SE425261B - Konforbindning vid borrkronor samt borrstang avsedd att anvendas vid en sadan forbindning - Google Patents

Description

8100767-6 ikraven. p På ritningarna visar Fig. 1 en konförbindning enligt fö- . religgande uppfinning.

Fig. 2 visar i förstorad skala de samverkande konytorna när kontakt först uppkommer under sammankopplingen.

Fig. 3 visar konytorna i Fig. 2 i slutligt hopkopplat läge.

Konförbindningen enligt uppfinningen innefattar en slag- borrkrona 10, som är avsedd att sammankopplas med en borr~ stång ll. Borrkronan 10 är på konventionellt sätt försedd med ett antal hårdmetallstift 12. Under borrning tillföres _spolmedium till borrhålets botten via en kanal 15 i borr- stången och en eller flera grenkanaler 14 i borrkronan.

Borrkronan 10 är utbildad med en konyta 15 och borrstången ll med en motsvarande konyta 16. I syfte att erhålla en säkrare förbindning mellan borrkronan 10 och borrstången ll är konytan 16 utbildad med en spiralformigt förlöpande gänga 17. 1 * 1 Vid den föredragna utföringsformen är gängan 17 framställd medelst ett svarvstålg varvid således gängprofilens krök- _ ningsradiefröverensstämmer med svarvstålets radie. Före- trädesvis är krökningsradien r konstant och ligger inom intervallet 0,5 mm till 2,0 mm, med företräde för värden något under 1,0 mm.

Borrkronans 10 konyta 15 är före hopkopplingen slät. Vid sammankopplingen uppkommer således kontakt först vid gängans 17 toppar, se Fig. 2. Vid borrning kommer gängen 17 att med hjälp av stötvågskrafterna prägla en motsvaran- de gänga i borrkronan. Man erhåller således en miniatyrgäng- förbindning, som tillsammans med den koniska utföringsfor- 8100767-6 3 men ger en säker förankring av kronan till stången. Det har befunnits, att vid en konförbindning enligt förelig- gande uppfinning en omvänt kongruent gänga präglas 1 borrkronan 10. För att detta skall uppnås, har det befun- nits, att konytan 16 skall vara hårdare än konytan 15, företrädesvis minst 10 Rockwell C-enheter hårdare. Detta innebär också, att när borrkronan 10 är utsliten, kan denna ersättas med en ny borrkrona på samma borrstång, ef- tersom konytan 16 i stort sett är intakt, vilket gynnsamt påverkar borrkostnaden.

Enligt uppfinningen är vidare gängen 17 utbildad i väns- terspiral. Med hänsyn till rotationsriktningen hos de vanligen använda bergborrmaskinerna innebär detta, att gängans 17 stigningsriktning är sådan, att borrkronan un- der borrning tenderar att dras fast än hårdare pá kon- ytan lf.

Enligt uppfinningen är vidare gängans 17 djup d större än den mindre kateten i en rätvinklig triangel, vars större katet sammanfaller med konytornas generatris 18, vars hypotenusa är parallell med kcnförbindningens längdaxel 19 och vars minsta vinkel ”Û'bildas mellan generatrisen lä och hvpotenusan. I Fig. 2 visas det undre gränsvärdet på djup d för att de geømetriska krav skall vara uppfyllda, som är erforderliga för att stötvàgskrafterna ej skall kas- ta av borrkronan 10 från borrstången ll.

Vid den föredragna utföringsformen bildar gängen 17 med generatrisen 18 och svarvstålets skärradie r ett segment med kordan s och höjden d. Höjden d utgör också den korta kateten i en rätvinklig triangel, vars långa katet är halva kordan (s/2) och vars toppvinkel överensstämmer med konytornas stigningsvinkelf¿- . Enligt uppfinningen skall således höjden d i det bortsvarvade segmentet vara lika stor eller större än höjden d i den rätvinkliga triangeln. 8100767-6 4 _ Det undre gränsvärdet erhålles genom att sätta segmentets höjd, r - (V Ärz - sr) /2, lika med triangelns korta ka- tet, tg=¿ x s/2.

Man finner även att med en krökningsradie r lika med 0,8 mm och en konvinkel xllika med 6° skall miniatyr- gängans stigning s överstiga O,}326 mm.

Vid utförda tester har det befunnits, att en säker konför~ bindning erhålles endast under förutsättning, att samtli- ga nedanstående villkor är uppfyllda, nämligen 1. att miniatyrgängan är utbildad 1 vänsterspiral, 2. att miniatyrgängans djup överstiger ett undre gräns- värde, och 3. att den med gängen utbildade konytan är hårdare än den andra kenytan.

Det har även befunnits, att gängans djup d ej bör vara för stor, eftersøm i så fall borrkronan 10 blir svår att lossa på grund av att partierna på denna mellan gängans 17 toppar delvis måste avskäras vid losstagningen.

Om gängans djup d understiger 5,0 mm, torde denna nack- del vara eliminerad. Det har befunnits, att värden under- stigande 2,0 mm är att föredra, med företräde för värden mindre än 0,5 mm.

Claims (8)

8100767-6 Patentkrav

1. l. Konförbindning vid borrkronor för slagborrning inne- fattande en borrkrona (10) med en första konyta (15) av- sedd att sammankopplas med en borrstång (ll) med en mot- svarande andra konyta (16), varvid den ena av konytorna är utbildad med en spiralformigt förlöpande gänga eller räffla (17), k ä n n e t e c k n a d av i kombination att a) gängans (17) djup (d) är större än den mindre kateten i en rätvinklig triangel vars större katet sammanfaller med konytornas generatris (18), vars hypotenusa är paral- lell med konförbindningens längdaxel (19) och vars minsta vinkel (¿L) bildas mellan generatrisen (18) och hypotenu- san b) gängen (17) är utbildad som en vänstergänga, och c) den med gängen (17) utbildade konytan (16) har större hårdhet än den andra konytan.

2. Konförbindning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av, att gängans (17) profil utmed åtminstone en del av dess axiella utsträckning är kontinuerligt krökt.

3. Konförbindning enligt krav 2, k ä n n e t e e k n a d av, att gängprofilens krökningsradie (r) är konstant och ligger inom intervallet 0,5 mm till 2,0 mm, med företräde för värden något under 1,0 mm.

4. Konförbindning enligt något av kraven 1-3, k ä n - n e t e c k n a d av, att gängans (17) stigning är stör- re än 0,2 mm, företrädesvis större än 0,3 mm.

5. Konförbindning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av, att den med gängen (17) utbildade konytan (16) är minst 10 HRC-enheter hårdare än den andra konytan (15). 8100767-6 6

6. Konförbindning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e o k n a d av, att gängans (17) djup (d) under- stiger 5,0 mm, företrädesvis 2,0 mm med företräde för vär- den mindre än 0,5 mm, 1 syfte att möjliggöra losstagning av kronan väsentligen utan att mekaniskt skada kronan och/eller stången.

7. Borrstäng avsedd att användas vid en konförbindning enligt krav 1, varvid stången (11) är utbildad med ett koniskt parti, vars konyta (16) är försedd med en spiral- formigt förlöpande gänga eller räffla (17), k ä n n e - t e c k n a d av i kombination att a) gängans (17) djup (d) är större än den mindre kateten i en rätvinklig triangel vars större katet sammanfaller med konytornas generatris (18), vars hypotenusa är paral- lell med konförbindningens längdaxel (19) och vars minsta vinkel (ai) bildas mellan generatrisen (18) och hypotenu- san, b) gängen (17) är utbildad som en vänstergänga, och c) borrstångens (ll) konyta (16) har större hårdhet än en motsvarande konyta (15) på en för sammankoppling med borrstängen avsedd borrkrona (10),

8. Borrstång enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av, att gängans (17) djup (d) understiger 3,0 mm, företrädes- vis 2,0 mm med företräde för värden mindre än 0,5 mm, 1 syfte att möjliggöra losstagning av kronan väsentligen utan att mekaniskt skada kronan och/eller stången»