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STAND DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Bohrlochöffner für Anwendung während des
Vergrösserns
des Durchmessers von Löchern
während
des Bohrens, und insbesondere auf einen Bohrlochöffner mit einem Satz von Armen, welche
ausgewechselt werden können,
um die Größe des Schneidewerkzeugs
zu steigern, welcher angewendet werden kann, so dass eine Reihe
verschieden großer
Löcher
mit dem selben Bohrlochöffnerkörper gebohrt
werden kann.
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In
der Bohrindustrie ist es möglich,
dass ein Betreiber den existierenden Durchmesser eines vorher gebohrten
Bohrlochs erweitern möchte,
egal ob für
das Auffinden von Öl
und Gas, im Bergbau, oder die Entwicklung von Wasserbrunnen oder ähnlichen. Es
werden seit jeher eine Reihe von Geräten nach dem aktuellen Stand
der Technik für
das Vergrößern solcher
Löcher
angewendet. Die meisten momentan verwendeten Bohrlochöffner bieten
eine feststehende Armanordnung, welche einen Stift durch die Schneidewerkzeughülse hindurch
stützt,
und neigen dazu, herauszufallen, wenn übergroße Abnutzung es dem Arm ermöglicht,
auszuschlagen, und es dem Stift ermöglicht, zu brechen, wobei die
Möglichkeit besteht,
dass solche Geräte
sich dann eventuell im Bohrloch festsetzen und ein kostspieliges
Entfernungsverfahren notwendig machen.
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US-A-3,917,011
beschreibt ein Bohrlochöffnerwerkzeug
für Anwendung
während
des Vergrößerns eines
Bohrlochs. Es umfasst einen Körper, welcher
für das
Befestigen an dem oberen Ende eines Rotierstrangs oder ähnlichem
angeordnet ist und ein unteres Ende umfasst, welches für das Positionieren
in dem zu vergrößernden
Bohrloch angeordnet ist. Der Körper
umfasst eine Reihe von sich vertikal erstreckenden Schlitzen, welche
allgemein in Schwalbenschwanzführung
querschnittsangeordnet sind. Jeder der Schlitze ist angeordnet,
um einen für das
Einschieben in und das Halten in demselben adaptierten entfernbaren
Schneidewerkzeugarm zu empfangen. Jeder der Arme umfasst einen schwalbenschwanzförmigen Halteabschnitt,
welcher passend in die Schwalbenschwanzschlitze eingreift, wobei
die Arme gegen ein radiales und umlaufendes Verdrängen relativ
zu dem Körper
festgehalten werden. Die Arme werden auch mittels von durch den Körper hindurch
geführten
Haltestiften in Position gehalten, welche den Arm ergreifen, und
Schneidewerkzeugrollen werden für
das Schneiden der Wand des naheliegenden Bohrlochs auf den Armen
gestützt,
um dasselbe zu vergrößern.
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US-A-5,992,542
beschreibt einen Bohrlochöffner
für das
Vergrößern des
Durchmessers von Bohrlöchern
mit einer Reihe von freischwebenden Spindeln für das Stützen von rotierbar befestigten Schneidewerkzeughülsen mit
verhärteten
Oberflächen
für das
Schneiden und Zerdrücken,
um das Bohrloch zu erweitern. Die Schneidewerkzeughülsen werden
auf einem Zapfen mit Innengewinde gestützt, welcher es einer Reihe
von lasttragenden Rollen oder Lagern erlaubt, die Rotierbewegung
des Schneidewerkzeugs zu ermöglichen.
Der Bohrlochöffner
wird an einem rohrförmigen
Körper
bereitgestellt, welcher mit einem Bohrgestänge verbunden ist, und welcher
Spülbohrdüsen für das Entfernen von
Schnittstücken
bietet und dieselben an die Erdoberfläche zurück transportiert. Die freischwebende Stützspindel,
der Zapfen, und das Schneidewerkzeughülsensystem erlauben ein flexibles
Auswechseln von Schneidekronen unterschiedlicher Größe, die
für die
Anwendung mit dem selben Bohrlochöffnerkörper bereitgestellt werden
können,
sowohl wie verschiedene Antriebsrichtungen des Körpers.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Bohrlochöffneranordnung
für das
Vergrößern eine Bohrlochs
geboten, umfassend:
einen rohrförmigen Körper mit wenigstens drei Längsrillen
in getrennten Abständen
um den genannten Körper
herum,
eine Spindel, welche an dem genannten Körper neben
einer jeden der genannten wenigstens drei Rillen geformt ist,
einen
Schneidewerkzeugstützarm,
welcher entfernbar an dem genannten Körper befestigt und in einer jeden
der wenigstens drei Rillen positioniert ist, wobei ein jeder der
genannten Schneidewerkzeugstützarme
eine Stützspindel
bereitstellt,
einen Zapfen, welcher zwischen einer jeden der
genannten Spindeln an dem Körper
an dem nächstgelegenen
Ende des genannten Zapfens und einer jeden der gennanten Stützspindeln
an dem daran befestigten Schneidewerkzeugstützarm an dem distalen Ende
des genannten Zapfens gehalten wird, und
einen Schneidewerkzeugkörper, welcher
auf einem jeden dieser Zapfen geführt wird und einen rotierenden
Kontakt mit der zu vergrössernden
Bohrlochbohrung erstellt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird ein rohrförmiger
Körper
mit Gewindeverbindungen an einem oder beiden Enden geboten, welche
das Verbinden mit einem Bohrgestänge
ermöglichen,
und es wird weiter ein Durchgang durch denselben für das Durchführen von
Spülschlamm einschließlich Luft
geboten. Der rohrförmige
Körper stützt eine
Reihe von entfernbaren Stützarmen
für jedes
Schneidewerkzeug, welche verbolzt, angeheftet, oder anderweitig
entfernbar an dem rohrförmigen Körper befestigt
sind, und welche das äußere distale Ende
eines Zapfenkörpers
ergreifen. Der Zapfenkörper
greift mit seinem nächstgelegenen
Ende in eine Spindel ein und bietet ein exzentrisches oder anderweitig
nicht kreisrundes Profil, so dass der Zapfen nicht an der Spindel
rotiert werden kann. Alternativ können die Spindeln auch in Aussparungen
innerhalb des rohrförmigen
Körper
eingepasst werden, um zusätzliche
strukturelle Stützung
für die
Zapfen zu liefern, und außerdem
eine Absicherung gegen eine Bewegung des Zapfens an der Spindel
zu liefern. Der Zapfen umfasst Lager, welche das Rotieren eines Schneidewerkzeugs
an dem Zapfen ermöglichen. Die
Schneidewerkzeughülse
wird auf dem Zapfenkörper
geführt
und macht die herkömmliche
Stiftanordnung durch die Rotationsachse des Schneidewerkzeugkörpers hindurch,
welche für
das Stützen aller
bekannten Bohrlochöffner
des aktuellen Standes der Technik angewendet werden, unnötig. Eine Druckausgleichsvorrichtung
für das
Schmieren der Lager an dem Zapfen wird auch geboten, wodurch die
Haltbarkeit der Lager und die nutzbare Haltbarkeit des Bohrlochöffners verbessert
wird.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine seitlich weggeschnittene Ansicht einer Form der Erfindung und
zeigt eine kleinere Schneidewerkzeughülse und einen Arm.
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2 ist
eine weitere weggeschnittene Ansicht einer Form der Erfindung und
zeigt den rohrförmigen
Körper
mit einer größeren Schneidewerkzeughülse und
einem Arm.
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3 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Schneidewerkzeugstützarms,
des Zapfens, und der Schneidewerkzeughülse, welche von dem rohrförmigen Körper gestützt werden.
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4 ist
eine Endansicht der kleineren Schneidewerkzeughülsen an dem rohrförmigen Körper.
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5 ist
eine Endansicht der größeren Schneidewerkzeughülsen an
demselben, in 4 dargestellten rohrförmigen Körper.
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6 ist
eine seitliche Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform
für Anwendung in
Bohrlöchern
mit einem größeren Durchmesser.
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7 ist
eine Endansicht des in 6 dargestellten Bohrlochöffners mit
großem
Durchmesser.
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8 ist
eine Abschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit
einem angehefteten Schneidewerkzeugarm.
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9 ist
eine Abschnittsansicht der zweiten Ausführungsform mit einem größeren Schneidewerkzeugarm
und einem größeren Schneidewerkzeugkegel.
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10 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
des in 8 dargestellten Schneidewerkzeugstützarms.
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11 ist
eine Abschnittsansicht des Schneidewerkzeugkörpers durch die in 8 dargestellte
Schnittlinie.
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12 ist
eine Teilschnittsansicht des Öffners
mit dem großen
Durchmesser und zeigt die Befestigung des Schneidewerkzeugarms,
welcher mittels der Stifte an dem Körper befestigt ist.
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13 ist
eine Teilschnittsansicht des Öffners
mit dem großen
Durchmesser und zeigt eine alternative Befestigung des Schneidewerkzeugarms, welcher
mittels Hutschrauben an dem Körper
befestigt, und mittels Hutschrauben mit einem kleineren Durchmesser
befestigt ist.
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14 ist
eine Teilschnittsansicht einer wertere Ausführungsform des Öffners mit
dem großen Durchmesser,
der einen ausgesparten Sitz für
den Zapfenkörper,
für das
Verstärken
und Verfestigen aufweist, und weiter ein Schmiermittelreservoir
und -system für
das Schmieren der Lager während
des Betriebs bereitstellt.
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14a ist eine Querschnittsansicht des ausgesparten
Rillenbereichs, welcher auf dem Körper des Lochöffners geformt
ist.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist für
einen Bohrlochöffner,
welcher die Möglichkeit
bietet, das Werkzeug für
das Öffnen
auf mehr als einen Durchmesser mit dem gleichen rohrförmigen Körper durch
Auswechseln des Stützarms,
des von demselben Arm gestützten
Zapfens, und der Schneidewerkzeughülse anzuwenden. In 1 bietet
der Bohrlochöffner 10 einen
Gewindestift 12 und einen Gewindekasten 14 an
dem anderen Ende, für
das Verbinden des rohrförmigen
Körpers 11 mit
einem Bohrgestänge oder ähnlichem
(nicht dargestellt). Der rohrförmige Körper 11 bietet
einen Durchgang 16 durch dessen Längserstreckung, für das Durchführen von
Bohrschlamm, welcher aus Flüssigkeit
oder Luft bestehen kann, und für
das Befördern
der Schnittstücke
aus dem Bohrloch (nicht dargestellt) verwendet wird. Der rohrförmige Körper 11 ist
integral mit einem Abschnitt 19 mit größerem Durchmesser geformt.
Eine treppenförmig
abgestufte Rille oder eine Nute 21 erstreckt sich von nahe
des Abschnitts 19 mit dem größeren Durchmesser bis nahe
an die ekzentrische Spindel 20, welche für das Empfangen
des Stützarms 30 auf
dem Körper 11 geformt
ist. Der Stützarm 30 ist
mittels einer Reihe von Inbusschrauben 43, 43' und 43'' von verschiedener Länge an dem
rohrförmigen
Körper
befestigt, wobei dieselben den Stützarmkörper 30 an dem Körper 11 befestigen.
Jede der Inbusschrauben ist weiter mittels eines Halterings 45, welcher
in eine auf der Innenfläche
des Stützarms geformte
Rille 45' eingesteckt
wird, in dem Stützarmkörper 30 befestigt.
Der Stützarmkörper 30 bietet eine
Spindel 31, welche in den von einem Zapfen 28 an
dessen distalem Ende geformten Raum passt. Der Zapfen 28 ist
mit einem exzentrischen oder nicht kreisrunden Profil 22 an
dessen nächstgelegenem Ende
geformt, für
das Anpassen desselben an die Spindel 20 des rohrförmigen Körpers 11 und
das Verhindern eines Rotierens des Zapfens 28 in eine von beiden
Richtungen, und erlaubt das Anwenden des Bohrlochöffners in
eine von beiden Richtungen. Der Zapfen 28 bietet Lager 27 und
Laufrollen 29 für
das Unterstützen
der Rotierbewegung des Schneidewerkzeughülsenkörpers 25 um den Zapfen 28.
Jede der auf die Reihe von Stützarmen
gestützten
Schneidewerkzeughülsen
kann auf eine dem Fachmann bekannte Weise mit harten Vorderseiten
ausgestattet werden, oder kann auf eine auch kommerziell bekannte
Weise mit Wolframkarbidknöpfen
(nicht dargestellt) ausgestattet werden. In der bevorzugten Ausführungsform
werden für
den Bohrlochöffner 10 drei
Stützarm-Schneidewerkzeugsysteme
geboten, obwohl eine beliebige Anzahl von mehr als drei geboten
werden kann, welche von der Größe des gewünschten
Bohrlochs abhängt.
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Neben
der Schneidewerkzeughülsenspindel 20 wird
der Durchmesser des Körpers 11 lediglich
um ein Maß vergrößert, welches
dem kleinsten Bohrloch entspricht, das der Betreiber öffnen möchte, und
bietet eine harte Vorderseite (nicht dargestellt) oder Wolframkarbidknöpfe 18 für das Minimieren
der Abnutzung des rohrförmigen
Körpers 11,
wenn sich dieser durch die zu erweiternde Formation bewegt.
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Der
rohrförmige
Körper 11 ist
außerdem
für das
Bereitstellen eines Durchgangs 50 geformt, welcher eine
Kommunikation des Spülschlamms
aus dem Längsdurchgang 16 durch
den Düsenhalter 52 und
die Düsen 53 in
die Nähe
der Schneidewerkzeugkörper
auf eine Art und Weise erlaubt, die innerhalb der Bohrindustrie
bekannt ist. Die Spülbohrdüse 53 ist
in den Körper
des Abschnitts des rohrförmigen Körpers 11 mit
dem größten Durchmesser
zwischen und von einem jeden der Stützarme beabstandet eingesetzt.
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2 beschreibt
den Bohrlochöffner
mit einem gleich großen
Körper
wie der in 1 veranschaulichte, und mit
einem größeren Stützarm 60,
einem größeren Zapfen 70,
und einem größeren Schneidewerkzeugkörper 80 für das Erweitern
des Durchmessers eines größeren Bohrlochs
mit dem selben rohrförmigen
Körper 11.
Der rohrförmige
Körper 11 kann
mit alternativen Sätzen
von Stützarmen 60,
größeren Zapfen 70,
und größeren Schneidewerkzeughülsen 80 für eine Reihe
von gewünschten erweiterten
Bohrlochgrößen ausgestattet
werden. Die Inbusschrauben 65, 66 und 67 sind
länger
und stützen
den größeren Stützarm 60 an
dem Körper, funktionieren
jedoch anderweitig auf die gleiche Weise, und sind auf die gleiche
Weise an dem Körper
installiert wie die Bolzen für
den in 1 dargestellten Bohrlochöffner mit dem kleineren Durchmesser.
Die Funktion und der Betrieb des Bohrlochöffners würde dem des in Zusammenhang
mit 1 beschriebenen Bohrlochöffner gleichen.
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3 ist
eine vergrößerte Teilansicht
des in 2 dargestellten Bohrlochöffners, und zeigt die in dem
Abschnittskörper
des rohrförmigen
Körpers 11 mit
dem großen
Durchmesser geformte treppenförmig
abgestufte Rille 21 mit den Inbusschrauben 65, 66 und 67 und
den Halteringen 45, welche in die Halteringerillen 45' eingesetzt
sind. Der Schneidewerkzeughülsenzapfen 70 bietet
zusätzliche
Rollenlager für
das Stützen
der zusätzlichen
Schneidewerkzeugfläche
der Schneidewerkzeughülse 80 und
ermöglicht
eine Rotierbewegung der Schneidewerkzeughülse um den Zapfen. 3 zeigt
die harte Vorderseite, welche auf der Aussenoberfläche 81 des
zweiflächig
geformten Schneidewerkzeughülsenkörpers angebracht
werden kann, deutlicher. Die Vorderseite der Schneidewerkzeughülse 80 kann
wieder mit entweder einer harten Vorderseite mit Rillen, welche
allgemein als ein Fräszahnschneidewerkzeug
bezeichnet und dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt ist, oder
mit Wolframkarbidknöpfen
(nicht dargestellt) ausgestattet werden.
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Die
in 3 dargestellten Inbusschrauben 65, 66 und 67 repräsentieren
eine Seitenansicht von zwei nebeneinander liegenden Reihen von Bolzen (für insgesamt
sechs Bolzen), welche den Stützarm 60 an
dem rohrförmigen
Körper 11 in
der treppenförmig
abgestuften Rille 21, 21', die in den Abschnitt 19 des
Körpers 11 mit
dem größten Durchmesser
eingebracht ist, befestigen. Andere Anordnungen von Bolzen und Rillen
können
an dem Werkzeugkörper
hergestellt werden, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen.
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3 demonstriert
außerdem
deutlicher den Winkel der exzentrischen Stützspindel 20 von einer Normale
(senkrechten) bis zur Längsachse
des Werkzeugs. In Bohrlochöffnern
nach dem aktuellen Stand der Technik beträgt der Winkel zwischen der Schneidewerkzeugachse
und einer Ebene senkrecht zu der Längsachse des Stützwerkzeugs
ungefähr 30°; in dem
gegenwärtigen
Gerät beträgt der Winkel der
Spindel 20 zu einer senkrechten Normalen zum Körper 11 jedoch
ungefähr
20° oder
weniger. Dieser geringere Winkel fordert das Entfernen von weniger Material
aus dem Körper
um ein freieres Rotieren des Schneidewerkzeugs zu ermöglichen.
Dieses zusätzliche
Material verstärkt
den gesamten Körper
und resultiert in längerer
Haltbarkeit und weniger Ausfällen vor
Ort.
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4 ist
eine zum Teil schematische Beschreibung der Endansicht des Bohrlochöffners mit den
in 1 dargestellten kleineren Schneidewerkzeugkörpern. Diese
Ansicht zeigt deutlich die zweiflächige Form der Schneidewerkzeugflächen und
das Profil des Schneidewerkzeugs innerhalb des Bohrlochs. Das Profil
des Bohrlochöffners 10 von
dem Ende demonstriert, dass der Fluß des Bohrens und der Bohrschschlamme
nicht eingeschränkt
ist, und dass die Verankerung oder Stützung der Schneidewerkzeuge
den freien Fluß von
Bohrschlamm und Schnittstücken
von der Schnittfläche
entlang des Umfangs des Bohrlochöffnerkörpers 11 zurück in den Bohrlochringraum
erlaubt.
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5 ist
eine ähnliche
schematische Ansicht des in 2 dargestellten
Endes und zeigt die größeren Schneidewerkzeughülsen an
dem gleichen Bohrlochöffner
wie in 1, für
das Öffnen
eines größeren Bohrlochs.
Sowohl 4 wie auch 5 werden
ohne die in 1, 2 und 3 gezeigten Wolframkarbidknöpfe dargestellt.
Da die Schneidewerkzeughülsen
vergrößert sind,
ist auch der Fließbereich
um den Schneidewerkzeugkörper
herum vergrößert, da
der Stützarm
nur relativ zu der Größe des montierten
Schneidegeräts
vergrößert werden
kann und nicht in den Flüssigkeitsdurchgang
für die
größeren Bohrlochgrößen eintritt.
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6 ist
eine Seitenansicht eines Bohrlochöffners für Anwendung in Bohrlöchern mit
großen Durchmessern,
welcher auf die gleiche Weise funktioniert wie die in 1, 2,
und 3 dargestellten Bohrlochöffner mit dem kleineren Durchmesser. Ein
Spindelblock-Stützeckplatte 119 und
ist dauerhaft an dem rohrförmigen
Körper 111 befestigt,
und der Spindelblock 117 ist an der genannten Eckplatte befestigt.
Gewindestifte 112 und Gewindekästen 114 sind wieder
vorhanden, um einen Anschluß des Bohrlochöffners 100 innerhalb
des Bohrgestänges
zu ermöglichen.
Der Spindelstützblock
bietet die Befestigungsstütze
für die
Inbusschrauben 65, 66, und 67 für das Befestigen
des Stützarmkörpers 60,
der zu dem in entweder 1 oder 2 angewendeten identisch
ist. Die Schneidegeräthülse kann
auf eine ähnliche
Weise geändert
werden, um den Bohrlochöffner 100 von
einem Bohrloch mit einem kleinen Durchmesser für ein Bohrloch mit einem größeren Durchmesser
umzustellen, indem der Stützarm,
der Zapfen, und die Schneidegeräthülse wie
hierin beschrieben einfach ausgewechselt werden.
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Neben
jeder Spindelblock-Stützeckplatte eine
Pilotenführungseckplatte 118,
die einen Flüssigkeitsauslauf 150,
einen Spülbohrdüsenhalter 152 und
eine Spülbohrdüse 153 stützt, kann
dauerhaft an dem Körper
des Bohrlochöffners
befestigt werden, um eine Flüssigkeitsverbindung
durch den durch den Körper 111 des
Bohrlochöffners
geformten Längsdurchgang
zu ermöglichen
und eine Vorrichtung für das
Transportieren der Schnittstücke
von den Schneidewerkzeugen um den Umfang des Körpers 111 herum durch
den Ringraum des Bohrlochs (nicht dargestellt) zu bieten. Die Pilotenführungseckplatte kann
eine harte Vorderseite aufweisen, um Abnutzung auf eine auf dem
Bohrfachgebiet bekannte Weise, wie zum Beispiel der in 121 dargestellten,
zu vermeiden.
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7 zeigt
eine Endansicht des Bohrlochöffners 100 mit
dem großen
Durchmesser mit einem mittigen Gewindekasten 114, und offenbart
die bevorzugte Anordnung der drei Spindelstützblockeckplatten 119, 119' und 119'', auf welchen der Spindelstützblock 117 befestigt
ist, in welchem die Spindelstützarme
befestigt sind, welche Eingriff in die Zapfen und Schneidewerkzeuge
an den genannten Zapfen bieten. Neben jedem der drei Schneidewerkzeugstützspindelblöcke sind
die drei Flüssigkeitsverbindungsöffnungen 150 mit
Düsenhalter 152 und Düse 153 auf
ihre jeweiligen Pilotenführungseckplatten 118, 118', und 118'' gestützt. Alle der Stützeckplatten
können
mittels Stützeckplatten 120 miteinander
verbunden werden, um zusätzliche
laterale Stützen
für die
Eckplatten zu bieten.
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8 ist
eine Ansicht der bevorzugten Ausführungsform des Bohrlochöffners mit
den Stützarmen,
entfernbar mittels Stiften 68, 68', und 68'' mit dem
Abschnitt 19 des Körpers 11 mit
dem größeren Durchmesser
verbunden. Wie aus der in 11 dargestellten
Querschnittsansicht deutlicher ersichtlich ist, ist Stift 68 in
den vergrößerten Abschnitt 19 des Körpers 11 durch
den Durchgang eingesteckt, welcher die treppenförmig abgestufte Rille 21 durchschneidet.
Der Stift 68 ist aus einem beliebigen Material von ausreichend
großer
Stärke
für das
Befestigen des Arms 30' in
der genannten Rille 21 auf eine Weise geformt, welche dem
Fachmann auf dem Gebiet der Fertigung von Bohrgeräten bekannt
ist. Ein Hutbolzen 69 ist in einen in dem genannten Körper 19 geformten
Schlitz 69'' eingesteckt,
um den genannten Stift in dem genannten Körper zu befestigen. Ein Durchgang 69' ist auf der
gegenüber
liegenden Seite des Körpers 19 vorhanden
mit einem kleineren Durchmesser als der Durchgang, welcher für den Stift 68 vorhanden
ist, um einem Betreiber das Herausschlagen und Entfernen des Stiftes
für das
Entfernen oder Auswechseln des Schneidewerkzeugarms 30' zu ermöglichen.
Wie aus 8 sofort ersichtlich ist, werden
drei Stifte für
das Halten der Schneidewerkzeugarme in der treppenförmig abgestuften
Rille geoffenbart. Größere oder
kleinere Mengen von Stiften können
in dem vergrößerten Abschnitt 19 des Werkzeugkörpers 11 geformt
werden, um verschiedene Service-Anforderungen erfüllen und
Bohr- oder Bohrlochvergrößerungsumfeldern
angepasst werden zu können.
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In 8 und 9 stützen die
Schneidewerkzeugarme 30' und 60' jeweils Schneidewerkzeugzapfen 28 und 70,
und die Schneidewerkzeugkörper 25 und 80 auf
die gleiche Weise, und arbeiten auf die gleiche Weise wie der in 1 und 2 beschriebene
Bohrlochöffner.
Die Stifte 68, 68',
und 68'', welche für das Befestigen
der Schneidewerkzeugarme an dem in 8 dargestellten
Körper
verwendet werden, sind alternative und bevorzugte Methoden für das Befestigen
der Hutschrauben in 1 und 2.
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10 ist
eine erweiterte Ansicht des Spindelstützarms 60', welcher an
dem erweiterten Abschnitt 19 des Körpers 11 (wie in 1 und 2) befestigt
ist, mit einem größeren Schneidewerkzeug 80 und
einem Zapfenkörper 70 um
das Vergrößern eines
Bohrlochs mit einem größeren Durchmesser mittels
des gleichen rohrförmigen
Körpers 11 zu
ermöglichen.
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Es
sollte verstanden werden, dass der Schneidewerkzeugstützarm in
jeder der 1, 2, 3, 7, 8, 9,
und 12 auf eine Reihe von Weisen an dem rohrförmigen Körper (oder
an dem in 7 und 12 dargestellten Spindelstützblock)
befestigt werden kann, ohne von der Offenbarung und der Absicht
der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Stifte 68, 68', und 68'' könnten zum Beispiel als Alternative
aus Bolzen oder Hutschrauben mit Feststellbolzen oder Hutschrauben
bestehen. Zusätzlich
könnte
das nächstgelegene
Ende der Schneidewerkzeugstützspindel
in einer in dem Körper 11 vorhandenen
Aussparung befestigt und mittels mehrerer Schrauben an die Oberfläche der
erweiterten Körperoberfläche 19 entweder
angeheftet oder angebolzt werden.
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In 13 wird
eine alternative Ausführungsform
der Schneidewerkzeugstützarmverbindung
geoffenbart. Der Körper 19 ist
angebohrt, um bei 150 Gewinde als Sitz für Hutschrauben 168 bereitzustellen.
Eine Hutschraube 168 ist in den Körper 19 und durch
das in dem nächstgelegenen
Ende des Schneidewerkzeugstützarms 30' gefertigte
Loch hindurch in den Gewindekörperabschnitt 150 eingesteckt.
Die in den Gewinden 150 sitzende Hutschraube 168 bietet zusätzliche
Stützung
für das
Schneidewerkzeugarmsystem und verringert die Chance eines Ausfalls
aufgrund von Ermüdung
durch Bewegung des Arms in dem Körper.
Eine kleinere Hutschraube 69 ist neben dem Kopf der Schneidewerkzeugarm-Stützhutschraube 168 eingesetzt,
um ein Lösen
der Hutschraube 168 während
des Betriebs zu verhindern.
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14 zeigt
eine alternative Ausführungsform
des Öffners,
in welcher der Körper 19 mit
einer Aussparung 23 ausgestattet ist, in welche das nächstgelegene
Ende des Schneidewerkzeugkörperzapfens 70 eingepasst
ist. Das in 14 gezeigte Profil bietet Versteifung
und Stützung
für den
Zapfen 70, und erlaubt ein gleichmäßigeres Verteilen der auf das
Schneidewerkzeug auferlegten Last über den Körper 19. Eine in 14a dargestellte Querschnittsansicht zeigt das
räumliche
Verhältnis
der Spindel 20, der nicht-konzentrischen Aussparung 23,
und der angehobenen Oberfläche 17,
gegen welche das nächstgelegene
Ende des Zapfens 20 eingesetzt und von der Oberfläche der
Rille 21 entfernt gestützt
ist. Die Aussparung verhindert die Bewegung des Zapfens, welcher
durch die Bewegung der Schneidewerkzeughülse um den mittleren Pfosten
oder die Spindel 20 des Profils zu einer Bewegung gezwungen
wird und auf diese Weise die Abnutzung der mit dem vergrößernden
Abschnitt 19 des Öffnerkörpers 11 in
Kontakt stehenden Zapfenflächen
reduziert und die Haltbarkeit des Zapfens 70 verlängert. In
dieser alternativen Ausführungsform
weist der Zapfenkörper
einen Längspfad
durch denselben auf, und ist mit einem Schmierplug 71 und
Schmiernippel 72 auf eine Weise gefüllt, die dem Fachmann auf diesem
Industriebereich bekannt ist, und welcher ein Fettreservoir für das Schmieren
während
des Betriebs bietet. Das nächstgelegene
Ende des Zapfenkörpers 70 ist
mit einer geschlitzten Haltehülse 73 ausgestattet,
welche den Lagerplug 24 in dem Körper des Zapfens 70 verhindert
[sic], und gleichzeitig Kommunikation von Schmiermittel aus dem
Reservoir in die Laufrolle erlaubt.
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Nach
Montage von Schneidewerkzeugkörper 80 und
Zapfen 70, und Anbringen an der Spindel 20 und
Befestigen mittels des Schneidewerkzeugarms 60 wird Schmiermittel
durch den Nippel 72 in das Reservoir zwischen dem schwimmenden Schmierplug 71 und
der Oberseite der Spindel 20 injiziert. Das distale Ende
des Schneidewerkzeugstützarms 60 ist
auf eine dem Fachmann auf diesem Industriebgebiet bekannte Weise
für das
Bereitstellen eines Pfades für
eine standardgemäße Schmierpistole
bearbeitet. Der schwimmende Schmierplug 71 wird mit einer
Dichtung 73 versehen, welche in eine auf der Oberfläche des
Plugs 71 vorhandene Rille passt, und ermöglicht ein
abdichtendes Eingreifen des schwimmenden Schmierplugs 71 in
die Innenfläche
des Zapfenkörpers 70.
Fett wird innerhalb des Reservoirs und auf den Lageroberflächen mittels
der in eine Rille im inneren Umfang des Zapfenkörpers 70 eingesetzten
Dichtung 73' bereit
gehalten, welche gegen die Aussenoberfläche der Spindel 20 abdichtet.
Dichtungen sind außerdem
für Rillen
vorhanden, welche auf der Aussenoberfläche des Zapfenkörpers 70 bearbeitet
sind, um einen Eintritt von Bohrschlamm in die Lagerflächen auf
eine dem Fachmann auf diesem Industriegebiet bekannte Weise zu verhindern.
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In
dem Zapfen und der Laufrolle sind Rillen vorhanden, welche das Schmieren
während
des Betriebs erlauben. Der schwimmende Schmierplug 71 gleicht
den Druck aus, welcher auf das Fettreservoir und die Lagerflächen drückt. Wenn
der auf die Dichtungsflächen
um die Lager herum auferlegte hydrostatische Druck steigt, bewegt
ein proportionaler Druck den schwimmenden Schmierplug 17 im
Reservoir herunter, um den Druck auf den Innenraum des Reservoirs
und die Lagerflächen
auszugleichen. Wenn sich das Schmiermittelvolumen während des Betriebs
des Schneidewerkzeugs ändert,
zwingt der Ausgleichsdruck das Schmiermittel auch aus dem Reservoir
heraus und um die Lager herum, und verlängert so die Haltbarkeit der
Lager.
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Diese
Schmiereigenschaften können
für Bohrlochöffner mit
entweder Hutschrauben wie in 1, 2, 3, 6,
oder mit Stiften oder Schraubenstützen wie in 8, 9, 10,
und 12 beschrieben angewendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung erlaubt das Bearbeiten mehrerer Bohrlochgrößen mit
einem Körper. Das
Stützarmsystem
bietet eine sichere, zweckdienliche Vorrichtung für das Ändern der
Größe des zu vergrößernden
Bohrlochs ohne einen wesentlichen Zeitverlust. Der Stift, welcher
bei vielen Geräten
nach dem aktuellen Stand der Technik die Spindel des Schneidewerkzeugs
stützt,
wurde hier weggelassen und der Zapfen, welcher die Schneidewerkzeughülse trägt, ist
an beiden Enden gestützt,
was das mit Bohrlochöffnergeräten des
aktuellen Standes der Technik assoziierte Biegemoment minimiert.
Die Auswechselbarkeit der Schneidewerkzeugstützarme ermöglicht eine wirkungsvolle und
wirtschaftliche Methode für
das Anwenden eines einzigen Werkzeugs für eine Reihe von unterschiedlichen
Bohrlochgrößen.