CN102947032A - 底切工具 - Google Patents

Abstract

一种用于在孔中产生底切的底切工具，底切工具包括：工具主体，其能够被至少部分地插入待被底切的孔中；至少一个楔子，其被可运动地附接于工具主体，并且具有至少一个切割表面。至少一个楔子被由底切工具的旋转导致的离心力向外位移。至少一个切割表面适合于随着至少一个楔子被向外位移而切割入待被底切的孔中。

Description

底切工具

发明领域

本发明涉及底切工具。在某些实施方案中，本发明涉及用于在混凝土、水泥、岩石和类似物中的先导孔中产生底切的底切工具，但是本发明的范围不一定被限于此。

背景

底切工具是在市场中可得到的并且用于在混凝土和类似物的孔壁中产生底切(undercut)。

现有的底切工具是复杂的并且通常具有许多的活动的零件以能够通过把切割部分紧贴孔壁推动而足够地底切该孔。例如，美国专利4,502,544公开了用于通过使用撞锤(ram)向外推动切割刀片来在圆柱形的孔中铰出平截头圆锥状的底切以底切孔的壁的旋转动力工具。

现有的底切工具的问题是，底切孔所耗费的时间可以是相对长的，因为工具中的某些需要被操作者持续地反复调节。

在某些情况下，底切工具使用偏心的旋转实现底切。这些底切工具的问题是它们需要专门的接头以把底切工具与待被底切的孔对准。

现有的底切工具的另一个缺点是，用于把切割部分紧贴孔壁推动的复杂的机构必须在工具可以被从孔移除之前被拆卸，这是费时的并且在某些情况下可以导致工具被卡在孔中。安全性也是现有的底切工具中需要关心的，因为许多操作者在工具正在被调整时使工具保持被附接于钻孔器(drill)。在这些情况下钻孔器的意外的激活可能导致严重的伤害。

本发明的一个目的是提供克服或改善上文描述的缺点或问题中的一个或多个或至少向消费者提供有用的选择的底切工具。

将清楚地理解，本文对背景材料或信息的或对之前的公布的任何参考不构成对任何材料、信息或公布形成本领域中的公知常识的一部分或以其他的方式是可采纳的现有技术的承认，无论在澳大利亚还是在任何其他的国家。

发明的描述

根据本发明的第一实施方案，提供用于在孔中产生底切的底切工具，该底切工具包括：工具主体，其能够被至少部分地插入待被底切的孔中；至少一个楔子，其被可运动地附接于工具主体，使得所述至少一个楔子在底切工具被足够地旋转时被离心力向外位移；以及至少一个切割表面，其在所述至少一个楔子被向外位移时被向外位移并且适合于切割入待被底切的孔中。

在本文中对“多个楔子”的指代还可以指代一个楔子。在本文中对“多个切割表面”的指代还可以指代一个切割表面。

在一个实施方案中，工具主体可以适合于连接于轴。通常，工具主体将具有用于附接于轴上的相应的螺纹部的螺纹部分。工具主体可以被螺栓连接、耦合、固定、保持、锁定、安装、固定、焊接和/或具有任何合适的类型的向轴的附接手段。轴可以被附接于钻孔器、切割机或类似物。可选择地，工具主体可以适合于附接于钻孔器、切割机或类似物。工具主体通常由合适的金属材料制造。可选择地，工具主体可以由合金、聚合物、陶瓷、复合物和/或任何根据合适的材料选择图的材料制造。工具主体可以具有一个或多个连接点以允许一个或多个楔子被附接于工具主体。

工具主体通常是在形状上实质上圆柱形的。可选择地，工具主体可以具有在横截面中实质上环形的、圆锥形的、椭圆形的、卵形的、矩形的、圆形的、正方形的、三角形的、多边形和/或类似物的形状。底切工具应当能够在待被底切的孔中旋转。工具主体通常是至少部分地管状的。可选择地，工具主体可以是实质上实心的。工具主体可以具有一个或多个连接点以使楔子能够被附接于工具主体。连接点可以是工具主体中的孔眼、螺纹孔、凹槽、开口和/或类似的。可选择地，连接点可以是工具主体上的臂、手指部、耦合构件、支撑器、突出部和/或类似的。

在一个实施方案中，楔子可以是可更换的。楔子可以被约束不受过度的枢转、滑动、弯曲和/或类似的，使得楔子仅延伸至期望的量。通常，一旦楔子已经延伸期望的量，那么楔子通过工具主体的部分邻接楔子和/或楔子的连接部分而被约束不受过度的枢转、滑动、弯曲和/或类似的。可选择地，工具主体可以具有适合于约束楔子不受过度的枢转、滑动、弯曲和/或类似的突出部。突出部可以是可调整的以调整楔子可以延伸的量。

楔子的延伸还可以通过控制旋转的速度来控制，在此离心力逆着重力作用于楔子并且楔子在旋转被增加时延伸。通常，当底切工具不旋转并且在直立的位置中(即楔子在工具的下端部处)并且不具有其他的作用于楔子的力时，楔子将在撤回位置中，这是由于楔子能够枢转、滑动、弯曲和/或类似的并且由于把楔子向外偏置的离心力的缺乏和/或楔子的重量(即把楔子向下地偏置的重力)，该撤回位置允许底切工具被下降入孔中。楔子还可以在工具不旋转时被弹簧偏置入撤回位置中，这可以辅助工具的向孔中的插入。

楔子通常由合适的硬金属材料制造。可选择地，楔子可以由合金、聚合物、陶瓷、复合物和/或任何根据合适的材料选择图得到的材料制造。

在一个实施方案中，楔子可以具有一个或多个连接部分。楔子上的一个或多个连接部分可以被连接于工具主体上的一个或多个连接点。通常，连接部分和连接点使用连接构件例如销、开口销、螺栓、索夹(cable clamp)、耦合、定位销、钩子、夹子、铆钉、螺丝、紧固件和/或类似的连接构件而被连接。可选择地，楔子和工具主体可以使用紧固布置(captivearrangement)、滑动接合、铰链、柔性材料、焊接和/或类似的方式而被连接在一起。优选地，一旦被连接，那么楔子可以仍然相对于主体运动，例如枢转、滑动、弯曲和/或类似的。具有分别的楔子的优点是它们可以被更换。连接点、连接部分和/或连接构件通常具有足以克服所遇到的任何力的尺寸和强度。

在另一个实施方案中，楔子可以被与工具主体一体地形成。工具主体和楔子的材料可以是足够柔性的以允许楔子膨胀。可选择地，在楔子和工具主体之间的材料可以是足够地柔性的以允许楔子膨胀。楔子可以在楔子和工具主体之间具有允许楔子膨胀同时仍然提供足够的强度的被成形的部分。在楔子和工具主体之间的被成形的部分可以比楔子窄。

在一个实施方案中，切割表面可以包括一个或多个研磨垫。通常，切割表面是金刚石研磨垫。切割表面可以是钨垫。切割表面可以由研磨材料例如矿物磨料、磨石、金属磨料、天然磨料、合成磨料、黏合磨料、涂敷磨料和/或类似的材料制造。可选择地，切割表面可以由硬化材料例如金属、合金、陶瓷和/或任何根据合适的材料选择图得到的材料制造。切割表面可以具有锯齿、突出部、锋利的边缘、加工硬化的边缘和/或类似的。切割表面可以被热处理和/或正面硬化(hardfaced)。

在一个实施方案中，切割表面可以被附接于楔子。切割表面可以被粘合、硬焊、焊接、夹持、胶粘、紧固，和/或类似方式连接于楔子。可选择地，切割表面可以被楔子保持。

在另一个实施方案中，切割表面可以作为楔子的一部分被一体地形成。楔子可以被成形以提供切割表面。楔子可以适合于是切割表面。楔子可以是切割表面。楔子可以由研磨材料例如矿物磨料、磨石、金属磨料、天然磨料、合成磨料、黏合磨料、涂敷磨料和/或类似的材料制造。可选择地，楔子可以由硬化材料例如金属、合金、陶瓷和/或任何根据合适的材料选择图得到的材料制造。楔子可以具有锯齿、突出部、锋利的边缘、加工硬化的边缘和/或类似的。楔子可以被热处理和/或正面硬化。

在一个实施方案中，当底切工具正在旋转时作用于楔子和/或切割表面的离心力把楔子和/或切割表面向外位移。旋转速度的增加将增加离心力。通常，楔子和工具主体之间的角度随着楔子由于增加的离心力被位移而增加。楔子和工具主体之间的角度通常在静止时接近于0度。可选择地，工具主体和楔子之间的角度可以是在静止时更接近于180度并且楔子和工具主体之间的角度随着楔子由于增加的离心力被位移而减小。优选地，底切工具被以某速度旋转以提供足够的离心力以使用足够的力把楔子向外位移以形成底切。通过底切工具形成的底切将通常具有平截头圆锥状的形状，这是由于楔子和/或切割表面被向外位移的方式。

本发明的底切工具可以被用于底切诸如混凝土、水泥、岩石、塑料、聚合物、陶瓷、砖石、木头、金属、骨、玻璃、复合物、橡胶和/或类似材料的材料。

本发明的底切工具可以与钻孔器、手钻、大钻、大钻具(larger rig)、切割机、切削工具(machining tool)和/或类似的工具共同使用。钻孔器、钻具、机器或类似的工具可以被附接于待被切割的结构和/或可以以其他的方式被支撑以抵抗由切割产生的转矩。

本发明的底切工具可以具有任何合适的尺寸。底切工具通常是与装配标准钻孔器的钻头相比相对大的，因为离心力必须足以切割待被底切的材料。然而，底切工具还可以具有较小的尺寸，在这种情况下，底切工具的旋转速度可能需要被增加以提供足够的离心力。

本发明的底切工具可以使用任何合适的控制方法被控制以调整底切工具的旋转的速度以控制楔子的角度和/或离心力。

本发明的底切工具的某些益处包括以下的：

1.降低的成本；

2.耐久性；

3.更少的活动的零件；

4.构建简单性；

5.组装的容易性；

6.更安全的操作；以及

7.在大多数情况下操作的能力。

附图简述

现在将参照附图仅以例子的方式描述本发明的一个或多个优选的实施方案，在附图中：

图1是底切工具的视图。

图2是被连接于轴的底切工具的视图。

图3是具有在撤回位置中的楔子的底切工具的视图。

图4是底切工具的仰视图。

图5是具有在位移位置中的楔子的底切工具的视图。

图6是适合于附接于底切工具的轴的视图。

最优方式

参照图1，示出了具有工具主体12且被连接于六个楔子12的底切工具10。工具主体12上的连接点14被连接构件16附接于楔子12的连接部分28。连接构件16在端部被略微地变形以防止它们从连接点14松开。切割表面26被附接于楔子12。

图2示出了被附接于轴20的底切工具10。当底切工具10旋转时，楔子24被向外推动，增加工具主体12和楔子24之间的角度30。楔子24的角度30，如图2中所示的，将等效于底切工具的中等旋转速度。通常，底切工具10将被附接于钻孔器或类似物(未示出)并且被下降入孔(未示出)中，楔子24将在收缩位置中，允许底切工具10被下降入孔中。一旦在位置中，那么底切工具10将被旋转，使楔子24由于离心力被向外位移，使切割表面26切割入孔的壁(未示出)中。底切工具的速度将被控制以确保楔子24被向外位移至足够的角度。在孔已经被底切之后，楔子24将以期望的角度并且自由地旋转。一旦底切工具已经停止旋转，那么楔子将在撤回位置中并且工具可以被从底切孔移除。楔子24通常在静止时接近于0度的角度，该角度然后在底切工具10被旋转时增加。

图3示出了具有螺纹部分18的底切工具10。螺纹部分18使底切工具能够被附接于轴20(如图6中所示的)，轴20具有相应的螺纹孔22(如图6中所示的)。楔子24在部分撤回位置中。

图4示出了具有被可枢转地附接于工具主体12的楔子24的底切工具10。楔子24的连接部分28被连接构件16附接于工具主体12的连接点14。

图5示出了具有被焊接至楔子24上的切割表面的底切工具10。楔子24被可枢转地附接于工具主体12。楔子24在向外位移的位置中。

上文的实施方案仅例证本发明的原理，并且各种修改和改变将被本领域的技术人员容易地想到。本发明能够以各种方式以及在其他的实施方案中被实践和实施。还将理解，在本文中所采用的术语是用于描述的目的并且不应当被认为是限制性的。

在本说明书和权利要求(如果有的话)中，词语“包括(comprising)”和其的变体，包括“包括(comprises)”和“包括(comprise)”，含有所声明的整数中的每个但是不排除包括一个或多个另外的整数。

在本说明书全文中对“一个实施方案”或“实施方案”的指代意指参照该实施方案描述的具体的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”在本说明书的全文的各种地点中的出现不一定全部指代同一个实施方案。此外，具体的特征、结构或特性可以被在一个或多个组合中以任何合适的方式组合。

与法规一致地，本发明已经使用在某种程度上对于结构或方法特征特定的语言被描述。将理解，本发明不限于被示出或描述的具体的特征，因为本文描述的手段包括实施本发明的优选的形式。因此，本发明在所附的权利要求合适的范围内的在被本领域的技术人员合适地解释的其形式或修改中的任何(如果有的话)中要求保护。

Claims (13)

1.一种用于在孔中产生底切的底切工具，所述底切工具包括：

a.工具主体，其能够被至少部分地插入待被底切的所述孔中；

b.至少一个楔子，其被可运动地附接于所述工具主体；以及

c.至少一个切割表面；其中所述至少一个楔子被由所述底切工具的旋转导致的离心力向外位移，并且其中所述至少一个切割表面适合于在所述至少一个楔子被向外位移时切割入待被底切的所述孔中。

2.根据权利要求1所述的底切工具，其中所述至少一个楔子被可枢转地附接于所述工具主体。

3.根据权利要求1所述的底切工具，其中所述至少一个楔子被与所述工具主体一体地形成。

4.根据权利要求1所述的底切工具，其中所述至少一个楔子被可滑动地附接于所述工具主体。

5.根据权利要求1或3所述的底切工具，其中所述至少一个楔子通过柔性材料附接于所述工具主体。

6.根据前述权利要求中任一项所述的底切工具，其中所述至少一个楔子被附接于所述工具主体的下端部。

7.根据前述权利要求中任一项所述的底切工具，其中所述至少一个切割表面是所述至少一个楔子中的至少一个的一部分。

8.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的底切工具，其中所述至少一个切割表面被附接于所述至少一个楔子中的至少一个。

9.根据前述权利要求中任一项所述的底切工具，其中所述底切工具具有两个或更多个楔子。

10.根据前述权利要求中任一项所述的底切工具，其中所述底切工具适合于在所述孔中形成实质上平截头圆锥状的底切。

11.根据前述权利要求中任一项所述的底切工具，其中一旦所述至少一个楔子的期望的向外位移被实现，则所述至少一个楔子和/或其部分邻接所述底切工具和/或其部分，以防止所述孔的过度底切。

12.根据前述权利要求中任一项所述的底切工具，其中所述底切工具适合于附接于钻孔器、手钻、大钻、大钻具、切割机、切削工具和/或类似物。

13.一种底切工具，其实质上如本文参照附图所描述的。

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