SE457656B - Borrkrona innefattande en roterande skaerrulle och borrhuvud innefattande saadan borrkrona - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 457 656 Dessa och andra syften har uppnàtts genom att uppfinningen erhàllit de i efterföljande patentkrav angivna kännetecknen.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande under hänvis- ning till bifogade ritningar, pà vilka olika utföringsfor- mer visas i exemplifierande syfte.

Uppfinningen kan dock självfallet modifieras inom ramen fö r patentkraven.

Pà ritningarna visar Fig. 1 en sidvy, delvis i sektion, av en borrkrona enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 2 och 3 illustrerar borrkronans konvinkel.

Fig. 4 visar uppfinningen tillämpad som centrumdel i en större_enhet.

Fig. 5 visar uppfinningen tillämpad som en självständigt arbetande skärrulle.

Den pà ritningarna med 10 generellt betecknade skärrullen är försedd med skärorgan 11 anordnade i rader 12-17 är inbördes förskjutna generellt sett i skärrullens axelriktning 18. Skärorganen 11 utföringsformerna utgöres av cyl , som 10 , som vid de illustrerade indriska hàrdmetallstift med presspassning i skär- är i varje rad likformigt fördelade utefter skärrullens 10 omkrets. vilka pà känt sätt är monterade rullen 10, Skärrullen 10 är roterbart upp- buren av en kronkropp 19 över ett lagersystem, fattar tvá glidlager 20,21. vid den illustrerade utföring rullens 10 konyta 22. som inne- Glidlagret 20 är koniskt och sformen parallellt med skär- Glidlagret 21 är väsentligen cy- lindriskt och vid den illustrerade utföringsformen paral- lellt med skärrullens 10 rotationsaxel 18. Glidlagren 20,21 är hylsformade och fastsatta vid antingen skärrullen 10 eller kronkroppen 19. 10 15 20 25 30 35 457 656 Skärrullen 10 är generellt sett konisk varvid den av kon- ytan 22 inneslutna konvinkeln överstiger 900. I Fig. 2 visas skärrullens 10 placering i sin arbetscylinder 23, dvs den cylinder som skärrullen genererar vid sin rota- tion och axiella frammatning. I Fig. 3 visas utbredningen av konen 10, dvs den sektor med vinkeln /K som konen täc- ker vid ett varvs rotation kring axeln 18.

Den sektor som ej täcks av konens 10 utbredning i arbets- ytan 24 har betecknats med vinkeln J” . Skärorganen ll, som vid den föredragna utförningsformen utgöres av cylin- driska hàrdmetallstift fastsatta i borrningar i skär- rullen 10 medelst presspassning, ar,tack vare att de sitter i rader 12-17 pa fixt avstànd till rotationsaxeln 18, anordnade att bringas till regelmässiga intryckningar sa att cirkulära spar med mellanliggande konsoler bildas.

Vid kontinuerlig borrning bryts dessa konsoler under trycket av samverkande eller enstaka stiftrader samtidigt som nya konsoler bildas.

Det har därvid befunnits viktigt att utbilda stift- mönstret pà sådant satt att stiften ll i en och samma rad vid skärrullens 10 rotation bildar nya intryckningar dvs det skall undvikas att stiften söker upp redan bil- dade intryckningar. I sistnämnda fallet skulle stiften lllzüda djunare och djupare intryckningar till dess de mellan stiften befintliga partierna av skärrullen 10 kommer i kontakt med berget, vilket drastiskt reducerar borrsjunkningen.

Enligt föreliggande uppfinning säkerställes att stiften ll ej söker upp redan bildade intryckningar, dvs dt säkerställes att kontinuer- liga spàr alstras av stiften i en och sanna rad. Detta har upnàtts genon att konvinkeln 0( är sàdan att utsträckningen i onkretsrikt- ningen, betecknad med vinkeln Ef , av en rad av skärorgan har en längd som ej understiger fyra och ej överstiger tolv delningar A mel- lan stiften i denna rad av skärorgan. Vid den illustrerade utförings- fornen är nämnda rad den radialt yttersta raden. Med delningen A .v 10 15 20 25 30 35 457 656 förstàs avstàndet mellan tvà intilliggande stifts centrum. vid illustrerade utföringsformen är konvinkeln a¿ sàdan att nämnda utsträckning i omkretsriktningen, vilken utgör periferin av den med vinkeln J/ betecknade sektorn, har en längd nágot understigande elva delningar A, varvid periferien sàledes avser den radiellt yttersta raden 17 av skärorgan. Det antas att den illustrerade utförings- formen visar en konstruktion som viktmässigt ligger vid är praktiskt lämpligt. Vid mindre konstruktioner kommer följaktligen periferin, dvs báger:J” , för den radiellt yttersta raden av skärorgan att ligga närmare den undre gränsen fyra delningar. den övre gränsen för vad som Stiften ll är generellt sett mejselformade med mejseleggen orienterad i skärrullens 10 omkretsriktning. gränsen för konvinkeln a¿, fyra Den övre dvs en vinkel J' motsvarande delningar A, minimerar generellt set dvs vinkeln J mellan skärrullens 10 rotati borrkronans rotationsaxel 25, mot gränsen av stiftmönster. t axellutningen, onsaxel 18 och för repetition 'Den undre gränsen för konvinkeln °¿ , dvs en vinkel d' motsvarande tolv delningar A, maximerar generellt sett vinkeln <( mot gränsen för tillräcklig mängd hàrdmetall samt tillräckligt utrymme för dimensione- ring av lagersystement 20, 21. v Alternativt kan delningen definieras med referens till skärorganens llutsträckning i rullens 10 omkretsriktning.

Eftersom skärorganen vid den visade utföringsformen utgöres av cylindriska stift llhar det befunnits lämpligt att del- ningen skall ligga mellan D och tvà D, där D är stiftens ll diameter. vid den illustrerade utföringsformen innefattar kronkroppen 19 en del 26 som uppbär skärrullen 10 och en del 27 som är fastsatt vid en uppbärningsanordning. Skärrullen 10, lager- systemet 20, 21 och delen 26 bildar därvid en vid delen 27 medelst en killàsningsanordning 28 lösbart förbunden enhet.

Killàsningsanordning 28 innefattar tvá kilar 29, 30, vilka är förskjutbara relativt varandra medelst en i kilen 30 in- 10 15 20 25 30 35 457 656 5 gæ@edsknnr31.Skärrullen 10 och delen 26 bildar sàledes en fràn delen 27 lätt demonterbar enhet. Skärrullen 10 låses vid delen 26 medelst kulor 32. Lagerutrymmet mel- lan skärrullen 10 och delen 26 avtätas medelst en tätning 33.

Den illustrerade killàsningsanordningen 28 kan ersättas med andra fastspänningsanordningar, exempelvis ett gäng- förband. De bada glidlagren 20, 21 kan likasá ersättas med ett, företrädesvis koniskt, rullningslager.

I Fig. 4 visas en föredragen tillämpning av uppfinningen, där borrkronan 10,19 bildar centrumdel i en större enhet, dvs ett borrhuvud 34 för stigorts- eller tunneldrivning.

Borrhuvudet 34 innefattar ett flertal pà olika avstånd fràn dettas rotationsaxel 35 anordnade skärrullar 36, 37, 38, vilka är roterbart uppburna i fästen 39, 40, 41. I likhet med skärrullen 10 har skärrullarna 36, 37, 38 ut- efter sin omkrets sig sträckande och i rullarnas axel- riktning inbördes förskjutna rader av mejselformade hard- metallstift. Det har visat sig att skärrullen 10 till- láter applicering av en axiell matningskraft pá borrhuvu- det 34 som är lika stor som den för skärrullarna 36,37, 38 optimala matningskraften, dvs skärrullen 10 utformad enligt uppfinningen har väsentligen samma livslängd som skärrullarna 36, 37, 38.

Vid den i Pig. 4 illustrerade utföringsformen erhålles en sammanhängade arbetsprofil 42, varvid vid den före- dragna utföringsformen atminstone den av skärrullen 10 och den närmast radiellt utanför denna belägna skärrullen 36 erhällna arbetsprofilen är vinkelrät mot rotations- axeln 35.

För bearbetning av det närmast skärrullen 10 belägna par- tiet pà arbetsfronten kan antingen tva skärrullar av den generella typ som betecknas med36 eller endast en skär- rulle 36 anordnas vid skarrullens 10 toppsida. Fördelen 10 15 20 25 30 35 4s7hess med den förstnämnda konfigurationen, varvid skärrullarna 36 företrädesvis är symmetriskt placerade relativt centrum- rullen 10, är att möjlighet erhàlles att variera skär- rullarnas radavstånd genom utbyte av centrumrullen 10 och en av rullarna 36.

Vid den i Fig. 5 visade tillämpningen av uppfinningen utgör skärrullen 10 en självständigt arbetande enhet.

Den skärrullen 10 uppbärande kronkroppen 19 är därvid anordnad att medelst ett gängförband pa känt sätt an- slutas till en borrsträng 43. Stödlister 44 är anord- nade pá àtminstone den del av kronkroppen som är dia- metralt motstàende skärrullen 10 för upptagande av de av skärrullen orsakade obalanskrafter pà borrkronan. Lämp- ligen anordnas dock stödlister 44 fördelade runt hela kronkroppen.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 457 656 Patentkrav

1. Roterande borrkrona innefattande en skärrulle (10) med utefter rullens omkrets sig sträckande och generellt sett i rullens axelriktning (18) inbördes förskjutna rader (12-17) av skärorgan (11), varvid rullen (10) över ett lagersystem (20,21) är roterbart uppburen av en kronkropp (19) och varvid rullen (10) är generellt sett konisk med en konvinkel (a) överstigande 90", k ä n n e t e c k n a d av att konvinkeln (a) är sådan att utsträckningen, längs den cirkel som bildas av en rad (12-17) av skärorgan vid konens (10) utbredning i arbetsytan (24), av den del (vinkeln X') av nämnda cirkel som ej täcks av konens utbredning har en längd ej understigande fyra och ej överstigande tolv delningar (A) mellan skärorganen (11) i denna rad, varvid delningen (A) utgöres av avståndet mellan två intilliggande skärorgans (11) centrum, varvid skärorganmönstret är utbildat så att det undviks att skärorganen (ll) söker upp redan bildade intryckningar vid skärrullens (10) rotation.

2. Borrkrona enligt krav 1, k ä n n e t e o k n a d av att nämnda rad är den radiellt yttersta raden (17) av skärorgan.

3. Borrkrona enligt krav 1 eller 2, varvid skârorganen utgöres av stift (11), k ä n n e t e c k n a d av att nämnda delning (A) kan anta värden mellan ett stifts (ll) utsträckning i rullens (10) omkretsriktning och dubbla denna utsträckning, varvid stiften (11) företrädesvis är cylindriska och av hárdmetall, och nämnda utsträckning således utgöres av stiftens (11) diameter (D).

4. Borrkrona enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att stiftraderna (12-17) bildar koncentriska cirklar och att stiften (11) är generellt sett 10 15 20 25 30 35 457 ess mejselformade med skäreggen orienterad i rullens (10) omkretsriktning. l

5. Borrkrona enligt något av föregående krav, k à n n e t e c k n a d av att kronkroppen (19) innefattar en skärrullen (10) uppbârande första del (26) och en vid en uppbärningsanordning, såsom ett borrhuvud (34), fastsatt andra del (27), varvid skârrullen (10), lagersystemet (20,21) och nämnda första del (26) bildar en vid nämnda andra del (27) medelst en killásnin förbunden enhet. gsanordning (28) lösbart

6. Borrkrona enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av två glidlager (20,21) varvid koniskt, företrädesvis i huvu att lagersystemet innefattar det ena glidlagret (20) är dsak parallellt med skärrullens (10) konyta (22), och det andra glídlagret (21) är cylindriskt och väsentligen parallellt me d skärrullens (10) rotationsaxel (18).

7. Borrhuvud med fästen (39,40,41 skârrullar (36,37,38), sträckande och i rulle rader av skärorgan, ) för ett flertal vilka har utefter rullens omkrets sig ns axelriktning inbördes förskjutna varvid en i ett första fäste (27) monterad första skârrulle (10) är anordnad a närmast borrhuvudets centrumaxel berget, tt'bearbeta det (35) befintliga partiet av k ä n n e t e c k n a t av att den första skârrullen (10) är generallt sett konisk med en konvinkel (a) som är sådan att periferin av den sektor (vinkeln K') som ej täcks av konens (10) utbredning i arbetsytan (42) har en längd ej understigande fyra och ej överstigand mellan skärorganen (ll) i en rad (12- företrádesvis den radiellt yttersta r skärorganmönstret är utbildat så att e tolv delningar (A) 17) av skârorgan, aden (17), varvid det undviks att skärorganen (11) söker upp redan bildade intryckningar vid skärrullens (10) rotation. 10 15 457 656

8. Borrhuvud enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att den första skärrullen (10) och åtminstone en andra skärrulle (36) som bearbetar det parti av berget som är beläget närmast radiellt utanför det av den första skärrullen (10) bearbetade partiet av berget har en sammanhängande mot borrhuvudets (34) rotationsaxel (35) vinkelrât arbetsprofil (42).

9. Roterande borrkrona enligt något av kraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a d av att kronkroppen (19) uppbär en enda självständigt arbetande skärrulle (10) och att åtminstone en skärrullen (10) motstáende stödlist (44) är anordnad pà kronkroppen (19) för upptagande av de av skärrullen (10) orsakade obalanskrafterna pà borrkronan.