SE525266C2 - Bergborr med spolborrning - Google Patents

Description

30 hårdänme, en skruvspiral samt en för vridmedbringandet utformad, radiellt förstärkt frontände med radiella till frontytan utlöpande vridmedbringarspår med branta flan- ker på rotationsriktningssidan. Mellan skaftet och insticksänden är anordnad en axi- ellt lång, radiellt väsentligt förstärkt ansats, varigenom över bergborrens längd i för- bindelse med den radiellt förstärkta frontänden föreligger flera väsentliga avsnitt med olika tvärsnittsareor.

Enligt GB 2120156 gäller att en såsom slagverktyg umyttjad, skruvspiralfri bergborr med över sin längd olika stora tvärsnittsareor och en axiellt genom skaftet förlöpan- de spolborrning uppvisar ett, för vridmedbringande utformat, radiellt förstärkt sex- kantområde i ett innanförliggande avsnitt av instícksänden, och i en hålcylindrisk frontände axiellt begränsade låsspâr.

Enligt EP 0048908 gäller att en bergborr med en spets av hårdärnne, en insticksände och ett skaft med skruvspiral uppvisar en åtminstone delvis längs med och genom skañet förlöpande sugborming, som övergår i en angränsande till insticksänden an- ordnad, radiell tvärborrning. Den totala bergborren har över sin längd en väsentligen konstant tvärsnittsarea.

Uppgiften består i att åstadkomma en för överföringen av korta stötimpulser och höga vridmoment konstruerad bergborr med en spolborrning.

Uppgiften löses väsentligen genom särdragen i det självständiga patentkravet. För- delaktiga vidareutvecklingar framgår av de osj älvständiga patentkraven.

Den såsom verktyg för nötande avlägsnande av berg genom åtminstone delvis slå- ende och vridande rörelse utförda bergborren med ett långstfäckt skaft, en vid dettas fmntände anordnad spets av hårdämne, en vid den andra fi-ontänden anordnad in- sticksände med för vridmedbringandet utformade, radiellt ingripande, till frontytan utlöpande vridmedbringarspår och en åtminstone delvis längs med och genom skaf- 10 20 25 r\ .f ” (__ J .) tet törlöpande spolborming uppvisar i huvudsak vad beträffar en inom den av de ra- diellt ingripande vridmedbringarspåren bestämda církelringtvärsnittsarean sam- manlagd restlivarea, en större utsparad sammanlagd vridrnedbringarspårarea, varvid i förhållande till en, över bergborrens längd såsom medelvärde beräknad, resttvär- snittsarea är varje, inom axiellt väsentligt långa avsnitt med en axiell längd större än e (ca 2,72) gånger ytterdiametern, såsom medelvärde beräknad resttvärsnittsarea så utformad, att förhållandet mellan dem har ett värde i området 0,5 - 2,0.

Genom den med avseende på restlivarean större vridmedbringarspårarean blir vid ett givet radiellt ingreppsdjup över de i vridmedbringarspåren forrnbundet ingripande ' vridmedbringarliven hos en verktygshållare i en verktygsmaskin, ett högt vridmo- ment överförbart, dock utan att utsätta vridmedbringarliven för högre påkänningar än restliven. Denna stora ursparade vridmedbringarspårarea reducerar väsentligt resttvärsníttsarean hos insticksänden av en väsentligen cylindrisk bergborr med i huvudsak lika stor ytterdiameter. Genom det över bergborrens längd inklusive den angränsande insticksänden med spolborrningen sig fortsättande, inom axiellt vä- sentliga långa avsnitt, väsentligen lika stora relativa resttvärsnittareaförhållandet er- hålles en akustisk impedansanpassning för reflektions- och distorsionsfri överßring av korta stötimpulser. Längdavsnitt mindre än den e-faldiga multipeln av ytterdia- metem leder inte till någon väsentlig ändring av den akustiska impedansen, varvid e utgör det naturliga logaritrnsystemets bas.

Den akustiska impedansanpassningen beräknas helt allmänt enligt; å: Ern/Br Ai Ez P2 och fi: fån-å LI En p: 20 25 varvid (LI, Lz) betecknar längdtörhállandet, (A1, A2) betecknar resttvärsnittsarea- förhållandet, E betecknar den aktuella elasticítetsmodulen, och p betecknar den ak- tuella densiteten, varvid index 2 utmärker den anslutande kroppen.

Skafiets medelvärdesberälcnade resttvärsnittsarea är med fördel inte större än in- sticksändens tvärsnittsarea, varvid livslängden begränsande dragspänningstoppar i övergångsområdet undviks.

Det är fördelaktigt om vridmedbringarspârens radiella ingreppsdjup är större än 1/12 av insticksändens diameter, varigenom restlivens flanktryck vidare med fördel be-i gränsas till ett värde under flytgrärisen.

Med fördel är den i det aritmetiska medelvärdet av det radiella ingreppsdjupet upp- mätta båglângden av åtminstone ett vridmedbringarspår större än den maximala båglängden av ett restliv, varigenom päkänningen på ett i vridmedbringarspåret in- gripande vridmedbringarliv alltid är mindre än påkänningen på restlivet. i Vridmedbringarsjaåren är med fördel jämnt symmetriskt fördelade i omkretsled, varigenom maximalt vridmoment är övertörbart.

Det är fördelaktigt om det finns 4 st vridmedbringarspår, varigenom med de > 1t/4 bestämda bâglängderna för vridmedbringarspâren resultatet blir en hög nötnings- livslängd för de ingripande vrídmedbringarliven vid tillräcklig stymoggrann- het.

Det är fördelaktigt om skaftet utvändigt är utfört cylindriskt slätt, varigenom resul- tatet blir en hög utväxlingshållfastliet i förhållande till utxnatming genom de korta _ stötirnpulsema. 10 15 20 25 30 Ffïl" fï/“f t, J t; L" 'J Med fördel är det axiella avståndet mellan spolborrningen och vridmedbringarspå- ren mindre än 2,72 gånger diametern, varigenom detta övergångsområde inte har någon väsentlig inverkan på den akustiska irnpedansen. Vidare är med fördel det axiella avståndet längre än halva diarnetem, varigenom endast en ringa böjning av den axiellt förlöpande vågfi-onten uppträder vid dennas övergång från insticksänden till skaftet. Övergången fiån skaftet till insticksänden uppvisar med fördel en, med en axiell längd mindre än 2,72 gånger ytterdiarnetern, radiellt utstående ansats, som är axiellt övergripbar för låselement hos verktygshållaren, varigenom denna ansats inte har något väsentligt inflytande på den akustiska anpassningen av bergborren.

Ansatsen är med fördel anordnad axiellt i området av en tvärförbindelse till spol- borrningen och/eller nära spolborrningens axiella ände, varigenom en mekanisk för- svagning av övergångsavsnittet undviks.

Uppfinningen förklaras närmare med hjälp av ett fördelaktigt uttöringsexempel, med: Fig. l såsom bergborr med spolborrning, Fig. 2 såsom bergborrens insticksände med spolborrning, Fig. 3 såsom tvärsnitt genom insticksänden.

Enligt Fig. 1 har en bergborr 1 ett långsträckt, utvändigt cylinderforrnigt slätt skaft 2, en vid skaftets fiontände anordnad spets 3 av hârdämne, och en vid den andra fiontänden anordnad insticksände 4 med vridmedbringarspår 5.

Enligt Fig. 2 har insticksänden 4 till fi-ontytan utlöpande och med ett ingreppsdjup T av en 1/10 av insticksändens 4 diameter D radiellt ingripande vridmedbringarspår 5 med angränsande restliv 6 och en delvis längs och genom insticksänden 4 förlöpan- 20 25 de spolborrriing 7 med en tvärförbindelse 8 utåt. Den ett axiellt avstånd x uppvisan- de övergången från skaftet 2 till insticksänden 4 motsvarar ungefär ytterdiametem D. Skafiet 2 har en, med en axiell längd L mindre än e gånger ytterdiametern D, ra- diellt utstående ansats 9. Avseende en längs bergborren 1 medelvärdesberäknad resttvärsnittsarea A avviker varje, inom axiellt väsentligt långa avsnitt av längden e x D medelvärdesberäknade, resttvärsnittsarea A' med maximalt 20%, varvid den ~ medelvärdesberälcnade resttvärsnittsarean A' är mindre i området av insticksänden 4 än i området av skafiet 2.

A? är en resttvärsnittsarea som beräknas för varje godtyckligt längdavsnitt av berg- borren, vilket avsnitt har en längd av mer än 2,72 gånger bergborrens ytterdiameter.

A' är därvid medelvärdet av resttvärsnittsarean inom längdavsnittet. A är ett medel- värde för en resttvärsnittsarea som beräknas för hela bergborren. Förhållandet A'/A har ett värde i området O,5-2,0. I en töredragen utföringsforrn är A' en resttvärsnitts- area som beräknas för bergborrens instieksände. Därvid beräknas A' för varje god- tyckligt längdavsnitt av instieksänden, vilket avsnitt har en längd av mer än 2,72 gånger bergborrens ytterdiameter. A' är därvid medelvärdet av resttvärsnittsarean inom längdavsnittet.

Enligt Fig. 3 är relativt en, inom den av de radiellt ingripande vridmedbringarspåren 5 bestämda cirkelringtvärsnittsarean, sammanlagd restlivsarea 10 den sammanlagt ursparade vridmedbringarspårarean l l större, varvid den i det aritmetiska medelvär- det av det radiella ingreppsdjupet T uppmätta båglängden N > 1:/4 av de Üra i om- kretsled jämnt symmetriskt fördelade vridmedbringarspåren 5 är större än restlivens 6 båglängd R,< 1r/4.

Claims (10)

(förtydligade) Patentkrav

1. Bergborr för nötande avlägsnande av berg genom åtminstone delvis slående och vridande rörelse med ett långsträckt skaft (2), en vid dettas frontände anordnad spets (3) av härdärnne, en vid den andra frontänden anordnad insticksände (4) med radiellt ingri- pande samt till frontytan utlöpande vridmedbringarspår (5), och med en åtminstone delvis längs och genom skañet (2) iörlöpande spolborming (7), kännetecknad av att en sam- manlagd ursparad vridmedbringarspårarea (1 1) är större än en sarmnanlagd restlivarea (10), och att i förhållande till en, över bergborrens längd såsom medelvärde beräknad, resttvärsnittsarea (Å) är varje, inom axiellt väsentligt långa avsnitt med en axiell längd (L) större än 2,72 gånger ytterdiametem (D), såsom medelvärde beräknad resttvärsnittsarea (A°) så utformad, att förhållandet (ÅVA) mellan dem har ett värde i området 0,5 - 2,0.

2. Bergborr enligt lcrav 1, kännetecknad av att insticksändens (4) såsom medelvärde be- räknade resttvärsnittsarea (A'°) är lika stor som eller mindre än skañets (2) resttvärsnitts- area (A).

3. Bergborr enligt krav 1 eller 2, kännetecknar! av att den i det aritmetiska medelvärdet av ett radiellt ingreppsdjup (T) uppmätta båglängden (N) av åtminstone ett vridmedbring- arspår (5) är större än den maximala båglängden (R) av ett restliv (6).

4. Bergborr enligt något av föregående krav, kånnetecknad av att vridmedbringarspåren (5) är jänmt symmetriskt fördelade i omkretsled.

5. Bergborr enligt något av föregående lcrav, kännetecknad av att det finns fyra stycken vridmedbringarspår (5).

6. Bergborr enligt något av föregående lcrav, kännetecknad av att skaftet (2) är utvändigt utfört cylindriskt slätt.

7. Bergborr enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det axiella avståndet (x) mellan spolborrningen (7) och vridmedbringarspåren (5) är mindre än 2,72 gånger diametem (D).

8. Bergborr enligt krav 7, kännetecknad av att det axiella avståndet (x) är längre än halva diametern (D). f. '1 | _! LV: i* i)

9. Bergborr enligt något av föregående krav, kännetecknad av att övergången från skaf- tet (2) till insticksänden (4) uppvisar en radiellt utstående ansats (9) med en längd (L) mindre än 2,72 gånger diametern (D).

10. Bergborr enligt något av föregående krav, kännetecknad av att ansatsen (9) är anord- nad axiellt i området av en tvärfórbindelse (8) till spolborrningen (7) och/eller i området av spolborrningens (7) axiella ände.