DE3134035A1

DE3134035A1 - Schmiervorrichtung

Info

Publication number: DE3134035A1
Application number: DE19813134035
Authority: DE
Inventors: Harry Lennart 81160 Sandviken Karlsson; Lars Gösta 44500 Surte Norlander
Original assignee: SKF AB; Sandvik AB
Current assignee: SKF AB; Sandvik AB
Priority date: 1980-09-26
Filing date: 1981-08-28
Publication date: 1982-05-27
Also published as: GB2084223A; GB2084223B; AU7438381A; AU541835B2; ZA815740B; SE8006734L; SE423644B; BR8106134A; NL8104385A; FR2491122A1; CA1161831A; IE812227L; US4399878A; FR2491122B1; IE51794B1

Description

SCHMIERVORRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmieren einer Rollbohrkrone mit wenigstens einer mit Schneidelementen versehenen Schneidrolle, die mit Hilfe einer Lageranordnung drehbar gelagert ist. Die Bohrkrone ist mit wenigstens einem ersten Durchlaß zur Zuführung von Spülmedium zu dem von der Bohrkrone gebohrten Loch und mit wenigstens einem zweiten Durchlaß zur Zuführung eines Mediums zur Lageranordnung zu dessen Kühlung versehen. Schmiermittel wird dem Medium in dem zweiten Durchlaß zur gleichzeitigen Schmierung der Lageranordnung zugeführt.

Die Lageranordungen in Rollbohrkronen sind entweder abgedichtet oder nicht abgedichtet. Eine abgedichtete Konstruktion bedeutet, daß die Lageranordnung abgedichtet ist und mit Schmiermittel, wie Fett oder öl, aus einem Behälter geschmiert wird, der im Inneren der Bohrkrone untergebracht ist. Das Schmiermittel wird der Lageranordnung mit Hilfe der Druckdifferenz innerhalb und außerhalb über eine Membran zugeführt. Der Lageranordnung wird keine Luft und kein anderes Kühlmittel zugeführt. Eine nicht abgedichtete Konstruktion, von der die vorliegende Erfindung ein Beispiel ist, bedeutet, daß das Lagersystem keine Dichtung enthält. Verunreinigungen werden vom Eintreten in die Lageranordnung dadurch gehindert, daß der Lageranordnung Luft zugeführt wird, die nach auswärts strömt und eine Luftsperre zwischen Schneidrolle und zugehörigem Schenkel bildet.

Zum Zwecke der Schmierung der Lageranordnung ist vorgeschlagen worden, Schmiermittel nur demjenigen Teil der Luft zuzuführen, die der Lageranordnung zur Kühlung und Reinigung

zugeführt wird. Die US-PS 2 831 660 offenbart eine Ausführung, in welcher ein Schmiermittelbehälter in jedem Schenkel der Bohrkrone angeordnet ist, wobei das Schmiermittel der Kühlluft durch einen Durchlaß im Schenkel zugeführt wird. Die US-PS 3 220 496 offenbart eine Ausführung, in welcher der Lageranordnung ein Schmiermittel aus einem Zwischenstück zwischen Bohrkrone und vorderem Ende des Bohrstranges zugeführt wird. Der Druck des Spülmittels drängt das Schmiermittel über einen Kolben in die Lageranordnung. Eine ähnliche Ausführung zeigt die US-PS 3 749 186.

Ein Nachteil der vorgenannten bekannten Schmiervorrichtungen besteht darin, daß die Zuführung von Schmiermittel aus dem Behälter schwer zu steuern ist, was bedeutet, daß während der ersten Phase der Bohroperation zu viel Schmiermittel zugeführt worden ist, was dazu geführt hat, daß in einer späteren Phase der Bohroperation alles Schmiermittel verbraucht worden ist, was die Lebensdauer der Bohrkrone verringert.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Rollbohrkrone, bei welcher die Zuführung von Schmiermittel auf eine vorbestimmte steuerbare Menge beschränkt werden kann, wodurch es möglich ist, die Lebensdauer d=r Bohrkrone zu verlängern.

Außerdem wird durch die Erfindung eine Rollbohrkrone geschaffen, bei welcher die Gefahr von Störungen gering ist, wodurch die Zuverlässigkeit der Bohrkrone erhöht wird.

DAs Ziel der Erfindung wird durch die Merkmale der Ansprüche gelöst.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Rollbohrkrone mit einer

erfindungsgemäßen Schmiervorrichtung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie XI-II in Fig. 1, und

Fig. 3 eine geschnittene Teilansicht eines abgewandelten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung .

In den Zeichnungen sind entsprechende Einzelteile der beiden Ausführungsbeispiele mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine Rollbohrkrone 10 mit einem Schenkel 11, auf dem ein Lagerzapfen 12 vorgesehen ist. Eine Schneidrolle 14 ist in üblicher Weise auf dem Lagerzapfen 12 mit Hilfe einer Lageranordnung drehbar gelagert, die ein Rollenlager 15, ein Kugellager 16, ein Rollenlager 17 und ein Axial-Drucklager 18 enthält. Die Schneidrolle 14 ist mit Schneidelementen in Form von Hartmetalleinsätzen 13 versehen. Die Bohrkrone besitzt drei Schenkel 11, die zusammen mit ihren zugehörigen Schneidrollen 14 in Umfangsrichtung gleiche Abstände haben. Der Klarheit wegen ist in Fig. 1 nur ein Schenkel gezeigt.

^Ip. Die Rollbohrkrone 10 ist mit einem Durchlaß 19 für ein Spül-

h ■· - medium, wie Druckluft, der Wasser zugesetzt ist, versehen.

- Das Spülmedium ist zur Spülung des durch die Bohrkrone gebohrten Loches bestimmt. Am rückwärtigen Ende geht der Durchlaß 19 in eine Bohrung 20 über. Ein allgemein mit 21 bezeichnetes Rückschlagventil ist im rückwärtigen Ende der Bohrung 20 angeordnet. Das Rückschlagventil 21 kann als aus zwei zusammenwirkenden Ventilelementen bestehend angesehen werden, von denen eines aus einer flachen Ventilplatte 22 und einem zylindrischen Siebkörper 23 besteht, der an der Ventilplatte 22 zentrisch und koaxial befestigt ist. Die Mantelfläche des Siebkörpers 23 ist mit runden Löchern 24 versehen, welche den Durchfluß von Spülmedium ermöglichen. Das äußere Ventilelement bildet einen Einsatz, der in bezug auf das erste Ventilelement beweglich ist und eine kreisförmige Abdeckung 25 enthält, die durch drei sich axial erstreckende Schenkel 26 gehalten ist. Die Schenkel 26 umgeben den Siebkörper 23 und sind an der Abdeckung 25 und an einem Bodenring 27 befestigt.

Die Rollbohrkrone 10 ist mit drei Durchlässen 28, 29, 30 (einer für jeden Schenkel 11) versehen, durch die Medium, wie Druckluft, der Lageranordnung 15, 16, 17, 18 zugeführt wird. Normalerweise wird das Medium der Lageranordnung einerseits zu deren Kühlung und andererseits zu deren Reinigung und zur Verhinderung des Eindringens von Verunreinigungen in das Lager durch den ringförmigen Spalt zwischen Schneidrolle und Lagerzapfen zugeführt. In gewissen Fällen aber kann das Medium wärmer sein als die Lageranordnung, was bedeutet, daß das Medium in erster Linie dazu dient, die Lageranordnung zu reinigen. Diese Durchlässe sind als ein sichln axialer Richtung erstreckendes Rohr 31 ausgebildet, das über ein Knierohr 32 in einen Durchlaß 33 im Schenkel 11 und Durchlässe 34, 35 im Lagerzapfen 12 übergeht. Das rückwärtige Ende des Rohres 31 endet in dem Siebkörper 23.

Die Wirkungsweise des Rückschlagventils 21 ist im einzelnen in der US-PS 4 184 554 beschrieben. Wenn das Wasser enthaltende Spülmedium das Rückschlagventil 21 erreicht, wird das Wasser vom Medium getrennt, bevor das Medium in das Rohr 31 eintritt.

Ein Behälter 36 für ein Schmiermittel ist in der Rollbohrkrone 10 angeordnet. Der Behälter 36 ist am rückwärtigen Ende durch einen Deckel 37 abgeschlossen, welcher den Behälter mit der Bohrkrone verbindet. Der Deckel 37 ist mit Ausnehmungen 38 versehen, durch die das Spülmittel, welches den Bodenring 27 durchsetzt, in die Bohrung 20 geleitet wird.

Gemäß der Erfindung wird ein Teil der Innenwand der Durchlässe 28, 29, 30 durch ein Element aus porösem Material gebildet, in das Schmiermittel eingesickert ist. Wenn das Medium durch dieses Element strömt, werden durch das Medium kleine Schmiermitteltropfen in die Lageranordnung 15, 16, 18 gebracht. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das poröse Element aus dem Rohr 31, das somit einen Teil des Durchlasses 28 bildet.

Zweckmäßig kann das poröse Material ein Kunststoff sein. Es hat sich gezeigt, daß ein Kunststoff der Type mit dem Warenzeichen ACLACELL geeignet ist. Es wird angenommen, daß andere poröse Materialien, wie Filz und Gummi, verwendet werden können.

Die Menge an Schmiermittel, die durch das poröse Material absorbiert werden kann, ist verhältnismäßig begrenzt. Um das zur Verfügung stehende Volumen an Schmiermittel zu erhöhen, ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 das Rohr in dem Behälter 36 angeordnet. Mit Rücksicht darauf, daß die Zuführung von Schmiermittel vollständig von dem Mediumstrom durch das Rohr 31 abhängig ist, wird eine gesteuerte Zuführung von Schmiermittel erreicht. Ferner besteht mit Rücksicht darauf, daß das Schmiermittel aus den Poren im porösen Material zugeliefert wird, keine Gefahr in bezug auf Ausfälle durch Verstopfung des porösen Materials.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Rohr 31 so ausgebildet, daß es den Teil des Spülmediumdurchganges durchsetzt, der durch die Bohrung 20 gebildet wird. In Fig. 1 ist nur ein Rohr 31 gezeigt. Wie aber aus Fig. 2 ersichtlich, ist für jeden der drei Schenkel der Bohrkrone ein Durchlaß 28, 29, 3 0 mit einem zugehörigen Rohr 31 vorgesehen.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind ein Rohr 39 aus porösem Material und ein Schmiermittelbehälter 40 für jeden der Schenkel 11 der Bohrkrone vorgesehen.

In den beiden dargestellten Ausführungsbeispxelen ist der Schmiermittelbehälter in der Bohrkrone untergebracht. Wahlweise ist es auch möglich, daß der Behälter in einem Zwischenstück angeordnet werden kann, das für die Verbindung zwischen der Bohrkrone und dem vorderen Ende eines Bohrstranges angeordnet ist, welcher die Bohrkrone trägt.

Ein Rückschlagventil der Art, wie es in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, ist dann im rückwärtigen Ende des Zwischen-

Stückes angeordnet. Nach dem Rückschlagventil folgt der Schmiermittelbehälter, in dem ein einziges Rohr aus porösem Material, das für die Schenkel der Bohrkrone gemeinsam ist, zentrisch angeordnet ist. Dieses Zwischenstück ist dazu bestimmt, zusammen mit einer Bohrkrone bestimmter Ausbildung verwendet zu werden, die ein nach rückwärts offenes Greifelement enthält, wie es in der US-Patentanmeldung Nr. 86436 gezeigt ist. Schmiermittel enthaltendes Medium wird durch das Fangelement aufgefangen und weiter durch einen Durchlaß in der Bohrkrone über Durchlässe im Schenkel und im Lagerzapfen zur Lageranordnung geleitet. Bezüglich einer vollständigen Beschreibung der Funktion wird auf die oben genannte Patentanmeldung Bezug genommen, die deshalb Teil der vorliegenden Beschreibung ist.

Das poröse Element mit eingesickertem Schmiermittel ist mit Schmiermittel gefüllt bzw. vollgesogen, und es befindet sich vorzugsweise in einem Schmiermittel enthaltenden Gefäß oder dergleichen.

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Schmieren einer Rollbohrkrone mit wenigstens einer mit Schneidelementen, wie Hartmetalleinsätzen, versehenen Schneidwalze, die mit Hilfe einer Lageranordnung drehbar gelagert ist, wobei die Bohrkrone mit wenigstens einem ersten Durchlaß zur Zuführung von Spülmedium zu dem von der Bohrkrone gebohrten Loch und mit wenigstens einem zweiten Durchlaß zur Zuführung eines Mediums zur Lageranordnung versehen ist und wobei dem Medium in dem zweiten Durchlaß zur gleichzeitigen Schmierung der Lageranordnung ein Schmiermittel zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel von einem Element (31; 39) aus porösem Material zugeführt wird, das einen Teil der Innenwand des zweiten Durchlasses (28,31,32,33) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Element ein Rohrelement (31;39) enthält, das einen Teil des zweiten Durchlasses (28,31,32,33) bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Durchlaß (28,31,32,33) wenigstens entlang eines TEiles seiner axialen Erstreckung einen Schmiermittelbehälter (36,40) durchsetzt, aus dem dem porösen Element (31;39) Schmiermittel zugeführt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Durchlaß (28,31,32,33) entlang einem Teil seiner axialen Erstreckung den ersten Durchlaß (19,20) durchsetzt und eine Vorrichtung (21) zur Abtrennung von Wasser von dem der Bohrkrone zugeführten Medium enthält, bevor im wesentlichen wasserfreies Medium in

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den zweiten Durchlaß geleitet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jede der drehbar gelagerten Schneidrollen (14) ein zweiter Durchlaß-(28f29;30) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittelbehälter (36;40) in der Bohrkrone untergebracht ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittelbehälter (36) im ersten Durchlaß (19,20) untergebracht ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Schenkel (11) der Bohrkrone ein poröses Element (36) mit eingesickertem Schmiermittel und gegebenenfalls ein Schmiermittelbehälter . (4 0) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einem gemeinsamen Schmiermittelbehälter (36) für jeden Schenkel (11) der Bohrkrone ein poröses Element (31) angeordnet ist.