专利名称:一种镗削洞穴的方法和工具，特别是用在混凝土、灰泥或类似的墙壁上镗洞的制作方法
直到现在，为固定某些螺栓或木桩，在混凝土、灰泥或类似的墙壁上镗挖洞穴或凸缘孔的问题，仅能靠比较复杂的工具来解决，这些工具不能加工出形状和尺寸种类广泛的洞穴，而且不易掌握。
本发明提供了一种用结构非常简单的工具镗挖洞穴的方法，并且这种方法非常灵活，且容易使用。
本项发明的工具，包含至少一个活动的刀片，刀片安装在一个细长钻体顶端的横向销轴上，可作角度的摆动。当把钻体插入一个孔内，钻体顶端抵达孔底时，再向其施加轴向的推力，则上述刀片即形成可变的斜度，这是由于此刀片的部分外形可以起到凸轮的作用，它和塞入孔底的一个小部件的外形相配合，可在钻体有微小的轴向位移时，使刀片的刀刃部从大体上的轴线方向变为大体上横的方向。
这种安排的结果是，刀片对轴向推力的相反方向实施挖空，在孔底的反面获得一个包含凸缘的较大体积的洞穴，这样，对于固定扩孔或密封的木桩或螺栓特别有效的。
在第一个实施例，上述成形件仅是一个放进孔底的球，这项发明的方法是用常规的钻具钻孔，将球放于孔中，使发明工具的刀片将球抵住，同时用常规方法使工具的钻体快速旋转，并施加一轴向压力，这个球此时实现三种功能，即-它阻止工具沿孔的轴线进一步深挖，-它作用于刀片的凸轮部分，并使刀片向外摆开，
-靠其自身各个方向的旋转，它在刀片绕钻体轴线旋转并绕上述横向轴线摆动时能适应刀片的工作压力。
在第二个实施例中，上述成形件是一个安装在工具上的元件，它包括一个凸轮部分和一个延伸部分。凸轮部分保持在钻体顶端形成的套中，刀片的凸轮轮廓贯穿于钻体端部，以支承上述凸轮部分。延伸部分沿着细长钻体的轴线，伸出于钻体顶端之外，在它伸出的一端有一个球形的另件，用以抵住孔底。
本发明的方法是用一个常规钻头钻孔，然后将工具插入孔中，直到球形零件抵住孔的底部，并使工具的钻体旋转，同时施加轴向推力。
一旦凸缘形成，即可用简单的轴向拉力将工具抽出。在抽出的过程中，原来径向突出的刀片碰到凸缘的前沿时，就转动而缩回。
本项发明的另一个特征是，细长钻体的顶端除有一安装刀片的开口外，还须加工成凹形的球面，以构成上述球体的定心碗。
这个定心碗是为了球体的重新定心，这个球体与刀片相配合，当开始进行镗洞操作时，先把几个球放进预先用常规钻头钻好的孔中，然后使工具的刀片与最后装入的一个球抵住，以镗出洞穴的第一部分。取出最后一个球之后，进行第二步操作，以便镗出与第一部分相连的第二部分洞穴，以此类推，直到在孔底仅仅留下第一个球时，进行最后一步操作。
本发明的另一个特征是，上述定心碗和细长钻体的轴线相对于刀片摆动的轴线是偏置的，这样增加造成刀片摆动的杠杆效应，尤其是在接近刀片的横向位置时。
本发明进一步建议，钻体顶端的刀片开口要和端面的中心偏置，以便加强细长钻体的端部，因当工具绕其轴线旋转时，刀片的反作用力和作用力都施加于钻体的端部。
从下面的叙述将更清楚地了解本发明的特征和优点在附图中图1至图3根据第一实例说明本发明的加工过程。
图4表明工具刀片的另一个实例，它有一构成枢轴轴线的球形部分。
图5和图6表明工具与刀片相配的端部。
图7是工具的纵向剖视图，显示排除钻屑的通道。
图8是第二个实例。
图9和图10是配用双刀片的另一实例的轴向剖面。
图11是一种推荐改型工具的可活动顶端的剖面图，剖面通过刀片和开口的中间平面。
图12是工具活动顶端部的端视图。
图13说明用几个球的镗洞方法。
图14是图11和12所示类型工具活动端部的透视示意图。
图1说明加工过程的第一阶段，先用常规钻头钻孔，然后向孔底装装入一个球体B。在第一个实施例中，本发明工具包括细长钻体C，在其活动端有一个可绕轴线××摆动的刀片L，刀片除了切削刃之外，还有一个凸轮式轮廓，用来支承孔底的球。工具绕钻体C的纵轴旋转，顺着上述轴线施加一个推力。小球挡住刀片，阻止它向深处镗进，另一方面当推力增大时，它使刀片的斜度也增大。
图3表明倾斜的刀片将挖出一个洞穴，洞穴是围绕上述纵轴形成，其形状取决于施加的推力和刀片切削刃的轮廓。为了增加洞穴的深度，可在同一个孔中进行多次连续的操作。
小球可以用钢制成，在镗洞结束后可用一个挠性磁棒回收。
可以设想用不同的解决办法来把刀片安装到钻体的端部。
例如，其中一个办法是在钻体端部开一个槽，做成叉形，将刀片铰接于叉中，而将穿过两个叉腿的铰接轴刚性地固定在那里，例如用焊接，折卷或用其它任何已知方式，以防止使用时两个叉腿分开。这样一种布局可使工具更加坚固。
此外，为了便于将工具插入孔中，可将刀片在一边卡住，最好使它处在顺钻体轴线突出的位置。
在上述示例中可在刀片和钻体之间做成相互配合的支承面以卡住刀片。
图4表示一种特别优良的刀片实例。在刀片两面的枢轴端做成两个球面部分L1L2将轴端L3包住，这样形成一个球体，恰与工具钻体顶端的相应球形凹面相配合，并借助于在C′2处的卷边夹持在那儿，如图6所示。
在图5中可以看到，这个凹面C1在其C2边缘未卷折之前，原是一个园筒形开口，在园筒开口的底部是个凹面半球形。图6表明，将刀片的球体部分装入球形凹面之后，将凹面上端卷折，以便抱住上述球体。沿园柱体C的开口面开一个槽口F，开到凹面的底端，使刀片从槽口F通过。
在图4中可以看到刀片的切削刃Lt和凸出轮廓形部分Lc。
在图7中显示了工具钻体的纵向剖面，从中可以看到一个轴向通道Ca和凹面C1相通，钻屑穿过此通道，再从径向排屑道C3排出。这些通道开口还可接上软管(图中未表示)，离心力在这些管中产生低压，将钻屑从孔底吸出。做为一个改型(如图7所示)，也可以在钻体C上安装一个风力叶轮机T，装在C2C8的周围，以增强吸钻屑作用。
图8说明上面提到的第二个实例，在此实例中球体B由一个和工具钻体C相结合的元件所代替。这个元件包括一个凸轮形部分Ec，装在钻体C顶端部的套中，和一个延伸部分从套中伸出来，其端部也是球形体Eb。很明显，这个球形体将抵住孔底，而凸轮部分Ec支承在刀片L的凸出轮廓上，以便根据施加于工具上的轴向推力变更刀片的倾斜度。使用这种工具，就不需要将一个球体留在孔底，而在每次操作之后回收。
本发明在钻体的顶端不限于只用一个刀片。例如，如图9和图10所示，在钻体C的叉开顶端部可以铰接两个刀片L1L2，均与同一个球体B相配合。
这种实例的优点在于两个刀片同时在相反方向切削，所以它们施加于钻体C上的横向分力的合力能够相互抵消。于是加在上述钻体C上的摩擦力就能减小。
不言而喻，除以上介绍和图示的工具设计之外，特别是就刀片和其形状来说，精通技艺的人都可以设计出其它不同的类型，而不超越以下所附权利要求
的范围。
为了消除摩擦，从而消除钻体和孔壁接触的磨损，钻体至少要部分地用自由转动的套环或套筒所环绕。
在图11和14中显示了工具钻体中的带有绕销轴A摆动的刀片L的活动顶端。刀片的切削刃LT靠凸轮轮廓LC与孔底的球B体相配合延伸到LP点。当使用上述加工方法时，工具绕其轴线以箭头所示方向(见图12)旋转，同时在钻体C上施加轴向推力，则刀片逐渐倾斜，当钻体有微小的轴向移动时，刀片的切削刃LT从原来的大体上轴线方向转变到最后的大体上横的方向，如图所示。
于是，在和轴向推力成相反方向力作用下的切削刃LT，挖出了一个围绕工具对称轴线YY′的园洞。请注意这种挖空作用是由工具绕轴线YY′旋转结合施加轴向推力获得的，与使用常规钻头在初始作用时发生的相反，没有产生任何冲击。从图12可以看出，刀片从顶端端面经过槽口F伸出，在所描述的优选设计中，这个槽口F相对于上述顶端端面的中心O是偏置的。其结果是能使钻体C的端部有一侧得到加强，当工具绕YY′轴线旋转时，刀片的反作用力就施加在这强度加强的一侧上。于是，消除了由于工具表面的变形带来的刀片破裂的危险。
图11表明钻体C的上述端面构成一个直径略大于球径的球形碗C。钻体C端部的这一形状不仅保证了球的定心，而且为刀片在槽壁部分提供了一个刚性支承。槽壁部分这样设计，当刀片相对于YY′轴线有比较小的倾斜时，它超越正切于球形碗底部的横向平面。
图11进一步表明销轴A相对于钻体C和碗面C2的对称轴线YY′是偏置的。其结果是甚至当刀片接近横向位置时，球施加在它与刀片接触点上的反作用力和销轴A施加在刀片上的反作用力继续形成一个使刀片向横向摆开的力。
图13表明一个由一系列相连部分组成的洞穴是由下述方法获得的先用此工具和B1到B4球配合获得第一部分CH1。在第二次操作时，取出B1球，用此工具与B2至B4球配合就挖成第二部分CH2，以下照此进行。在这过程中，直接和刀片凸轮轮廓相配合的球是由工具的球形碗面定心，即使其他的球在不同程度上离开了中心，这也无妨碍。
再介绍一个最佳实例钻体C上面槽F隔开的两条“腿”BR1和BR2，在刀片L摆动方向的对面由一小金属块连接起来，形成一个过桥，其主要目的是在一侧锁住刀片，以阻止它向错误的一侧摆动和抬起。
加强BR1和BR2两条“腿”的强度和刀片L的销轴A的作用相配合，以防止义腿分开，避免槽缝张大。
金属块P可以和钻体做成整体，在加工槽口F的过程中形成，也可以另外配上。
最好这部分的成形能保留钻体C总的外形这样能使BR1和BR2两条腿的外侧形状和球形凹面的端面一致以保证定心碗Cs形状的连续性。
权利要求
1.一种镗削洞穴的工具，包含至少一个活动的刀片，刀片安装在一个细长钻体顶端的横向销轴上，可作角度的摆动。当把钻体插入一个孔内，钻体顶端抵住孔底时，再向其施加轴向的推力，则上述刀片即形成可变的斜度。这是由于此刀片的部分外形可以起到凸轮的作用，它和塞入孔底的一个小件的外形表面相配合，可在钻体有微小的轴向位移时，使刀片的刃部从大体上的轴向方向变为大体上的横向方向。
2.根据权利要求
1所要求的工具，上述刀片在其枢轴端的两面配有包住上述端面的两个球形部分，以形成一个球体，恰好卡在工具钻体端部形成的凹面中并与之相啮合。而沿着工具钻体基体开一个竖槽口，达到凹面的底部，使刀片的活动部分可以从这里通过。
3.根据权利要求
1所要求的工具，上述成形件是一个装在工具上的元件，它包括一个装在工具钻体端部的外套中的凸轮形部分，刀片的凸轮轮廓穿入套内并抵住上述外套中的凸轮形部分;元件的延伸部分沿其轴线从上述钻体顶端伸出。在它伸出的一端有一个球形的另件，用以抵住孔底。
4.根据权利要求
1所要求的工具，包括两个在细长钻体端部绕横向销轴作角度摆动的刀片，上述两个刀片和同一成形另件相配合。
5.根据权利要求
1所要求的工具，上述钻体至少部分地被一个自由转动的环围绕着。
6.根据权利要求
1所要求的工具镗挖洞穴的方法先用一个常规的钻头钻孔，将构成上述成形件的球填入孔中，再将工具的刀片抵住这个球，同时用常规方法使工具的钻体快速旋转，并施加一轴向压力。
7.根据权利要求
3所要求的工具镗挖洞穴的方法先用常规钻头钻一个孔，然后将工具插入孔中直到球形部分抵住孔底，使工具钻体旋转，同时施加轴向推力。
8.根据权利要求
1所要求的镗挖洞穴的工具，包括一个绕着细长钻体端部的横向销轴摆动的刀片，当把钻体插入一个孔内，钻体顶端抵住孔底时，再向其施加一个轴向推力，就使上述刀片形成可变的斜度，因为这个刀片的部分外形可以起到凸轮的作用，它和塞入孔底的球体相配合，可在钻体有微小的轴向位移时，使刀片的切削部分从大体上的轴线方向变为大体上横的方向，上述细长钻体的端部有一槽口，作为刀片的摆动通道，其端面形状为一球形凹面，作为球体的定心碗。
9.根据权利要求
8所要求的工具，上述定心碗和上述细长钻体的轴线，相对于刀片摆动的轴线是偏置的，这增加了造成刀片摆动的杠杆效应，特别是当接近其横向位置时。
10.根据权利要求
8所要求的工具，上述槽口相对于细长钻体端面中心是偏置的，以便增强细长钻体的端部，因为在工具绕其轴线转动的过程中，刀片的反作用力是施加于钻体的端部。
11.根据权利要求
1所要求的工具，钻体上由上述槽口分开的两条腿，在刀片摆动方向的对面用一金属块连接起来，形成一个过桥，这种设计特别是为了-卡住刀片使它只能向一面摆动，防止它向错误的一面摆动和抬起;-增固两条“腿”，防止它们受力而分开。
12.根据权利要求
11所要求的工具，上述金属块和钻体形成一整体，和(或)是在加工上述槽口的过程中做成的。
13.根据权利要求
11所要求的工具，上述金属块是另行装上的。
14.根据权利要求
11所要求的工具，上述金属块的外侧面与两条“腿”的外侧面是其球形端面形成表面的延伸和连续，以保证球形凹面形状上的连续性。
15.根据权利要求
6所要求的镗挖洞穴的方法，是在形成第一个洞穴的操作中，先把几个球装入用常规钻头予先钻出的孔中，然后将工具的刀片与最后装入的一个球相接触，这样挖出洞穴的第一部分，在取出最后一个球之后，进行第二次操作，以获得与第一部分洞穴相连接的第二部分，以此类推，直到在孔底仅留下第一个球时进行最后的操作。
专利摘要
一种在混凝土之类的墙壁上镗挖洞穴的工具，它包括有一个枢轴式安装的，绕着细长钻体端部的横向销轴摆动，并有一凸轮轮廓部分的切削刀片。将一个球放在预先用常规钻头钻出的孔的底部，使工具的切削刀片和球相接触；同时使工具体快速旋转，并施加一轴向压力。球体和刀片的凸轮轮廓部分相配合，这样逐渐使刀片朝向横向方向。
文档编号B23B51/00GK85106996SQ85106996
公开日1986年7月9日 申请日期1985年9月18日
发明者保罗·莫拉利 申请人:萨基斯有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan