CN113909538A - 插入式工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种插入式工具、尤其是钻孔工具，其具有基础模块，其中，所述基础模块具有第一区段和第二区段，所述第一区段尤其包括输送螺旋，所述第二区段包括优选具有至少两个切削面的切割体，其中，所述第二区段与所述第一区段的第一端部材料锁合地连接。本发明提出，所述基础模块在第二端部上尤其通过摩擦焊接方法与尤其经硬化的插入端部材料锁合地连接。

Description

插入式工具

技术领域

本发明涉及一种插入式工具以及制造插入式工具的方法。

背景技术

钻孔工具的制造过程是复杂的。从坯件开始，首先将柄根据所设置的 手持式工具机的工具接收部进行适配。此外，制造输送螺旋，钻头必须被 连接和/或磨削并且钻孔工具还可能被染色。因此，钻孔工具的制造过程成 本非常高。

发明内容

本发明涉及一种插入式工具、尤其是钻孔工具，其具有基础模块，其 中，所述基础模块具有第一区段和第二区段，所述第一区段尤其包括输送 螺旋，所述第二区段包括切割体，所述切割体具有优选至少两个切削面， 其中，所述第二区段与所述第一区段的第一端部材料锁合地连接。本发明 提出，所述基础模块在第二端部上尤其通过摩擦焊接方法与尤其经硬化的 插入端部材料锁合地连接。由此可以有利地降低制造过程的复杂性。在第 一步骤中生产基础模块，并且在第二步骤中通过插入端部、切割体设计和 染色使插入式工具个性化。

钻孔工具尤其构造为凿岩钻，该凿岩钻设置为用于钻锤。替代地，同 样可以考虑，钻孔工具构造为金属钻、木材钻或瓷砖钻。

第一区段尤其具有基体。第一区段优选一件式或一体地构造，使得第 一区段由基体构成。在本申请的上下文中，“一体”尤其应理解为不具有任 何形式的与其它构件的连接(例如通过材料锁合)的单个构件。一体的构 件由一种材料构成。“一件式”在本申请的上下文中尤其也应理解为具有多 个部件的构件，这些部件材料锁合地相互连接。一件式的构件可以由一种 或多种材料构成。

第一区段、尤其是基体优选由高速钢或适合于硬化的钢，例如 42CrMo4、46CrB2、41Cr、34CrNiMo16或C45、C50构成。该基体优选具 有在48至56HRC(洛氏硬度C)之间的范围内的硬度。输送螺旋可以这 样地构造，使得其直线地或螺旋形地绕着钻孔工具的纵轴线延伸。输送螺 旋在此具有至少一个槽。同样可以考虑，输送螺旋具有多个槽，例如两个、 三个或四个槽，其中，这些槽优选相对彼此均匀间隔开地沿着或绕着钻孔 工具的纵轴线延伸。替代地，也可以考虑，第一区段不具有输送螺旋。

第二区段尤其一件式地构造，使得第二区段由切割体构成。切割体具 有尖端，在使用时，将插入式工具或者说钻孔工具以该尖端放置或贴靠到 待加工工件上。尖端例如可以构造为横刃。切割体尤其由硬金属构成。替 代地，同样可以考虑，第一区段和第二区段或者说基体和切割体一体地构 造。尤其，第二区段具有比第一区段更高的硬度。优选地，切割体具有比 基体更高的硬度。切割体优选具有两个切割棱边。第一和第二切割棱边优 选构造为主切割棱边。尤其，这些切割棱边分别形成切削面和切削后面/自 由面

之间的过渡部。所述两个切割棱边尤其布置在切割体的 不同侧上，其中，这些侧被一个沿着切割体中轴线的平面分开。切割棱边 至少区段地基本上直线地延伸。第一和/或第二切割棱边的楔角尤其位于60° 至120°之间的范围内，优选位于80°至100°之间的范围内。优选地，楔角 基本上为90°。优选地，第一切割棱边和第二切割棱边的楔角基本上至少区 段地、优选完全相同。切割棱边的起始点尤其位于尖端的区域中。优选地， 起始点至少部分地构成切割体的尖端。第一切割棱边和/或第二切割棱边的 端点优选布置在切割体的径向外边缘上。

插入端部尤其一件式或一体地构造。插入端部优选由钢构成。尤其， 插入端部由与基体相同的材料构成。插入端部在与基础模块连接之前被硬 化。为此所需的硬化过程尤其借助炉进行并且是已知的。因此，插入端部 和基体在连接过程之后一件式地、但不是彼此一体地构造。有利地，由此 可以在炉中在没有基体的情况下硬化插入端部，由此可以对于每个硬化过 程使更大数量的插入端部硬化。插入端部构造为用于与手持式工具机，例如钻锤或冲击锤耦合。优选地，钻孔工具在插入端部的区域中这样地构造， 使得钻孔工具能够与手持式工具机的工具接收部耦接。例如，插入端部可 以具有构造为专用槽的形状锁合元件，所述形状锁合元件形成SDS-plus接 口或SDS-max接口。插入端部也可以构造为柱形柄、尤其是圆柄，或构造 为具有倒棱、优选三个倒棱的柱形柄。替代地，插入端部也可以构造为外 多边形柄(Auβenkantschaft)、尤其构造为4边或6边或者说六边形柄。为 了加工工件，钻孔工具借助钻锤被置于旋转状态以及线性振荡状态或者说 冲击状态中。钻孔工具在加工期间沿进给方向侵入到工件中。钻孔工具的 进给方向与纵轴线或旋转轴线同轴地延伸并且从插入端部开始朝切割体的 方向延伸。钻孔工具的纵轴线尤其相应于钻孔工具的工作轴线或旋转轴线。

“摩擦焊接方法”尤其应理解为一种方法：在该方法中，两个构件在 压力下相对彼此运动，其中，接触面相触碰。由摩擦引起的加热导致材料 塑化并且导致构件连接。

插入式工具例如可以构造为凿岩钻，其中，切割体的硬度大于插入端 部的硬度，其中，插入端部的硬度大于基体的硬度。

替代地，插入式工具例如也可以构造为金属钻孔工具，其中，切割体 的硬度基本上相应于插入端部的硬度，其中，切割体的硬度大于基体的硬 度。

有利地，可以基于相同的基础模块制造凿岩钻、金属钻、瓷砖钻、木 材钻等。

此外提出，切割体至少部分地、尤其完全由硬金属构成。尤其，切割 体由碳化钨构成。

此外提出，切割体通过磨削方法这样地加工，使得切割体具有至少两 个磨削面，其中，至少两个磨削面构造为切削面。有利地，由此可以提高 插入式工具的去除功效。尤其，至少一个磨削面构造为切削后面/自由面

优选地，切割体具有至少4个或至少7个磨削面。这些磨削 面例如可以手动地或自动地借助机器来制造。

此外，本发明涉及一种由之前所说明的至少一个第一插入式工具和第 二插入式工具组成的系统，其中，插入式工具的基础模块基本上相同地构 造。本发明提出，插入式工具的基础模块与不同的插入端部材料锁合地连 接和/或切割体通过不同的磨削方法加工。有利地，由此可以基于基础模块 提供不同的钻孔工具。

此外提出，插入式工具具有彼此不同的表面标记。有利地，由此可以 为使用者提供附加的信息。表面标记尤其构造为用于提供关于插入式工具 的类型、磨损状态、长度和/或宽度的信息。表面标记例如可以构造为至少 一种颜色，该颜色尤其在输送螺旋的区域中被施加到插入式工具上。随着 磨损增加，颜色被去除并且使用者因此可以通过颜色求出磨损状态。也可 以考虑，表面标记具有多种颜色，这些颜色沿着插入式工具的轴向延伸部 交替并且构造为用于显示钻孔深度。例如，从尖端开始的前两厘米可以染 成蓝色，接下来的两厘米可以染成红色，并且随后的两厘米可以染成绿色。 以这种方式，使用者通过观察钻孔工具直接获得关于在钻孔过程期间的当 前钻孔深度的提示。表面标记也可以构造为代码、尤其是条形码。代码设 置为用于提供明确的标识。代码例如可以由手持式工具机、用于手持式工 具机的附件或者外部器具，例如智能电话来读取。有利地，由此例如能够 以用于插入式工具所允许的运行参数范围或最优的运行参数来调设手持式 工具机。

表面标记例如可以通过喷墨印刷方法制造。表面标记在此可以施加在 第一区段的区域中、尤其施加在输送螺旋之前或输送螺旋上，施加在第二 区段的区域中或施加在插入端部的区域中。

优选自动地通过一机器进行承印，在该机器中，插入式工具通过插入 端部被夹紧。为了能够精确地进行承印，借助光栅图像处理器(简称RIP) 进行承印。为了加速干燥，在印刷过程之后借助UV灯干燥插入式工具。 优选地，通过喷墨印刷方法可以仅对输送螺旋进行承印，而不将颜色置于 切割体上。由此可以有利地省去在喷墨印刷方法之后的切割体的磨削。

此外，本发明涉及一种用于制造插入式工具的方法，在该方法中，在 第一方法阶段中提供基础模块，该基础模块具有尤其包括输送螺旋的基体 以及具有切割体，并且在第二方法阶段中分别通过至少一个方法步骤将基 础模块根据手持式工具机、根据待加工工件进行适配并且适配成具有表面 标记。在此，将基体根据手持式工具机适配通过选择适合于手持式工具机 的插入端部实现。在此，通过选择是否磨削切割体以及如果是的话，需要多少磨削面实现根据待加工工件适配。附加地或替代地，也可以通过切割 体的涂覆实现根据待加工工件适配。例如可以考虑，切割体设有涂层，该 涂层具有比切割体更大的硬度，这改善了耐磨性。

此外提出，由计算单元提供或向计算单元提供关于将基础模块根据手 持式工具机进行适配、根据待加工工件进行适配以及表面标记的信息的数 据组。有利地，由此能够提供个性化的插入式工具的自动生产。

附图说明

其它优点由以下附图说明给出。附图、说明书和权利要求包含大量特 征的组合。本领域技术人员也可以符合目的地单独考虑这些特征并且总结 出有意义的其它组合。本发明不同实施方式的特征的基本上相应的附图标 记设有相同的数字和标明实施方式的字母。

附图示出了：

图1 用于根据本发明的插入式工具的基础模块的侧视图；

图2a-d 用于根据本发明的插入式工具的不同实施方式的侧视图；

图3a-c 根据本发明的切割体的经磨削的切割体的不同实施方式的立 体视图；

图4 用于插入式工具的制造方法的流程图；

图5 根据本发明的插入式工具的侧视图。

具体实施方式

在图1中示出基础模块10的侧视图。基础模块10设置为用于插入式 工具100，该插入式工具例如构造为凿岩钻102(参见图5)。基础模块10 具有第一区段12和第二区段14。

第一区段12包括基体13并且例如一体地构造。第一区段12例如由钢 构成。第一区段12具有输送螺旋16，该输送螺旋例如双头地构造。因此， 输送螺旋16具有两个槽18，这两个槽绕着基础模块10的纵轴线20螺旋形 延伸。输送螺旋16例如沿着基础模块10的长度的约50％延伸并且从中间 开始延伸直至第二区段14的起始处。基体13的背离第二区段14的区域具 有没有槽的柱形周面。

第二区段14包括切割体22，该切割体例如由硬金属构成。因此，切割 体具有比基体13更大的硬度。切割体22例如由碳化钨构成。替代地，也 可以考虑其它硬金属。切割体22在第一区段12的第一端部24处与该第一 区段材料锁合地连接。基体13在第一端部24的区域中具有凹部，构造为 硬金属板26的切割体22被插入并且钎焊或熔焊到所述凹部中。替代地也 可以考虑，切割体22构造为实心硬金属头。在这种情况下，基体13不具 有凹部，而是仅具有平坦的接合面，该接合面设置为用于材料锁合连接。 第一区段12或者说基体13的第二端部25布置在背离切割体22的一侧上。 第二端部25设置为用于基础模块10与插入端部30的材料锁合连接(参见 图2a-d)。

为了在去除岩石时获得高耐久性，由硬金属构造切割体22是非常有利 的。如果基础模块10设置为用于构造为金属钻头的插入式工具100，则也 可以考虑，基体和切割体一体地构造并且因此由同一材料成型。

在图2a至图2d中例如示出了各种插入端部30a-30d，它们为了制造插 入式工具100而通过摩擦焊接方法与基础模块10连接。为了与基础模块10 连接，插入端部30a-30d分别具有一个平坦的接合面31a-31d，该接合面基 本上垂直于基础模块10或者说插入式工具100的纵轴线20延伸。

在图2a中示出构造为柱形柄32a的插入端部30a的侧视图。构造为钻 机的手持式工具机通常具有与所述插入端部配合的工具接收部。

在图2b中示出构造为1/4“六边形柄34b的插入端部30b的侧视图。构造 为蓄电池式起子机的手持式工具机通常具有匹配于所述插入端部的工具接 收部。

在图2c中示出构造为SDS-plus柄36c的插入端部30c的侧视图。 SDS-plus柄36c具有两个相对置的敞开槽38c，这些敞开槽布置在插入端部 30c的背离接合面31c的一侧上。此外，SDS-plus柄36c具有两个闭合的槽 40c，这两个槽在周向方向上布置在敞开槽38c之间。构造为钻锤的手持式 工具机通常具有匹配于所述插入端部的工具接收部。

在图2d中示出插入端部30d的侧视图，该插入端部构造为六角形柄 42d。构造为重型破碎锤的手持式工具机通常具有匹配于所述插入端部的工 具接收部。

作为成本低的替代方案同样可以考虑，省去了磨削过程并且保留如在 图1中所示的切割体22。

替代地，也可以考虑设置为用于手持式工具机的工具接收部的其它插 入端部。

在图3a至图3c中分别示出基础模块10的切割体22，这些切割体借助 磨削方法已被磨削。

图3a中的切割体22a例如具有两个磨削面23a，即第一磨削面44a和 第二磨削面46a。在此，两个磨削面44a、46a从切割体22a的横刃48a开 始延伸。两个磨削面23a例如能够通过手或自动地借助机器来磨削。

切割体22b例如具有四个磨削面23b。在根据图3b的立体视图中，在 四个磨削面23b中仅示出第一、第二和第三磨削面44b、46b、50b。

切割体22c例如具有七个磨削面23c。在根据图3c的立体视图中，在 七个磨削面23c中仅示出第一、第二、第三、第四和第五磨削面46c、48c、 50c、52c、54c。

在图4中示出用于制造根据本发明的插入式工具100的流程图200。

在第一方法阶段202中提供基础模块10，该基础模块具有包括输送螺 旋16的基体13以及切割体22。在第二方法阶段中，分别通过一个方法步 骤将基础模块10根据手持式工具机204进行适配、将基础模块10根据待 加工工件206进行适配并且将基础模块10适配成具有表面标记208。第二 方法阶段的方法步骤204、206、208的所示出的顺序是特别有利的。当然， 也可以考虑方法步骤以其它顺序进行或者省略或添加方法步骤。

在图5中，基础模块10已经示例性地以根据图4的方法步骤被适配。 基础模块10借助摩擦锁合方法与插入端部30c材料锁合地连接并且因此设 置为用于构造为钻锤的手持式工具机。由硬金属构成的切割体22a通过磨 削方法磨削并且具有两个磨削面23a。利用在图2a-d中示出的四个插入端 部和在图3a-c中示出的三个磨削变型加上未经磨削的切割体就已经得到16 种不同的插入式工具，这些插入式工具能够基于基础模块制造。尤其基于该基础模块不但能够制造凿岩钻、金属钻而且能够制造瓷砖钻。插入式工 具100具有表面标记56，该表面标记例如构造为3D代码。表面标记56借 助RIP喷墨印刷方法作为制造方法的最后步骤被施加。

Claims (10)

1.一种插入式工具、尤其是钻孔工具，其具有基础模块(10)，其中，所述基础模块(10)具有第一区段(12)和第二区段(14)，所述第一区段尤其包括输送螺旋(16)，所述第二区段包括切割体(22)，所述切割体具有优选至少两个切削面，其中，所述第二区段(14)与所述第一区段(12)的第一端部(24)材料锁合地连接，

其特征在于，

所述基础模块(10)在所述第一区段(12)的第二端部(25)上尤其通过摩擦焊接方法与尤其经硬化的插入端部(30a-d)材料锁合地连接。

2.根据权利要求1所述的插入式工具，其特征在于，所述插入端部(30a-d)构造为柱形柄(32a)、多边形件(42d)和/或SDS-插入端部(36c)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的插入式工具，其特征在于，所述切割体(22)至少部分地、尤其完全由硬金属构成。

4.根据前述权利要求中任一项所述的插入式工具，其特征在于，所述切割体(22)通过磨削方法加工，使得所述切割体(22)具有至少两个磨削面(23a-c)，其中，所述至少两个磨削面(23a-c)优选构造为切削面。

5.根据权利要求4所述的插入式工具，其特征在于，至少一个磨削面(23a-c)构造为切削后面。

6.根据权利要求4或5所述的插入式工具，其特征在于，所述切割体(22)具有四个磨削面(23b)或七个磨削面(23c)。

7.一种由至少一个第一插入式工具(100)和第二插入式工具组成的系统，这些插入式工具是根据前述权利要求中任一项所述的插入式工具，其中，所述插入式工具(100)的基础模块(10)基本上相同地构造，

其特征在于，

所述插入式工具(100)的基础模块(10)与不同的插入端部(30a-d)材料锁合地连接和/或所述切割体(22a-c)通过不同的磨削方法加工。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述插入式工具(100)具有彼此不同的表面标记(56)。

9.一种用于制造插入式工具(100)的方法，在该方法中，在第一方法阶段(202)中提供基础模块(10)，所述基础模块具有基体(13)和切割体(22)，所述基体尤其包括输送螺旋(16)，

并且

在第二方法阶段中分别通过至少一个方法步骤(204，206，208)将所述基础模块(10)根据手持式工具机、根据待加工工件进行适配并且适配成具有表面标记(56)。

10.根据权利要求9所述的方法，用于第二方法阶段的适配，其中，由计算单元提供或向计算单元提供关于将基础模块(10)根据手持式工具机进行适配、根据待加工工件进行适配以及表面标记(56)的信息的数据组。

Images