CN108025371A - 用于使钻孔表面粗糙化的工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于使钻孔表面粗糙化的工具，所述工具具有用于将所述工具(10)夹紧到钻孔机中的耦联区段(12)和用于加工钻孔表面的工具头(14)，其中，在所述工具头(14)上设置有在周侧设置的切割器件(18)。以简单的方式通过以下方式能实现钻孔表面的粗糙化，即，所述工具头(14)具有侧向贯穿的至少一个槽缝(20)，所述槽缝从所述工具头(14)的一个端侧(22)出发轴向地沿着工具纵轴线(A)延伸，其中，最小化使用者的影响并且同时提高使用舒适性。

Description

用于使钻孔表面粗糙化的工具

技术领域

本发明涉及一种使钻孔表面粗糙化的工具，所述工具具有用于将所述工具夹紧到钻孔机中的耦联区段和用于加工钻孔表面的工具头，其中，在所述工具头上设置有在周侧设置的切割器件。

背景技术

为了将构件固定在底座上已知的是，借助于化学的水泥物料将具有成型轮廓的锚固杆固定在底座的预制的盲孔中。所述盲孔可以借助于装配有金刚石的工具制造。这样的钻孔的钻孔壁可以与底座的材料有关地是非常光滑的。为了将作用于锚固杆上的大的牵引力可靠地传递到底座上，有利的是，水泥物质在硬化状态下形锁合地与钻孔壁配合作用。这可以通过以下方式实现，即，钻孔壁的至少一部分被机械地粗糙化或者设有成型轮廓。

因此，文首提及类型的用于使钻孔表面粗糙化的工具和方法特别是用于提高化学的水泥物质在经金刚石钻孔的孔中的承载能力。在此，钻孔的相对光滑的内周面被结构化并且例如设有确定的底切。

已知不同的将这样的底切加工到钻孔表面中的设计。因此，DE3143462A1和DE3819650A1分别描述以下工具，在所述工具的工具杆上设置有圆锥形的或球形的贴靠面，所述贴靠面能使使用者实现将工具旋转手动地叠加滚转运动(Taumelbewegung)。以这种方式，工具头沿径向方向偏转并且进入到钻孔表面中。

此外，由DE10334150A1已知的是，工具头偏心地布置在工具杆上并且以这种方式实现在周侧设置在工具头上的切削刃的径向偏转。

DE19610442提出一种工具切削刃的非对称的布置结构，从而工具具有不平衡度，该不平衡度在钻孔运行中产生滚转运动。

在预先已知的解决方案中不利的是，不仅使用者而且钻孔机由于工具的滚转运动通过震动受到强烈的载荷。此外，粗糙化过程的结果与相应的使用者的使用持续时间以及机器运用有关。另外，通常用于粗糙化的切割元件、例如硬金属销或金刚石切割体遭受强烈的磨损，特别是当这些切割元件在粗糙化期间撞到钢筋或硬岩石上时。

发明内容

在上述背景下，本发明基于以下技术问题，即，给出一种用于使钻孔表面粗糙化的工具，其不具有或至少在很小程度上具有上述缺点并且特别是能以简单的方式实现对钻孔表面的粗糙化，其中，最小化使用者的影响并且同时提高使用舒适度。

上述技术问题通过一种用于使钻孔表面粗糙化的工具解决，所述工具具有用于将所述工具夹紧到钻孔机中的耦联区段和用于加工钻孔表面的工具头，其中，在所述工具头上设置有在周侧设置的切割器件。所述工具头具有至少一个侧向贯穿的槽缝，所述槽缝从所述工具头的一个端侧出发轴向地沿着工具纵轴线延伸。

通过工具头在端侧沿轴向方向开有槽缝的方式，工具头分成自由伸出的条，所述条可以沿径向向内压入(einfedern)。通过工具头这种径向压入能实现进入到钻孔中。因此，在周侧设置的切割器件可以沿径向方向弹性地压到要粗糙化的钻孔表面上。以这种方式，通过将工具插入到钻孔中可以在工具与钻孔表面之间产生径向预紧力，该径向预紧力在工具旋转时引起切割器件钻入到钻孔表面中。因此，径向的切割力通过弹性预紧产生，而不需要工具的滚转运动或偏心运动。因此，使用者仅必须实施与钻孔过程相对应的平移的工具运动。因此，工具在粗糙化过程期间的震动可以最小化。此外，切割器件的磨损可以通过工具头的径向弹性降低。因此，切割器件可以在粗糙化过程期间避开冲突结构、如钢筋或硬岩石，其方式是，切割器件在与所述材料接触时沿径向向内指向的方向排挤或者说压入。

特别是在周侧设置的切割器件描绘出一个外接圆，该外接圆的直径大于要加工的钻孔的标称直径。在将这样的工具插入到相应的钻孔中时，条以其在周侧设置的切割器件通过钻孔表面沿径向向内指向的方向排挤，从而工具头的槽缝变窄。在这种情况下，工具的预紧仅与工具的尺寸和钻孔的标称直径有关。因此，可以产生工具的确定的径向预紧。

因此，按照本发明，给出一种工具，该工具能以简单的方式实现对钻孔表面的粗糙化，其中，最小化使用者的影响并且同时提高使用舒适度。

按照本发明的工具的其他构造方案由从属权利要求和对优选实施例的说明得出。

按照所述工具的一种构造方案，所述工具头可以具有至少两个沿着所述槽缝延伸的径向有弹性的条，所述条在其邻接于所述端侧的自由的端部区段上支承周侧的切割器件。通过靠近端侧地设置切割器件，有利于条沿工具纵轴线的方向的压入，并且钻孔被粗糙化直至端部。特别是槽缝的轴向的纵向延伸尺寸可以是自由的端部区段的轴向的纵向延伸尺寸的几倍，在所述自由的端部区段上设置有切割器件。槽缝沿轴向方向向工具头中进入得越远，由条提供的杆臂越大，从而使在端部区段的区域中设置的切割器件沿径向向内指向的压入变得简单。

按照所述工具的一种扩展方案，所述工具头可以具有至少两个交叉的槽缝，所述槽缝从所述工具头的一个端侧出发轴向地沿着工具纵轴线延伸。因此，工具头可以具有四个沿着槽缝延伸的条，所述条在周侧分别支承切割器件。利用槽缝的数量提高工具的径向弹性，从而工具可以特别简单地插入到钻孔中。

按照本发明的另一种构造方案，在所述工具头的区域中可以设置有多个交叉的槽缝。

为了在粗糙化过程期间实现周侧的切割器件的不同的进入深度，第一槽缝可以沿着工具纵轴线具有比第二槽缝长的长度。

所述工具头的各槽缝可以成小于或等于90°的角度地交叉。因此，槽缝可以特别是基本上彼此垂直地穿过工具头。为了适配各个条的径向刚性，备选地可以设置槽缝的与90°不同的角度位置，从而条具有不同的横截面。如果例如两个槽缝形成小于90°的角度，则形成四个条。在这种情况下，彼此成对对置地设置的第一条对具有比与这些条相邻地设置的第二条对小的壁厚。因此，条的径向刚性和因此切割体在粗糙化过程期间的进入深度可以设定。

按照另一种构造方案，所述工具对称地构造。特别是所述工具可以这样构造，使得工具具有均匀的径向刚性，从而避免在粗糙化期间由于工具预紧的动态载荷或不平衡度。因此，至少两个条可以相对于工具纵轴线点对称地形成。备选地或补充地，至少两个条可以相对于工具平面镜像对称地形成，其中，工具纵轴线处于工具平面中。槽缝特别是可以这样成形到工具中，使得至少两个条具有彼此面对的基本上平行的平面。

对于按照本发明的工具的最佳功能性可能必需的是，槽缝在长度上可变地构造。工具头的头端上的槽缝宽度优选这样确定尺寸，使得两个条在切割器件的最大必需的压入时恰好不触碰。因此，槽缝宽度与钻孔的标称直径有关，按照本发明的工具应该用于所述钻孔。在槽缝的对置的端部上的、亦即在槽缝的背离工具头的端侧的底部上的槽缝宽度的尺寸确定条的弹簧刚性并且可以以需要的方式比工具头的头端上的必需的槽缝宽度小地确定尺寸。这例如可以通过槽缝走向中的阶梯部实现。根据按照本发明的工具的一种构造方案，所述槽缝在沿工具纵轴线的方向从所述工具头的头端出发的区域上具有比在紧接着的朝其背离端侧的底部方向的区域上大的宽度。这样构造的工具特别是适用于小的钻孔直径。

根据按照本发明的工具的一种扩展方案，所述槽缝可以在其背离所述端侧的底部上具有凹形的倒圆部。所述倒圆部可以通过特别是横向于槽缝的纵向延伸尺寸地加工到工具头中的通孔形成。借助于所述倒圆部降低槽缝的底部的区域中的切口效应并且设定切割器件的弹簧刚性或者说切割器件向钻孔壁上的压紧力。

所述工具的切割器件可以包括至少两个径向延伸的背离工具纵轴线的硬金属销和/或金刚石销。所述销优选分别形成几何形状确定的切削刃，所述切削刃能实现将沟槽或底切确定地加工到钻孔表面中。因此可能的是，所使用的销由硬材料制成并且所述条由弹性材料制成。销沿径向向外、特别是呈截球形或半球形地结束。

根据按照本发明的工具的一种扩展方案，设置有多个硬金属销和/或金刚石销，所述硬金属销和/或金刚石销沿轴向方向和/或在周侧在工具头上分布地设置。因此，一个条例如可以支承单个或多个硬金属销。硬金属销可以在条上在周侧分布地或轴向地沿着工具纵轴线依次地设置。因此，在一个条上例如可以设置有两个或多个、特别是三个硬金属销。硬金属销可以在条的与端侧相配的端部区段中沿轴向方向密地包装或彼此紧邻地设置。然而备选地或补充地，硬金属销在条的外周面上可以在相同的轴向高度上彼此以一定的角度间距在周侧分布地设置。

按照所述工具的另一种构造方案，所述工具头可以基本上是圆柱形的。沿径向方向界定圆柱形的外周面的直径优选小于要加工的钻孔的标称直径。设置在外周面上的沿径向方向向外指向的硬金属销和/或金刚石销优选确定所述工具的最大直径，其中，由硬金属销或金刚石销确定的外接圆的直径特别是大于要加工的钻孔的标称直径。通过加工一个或多个端侧的槽缝可以将圆柱形的工具头分成多个条，所述条的外周面在横向于工具纵轴线的剖视图中描绘出圆弧、例如半圆或四分之一圆。在槽缝的区域中，所述条可以具有彼此面对的平面。

此外，所述工具的一种有利的扩展方案通过以下方式给出，即，所述耦联区段设置在工具杆的第一端部上并且所述工具头设置在所述工具杆的相反的第二端部上，其中，所述工具杆沿轴向方向具有至少双倍于、优选至少三倍于所述工具头的长度。利用以这种方式构造的工具也可以无问题地加工深的钻孔。

所述工具杆的直径可以等于或小于所述工具头的直径。与此无关地，所述工具杆的直径还可以等于或小于所述耦联区段的直径。所述工具可以以这种方式轻地且灵活地构造，其中，总体上改进运行中的操作。

为了提高在运行工具时的径向预紧力，根据按照本发明的工具的一种扩展方案，所述槽缝至少区段地以弹性材料、特别是弹性体填充。通过填充材料可以提高工具头的径向刚性。另外，填充材料可以用于缓冲在加工钻孔表面期间的震动或振动。

为了优化弹性特性，所述工具头可以具有从所述端侧出发沿着工具纵轴线延伸的圆柱形的凹口、特别是孔，其可以达到在工具头上延伸的杆中。

根据按照本发明的工具的另一种构造方案，在所述工具头的区域中附加于周侧的切割器件设置有几何形状确定的切割几何形状、特别是按照钻头的类型的切割几何形状。因此，工具头的端侧可以具有轴向地沿着工具纵向分开的或者说开有槽缝的钻头尖。在外周面的区域中分别在周侧支承切割器件的两个条特别是可以在端侧分别构成一个切削楔。以这种方式，可以使工具的轴向进入、特别是在钻孔底部的区域中的进入变得简单。切削边可以通过安装在条上的刀片或通过条本身构成。

在此，钻孔的额定直径可以优选小于由周侧的切割器件确定的外接圆的直径。在这样的情况下，通过将工具插入到钻孔中，工具沿径向方向弹性地张紧，其中，工具的槽缝变窄。在使钻孔表面粗糙化时，这样的张紧力通过工具旋转引起切割器件向钻孔表面中的进入。在此，通过操作者的沿着钻孔纵轴线的纯平移的工具引导可以将底切加工到钻孔表面中。

钻孔表面可以从钻孔底部出发在整个沿轴向方向测量的长度上被粗糙化。在这种情况下，可以省去对钻孔的清洁再处理、例如清洗或吹风，因为尽管在钻孔底部中积聚钻孔灰尘，但仍提供足够大的经粗糙化的表面。

附图说明

下面借助于示出实施例的附图详细描述本发明。图中分别示意性地：

图1以透视图、正视图和缩小的侧视图示出按照本发明的工具的第一构造方案；

图2以透视图、正视图和两个侧视图示出按照本发明的工具的第二构造方案；

图3a至3c以透视图和正视图示出用于在工具头的区域中设置槽缝的变型方案；

图4a、4b示出用于在工具头的区域中设置硬金属销的变型方案；

图5示出一种具有切割几何形状的工具头的构造方案；

图6示出一种在槽缝走向中具有阶梯部的工具头的构造方案。

具体实施方式

图1示出用于使钻孔表面粗糙化的工具10的第一构造方案。

工具10具有用于将工具10夹紧到钻孔机(未示出)中的耦联区段12、用于加工钻孔表面(未示出)的工具头14和连接耦联区段12与工具头14的工具杆16。耦联区段12设置在工具杆16的第一端部上并且工具头14设置在所述工具杆的与第一端部相反的第二端部上。

工具杆16沿着轴向方向a具有大于工具头14的双倍的长度。工具杆16的直径等于耦联区段12的直径并且小于工具头14的直径。

工具头14基本上是圆柱形的并且具有在周侧设置的径向突出的硬金属销18。硬金属销18沿径向向外指向并且沿横向于轴向方向a的径向方向r2延伸。

工具头14具有槽缝20，该槽缝从工具头14的一个端侧22出发轴向地沿着工具纵轴线A延伸并且侧向地从一个周面区段延伸到相反的周面区段、亦即是侧向贯穿的并且将工具头14分开。

因此，工具头14具有两个沿着槽缝20延伸的条24。条24在其邻接于端侧22的自由的端部区段26上支承周侧的硬金属销18。

在每个条上例如设置有三个沿轴向方向相邻地设置的硬金属销18。不言而喻，备选地或补充地，金刚石销可以设置为切割器件。

条24相对于由轴向方向a和径向方向r1表示的平面镜像对称地构造。条24具有彼此面对的平面28，所述平面彼此具有恒定的间距。换言之，槽缝20具有基本上恒定的空隙宽度。

槽缝在其背离端侧22的底部上具有凹形的倒圆部30。该倒圆部30是径向的通孔。工具头14具有从端侧22出发沿着工具纵轴线A延伸的圆柱形的凹口32，该凹口在这里构造为孔。

为了使钻孔表面粗糙化，工具10以其工具头14插入到钻孔中。在此，工具10以耦联区段12夹紧到钻孔机中。钻孔的标称直径小于工具10的由硬金属销18确定的外部的外接圆直径。在工具头14插入到钻孔中时，硬金属销18因此通过钻孔表面沿径向沿工具纵轴线A的方向向内排挤。槽缝20以这种方式变窄。在这种状况下，硬金属销18贴靠在钻孔表面上并且通过弹性向内弯曲的条24弹性地张紧到钻孔表面上。

由钻孔机引起的工具旋转导致硬金属销18进入到钻孔表面中并且将沟槽或底切加工到钻孔表面中。所述钻孔可以是盲孔。

为了使钻孔表面粗糙化，工具10必须仅平移地沿着其工具纵轴线A插入到钻孔中。径向的切割力仅通过工具头14的弹性预紧实现，从而不必通过使用者向工具10中导入径向力。

图2示出工具10的第二构造方案。在图2中示出的工具10的原则上的结构和功能原理基本上对应于之前参考图1描述的实施方式。因此，以下给相同的特征配设相同的附图标记，其中，仅探讨各个工具之间的区别。

在图2中示出的工具10具有与图1相比变化的耦联区段12。在这里示出的实施例中省去端侧的孔32，从而仅存在槽缝20。在端部区段26中设置的硬金属销18沿轴向方向a比在上述实例中密地包装。

图3a至3c描述用于在工具头14的区域中设置槽缝20的三种不同的变型方案。图3a以透视图和正视图示出工具头14。工具头14具有两个沿工具的中轴线交叉的槽缝20，从而形成总共四个条22，所述条分别支承一个硬金属销18。工具头14对称地构造。

图3b同样示出具有两个交叉的槽缝20的工具头14，然而其中，所述槽缝20中的一个槽缝沿着工具纵轴线具有比另一个槽缝长的长度。

图3c示出工具头14的另一种变型方案，该工具头与上述变型方案的区别在于，槽缝20不是成直角地穿过工具头14，而是彼此倾斜地定向。因此，彼此成对对置地设置的条24具有不同的壁厚和横截面，如由正视图可看出的那样。

图4a和4b示出用于在工具头14的区域中设置硬金属销18的变型方案。图4a示出硬金属销的轴向布置，而图4b示出周侧分布，其中，硬金属销相对于工具纵轴线彼此成角度间距地设置。

图5示出一种具有切割几何形状34的工具头14的构造方案。条24在端侧按照钻头的类型成形，其中，通过槽缝20形成沿着工具纵轴线A分开的钻头尖。

当然，工具头14可以单独地制造并且可拆卸地或不可拆卸地安装在杆上。

图6示出一种在槽缝走向中具有阶梯部的工具头14的构造方案，从而槽缝20、20'具有沿着工具轴线A不同的槽缝宽度，其中，槽缝在沿工具纵轴线的方向从工具头的头端出发的区域(槽缝20)上具有比在紧接着的朝其背离槽缝的端侧的底部方向的区域(槽缝20')上大的宽度。工具头端上的条24可以通过较宽的槽缝区域20特别是在小钻孔直径时根据钻孔直径沿工具纵轴线A的方向足够远地压入，其中，弹簧力通过较窄的槽缝20'设定。

Claims (16)

1.用于使钻孔表面粗糙化的工具，所述工具具有用于将所述工具(10)夹紧到钻孔机中的耦联区段(12)和用于加工钻孔表面的工具头(14)，其中，在所述工具头(14)上设置有在周侧设置的切割器件(18)，其特征在于，所述工具头(14)具有侧向贯穿的至少一个槽缝(20)，所述槽缝从所述工具头(14)的一个端侧(22)出发轴向地沿着工具纵轴线(A)延伸。

2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具头(14)具有至少两个沿着所述槽缝(20)延伸的径向有弹性的条(24)，所述条在其邻接于所述端侧(22)的自由的端部区段(26)上支承周侧的切割器件(18)。

3.根据权利要求1或2所述的工具，其特征在于，所述工具头(14)具有至少两个交叉的槽缝(20)，所述槽缝从所述工具头(14)的一个端侧(22)出发轴向地沿着工具纵轴线(A)延伸。

4.根据权利要求3所述的工具，其特征在于，第一槽缝(20)沿着工具纵轴线(A)具有比第二槽缝(20)长的长度。

5.根据权利要求3或4所述的工具，其特征在于，所述槽缝(20)成小于或等于90°的角度地交叉。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的工具，其特征在于，各所述工具(10)对称地构造。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的工具，其特征在于，所述槽缝(20)在其背离所述端侧(22)的底部上具有倒圆部(30)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的工具，其特征在于，所述切割器件(18)包括至少两个径向远离工具纵轴线指向的硬金属销和/或金刚石销，特别是设置有多个硬金属销和/或金刚石销(18)，所述硬金属销和/或金刚石销沿轴向方向和/或在周侧在所述工具头(14)上分布地设置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的工具，其特征在于，所述工具头(14)基本上是圆柱形的和/或具有球形的外轮廓。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的工具，其特征在于，所述耦联区段(12)设置在工具杆(16)的第一端部上并且所述工具头(14)设置在所述工具杆(16)的相反的第二端部上，其中，所述工具杆(16)沿轴向方向(a)具有至少双倍于、优选至少三倍于所述工具头(14)的长度。

11.根据权利要求10所述的工具，其特征在于，所述工具杆(16)具有比所述工具头(14)小的直径。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的工具，其特征在于，所述槽缝(20)至少区段地以弹性材料、特别是弹性体填充。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的工具，其特征在于，所述工具头(14)具有从所述端侧(22)出发沿着工具纵轴线(A)延伸的圆柱形的凹口(32)、特别是孔。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的工具，其特征在于，在所述工具头(14)的区域中附加于周侧的切割器件(18)设置有几何形状确定的切割几何形状(34)、特别是按照钻头的类型的切割几何形状。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的工具，其特征在于，所述至少一个槽缝延伸穿过所述工具的中轴线。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的工具，其特征在于，所述至少一个槽缝(20、20')具有沿着工具纵轴线(A)不同的宽度。