CN114728435A - 木钻具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种木钻具(100)，其包括：用于与手持式工具机的工具接收部抗扭地连接的夹紧区段(110)；以及头部区段(200)，其设有定心几何形状(250)，其中，夹紧区段(130)构造在背离工件的第一端部(202)上，而头部区段(200)构造在木钻具(100)的面向工件的第二端部(204)上，其中，夹紧区段(110)通过杆区段(130)与头部区段(200)连接，并且其中，头部区段(200)的最大外半径(RK)大于杆区段(130)的最大外半径(RS)，头部区段(200)具有至少一个主切削刃(214、216)，该主切削刃具有至少两个阶梯(230、232、234)，用于将具有预给定的内半径(RB)的孔(152)引入到工件(150)中；且主切削刃基部(260)的外半径(RH)小于头部区段的外半径(RK)的60％、优选地小于50％。

Description

木钻具
技术领域
本发明涉及一种木钻具，其包括用于与手持式工具机的工具接收部抗扭地连接的夹紧区段；以及头部区段，该头部区段设有定心几何形状，其中，夹紧区段构造在木钻具的背离工件的第一端部上，而头部区段构造在木钻具的面向工件的第二端部上，其中，夹紧区段通过杆区段与头部区段连接，并且其中，头部区段的最大外半径大于杆区段的最大外半径。
背景技术
由现有技术已知在大的变型范围中的木钻具。由此能够以高度尺寸精确性地将孔引入到木材或类似木材的工件中。更多地在这种工件中存在金属物体如例如呈钉子、螺钉或夹子形式的连接和/或紧固元件。如果木钻具在引入到孔中时与该金属物体接触，则这导致在切割刃上的高度磨损和由此伴随的显著的使用寿命降低。
由文献EP 2 217 417 B1已知一种具有刮刀(Reibe)的麻花钻头。该已知的钻具可以至少在以缓慢转数和高扭矩钻到木材中的情况下贯穿大量的金属钉，而不会出现由于主切割刃变钝而引起钻孔效率的值得注意的下降。
发明内容
本发明涉及一种木钻具，其包括用于与手持式工具机的工具接收部抗扭地连接的夹紧区段；以及头部区段，该头部区段设有定心几何形状。夹紧区段构造在木钻具的背离工件的第一端部上，而头部区段构造在木钻具的面向工件的第二端部上，其中，夹紧区段通过杆区段与头部区段连接，并且其中，头部区段的最大外半径大于杆区段的最大外半径。头部区段具有至少一个主切削刃，该主切削刃具有至少两个阶梯。根据一个实施方式，头部区段用于将具有预给定的内半径的孔引入到工件中，其中，主切削刃基部的外半径小于头部区段的外半径的60％、优选地50％。
由于木钻具的至少一个主切削刃的优选地多次轴向回缩地成阶梯的实施方式，例如逐渐地贯穿位于工件内的金属体，由此引起主切削刃的显著较小的磨损。木钻具也可以在高转数下并且不但在手持式工具机的扭矩模式下，而且在降低的转速和高扭矩的情况下无问题地贯穿可能的金属体。此外，通过对主阶梯的尺寸大小得到在贯穿金属物体时对木钻具的必要的驱动扭矩的限制。木钻具优选地设置为用于在木材和在其他相似软的材料、如塑料等中钻孔。木钻具的轴向总长度优选地在6mm至35mm之间的直径情况下可以为直至600mm。
优选地，头部区段具有螺旋形蜿蜒的表面几何形状，其具有至少一个切屑槽和至少一个辅助切削刃。
由于螺旋形蜿蜒的表面几何形状确保在钻孔时产生的切屑的毫无问题地运出。通过辅助切削刃确保借助木钻具待引入到工件中的孔的基本上光滑的内壁。
优选地，至少一个主切削刃的至少两个阶梯关于径向内置的主切削刃基部分别轴向地朝木钻具的第一端部的方向回缩一个阶梯高度。
因此，主切削刃将金属物体逐渐地分离成金属碎片，并且因此不必完全将金属物体关于纵向中轴线地超过其横向延伸部地除去。
在一个技术上有利的扩展方案中，主切削刃的至少两个阶梯中的每个阶梯具有径向的阶梯宽度。
由于主切削刃的关于至少一个各自径向地进一步外置的阶梯，产生在木材中改善的切割结果，该木材以金属体如钉子、螺钉、夹子等贯穿。
根据一个有利构型，径向的阶梯宽度位于1mm至10mm之间、优选地在2mm至5mm之间。
由于该示例性的构型产生改善的工作结果。
优选地，至少两个阶梯的每个阶梯基部分别垂直于纵向中轴线地朝木钻具的第一端部的方向倾斜一阶梯角。
由此以简单的方式产生对在工件中可能存在的金属体的改善地贯穿。阶梯的阶梯壁分别基本上平行于木钻具的纵向中轴线延伸。
优选地，阶梯角位于0°至65°之间、优选地为约40°。
因此，在使用木钻具时容易且不复杂地产生改善的工作结果。
根据另一构型，在至少一个主切削刃与纵向中轴线的垂线之间存在轮廓角(Profilwinkel)，该轮廓角为10°至30°之间。对于杆区段不同于具有螺旋形几何形状的圆柱形的造型，轮廓角应大于该随后的螺旋形杆几何形状的斜度。特别优选地，轮廓角优选地为15°至25°之间。
因此，可以安全且可靠地实现改善的切割结果。
优选地，至少一个主切削刃的楔角为约60°。
由此能够提供鲁棒和耐用的切割刃，由此可以优选地提高木钻具的使用寿命。
优选地，在至少一个切屑槽与纵向中轴线之间存在切削角。该切削角优选地为15°。
由此确保改善地、逐渐地贯穿可能位于木质工件中的金属异物。此外，将切屑安全且可靠地从待制造的钻孔输送出。
在另一有利构型的情况下，定心几何形状螺钉状地构造为具有螺旋形环绕的螺纹，该螺纹具有螺距。
由此，木钻具在放置到工件上之后可以自主地在优选同时地精确定心的情况下进入到该工件中。
优选地，螺纹的螺距位于1mm至2.5mm之间。
因此，木钻具在放置之后容易且快速地进入到待钻孔的工件中，由此可实现精确的定心和尺寸精确的钻孔。
优选地，木钻具以高强度的碳钢构成。替代地，至少切割刃以高速切削钢(HSS)和/或碳化钨构成。主切削刃如此构型，使得制造借助通常的机械加工方法和/或通过已知的热成型或冷成型工艺如锻造、弯曲或冲制是可能的。
因此产生木钻具的较高的使用寿命。
附图说明
根据在附图中所示的实施例在如下描述中进一步阐述本发明。附图示出了：
图1示出木钻具的侧视图；
图2示出图1的木钻具的绕着纵向中轴线旋转90°的侧视图；
图3示出图2的木钻具的俯视图；
图4示出图2的木钻具的头部区段的部分俯视图；
图5示出图4的头部区段的放大的部分俯视图；和
图6示出图5的头部区段的绕着纵向中轴线旋转90°的部分俯视图。
具体实施方式
图1示出木钻具100，其还包括用于与未示出的手持式工具机的工具接收部抗扭地连接的夹紧区段110以及设有定心几何形状250的头部区段200。在夹紧区段110和头部区段200之间延伸有在此优选地圆柱形的杆区段130。木钻具100在此可以构造为木材螺旋钻头、麻花钻头和/或螺旋钻头(Schlangenbohrer)。
在此仅示例性地具有六个切向削平部的夹紧区段110构造在第一端部202上，并且带有定心几何形状250的头部区段200构造在木钻具100的与夹紧区段背离的第二端部204上。在此指出，夹紧区段110也可以具有多于或少于六个的削平部。此外，夹紧区段110也可以构造为圆形杆。头部区段200图示地具有近似蜿蜒的表面几何形状206，其包括两个绕着纵向中轴线210螺旋形蜿蜒的切屑槽240、242。杆区段130的最大半径RS在此示例性地构造为明显小于木钻具100的头部区段200的最大外半径RK。此外，木钻具100的最大轴向总长度L为100至600mm。
木钻具100优选地相对于纵向中轴线210旋转对称地构造。木钻具100的头部区段200在此示例性地具有两个面向工件150的主切削刃214、216，其关于纵向中轴线210相对彼此正好相对地构造。
为了可以更容易且低磨损地贯穿至少可能在工件150中存在的金属物体如例如钉子、螺钉、夹子等，木钻具100的第一主切削刃214在此示例性地具有三个轴向由第二端部204回缩的阶梯(出于更清楚的制图概览而在此未标明)。此外，木钻具100的头部区段200的第一主切削刃214优选地具有第一径向内置的主切削刃基部260，并且相应地第二主切削刃216具有第二径向内置的主切削刃基部262。在两个主切削刃基部260、262与纵向中轴线210之间优选地存在小于90°、优选地然而仅略微小于90°的角。在此，头部区段200的两个主切削刃基部260、262优选地朝第一端部202的方向倾斜。
在此示例性地借助木钻具100引入到工件150中的孔152具有内半径RB，其中，孔152具有近似圆柱形的内壁154。优选地，内半径RB基本上对应于木钻具100的头部区段200的外半径RK。两个主切削刃基部260、262的外半径RH优选地分别小于头部区段200的外半径的60％、优选地小于50％。此外，头部区段200优选地具有两个辅助切削刃，其中在此仅一个辅助切削刃220制图上可看到并标明。
优选地，木钻具100至少部分地具有高强度的碳钢、高速切削钢(HSS)和/或硬质金属。根据一个实施方式，木钻具100由碳钢、特别是高强度的碳钢构成。替代地，至少主切削刃214、216或其切割刃能够以高速切削钢(HSS)和/或碳化钨构成。主切削刃214、216优选地如此构型，使得制造借助通常的机械加工方法和/或通过已知的热成型或冷成型工艺如锻造、弯曲或冲制是可能的。
图2示出图1的木钻具100，其包括夹紧区段110、杆区段130以及头部区段200。头部区段200优选地具有定心几何形状250并且相对于纵向中轴线210旋转对称地实施。夹紧区段110成型在第一端部202上，而头部区段200在包含定心几何形状250的情况下成型在第二端部204上。示例性蛆形
Figure BDA0003665884360000051
的定心几何形状250优选地具有螺纹252以及定心尖端256，所述螺纹具有螺旋形延伸的螺纹线254。木钻具100图示地具有直至600mm的轴向总长度L，即在完全包含夹紧区段110、杆区段130和头部区段200的情况下。
图3示出图2的木钻具100，其中，木钻具100的头部区段200具有基本上圆形的圆周轮廓208。圆周轮廓208优选地在钻孔或切割运行中具有旋转方向199。多重地成阶梯的具有主切削刃基部260的切割刃214以及多重地成阶梯的具有主切削刃基部262的切割刃216示例性地相对于定心几何形状250和相对于纵向中轴线210旋转对称地构造。在第一主切削刃214上衔接有在关于制图平面的区域中大约平行于纵向中轴线210延伸的辅助切削刃220。相应地，优选地在第二主切削刃216上衔接有辅助切削刃222。在圆周侧上在成阶梯的主切削刃214、216之间最后延伸有两个蜿蜒的切屑槽240、242。
图4示出图2的木钻具100的头部区段200并且直观示出定心几何形状250。优选地，头部区段200在木钻具100的第二端部204上具有与纵向中轴线210同轴地成型的定心几何形状250，该定心几何形状具有螺纹252。螺纹252优选地具有蜿蜒的螺纹线254。木钻具100的头部区段200具有外半径RK。在头部区段200上还构造有切屑槽240以及辅助切削刃220。主切削刃214具有主切削刃基部260以及至少两个、优选三个轴向地分别关于第二端部204回缩的阶梯230、232、234，用于根据需要在钻孔步骤的过程中贯穿位于工件中的金属物体156、尤其呈连接元件158和/或紧固元件形式的金属物体。主切削刃基部260具有外半径RH。
位于在这里未示出的工件中的金属物体156(其在此仅示例性地示为呈钉子162形式的连接元件158)根据本发明在钻孔步骤的过程中通过多重地成阶梯的主切削刃214的作用逐渐地被分开或分解为小的金属碎片166。因此可以相比于已知的解决方案显著提高木钻具100的使用寿命。
图5示出图4的木钻具100的头部区段200，该头部区段在木钻具100的第二端部204上具有切屑槽240和定心几何形状250，该定心几何形状具有螺纹252、螺纹线254以及示例性的芯状的定心尖端256。螺纹252的螺纹线254的螺距S优选地在1mm至2.5mm之间。与定心几何形状250同轴地延伸有木钻具100的纵向中轴线210。
主切削刃214优选地具有主切削刃基部260以及仅示例性的三个径向地分别进一步外置的且轴向地进一步回缩的阶梯230、232、234。在此，主切削刃214分为至少三个沿轴向方向向后或朝向第一轴向端部202错开的区段或者说阶梯230、232、234。第一阶梯230优选地具有阶梯基部270和阶梯壁280。相应地，第二阶梯232优选地具有阶梯基部272和阶梯壁282。第三阶梯234具有阶梯基部274和阶梯壁284。在此可看到的主切削刃214的至少两个、图示地三个阶梯230、232、234关于径向内置的主切削刃基部260轴向地朝木钻具100的第一端部202的方向分别回缩一轴向的阶梯高度H。阶梯230、232、234的径向阶梯宽度B分别位于1mm至10mm之间、优选地然而分别在2mm至5mm之间。
阶梯壁280、282、284图示地分别近似平行于纵向中轴线210地延伸，而阶梯基部270、272、274关于纵向中轴线210分别以阶梯角α倾斜地延伸。角α在此限定在与纵向中轴线210的垂线290和阶梯230、232、234的各个阶梯基部270、272、274之间。阶梯角α可以位于0°至65°之间的范围内，其中，阶梯角α优选为约40°。
图6示出图5的木钻具100的头部区段200并且且直观示出两个主切削刃214、216和定心几何形状250。在至少一个主切削刃214、216以及纵向中轴线210的垂线290之间存在轮廓角β，轮廓角β优选地为在10°至30°之间。为了实现改善的工作结果，轮廓角β优选地具有在15°至25°之间的值。至少一个主切削刃214、216的楔角γ在此仅示例性地位于约60°的数量级上。在图2的优选两个切屑凹槽240、242(其中在此仅一个切屑槽240可见)与纵向中轴线210之间还分别存在切削角δ，该切削角在此仅示例性地位于约15°。

Claims (13)

1.一种木钻具(100)，包括：
用于与手持式工具机的工具接收部抗扭地连接的夹紧区段(110)；以及
头部区段(200)，该头部区段设有定心几何形状(250)，其中，所述夹紧区段(130)构造在所述木钻具(100)的背离工件的第一端部(202)上，而所述头部区段(200)构造在所述木钻具的面向工件的第二端部(204)上，其中，所述夹紧区段(110)通过杆区段(130)与所述头部区段(200)连接，并且其中，所述头部区段(200)的最大外半径(RK)大于所述杆区段(130)的最大外半径(RS)，
其特征在于，所述头部区段(200)具有至少一个主切削刃(214、216)，该主切削刃具有至少两个阶梯(230、232、234)，用于将具有预给定的内半径(RB)的孔(152)引入到工件(150)中，并且主切削刃基部(260)的外半径(RH)小于所述头部区段(200)的外半径(RK)的60％、优选地小于50％。
2.根据权利要求1所述的木钻具，其特征在于，所述头部区段(200)具有螺旋形蜿蜒的表面几何形状(206)，该表面几何形状具有至少一个切屑槽(240、242)和至少一个辅助切削刃(220、222)。
3.根据权利要求1或2所述的木钻具，其特征在于，所述至少一个主切削刃(214、216)的至少两个阶梯(230、232、234)关于径向内置的主切削刃基部(260)分别轴向地朝所述木钻具(100)的第一端部(202)的方向回缩一个阶梯高度(H)。
4.根据权利要求3所述的木钻具，其特征在于，所述主切削刃(214、216)的至少两个阶梯(230、232、234)中的每个阶梯具有径向的阶梯宽度(B)。
5.根据权利要求4所述的木钻具，其特征在于，所述径向的阶梯宽度(B)位于1mm至10mm之间、优选地2mm至5mm之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的木钻具，其特征在于，所述至少两个阶梯(230、232、234)的每个阶梯基部(270、272、274)分别垂直于纵向中轴线(210)朝所述木钻具(100)的第一端部(202)的方向倾斜一阶梯角(α)。
7.根据权利要求6所述的木钻具，其特征在于，所述阶梯角(α)位于0°至65°之间、优选地约40°。
8.根据前述权利要求中任一项所述的木钻具，其特征在于，在所述至少一个主切削刃(214、216)与纵向中轴线(210)的垂线之间存在一轮廓角(β)，该轮廓角为10°至30°之间、尤其在15°至25°之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的木钻具，其特征在于，所述至少一个主切削刃(214、216)的楔角(γ)为约60°。
10.根据前述权利要求中任一项所述的木钻具，其特征在于，在所述至少一个切屑槽(240、242)与所述纵向中轴线(210)之间近似地存在一切削角(δ)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的木钻具，其特征在于，所述定心几何形状(250)螺钉状地构造为具有螺旋形环绕的螺纹(252)，该螺纹具有螺距(S)。
12.根据权利要求11所述的木钻具，其特征在于，所述螺纹(252)的螺距(S)位于1mm至2.5mm之间。
13.根据前述权利要求中任一项所述的木钻具，其特征在于，所述木钻具(100)以高强度的碳钢构成。
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