钻孔工具的制作方法

文档序号:12674914阅读:194来源:国知局
钻孔工具的制作方法与工艺

本发明涉及一种钻孔工具,其用于以钻孔和/或冲击的方式加工材料,尤其是例如岩石、混凝土和/或钢筋混凝土这样的材料,该钻孔工具具有工作区域,所述工作区域具有工作体,并且具有相对于工作体在轴向上和/或在径向上伸出的、尤其是构造成刀片(Schneidplatte)的至少一个切割元件,其中,所述至少一个切割元件具有至少一个第一切割棱边和至少一个第二切割棱边。



背景技术:

EP1273372A1公开了一种尤其用于给岩石钻孔钻头,其具有长形的柄和至少一个在端部上的刀片。刀片具有切割棱边,这些切割棱边由彼此相邻的自由面和切削面形成。切削面在位于钻头周边上的边缘区段和位于钻头中心的区段之间具有一个或者多个延伸到相邻的自由面中的槽口。这些槽口至少在一至少直接接近切割棱边的纵向区段中相对于余下的切割棱边区段减小楔角。以这种方式在切割棱边的良好抗断性的情况下实现更高的钻孔效率。



技术实现要素:

本发明的任务在于,通过简单的措施改进用于工具机、尤其是手持式工具机的钻孔工具。

该任务通过一种钻孔工具解决,该钻孔工具用于以钻孔和/或冲击的方式加工材料,尤其是例如岩石、混凝土和/或钢筋混凝土这样的材料,该钻孔工具具有带有工作体的工作区域,所述工作区域具有相对于工作体在轴向上和/或在径向上伸出的、尤其是构造成刀片的至少一个切割元件,其中,所述至少一个切割元件具有至少一个第一切割棱边和至少一个第二切割棱边。

根据本发明,所述至少一个第二切割棱边构造成备用切割棱边和/或辅助切割棱边,并且所述至少一个第二切割棱边相对于所述钻孔工具的所述至少一个第一切割棱边在轴向上沿着钻孔工具的纵向轴线朝向固定区域的方向往回错开、尤其是至少部分地往回错开。

本发明使得能够提供具有更高耐用度的钻孔工具,其方式是,在第一切割棱边磨损之后可以用第二切割棱边钻孔。在钻孔效率降低或者钻孔速度降低时、尤其是在磨损状态中能够磨掉第一切割棱边,以便露出第二切割棱边或者说提供第二切割棱边用于钻孔。由此,尤其可显著地提高(尤其是翻倍)钻孔工具的耐用度,因为在第一切割棱边磨损时可以用构造成备用切割棱边的第二切割棱边继续工作。尤其是在钻孔工具具有大尺寸的情况下,对于用户而言非常有利和节省资源的是:替代于通过新钻孔工具替换磨损的钻孔工具,露出构造成备用切割棱边的第二切割棱边。

根据本发明的钻孔工具一体地或者多部分地(多体地)构造。在钻孔工具的多部分式实施方式中,这些部分能够借助于熔焊或者钎焊连接来连接。原则上,在所述钻孔工具的多部分式实施方式之间也可以设想本领域技术人员认为有意义的其他连接。

优选地,所述钻孔工具、尤其所述钻孔工具的工作体可具有邻接到工作区域上的、尤其是衔接工作区域的固定区域,所述固定区域用于将钻孔工具固定,尤其是固定在工具机的保持装置中。

所述切割元件在此可以由与工作体不同的材料构造。切割元件可以包含硬质金属或者由硬质金属构成。

所述至少一个切割棱边构造成备用切割棱边和/或辅助切割棱边。

概念“刀片”应该尤其是这样理解:所述切割元件基本上形状稳定地并且平地构造。刀片对于本领域专业技术人员而言是已知的并且因此不再详细说明。

概念“切割棱边”在这里应该尤其限定切割元件的一个棱边,所述棱边设置用于在借助于切割元件加工工件时去除、切下和/或刮去工件的工件颗粒。切割棱边可以构造成至少一个角和/或至少一个尖。

“往回错开”在上下文中应该这样理解:尤其是第一切割棱边衔接到第二切割棱边上,或者相对于第二切割棱边隔开间距。

“备用切割棱边”应该理解为这样的切割棱边,所述切割棱边设置用于尤其至少部分地补偿或者取代例如损坏的和/或磨损的切割棱边的、尤其是第一切割棱边的功能和/或作用。

“辅助切割棱边”应该理解为这样的切割棱边,所述切割棱边设置用于优选为逆着旋转方向的后一切割棱边实施起保护作用的、起排开(abweisend)作用的和/或起预切割作用的功能和/或作用。

“旋转方向”应该尤其是理解为这样的方向,所述方向相对于钻孔工具的纵向轴线隔开间距并且可以通过沿着弯曲轨迹(尤其是回转轨迹或者圆轨迹)的点来描绘,并且尤其预给定钻孔工具的钻孔旋转方向。所述旋转方向尤其与切割棱边的取向相应地可为逆时针旋转或者顺时针旋转。

第二切割棱边尤其可以相对于第一切割棱边具有沿着钻孔工具的纵向轴线的轴向错开。

从属权利要求给出根据本发明的钻孔工具的符合目的的改进方案。

符合目的的是,在钻孔工具的运行中,所述至少一个第一切割棱边在围绕纵向轴线旋转时限定第一包络线,并且所述至少一个第二切割棱边在围绕纵向轴线旋转时限定第二包络线,其中,第二包络线相对于第一包络线在轴向上沿着钻孔工具的纵向轴线朝向钻孔工具的固定区域的方向往回错开、尤其是至少部分地往回错开。此外能够有利的是,第一包络线相对于第二包络线平行延伸。

此外符合目的的是,所述至少一个第二切割棱边平行于所述至少一个第一切割棱边布置。

第二切割棱边尤其可以相对于第一切割棱边具有恒定的间距。

尤其所述至少一个第二切割棱边的最大延伸尺度的、尤其是轴向的和/或径向的最大延伸尺度的直至100%、优选地直至90%、优选直至80%、特别优选直至70%可平行于所述至少一个第一切割棱边地布置。

由此可以实现,在钻孔工具运行时、尤其是以第一切割棱边运行时,第二切割棱边相对于第一切割棱边较小程度地磨损或者说较弱地磨损,优选不磨损。由此可保护第二切割棱边,以便在第一切割棱边磨损之后被露出来,用于加工工件。

第二包络线尤其可以完全位于第一包络线之内和/或仅仅在钻头尖处触及第一包络线。

优选地,所述至少一个第一和/或第二切割棱边可以从钻头尖、尤其是严格地、单调地延伸直至切割元件的周边区域、尤其是周面。

优选地,第二包络线与所述第一包络线,尤其是在钻头尖的区域中相交。

第一包络线和第二包络线尤其可以锥形地构造。优选地,第一包络线与第二包络线相比相对于钻孔工具的纵向轴线更强地弯折。

“包络线”应该理解为旋转面,所述旋转面通过切割棱边的,尤其是第一切割棱边和第二切割棱边的,围绕钻孔工具纵向轴线的旋转构成。

“至少部分地往回错开”在上下文中应该这样理解:第一包络线尤其是衔接到第二包络线上或者相对于第二包络线隔开间距。

关于第一和第二切割棱边或者第一和第二包络线,“往回错开”尤其是应该理解为:第二切割棱边或者第二包络线在轴向上从工作区域到固定区域不接触或者至少不穿过第一切割棱边或者第一包络线,优选地,第二切割棱边或者第二包络线在轴向上从工作区域到固定区域完全位于第一切割棱边或者第一包络线的后面。

此外能够符合目的的是,在所述至少一个第一切割棱边和所述至少一个第二切割棱边之间布置一个切口、尤其是轴向切口。该切口可以具有至少一个面。该切口在此可以具有至少一个平坦的面和/或弯曲的面。所述至少一个弯曲的面可以凹地构造。该切口可以构造成缺口。该切口可以具有至少一个棱边,所述棱边限界该切口的轴向延伸尺度。该切口可以相对于第二切割棱边逆着钻孔工具的进给方向至少部分地往回错开。该切口的一个棱边尤其可以相对于第二切割棱边逆着钻孔工具的进给方向至少部分地往回错开。

该切口可以有利地具有至少一个、尤其是第一切割棱边的切削面和/或尤其是第二切割棱边的自由面。由此,可以快速地并且简单地露出第二切割棱边,以便可以快速地再次使用磨损的钻孔工具。

优选地,该切口可以具有记号,所述记号给钻孔工具的操作者显示,什么时候第一切割棱边是磨损的和/或操作者需将第一切割棱边磨到哪里,以便在接着的露出过程中露出第二切割棱边。所述记号在此可以构造成棱边、槽口或者附加的切口。

所述记号可以构造成额定断裂部位。这允许钻孔工具的用户在为此设置的位置上折断或者磨削第一切割棱边。

优选地,所述至少一个切割元件,尤其是所述至少一个第一切割棱边和所述至少一个第二切割棱边,一体地构成。

“一体地”应该尤其是理解为至少材料锁合地连接,例如通过焊接过程、粘接过程、注塑过程、模锻过程、激光切割过程和/或本领域专业技术人员认为有意义的其他过程成型,和/或有利地例如通过浇铸制造和/或通过以单组分或者多组分注塑方法制造并且特别有利地由单个毛坯制造来在一个件中成型。

优选地,所述至少一个第二切割棱边可以相对于所述至少一个第一切割棱边逆着钻孔工具的旋转方向往回错开、尤其是至少部分地往回错开。第二切割棱边尤其是可以布置在第一切割棱边的自由面区域中。由此防止第二切割棱边在第一切割棱边自由突出或者未磨损时被损坏或者磨损。

特别优选地,所述至少一个第一切割棱边可以相对于所述至少一个第二切割棱边逆着钻孔工具的旋转方向往回错开、尤其是至少部分地往回错开。

第二切割棱边尤其是可以设置在第一切割棱边的切削面区域中。由此有利地,第二切割棱边可以构造成保护切割棱边,所述保护切割棱边例如排开或者预切割在待钻孔的材料中露出的硬材料,从而所述硬材料不直接碰到例如第一切割棱边和损害第一切割棱边。在该方面,可参考专利申请DE10 2012 221812 A1,其内容因此被接收在该专利申请中。

本发明此外使得能够提供更高的耐用度,其方式是,在钻孔时露出的硬材料、例如金属加固物不直接碰到第一切割棱边上,而是借助于第二切割棱边导走或者至少部分地预切割或者说预加工。因为相对于第一切割棱边至少部分地往回错开的第二切割棱边很大程度上被保护免受磨损,所以第二切割棱边可以作用于突出的金属加固物上,以便至少部分地优选切开、分开、撕开和/或其他意义上地剖开和去除所述金属加固物。

此外能够符合目的的是,至少一个第二切割棱边相对于所述至少一个第一切割棱边沿旋转方向错开、尤其至少部分地错开,并且至少一个另外的第二切割棱边逆着钻孔工具的旋转方向错开、尤其至少部分地错开。

所述至少一个第二切割棱边尤其是可以邻接到钻孔工具的周边区域上。优选地,所述至少一个第二切割棱边布置在切割元件的径向外部区域中。由此,可以仅在钻孔工具的以下区域中设置第二切割棱边:所述区域由于摩擦更大而具有更强的磨损。

此外可以符合目的的是,所述至少一个第二切割棱边的最大径向延伸尺度相对于所述至少一个第一切割棱边的最大径向延伸尺度延伸直至90%、尤其是直至80%、有利地直至70%、优选地直至60%、尤其优选地直至50%。

此外可以符合目的的是,所述至少一个第二切割棱边的最大轴向延伸尺度相对于所述至少一个第一切割棱边的最大轴向延伸尺度延伸直至90%、尤其是直至80%、优选地直至70%、优选地直至60%、尤其优选地直至50%。

由此,第二切割棱边最好可布置在磨损最强的位置,从而仅仅第一切割棱边的具有高磨损的部分被第二切割棱边替代。

此外建议,至少一个切割元件构造为副切割元件。这使得在副切割元件的第一切割棱边磨损时露出第二切割棱边。

此外建议,至少一个切割元件构造为主切割元件。由此使得在主切割元件的第一切割棱边磨损时露出第二切割棱边。

在一个有利的实施方式中,所述钻孔工具可以构造成螺旋钻孔工具或者空心钻孔工具。

符合目的地,工作区域的工作体具有至少一个尤其螺旋形地围绕钻孔工具的纵向轴线延伸的槽,该槽用于输送钻屑。由此,可以将钻屑从工作区域或者从钻孔中输送走。

特别优选地,至少一个切割元件可与工作体一件式地、尤其是一体地构造。由此,可以有利地将制造耗费最小化。

附图说明

从下面的附图说明中得出其他的优点。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求包括大量组合特征。专业人员也可符合目的地单独看待所述特征并且将所述特征组合成有意义的其他组合。

附图示出:

图1:具有钻孔工具的手持式工具机的立体视图;

图2:根据本发明的钻孔工具的第一实施方式的视图;

图3:钻孔工具的第二实施方式的立体视图;

图4:钻孔工具的第三实施方式的切割元件的立体视图;

图5:钻孔工具的第四实施方式的立体视图;

图6:钻孔工具的第四实施方式的切割元件的立体视图。

在下面的附图中,相同的构件设有相同的附图标记。

下面的附图分别涉及钻孔工具,其用于以钻孔和/或冲击的方式加工(尤其是矿物的)材料,例如岩石、混凝土和/或钢筋混凝土。该钻孔工具尤其是用于固定在工具机、优选手持式工具机的保持装置上,以向待加工工件上施加旋转的和/或平移的工作运动。在此,通过手持式工具机的操作者施加力到手持式工具机上、尤其是到手持式工具机壳体上的方式将平移进给引到工件中。根据本发明的钻孔工具也可以设置用于加工本领域技术人员认为有意义的其他材料,例如木头、塑料或者复合物。

具体实施方式

图1示出了具有被夹紧在保持装置105中的钻孔工具1的手持式工具机101的立体视图。该手持式工具机101具有手持式工具机壳体103,该手持式工具机壳体具有至少一个把手区域109,以便被用户的至少一只手握持。保持装置105可以例如具有三个夹紧钳嘴107,在这三个夹紧钳嘴中仅仅示出两个夹紧钳嘴107。夹紧钳嘴107将钻孔工具1径向和/或轴向地夹紧在保持装置105中。

图2示出了钻孔工具1的第一实施方式,该钻孔工具具有用于固定在手持式工具机101的保持装置105中的固定区域3和用于加工工件的工作区域5。钻孔工具1至少基本上柱形地构造。固定区域3至少区段地具有圆形的横截面。替代地或者附加地,该横截面至少区段地具有多边形的横截面。固定区域3从钻孔工具1的夹紧端部轴向延伸直至工作区域5,并且邻接工作区域5。在此,钻孔工具1的最大径向延伸尺度、尤其是最大直径在固定区域3和工作区域5之间的过渡区域中增大。

固定区域3具有构造为凹部的形状锁合件15,所述形状锁合件能够设置用于与手持式工具机101的保持装置105更好地、尤其是形状锁合地连接。替代地或者附加地,形状锁合件15能够构造成凸部。在一替代实施方式中,钻孔工具1的固定区域3也可以构造成没有形状锁合件15。固定区域3尤其可实施成相应于SDS固定区域。

衔接固定区域3的工作区域5包括尤其构造成刀片的主切割元件7和尤其是构造成刀片的两个副切割元件9,所述两个副切割元件彼此对置。主切割元件7和副切割元件9在端面上装在工作体6中。在此,主切割元件7和副切割元件9与钻孔工具1的工作体6尤其是材料锁合地连接,优选焊接。副切割元件9相对于主切割元件7在径向上隔开间距。

主切割元件7优选由硬质金属构造。

工作区域5此外包括两个螺旋形地围绕钻孔工具1的纵向轴线a延伸的槽13,所述槽构造在钻孔工具1的工作体6中。这两个槽13彼此平行地延伸。这两个槽13在轴向上与钻孔工具1的固定区域3相邻地延伸,并且通到工作区域5的端面区域51旁。这两个槽13的(尤其是最小的)径向延伸尺度实施为沿着这两个槽13的轴向延伸保持不变。替代地,这两个槽13的(尤其是最小的)径向延伸尺度可以朝向端面区域51至少部分持续地和/或至少部分跳跃式地减小。这两个槽13在周向上被隔片11分开。隔片11由此同样平行于槽13地延伸并且相应地螺旋形地构造。

在图3中示出钻孔工具1的第二实施方式的视图。在此,在该实施方式中,构造成刀片的主切割元件7被插入到工作体6中,并且副切割元件9一件式地或者一体地由工作体6构成。端面区域51的横截面在此构造成至少基本上呈多边形,尤其基本上呈矩形。工作区域5在端侧具有尤其是构造成凸部的凸台17,所述凸台相对于纵向轴线a在轴向上和径向上延伸。凸台17至少基本上圆形地围绕钻孔工具1的纵向轴线a尤其是在端面的径向内部区域中延伸。

两个副切割元件9在轴向上从端面区域51延伸出来并且相对于端面区域51伸出。副切割元件9分别具有一个用于切割加工工件的切割棱边19、21。

主切割元件7具有两个第一切割棱边21并且分别具有相对于两个第一切割棱边19在轴向上沿着纵向轴线a朝向固定区域的方向往回错开的第二切割棱边21。第二切割棱边21相对于第一切割棱边19平行地布置。

第一切割棱边19相对于钻孔工具1的纵向轴线a对称地构造并且从钻头尖31出发延伸直至主切割元件7的周边区域33,尤其是周面。第二切割棱边21同样相对于钻孔工具1的纵向轴线a对称地构造。第二切割棱边21分别相对于第一切割棱边19逆着钻孔工具1的旋转方向w往回错开。第二切割棱边21分别布置在第一切割棱边19的自由面区域中。在一个替代实施方式中,第二切割棱边21分别相对于第一切割棱边19沿钻孔工具1的旋转方向w往回错开。在一个替代实施方式中,第二切割棱边21分别布置在第一切割棱边19的切削面区域中。

第二切割棱边21的在正交于钻孔工具1的纵向轴线a地展开的平面上的投影平行于第一切割棱边19地布置。在一个替代实施方式中,第二切割棱边21在正交于钻孔工具1的纵向轴线a地展开的平面上的投影相对于第一切割棱边19成角度地延伸。

所述至少一个第二切割棱边21在径向上相对于所述至少一个第一切割棱边19延伸直至95%。在此,所述至少一个第二切割棱边21的最大轴向延伸尺度相对于所述至少一个第一切割棱边19的最大轴向延伸尺度延伸直至95%。

在第一切割棱边19和第二切割棱边21之间,分别在主切割元件7中设置一个切口27。

该切口27在轴向上尤其是楔形地被加工到主切割元件7中。切口27在该实施方式中由第二切割棱边21限界。切口27具有至少两个面55、59,所述至少两个面横向于彼此地布置。这两个面55、59构成棱边27,所述棱边相对于第一切割棱边19和第二切割棱边21逆着进给方向至少部分地往回错开。棱边27尤其是在端面区域51的径向内部区域中衔接到第二切割棱边21上,或者说与第二切割棱边21聚拢。所述两个面55、59分别与第一切割棱边19隔开间距地布置。切口27优选在主切割元件7的径向外部的区域中延伸。

第一切割棱边19从钻孔工具1的纵向轴线a出发在径向上和轴向上延伸,并且限界钻孔工具1的主切割元件7的径向延伸尺度。第一切割棱边19尤其通过切削面53和衔接到第一切削面53上的自由面61构成。自由面61和尤其是切口27在此将第一切割棱边19和第二切割棱边21分开。

第二切割棱边21逆着旋转方向w通过自由面61和衔接到该自由面61上的、形成为切削面的面55构成。

切削面53实施为第一切割棱边19的切削面。自由面61实施为第一切割棱边19的自由面。面59实施为第一切割棱边19的邻接到自由面61的第二自由面。面55构造成第二切割棱边21的切削面。

自由面61在该实施方式中包围切口27,从而自由面61也构成第二切割棱边21的自由面。

图4中示出主切割元件7的另一实施方式。与根据图3的实施方式不同,切口27通过第一切割棱边19和第二切割棱边21限界。尤其是,第一切割棱边19通过切削面53和衔接到切削面53上的面59构成并且尤其是至少部分地通过自由面61构成。面59和自由面61在此构造成第一切割棱边19的自由面。

第二切割棱边21通过逆着旋转方向w衔接到面59上的面55和自由面61构成。面59和面55在此构成切口27。

在图5和图6中示出根据本发明的钻孔工具1的第四实施方式,其中,切割元件8至少基本上与第一实施方式的切割元件7、9类似地构造。钻孔工具1在此实施为空心钻孔工具1。工作体6在此构造成至少基本上呈空心柱体。工作体6具有柱形的内部区域83尤其是柱形地构造的内表面以及具有与内部区域83对置地布置的、位于外部的外部区域85。外部区域85此外具有至少一个槽13和至少一个限界该槽13的隔片11。槽13和隔片11至少基本上彼此平行地延伸。该槽螺旋形地构造并且绕纵向轴线a延伸环绕空心钻孔工具1或者空心钻孔工具1的外部区域85。

切割元件8在此在端侧被插入在空心钻孔工具1的端面区域87的缺口中,从而切割元件8的正面93和背面95与钻孔工具1的工作体6形状锁合地和/或材料锁合地连接。切割元件8横向于尤其是正交于工作体6的内部区域83(尤其是内表面)或者外部区域85(尤其是外表面)地延伸。切割元件8在两侧具有侧面91,所述侧面在径向上限界切割元件8。面向外部区域85的侧面91b相对于外表面85突出。切割元件8的面向内部区域83的侧面91a同样相对于内表面87突出。在一个替代的实施方式中,也可以仅仅有一个侧面或者没有任何侧面91相对于内部区域83或者说内表面和/或外部区域85或者说外表面突出。

切割元件8与主切割元件7基本上类似地实施,并且同样如在第二和/或第三实施方式中所述地那样具有第一切割棱边19和相对于第一切割棱边19逆着进给方向和/或逆着旋转方向往回错开的第二切割棱边21。在第一切割棱边19和第二切割棱边21之间同样设置有切口27。第一切割棱边19和第二切割棱边21彼此平行地布置。

第一切割棱边19构成第一包络线,并且第二切割棱边21构成第二包络线,从而第二包络线相对于第一包络线在轴向上逆着空心钻孔工具1的进给方向往回错开。优选地,切割元件8的多个第一切割棱边19位于第一包络线上。尤其地,切割元件8的多个第二切割棱边21位于第二包络线上。第一包络线平行于第二包络线布置。

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