CN1982646A - 镶装钻头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镶装钻头，带有设置在其端面上的切削刃(2)，该镶装钻头具有一用来将镶装钻头固定在一固定杆上的盲孔(5)和至少一条从盲孔(5)出发通入镶装钻头(1)外表面的通道(10)，其中镶装钻头(1)内的通道的出口(11)设置在镶装钻头的配备切削刃的端面之外，这里镶装钻头的侧面(13)的设有通道出口的表面区(12)相对于镶装钻头端面的圆周向镶装钻头轴线(4)方向后缩地设置，并凹入地弯曲。其中，通道的出口(11)在凹入形弯曲的表面区(12)内相对于该表面区偏心地设置，其中通道(10)的出口(11)在凹入形弯曲的表面区(12)上向该表面区的沿镶装钻头旋转方向位于前面的棱边偏移地设置。

Description

镶装钻头

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的镶装钻头。

背景技术

已知不同实施形式的镶装钻头(Bohrkrone)，特别是冲击式或旋转冲击式镶装钻头，其钻削头在其端面上具有用来分离和/或粉碎待切除材料的切削刃。这种类型的镶装钻头用在例如自动钻削的注射式钻杆的前端上，此钻杆用来加固岩石，以克服岩石压力。

在其端面上带有用来分离和/或粉碎待切除材料的切削刃的镶装钻头，特别是冲击式或旋转冲击式镶装钻头，具有至少一条通入镶装钻头端面和/或通入镶装钻头侧表面的通道。在钻削期间从此通道中喷出冲洗介质(例如水或空气)，它在钻削时冷却镶装钻头，并从钻削孔中冲击钻屑(Bohrklein)。在钻削孔达到希望的深度以后，从通道中压出粘接的材料(例如灰泥或混凝土)，它在固化后将注射式钻杆固定在钻削孔内。这种已知镶装钻头有这样的缺点，从它里面应该喷出冲洗介质的通道常常被钻屑塞满(堵塞)，特别是如果在像沙岩一样的软的岩石上钻孔的话。

由AT 001 513 U1及与之对应的WO 97/19247 A已知，这样的通道的出口设置在镶装钻头的端面上在设于那里的切削刃之间。这同样适用于由GB 189 021 A已知的镶装钻头。

由GB 633 999 A已知一种开头所述类型的镶装钻头。该已知的镶装钻头具有一条用于冲洗介质的通道和在其端面上的切削刃。用于冲洗介质的通道的出口在一种实施形式中位于镶装钻头的侧表面的凹部中并且相对于该凹部对称地布置。GB 981 489 A的镶装钻头和AU 450556的镶装钻头具有类似结构的冲洗通道，其中由AU 450 556已知的镶装钻头在其端面没有用于冲洗介质的通道的设置在凹部中的出口。

FR 1 411 867 A的钻头头部具有一个分开的冲洗通道，冲洗通道的各出口相对于钻头头部的侧表面上的各凹部对称地设置在所述凹部中。

由US 4 185 708已知一种镶装钻头，它具有一条与镶装钻头的旋转轴线同心的用于冲洗介质的通道，其中冲洗介质应该在镶装钻头的端面的中心出来。在US 4 185 708的镶装钻头的侧表面上构成一屑凹入的杯状槽。钻屑应该经由通入到这些杯状槽内的、与同心于旋转轴线的通道连接的冲洗通道从钻削孔中排出。冲洗通道的出口相对于杯状槽偏心地设置并且分别相对于杯状槽的关于旋转轴线在后面的边缘偏置。即冲洗通道的出口关于镶装钻头的旋转方向朝前。

发明内容

本发明的目的是，这样地改进开头所述类型的镶装钻头，使得不存在在钻削时通道被钻屑填满(堵塞)的危险。

按照本发明这个目的用具有权利要求1特征的镶装钻头来实现。

按本发明的镶装钻头优选的和有利的结构是从属权利要求的内容。

在按本发明的、特别地考虑用于注射式钻杆的镶装钻头中，通过它首先喷出冲洗介质然后喷出硬化材料例如结合剂(水泥)泥灰，以使注射式钻杆固定在钻削孔内的至少一个通道的至少一个出口设置在镶装钻头的相对于镶装钻头圆周后缩的表面上。此外在后缩区域内的出口这样偏心地设置，使得出口向凹入区域的相对于镶装钻头旋转方向在前面的棱边偏置地设置。按本发明的镶装钻头的出口相对于旋转方向朝后。因此防止通道在用镶装钻头钻削时被钻屑堵塞。由此实现在钻削过程中冲洗时和在喷出粘接物质时确保不妨碍通过至少一个在镶装钻头上的通道的流通。

附图说明

按本发明的镶装钻头的其他特征、细节和优点由对按本发明的镶装钻头的以下说明中得到。附图中：

图1以斜视图表示第一种实施形式的镶装钻头，

图2以另一个斜视图表示图1中的镶装钻头，

图3以侧视图表示图1中的镶装钻头，

图4以另一侧视图表示图1的镶装钻头，

图5以端视图表示图1的镶装钻头，

图6沿图3中VI-VI线的剖面，

图7沿图5中VII-VII线的剖面，

图8沿图4中VIII-VIII线的剖面，

图9以斜视图表示按本发明的带有由硬质合金刀片构成的切削刃的镶装钻头的第二种实施例，

图10至21示意表示切削刃的布局和形状，分别带有按本发明的镶装钻头的实施形式的相应的冲击图(切削图)，

图22、23、24和25以不同的视图表示具有按图10的切削刃棱的布局/结构的镶装钻头，

图26表示沿图25中XXVI-XXVI线的剖面，

图27、28和29表示按本发明的镶装钻头的另一种实施形式，

图30表示沿图29中XXX-XXX线的剖面，以及

图31图27、28和29的镶装钻头的另一剖面。

具体实施方式

在图1至8中所示的实施例中镶装钻头1在其端面上具有三条带有相同曲率半径和相同弯曲方向的切削刃2，其切削刃棱3向端面中心伸展，它们在镶装钻头1的中心，亦即在轴线4相交。

在镶装钻头1上设有一从镶装钻头1的与端面相对的末端出发的盲孔5，它带一内螺纹，使得镶装钻头1可以拧在设有外螺纹的固定杆上，比如它用作注射式钻杆。在所示实施例中从盲孔5引出三条通道10，它们相对于镶装钻头1的轴线4倾斜一锐角，例如30°的角度(参见图6)。通道10在镶装钻头1内这样布置，使其在镶装钻头1侧面上的各出口11分别通入两条相邻切削刃2之间的区域内。

如例如图1至4和特别是图6的剖视图所示，这里通道10的出口11位于凹入地弯曲的表示12的区域内，这些表面近似地垂直于由切削刃棱3确定的平面，亦即基本上垂直于镶装钻头1的端面。由于镶装钻头1的外表面13做成向端面扩展的锥形(圆锥台)，它例如具有一10°的张角(参见图3和6)，通道10的出11这样地设置，使得通道10在钻削时不会被钻屑堵塞。这与已知的镶装钻头(例如参见AT001513U1)的实施形式不同，在已知镶装钻头中通道通入镶装钻头的端面区域内。

在本发明的镶装钻头1的在图8中所示的实施例中按这样的旋转方向设计，在这种旋转方向时切削刃2凹入的一侧沿旋转方向朝前。

在按本发明的镶装钻头的在图9中所示的、其余做得与对于图1至8的镶装钻头1所述的一样的实施形式中切削刃2由硬质合金刀片20构成，它固定在镶装钻头1内，例如通过热压。在这种实施形式中切削刃2和其切削刃棱3终止于离镶装钻头1的轴线4一定距离处。

在图11中示意表示在按本发明的按图1和9的镶装钻头的实施形式中所示的切削刃2的形状连同所属的冲击图形。

但是按本发明的镶装钻头1的切削刃2对于一定的应用场合也可以这样地弯曲，使得如图15中所示，切削刃2和切削刃棱3的凸出侧相对于旋转方向朝前。

除了按本发明的仅仅具有最好基本上相交于镶装钻头1端面中心的弯曲切削刃2的实施形式外还可以设想其他布局和组合的切削刃。

例如图10(示意)表示一镶装钻头1的端面，其中两条相对于旋转方向反方向弯曲的切削刃2与同样从镶装钻头1端面中心出发的直线切削刃2′相组合，使得同样得到图10中所示的冲击图形(Anschlagbild)。

在图10中所示的实施例中直线形切削刃2′相对于镶装钻头1的轴线4相互面对面地位于镶装钻头1的端面区域内，在这个区域内设有反方向弯曲的切削刃2。

在图12中所示的实施形式中一直线形切削刃2′与两条同方向弯曲的切削刃2组合。这同样得到在图12中所示的冲击图形。

除了按本发明的具有三条切削刃2或2′镶装钻头1的实施形式外还可以有具有三条以上切削刃2、2′，例如四条切削刃的实施形式。这里和在上述具有三条切削刃2、2′的实施形式时一样也可以是仅仅具有弯曲的切削刃2的镶装钻头1和具有至少一条直线形切削刃2′和至少一条弯曲的切削刃2的组合的镶装钻头1。

图13表示其中的一个例子，在这个例子中两条直线形的相对于镶装钻头1的轴线4相互面对面的切削刃2′与两条相对于旋转方向同方向弯曲的、同样相对于轴线4面对面设置的切削刃2相组合。按本发明的镶装钻头的这种实施形式的冲击图形同样表示在图13中。

图14示意表示一实施例，其中在镶装钻头1的端面上仅仅设置弯曲的切削刃2，而且是四条切削刃，它们都基本上从镶装钻头1端面中心出发，亦即从镶装钻头的轴线4出发。在图14中所选择的切削刃形状和布局时切削刃2交替地向相反方向弯曲，使得各2条相对于镶装钻头1的轴线4相互面对面的切削刃2拼成一个平面S。

在图16中所示的实施形式中设有四条切削刃2，它们都向同一方向弯曲，其中在这里也和在图11和15中所示的实施形式时一样，切削刃2的曲率这样地选择，使得相对于旋转方向要不是其凸出的、要不是其凹入的一侧朝前。

在本发明的镶装钻头的按图17和18的实施形式中设有三条弯曲的切削刃2，它们这样地布局和取向，使得三条切削刃2中的两条拼成一连续的圆弧，第三条弯曲的切削刃2设置在拼成一连续圆弧的另两条切削刃的凸出侧。

在图19中所示的实施形式中镶装钻头1在其端面上具有两条反方向弯曲的切削刃2和两条位于镶装钻头1的共同的轴向平面内的直线形切削刃2′。

在图20中所示的实施形式中镶装钻头1具有一一直伸展到镶装钻头中心(轴线)的直线形切削刃2′，和两条仅仅设置在镶装钻头1外部区域内的反方向弯曲的切削刃2，它们不是相互径向面对面设置，而是设置在镶装钻头1端面与直线形切削刃2′相对的一半内。

不管是在图20还是在图21中所示的实施形式中弯曲的切削刃2一直伸展到一设置在镶装钻头1端面上的、与镶装钻头的轴线同心的、例如圆形的凹坑20。

在按本发明的镶装钻头的在图21中所示的实施形式中两条相互径向相对的直线形切削刃2′，亦即位于镶装钻头1的轴向平面内的直线形切削刃，和两条相互径向相对的反方向弯曲的切削刃2从镶装钻头1端面的外边缘一直伸展到凹坑20。

按本发明的镶装钻头的在图22至26中所示的实施形式具有这样的切削刃2和切削刃棱3的布局，它们在其端面上相当于图10，并在用来旋转冲击钻孔时同样得到在图10中(右边)所示的冲击图形。

按本发明的镶装钻头的在图22至26中所示的实施形式具有从其盲孔5出发的三条通向镶装钻头1外圆周面13的通道10，它们通入镶装钻头1外表面13上凹入形弯曲的表面12的区域内，就像在图1至8中所示的镶装钻头的实施形式时那样。

镶装钻头1的在图27至31中所示的实施形式同样具有弯曲切削刃2与直线形切削刃2′的组合，其中不管是弯曲切削刃2以及因此其切削刃棱3还是直线形切削刃2′及其棱3′都终止于离图27至31的镶装钻头1的轴线4一定距离处。

在按图27的镶装钻头的实施形式中设有三条从镶装钻头1的盲孔5出发的通道10，它们像前面借助于图1至8和23至26所述的那样布置，也就是向镶装钻头1的端面倾斜。通道10的出口11相对于凹入形弯曲的表面12偏心地设置(参见图29)。通道10的出口11最好位于表面12的在沿镶装钻头1的旋转方向(在图27至31中镶装钻头1设计成顺时针旋转)前面的一段内，也就是似乎在镶装钻头1的外壳面13和凹入表面12之间的棱边的阴影内。这样比在出口11设置在表面12中心时更好地防止钻屑进入通道10(参见图22)。在这些通道10之间设有其他通道10′，它们在凹入形弯曲的表面12之间的镶装钻头1的外表面13上引出，如例如由图28和29可以看到的那样。这些通道10′在镶装钻头1的外表面13的凹入形缩口的区段内引出。这里在图27至31中所示的镶装钻头1的通道10，以及和图1至8及图22至26中所示的镶装钻头1的实施形式的通道10相对于镶装钻头1的轴线4指向镶装钻头1的前端(端面)倾斜布置。相反通道10′相对于镶装钻头1的轴线4向其末端倾斜布置，也即远离镶装钻头端面地倾斜，盲孔5从该末端出发，并且其出11′位于镶装钻头1外表面13的逐渐变细的区段13′内。在通道10′的这种布置时也阻止钻屑进入通道10′。此外这种布置有这样的优点，即冲洗介质可以在其流动没有急剧转向的情况下从通道10′流入钻削孔内。

虽然在图27至31中示出一带通道10和10′的镶装钻头1，但是按本发明的镶装钻头1也可以仅仅配备以及在该图中表示的通道10或仅仅配备通道10′。

综述之，按本发明的镶装钻头的优选实施例如以下所述：

镶装钻头1在其端面上仅仅具有弯曲的切削刃2或至少一条直线形切削刃2′与至少两条弯曲的切削刃2的组合。切削刃2、2′在镶装钻头1端面上这样地设置，使它们从镶装钻头1的轴线4出发，或终止于此轴线的邻近。通道10从一用来将镶装钻头1固定在注射式钻杆的固定杆上的盲孔5出发，其出11不是设置在镶装钻头1的端面区域内，而是在其侧外表面13的区域内，此外表面朝切削刃2、2′锥形扩大。这里通道10的出11设置在镶装钻头1外壳面13的凹入形凹坑12区域内，使它相对于镶装钻头1端面的圆周后缩地设置。

Claims (7)

1.镶装钻头，带有设置在其端面上的切削刃(2)，该镶装钻头具有一用来将镶装钻头固定在一固定杆上的盲孔(5)和至少一条从盲孔(5)出发通入镶装钻头(1)外表面的通道(10)，其中镶装钻头(1)内的通道(10)的出口(11)设置在镶装钻头的配备切削刃(2)的端面之外，这里镶装钻头(1)的侧面(13)的设有通道(10)出口(11)的表面区(12)相对于镶装钻头(1)端面的圆周向镶装钻头轴线(4)方向后缩地设置，并凹入地弯曲；其特征为：通道(10)的出口(11)在凹入形弯曲的表面区(12)内相对于该表面区偏心地设置，其中通道(10)的出口(11)在凹入形弯曲的表面区(12)上向该表面区的沿镶装钻头(1)旋转方向位于前面的棱边偏移地设置。

2.按权利要求1的镶装钻头，其特征为：通道(10)的出口(11)位于一基本上垂直于由切削刃(2)的切削刃棱(3)确定的平面的表面(12)内。

3.按权利要求1或2的镶装钻头，其特征为：通入镶装钻头(1)的凹入形弯曲的表面区(12)内的通道(10)与镶装钻头(1)的轴线(4)相交成一锐角。

4.按权利要求3的镶装钻头，其特征为：通道(10)相对于镶装钻头(1)的轴线(4)向镶装钻头的端面方向倾斜。

5.按权利要求1至4之任一项的镶装钻头，其特征为：设有至少一条向镶装钻头(1)端面倾斜的通道(10)和至少一条向镶装钻头(1)的位于端面对面的末端倾斜的通道(10′)，盲孔(5)从该末端出发。

6.按权利要求5的镶装钻头，其特征为：交替地设置各个向端面方向倾斜的通道(10)和向反方向倾斜的通道(10′)。

7.按权利要求5或6的镶装钻头，其特征为：所述至少一条向位于镶装钻头(1)的端面对面的末端倾斜的通道(10′)的出口(11′)位于镶装钻头(1)的外表面(13)的逐渐变细的区段(13′)内。

Images