CN1156641C - 钻孔工具 - Google Patents
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Abstract
钻孔工具，特别是凿岩钻头，具有一柄部(2)，其一端连接在用于钻削器械刀夹的插入端上，其另一端具有一至少带两条由硬质合金构成的刀刃(5)的钻削头(4)，刀刃径向突出于钻削头(4)的圆周。头部排屑槽(7)至少部分分布在硬质合金刀刃(5)之间，头部排屑槽通入至少一条螺旋形地环绕柄部(2)的排屑槽(3)内。钻削头(4)的结构做成这样，使钻削头(4)至少在两条硬质合金刀刃的区域内具有一扩展的外围轮廓(8)，它径向突出于柄部(2)的圆周(9)。
Description
本发明涉及一种钻孔工具，特别是凿岩钻头。
为了在水泥、砖墙、岩石等等上加工孔采用一种钻孔工具，它具有一带有由刀具材料，尤其是硬质合金制成的刀刃的钻削头。钻孔工具通常装在手工导动的钻孔器械内，它们除了钻孔工具的旋转驱动外还产生轴向冲击。轴向冲击传递到安装在钻孔器械刀具夹头内的钻孔工具刀柄上，并通过柄部和钻削头传到待加工基体上。用这种方式基体被刮削、凿削地加工并成片地切除掉。除了在可达到的钻孔进度方面有高的要求和需要消耗很大的力以外钻孔工具还应该具有尽可能长的使用寿命。
由现有技术状况已知一系列的钻孔工具，它们在正常的工作条件下其特点是在可以承受的动力消耗的情况下有满意的钻孔进度。这些已知钻孔工具在正常的应用条件下能够达到的使用寿命也是可以接受的。例如在EP-A-0 669 448中叙述了一种这一类型的钻孔工具。这种已知钻孔工具具有一带有用于手工导动的钻孔器械的插入端的柄部。在相对的末端上设有钻削头，它具有三条切削刃，它们设置在星形地分布的硬质合金嵌件上，刀刃通过钻削头排屑槽相互隔开，它们通入钻屑排出槽，这些排屑槽螺旋形地环绕柄部。具有小的和中等钻头直径的这种已知钻孔工具能满足尤其是专业使用者提出的各种要求，而对于具有较大直径的钻孔工具则还有一定的改进潜力。特别是在钢筋混凝土中加工孔时在碰到钢筋时可能出现钻孔工具的卡死或刀刃的崩裂。随着钻削头直径的加大卡死的危险也增大。
因此本发明的目的是：消除现有技术水平的钻孔工具的这些缺点。应该创造一种钻孔工具，用这种工具时不管钻削头的直径多大，即使在钢筋水泥中加工孔时也降低钻削头在钢筋条处卡死的危险。这种钻孔工具应该在消耗小的力时具有良好的钻孔进度并有长的使用寿命。
根据本发明，制造一种钻孔工具、特别是凿岩钻头，具有一柄部，其一端连接在一用于钻孔器械的刀夹的插入端上，其另一端具有一至少带有两条由硬质合金制成的刀刃的钻削头，刀刃径向伸出钻削头的圆周，头部排屑槽至少部分分布在硬质合金刀刃之间，它们通入至少一条在柄部上螺旋形环绕的排屑槽内，钻削头的结构做成这样，使钻削头至少在两个硬质合金刀刃区域内具有一径向超出柄部圆周的扩展的外围轮廓，具有径向扩展的外围轮廓的钻削头区域向硬质合金刀刃的侧面导向区两侧延伸约5°至30°的角度范围，侧导向区的径向延伸改善钻孔工具在碰到钢筋时的性能。设置在硬质合金刀片上的刀刃具有一在钻削头材料内的在圆周方向的更好的埋入。由此埋入的硬质合金刀刃对于在切除材料时作用在圆周方向的横向力不再这么敏感。
通过在硬质合金刀刃区域内按本发明的钻削头结构减小了它的径向超出量。由此抵消了径向伸出的硬质合金刀刃在碰到钢筋时卡死的倾向，而不由此明显增加钻孔工具在孔内的摩擦力。在安装在圆周区域内的、小片状的、构成硬质合金刀刃的硬质合金嵌件的情况下嵌件特别是在根部区域得到更好的支承。通过更好地埋入钻削头内减小了硬质合金嵌件松动和掉落的危险，延长了钻孔工具的使用寿命。
以合适的方式相对于柄部具有径向扩展的外围轮廓的钻削头区域具有一最大的径向超出量，它大约为柄部半径的2％至10％。在径向超出量在这个范围内时硬质合金刀刃的支承有明显的改善，而不明显提高与孔壁的摩擦。
在设置在硬质合金嵌件上的埋入钻削头内的刀刃的情况下，如果带有径向扩展的外围轮廓的钻削头区域具有至少相当于埋入的硬质合金刀片的根部区域的轴向长度的轴向长度，那么证明是合适的。硬质合金刀刃埋入钻削头内的根部区域支承在其整个轴向长度上。防止硬质合金刀刃在钢筋处的卡死。相反硬质合金刀刃通过按本发明的埋入比较柔和地沿钢筋滑过。
由于钻削头在头部排屑槽区域内的假想外围轮廓到中心线的径向距离比硬质合金刀刃在侧面导向区内的小，在工作时摩擦阻力减小，并可以改善钻孔进度。
为了能够更可靠地避免在碰到钢筋时由与结构有关的棱边引起的撞击和卡死，如果扩展的外围轮廓向一邻近的头部排屑槽，特别是在刀刃旋转方向前方紧靠的棱边处实现连续的弯曲过渡，证明是有益的。用这种方法便已经排除了引起钻孔工具可能卡死的原因。在碰到钢筋的情况下钻孔工具连续地沿钢筋滑动。特别是紧靠旋转方向前方的“棱边”是倒圆的。由此实现向刀刃侧面导向区的差不多是连续的过渡，并减小了钻削头上的棱边在钢筋处卡死的危险。
在本发明的一种方案中钻孔工具具有一有三条突出于其圆周的硬质合金刀刃的钻削头。这里硬质合金刀刃最好对称地星形分布，并分别通过一基本上轴向分布的头部排屑槽相互隔开。
为了减小在工作时在已经钻出的孔壁上出现的摩擦，如果钻削头在硬质合金刀刃的整个侧面导向区内具有大于柄部的直径，证明是有利的。
在本发明的一种方案中径向突出于钻削头圆周的硬质合金刀刃设置在片状嵌件上，它装在钻削头的端面上。每个片状嵌件具有一侧向导向面，它相对于钻削头区域的轴向长度以加大的外围轮廓这样地倾斜分布，使片状嵌件在其自由端处相对于钻削头具有比在埋入的根部处大的径向超出量。在按本发明的钻孔工具的一种实施方案中刀片的刀棱从完全埋入扩展的钻削头区域的根部出发径向向外向自由端方向延伸。由此在刀片具有非常好的径向支承的情况下保证足够的径向超出量，以便能使在孔壁上的摩擦保持很小。
出于制造技术方面的原因在本发明的另一种方案中钻削头适宜地整体由硬质合金组成。这种方案较高的费用通过硬质合金刀头非常简单、几乎是可以任意选择的造型的优点得到更多的补偿。其中还应该考虑在安装时方便的优点。
下面参照在附图中示意表示的实施例对本发明作较详细的说明。附图以比例不太准的视图表示，其中：
图1按本发明的钻孔工具的前端部分的侧视图；
图2图1中的钻孔工具的顶视图；
图3按图2的顶视图的局部视图；
图4钻孔工具在相对于图1旋转一个角度的位置上的局部侧视图；和
图5本发明第二种实施例的顶视图。
在图1～4中以不同的视图表示按本发明的钻孔工具的第一个实施例，并且整体以参考符号1表示。例如是一个凿岩钻头的钻孔工具，包括一柄部2，其没有具体画出来的一个末端连接在用于钻孔器械的刀夹的插入端上。柄部2设有螺旋形环绕的排屑槽3，它用来在工作时排出钻屑。在柄部2相对的一端设有一钻削头4，它具有由硬质合金组成的刀刃5、6。在按图1和2的所示实施例中钻削头4上设有两种刀刃。在其中心区域钻削头4具有一基本上做成星形的、三条放射线的中心刀刃6，它们的径向长度基本上局限于钻削头4的中心区域。在钻削头4的圆周区域设有另三条刀刃5，它们基本上径向延伸，并径向突出于钻削头4的圆周。这些圆周刀刃5例如做在硬质合金的片状嵌件上，它们以根部埋入钻削头4端面上大致径向分布的槽内。三条刀刃5例如以匀均的角间距相互分布在钻削头4的圆周上。在圆周刀刃5之间分别设有头部槽7，它们通入螺旋形环绕在柄部上的排屑槽3内。其中每条头部槽7可以配设一条排屑槽3。但是也可以设置少于头部槽7的排屑槽3。在这种情况下例如两条头部槽7通入同一条排屑槽3。
如由图1～4所见，钻削头4在由硬质合金组成的圆周刀刃5的区域内具有扩展的外围轮廓8，它径向突出于柄部2的圆周9。为了看得清楚起见，具有径向扩展的外围轮廓8的钻削头区域的径向超出量在图2中跨大画出。最大径向超出量r(图4)由径向扩展的钻削头区域8的最大距离a相对于柄部2的半径S的差值得到。最大径向超出量r最好为柄部半径S的约2％至10％。按所示实施例径向扩展的钻削头区域8向硬质合金刀刃5的侧导向区10两侧延伸一角度区域α，它大致等于5°至30°。在图4中表示了径向扩展的钻削头区域8的轴向长度1，并且至少等于或大于刀刃5埋入钻削头4内的根部区域的长度是有益的。其次如由图4所见，圆周刀刃5的侧导向面10相对于扩展的钻削头区域8的轴向长度1倾斜分布。由于侧导向面10的倾斜，它从埋入的根部区域出发向外，离开钻削头4的圆周，圆周刀刃5在其自由端处具有大于根部区域处的径向超出量。如图3中所示，具有扩展的外围轮廓8的钻削头区域向邻近的头部槽7的过渡做成圆弧形的。特别是在旋转方向在紧靠所属刀刃5前方的头部槽7的棱边最好倒圆，尤其是连续的圆弧过渡。
在图5中所示的按本发明的钻孔工具的第二个实施例整体用参考符号21表示。它与按图1～4的第一个实施例的主要区别在于：设置在柄部22上的钻削头24具有三条刀刃25，它们大致星形分布并且从中心钻削头区域径向向钻削头24的圆周延伸。此三条硬质合金刀刃25在径向突出于钻削头24，并通过头部排屑槽27相互隔开。同样示出了钻削头24的径向扩展区28，它们在刀刃25区域内延伸，并径向超出柄部22的圆周29。
如图所示，钻削头4或24具有刀刃5、6或25，它们设置在可固定在钻削头4或24端面上的硬质合金嵌件上。也可以考虑，钻削头具有比柄部大的直径。其中钻削头在头部排屑槽区域内的外围轮廓具有比在设置在圆周上的刀刃的侧导向区内小的径向轴心距。在一种没有画出来的本发明的实施方案中特别是钻削头也可以整体由硬质合金制成。本发明用具有三条分布在钻削头圆周上的刀刃的钻孔工具为例加以说明，当然在钻孔工具中也可以采用按本发明的这样的结构，它只有两条或者多于三条圆周刀刃。
Claims (10)
1.钻孔工具，具有一柄部(2；22)，其一端连接在一用于钻孔器械的刀夹的插入端上，而其另一端具有一至少带两条由硬质合金构成的刀刃(5；25)的钻削头(4；24)，刀刃径向突出于钻削头(4；24)的圆周，头部排屑槽(7；27)至少部分分布在刀刃之间，它们通入至少一条螺旋形环绕在柄部(2)上的排屑槽(3)内，其特征在于：钻削头(4；24)至少在两个硬质合金刀刃(5；25)区域内具有扩展的外围轮廓(8；28)，它径向突出于柄部(2；22)的圆周(9；29)，具有径向扩展外围轮廓的钻削头区域(8)向硬质合金刀刃的侧导向区(10)两侧延伸一约5 °至30°的角度区域(α)。
2.按权利要求1的钻孔工具，其特征在于：具有径向扩展的外围轮廓的钻削头区域(8；28)相对于柄部(2；22)具有一最大径向超出量(r)，它大致等于柄部半径(s)的2％至10％。
3.按权利要求1或2的钻孔工具，其特征在于：具有径向扩展外围轮廓的钻削头区域(8)具有一轴向长度(1)，它至少相当于硬质合金刀刃(5)埋入钻削头(4)内的根部区域的轴向长度。
4.按权利要求1或2的钻孔工具，其特征在于：钻削头在头部排屑槽区域内的外围轮廓到轴心线具有比硬质合金刀刃的侧导向区小的径向距离。
5.按权利要求4的钻孔工具，其特征在于：从扩展的外围轮廓到相邻的头部排屑槽的过渡，特别是在刀刃(5)旋转方向(R)前方的棱边(11)处，连续地平滑进行。
6.按权利要求1或2的钻孔工具，其特征在于：钻削头(24)具有三条突出于其圆周的硬质合金刀刃(25)，它最好对称地星形分布，并各自通过一基本上轴向分布的头部排屑槽(27)相互隔开。
7.按权利要求1或2的钻孔工具，其特征在于：钻削头配备四条突出于其圆周的硬质合金刀刃，并在硬质合金刀刃区域内有一径向突出于柄部圆周的外围轮廓。
8.按权利要求1或2的钻孔工具，其特征在于：钻削头(4)在硬质合金刀刃(5)的整个侧导向区(10)内具有大于柄部(2)的直径。
9.按权利要求1或2的钻孔工具，其特征在于：径向突出于钻削头(4)圆周的硬质合金刀刃(5)设置在片状嵌件上，它们装在钻削头(4)的端面上，其中每个片状嵌件具有一侧导向面(10)，它相对于具有扩展的外围轮廓的钻削头区域(8)的轴向长度(1)这样地倾斜分布，使片状嵌件在其自由端处相对于钻削头(4)具有一比在埋入的根部处大的径向超出量。
10.按权利要求1或2的钻孔工具，其特征在于：钻削头(4；24)整体由硬质合金组成。
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