SE514113C2 - Bergborrverktyg för slående borrning och rymmare avsedd att ingå i verktyget - Google Patents

Description

25 30 35 514 113' 2 hantera de på verktyget uppträdande böjpåkânningarna, varvid sagda böjpåkänningar ej i lika stor utsträckning överförs till gàngförbandet mellan pilotkronan och stången för slående borrning. 5 Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att utforma rymmaren på så sätt att risken för inträngning av borrkax i gàngförbandet mellan pilotkronan och stången för slående borrning minskas.

Uppfinningens syften förverkligas medelst ett borrverktyg och en rymmare som erhållit de i de efterföljande patentkraven angivna kànnetecknen.

Kort beskrivning av ritningarna Nedan kommer utföringsexempel på uppfinningen att beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka figurerna visar: Fig 1 en delvis snittad sidovy av en första utföringsform av ett bergborrverktyg enligt föreliggande uppfinning; och Fig 2 en delvis snittad sidovy av en andra utföringsform av ett bergborrverktyg enligt föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av utföringsformerna Det i Fig 1 visade bergborrverktyget 1 innefattar en pilotkrona 2, vilken i den visade utföringsformen vid sin ena ände är försedd med bergavverkande organ i form av ett skär 3.

Vid sin motstående ände uppvisar pilotkronan 2 en gängtapp 4, vilken är försedd med en hangänga 5.

Bergborrverktyget l enligt föreliggande uppfinning innefattar även en stång 6 för slående borrning, vilken nedan kommer att benämnas borrstång. Sagda borrstång 6 är vid sin ena ände försedd med en hongänga 7, vilken är avsedd att samverka med hangängan 5 för bildande av ett gångförband 8 för slående borrning. I den visade utföringsformen uppvisar sagda gångförband ett så kallat skulderanslag 9 för överföring av stötvågor från borrstången 6 till pilotkronan 2.

Vid sin från hongängan 7 vända ände kan borrstången 2 uppvisa ytterligare en gänga (ej visad) för förbindning med ytterligare en borrstång (ej visad) eller alternativt kan v 10 15 20 25 30 35 514 113 3 borrstàngen 2 vara försedd med en nacke (ej visad) för upptagning i en nackadapter (ej visad) hos en maskin för slående borrning (ej visad).

I en axiellt mellanliggande del är pilotkronan 2 försedd med ett utvändigt, koniskt parti 10, vilket är avsett att samverka med en utanpà pilotkronan 2 anbringad rymmare 11, vilken likaså är försedd med bergavverkande organ 12, vilka i den visade utföringsformen utgörs av bergborrstift. För sin montering pà pilotkronan 2 är rymmaren 11 försedd med ett invändigt koniskt parti 13, vilket i monterat tillstànd av rymmaren 11 på pilotkronan 2 samverkar med det utvändigt koniska partiet 10 hos pilotkronan 2, varigenom ett så kallat konförband àstadkoms för montering av rymmaren 11 i verksamt läge pà pilotkronan 2. Vid montering av rymmaren 11 på pilotkronan 2 skjuts rymmaren 11 pá pilotkronan 2 i riktning frän pilotkronans 2 ände med skäret 3. Därvid kommer sagda koniska partier 10 och 13 i ingrepp med varandra och rymmaren 11 är monterad i sitt verksamma läge pà pilotkronan 2. De under borrning uppträdande axiella krafterna pà rymmaren 11, dvs i riktning fràn pilotkronans skär 3 mot rymmaren 11, medför att ingreppet mellan de koniska partierna 10 och 13 ökar, varigenom ett stadigt konförband àstadkoms mellan rymmaren 11 och pilotkronan 2.

Enligt uppfinningen uppvisar rymmaren 11 ett, i riktning från stiften 12, sig axiellt sträckande förstyvningsparti 14, vilket i den visade utföringsformen generellt har formen av en cylinder och speciellt är cylinderns invändiga yta cirkulärcylindriskt utformad. Sagda förstyvningsparti 14 kommer därvid att delvis överlappa gängförbandet 8. Den invändiga diametern hos förstyvningspartiet 14 är sä vald att förstyvningspartiet 14 omger gängförbandet 8 och närmare bestämt borrstàngens 2 utvändiga yta, i området för sagda gängförband 8, med en passning som medger ett spel i radiell led större än 0 mm och upp till 1,5 mm. I den visade utföringsformen har förstyvningspartiet 14 en axiell utsträckning som ungefär motsvarar gängförbandets 8 halva axiella utsträckning. I relation till rymmarens 11 totala axiella utsträckning har förstyvningspartiet 14 en axiell 10 15 20 25 30 35 51,4 1131:23.. 4 utsträckning som utgör åtminstone hälften av sagda totala axiella utsträckning.

En föredragen användning av bergborrverktyget 1 enligt föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas.

Bergborrverktyget 1 är således avsett att rymma ett redan befintligt pilothål, vilket vanligen borras med en standardborrkrona. Vid ansättning av borrverktyget 1 mot en bergyta för att åstadkomma rymda uppskjutningshål, kommer pilotkronan 2 att sträcka sig in i det redan i förväg borrade pilothålet och rymmaren 11 att anligga mot den bergyta som skall avverkas. När matningskraft påläggs bergborrverktyget 1 kommer pilotkronan 2 att styra bergborrverktyget 1, via pilothålet, medan rymmaren 11 rymmer upp pilothålet till en diameter som i princip motsvarar rymmarens 11 diameter. Därvid kommer bergavverkningen för det upprymda hålet att utföras av bergborrstiften 12, av vilka en del är placerade vid rymmarens 11 periferi, se Fig 1. Beroende på periferistiftens 12 slitage erhåller det upprymda hålet en något varierande diameter, varvid sagda diameter i normalfallet är något större än rymmarkroppens utvändiga diameter. Eftersom det motstånd som den avverkade bergytan utövar på rymmarens 11 stift varierar över rymmarens ll frontyta kommer böjpåkänningar att påföras gängförbandet 8 mellan pilotkronan 2 och borrstången 6. Dessa böjpåkänningar kommer till större delen, via förstyvningspartiet 14 hos rymmaren ll, att överföras till borrstången 6, vilket medför att själva gängförbandet 8 kommer att utsättas för lägre böjpåkänningar än vid ett liknande bergborrverktyg enligt känd teknik. Detta förutsätter dock att passningen mellan förstyvningspartiets 14 invändiga cirkulärcylindriska yta och den utvändiga cirkulärcylindriska ytan hos den del av borrstången 2 som omsluts av förstyvningspartiet 14 har ett spel i radiell led som befinner sig inom det ovan angivna intervallet, dvs spelet är större än O mm och upp till 1,5 mm.

I slutskedet av upprymningen bottnar pilotkronan 2 i det i förväg borrade pilothålet. Pilotkronans 2 skär 3 förlänger därvid pilothålet något så att upprymningen kan fortskrida till i höjd med slutet av det i förväg borrade pilothålet. 10 15 20 25 30 35 514 113 5 Den i Fig 2 visade alternativa utföringsformen av ett bergborrverktyg 1' enligt föreliggande uppfinning uppvisar en pilotkrona 2', vilken vid sin ena ände är försedd med Ett skaft 4' pilotkronan 2' ansluter till det skäret 3' uppbärande huvudet bergavverkande organ i form av ett skär 3'. hos 15' av pilotkronan 2', varvid sagda skaft 4' är försett med en utvändig gänga 5'.

Bergborrverktyget 1' innefattar även en borrstäng 6', vilken är försedd med en invändig hongänga 7', varvid sagda hongänga 7' och hangängan 5' bildar ett gängförband 8' när pilotkronan 2' och borrstängen 6' är hopmonterade såsom visas i Fig 2. Pä motsvarande sätt som beskrivits ovan i anslutning till utföringsformen enligt Fig 1 kan den ej visade änden av borrstängen 6' vara utformad pà olika sätt.

En rymmare 11' är monterad på pilotkronan 2', mellan huvudet 15' och gängförbandet 8'. Sagda rymmare 11' uppvisar liksom rymmaren 11 enligt Fig 1 bergavverkande organ i form av bergborrstift 12', varvid en del av dessa stift 12' är anordnade vid rymmarens 11' periferi. Rymmaren 11' enligt Fig 2 är försedd med en invändig gänga 16' med en axiell utsträckning som utgör en del av rymmarens 11' totala axiella utsträckning. Sagda invändiga gänga 16' är belägen i den del av rymmaren 11' som i monterat tillstànd av rymmaren 11', se Fig 2, ansluter mot huvudet 15' hos pilotkronan 2'. Rymmaren 11' uppvisar dessutom ett invändigt förstyvningsparti 14', vilket i den visade utföringsformen utgörs av en invändig cirkulärcylindrisk yta som har en axiell utsträckning som utgör en del av rymmarens 11' totala axiella utsträckning.

Förstyvningspartiet 14' är beläget i den del av rymmaren 11' som är vänd från den del som uppbär stiften 12'.

Säsom framgår av Fig 2 är summan av den invändiga gängans 16' axiella utsträckning och förstyvningspartiets 14' axiella utsträckning lika med rymmarens 11' totala axiella utsträckning, varvid den invändiga gängan 16' och förstyvningspatiet 14' förbinds medelst en radiellt förlöpande avsats 17'. I den visade utföringsformen utgör förstyvningspartiets 14' axiella utsträckning åtminstone hälften av rymmarens 11' totala axiella utsträckning. 10 Ü 20 25 30 35 514 113 6 Vid hopmontering av bergborrverktyget 1' enligt Fig 2 gängas först rymmarens 11' invändiga gänga 16' pä den utvändiga gängan 5' pà pilotkronans 2' skaft 4', varvid pàgängningen fortsätter tills den stiften 12' uppbärande frontytan hos rymmaren ll' kommer till anliggning mot en ansats 18' mellan skaftet 4' och huvudet 15'. borrstàngens 2' invândiga hongänga 7' pà skaftets 4' hangänga Därefter gängas 5' tills borrstàngens 2' fria ände kommer till anliggning mot avsatsen 17'. Förstyvningspartiet 14' omger därvid en viss, axiellt sig sträckande, del av gängförbandet 8', varvid förstyvningspartiets 14' axiella utsträckning utgör àtminstone hälften av den utvändiga gàngans 5' axiella utsträckning och skaftets 4' sätt som vid utföringsformen enligt Fig 1 är det viktigt, för mellan ansatsen 18' fria ände. Pà motsvarande att uppstyvningen skall bli effektiv, att förstyvningspartiet 14' ansluter mot den samverkande delen av borrstàngens 2 utvändiga yta med en passning som uppvisar ett spel i radiell led som är större än 0 mm och upp till 1,5 mm.

Dà gängförbandet 8' i normalfallet är ordentligt àtdraget under drift föreligger det ingen risk för att rymmaren 11' skall kunna röra sig axiellt relativt skaftet 4' hos pilotkronan 2' utan anliggningen mellan borrstàngens 2' fria ände och avsatsen 17' upprätthålls under drift, vilket borgar för en god samverkan mellan förstyvningspartiet 14' och den innanförliggande utvändiga ytan hos borrstängen 2'.

Bergborrverktyget 1' enligt Fig 2 fungerar på principiellt samma sätt som bergborrverktyget 1 enligt Fig 1, varför generellt hänvisas till vad som ovan sagts i det avseendet. Specifikt för bergborrverktyget 1' enligt Fig 2 skall dock pàpekas att förstyvningsfunktionen ytterligare förstärks genom att även avsatsen 17' samverkar med borrstàngens 2' fria ände. Dessutom torde borrkax ha utomordentligt svårt att tränga in till gängförbandet 8' då förstyvningspartiet 14' tillsammans med avsatsen 17' bildar en slags labyrint för sagda borrkax i det fall det bildas ett undertryck i utrymmet mellan borrstàngen 6; 6' och rymmaren 11; 11', vilket utrymme bildas av det ovan angivna radiella spelet. 10 15 20 25 30 35 514 113 7 Generellt för uppfinningen gäller att det mellan borrstàngen 6; 6' och rymmaren 11; 11' utbildade spelet i radiell led underlättar monteringen av rymmaren 11; 11' pà borrstàngen 6; 6'. Under drift råder ett övertryck i bergborrverktyget 1; 1' relativt omgivningen, varvid sagda övertryck skapas av det tillförda spolmediet. Sagda övertryck förhindrar under drift effektivt inträngning av borrkax mellan borrstàngen 6; 6' och rymmaren 11; ll'.

Tånkbara modifieringar av uppfinningen Vid de ovan beskrivna utföringsformerna av bergborrverktyget 1; 1' enligt föreliggande uppfinning är pilotkronan 2; 2' försedd med en utvändig hangänga medan borrstàngen 6; 6' är försedd med en invändig hongänga.

Emellertid kan man inom ramen för uppfinningen tänka sig att pilotkronan är försedd med en invändig hongänga och borrstàngen är försedd med en utvändig hangänga.

Vid borrverktyget 1; 1' enligt föreliggande uppfinning är gängförbandet 8; 8' försett med skulderanslag. Inom ramen för uppfinningen är det tänkbart att gängförbandet i stället uppvisar bottenanslag eller en kombination av skulder- och bottenanslag.

Pilotkronan 2; 2' är i de ovan visade utföringsformerna försedd med bergavverkande organ i form av skär. Inom ramen för uppfinningen är det dock möjligt att pilotkronan är försedd med andra typer av bergavverkande organ, exempelvis bergborrstift. Det finns även bergborrverktyg av det aktuella slaget där piloten ej är försedd med bergavverkande organ.

Sådana typer av bergborrverktyg omfattas även av föreliggande uppfinning. Av den anledningen används i vissa sammanhang uttrycket ”pilot”, bland annat ovan och i patentkraven, varvid sagda uttryck skall tolkas att täcka även det fall dä pilotkronan ej är försedd med bergavverkande organ.

Rymmaren 11; 11' enligt de ovan beskrivna utföringsformerna är försedd med bergavverkande organ i form av bergborrstift. Inom ramen för uppfinningen är det tänkbart att rymmaren uppvisar andra typer av bergavverkande organ, exempelvis skär. 514 113 8 Generellt kan typen av bergavverkande organ pà pilotkronan och rymmaren kombineras pà ett flertal olika sätt, varvid det även är möjligt att olika typer av bergavverkande organ âr anordnade på pilotkronan. Detsamma gäller för rymmaren.

Claims (9)

W 15 20 25 30 35 514115 Patentkrav

1. Bergborrverktyg (l; l') för slående borrning, varvid sagda bergborrverktyg (l; l') innefattar en pilot (2; 2'), vilken vid sin ena ände är försedd med en första gänga (5; 5'), en stäng (6; 6') för slående borrning, vilken vid sin ena ände är försedd med en andra gänga (7; 7'), vilken är avsedd att samverka med sagda första gänga (5; 5'), samt en rymmare (1l; ll'), vilken är monterad utanpå piloten (2; 2'), varvid rymmaren (1l; ll') vid sin ena axiella ände är försedd med bergavverkande organ (l2; 12'), k ä n n e t e c k n a t av att rymmaren (l1; ll') i området för sin andra axiella ände är försedd med ett förstyvningsparti (14; 14'), vilket samverkar endast med en utvändig, ej diameterreducerad del av stången (6; 6') för slående borrning.

2. Bergborrverktyg (l; l') enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att förstyvningspartiet (l4; 14') uppvisar ett invändigt tvärsnitt som motsvarar ett utvändigt tvärsnitt hos stången (6; 6') för slående borrning i den del sagda stång (6; 6') samverkar med förstyvningspartiet (l4; l4').

3. Bergborrverktyg (l; l') enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att förstyvningspartiet (14; l4') och den utvändiga delen av stången (6; 6') för slående borrning samverkar via en passning med ett radiellt spel i intervallet O-1,5 mm.

4. Bergborrverktyg (1) enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att rymmaren (ll) är monterad pà piloten (2) medelst ett konförband (10, 13).

5. Bergborrverktyg (l') enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t piloten (2') medelst ett gängförband (5', 16'). av att rymmaren (ll') är monterad på 10 15 20 25 514 113 10

6. Bergborrverktyg (1') enligt något av kraven 1-3 eller krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att rymmaren (ll') uppvisar en radiell avsats (l7'), vilken samverkar med en fri ände hos stången (6') för slående borrning.

7. Rymmare (ll; ll') avsedd att ingå i ett bergborrverktyg för slående borrning, varvid rymmaren (ll; ll') är försedd med invändiga monteringsorgan (l3; 16'), vilka i monterat tillstånd av rymmaren (ll; ll') är avsedda att samverka med utvändiga monteringsorgan (10; 5') på en i bergborrverktyget ingående pilot (2; 2'), och att rymmaren (ll; ll') vid sin ena axiella ände är försedd med bergavverkande organ (l2; l2'), k ä n n e t e c k n a t av att rymmaren (ll; ll') i området för sin andra axiella ände år försedd med ett förstyvningsparti (l4; l4'), vilket har en axiell utsträckning bort från änden med de bergavverkande organen (12; 12'), och att sagda förstyvningsparti (l4; l4') är anordnat att samverka endast med en utvändig, ej diameterreducerad del av stången (6: 6')-

8. Rymmare (ll; ll') enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att förstyvningspartiet (l4; l4') innefattar en invändig cirkulärcylindrisk yta.

9. Rymmare (ll') enligt krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a t av att den uppvisar en invändig radiell avsats (l7') som utgör förbindelse mellan de invändiga monteringsorganen (16') och den invändiga cirkulärcylindriska ytan (l4').