SK16802002A3 - Dierovací vrták - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Predmet vynálezu sa obecne týka vŕtacích nástrojov a zvlášť potom dierovacích vrtákov.

Doterajší stav techniky

Vŕtacie nástroje a zvlášť potom vrtáky majú vo väčšine prípadov valcový tvar, ktorý ústi do hlavy, a tiež sú spravidla, aspoň po časti ich dĺžky, vybavené jednou alebo viacero špirálovými drážkami, určenými na odvádzanie prebytkov (prachu) ktorý vzniká v procese vŕtania preč od pracovného miesta hlavy vrtáka a tým preč z vŕtaného otvoru. Tieto drážky obvykle pozostávajú z jedného alebo viacerých hladkých špirálových rámp, ktoré odvádzajú prach vďaka rotačnému pohybu podľa princípu Archimédovej skrutky. Podľa tohoto spôsobu uskutočnenia, je vyvŕtaný prach „pasívny a nehrá žiadnu úlohu v odvádzacom procese zvyškov.

Skúsenosti preukázalik že pokiaľ je odvádzacia kapacita drážok nedostatočná alebo neúčinná, prach sa môže usadzovať pri dne vyvŕtaného otvoru; v tomto prípade sa čiastočky prachu hromadia a vytvárajú tak nahromadenia jemných častíc; tie potom blokujú odvádzací priestor pri dne otvoru a spôsobujú opotrebenie používaného tvrdého kovu a ocele, z ktorých sú hlava vrtáku a celý povrch nástroja vytvorené. Naviac toto nahromadenie prachu spôsobuje zvýšenie tlaku pri dne otvoru. Tento naposledy uvedený jav môže hráť úlohu v odvádzacom procese

zvyškov po vŕtaní: pokial tento tlak prekročí určitú hranicu nastáva jav nahromadeného prachu, ktorý uvolnenia (odsátia) je potom odvádzaný z pracovného miesta. Predsa len je nevyhnutné zabrániť vzrastaniu tlaku ponechaním dostatočnej kapacity odvádzacích drážok, aby neboli zablokované, zvlášť potom pri hlave nástroja; vzrastanie tlaku pri dne otvoru môže viesť na zvýšenie nepokoja pri vŕtaní, počas odvádzania nahromadeného prachu; tento spôsob prevádzky nie je prospešný pre výkon vrtáku a to ako pre rýchlosť vŕtania, tak aj pre životnosť nástroja, pretože zvýšenie tlaku na hlavu vrtáku a/alebo pri rezaní vedie k väčšiemu namáhaniu napomáha nástroja a teda V súčasnej dobe, pri tlaku usmerňovaný, a poškodeniu vrtáku, vŕtaní, nie je tento vzrast úsilie je smerované k jeho čo možno najväčšiemu odstráneniu jednoduchým opatrením drážok dobrou odvádzacou schopnosťou. Dokumenty DE 3826239 A, US 23333894 A a DE 2013327 B opisujú vrtáky so špirálovitými drážkami, zhora uvedeného druhu, pri ktorých majú niektoré alebo všetky povrchu drážok ryhovania alebo vrúbkovania, na rôzne konečné využitia: na obmedzenia trenia, na optimalizáciu rezného výkonu, na odvedenie chvenia. Vo všetkých týchto dokumentoch, ryhovanie alebo vrúbkovanie má malú veľkosť a kopíruje povrchové uskutočnenie už navrhnutej vŕtanej korunky, a. ich účinnosť je daná povrchovým pôsobením. Uskutočnenie uvedeného ryhovania a vrúbkovania môže tiež predstavovať komplikovanú a drahú prevádzku s týmito vŕtanými korunkami.

Uvedené nevýhody odstráňuje predmet tohto vynálezu, ktorého podstata spočíva v zlepšení výkonu vŕtacích telies, v rámci ich rýchlosti a životnosti a zároveň dovoľuje obmedzenie nákladov výroby na tieto nástroje.

Podstata vynálezu

Predmetom vynálezu je v podstata dierovací vrták, ktorého odvádzacia drážka alebo drážky sú vyplnené, aspoň v časti jeho dĺžky sériou faziet napojených jedna na druhú.

Podstata vynálezu teda spočíva v tom, že drážky na odvádzanie prachu, materiálu, nepozostávajú tvaru, ale pozostávajú z označovaných ako „fazety'' majú najrôznejšie tvary.

pochádzajúceho z vŕtaného zo zvislého skrutkovitého malých následných plošiek, spojených dohromady, ktoré Presnejšie povedané, fazety sú určené na výrobu rôznych drážok, pozdĺž vodiacich čiar, ktoré môžu, ale nemusia mať skrutkovitý tvar, a ktoré sledujú trajektoriu, ktorá sa striedavo, pravidelne alebo nepravidelne, odchyľuje a zbieha smerom na pozdĺžnu os vŕtanej korunky. Tieto vodiace ktoré sú pod uhlom a/alebo osovo priradené a tým umožňujú odvádzanie prachu faziet určujú či môžu byť odvádzacie drážky pravidelné alebo nepravidelné, ploché alebo vyduté alebo vypučené a prípadne majú menšiu spletitosť. Tieto fazety môžu prepojené ostrými okrajmi alebo cez čiary, jedna k druhej, drážkami. Tvary väčšiu alebo byť vzájomne rebrovité zaoblenie vypučenéhoo alebo vydutého tvaru.

Séria faziet je usporiadaná predovšetkým tak, aby sa striedali, po celej alebo po časti dĺžky každej odvázdacej drážky, časťou s menšou hĺbkou a/alebo šírkou, známe ako „kompresné chodby a časťou s väčšou hĺbkou a/alebo šírkou, označované ako „depresné komory. Tieto nestálosti v hĺbke a/alebo šírke môžu byť dôkladne pravidelné, alebo na druhú stranu, môžu byť námatkové.

Takéto usporiadania umožňujú, pri použití vŕtanej korunky, využiť a zachovať miestne, v odvádzacích drážkacah, ako vyrovnávania tlaku a stlačenia vŕtacieho prachu za účelom lepšenia jeho odvádzania. Teda, najskôr je prach stlačený v „kompresných chodbách, čo nahromadí energiu, potom je táto nahromadená energia uvoľnená tým, ako sa prach uvoľňuje /rozptyľuje/ v „depresných komorách. Naviac, stále regulovanie vyrovnávania tlaku vŕtacieho prachu, pozdĺž celej dĺžky tela nástroja, obmedzuje tento prach v padaniu späť dole na dno vyvŕtaného otvoru vplyvom gravitácie.

Je zrejmé, že séria faziet v dierovacom vrtáku, ktorý je predmetom tohto vynálezu, vymedzuje priestorové alebo množstevné usporiadanie drážok tejto vŕtanej korunky, alebo inými slovami, vymedzuje celkový tvar vŕtanej korunky a nemôže byť porovnávaný k povrchovej úprave, ako je to pri tých vrtákoch, ktoré sú výsledkom techník ryhovania alebo drážkovania podlá dokumentov uvedených vyššie. Vzhľadom na predchádzajúce vysvetlenie je tiež evidentné, že usporiadanie faziet vyvoláva, pri použití vŕtanej korunky, skôr silové pôsobenie ako povrchové.

Ďalším možným výsledkom tohto usporiadania je, že spôsobuje rôznu silu lamely/alebo okrajov (alebo

Γ * r vodiacich lemov) vrtáka, závisiace od toho, či profil je alebo nie je symetrický vzhľadom na pozdĺžnu os nástroja. V tomto prípade, nepravidelnosti v rozpätí optimálne vedenie vrtáka dovoľuj ú (prostredníctvom „širokých' úsekov), v otvore zároveň obmedzujú trenie so stenami otvoru (prostredníctovm kde je okraj kompresii na „úzkych” úsekov). Naviac v úsekoch, široký, sa podpora získa navzdory rebrovom zaoblení, alebo spojov iných tvarov, ktoré tvoria „kompresné chodby”.

Následkom tohto pôsobenia a čiastočne následkom stáleho efektu vyrovnávania takú /stlačenia, je proces odvádzania prachu zvýšený, a môže byť optimalizovaný vytvorením takého množstva, umožňujúceho dostatočne veľké odvádzanie. To urýchľuje vŕtanie a predlžuje životnosť vŕtanej korunky, pretože lepšie odvádzanie prachu znižuje namáhanie tela nástroja.

Okrem toho, zatial čo odvádzacie drážky v bežných vŕtaných korunkách musia byť získané spojitým skrutkovitým obrábaním, fazety vyplňujúce odvádzacie drážky vo vŕtanej korunke, ktorá je predmetom tohto vynálezu, môžu byť získané priamymi alebo nepriamymi úsekmi za pomoci jedného alebo viacerých náradí a odstránením materiálu, ale môžu byť tiež získané metódami deformácie materiálu, z ktorého je vyrobené telo vŕtanej korunky, obvzlášť kovaním, čo umožňuje zníženie nákladov výroby uvedenej vŕtanej korunky.

e «

Prehľad obrázkov na výkresoch

Tento vynález je bližšie znázornený na priložených schématických výkresoch, ktoré zobrazujú niekoľko možných riešení tohto dierovacieho vŕtaka.

Obr.l znázorňuje bočný pohlad na prvú možnosť vŕtanej korunky podľa uvedeného vynálezu

Obr.2 znázorňuje v axonometrickom pohľade, znázorňujúci detail hlavnej z obr.l, čiastočný pohlad vo väčšom meradle, časti vŕtanej korunky

Obr.3 znázorňuje iný bočný pohlad na túto vŕtanú hlavu, v smere šípky F1 na obr.l,

Obr.4 znázorňuje pohľad v reze na rovnakú vŕtanú korunku podľa čiary rezu V-IV z obr.3,

Obr.5 znázorňuje iný pohlad pozdĺž čiary rezu V-V z obr.3,d na prvú možnosť vŕtanej korunky podľa uvedeného vynálezu,

Obr. 6 znázorňuje bočný pohlad na druhé možné uskutočnenie vŕtanej korunky podľa uvedeného vynálezu,

Obr. 7 znázorňuje čiastočný pohľad v axonometrickom pohľade, vo väčšom meradle, ukazujúci detail hlavnej časti vŕtanej korunky z obr.6.

Obr.8 znázorňuje iný bočný pohlad na túto vŕtanú korunku v smere šípky F2 na obr.6.

r·

Obr.9 znázorňuje pohľad v reze na rovnakú vŕtanú korunku pozdĺž čiary rezu IX-IXX z obr.8.

Obr.10 znázorňuje iný pohlad v reze,pozdĺž čiary X-X z obr.8.

Obr.11 znázorňuje bočný pohľad na vŕtanú korunku podľa uvedeného vynálezu, v treťom možnom uskutočnení,

Obr.12 znázorňje čiastočný pohlad v axonometrickom pohlade, vo väčšom meradle,.ukazujúci detail hlavnej časti vŕtanej korunky na obr.11,

Obr.13 znázorňuje iný pohľad na túto vŕtanú korunku, v smere šípky F3 na obr.11,

Obr.14 znázorňuje pohľad v reze na rovnakú vŕtanú korunku pozdĺž čiary XIV-XIV z obr.13,

Obr.15 znázorňuje iný pohlad čiary rezu XV-XV z obr.13,

Obr.16 znázorňuje bočný pohlad na vŕtanú korunku podľa uvedeného vynálezu v štvrtom možnom uskutočnení,

Obr.17 znázorňuje čiastočný pohlad v axonometrickom pohlade, vo väčšom meradle, ukazuujúci detail hlavnej časti vŕtanej korunky na obr.16,

Obr.18 znázorňuje iný bočný pohľad na túto vŕtanú korunku v smere šípky F4 na obr.16,

Obr.19 znázorňuje pohľad v reze na rovnakú vŕtanú korunku pozdĺž čiary rezu XIX-XIX z obr.18,

Obr.20 znázorňuje iný pohľad pozdĺž čiary XX-XX z obr.18.

Podrobný opis vynálezu zakončeného na jednom vložkou 4_, zatial znázornené) vŕtacieho

Obrázky zobrazujú rôzne formy dierovacieho vrtáku, obecne, vŕtacie telo 2_ valcovitého tvaru, konci hlavou 2 opatrenou čo opačný koniec (nie je tela 2 í^e určený na upnutie.

Cez aspoň časť dĺžky vŕtacieho tela 2, začínajúceho hlavou 3_, sa tiahnu odvádzacie drážky 5 skrutkovitého celkového tvaru, slúžiace na odvádzanie prachu počas vŕtania otvoru za použitia vrtnej korunky. Odvádzacie drážky 5 sú navzájom oddelené vyvýšenými časťami 6, na skrutkovitých drážkach, obvyčajne označovanými „okraje.

Podlá uvedeného drážka _5 je vyplnená odvádzacia Presnej šie vynálezu, každá sériou faziet 2' podľa prvého možného uskutočnenia, znázorneného na obrázkoch 1 až 5, fazety 7_ odvádzacích drážok 5 sú prepojené jednou s druhou spojovacími úsekmi 8., majúce určitý polomer zaoblenia.

Okraje majú v svojej čsti pravidelné alebo nepravidelné striedanie úzkych úsekov 9 a širokých úsekov 10.

V príklade uskutočnenia, ktorý je znázornený na obr. 1 až 5, má vŕtaná korunka odvádzacie drážky 2 ^a r » ··' ·

5's tvarmi, ako sú opísané vyššie a okraje 6 opakujúce sa v intenzite P.

Pri použití vrtnej korunky fazety J_ odvádzacích drážok 5 a 5' tvorí spoločne so stenou vŕtaného otvoru- „depresné komory, zatial čo prepoj ovácie úseky 8. pôsobia ako „kompresné chodby.

Tieto dve drážky 5 a 5', so svojimi fazetami 7_ a spojovacími úsekmi 8, môžu byť vyrobené mnohodrážkovým rezaním na skrutkovitých vodiacich čiarach, ktoré sledujú trajektoriu, ktorá sa pravidelne alebo nepravidelne striedavo vychyluje a zbieha smerom na pozdĺžne osi vrtnej korunky. Tieto vodiace čiary sú uhlovo a pozdĺžne vyrovnané od jednej drážky k druhej, aby tvorili jednotlivé tvary odvádzacích drážok _5 a 5_' s ich fazetami j_ a rebrovými zaobleniami 8_.

Obrázky 6 až 10 znázorňujú druhé možné uskutočneniea vrtnej korunky podlá uvedeného vynálezu, ktorej časti zodpovedajú už zhora opísaným, a ktoré sú označené rovnakými vzťahovými značkami.

V tomto ďalšom uskutočnení, vŕtacie telo 2 má štyri odvádzacie drážky _5, 5', 5'' a 5/ ' ' skrutkovitého celkového tvaru. Tieto drážky sú vyplnené následnými fazetami 1_, zaobleného profilu, ktoré v styku pozdĺž línií Q_' tvoria okraje, bez spojovacích úsekov. Naviac od jednej drážky z ďalšej, vodiace čiary vymedzujú fazety T_ a ich prepojenia 8' majú osové posunutia, nie však uhlové.

c «*

Obrázky uskutočnenie až 15 znázorňujú tretie možné predmetu vynálezu, ktoré je podobné znázornenému uskutočneniu na obrázkoch 6 až 10, a opäť sa skladá hlavne z vŕtacieho tela so štyrmi odvádzaciami hlavami _5, 5', 5'' a 5' ' ' . Fazety 7_ týchto drážok tu opäť pozostávajú z nezaoblených spojov 8/ a sú určené vodiacimi čiarami, majúce osové vyrovnanie od jednej drážky k druhej, ale nemajú uhlové. Na rozdiel od predchádzajúceho príkladu, tu nemajú odvádzacie drážky _5 a 5' zaoblený profil.

Konečne, obrázky 16 až 20 znázorňujú štvrté možné uskutočnenie predmetu vynálezu, kde má vŕtacie telo 2 tri odvádzacie drážky 5, 5/, 5/', s fazetami Ί_, majúce nezaoblené spoje 8.' a sú vymedzené vodiacimi čiarami majúce osové, ale nie uhlové vyrovnanie od jednej drážky k druhej. Odvádzacie drážky 5, 5'a 5' ' tu majú nezaoblený profil.

Uskutočnenie v rámci predmetu vynálezu umožňuje určité odchýlky, ktoré však nepredstavujú riešenie, ktoré nespadá do rozsahu vynálezu, ako je definovaný v priložených patentových nárokoch:

úpravy počtu prach odvádzajúcich drážok, vytvorených v tele vŕtacej korunky alebo usporiadanie hlavy tejto vrtnej korunky, ani vynechanie tejto vložky úpravy počtu faziet uvedených drážok, a tvar týchto faziet, ktoré môžu byť jednoduché alebo zložené, rozložené v pozdĺžnom alebo priečnom smere, ploché alebo vyduté alebo vypučané apod.

prepojenie faziet pod akýmkolvek uhlom od nulovej hodnoty (zodpovedajúce ostrému okraju) po vysoké hodnoty

Γ Γ ·' výroba faziet a ich prepojenie akýmkoľvek obrábaním alebo tvárniacim spracovaním určenie alebo upravenie vrtnej korunky na vŕtanie akéhokoľvek typu materiálu: kameň, betón, kov apod.

Claims (7)

PATENTOVÉ NÁ R O K Y

1 až

1. Vrták pozostávajúci z tela (2) valcového celkového tvaru vyúsťujúci do hlavy (3) a majúci, najmenej po časti dĺžky jeho tela (2), jednu alebo viac spravidla špirálovitých odvádzacích drážok (5) , v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že odvádzacia drážka alebo drážky (5) sú vymedzené, najmenej po časti ich dĺžky, zostavou faziet (7), napojených jedna na druhú.

2. Vrták podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že fazety (7) odvádzacích drážok (5) sú navzájom spojené ostrým okrajom (8').

3. Vrták podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že fazety (7) odvádzacích drážok (5) sú navzájom spojené rebrovitým zaoblením (8) vypučaného alebo vydutého tvaru.

Vrták podľa akéhokolvek vyznačujúci sa z nárokov 1 až 3, tým, že zostava faziet (7) je usporiadaná tak, aby tvorila, po celej alebo po časti dĺžky každej odvádzacej drážky (5), striedanie častí s menšou hĺbku a/alebo šírkou, označovaných ako „kompresné chodby, a časťou s väčšou hĺbkou a/alebo šírkou, označovaných ako „depresné komory.

Vrták podľa akéhokolvek z nárokov vyzná.čuj úci satým, že spravidla špirálovitého tvaru, oddeľujúce vykazujú rovnomerné alebo nerovnomerné úzkych úsekov (9) a širokých úsekov (10).

4, okraje (6) drážky (

5) striedanie r r.

6. Vrták podlá akéhokolvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že odiace čiary vymedzujú fazety (7) a ich spoje (8, 8') majú osový aj uhlový posun od jednej drážky (5) k druhej.

7. Vrták podlá akéhokolvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že vodiace čiary vymedzujú fazety (7) a ich spoje (.8, 8') majú osový, ale nie uhlový posun od jednej drážky (5) k druhej.