i patentkravets 1 känneteck- nande del. Fördelaktiga utföranden av det uppfinningsenliga verktyget är vidare definierade i de osjälvständiga kraven 2-4.

Förutom själva upprymningsverktyget som sådant avser uppfinningen även en utbytbar tillsatsdel härför. Särdragen hos denna tillsatsdel framgår av patentkravet 5. 11.. yij..

På ritningarna âr: fig 1 en partiell längdsektion genom ett upprymningsverktyg enligt uppfinningen, och fig 2 en förstorad tvârsektion A-A i fig 1.

Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av unnfin- ningen På ritningen betecknar 1 generellt en verktygsstomme som har till uppgift att bära ett antal kuttrar 2 vilka är roter- bart lagrade på fria ändar av ben 3. I praktiken bär stommen 1 vanligen tre periferiskt ekvidistant åtskilda kuttrar. I exemp- let enligt fig 1 visas en med konisk grundform utförd kutter- kropp vilken är bestyckad med en mångfald hårdmetallstift 4.

Till en främre ände av stommen 1 visas ansluten en pi- lotstång 5 vilken på konventionellt sätt låter sig kopplas ihop med en mångfald analoga stänger för att styras i ett i förväg upptaget s.k. pilothål i berget. Detta pilothål jämte pilot- 10 15 20 25 30 35 sne 3420 3 stängerna har betydligt mindre diameter än stommens 1 diameter.

Vid sin bakre ände uppvisar stommen en gänga 6 som medger an- slutning av en roterbar, drivande borrsträng (éj visad). Inuti stommen är urtagen en central spolmedelskanal 7 till vilken spolmedel, t ex vatten eller luft, kan matas via borrsträngen.

På utsidan av stommen finns ett antal slitorgan 8 i form av plattor vilka inbegriper ett nötningsbeständigt ytskikt och _vilka är fastsvetsade på stommen (slitorganen kan även utgöras av roterbara rullar eller kulor). Det radiella avståndet från slitplattornas 8 utsida till stommens centralaxel är i huvudsak lika stort som kuttrarnas 2 verksamma arbetsradie, dvs stommens diameter i området av slitplattorna 8 överensstämmer i allt vä- sentligt med diameterna hos det hål som upptas i berget med hjälp av kuttrarna 2.

Så långt det visade verktyget hittills beskrivits är detsamma i allt väsentligt tidigare känt.

Enligt föreliggande uppfinning är stommen 1 sammansatt av två inbördes lösgörbart förbundna delar, nämligen en bakre, hylsartad del 9 på vilken slitplattorna 8 är anbragta och en främre ringartad del 10 på vilken kutterbenen 3 är anbragta.

Den bakre hylsdelen 9 inbegriper dels en i huvudsak cylindrisk eller rörformig del, dels en gavelbildande del eller vägg 12 med förhållandevis stor tjocklek eller axiell utsträckning.

Denna gaveldel 12 övergår i sin tur i en främre, periferisk fläns 13 vilken på sin insida uppvisar en gänga 14. I gavel- delen 12 är urtaget ett centralt säte med en invändig gänga 15 som låter sig bringas till ingrepp med en motsvarande, utvändig gänga 16 på pilotstångens 5 ena ände.

Ringdelen 10 uppvisar ett centralt genomgående lopp 17 genom vilket pilotstången 5 är förd. I ringdelens bakre parti är urtaget ett vidgat utrymme 18 som avgränsas av en fläns 19 vilken har något mindre diameter än ringdelen i övrigt och vil- ken på sin utsida uppvisar en gänga 14'som medger fastskruvning av ringdelen i det av flänsen 13 bildade gängsätet 14. Då ring- delen 10 är fastskruvad i detta gängsäte, såsom visas i fig 1, kommunicerar utrymmet 18 med den centrala spolmedelskanalen i hylsdelen 9 via grenkanaler 20. Såsom framgår av fig 2 är dessa grenkanaler 20 fyra till antalet och ekvidistant placerade i gaveldelen 12. De är även radiellt fjärmade från gängsätet 15 10 15 20 25 30 506 342 4 för att medge omedelbar kommunikation mellan utrymmet 18 och den centrala spolmedelskanalen 7. På analogt sätt är i ring- delen 10 urtagna ett flertal sinsemellan åtskilda grenkanaler 21. Den ena änden av varje dylik kanal 21 mynnar i ringdelens frontyta 22, medan den motsatta änden mynnar i det centrala ut- rymmet 18. I det visade exemplet är antalet grenkanaler 21 tre, nämligen en kanal för varje kutter. I enlighet med ett föredra- get utförande av uppfinningen är den totala tvärsnittsarean för kanalerna 20 större än den totala tvärsnittsarean för kanalerna 21. I det visade exemplet har detta förverkligats genom att samtliga kanaler 20, 21 har samma diameter, varvid antalet ka- naler 20 i gavelväggen 12 är större än antalet kanaler 21 i ringdelen 10. Det är naturligtvis även möjligt att använda lika många kanaler i ringdelen och gaveldelen, varvid kanalerna i den sistnämnda delen ges större diameter än kanalerna 21 i ringdelen 10. Genom att den totala tvärsnittsarean för kana- lerna 20 är större än motsvarande area för kanalerna 21 undan- röjs risken för tryckfall till följd av eventuella spolmedels- förluster via gränsytan mellan pilotstången 5 och loppet 17 i ringdelen 10.

I enlighet med ett ytterligare, föredraget utförande av uppfinningen har loppet 17 jämförelsevis fin passning mot pi- lotstången 5. På så sätt erhålls en stadig, styv infästning av pilotstången då denna dras fast i hylsdelens 9 gängsäte 15 i och med att detta är lokaliserat på ett påtagligt axiellt av- stånd från loppet i ringdelen. Såsom visas i fig 1 är loppet 17 utfört med axiellt åtskilda sektioner med olika diametrar, näm- ligen en första yttre sektion 17' vars diameter blott föga överskrider pilotstàngens ytterdiameter (denna sektion har så- lunda fin passning gentemot stången) och en andra, inre sektion 17" med något större innerdiameter än sektionen 17'. I området av denna sektion av loppet förefinns på stången 5 ett nyckel- grepp 23 med vars hjälp den i övrigt släta stången låter sig skruvas fast i resp lösgöras ur gängsätet 15. Detta nyckelgrepp 23 kommer ej att interferera med den sektion 17' av loppet 17 som har fin passning gentemot pilotstången.

Den aktuella typen av upprymningsverktyg är särskilt fördelaktig i samband med horisontell borrning i berg, närmare bestämt genom att ett pilothål med liten diameter först bcrras 10 15 20 25 30 506 342 5 på ett kontrollerat sätt. Vid dylik borrning begränsas verkan av tyngdkraften på det jämförelsevis diminutiva borrverktyget, varigenom raka hål låter sig borras utan svårigheter. Sedan ett dylikt rakt pilothål upptagits i berget används det uppfin- ningsenliga upprymningsverktyget för att åstadkomma ett betyd- ligt vidare hål. Härvid ansluts verktyget till änden av en av flera enskilda stänger 5 sammansatt stångenhet genom att stång- ens 5 ände skruvas fast i gängsätet 15, varjämte en drivande borrsträng ansluts till gängan 6. Medelst denna borrsträng på- förs upprymningsverktyget dels en rotationsrörelse, dels en axiell matningskraft samtidigt som spolmedel tillförs via kana- len 7. Från kanalen 7 matas spolmedlet vidare via de enskilda grenkanalerna 20, det centrala utrymmet 18 samt grenkanalerna 21 från vilkas fria mynningar spolmedel kan effektivt omspola och kyla kuttrarna 2 samtidigt som förekommande borrkax bort- forslas, närmare bestämt via de fria mellanrummen mellan slitplattorna 8. Därest behov av kutterbyte under pågående borrning skulle uppstå dras verktyget tillbaka, varjämte ringdelen 10 skruvas loss ur gängsätet 14 i hylsdelen 9 och pilotstången 5 lösgörs ur gängsätet 15 samt fjärmas från hylsdelen. Härefter kan en annan ringdel jämte tillhörande kuttrar appliceras på pilotstången varpå denna ansluts till hylsdelen via gängsätet 15 och ringdelen 10 dras fast i gängsätet 14. Genom att ringdelen 10 jämte tillhörande kuttrar och kutterben har förhållandevis liten vikt i jämförelse med hylsdelen 9 låter sig detta arbete utföras snabbt och smidigt.

En annan fördel hos det uppfinningsenliga verktyget är att ringdelen jämte kuttrarna efter förslitning av de sistnämnda låter sig kasseras utan att verktyget i övrigt behöver kasseras. Hylsdelen 9 och därtill hörande slitorgan 8 kan därför utnyttjas betydligt längre än den tid som bestäms av kuttrarnas livslängd.

Claims (5)

N U 20 25 30 35 506 342

1. Upprymningsverktyg för bergborrning, innefattande en stomme (1) med en eller flera av ben (3) burna, roterbara kuttrar (2) och en stabilisatordel som har till uppgift att styra och sta- bilisera verktyget i ett av kuttrarna upptaget hál och som för detta ändamål inbegriper utvändiga slitorgan (8) med i huvudsak samma radie som kuttrarnas (2) arbetsradie, varvid stommen i området av en första, främre ände uppvisar medel (15) för an- slutning av den ena av ett flertal sammankopplade pilotstänger (5) anordnade att styras i ett i förväg i berget upptaget pi- lothàl med liten diameter, och vid sin motsatta, bakre ände uppvisar medel (6) för anslutning av en roterbar, drivande borrsträng, k ä n n e t e c k n a t därav, att stommen (1) är delad i tvà inbördes lösgörbart förbundna delar, nämligen en bakre, hylsartad del (9) pà vilken slitorganen (8) är applice- rade, och en främre, ringartad del (10) på vilken kutterbenen (3) är anbragta och i vilken är urtagen en eller flera med en central spolmedelskanal (7) i hylsdelen (9) kommunicerande spolmedelskanaler (21) som mynnar pà avstånd frán ett centralt lopp (17) för pilotstàngen (5).

2. Upprymningsverktyg enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att flera, t ex tre periferiskt åtskilda första spol- medelskanaler (21) i ringdelen (10) kommunicerar med ett gemen- samt utrymme (18) i ett bakre parti av ringdelen, och att sagda (18) kommunicerar med hylsdelens (9) cent- rala spolmedelskanal (7) via ett flertal enskilda, medelskanaler (20) i en gaveldel eller -vägg (12) i hylsdelen (9). gemensamma utrymme andra spol-

3. Upprymningsverktyg enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att de andra spolmedelskanalernas (20) totala tvär- snittsarea är större än de första spolmedelskanalernas (21) to- tala tvärsnittsarea.

4. Upprymningsverktyg enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t därav, att för anslutning av pilot- stàngen (5) är i hylsdelens (9) främre gaveldel (12) utformat 10 15 506 342 7 ett centralt, gängat säte (15) för mottagande av ett utvändigt gängat ändparti av pilotstången (5) och att pilotstången år förd genom ett centralt, genomgående lopp (17) i ringdelen (10) varvid loppet, åtminstone partiellt, har fin passning relativt stången (5) för att tjäna såsom en förstyvande styrning för denna.

5. Utbytbar tillsatsdel för verktyg enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av en ringartad del (10) på vil- ken en eller flera av ben (3) burna, roterbara kuttrar (2) är anordnade och i vilken är urtagen en eller flera spolmedelska- naler (21) som mynnar på avstånd från ett centralt lopp (17) för en pilotstång (5) och har uppgift att medge utmatning av spolmedel från en central spolmedelskanal (7) i en hylsdel (9) till verktyget, varvid tillsatsdelen uppvisar medel (14') för lösgörbar hopkoppling av ringdelen (10) med sagda hylsdel (9).