NO802934L - Bergbor - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et bergbor for slagboring omfattende en borkrone som har en stort sett tverrløpende frontflate. En hardmetall-innsats er montert i senter av frontflaten slik at den strekker seg i lengderetning utad fra denne, i det vesentlige på linje med borkronens lengdeakse. Andre hardmetall-innsatser er omkretsmessig montert i frontflaten rundt den sentrale innsats og strekker seg utad fra frontflaten.

I DE-OS 27 52 544 er vist et bergbor av ovennevnte type. Denne publikasjon antyder også at den sentrale innsats bør strekke seg utenfor ytterendene til de ytre innsatser, idet dette er funnet å resultere i et rettere hull.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å forbedre den gene-relle konstruksjon som er vist i DE-OS 27 52 544. Mer bestemt tar oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe et bergbor av ovennevnte art, som har den høyest mulige borsynk uten å forkorte innsatsenes levetid.

Det er antatt at man får et mer nøyaktig rettlinjet hull dersom man øker den overskytende lengde av den sentrale innsats utenfor de ytre innsatser. Det har imidlertid vist seg at den sentrale innsats nedbrytes for tidlig dersom den overskytende mengde økes for meget. På den annen side vil for kort lengde føre til nedsatt borsynk.

En har også funnet at avstanden mellom motstående overfla-ter på den sentrale innsats og 'de ytre innsatser er en meget viktig parameter med hensyn til borsynk og bergborets levetid. Det er funnet at dersom denne avstand overskrider en viss verdi blir innsatsene for hurtig nedbrutt.

Det er antatt at slik hurtig nedbryting skyldes den berg-kammen som dannes mellom den sentrale innsats og ytterinnsatsene under boring. Det er imidlertid også antatt at en slik kam, dersom den ikke er for høy, på gunstig måte påvirker bor-synken, ettersom den har en selvskjerpende effekt både på den sentrale innsats og de ytre omkringliggende innsatser. En har overraskende funnet at den overskytende lengde av den sentrale innsats utenfor ytterinnsatsene og tverrstrekningen mellom innsatsene er to parametere som avhenger av hverandre. Med andre ord vil en endring i førstnevnte parameter medføre en endring

i den annen parameter dersom borsynk og levetid for bergboret

skal holdes så høyt som mulig.

Oppfinnelsen er spesielt beregnet på bruk i forbindelse med boring av hull med en.diameter som ikke overstiger 45 mm.

I disse tilfeller er de ytre innsatser anordnet i en ringfor-met rekke og i vinkel med borkronens lengdeakse, hvorved hullets ytterdiameter bestemmes. Det antas imidlertid at dé di-mensjonsbetingelser som må oppfylles mellom den sentrale og de ytre innsatser også vil kunne anvendes ved boring av større hull. I dette tilfellet gjelder ovennevnte ytre innsatser innsatsene i en rekke nær den sentrale innsats. Der er således ytterligere innsatser radielt utenfor de ytre innsatser.

Ovennevnte samt andre formål ved oppfinnelsen oppnås, ved

å gi oppfinnelsen de karakteristiske trekk som er angitt i de etterfølgende krav.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere i til-knytning til tegningen hvor en utføringsform er vist som eksem-pel. Det skal forståes at denne utføringsform- bare er ment å anskueliggjøre oppfinnelsen og at forskjellige modifikasjoner kan utføres innenfor kravenes beskyttelsesomfang.

På tegningen viser fig. 1 et sideriss av et bergbor ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et frontriss av bergboret på fig. 1.

Fig. 3 viser et lengdesnitt langs linjen IIT-III på fig. 2. Fig. 4 viser et lengdesnitt av et bergbor med et konisk festeparti. Fig. 5 viser et lengdesnitt av et bergbor med et gjenget festeparti.

Bergboret omfatter en borkrone 10 som utgjør en del av et i ett stykke utført borstål 11. Borkronen 10 innbefatter en frontflate 12 som strekker seg stort sett på tvers i forhold til borkronens lengdeakse 13. En innsats 14 av hardmetall (cemented carbide) er montert i senter av frontflaten 12. Fire hardmetall-innsatser 15 er montert i en rekke rundt innsatsen 14. Alle innsatser 14, 15 strekker seg i lengderetnin-gen utad fra frontflaten 12. Den midtre innsats 14 strekker seg på linje med lengdeaksen 13 og ytterinnsatsene 15 danner en vinkel med lengdeaksen 13 hvorunder de bestemmer hullets ytterdiameter D. Alle innsatser 14, 15 er festet til borkronen på konvensjonell måte.

Ifølge oppfinnelsen er det funnet at forholdet mellom avstanden Y og diameteren D bør være i området 8 % til 22 %, der Y er definert som avstanden mellom motstående sideflater på den sentrale innsats 14 og en av ytterinnsatsene 15.

Avstanden Y skal måles ved frontflaten 12. Som det frem-går av fig. 3 er frontflatens 12 konturlinje brutt. Avstanden Y måles imidlertid mellom de steder der innsatsene 14, 15 skjærer frontflaten 12.

Forholdet mellom avstanden Y og diameteren D bør fortrinnsvis være i området 10 % til 17 %. Utførte prøver indikerer at optimal borsynk og borkrone^levetid oppnås dersom forholdet er i området 10 % til 13 % for diametere opptil ca. 30 mm og 12 % til 17 % for diametere over ca. 30 mm.

Ifølge oppfinnelsen er det også funnet at forholdet mellom avstanden X og diameteren D bør være i et område opptil 20 %, der X er definert som den overskytende lengde hvormed den sentrale innsats 14 rager utenfor et tverrgående plan P gjennom de ytre ender av ytterinnsatsene 14. Forholdet mellom avstanden X og diameteren D bør fortrinnsvis ligge i et.område opptil 12 %. Utførte prøver indikerer at optimal borsynk og borkrone-levetid oppnås dersom forholdet er i området 5 % til 10 %.

Den viste utføringsform er beregnet for boring av små hull, hvilke innebærer at der bare er én rekke ytterinnsatser 15. Avstanden Y mellom den sentrale innsats 14 og hver av ytterinnsatsene 15 er den samme. Ders6m imidlertid oppfinnelsen anvendes på bergbor for boring av større hull, dvs. bor som har innsatser radielt utenfor innsatsene 15, så kan avstanden Y vari-ere. Avstanden Y må imidlertid ligge innenfor de ovenfor an-gitte grenser for alle ytterinnsatser 15.

Ved anvendelse for boring av hull med diameter på 4 3 mm har en funnet at avstanden X bør ligge i et område opptil 8,0 mm og at avstanden Y bør være i området 5,0 mm til 10,0 mm. Fortrinnsvis bør avstanden X ligge i et område opptil 4,0 mm.

Utførte prøver indikerer at optimal borsynk og borkrone-levetid oppnås dersom avstandene X og Y er i området henholdsvis 2,4 mm til 3,0 mm og 5,5 mm til 7,5 mm. Ved disse prøver har diameteren d til den sentrale innsats 14 vært 7 mm eller 8 mm. Ytterinnsatsene har enten hatt samme diameter eller en 1 mm større diameter. Det antas at diameteren til innsatsen

14 i en borkrone for små hull kan ligge i et område opptil

10 mm. Ved en vellykket prøve hadde et enhetlig borstål for

43 mm hulldiameter typisk følgende data: d = 10 mm, Y = 7, 5 mm, X = 2,8 mm. Forholdet Y/D og X/D vil følgelig være henholdsvis 17 % og 6 %. Ved en prøve som førte til. hurtig nedbryting av innsatsene hadde et enhetlig borstål for 43 mm hulldiameter følgende data: d = 9mm, Y = 11 mm, and X = 9,0 mm. Forholdene Y/D og X/D er følgelig henholdsvis 25 % og 21 %.

Utføringsformen ifølge fig. 1-3 viser oppfinnelsen an-vendt i et enhetlig (dvs. utformet i ett stykke) borstål. Oppfinnelsen kan imidlertid også anvendes ved kon-borkroner som antydet på fig. 4, der borkronen har et bakutragende parti med en konisk flate 16 som er innrettet for tilkopling til en borstang 17 med motsvarende konisk form. Det henvises i denne forbindelse til førnevnte DE-OS 27 52 544.

Borkronen kan videre alternativt festes til borstangen ved hjelp av en gjengeforbindelse som antydet i fig. 5. I dette tilfellet har borkronen et bakre gjengeparti 18 av den type som er vist i US patent nr. 2 727 216 innrettet til å forbindes med en borstang 19 med motsvarende gjenger.

Claims (10)

1. Bergbor for slagboring omfattende en borkrone (10) som innbefatter en frontflate (12) som strekker seg stort sett på tvers i forhold til borkronens lengdeakse (13),. en i det vesentlige sentral innsats (14) av et hardt materiale såsom hardmetall, hvilken sentrale innsats strekker seg i lengde-retningen utenfor frontflaten stort sett på linje med nevnte lengdeakse, og i det minste en første rekke omkretsmessig for-delte ytre innsatser (15) av et hardt materiale såsom hardmetall, hvilke ytre innsatser strekker seg utenfor frontflaten og danner en vinkel med lengdeaksen og er innrettet til å be- stemme en ytterdiameter (D) for hullet som bores ved hjelp av bergboret, karakterisert ved at forholdet Y/D er i området 8 % til 22 %, der Y er avstanden mellom motstående sideflater på den sentrale innsats og i det minste én av de ytre innsatser, målt ved nevnte frontflate.

2. Bergbor ifølge krav 1, karakterisert ved at forholdet Y/D er i området 10 % til-17 %.

3. Bergbor ifølge krav 2, karakterisert ved at forholdet Y/D er i området 10 % til 13 % for D opptil ca. 30 mm og 12 % til 17 % for D over ca. 30 mm.

4. Bergbor for slagboring omfattende en borkrone (10) som innbefatter en frontflate (12) som strekker seg stort sett på tvers i forhold til borkronens lengdeakse (13), en i det vesentlige sentral innsats (14) av et hardt materiale såsom hardmetall, hvilken sentrale innsats strekker seg i lengde-' retningen utenfor frontflaten stort sett på linje med nevnte lengdeakse, og i det minste en første rekke omkretsmessig for-delte ytre innsatser (15) av et hardt materiale såsom hardmetall, hvilke ytre innsatser strekker seg utenfor frontflaten og danner en vinkel med lengdeaksen og er innrettet til å be-stemme en ytterdiameter (D) for hullet som bores ved hjelp av bergboret, karakterisert ved at forholdet X/D ligger i et område opptil 20 %, der X er den overskytende lengde hvormed ytre ende av den sentrale innsats rager utenfor et tverrplan (P) gjennom ytre ende av i det minste én av de ytre innsatser.

5. Bergbor ifølge krav 4, karakterisert ved at.forholdet X/D er i et omrade opptil 12 %.

6. Bergbor ifølge krav 5, karakterisert ved at forholdet X/D er i området 1 % til 10 %.

7. Bergbor for slagboring omfattende en borkrone (10) som innbefatter en frontflate (12) som strekker seg stort sett på tvers i forhold til borkronens lengdeakse (13), en i det vesentlige sentral innsats (14) av et hardt materiale såsom hardmetall, hvilken sentrale innsats strekker seg i lengde-retningen utenfor frontflaten stort sett på linje med nevnte lengdeakse, og i det minste en første rekke omkretsmessig for-delte ytre innsatser (15) av et hardt materiale såsom hardmetall, hvilke ytre innsatser strekker seg utenfor frontflaten og danner en vinkel med lengdeaksen og er innrettet til å be-stemme en ytterdiameter (D) mindre enn 45 mm for hullet som bores ved hjelp av bergboret, karakterisert , ved at den ytre ende av den sentrale innsats strekker seg utenfor et tverrplan gjennom de ytre ender av de ytre innsatser med en avstand X som ligger i et område opptil 8,0 mm, og at avstanden Y mellom motstående sideflater på den sentrale innsats og hver av de ytre innsatser ligger i området 3,0 mm til 10,0 mm.

8. Bergbor ifølge krav 7, karakterisert ved at avstanden X ligger i et område opp til 4,0 mm og at avstanden Y er i området 3,5 mm til 7,0 mm.

9. Bergbor ifølge krav 8, karakterisert ved at områdene for avstandene X og Y er henholdsvis 2,4 til 3,0 mm og 4,5 mm til 5,5 mm.

10. Bergbor ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at borkronen (10) enten utgjør en del av et enhetlig borstål eller har et bakutragende parti med konisk overflate (16) innrettet til å forbindes med en borstang med motsvarende konisk form,, eller har et bakre gjenget parti (18) innrettet til å forbindes med en borstang med motsvarende gjenger.