SE523853C2 - Borrkrona med stora insatser - Google Patents

Description

20 25 30 . . n - en 523 853 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN I en aspekt av föreliggande uppfinning tillhandahålls en slagborrkrona, för slag- borrning i en formation, som innefattar ett kronhuvud för stötanslag mot formatio- nen med åtminstone ett första flertal av första insatser och ett andra flertal av andra insatser sträckande sig från kronhuvudet. Var och en av de första insatserna har ett första basparti monterat på kronhuvudet och ett första exponerat parti sträckande sig från kronhuvudet varvid det första exponerade partiet har en första profil. Var och en av de andra insatserna har ett andra basparti monterat på kron- huvudet och ett andra exponerat parti sträckande sig från kronhuvudet varvid vart och ett av de andra exponerade partierna har en andra profil som är väsentligt an- norlunda än den första profilen på det första exponerade partiet. Åtminstone en del av de andra exponerade partierna är förstärka med ett mycket hårt material.

I andra aspekter av föreliggande uppfinning kan de andra insatserna också variera mot de första insatserna genom krökningsradier på de exponerade partierna och/ eller genom baspartiets diameter.

KORT RITNINGSBESKRIVNING För en detaljerad beskrivning av de föredragna utföringsformerna av uppfinningen görs hänvisning till de medföljande ritningarna, vari: FIGUR 1 är en vy framifrån av en slagborrkrona enligt känd teknik.

FIGUR 2 år en vy framifrån av en slagborrkrona med stora insatser på diameterbil- dande raden, utförd enligt föreliggande uppfinning.

FIGUR 3 är en vy framifrån av en annan utföringsform av föreliggande uppfinning med en stor insats över kronytan, utom för insatserna på det centrala partiet av kronan.

FIGUR 4 är en partiell vy från sidan av den tidigare kända slagborrkronan enligt fig. l. 10 15 20 25 30 FIGUR 5 år en partiell vy från sidan av slagborrkronan enligt fig. 2.

FIGUR 6 är en partiell vy från sidan av slagborrkronan enligt fig. 3.

FIGUR 7 är en partiell tvärsníttsvy tagen utmed linje 7-7 i fig. l.

FIGUR 8 är en partiell tvärsníttsvy tagen utmed linje 8-8 i fig. 2.

FIGUR 9 är en fristående vy av en insats enligt den tidigare kända borrkronan i ñg. 1, och inslagskratern i markformationen som skapas därigenom.

FIGUR 10 är en fristående vy av en stor insats i borrkronan enligt fig. 3, och in- slagskratern i markformationen som skapas därigenom.

FIGUR ll är en fristående vy av en insats med en förstärkt yta på en borrkrona gjord med känd teknik.

FIGUR 12 är en fristående vy av en insats med en förstärkt yta på en borrkrona ord enligt föreliggande uppfinning.

FIGUR 13 är en tvärsníttsvy av ett parti av insatsen enligt fig. ll som visar de olika lagren av förstärkt yta och kanten, eller sammanfogningsområdet, som bildas om- kring omkretsen av den förbättrade ytan.

FIGUR 14 är en tvärsníttsvy av ett parti av insatsen enligt fig. 12, som visar de oli- ka skikten av den förbättrade ytan och kanten, eller sarnmanfogningsområdet, som formas omkring kanten av den förbättrade ytan.

FIGUR 15 är en fristående vy av en stor insats i borrkronan enligt fig. 3, placerad i markformationen.

FIGUR 16 är en fristående vy av en insats i borrkronan av känd teknik enligt fig. 1, placerad i markformationen på samma djup som insatsen enligt fig. 15. 10 15 20 25 30 ~ - o u nu 523 853 BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER För närvarande föredragna utföringsformer av uppfinningen visas i de ovan be- skrivna figurerna och beskrivs detaljerat i det följande. Vid illustration och beskriv- ning av för närvarande föredragna utföringsformer, används lika eller identiska hänvisningsnummer för att identifiera samma eller motsvarande element. Figurer- na är inte nödvändigtvis skalenliga och vissa särdrag och vissa vyer i figurerna kan visas i överdriven skala eller schematisk form för att uppnå klarhet och tydlighet.

Slagborrkronan 11 enligt föreliggande uppfinning, såsom exempelvis visas i fig. 2 och 3, har också ett kronhuvud 12, en kronyta 14 och ett flertal insatser 20. Det skall förstås att medan föreliggande uppfinning häri visas och beskrivs med avse- ende på slagborrkronor, vilka är användbara vid slagborraggregat, såsom de som visas och beskrivs i amerikanska patentet nr. 5 322 136 till Bui et al, amerikanska patentet nr 4 932 483 till Rear och amerikanska patentet nr 4 819 793 till Fuller, begränsas inte uppfinningen till slagborrkronor och kan användas med varje annan typ av markborrkronor med skärande element för an- slag, sönderdelning eller krossning av en markformation. Kronans ll insatser 20 visas placerade på olika partier av kronytan 14. lnsatserna 20 är placerade på det centrala partiet 19 av kronytan 14 i närheten av kronans ll centrala axel 13, och andra insatser 20 är placerade på flera omkretsande rader 70, såsom en första rad 72, andra rad 74, tredje rad 76 och diameterbildande rad 78. Det skall förstås att föreliggande uppfinning inte begränsas till att ha insatser 20 placerade på dessa speciella ställen på kronytan 14, eller i de visade antalen.

Med fortsatt hänvisning till fig. 2 och 3, innefattar kronan ll enligt föreliggande uppfinning små insatser 22 och ”stora” insatser 32. De stora insatserna 32 har en större geometrisk storlek, en större krökningsradie 36 (fig. 10) och större kontakt- yta 38 (fig. 10), jämfört med den geometriska storleken, krökningsradien 26 och kontaktytan 28 hos de små insatserna 22 (fig. 9). ”Kontaktytari” är det parti av in- satsens sidoyta 39 (fig. 9, 10) som går i ingrepp med formationen 120. Allmänt gäll- er att ju större insatsens sidoyta 39 är ju större är ”kontaktytarfï 10 15 20 25 30 ~ - - . .- 523 853 I fig. 2, år exempelvis insatserna 20 på diarneterbildande raden 78 större insatser 32, medan alla andra insatser 20 som visas på kronytan 14 är små insatser 22. I fig. 3 är alla insatser 20 på kronytan 14 stora insatser 32, utom insatserna 20 pla- cerade på det centrala partiet 19 av kronytan 14 i närheten av centrumaxeln 13 och insatserna 20 i rad 72, som är små insatser 22. Föreliggande uppfinning är emellertid inte begränsad till just de kombinationer av stora och små insatser 32, 22 som visas i fig. 2 och 3, utan omfattar varje konfiguration av insatser 20 som innefattar stora och små insatser 32, 22 med förmåga att tillhandahålla ett eller flera av aspekterna, eller fördelarna, hos den häri beskrivna uppfinningen.

Med hänvisning till fig. 5 och 6, är insatserna 20 företrädesvis inbäddade, eller in- placerade, i håligheter 50 i kronhuvudet 12. insatserna 20 kan äga någon av en mångfald geometriska former, såsom exempelvis halvrund topp, mejsel- och kon- formade insatser, vilka är eller blir kända inom tekniken. Vidare kan vilken som helst av en mångfald typer av insatser 20, vilka är eller blir kända inom tekniken, användas såsom små och stora insatser 22, 32, såsom exempelvis volframkarbid- insatser, volframkarbidinsatser med en mycket nötande yta, såsom en polykristal- lin diamant (”PCD”) eller kubisk bornitrid (”PCBN”), och insatser konstruerade av en matris av volframkarbid och andra material. Kronan ll enligt föreliggande upp- finning, som exempelvis framgår av fig. 5 och 6, innefattar företrädesvis små insat- ser 22 med en diameter av 19 mm (0,75 tum) eller mindre, och stora insatser 32 med en diameter överstigande 19 mm (0,75 tum), såsom 22 mm. Emellertid är fö- religgande uppfinning inte begränsad till användningen av insatser 22, 32 av dessa storlekar, utan omfattar varje lämplig typ av insatser 22, 32 av godtyckliga lämpli- ga storlekar sålänge som de stora insatserna 32 är större än de små insatserna 22, och kronan 11 har förmåga att tillhandahålla ett eller flera av aspekterna, eller fördelarna, hos den häri beskrivna uppñnningen.

Fig. 5 illustrerar vidare ett typiskt bottenhålmönster 150 i markformationen 120 som formats med kronan ll. Bottenhålmönstret 150 visas allmänt indelat i seg- ment 160, 170 och 180, vilka skiljer sig med avseende på belastningsförhållandena på insatserna 20 i kronytan 14. Segment 160 motsvarar det parti hos bottenhål- mönstret 150 som är radiellt längst inåt i förhållande till, eller i närheten av, kro- nans ll centrumaxel 13. Detta segment 160 motsvarar, eller är kopplat till, insat- 10 15 20 25 30 ~ . . . _. 523 853 6 serna 20 placerade på det centrala partiet 19 av kronytan 14. Dessa insatser 20 betecknas såsom insatser 162. Segment 180 representerar det bottenhålmönster 150 som radiellt är mest utåt i förhållande till, eller längst bort från, kronans ll centrurnaxel 13. Detta segment 180 motsvarar, eller är kopplat till, insatserna 20 i diameterbildande raden 78 (insatser 182). Segment 170 representerar det parti av bottenhålmönstret 150 som är placerat mellan segmenten 160 och 180, och mot- svarar, eller är kopplat till, insatserna 20 placerade på kronytan 14 mellan diame- terbildande raden 78 och det centrala partiet 19, och betecknas som insatser 172.

Med fortsatt hänvisning till fig. 5, är det känt att då markformationen 120 innefat- tar en väsentlig mängd berg, ökar formationens 120 tryckhållfasthet väsentligt över bottenhålmönstret 150, från segment 160 till segment 180, till följd av kompres- sionstrycket och överlagringstrycket. Segment 180 har således allmänt den högsta tryckhållfastheten följt av segment 170, som följs av segment 160 vilket har den lägsta tryckhållfastheten. Detta ställer ökande belastningskrav på insatserna 162, 172 och 182 för att bryta sönder eller krossa formationen 120. Således kräver kro- nan l1 mindre belastning direkt på insatserna 162 för att bryta sönder och krossa formationen 120 än på insatserna 172, och betydligt mindre belastning än vad som behöver riktas mot insatserna 182, till följd av formationens 120 tryckhållfasthets- gradient, från segmenten 160-180. Jämn lastfördelning över hela kronytan 14, så- som med den tidigare kända kronan 10 enligt fig. 4, resulterar i ineffektiv borrning.

Enligt föreliggande uppfinning har det upptäckts att användningen av stora insat- ser 32 på vissa områden av kronytan 14, såsom exempelvis visas i fig. 2 och 3, kommer att optimera kronans prestanda med avseende på tryckhållfasthet- gradienten hos markformationen 120 (fig. 5) över bottenhålmönstret 150. I ñg. 5 är diameterbildande radinsatsema 182 stora insatser 32. De stora kontaktytorna 38 på de stora insatserna 32 möjliggör fördelning av tillräckligt ökad belastning till segment 180 för att övervinna dess högre styrka, och därmed öka borreffektivite- ten. Insatsernas 182 hållbarhet och livslängd bevaras, eller förbättras, till följd av den ökade fysiska storleken, eller robustheten, och de stora insatsernas 32 större krökningsradier 36 (fig. 10). Krafterna på kronans 11 stora insatser 32 från deras växelverkan med markformationen 120 anbringas över den större, eller bredare, kontaktytan 38 hos insatsen 32 jämfört med de små insatsemas 22 kontaktyta 28 10 15 20 25 30 » - . . .~ 523 853 7 (fig. 9). Till följd därav blir insatserna 32 mindre mottagliga för skada från växelver- kan med formatíonen 120 och mer hållbara än insatserna 22.

Med hänvisning till fig. 6, visas stora insatser 32 som insatser 172 på raderna 74 och 76 utöver stora insatser 32 på diameterbildande raden 78 (insatser 182). De fördelar som beskrivs ovan med hänvisning till ñg. 5 gäller denna konfiguration, men i en mindre utsträckning i förhållande till insatserna 172 på raderna 74 och 76 eftersom den gradvis ökande tryckhållfastheten och reaktionskrafterna för seg- ment 170 (ej visat) inte är så stora som de för segment 180 (ej visat), vilket orsakar mindre ökade belastningskrav. I motsats därtill tillhandahåller användandet av små insatser 22 såsom insatserna 162 och insatserna 17 2 på rad 72 tillräcklig be- lastning och inträngning för att krossa eller bryta sönder motsvarande formation 120 och borra hålet effektivt (ej visat), medan användningen av stora insatser (ej visade) på dessa ställen kan leda till ineffektiv borrning.

Med hänvisning till fig. 11 och 12 kan insatser 20 användas som innefattar en för- bättrad yta 100, vilket är känt för att allmänt öka insatsens livslängd och förbättra kronans prestanda. Exempelvis kan volframkarbidinsatser med en PCD-yta 104, såsom sådana som beskrivs i amerikanska patentet nr 4 694 918 till Hall och arne- rikanska patentet nr 4 811 801 till Salesky et al, vilka härmed i sin helhet införs som referens häri, användas. Då insatser 20 används med en förbättrad yta 100, utsätts ytan 100 för motsvarande belastningsförhållanden som beskrivits ovan.

Användningen av stora insatser 32 med en förbättrad yta 100 i enlighet med före- liggande uppfinning tillhandahåller ytterligare fördelar till de som beskrivits ovan.

Med hänvisning till fig. 13 och 14, kan den förbättrade ytan 100 innefatta ett eller flera skikt 101 med förstärkt material placerat på insatsens främre yta 39. En kant, eller sammanfogningsområde, 190 är formad omkring Omkretsen av den förbättra- de ytan 100 där ytan 100 börjar, eller blandas in i insatssubstratmaterialet, såsom volframkarbid, 86. Kanten, eller sammanfogningsområdet, 190 utsätts för sprickor, fläkning och brott vid kontakt med markformationen, vilket kan leda till brott och fel på den förbättrade ytan 100. I enlighet med föreliggande uppfinning skyddas kanten, eller sammanfogningsområdet, 190 på den förbättrade ytan 100 från kon- takt med markformationen 120 då insatsen 32 slår i, eller växelverkar med, forma- 10 15 20 25 30 - - - - »- 523 853 8 tionen 120. Såsom visas i fig. 15 och 16, är avståndet 222 mellan den förbättrade ytans kant, eller sammanfogningsområde, 190 hos en stor insats 32 och markfor- mationen 120 större än avståndet 220 mellan den förbättrade ytans kant, eller sammanfogningsområde, 190 hos en liten insats 22 och formationen 120 vid sam- ma inträngningsdjup 224, vilket gör den förbättrade ytans kant, eller sammanfog- ningsområde, 190 hos de större insatserna 32 mindre utsatt för kontakt med for- mationen 120.

Med hänvisning åter till fig. 11 och 12, är den förbättrade ytan 100 på de stora in- satserna 32 större och har en större kontaktyta 107, jämfört med storleken och kontaktytan 109 på den förbättrade ytan 100 på en liten insats 22. Krafterna på den förbättrade ytan 100 av kronans 1 l stora insatser 32 från växelverkan med markformationen överförs över den större, eller bredare, kontaktytan 107. Till följd därav är insatsernas 32 förbättrade yta 100 mindre utsatt för skada från växelver- kan med formationen, och mer hållbara än den förbättrade ytan på insatserna 22.

Med fortsatt hänvisning till fig. ll och 12, är en föredragen metod, i enlighet med föreliggande uppfinning, för att öka storleken av kontaktytan 107 hos insatsens 32 förbättrade yta 100 att öka den förbättrade ytans 100 krökningsradie 106, vilket görs genom att öka insatsens 32 krökningsradie 36. En ökning av den förbättrade ytans 100, såsom en PCD-yta 104, krökningsradie 106 minskar de kraftigt kon- centrerade kontaktspänningarna på den förbättrade ytan 100 som orsakas av väx- elverkan med markformationen. Dessa kontaktspänningar orsakar mikrosönder- delning, ytsplittring och brott hos den förbättrade ytan 100, vilka år väsentliga fel- moder hos insatserna 20 med en förstärkt yta 100, såsom en PCD-yta 104. Därför kommer insatsernas 32 förbättrade yta 100 att ha minskad mottaglighet för mikro- sönderdelning, ytsplittring och brott, vilket bibehåller integriteten hos den förbätt- rade ytan 100 och ökar dess hållbarhet.

Med hänvisning åter till fig. 13 och 14, alstras under tillverkningsprocessen av en insats 20 med en PCD-yta 104 restspänning i PCD-ytan 104 och volframkarbid- substratet 86 till följd av den dåliga överensstämmelsen mellan deras olika värme- utvidgningskoefficienter. Sådan restspänning försvagar den förbättrade ytan 104 och volframkarbidsubstratet 86 och ökar insatsens 20 mottaglighet mot brott och 10 15 20 25 30 523 853 9 fel. Storleken av denna restspänning är emellertid proportionell mot förhållandet mellan PCD-ytans 104 tjocklek 210 och substratets 86 radie 200 (fig. 14). I enlighet med föreliggande uppfinning är den stora insatsen 32 med en PCD-yta 104 med en tjocklek 210 konstruerad med en större substratradie 200, jämfört med substrat- radien 201 för en liten insats 22 med en PCD-yta 104 med en motsvarande tjocklek 210, vilket minskar mängden restspänning.

Med hänvisning till fig. ll och 12, är en annan möjlig fördel med uppfinningen att reducera fel på insatsen 20 till följd av oregelbunden sidoinslagsbelastning på in- satserna 20. Sådan belastning kan orsaka skjuvbrott i karbidsubstratet 86, vilket är känt för att vara svagare vid skjuvning än under tryckspänningar. En insats 32 med stor diameter kommer att bättre motstå oregelbunden sidoinslagsbelastning, och därmed reducera skjuvspänningen på insatsen 20. I en annan aspekt av upp- finningen har därtill stora insatser 32 bättre förmåga att motstå slagbelastning från sidorörelse, eller vibration av kronan 11, jämfört med små insatser 22.

I ännu en aspekt av uppfinningen, visar fig. 9 och 10 de allmänna inslagsmönstren i markformationen 120 orsakade av en tidigare känd krona 10 och en krona ll enligt föreliggande uppfinning. Som visas i fig. 9, har insatsen 22 i den tidigare kända kronan 10 en krökníngsradíe 26 och kontaktyta 28 som allmänt skapar en inslagskrater 116 i markformationen 120 vid kontakt. Då inslagskratern 116 for- mas av insatsen 22, bildas i allmänhet en uttalad avsats 117 omkring kratern 116, som fungerar som en barriär som insatsen 22 skall komma över då den roteras eller förflyttas i borrhålet (ej visat). Friktionsgreppet mellan insatsen 22 och avsat- sen 117 överför krafter på insatsen 22, vilket orsakar högre vridkraft på kronan 10, och vidare ökar kronans energibehov och nötning på insatsen 22, under minskning av kronans inträngningshastighet eller borrning. För slagborrkronor 10 som an- vänds med vissa typer av slagaggregat (ej visade), såsom exempelvis de som visas och beskrivs i amerikanska patentet nr. 5 322 136 till Bui et al., kan överskjutande vridkraft på insatserna 22, eller kronan 10, bringa slagaggregatet att stanna eller bli obrukbart.

Med hänvisning till fig. 10, lutar kontaktytan 38 på kronans 11 stora insatser 32 mer gradvis jämfört med kontaktytan 28 på de små insatserna 22 (fig. 9). De stora 10 l5 20 25 30 - n u ~ a. 523 853 10 insatserna 32 inträngeri allmänhet i markformationen 120 mindre axiellt, eller grundare i formationen 120, jämfört med de små insatserna 22 (fig. 9). En grund krater 116 med gradvis lutande väggar och en liten, eller ingen, avsats 117 skapas.

Till följd därav framåtskrider insatsen 32 över forrnationen 120 med mindre mot- stånd och minskad vridkraft på kronan 11.

I en annan aspekt av uppfinningen kan de stora insatserna 32 i kronan ll formas med en längd 34 som är större än de små insatsernas 22 längd 24, såsom exem- pelvis visas i fig. 7 och 8. I sin tur kan insatserna 32 konfigureras på sådant sätt att de (längre) stora insatserna 32 sträcker sig längre bort från kronans ll yta 14 än de små insatserna 22. Exempelvis kan stora insatser 32 vara inbäddade i huvu- det 12 på en krona 11 till ett djup 57 som tillåter insatserna 32 att sträcka sig längre från kronytan 14 än små insatser 22 som är inbäddade till ett djup 56 i hu- vudet 12 på en krona 10 eller ll. Som en följd därav har kronans 1 1 kronyta 14 ett större kronavstånd 33 (eng.: bit standofl) från formationen (ej visad), jämfört med avståndet 23 hos den tidigare kända kronan 10. Det större kronavståndet 33 till- handahåller mer öppet utrymme 42 mellan insatser 20, och mellan kronytan 14 och markformationen (ej visad) under borroperationer. Detta ökade öppna utrymme 42 tillåter ett ökat flöde av cirkulationsvätska över kronytan 14, vilket förstärker vätskans förmåga att rengöra kronytan 14, förflytta avverkningsmaterial upp ur det borrade hålet (ej visat) och kyla insatserna 20, vilket ökar driftseffektiviteten och kronans hållbarhet. Vidare minskar det ökade flödet av cirkulationsvätska vätskans hastighet över kronans 11 yta ll och omkring insatserna 20, vilket mins- kar erosionen på kronytan 14, kronhuvudet 12 och insatser 20, vilket därigenom förbättrar kronans hållbarhet.

Det är allmänt känt inom tekniken att kronhuvudet på en borrkrona, såsom en slagborrkrona, utsätts för inre sprickbildning till följd av strukturell utmattning vid normal drift. Då insatserna 20 är placerade i kronhuvudet 12 i håligheter 50, vid hänvisning åter till fig. 7 och 8, är kronhuvudet 12 mottagligt för bildande av inter- na utmattningssprickor (ej visade) i närheten av håligheterna 50. Särskilt har det visat sig att utmattningssprickor tenderar att formas i kronhuvudet 12 vid hålbott- nens hörn 58. Utmattningssprickor bildas också vid hålighetens sidohörn 60, vilka är placerade i närheten av ett sidohörn, eller förändringar i form, 61 hos motsva- 10 15 20 25 30 - - » ~ .o 523 853 11 rande insats 20, såsom där koniciteten hos en inbäddad konisk insats börjar. Hör- nen 58, 60 är mycket mottagliga ställen för uppkomst, eller initiering, av utmatt- ningssprickor. Efter att sådana utmattningssprickor bildats tenderar de att migre- ra, eller öka i storlek, utmed en bana med minsta motstånd genom kronhuvudet 12 under fortsatt användning av kronan.

Med fortsatt hänvisning till fig. 7 och 8, kan katastrofal inre utmattningssprick- bildning uppträda då insatser 20 är placerade i närliggande håligheter vid huvud- sakligen samma djup 56 i angränsande håligheter 50, såsom visas i den tidigare kända kronan 10 enligt fig. 7. Termen ”katastrofisk inre utmattningssprickbild- ning” som används häri hänför sig till sönderdelning av, eller avsevärt brott på, kronhuvudet 12, eller lossnande eller förlust av insatser 20, vilket kan leda till för- tida kronbrott. Termen ”närliggande håligheter” hänför sig till två eller flera hålig- heter 50, varvid en hålighet 50 är utanför och i närheten av en annan hålighet 50.

Termen ”utanför” som används häri avser bort från kronans 10 centrumaxel 13 (fig. 1, 5), på kronhuvudet 12 eller ytan 14. Såsom visas i fig. 7, är de närliggande håligheterna 50 i den kända kronan 10 åtskilda från varandra med ett kort avstånd 64, eller smalt parti 65, på kronhuvudet 12. Vidare har de närliggande hörnan 58 hos håligheterna 50 basplan 62 som skär varandra mellan håligheterna 50 i kron- partiet 65. Till följd därav har utmattningssprickor som startar vid de närliggande hörnan 58 en kort väg med minsta möjliga motstånd som sträcker sig mellan när- liggande håligheter 50 och är mottagliga för att förenas med varandra eller med den närliggande håligheten 50, vilket kan leda till katastrofal inre utmattningssprick- bildning. Samma problem föreligger för utmattningssprickor som börjar vid närlig- gande sidohörn 60 av närliggande håligheter 50 i den tidigare kända kronan l0.

Det har upptäckts att användningen av små och stora insatser 22, 32 placerade i närliggande håligheter 50 hos en krona ll, såsom exempelvis visas i fig. 8, mins- kar kronans mottaglighet mot, eller kommer att fördröja, katastrofal inre utmatt- ningssprickbildning såsom beskrivits ovan. I enlighet med föreliggande uppñnning skär inte basplan 62 i närliggande håligheter 50 som bär stora och små insatser 32, 33 varandra i kronpartiet 65 mellan håligheterna 50. Vidare åtskiljs de närlig- gande bashörnen 58 hos närliggande håligheter 50 av ett avstånd 66 som är större än avståndet 64 mellan närliggande bashörn 58 hos närliggande håligheter 50 i 10 15 20 523 ess f* I 2 12 den typiska tidigare kända kronan 10 (ñg. 7). Till följd därav skapas inte en nära väg med minsta motstånd för sprickor vid hörnan 58 i kronan 1 1, såsom i den tidi- gare kända kronan 10 (fig. 7). Möjligheten att utmattningssprickor som bildas vid närliggande hörn 58 förenas och sannolikheten för katastrofal inre utmattnings- sprickutbredning däromkring reduceras således, vilket ökar kronans integritet och hållbarhet. Samma effekt uppträder i förhållande till sprickor som bildas vid när- stående sidohörn 60 hos närliggande håligheter 50 i kronan l 1. Medan denna aspekt av föreliggande uppfinning gäller för närliggande insatshåligheter 50 som bär stora och små insatser 32, 33 var som helst på kronan ll, är den särskilt vä- sentlig med avseende på närliggande håligheter 50 placerade på diameterbildande raden och tredje raden 78, 76 eftersom insatserna 20, kronhuvudet 12 och hålig- heterna 50 vid diameterbildande raden 78 år utsatta för förhöjd spänning och ut- mattning och således är mer mottagliga för utmattningssprickbildning än andra områden på kronan 11.

Var och en av föregående aspekter av uppfinningen kan användas ensamt eller i kombination med andra sådana aspekter. De utföringsformer som beskrivs häri är endast exempel, och är inte begränsande för uppfinningen, och modifieringar därav kan göras av varje fackman inom området utan att avvika från uppfinningstanken enligt föreliggande uppfinning. Många variationer och modifikationer av utförings- formerna som beskrívs häri är således möjliga och inom uppfinningens område.

Följaktligen är skyddsområdet inte begränsat till de häri beskrivna utföringsfor- IflCfna.

Claims (5)

10 15 20 25 30 » . - . .- 523 853 1 3 PATENTKRAV (ÄNDRADE 00-03-07)

1. Slagborrkrona (11) för slagborrning i en formation (120), innefattande: (a) ett borrkronhuvud (12) för stötanslag mot formationen; (b) åtminstone ett första flertal första insatser (22) innanför borrkronhu- vudets periferi som sträcker sig från borrkronhuvudet, och ett andra flertal andra insatser (32, 78) på periferin som sträcker sig från borrkronhuvudet för att bilda en håldiameter vid borrning; (c) på var och en av de första insatserna (22) ett första basparti monterat i borrkronhuvudet (12) och ett första exponerat parti sträckande sig från borrkron- huvudet, varvid det första exponerade partiet har en första profil som är allmänt halvsfärisk med en krökningsradie, och det första exponerade partiet har en yta som saknar beläggning med ett mycket hårt material; (d) på var och en av de andra insatserna (32) ett i kronborrhuvudet (12) monterat andra basparti vilket år större ån det första baspartiet och ett andra ex- ponerat parti som sträcker sig från borrkronhuvudet (12), varvid det andra expone- rade partiet har en andra profil som är allmänt halvsfärisk med en väsentligt större krökningsradie än den första profilen, och varvid de andra partierna är förstärkta med ett mycket hårt material ( 104).

2. Slagborrkrona (1 1) enligt krav 1, vari de första baspartierna och de andra baspartierna är allmänt cylindriska och de andra baspartiernas diameter är åtminstone 3 mm större än de första baspartiernas diameter.

3. Slagborrkrona (1 1) enligt krav 1, vari de första baspartiernas diameter är omkring 19 mm.

4. Slagborrkrona (1 1) enligt krav 1, vari de andra insatsernas (32) ut- skjutande avstånd (eng: standoff) (33) är större än de första insatsernas (22) ut- skjutande avstånd.

5. Slagborrkrona (1 1) enligt krav 1, vari det mycket hårda materialet be- står av polykristallin diamant.