专利名称：钻头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述型式的钻头、特别是凿岩机的钻头，用于岩石、混凝土等的钻孔。
背景技术：
钻头的钻削头设有多个通道槽，以使在钻孔过程中由刀刃切下的岩粉能够尽可能地转入钻头螺旋内而无流动阻力。在小的在5mm至17mm范围的钻头直径的情况下，特别在由一硬质材料例如硬质合金构成的单体的钻削头中，通道槽具有一沿钻削头的轴向长度不变的横截面。
这样的钻削头不利的是，在岩粉的产生和输送过程中出现密度的变化，这可能导致所产生的岩粉的输送的阻碍。此外，特别在具有5mm至17mm范围内的直径的钻头中在刀刃的作用下出现次级的粉碎，其在不能将产生的岩粉迅速充分地排入钻头螺旋内时导致很细的岩粉。该岩粉在钻孔边缘周围和以外产生很大的污染，这特别对在住宅区和办公区内工作的使用者来说大多是不符合要求的。
由US 5 893 688 A已知一种包括一具有硬质合金嵌件的钻削头的钻头，其中螺旋槽一直通向钻削头的自由的端面端部。该解决方案能够有效地输送钻孔过程中产生的岩粉。在由硬质材料构成的单体的钻削头中，特别在5mm至17mm的直径范围内的钻削头中，由于制造技术原因钻杆的螺旋槽不可能一直继续通向钻削头的自由的端面端部。
由GB 2 075 409 A已知一种包括一具有硬质合金嵌件的钻削头的钻头，其中相对于钻头的轴向延伸倾斜设置多个通道槽。在该方案中，相对于具有轴向定位的通道槽的钻削头改善了钻孔过程中产生的岩粉的输送，然而在该方案中也发生次级的粉碎，这由于上述原因大多是不符合要求的。
发明内容
本发明的目的是，提供一种包括由硬质材料构成的单体的钻削头的钻头，其避免上述缺点并且能够特别有效地输送所产生的岩粉同时减少次级粉碎。
该目的通过独立权利要求的特征来达到。有利的进一步构成说明于诸从属权利要求中。
按照本发明至少部分地向底面的方向加大通道槽的横截面。
通道槽的横截面差别减小在输送钻孔过程中所产生的岩粉时、特别在岩粉转入钻头螺旋内时的流动阻力。并且在相当大程度上防止较迅速地通过通道槽输送的岩粉的次级粉碎。利用本发明的钻头即使在从5mm起的小的钻头直径的情况下也可改善输送和减小次级粉碎，因为形成的通道槽的横截面加大构成类似于一最初粉碎的岩粉的止回阀并从而产生的岩粉很少能再回到刀刃之下。通道槽的横截面加大的并从而本发明的钻头的钻削头的构造有利地通过所要求的钻削板条或根据待加工的下部岩层并从而根据所产生的岩粉的型式和特性适应地构成。在一优选的实施形式中基本上径向于钻头的轴向延伸地实现横截面加大并且外延通向相应的通道槽的切线的边界面。对此在一方案中另行或只向相应的通道槽的切线的边界面的方向实现横截面加大。
横截面加大例如在钻削头的精制中由硬质合金成形。为此在一方案中一非优选的具有不同的上模横截面和下模横截面的锻模用于制造硬质合金钻削头，其中实现所要求的横截面加大。或者，可以利用MIM技术(金属注塑)成形钻削头，其中同样可实现横截面加大。
此外在通道槽不变的横截面与加大的横截面之间的过渡形成钻头的一限定的耐磨极限，超过该耐磨极限显著降低钻削速度。在通道槽中的过渡磨耗以后加大壁摩擦，并且轴向冲击力分成两个与其倾斜的单力变成不利的，因为由钻削头形成的锥体大大缩小。
优选在相对于底面的一间距处设置通道槽的横截面的一切线的过渡边缘，该间距相当于从钻削头的尖端到底面测量的距离的10％至40％。因此通道槽部分地具有一不变的横截面，其从钻削头的自由的端面端向底面的方向轴向延伸，还具有一加大的横截面的区域，其向底面的方向连接于过渡边缘。
在一优选的实施形式中通道槽的横截面加大连续延伸地构成，其中一高的摩擦阻力分量实现通道槽的止回阀式功能。加大的横截面部分地基本上构成一锥体槽，其连续地补偿在螺旋槽的底与相应的不变横截面的通道槽区域之间的径向差异。在该实施形式中，在待输送的岩粉的流动中出现在相当大程度上可忽略的紊流。
在另一优选的实施形式中通道槽的横截面加大构成为锥形的，其中基本上由一形状闭合(Formschluss)实现通道槽的止回阀式功能，各通道槽例如具有一从钻削头的自由的端面端一直到切线的过渡边缘的第一不变的横截面和一从底面一直到锥形的横截面加大的相对于第一不变横截面加大的第二不变的横截面。过渡区域本身例如连续延伸持构成。锥形构成的横截面加大的轴向长度有利地位于从钻削头的尖端到底面测量的距离的10％至60％的范围内，借此使待输送的岩粉的流动在通道槽的横截面的过渡区域内在相当大程度上能够无紊流。
在另一可供选择的优选的实施形式中通道槽的横截面加大构成为阶梯形的，其中一高的形状闭合分量实现通道槽的止回阀式功能。各通道槽例如具有一从钻削头的自由的端面端一直到切线的过渡边缘的第一不变的横截面和一从底面一直到阶梯形的横截面加大的相对于第一不变横截面加大的第二不变的横截面。过渡区域例如构成为台阶。阶梯形构成的横截面加大的轴向(延伸)长度有利地位于从钻削头的尖端到底面测量的距离的1％至10％的范围内，借此在通道槽的横截面的过渡区域由可以覆盖在待输送的岩粉的流动中可能的紊流。
由以下详述和诸权利要求的总体得出本发明的其他有利的实施形式和特征组合。
以下借助实施例更详细地说明本发明。其中图1本发明的钻头的一钻削头的俯视图；
图2钻削头的第一方案沿图1中线II-II截取的剖视图；图3钻削头的第二方案沿图1中线II-II截取的剖视图；以及图4钻削头的另一方案沿图1中线II-II截取的剖视图。
基本上在各图中相同的部分设有相同的附图标记。
具体实施例方式
本发明的钻头1的硬质合金的钻削头10、20、30在一第一端5具有一主切削刃3包括一尖端4而在一对置于第一端5的第二端6具有一底面7用以将设置钻削头在一钻杆8上，钻削头10、20、30例如借助钎焊或熔焊固定在钻杆上。钻削头10、20、30具有轴向延伸的通道槽11、21、31，用以排出产生的岩粉。
在图2所示的包括钻削头10的钻头1的实施例中，从切线的过渡边缘12连续延伸到底面7地构成通道槽11的横截面加大，其中从外圆周测量的通道槽11的深度逐渐增加。过渡边缘12至底面7的轴向间距a约相当于从钻削头10的尖端4至底面7测量的距离D的30％。
在图3所示的另一包括钻削头20的钻头1的实施形式中，通道槽21的横截面加大紧接着切线的过渡边缘22成锥形构成。过渡边缘22到底面7的轴向间距b约相当于从钻削头20的尖端4到底面7测量的距离D的40％。锥形构成的区域23的轴向长度c约相当于从钻削头20的尖端4到底面7测量的距离D的20％。
图4中示出另一可供选择的包括钻削头30的钻头1的实施形式，其中通道槽31的横截面加大紧接着切线的过渡边缘32构成为阶梯形的。过渡边缘32到底面7的轴向间距d约相当于从钻削头30的尖端4到底面7测量的距离D的35％。阶梯形构成的区域33的轴向长度e相当于从钻削头30的尖端4到底面7测量的距离D的1％至10％。
权利要求
1.一种钻头特别是凿岩机的钻头(1)，用于岩石、混凝土等的钻孔，该钻头包括一硬质材料的单体的钻削头(10，20，30)，它在一第一端(5)具有至少一个包括一尖端(4)的主切削刃(3)而在一对置于第一端(5)的第二端(6)具有一底面(7)，用以将钻削头(10，20，30)设置在一钻杆(8)上，其中钻削头(10，20，30)具有轴向延伸的通道槽(11，21，31)，用以排出产生的岩粉；其特征在于，通道槽(11，21，31)的横截面至少部分地向底面(7)的方向加大。
2.按照权利要求1所述的钻头，其特征在于，在相对于底面(7)的一间距处设置通道槽(11，21，31)的横截面的一切线的过渡边缘(12，22，32)，该间距相当于从钻削头(10，20，30)的尖端(4)到底面(7)测量的距离(D)的10％至40％。
3.按照权利要求1或2所述的钻头，其特征在于，通道槽(11)的横截面加大连续延伸地构成。
4.按照权利要求1或2所述的钻头，其特征在于，通道槽(21)的横截面加大锥形地构成。
5.按照权利要求1或2所述的钻头，其特征在于，通道槽(31)的横截面加大阶梯形地构成。
全文摘要
一种凿岩机的钻头(1)包括一单体的硬质合金的钻削头(10)，其在一第一端(5)具有一包括一尖端(4)的主切削刃(3)而在一对置于第一端(5)的第二端(6)具有一底面(7)，用以将钻削头(10)设置在一钻杆(8)上。钻削头(10)具有多个轴向延伸的通道槽(11)用以排出产生的岩粉，其中通道槽(11)的横截面部分地向底面(7)的方向加大。
文档编号B23B51/02GK1707064SQ20051007619
公开日2005年12月14日 申请日期2005年6月8日 优先权日2004年6月9日
发明者K·奥拉夫, W·约阿希姆, H·卡尔-海因茨, B·维尔纳 申请人:希尔蒂股份公司