CN104955598A - 具有可更换的切削区段的钻头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钻头(10)，该钻头可沿转动方向(21)围绕转动轴线(22)转动，该钻头包括切削区段(11)和钻杆区段(12)，该切削区段具有环状区段(13)，所述环状区段在第一端部上与一个或多个切削元件(14)连接并且在第二端部上具有第一插接元件(15)，该钻杆区段具有圆柱形钻杆(16)，所述钻杆在朝向切削区段(11)的端部上具有第二插接元件(17)。各插接元件(15、17)沿平行于转动轴线(22)的插接方向构成插接连接结构并且能附加地通过至少一个销元件(25)连接，所述销元件可运动到至少一个缝槽状缺口(26)中。

Description

具有可更换的切削区段的钻头
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的具有可更换的切削区段的钻头。
在术语“钻头”之下概括以下所有钻孔工具，例如取芯钻或锪窝钻，所述钻孔工具具有空心圆柱形钻杆以及切削区段，所述切削区段具有一个或多个切削元件。根据具体应用目的，所述钻头可具有附加元件、如限定钻孔深度的深度止挡。
背景技术
钻头包括具有一个或多个切削元件的切削区段、钻杆区段和带插入端部的接纳区段。钻头通过插入区段固定在取芯设备的刀夹中并且钻孔运行中被取芯设备沿转动方向围绕转动轴线驱动。已知的钻头分为具有可更换的切削区段的钻头和不具有可更换的切削区段的钻头，在具有可更换的切削区段的钻头中又区分为可拆和不可拆的连接。当连接可被操作者无损地松开时，则该连接称为可拆的，如插接连接、螺纹连接或磁性连接。当操作者只能通过破坏连接装置来松开连接时，则该连接称为不可拆的，如钎焊连接、熔焊、铆接或粘接。
在由US3888320A中公开的钻头中，切削区段和钻杆区段通过可拆的插接－转动连接结构彼此连接。切削区段具有环状区段，该环状区段在第一端部上与多个切削元件连接并且在第二端部上具有外侧插接元件和环状止挡台肩。钻杆区段具有圆柱形钻杆，该钻杆在朝向切削区段的端部上具有带端面的内侧插接元件。各所述插接元件沿平行于转动轴线的插接方向构成插接连接结构。外侧插接元件在内侧上具有多个销元件，所述销元件在垂直于转动轴线的平面中径向向内定向。内侧插接元件具有多个L形的缝槽状缺口，销元件插入所述缺口中。L形缺口具有横向缝槽和连接缝槽，横向缝槽垂直于转动轴线延伸，连接缝槽平行于转动轴线延伸并且将横向缝槽与内侧插接元件的下边缘连接起来。
在该已知的具有可更换的切削区段的钻头中，当插接－转动连接结构闭合时在切削区段和钻杆区段之间沿平行于转动轴线的方向存在轴向间隙。在内侧插接元件的端面和外侧插接元件的止挡台肩之间形成间隙，使得钻杆区段向切削区段的力传递仅通过销元件进行。该间隙还导致冷却和冲洗介质不能完全被输送到加工位置上，而是可被误导入钻头内侧上的间隙中。
该已知的具有可更换的切削区段的钻头的另一缺点在钻头被卡在基础中时表现出来。在取芯时钻头在钻孔期间常常会卡在基础中并且需要被操作者取出。为了取出卡住的钻头，在通过钻架引导的取芯设备中逆着转动方向驱动钻头并且由钻架向钻头施加逆着钻孔方向定向的拉力。操作者尝试通过借助套筒扳手手动转动钻头并且同时借助钻架将钻头拉出于基础。在L形缺口中存在这样的危险：操作者围绕转动轴线转动钻杆区段直至销元件挡靠在连接缝槽上并且同时操作钻架的手轮，以致销元件从连接缝槽中脱出。一旦切削区段和钻杆区段之间的插接－转动连接结构松开，就必须以其它方式将切削区段取出于基础，例如通过刨开基础而取出。
发明内容
本发明的任务在于改进具有可更换的切削区段的钻头，在这种钻头中，在从基础中取出卡住的钻头时，降低插接元件的插接－转动连接结构意外松开的危险并且降低钻杆区段在无切削区段的情况下被取出于基础的危险。另外，应进一步提高钻头在钻孔时的稳定性以及相对于由钻架引起的拉力负荷的抗变形性。
该任务在开头所提的钻头中根据本发明通过独立权利要求1的特征得以解决。有利的方案由从属权利要求给出。
根据本发明规定，缝槽状缺口具有连接缝槽和横向缝槽，该横向缝槽包括带动区域和锁定区域，所述带动区域在连接缝槽的朝向转动方向的一侧上与连接缝槽连接，并且锁定区域在连接缝槽的背离转动方向的一侧上与连接缝槽连接。
从钻杆区段向切削区段的扭矩传递通过销元件和带动区域进行。锁定区域设置在连接缝槽的与带动区域相反的一侧上。锁定区域减小了在从基础中松开卡住的钻头时钻杆区段和切削区段之间的插接－转动连接结构意外打开的危险。操作者尝试通过借助套筒扳手围绕转动轴线转动钻杆区段并且同时借助钻架将卡住的钻头拉出于基础。实践已表明：尤其是当销元件挡靠在横向缝槽上时，操作者才拉拔钻杆区段。当销元件在根据本发明的钻头中挡靠在带动区域或锁定区域上时，插接－转动连接结构没有打开危险。在根据本发明的钻头中，只有当操作者正好在销元件位于连接缝槽上时拉拔钻杆区段，插接－转动连接结构才被打开。与L形的缝槽状缺口相比，插接－转动连接结构意外打开的危险大大降低。
优选连接缝槽平行于转动轴线的高度至少为10mm。当高度至少为10mm时，确保切削区段相对于由钻架引起的拉力负荷具有足够的抗变形性。
在此，连接缝槽平行于转动轴线的高度特别优选不大于13mm。直至13mm的高度，切削区段相对于由钻架引起的拉力负荷的抗变形性得到改善。更大高度不影响或仅略微影响切削区段相对于由钻架引起的拉力负荷的抗变形性并且仅引起材料成本和加工成本的升高。
优选横向缝槽平行于转动轴线到环状区段的下部距离至少为3mm。当最小距离为3mm时，确保切削区段相对于在借助钻架松开卡住的钻头时的拉力负荷具有足够的抗变形性。
在此，横向缝槽到环状区段的下部距离特别优选不大于5mm。直至5mm的距离，切削区段相对于拉力负荷的抗变形性得到改善。更大的距离不影响或仅略微影响切削区段相对于拉力负荷的抗变形性并且仅引起材料成本和加工成本的升高。
在钻头的一种优选实施方式中，销元件垂直于转动轴线具有销高度，该销高度在钻杆的杆宽度的68％～89％之间。内侧插接元件的宽度优选约为钻杆宽度的50％。随着销高度的增加，用于扭矩传递的表面增大。另外相对于拉力负荷的抗变形性提高。
特别优选销元件构造成圆柱形的，并且具有销半径，该销半径在2.5～5mm之间。从钻杆区段到切削区段的扭矩传递通过销元件和外侧插接元件进行。销元件的销半径越大，则用于扭矩传递所需的销元件就越少。
优选带动区域的宽度不小于销半径加1.5mm。在该用于带动区域的最小宽度下确保切削区段相对于由钻架引起的拉力负荷具有足够的抗变形性。销元件贴靠在带动区域上并且不脱出带动区域。
在此，带动区域的宽度特别优选不大于销半径加3mm。直至销半径加3mm的宽度，切削区段相对于由钻架引起的拉力负荷的抗变形性提高。更大的宽度不影响或仅略微影响切削区段相对于拉力负荷的抗变形性并且不必要地降低切削区段的稳定性。
在第一种优选方案中，所述带动区域的宽度与锁定区域的宽度一致。在此带动区域和锁定区域具有销半径加1.5mm的最小宽度。该实施方式特别适合于直径大的钻头，此时横向缝槽在圆周上的比例小。
在第二种优选方案中，带动区域的宽度大于锁定区域的宽度。在此，带动区域和锁定区域具有销半径加1.5mm的最小宽度。该实施方式特别适合于直径小的钻头，此时横向缝槽在圆周上的比例大。
在一种优选实施方式中，第一插接元件构造为具有止挡台肩的外侧插接元件，并且第二插接元件构造为具有端面的内侧插接元件。在连接状态下，内侧插接元件的端面贴靠在外侧插接元件的止挡台肩上。从钻杆区段向切削区段的力传递在钻孔时通过端面和止挡台肩进行。当力传递不通过销元件进行时，外侧插接元件变形的危险降低，因此根据本发明的钻头具有更高的稳定性。止挡台肩可构造成环状或环段状的。通过使端面呈面状地贴靠在环状止挡台肩上，钻头在内侧上密封地构造，从而避免错误引导冷却和冲洗介质。例如通过钻头的插入端部被供应的冷却和冲洗介质完全流到加工位置上并且确保冷却切削元件以及运走钻屑。
特别优选所述至少一个销元件固定在内侧插接元件的外侧上并且外侧插接元件具有所述至少一个缝槽状缺口。缝槽状缺口设置在可更换的切削区段上的优点在于，定期更换两个钻头区段之中的较不稳定的那一个区段。根据本发明的插接元件的插接－转动连接结构改善钻头相对于拉力负荷的稳定性和抗变形性。具有缝槽状缺口的钻头区段比固定有销元件的钻头区段更加易于通过拉力负荷变形。由拉力负荷引起的变形危险随着缝槽状缺口在插接元件圆周上的比例的增大而增大。由于外侧插接元件的直径大于内侧插接元件的直径，外侧插接元件为缝槽状缺口提供更多的圆周或者说缺口在圆周上的比例较小。当缝槽状缺口设置在外侧插接元件上时，钻头更加稳定。
通过将销元件设置在内侧插接元件上并且将缝槽状缺口设置在外侧插接元件上，钻头可在内侧上密封地构造并且可避免错误引导冷却和冲洗介质。例如通过钻头的插入端部被供应的冷却和冲洗介质在密封的钻头中完全流到加工位置上并且确保冷却切削元件以及运走钻屑。另外，根据本发明的钻头允许操作者监控插接－转动连接结构的打开和闭合。当缝槽状缺口设置在内侧插接元件上时，则无法或只能受限地进行监控。
特别优选内侧插接元件的长度大于外侧插接元件的长度。通过内侧和外侧插接元件之间的长度差确保内侧插接元件的端面贴靠在外侧插接元件的止挡台肩上并且在钻孔时从钻杆区段向切削区段进行明确的力传递。
特别优选外侧插接元件的长度至少为18mm。当外侧插接元件的最小长度为18mm时，确保切削区段具有足够的抗变形性。缝槽状缺口可在外侧插接元件上定位于这样的高度中，使得切削区段在借助钻架取出松开的钻头时相对于出现的拉力负荷是抗变形的。
在此，外侧插接元件的长度优选不大于28mm。直至外侧插接元件28mm的长度，切削区段相对于拉力负荷的抗变形性提高。外侧插接元件的更大长度不影响或仅略微影响切削区段相对于拉力负荷的抗变形性并且仅引起材料成本和加工成本的升高。
在一种优选实施方式中，外侧和内侧插接元件构造为环状的，在此，外侧插接元件的内径和内侧插接元件的外径之差大于0.11mm。通过外侧和内侧插接元件之间形成的间隙确保内侧插接元件的端面贴靠在外侧插接元件的止挡台肩上。钻头在内侧上密封地构造，由此确保液态或气态的冷却和冲洗介质被供应给切削元件。另外，明确的力传递从取芯设备通过钻杆区段的端面向切削区段的止挡台肩进行。
在钻头的一种优选实施方式中，在内侧插接元件的外侧上固定有三个或更多个销元件并且外侧插接元件具有三个或更多个缝槽状缺口，在此，缺口的数量大于或等于销元件的数量。在根据本发明的钻头中，力传递从内侧插接元件的端面向外侧插接元件的止挡台肩进行并且扭矩传递通过销元件向外侧插接元件进行。在此，销元件特别优选均匀地围绕钻头的转动轴线分布。基于销元件的均匀分布，在销元件和缺口之间不存在配对关系，并且一个销元件可插入任一缺口中。
缝槽状缺口的数量必须大于或等于销元件的数量。为了闭合插接－转动连接结构，必须为每个销元件设置一个缝槽状缺口。缺口数量大于销元件数量的钻头实施方式具有下述缺点：不必要地降低了切削区段的稳定性。如需要，该实施方式适合用于直径极大的钻头，因为在这种钻头中缺口在外侧插接元件圆周上的比例比在直径较小的钻头中要小。
特别优选在内侧插接元件的外侧上固定六个销元件并且外侧插接元件具有六个或更多缝槽状缺口。具有六个销直径为6mm的插接元件的转动连接结构适合用于为具有不同直径、例如50mm至250mm的钻头传递扭矩。
在钻头的一种扩展方案中，环状区段具有导向区段，该导向区段平行于纵轴线地齐平地连接到切削元件的外边缘、内边缘或外边缘和内边缘上。通过使导向区段齐平地连接到切削元件上，导向区段在钻孔时构成用于切削元件的导向装置并且稳定切削元件。在此，钻头外侧上的导向可通过包围钻孔的基础或在钻头内侧上通过钻芯实现。
优选导向区段平行于转动轴线的长度小于4mm。小于4mm的导向区段不妨碍或至少不明显妨碍冷却和冲洗介质的供应。
在钻头的一种优选实施方式中，在内侧插接元件的外侧上设有凸缘并且外侧插接元件具有凹槽，并且凸缘和凹槽在连接状态中沿轴向方向形成形锁合连接结构。通过钻杆区段和切削区段之间附加的形锁合连接结构可进一步减小在从基础中取出卡住的钻头时钻杆区段和切削区段之间的可拆连接意外打开的危险。将形锁合连接元件构造为凸缘和凹槽能实现简单且可靠的连接，该连接加大了钻杆区段被拔出于切削区段的难度。可通过凸缘和凹槽的几何形状使该连接的保持力适配于钻头的应用领域。
优选凸缘沿轴向方向设置在销元件和钻杆之间并且凹槽沿轴向方向设置在缝槽状缺口的高度上。在外侧插接元件的缝槽状缺口之间产生显示弹性作用的区段。通过缝槽状缺口的数量和轴向高度以及外侧插接元件的长度可调整该弹性作用。为了分离钻杆区段与切削区段，借助工具沿轴向方向向外侧插接元件的端面施加力。基于该力作用，外侧插接元件的弹性区段偏转，并且凸缘和凹槽之间的形锁合连接结构可松开。凹槽到外侧插接元件止挡台肩的距离越大，则弹性区段的偏转就越大。
特别优选凹槽构造成环状的并且设置在垂直于转动轴线的平面中。构造成环状且设置在缝槽状缺口高度上的凹槽增强在缝槽状缺口之间的外侧插接元件区段的弹性作用。
轴向方向是指平行于钻头转动轴线的方向。在钻头区段的连接状态中，钻头的转动轴线与钻头区段即切削区段和钻杆区段的纵轴线重合。径向平面是指垂直于转动轴线的平面并且径向方向是指在径向平面中延伸并与钻头的转动轴线或者说钻头区段的纵轴线相交的方向。
实施例
下面参考附图说明本发明的实施例。附图不必按照尺寸来表示实施例，更准确地说，附图以示意性和/或稍微变形的形式来用于解释。关于对能够直接从附图中看出的教导的补充，可以参考相关的现有技术。这里可以考虑对实施方式的形式和细节进行多方面的改进和改变，而不脱离本发明的一般性构思。在说明书、附图和权利要求书中公开的本发明特征单独地或任意组合地都可以对于本发明进一步方案是实质性的。另外在说明书、附图和/或权利要求书中公开的至少两个特征的全部组合都落入本发明的范畴中。本发明的一般性构思不局限于下面所示和所述的优选实施方式的精确形式或细节或不局限于与权利要求书中所要求保护的技术方案相比受限的技术方案。在尺寸范围被说明时，处于所述界限中的值也作为极限值被公开并且可任意使用和要求保护。出于简化原因，接下来为相同或相似的部件或具有相同或相似功能的部件使用相同附图标记。
附图如下：
图1A、1B为具有处于未连接状态(图1A)和连接状态(图1B)中的切削区段和钻杆区段的本发明钻头；
图2A、2B为图1中所示钻头的钻杆区段沿图1A中的剖面A-A的纵剖面图(图2A)和钻杆区段插接元件的放大图(图2B)；
图3A、3B为图1中所示钻头的切削区段的纵剖面图(图3A)和切削区段插接元件的放大图(图3B)；
图4A、4B为切削区段沿图1A中的剖面B-B的纵剖面图(图4A)和沿图1B中的剖面C-C的纵剖面图(图4B)；
图5为具有切削区段和钻杆区段的本发明钻头的另一种实施方式，所述切削区段和钻杆区段沿轴向方向通过作为防拔出装置的附加形锁合连接结构来连接。
图1A、1B示出根据本发明的钻头10，其具有切削区段11，该切削区段能够通过可拆的插接－转动连接结构与钻杆区段12连接。在此，图1A示出在插接－转动连接结构打开时处于未连接状态中的切削区段11和钻杆区段12，并且图1B示出在插接－转动连接结构闭合时处于连接状态中的切削区段11和钻杆区段12。
切削区段11包括环状区段13，该环状区段在第一端部上与多个切削元件14连接并且在第二端部上具有第一插接元件15。在此，第一插接元件构造为外侧插接元件15。切削元件14与环状区段13熔焊、钎焊、螺纹连接或以其它适合的固定方式固定在环状区段13上。代替多个切削元件14，切削区段11也可具有一个唯一的、构造为切削套筒的切削元件，该切削元件与环状区段13连接。
钻杆区段12具有圆柱形钻杆16，该钻杆在朝向切削区段11的端部上具有第二插接元件17并且在远离切削区段11的端部上与接纳区段18连接。在此，第二插接元件构造为内侧插接元件17。接纳区段18包括盖19和插入端部20。钻头10通过插入端部20固定在取芯设备的刀夹中。在钻孔运行中，钻头10通过取芯设备沿转动方向21围绕转动轴线22驱动并且沿平行于转动轴线22的钻孔方向23运动到待加工的基础中。转动轴线22同轴于钻杆16的纵轴线和环状区段13的纵轴线延伸。钻头10垂直于转动轴线22具有圆形横截面，或者根据本发明的钻头也可具有其它适合的横截面、如多边形横截面。
切削区段11通过插接－转动连接结构24与钻杆区段12连接(图1B)。“插接－转动连接结构”是指两个连接元件沿至少一个方向形成插接连接结构，并且插接的连接元件附加地通过转动连接结构连接。在此，插接连接和转动连接可先后或同时进行。插接－转动连接结构24须使切削区段11和钻杆区段12沿所有平移方向和转动方向彼此连接。必须防止切削区段11顺着钻孔方向23、逆着钻孔方向23并且径向于钻孔方向23的平移以及围绕转动轴线22的转动。
切削区段11以外侧插接元件15插套到钻杆区段12的内侧插接元件17上，在此该插接连接结构的插接方向平行于转动轴线22延伸。插接元件15、17的插接连接结构确保切削区段11不逆着钻孔方向23以及径向于转动轴线22平移。通过插接元件15、17的转动连接结构，防止切削区段11围绕转动轴线22转动以及顺着钻孔方向23平移。转动连接结构包括六个销元件25，所述销元件插入六个缝槽状缺口26中。六个销元件25固定在内侧插接元件17的外侧27上并且六个缝槽状缺口26设置在外侧插接元件15中。销元件25和缺口26均匀地围绕转动轴线22分布地设置。基于均匀分布，销元件25和缺口26之间没有配对关系并且一个销元件25可插入任一缺口26中。
操作者可简单且快速连接切削区段11与钻杆区段12。为此将具有外侧插接元件15的切削区段11这样插套到钻杆区段12的内侧插接元件17上，使得销元件25设置在缝槽状缺口26中。切削区段11沿插接方向运动并且随后通过围绕转动轴线22的转动被锁定。
图2A、2B示出本发明钻头10的钻杆区段12沿图1A中的剖面A-A的纵剖面图。在此图2A示出钻杆区段12并且图2B以放大图示出构造为内侧插接元件的第二插接元件17。
钻杆区段12具有圆柱形钻杆16和内侧插接元件17，钻杆和内侧插接元件构造成一体的。代替一体设计，内侧插接元件17可构造为单独的部件并且随后与钻杆16连接。在内侧插接元件17的外侧27上固定销元件25。销元件25和内侧插接元件17可由不同材料制成并且彼此连接，或者它们可由相同材料制成并且销元件25通过成型工艺、如冲压或冷轧产生。
钻杆16垂直于转动轴线22具有外径da、内径di和钻杆宽度b，b＝(da-di)/2。内侧插接元件17垂直于转动轴线22具有外径d2,a和内径d2,i。在此内侧插接元件17的内径d2,i等于钻杆16的内径di并且内侧插接元件17的外径d2,a小于钻杆16的外径da，因此在钻杆区段12的外侧上形成环状阶梯。
图2B以放大图示出内侧插接元件17。内侧插接元件17具有外周面31、内周面32和端面33。环状止挡台肩34位于钻杆16与内侧插接元件17的过渡部上。
内侧插接元件17平行于转动轴线22具有长度l2并且垂直于转动轴线22具有宽度b2。销元件25构造成圆柱形的，具有平行于转动轴线22的销半径RZ和垂直于转动轴线22的销高度HZ。销元件25的下边缘平行于转动轴线22与内侧插接元件17的端面33隔开距离AZ。
图3A、3B以平行于图1A图平面的纵剖面图示出图1中所示钻头10的切削区段11。在此图3A示出整个切削区段11并且图3B以放大图示出外侧插接元件15中的缝槽状缺口26。
切削区段11具有环状区段13、切削元件14和外侧插接元件15。环状区段13和外侧插接元件15在所示实施方式中构造成一体的。代替一体设计，外侧插接元件15可构造为单独的部件并且随后与环状区段13连接。
切削元件14在垂直于转动轴线22的平面中环状地围绕环状区段13设置并且分别具有外边缘41和内边缘42。切削元件14的外边缘41构成具有外径Da的外圆并且内边缘构成具有内径Di的内圆。切削元件14在基础中产生钻孔，该钻孔的钻孔直径等于外径Da。在钻头10内部产生钻芯，该钻芯的钻芯直径等于内径Di。外侧插接元件15垂直于转动轴线22具有外径d1,a和内径d1,i。在此外侧插接元件15的外径d1,a小于外径Da并且外侧插接元件15的内径d1,i大于内径Di。
图3B以放大图示出外侧插接元件15中的缝槽状缺口26。缝槽状缺口26包括一个垂直于转动轴线22设置的横向缝槽43和一个平行于转动轴线22设置的连接缝槽44。连接缝槽44连接横向缝槽43与外侧插接元件15的上边缘45，外侧插接元件在上边缘45上在连接缝槽44的区域中构造成开口的。销元件25通过连接缝槽44插入缝槽状缺口26中并且通过围绕转动轴线22的转动移动到横向缝槽43中。从销元件25到外侧插接元件15的扭矩传递在横向缝槽43中进行。
外侧插接元件15平行于转动轴线22具有长度l1并且垂直于转动轴线22具有宽度b1(图4A)。横向缝槽43垂直于转动轴线22具有宽度B并且平行于转动轴线22具有高度H。连接缝槽44垂直于转动轴线22具有宽度b并且平行于转动轴线22具有高度h。连接缝槽44的宽度b大于销元件25的销直径2RZ，以致销元件25能够容易地插入连接缝槽44中。在此通过上边缘45上的导入斜面46可使销元件25的插入更加简单。这样选择连接缝槽44的高度h，以致切削区段11在取出卡住的钻头时相对于拉力负荷具有足够的抗变形性。如高度h选择得过小，则存在外侧插接元件15变形的危险。
横向缝槽43平行于转动轴线22与环状区段13具有下部距离A1,u并且与上边缘45具有上部距离，该上部距离等于连接缝槽44的高度h。这样选择到环状区段13的下部距离A1,u，使得切削区段11相对于由钻架引起的拉力负荷具有足够的抗变形性。如下部距离A1,u选择得过小，则存在外侧插接元件15变形的危险。
横向缝槽43包括带动区域47、锁定区域48和过渡区域49。带动区域47和锁定区域48关于钻头10的转动方向21设置在连接缝槽44的不同侧，带动区域47和锁定区域48通过过渡区域49与连接缝槽44连接。带动区域47设置在连接缝槽44的朝向转动方向21的一侧上并且锁定区域48设置在背离转动方向21的一侧上。从钻杆区段12向切削区段11的扭矩传递通过销元件25和带动区域47进行。锁定区域48减小了在从基础取出卡住的钻头时钻杆区段12和切削区段11之间的插接－转动连接结构24意外打开的危险。
带动区域47垂直于转动轴线22具有宽度B1，带动区域47的高度等于横向缝槽43的高度H。锁定区域48垂直于转动轴线22具有宽度B2，锁定区域48的高度等于横向缝槽43的高度H。这样选择带动区域47和锁定区域48的宽度B1、B2，使得销元件25在拉力负荷下保持在横向缝槽43中并且不脱出。
图4A、4B示出本发明钻头10的切削区段11沿图1A中的剖面B-B的纵剖面图(图4A)以及沿图1B中的剖面C-C的纵剖面图(图4B)。切削区段11具有环状区段13、切削元件14和外侧插接元件15。
切削元件14包括基体区51和中性区52，基体区51由掺有切削颗粒的粉末材料制成并且中性区52由不含切削颗粒的可焊接粉末材料制成。切削元件14的两件式结构对于能将切削元件14与环状区段13焊接是必要的。环状区段13齐平地连接到切削元件14的内边缘42上并且相对于切削元件14的外边缘41具有缩进部53。
环状区段13在内侧上具有导向区段54和取芯区段55。取芯区段55具有内径，该内径朝向切削元件14方向减小，取芯区段55的倾斜表面有助于取出钻芯。导向区段54齐平地连接到切削元件14上并且在钻孔时构成用于切削元件14的导向装置。导向区段54平行于转动轴线22具有长度m。代替在钻头10内侧上导向，导向区段可设置在外侧上，或设置在外侧和内侧上。导向区段54的长度m小于4mm。小于4mm的导向区段54不或至少不明显妨碍冷却和冲洗介质供应。
外侧插接元件15具有外周面56、内周面57和端面58。环状止挡台肩59处于环状区段13与外侧插接元件15的过渡部上。在图4A所示的切削区段11中，外侧插接元件15附加地具有倾斜外表面60，该外表面的直径朝向切削元件14方向增大。
图4B示出通过插接－转动连接结构24连接的切削区段11和钻杆区段12，在此销元件25设置在横向缝槽43的锁定区域48中。在连接状态下，钻杆区段12以端面33贴靠在切削区段11的止挡台肩59上。在外侧插接元件15的内周面57和内侧插接元件17的外周面31之间存在径向间隙61。在此外侧插接元件15的内径d1,i和内侧插接元件17的外径d2,a之间的差δradial对于所有直径都大于0.11mm。内侧插接元件17的长度l2大于外侧插接元件15的长度l1，以致外侧插接元件15的端面58和内侧插接元件17的止挡台肩34之间形成间隙宽度δaxial的轴向间隙62。通过径向间隙61和轴向间隙62确保，内侧插接元件17的端面33贴靠在在外侧插接元件15的止挡台肩59上并且在钻孔时从钻杆区段向切削区段进行明确的力传递。
图5示出具有切削区段71和钻杆区段72的本发明钻头70的另一种实施方式。该钻头70与钻头10的区别在于，沿轴向方向设置附加的形锁合连接结构，该形锁合连接结构加大切削区段71与钻杆区段72意外松开的难度。
切削区段71除了外侧插接元件15和缝槽状缺口26外还具有第一连接器73，并且钻杆区段72除了内侧插接元件17和销元件25外还具有第二连接器74。第一连接器73包括设置在外侧插接元件15内侧57上的凹槽75。第二连接器74包括设置在内侧插接元件17外侧28上并且径向向外延伸的凸缘76。在钻头70的连接状态中，凸缘76和凹槽75沿轴向方向、即沿钻孔方向23在切削区段71和钻杆区段72之间形成形锁合连接结构。切削区段71借助凸缘76和凹槽75被锁定以防钻杆区段72被拔出于切削区段71。
凸缘76沿轴向方向设置在销元件25和钻杆16之间。为了将钻杆区段72取出于切削区段71，借助工具向外侧插接元件15的端面施加力。基于该力作用，外侧插接元件15的弹性区段偏移并且凸缘76和凹槽75之间的形锁合连接结构可松开。凸缘76到内侧插接元件17端面33的距离越大，则弹性区段的偏转就越大。凹槽75构造成环状的，并且设置在垂直于转动轴线22的平面中。构造成环状的、沿轴向方向设置在缝槽状缺口26高度上的凹槽增强缝槽状缺口26之间的外侧插接元件15的区段的弹性作用。
维持凸缘76和凹槽75的保持力可通过凸缘76和凹槽75的几何形状来调整。凸缘76向凹槽75中的卡入应对于操作者而言尽可能舒适，倾斜表面可使卡入更加容易。例如凸缘76的径向高度、即沿径向方向的高度、凸缘76和内侧插接元件17之间的接触面以及倾角适合用作调整保持力的几何参数。

Claims (23)

1.钻头(10，70)，该钻头可沿转动方向(21)围绕转动轴线(22)转动，该钻头包括切削区段(11，71)和钻杆区段(12，72)，
该切削区段具有环状区段(13)，该环状区段在第一端部上与一个或多个切削元件(14)连接并且在第二端部上具有第一插接元件(15)，
该钻杆区段具有圆柱形钻杆(16)，该钻杆在朝向切削区段(11)的端部上具有第二插接元件(17)，各所述插接元件(15、17)沿平行于转动轴线(22)的插接方向构成插接连接结构并且能附加地通过至少一个销元件(25)连接，所述销元件可运动到至少一个缝槽状缺口(26)中，
其特征在于，所述缝槽状缺口(26)具有连接缝槽(44)和横向缝槽(43)，该横向缝槽包括带动区域(47)和锁定区域(48)，所述带动区域(47)在连接缝槽(44)的朝向转动方向(21)的一侧上并且锁定区域(48)在连接缝槽(44)的背离转动方向(21)的一侧上与连接缝槽(44)连接。
2.根据权利要求1的钻头，其特征在于，所述连接缝槽(44)平行于转动轴线(22)的高度(h)至少为10mm。
3.根据权利要求2的钻头，其特征在于，所述连接缝槽(44)平行于转动轴线(22)的高度(h)不大于13mm。
4.根据权利要求1的钻头，其特征在于，所述横向缝槽(43)平行于转动轴线(22)到环状区段(13)的下部距离(A1,u)至少为3mm。
5.根据权利要求4的钻头，其特征在于，所述横向缝槽(43)到环状区段(13)的下部距离(A1,u)不大于5mm。
6.根据权利要求1的钻头，其特征在于，所述销元件(25)垂直于转动轴线(22)具有销高度(HZ)，该销高度(HZ)在钻杆(16)的杆宽度(b)的68％～89％之间。
7.根据权利要求6的钻头，其特征在于，所述销元件(25)构造成圆柱形的，并且具有销半径(RZ)，该销半径(RZ)在2.5～5mm之间。
8.根据权利要求6至7之一的钻头，其特征在于，所述带动区域(47)的宽度(B1)不小于销半径(RZ)加1.5mm。
9.根据权利要求8的钻头，其特征在于，所述带动区域(47)的宽度(B1)不大于销半径(RZ)加3mm。
10.根据权利要求7至9之一的钻头，其特征在于，所述带动区域(47)的宽度(B1)大于锁定区域(48)的宽度(B2)。
11.根据权利要求7至9之一的钻头，其特征在于，所述带动区域(47)的宽度(B1)与锁定区域(48)的宽度(B2)一致。
12.根据权利要求1的钻头，其特征在于，所述第一插接元件构造为具有止挡台肩(59)的外侧插接元件(15)，并且第二插接元件构造为具有端面(33)的内侧插接元件(17)。
13.根据权利要求12的钻头，其特征在于，所述至少一个销元件(25)固定在内侧插接元件(17)的外侧(27)上，并且外侧插接元件(15)具有所述至少一个缝槽状缺口(26)。
14.根据权利要求12至13之一的钻头，其特征在于，所述内侧插接元件(17)的长度(l2)大于外侧插接元件(15)的长度(l1)。
15.根据权利要求14的钻头，其特征在于，所述外侧插接元件(15)的长度(l1)至少为18mm。
16.根据权利要求15的钻头，其特征在于，所述外侧插接元件(15)的长度(l1)不大于28mm。
17.根据权利要求1的钻头，其特征在于，所述外侧和内侧插接元件(15、17)构造为环状的，外侧插接元件(15)的内径(d1,i)和内侧插接元件(17)的外径(d2,a)之差(δradial)大于0.11mm。
18.根据权利要求17的钻头，其特征在于，在内侧插接元件(17)的外侧(27)上固定有三个或更多个销元件(25)，并且外侧插接元件(15)具有三个或更多个缝槽状缺口(26)，缺口(26)的数量大于或等于销元件(25)的数量。
19.根据权利要求1的钻头，其特征在于，所述环状区段(13)具有导向区段(54)，该导向区段(54)平行于纵轴线(22)地齐平地连接到切削元件(14)的外边缘(41)上、或内边缘(42)上、或外边缘和内边缘(41、42)上。
20.根据权利要求19的钻头，其特征在于，所述导向区段(54)平行于转动轴线(22)的长度(m)小于4mm。
21.根据权利要求1的钻头，其特征在于，在内侧插接元件(17)的外侧(27)上设有凸缘(76)，并且外侧插接元件(15)具有凹槽(75)，所述凸缘(76)和凹槽(75)在连接状态中沿轴向方向形成形锁合连接结构。
22.根据权利要求21的钻头，其特征在于，所述凸缘(76)沿轴向方向设置在销元件(25)和钻杆(16)之间，并且凹槽(75)沿轴向方向设置在缝槽状缺口(26)的高度上。
23.根据权利要求22的钻头，其特征在于，所述凹槽(75)构造成环状的，并且设置在垂直于转动轴线(22)的平面中。
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