SE513550C2 - Slipverktyg för slipning av stift hos en bergborrkrona, en slipkopp, en slipspindel samt en metod att montera slipkoppen till en slipspindel - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 513 550 2 i- i-w innefattar en O-ring som samverkar med en cylindrisk yta samt polygonala samverkande ytor för medbringning. l de fall spolmedel införs i slipkoppen utan att slipkoppen anligger mot ett stift kan övertrycket ge en kraft pà slipkoppen inifrån som överstiger friktionskraften mellan O-ringama och slipkoppen. Därmed lossnar slipkoppen från slipspindeln. Dessutom krävs en viss skicklighet för att linjera de medbringande ytorna vid montering av slipkoppen.

Uppfinnišngens syften Ett syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett siipverktyg för slipning av bergborrstift, vilket omfattar fördelama enligt känd teknik.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett siipverktyg vilket kan monteras eller demonteras snabbt.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett siipverktyg vilket innefattar ett minimum av delar.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett siipverktyg vilket kan monteras eller demonteras med endast en hand.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa ett siipverktyg vilket är så utformat att slipkoppen kvarhålles säkrare ju större moment som pàlägges.

Ovannämnda syften med föreliggande uppfinning förverkligas medelst ett siipverktyg för slipning av stift hos en bergborrkrona, en slipkopp, en spindel samt en metod att montera slipkoppen till en spindel sàsom de definieras i kännetecknen i de efterföljande patentkraven.

Figurförteckning Nedan kommer tre utföringsformer av ett siipverktyg enligt föreliggande uppfinning att beskrivas med hänvisning till de efterföljande ritningarna. Fig. 1A visar en tvärsnittad sprängvy av en ände av ett siipverktyg enligt föreliggande uppfinning. Fig. 18 visar slipverktyget i Fig. 1A i monterat tillstànd. Fig. 1C visar slipverktyget i Fig. 18 monterat vid ett spolhuvud. Fig. 1D-1F visar slipkoppen enligt Fig. 1A i ändvy, i tvärsnitt (snitt 1E-1 E i Fig. 1D) 10 15 20 25 30 513 550 3 lll' samt i en motstàende toppvy. Fig. 1G-1l visar en fjäder i ändvy, i sidovy samt i en motstàende toppvy. Fig. 1J visar slipverktygets ände enligt Fig. 1B i förstoring. Fig. 2A visar en tvärsnittad sprängvy av en ände av ett slipverktyg enligt föreliggande uppfinning i en altemativ utföringsform. Fig. 2B visar slipverktyget i Fig. 2A i monterat tillstånd. Fig. 2C-2E visar slipkoppen enligt Fig. 2A i ändvy, i tvärsnitt samt i en motstàende toppvy. Fig. 3A visar en tvärsnittad sprängvy av en ände av ett slipverktyg enligt föreliggande uppfinning i ytterligare en alternativ utföringsform. Fig. 3B visar slipverktyget i Fig. 3A i monterat tillstånd. Fig. 3C-3E visar slipkoppen enligt Fig. 3A i ändvy, l tvärsnitt samt i en motstàende toppvy.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Med hänvisning till Fig. 1A-1J beskrivs härefter ett slipverktyg 10 enligt föreliggande uppfinning, för slipning av stift hos en bergborrkrona.

Verktyget innefattar en slipspindel 11, en svivel eller ett spolhuvud 12, ett vibrationsdämpande organ 13, ett monteringsorgan eller en fjäder 14 samt en slipkopp 15.

Slipspindelns 11 övre ände är avsedd att roterbart monteras i ett sliphuvud, ej visat, av den typ som visas och beskrivs i EP-B-734,306.

Sliphuvudet är således förbundet med en kraftkälla såsom en elmotor och kan förskjutas vertikalt, dvs nedåt och uppåt. Sliphuvudet innefattar ett yttre hölje som är stationärt. I en urborrning hos spindelhuset är slipspindeln 11 roterbart lagrad genom kullager som är axiellt åtskilda i slipspindelns längdriktning. Den ände av slipspindeln som skjuter ut från det yttre höljet uppbär ett spolhuvud 12. Spolhuvudet 12 ärförsett med en eller flera öppningar vilka är avsedda att uppta slangar som tillför spolmedium från en lämplig källa. Anslutningen av slangama till källan förhindrar att en del av spolhuvudet roterar när slipspindeln 11 roterar. Spolhuvudet 12 innefattar två tätningshylsor, vilka omger slipspindeln 11. Slipspindeln är avsedd att utföra en vobblande rörelse relativt stiftet under slipning. Slipspindelns främre ände innefattar en central cylindrisk urtagning 27 i vilken en central spolkanal 28 mynnar. Urtagningen 27 är 10 15 20 25 30 513 550 E 4 väsentligen symmetrisk kring rotationsaxeln 20 och innefattar en cylindrisk vägg 29 och en bottenyta 30. Urtagningen 27 har en diameter D4. Bottenytan 30 är väsentligen plan och vinkelrät mot axeln 20. Ett radiellt sig sträckande hål 32 går genom väggen 30 och till spindelns mantelyta 31. Ett axiellt spår 33 löper från hålet axiellt framåt längs väggen 29 och fram till spindelns 11 fria ändyta 34. Spindeln kan eventuellt innefatta ett runtomlöpande spår i ytan 29 för att uppta en O-ring för radiell vibrationsdämpning, antydd till högeri Fig. 1 J.

Det vibrationsdämpande organet utgörs av en cirkulär bricka 13 utförd i plast eller gummi. Brickan har två planparallella sidoytor och ett centralt hål. Fjädern 14, som visas främst i Fig. 1G-1l, är en skruvfjäder och består av en tätt lindad, företrädesvis rostfri, cirka 1 mm:s, ståltråd. Fjädem 14 har i den visade utföringsformen cirka 4.5 vänstertindade varv och dess ändar 35, 36 har olika utseende. Den ena änden 35 ligger inom ett imaginärt cylindriskt rör som bildas av fjädern medan dess andra ände 36 utsticker utanför nämnda rör, vinkelrätt mot axeln 20. Fjädem skall, från den andra änden 36 sett, vara lindad motsatt den riktning R som spindeln skall rotera under slipning. Fjädern har en inre diameter D5, till exempel 11 mm, och en yttre diameter D6.

Slipkoppen 15 enligt föreliggande uppfinning, se främst Fig. 1D-1 F, innefattar ett skaft 16, en slitdel 17, ett första 18 samt ett andra 19 mellanliggande parti vilka förbinder skaftet 16 med slitdelen 17. Samtliga segment 16-19 är cylindriska utan några som helst spår av medbringare samt har i huvudsak liknande axiell utsträckning. Företrädesvis är skaftet 16 och de mellanliggande partiema 18, 19 utförda i ett stycke. Skaftet 16 innefattar en cylindrisk skaftyta 37 som företrädesvis via en äntringsfas ansluter till en plan bakre yta 23, vilken är i huvudsak vinkelrät mot axeln 20 och i vilken en företrädesvis central spolkanal 24 mynnar. Slitdelen 17 är förbunden med det första mellanliggande partiet 18 på lämpligt sätt, företrädesvis medelst direktsintring eller lödning via koniska ytor, vilka förenklar fogningsproceduren. lnom ramen för föreliggande uppfinning är det även möjligt att slitdelen 17 är utförd i ett stycke med det första mellanliggande partiet 18. Slipkoppen 15 är rotationssymmetrisk relativt sin längsgående centrum- eller rotationsaxel 20, 10 15 20 25 30 513 550 5 lll' varför koppen kan användas både vid höger- och vänsterroterande slipning.

Skaftet 16 har en diameter D1, det andra mellanliggande partiet 19 har en diameter D2 samt det första mellanliggande partiet 18 och slitdelen 17 har en diameter D3. Diametrama uppfyller följande villkor: D2 < D1 < D3. Alternativt kan D3 vara mindre än D2. En skuldra 21 är utbildad vid en övergång mellan skaftet 16 och det andra mellanliggande partiet 19. Skuldran 21 är plan och i huvudsak vinkelrät mot axeln 20. Slitdelens 15 främre ände uppvisar en fördjupning 22 i form av ett ballistiskt segment när stiften har ballistiska fria ändar. Om stiften emellertid har koniska eller sfäriska fria ändar uppvisar fördjupningen självklart en motsvarande form. Fördjupningen 22 är avsedd att vara i ingrepp och samverka med den fria änden hos det stift som slipas. Stiftet är oftast gjort av hårdmetall och fördjupningen 22 är därför försedd med ett abrasivt material, företrädesvis diamant i en grundmassa av bindemedel. Om slitdelen 15 är i ett stycke med det första mellanliggande partiet 18, dvs om slitdelsämnet är utfört i stål, så kan det vara lämpligt att elektroplätera eller på något annat lämpligt sätt anbringa ett diamantskikt på slitdelsämnet. Slitdelen 15 har två spolkanaler 25, 26 med axiell utsträckning parallella med men skilda från axeln 20. Varje spolkanal 25, 26 har utsträckning från slitdelens baksida axiellt framåt, varvid den mynnar i åtminstone fördjupningen. Företrädesvis mynnar kanalen 25, 26 även i partiet radiellt utanför fördjupningen 22. Varje kanal 25, 26 har en rektangulär grundform, vars kortsidor är i huvudsak parallella med centrumaxeln 20 och vars långsidor är parallella med varandra.

En imaginär förlängningslinje av ena långsidan skär ej den motstående kanalen. Kanalens radiellt inre del eller kortsida är radiellt skild från centrumaxeln. Genom denna utformning hos slipkoppen kan stift slipas utan att en "vårta" eller upphöjning bildas på stiftets topp, vilket minskar risken för att stiftet havererar i förtid vid borming. Dessutom ernâs ett ständigt flöde av spolmedel, genom att kanalerna 25, 26 ej kan proppas igen av slipmaterial under slipningsproceduren.

Det beskrivna slipverktyget 10 fungerar påföljande sätt med hänvisning främst till Fig. 1 J, varvid slipspindeln 11 och sviveln 12 förutsätts 10 15 20 25 30 513 550 6 i -- redan vara monterade till varandra och sliphuvudet. Brickan 13 trycks in i spindelns urtagning 27 så att dess ena sidoyta anslår mot urtagningens bottenyta 30. Sedan förs tjädem 14 in i urtagningen så att fjädems ände 35 äntrar först varefter fjäderns andra ände 36 trycks elastiskt radiellt inåt för att äntra spåret 33. Spåret styr änden 36 så att den, vid ytterligare införsel av fjädern i urtagningen, kommer att àterfjädra utåt, in i hålet 32. Genom samverkan mellan änden 36 och hålet 32 är både brickan och tjädern säkrad mot att falla ut ur urtagningen. Fjäderns ytterdiameter D6 är anpassad så att måttet är något mindre än diametern D4 hos urtagningen 27. Därefter Iinjeras slipkoppen med axeln 20 så att skaftet 16, med diameter till exempel 11.5 mm, kan införas mot fjädern 14. Ungefär samtidigt som skaftets fria ände anslår mot fjädern axiellt främre del ingriper även koppens andra mellanliggande parti 19 med urtagningens vägg 29. Det vill säga, diametern D1 är ungefär lika som diametern D4 för att uppnä glidpassning. Vid ytterligare intryckning av slipkoppen äntrar skaftet fjädern och på grund av diameterskillnaden cirka 0.5 mm mellan D2 och D5 anpassar sig fjädern till skaftets diameter varför slipkoppen kan tryckas in i urtagningen tills att koppens ändyta 23 anslår mot bottenytan 30. I det läget finns alltid ett spel mellan ändytan 34 och slipkoppen för att vibrationer skall kunna släckas ut i brickan. För att ytterligare förenkla monteringen och minska belastningen på fjädern bör koppen roteras, någon grad eller åtminstone mindre än ett halvt varv, vid införsel av skaftet i fjädern.

Koppen roteras då åt motsatt håll som fjädern är lindad för då ökas fjäderns diameter D5 och införseln blir enkel. Om koppen roteras åt samma håll som fjädern är lindad kommer fjädem att klämma kring skaftet så att införsel omöjliggörs. Detta fenomen är helt beroende av att fiäderns ena ände är fri medan den andra änden är säkrad gentemot rotation så att friktion mellan fiäder och skaft ökar eller minskar beroende på rotationsriktning. Fenomenet utnyttjas sedan för medbringning av slipkoppen vid slipning. Fjäderns lindning avgör ät vilket håll verktyget har medbringning på slipkoppen. Även om utföringsforrnen visar en vänsterlindad skruvtjäder kommer oftast högerlindade fjädrar att användas. Genom att axiellt säkra tjädems axiellt främre ände 36 i 10 15 20 25 30 513 550 E 7 .=.~ hålet 32 motverkas plastiskt deformation av fjädern vid lossning av koppen, det vill säga stigningen kan ej ökas pà grund av att trådvarven i fjädern anslår mot varandra vid ren utdragning utan rotation av slipkoppen. Slipkoppen justeras därefter i läge relativt det stift som skall slipas, det vill säga i ett läge där slitdelen 17 äri ingrepp med stiftet 38, Fig. 1C. Slipkoppen 15 roteras därefteri arbetsriktningen R för att utföra slipning av stiftet, varvid friktionen mellan skaftet 16 och fjädem ökas vid acceleration av spindeln. Vid spolning genom slipverktyget kan ej koppen 10 lossna trots avsaknad av axiellt stöd från stiftet därför att fjädern kommer att snedställas något i urtagningen 27 och därmed kila fast skaftet. Vid provocerade tester med fjädern indränkt med olja eller tvàl har koppen ej kunnat dras loss utan hjälp av den ovan beskrivna relativa rotationen. Slipkoppen kan monteras och demonteras med hjälp av endast en hand.

Vid lossgörning av slipkoppen reverseras i huvudsak proceduren för montering förutom att koppen relativroteras åt samma håll som när den monteras. Fjädern och brickan kvarstår dock i urtagningen tills att dessa har slitits ut och skall bytas.

Fig. 2A-2E visar en alternativ utföringsform av ett slipverktyg 10' enligt föreliggande uppfinning med indexerade beteckningar enligt ovan. Denna utföringsform skiljer sig från den ovan beskrivna utföringsformen främst genom att styrningen av slipkoppen 15' ordnats via koniska samverkande ytor på koppen, brickan 13' och slipspindeln 11”. Brickan 13' minimerar överföring av vibrationer från slipkoppen till slipspindeln i samband med slipningen av bergborrstift samt tätar effektivt så att abrasivt material ej når in i urtagningen.

Vid de ovan beskrivna utföringsformerna expanderas fjädern för att hålla slipkoppen medan fjädem i nästkommande utföringsfonn kontraheras för att hålla slipkoppen.

Fig. 3A-3E visar en alternativ utföringsform av ett slipverktyg 10" enligt föreliggande uppfinning. Denna utföringsform skiljer sig från den ovan först beskrivna utföringsfonnen främst genom att slipkoppens 15" skaft 16” innefattar en central urtagning avsedd att uppta brickan 13" samt slipspindelns 10 513 550 8 'v 'hl 11” fria ände. Nämnda fria ände uppbär en fiäder 14" vars axiellt främre ände 36” är vänd radiellt inåt för samverkan med ett hål 32" i spindeln 11".

Utföringsformen är främst avsedd för slipning av mindre stift där utrymmet kring hårdmetallstiftet begränsas av närliggande stift, varvid kopplingen mellan kopp och spindel anordnas oberoende av den slipande ändens dimension.

Föreliggande uppfinning avser således ett slipverktyg för slipning av stift hos en bergborrkrona, en slipkopp, en spindel samt en metod att montera slipkoppen till en spindel varvid ett flertal fördelar gentemot känd teknik kan nämnas. Exempelvis kan slipverktyget monteras eller demonteras snabbt med ett minimum av delar och handgrepp, verktyget vilket kan monteras eller demonteras med endast en hand, verktyget är så utformat att slipkoppen kvarhàlles säkrare ju större moment som pålägges.

Claims (11)

10 15 20 25 30 513 550 klä' Pate-ntkrav

1. Ett slipverktyg för slipning av stift hos en bergborrkrona, innefattande en roterbar spindel (11-11"), en slipkopp (15-15") samt dem sammanhållande fästorgan (14-14"), varvid spindeln och slipkoppen innefattar samverkande urtagning och utspràng (27-27";16-16”), varvid slipverktyget (1 O-10") har ett vibrationsdämpande organ (13-13”) anordnat mellan slipspindeln och slipkoppen, samt en arbetsriktning (R) och spolkanaler (24,28), k ä n n e t e c k n at av att fästorganet (14-14") är i huvudsak fast anslutet i axiell riktning till slipspindeln (11-11”), varvid fästorganet är anordnat att tillåta rotation av slipkoppen (15-15") relativt slipspindeln (11-11“) i huvudsak endast i slipverktygets (1 O-10”) arbetsriktning (R) och att slipkoppen (15-15") innefattar en helt rotationssymmetrisk cylindrisk yta (37-37”) för medbringning.

2. Slipverktyget enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att slipkoppen (15-15") är anordnad att relativroteras àt samma håll oavsett om slipkoppen skall monteras eller demonteras.

3. Slipverktyget enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n at av att fästorganet utgörs av en fjäder (14-14"), varvid fiädem utgör enda medel för medbringning av slipkoppen (15-15") relativt slipspindeln (11-11").

4. Slipverktyget enligt krav 3, k ä n n e t e c k n at av att fjädern (14-14") är anordnad att via expansion eller kontraktion hålla slipkoppen och av att fjäderns (14-14") ena ände (36-36") är axiellt säkrad vid slipkoppen eller slipspindeln och dess andra ände (35) är fri och av att fjädern (14-14") omsluter eller innesluts av en skaftets yta (37-37").

5. En slipkopp att användas vid ett slipverktyg enligt krav 1, för slipning av stift hos en bergborrkrona, med en kropp innefattande en främre slitdel (17) och ett 10 15 20 25 30 513 550 10 #111' bakre skaft (16-16”), varvid slipkoppen har en spolkanal (24) och är anordnad att anligga mot ett vibrationsdämpande organ, k ä n n e t e c k n a d av att slipkoppen (15-15") innefattar en helt rotationssymmetrisk cylindrisk yta (37-37") såsom enda medel för medbringning av slipkoppen relativt en roterbar slipspindel.

6. Slipkoppen enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar minst ett mellanliggande parti (18,19) vilket förbinder skaftet med slitdelen och av att spolkanalen (24) ansluter till i slitdelen excentriskt placerade spolkanaler (25,26).

7. En slipspindel att användas vid ett slipverktyg enligt krav 1, för slipning av stift hos en bergborrkrona, med en avlång kropp i vars ena ände är anordnad en urtagning (27;27') eller ett utspràng (27") för samverkan med en slipkopp via ett fästorgan (14-14") och ett vibrationsdämpande organ (13-13"), varvid slipspindeln har en arbetsriktning (R) och en spolkanal (28), k ä n n e t e c k n a d av att fästorganet (14-14“) är i huvudsak fast anslutet i axiell riktning till slipspindeln (11-11"), varvid fästorganet är anordnat att tillåta rotation av slipkoppen (15-15") relativt slipspindeln (11-11“) i huvudsak endast i slipverktygets (10-10") arbetsriktning (R).

8. Slipspindeln enligt krav 7, k ä n n e te c k n a d av att fästorganet (14-14") är anordnat att relativroteras åt samma håll oavsett om slipkoppen skall monteras eller demonteras.

9. Slipspindeln enligt krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a d av att fästorganet utgörs av en fiäder (14-14”), varvid fjädern utgör enda medel för medbringning av slipkoppen relativt slipspindeln (11-11").

10. Slipspindeln enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att fjädern (14-14“) är anordnad att via expansion eller kontraktion hålla slipkoppen, och av att 10 15 20 513 550 11 till' fiäderns (14-14") ena ände (36-36") är axiellt säkrad vid spindeln och dess andra ände (35) är fri, och av att fjädern (14-14") innesluts av urtagningen (27;27') eller omsluter utsprånget (27”), och av att det vibrationsdämpande organet (13-13") är anordnat i botten på urtagningen (27;27').

11. En metod att montera en slipkopp till en slipspindel för slipning av stift hos en bergborrkrona, varvid slipspindeln (11-11") innefattar en avlång kropp i vars ena ände är anordnad en urtagning (27;27') eller ett utsprång (27”), varvid slipkoppen (15-15") har en kropp innefattande en främre slitdel (17) och ett bakre skaft (16-16"), varvid slipkoppen har en spolkanal (24), varvid ett fästorgan (14-14”) är anordnat att hålla slipkoppen till slipspindeln, k ä n n e t e c k n a d av att metoden innefattar följande steg: A) anordna slipkoppen (15-15”) med en helt rotationssymmetrisk cylindrisk yta (37-37”) för med bringning, B) placera ett vibrationsdämpande organ (13-13”) i en urtagning i slipspindeln eller slipkoppen, C) fäst fästorganet (14-14") i axiell riktning till slipspindeln (11-11") så att fästorganet tillåter rotation av slipkoppen (15-15”) relativt slipspindeln (11-11“) i huvudsak endast i slipverktygets (10-10") arbetsriktning (R), D) linjera slipkoppen (15-15”) med slipspindeln (11-11"), E) för samman slipkoppen (15-15") med slipspindeln (11-11") under samtidig elastisk påverkan på fästorganet (14-14”) till dess att slipkoppen bottnar i slipspindeln.