SE506499C2 - Borr för borrning av långa raka hål i berg med slagborrnngsteknik - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 506 499 2 Alla tre komponentema har företrädesvis fyra spår runt omkretsen på den cylindriska ytan och spåren och upphöjningama som åtskilj er spåren har nästan lika stor omkrets.

Spiralvinkeln är företrädesvis mellan 20-30° och en vinkel på 26° har befim- nits vara särskilt lämplig. En sådan spiral vrids med mindre än ett halvt varv över längden på en typisk komponent som troligtvis har en total längd på ca 150-200 mm.

Kronan är företrädesvis anordnad för att roteras motsols och spiralen utfor- mas för att passa till denna rotationsriktning.

Uppfinningen beskrivs nu vidare i exemplifierad fonn med hänvisning till bifogade ritningar i vilka: fig 1 är en schematisk vy av ett fiillständigt borr i enlighet med uppfinningen; fig 2 och 3 är sidovyer av tvâ altemativa borrkronor i enlighet med upp- finningen; fig 4 visar ett tvärsnitt genom borrkronan i fig 2; fig 5 är en vy i riktningen för pilen A i fig 4; fig 6 en sidovy av en förlängningsdel i enlighet med uppfin- ningen; fig 7 visar ett tvärsnitt genom förlängningsdelen i fig 6; fig 8 är en bild av förlängningsdelen i riktningen för pilen B i fig 7; fig 9 är en sidovy av en borrstångskoppling; fig 10 visar ett tvärsnitt genom kopplingen i fig 9; och fig ll visar en ändvy av kopplingen i fig 10 sedd i riktningen för pilen C i fig 10. 10 15 20 25 30 35 506 499 3 Borret i fig 1 består av en krona 10, en förlängningsdel 12, en första borr- stång 14, en borrstångskoppling 16 och en andra borrstång 18. Gängoma som sammankopplar de olika komponenterna är av känd typ som är speciellt an- passade för anslutning av borrdelar för roterande slagborrning. Det bör även framhållas att borrstängema 14, 18, förlängningsdelen 12 och kronan 10, samtliga har centralt placerade spolpassager genom vilka spolmedium passe- rar fiån själva borret till skärytan på kronan.

Den väsentligen cylindriska yta som bildas av komponentema 10, 12 och 16 säkerställer, när ett hål borras i berg, att kronans fiamträngande sker centrerat av kontakten mellan de cylindriska ytoma och hålets väggar när hålet borras.

På detta sätt är det möjligt att borra ett långt rakt hål.

Fig 2 och 3 visar en stiftbon-lcrona 10a resp en lcrona med skäiplattor 10b.

Stiftborrlqonan har hårdmetallstift 20 på skärytan 22. En yttre stifirad 24 bil- dar en passrad (måttgivande) eller klackrad och definierar diametem på det hål som skall borras. Fastän det inte fiamgår av ritningen, sträcker sig de allra yttersta delarna av stifien radiellt utanför själva skärytan för att skära kanter- na på hålet, såsom är känt i denna teknik.

På kronan med skär-plattor l0b är skårplattor 26 av hårdmetall fastsatta i lcro- nan. Normalt finns fyra sådana skärplattor jämnt placerade runt huvudet och de sträcker sig till huvudets yttre omkrets.

Båda lcronoma har utlopp 28 för ett spolmedium som vanligen är vatten och som passerar neri mitten av borret, går ut genom hålen 28 och 42 och för sedan borrkaxet längs spiralspåren och ut ur borrhålet.

Omedelbart bakom skärytan 22, smalnar kronan till en hals 30 och från denna hals går spiralspår 32 mot den motsatta änden av kronan 34. Spåren 32 åt- skiljs av upphöjningar 36. Som frarngår av fig 5, finns fyra spår 32, järrmt fördelade runt omkretsen. Fig 2 och 3 visar att spåren 32 går hela vägen fiån halsen 30 till änden 34 på kronan.

Fig 5 visar att spårens bottnar inte har vassa höm utan i själva verket stora radier 38. Dessa radier kan vara upp till ca 5 mm.

Sj älva kronan har en väsentligen massiv konstruktion som framgår av fig 4, så att den kan stå emot upprepade slag, som används för att kronan skall 10 15 20 25 30 35 506 499 4 borra det nödvändiga hålet. Kronan har en fattning 40 som har en inre gänga (ej visad, men den är av standardtyp, känd i detta slags installation). Från fattningens 40 fiamsida går spolpassager 28 och 42 mot skärytan 22.

Fig 6, 7 och 8 visar förlängningsdelen 12. På dess utsida finns spiralspår 44 och åtskiljande upphöjningar 46 på i stort sett samma sätt som spåren 32 och upphöjningarna 36 i fig 2 och 3. Upphöjningarna 46 bildar en yttre cylindrisk yta, som styr borret i hålet. En ände på fórlängningsdelen har en utvändigt gängad ände 48, varvid gängningen motsvarar den på borrstänger. Denna gängade ände 48 kan sedan skruvas i fattningen 40 på borrkronan. Vid den andra änden har fórlängningsdelen en fattning 50, som motsvarar fattningen 40 på borrkronan. En spolpassage 52 leder från fattningen 50 till motsatta änden på fórlängningsdelen. Den har även en hals 54 mellan den gängade delen 48 och den cylindriska, spårade delen.

Fig 9, 10 och 11 visar flera detaljer av kopplingen 16, som har en konisk, frärnre ände 56 och en cylindrisk stomdel 58, som är försedd med spiralspår 60 och upphöjningar 62, liknande dem som redan beskrivits på kronan och fórlängningsdelen. Kopplingen har två inre fattningar 64 och 66, återigen med standardgängor fór att passa till standardgängor i ändama på de två borr- stänger som skall anslutas.

Fig 1 visar borret med en del av borrstången 14 bortskuren.

När ett långt hål borras förekommer ett ansenligt antal borrstänger 14, 18 osv, vilka är anslutna ände vid ände med kopplingar 16. En obruten spolpassage går genom borret.

Spiralvinkeln bör välj as så att den ger ett minimalt motstånd for genom- strörnningen av spolmedium och borrkax tillbaka upp genom hålet. En typisk spiralvinkel är mellan 20 och 30°, företrädesvis 26°, varvid vinkeln mäts mellan ett plan som inbegriper cylinderaxeln och en flank på ett av spåren, där spåret skär planet.

Borret skall roteras motsols under borrning och spåren skall vara så anordna- de, att, när man tittar ner i hålet, att spårändarna närmast toppen på hålet bil- dar en rad med eller följer efter bottenändarna, som är närmast borrytan på kronan. 10 506 499 s Det är viktigt att diarnetem på de cylindriska ytorna på de olika komponen- tema är tillräckligt stor för att den skall kunna ha en värdefull styrande fimk- tion i anslutning till borrhålets väggar under det att framkallandet av överdri- ven fiiktion undvikes, vilket skulle fördröja bonningen. Det är därför nöd- vändigt att nå en kompromiss, som medger ett effektivt utförande. Det har visat sig att man får ett tillfredsställande resultat om diametern på den cylind- riska ytan är mellan 3 och 10 mm, företrädesvis 6 mm, mindre än diametem på klackraden (måttgivande) av stift på borrkronan.

Uppfinningen kan användas för borr som borrar ett hål med en diameter på mellan 50-100 mm och tillfredsställande drift har uppnåtts vid ca 75 mm diameter.

Claims (10)

506 499 10 15 20 25 30 35 6 PATENTKRAV

1. l. Ett borr för borrning av långa raka hål i berg med slagbonningsteknik innefattande en borrkrona (10), en fórlängningsdel (12), åtminstone två borr- stänger (14, 18) med gängade ändar och åtminstone en borrstångskoppling (16), varvid fórlängningsdelen är gängad på borrkronan, en borrstång gängad på törlängningsdelen och kopplingen ansluter en borrstång till en aiman borr- stång, k ä n n e t e c k n at därav, att hela borrkronan, törlängningsdelen och kopplingen har yttre cylindriska ytor med spiralspår (32, 44, 60) utfonnade i ytoma, varvid diametem på borrkronans cylindriska yta är mindre än den måttgivande diametem på skäiytan, när borrkronan är ny, men tillräckligt stor för att fimgera som styrning tillsammans med väggen i det borrade hålet.

2. Ett borr enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at därav, att borrkronan har en skäryta (22) med boninsatser (20, 26), en hals (30) bakom skärytan och en stomdel med en yttre cylindrisk yta med spiralspår (3 2) utformade i ytan, en spolpassage (28, 42) som går genom kronan och leder spolmedium till borr- ytan (22) och en gängad fattning (40) for anslutning till en gängad ände på fórlängningsdelen (12), varvid den cylindriska yttre ytan går upp till den del av kronan som är längst från skärytan.

3. Ett borr enligt lcrav 1 eller krav 2, k ä n n e t e c k n at därav, att borrkronan är en stiftborrkrona (l0a).

4. Ett borr enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n at därav, att borrkronan är en krona med skärplattor (l0b).

5. Ett borr enligt något av kraven 2-4, k ä n n e t e c k n at därav, att diametem på den cylindriska ytan på borrkronans stomdel är 4-8 mm mindre än den måttgivande diametem på skärytan när kronan är ny.

6. Ett borr enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att fórlängningsdelen (12) har en utvändigt gängad ände (48), en innergängad fattning (50) koaxiell med den utvändigt gängade änden, en yttre cylindrisk yta med spiralspår (44) utformade i ytan och en spolpassage (52) som går genom fórlängningsdelen, varvid den utvändigt gängade änden är anpassad for att slouvas i en fattning i borrkronan (10) och gängningen i den inner- gängade fattningen är anpassad för anslutning till den gängade änden på en borrstång (14). 10 506 499

7. Ett borr enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att varje cylindrisk yta har fyra spår (32, 44, 60) runt omkretsen och spåren och upphöjningama som åtskiljer spåren har nästan lika stor sträckning i omkrets.

8. Ett borr enligt något av de föregående lcraven, k ä n n e t e c k n at därav, att spiralvinkeln på spiralspåren är mellan 20 och 30°.

9. Ettborrenligtlcrav 8, kännetecknat därav, attvinkelnpåvarje spiral är ungefär 26°.

10. Ett borr enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n at därav, att spiralerna är anordnade för att passa till rotering motsols.