用于粗糙化钻孔表面的工具的制作方法

本发明涉及一种用于粗糙化钻孔表面的工具，所述工具包括用于将工具夹紧到钻孔仪器中的耦联区段和用于加工钻孔表面的工具头，其中，耦联区段(12)在工具柄(16)的第一端部上设置并且工具头(14)在工具柄(16)的对置的第二端部上设置，并且在工具头上设置有在周边侧上布置的切割机构。

背景技术：

为了将构件固定在基础上，已知的是，将成型的锚固杆借助化学的水泥质量固定在基础的预制的盲孔中。所述盲孔可以借助装备有金刚石的工具制造。这样的钻孔的钻孔壁可能依赖于基础的材料非常光滑。为了也将高的在锚固杆上作用的拉力可靠地传输到基础上，有利的是，水泥质量在硬化的状态中形锁合地与钻孔壁共同作用。这可以如下实现，即，钻孔壁的至少一个部分通过机器粗糙化或设有成型部。

开头所述类型的用于粗糙化钻孔表面的工具和方法因此尤其是用于，提高化学的水泥质量在金刚石钻孔的孔中的承载能力。钻孔的相对光滑的内部的侧面在此结构化并且例如设有确定的背切。

已知不同的设计将这样的背切引入钻孔表面中。这样de3143462a1和de3819650a1分别说明一种工具，在所述工具的工具柄上设置圆锥形的或凸球状的贴靠面，所述贴靠面为使用者实现，手动地将摆动运动叠加于工具旋转。工具头以这种方式沿径向方向偏移并且进入到钻孔表面中。

此外由de10334150a1已知，将工具头偏心地设置在工具柄上并且以这种方式实现在周边侧在工具头上设置的切割部的径向的偏移。

de19610442a1提出工具刀刃的不对称的布置结构，从而工具具有不平衡度，所述不平衡度在钻孔运行中产生摆动运动。

在在先已知的解决方案中不利的是，不仅操作者而且钻孔仪器基于工具的摆动运动强烈通过振动施加作用。此外粗糙化过程的结果依赖于使用持续时间以及相应的使用者的对机器的引导。此外为了粗糙化通常使用的切割元件、例如硬金属或金刚石切割体经受强烈的磨损，尤其是当其在粗糙化过程期间碰到钢筋铁或硬的岩石上时。

此外存在的问题是，在粗糙化过程期间产生的钻屑会导致，粗糙化未达到希望的质量。这样钻屑会在盲孔的钻孔基础上聚集，从而引入钻孔中的化学的水泥质量不可以在整个的深度上引入。此外，钻屑会填补已经粗糙化的钻孔壁，从而会出现在钻孔壁的区域中产生的粗糙深度的变平整。

技术实现要素：

在该背景下，本发明所基于的技术问题是，给出一种用于粗糙化钻孔面的工具，其不具有或至少以较小的程度具有上述缺点并且尤其是以可靠的方式能够实现钻孔表面的粗糙化，其中，最小化使用者的影响并且同时提高使用舒适性。

前面所述技术问题通过用于粗糙化钻孔表面的工具解决，其包括用于将工具夹紧到钻孔仪器中的耦联区段和用于加工钻孔表面的工具头，其中，耦联区段在工具柄的第一端部上设置并且工具头在工具柄的对置的第二端部上设置，并且在工具头上设置有在周边侧上布置的切割机构。工具头具有至少一个侧向连续的缝隙，所述缝隙从工具头的端侧出发轴向沿工具纵轴线延伸。所述工具此外具有至少部分地轴向沿工具纵轴线延伸的用于吸出钻屑的吸出通道，其中，吸出通道从工具头的端侧出发在工具柄内延伸并且在周边侧通入工具柄中的连接开口中。所述连接开口可以例如是横向于、尤其是倾斜于工具纵轴线定向的孔。

通过工具头在端侧沿轴向方向开槽，工具头分成自由伸出的接片，所述接片可以径向向内弹性偏转。通过工具头的该径向的弹性偏转，能够实现到钻孔中的侵入。在周边侧设置的切割机构可以因此沿径向的方向有弹力弹性地压靠到要粗糙化的钻孔表面上。以这种方式可以通过将工具导入钻孔中产生工具和钻孔表面之间的径向的预紧力，所述预紧力在工具旋转时引起切割机构侵入到钻孔表面中。径向的切削力因此通过有弹力的弹性的预应力产生，而不需要工具的摆动运动或偏心运动。使用者因此仅必须实施对应于钻孔过程的平移的工具运动。在粗糙化过程期间工具的振动可以因此最小化。此外，切割机构的磨损可以通过工具头的径向的弹性减小。这样切割机构可以在粗糙化过程期间偏离碰撞结构如钢筋铁或硬的岩石，其中，切割机构在与这些材料接触时沿径向向内转向的方向挤压或弹性偏转。

尤其是周边侧设置的切割机构描绘包络圆，所述包络圆的直径大于要加工的钻孔的公称直径。在这样的工具导入相应的钻孔中时，接片利用其在周边侧设置的切割机构被钻孔表面沿径向向内朝向的方向挤压，从而工具头的缝隙变窄。工具的预应力在该情况下仅依赖于工具的尺寸和钻孔的公称直径。借此可以产生工具的确定的、径向的预应力。

通过吸出通道可以已经在粗糙化过程期间将出现的钻屑从钻孔中吸出。以这种方式可以避免钻屑聚集在盲孔的钻孔底部中以及粗糙化的钻孔表面通过钻屑的润滑填充(zuschmieren)。因为缝隙过渡到吸出通道中，所以所述缝隙可以看作为吸出通道的一部分。

为了影响工具的吸出特性并且对应地与钻孔尺寸、尤其是钻孔深度适配并且改善净化，工具头的吸出开口可以变化。

工具的优化的吸出特性通过在产生的地点对钻屑的直接的吸出达到，这表示在工具的头端部上，亦即在切割机构的区域中的工具头的头端部上。为了将吸出的空气流置入切割体的区域中，纵向孔可以从工具头的端侧通入轴的纵向孔中并且因此将钻屑从工具的头端部通过工具柄运输直到吸出接管。

将吸出在端侧设置的另一种可能性在于，将纵向孔通过工具头借助引导机构、如软管或类似物通过缝隙延长直到工具头的头端部。借此保证钻屑在切割机构的紧邻的附近吸出并且更确切地说是不依赖于工具头长度并且借此不依赖于缝隙长度以及缝隙宽度。引导机构必须是柔性的并且温度稳定，以便在嵌接到钻孔中时不妨碍接片的运动。此外引导机构必须具有充分大的直径，以便不妨碍钻屑和可能出现的钻出小块的吸出。因此，空气通过缝隙的侧面的抽吸特别是在较宽的并且较长的缝隙中会导致，较少的钻屑被吸出，空气通过缝隙的侧面的抽吸被阻止并且空气流作用在工具头的头端部上。备选地可考虑其他的可能性，灵活地保持缝隙，且然而对缝隙进行密封。

因此，按照本发明给出一种工具，所述工具以可靠的方式能够实现钻孔表面的粗糙化，其中，最小化使用者的影响并且同时提高使用舒适性。

按照本发明的工具的其他的设计由从属权利要求和优选的实施例的说明得出。

按照本发明的工具的进一步构成可以由此实现，即，设置有在连接开口的区域中在周边侧包围工具柄的适配器，所述适配器具有用于连接吸出装置的连接管，其中，适配器具有空腔，所述空腔在连接开口的区域中在周边侧包围柄，从而在连接开口和连接管之间形成用于导出钻屑的连接。借助适配器可以因此以简单的方式进行工具到吸出装置上的连接。在连接开口的区域中在周边侧包围柄的空腔确保，在旋转工具柄时在每个时刻可以进行在工具头的区域中的吸出。钻屑可以通过缝隙不仅端侧地而且侧向输送给吸出通道。

工具柄按照一种有利的设计可转动地支承在适配器中，其中，所述工具尤其是相对环境密封。吸出可以因此在粗糙化过程期间以如下方式进行，即，工具的柄相对于适配器旋转，而适配器本身静止。工具的密封能够实现钻屑的可靠的收集，其中，避免对环境的污染。

按照所述工具的一种设计，工具头可以具有至少两个沿缝隙延伸的径向有弹力的接片，所述接片在其邻接到端侧上的、自由的端部区段上具有周边侧的切割机构。通过切割机构靠近端侧的布置结构，有利于接片沿工具纵轴线的方向的弹性偏转(einfedern)，并且钻孔粗糙化直到端部。尤其是缝隙的轴向的纵向延伸尺寸可以对应于自由的端部区段的轴向的纵向延伸尺寸的多倍，切割机构设置在所述端部区段上。缝隙沿轴向方向越远地延伸到工具头中，则通过接片提供的杠杆臂越大，从而在端部区段的区域中设置的切割机构的径向向内指向的弹性偏转变得容易。

按照工具的一种进一步构成，工具头可以具有至少两个交叉的缝隙，所述缝隙从工具头的端侧出发轴向沿工具纵轴线延伸。工具头可以因此具有四个沿缝隙延伸的接片，所述接片在周边侧分别带有切割机构。工具的径向的弹性随着缝隙的数量而提高，从而工具可以特别简单地导入钻孔中。按照本发明的另一种设计，可以将多个交叉的缝隙设置在工具头的区域中。

为了在粗糙化过程期间实现周边侧的切割机构的不同的侵入深度，第一缝隙可以沿工具纵轴线比第二缝隙具有更大的长度。

工具头的缝隙能够以小于或等于90°的角度交叉。这样所述缝隙可以尤其是基本上垂直于彼此地穿过工具头。为了各个接片的径向的刚度的适配，可以备选地设置的缝隙与90°偏离的角度位置，从而接片具有不同的横截面。如果例如两个缝隙形成小于90°的角度，则形成四个接片。彼此成对对置设置的第一接片对在该情况下具有比相邻于这些接片设置的第二接片对更小的壁厚。因此可以在粗糙化过程期间调节接片的径向的刚度并且借此调节切割体的侵入深度。

按照另一种构成，所述工具对称地构造。尤其是，所述工具可以这样实施，使得所述工具具有均匀的径向的刚度，从而在粗糙化过程期间避免基于工具预紧的动态的负载或不平衡度。这样至少两个接片可以相对于工具纵轴线点对称地构成。备选或补充地，至少两个接片可以相对于工具平面镜像对称地形成，其中，工具纵轴线处于工具平面中。尤其是，缝隙可以这样成形到工具中，使得至少两个接片具有彼此朝向的基本上平行的平面。

为了按照本发明的工具的优化的功能性可能需要的是，将所述缝隙在长度上可变地设计。在工具头的头端部上的缝隙宽度优选这样确定尺寸，使得两个接片在切割机构的最大地需要的弹性偏转时正好不接触。借此缝隙宽度依赖于钻孔的公称直径，对于所述钻孔应该使用按照本发明的工具。在缝隙的对置的端部上、亦即在缝隙的背离工具头的端侧的底部上的缝隙宽度的尺寸确定限定接片的弹簧刚度并且可以必然比在工具头的头端部上需要的缝隙宽度小地确定尺寸。这可以例如通过在缝隙走向中的阶梯部能够实现。根据按照本发明的工具的一种构成，所述缝隙在沿工具纵轴线的方向从工具头的头端部出发的区域上具有比在朝其背离端侧的底部的方向连接的区域更大的宽度。这样构造的工具尤其是适合用于小的钻孔直径。

按照根据本发明的工具的进一步构成，所述缝隙可以在其背离端侧的底部上具有凹的倒圆。该倒圆可以通过尤其是横向于缝隙的纵向延伸引入工具头中的贯通孔形成。借助倒圆，减小在缝隙的底部的区域中的切口效应并且调节弹簧刚度或切割机构到钻孔壁上的压紧力。

工具的切割机构可以具有至少两个径向延伸的、从工具纵轴线离开指向的硬金属销和/或金刚石销。所述销优选分别形成一个几何上确定的刀刃，所述刀刃能够实现槽纹或背切到钻孔表面中的限定的引入。借此可能的是，嵌入的销由硬的材料制造并且接片由弹性的材料制造。所述销径向向外尤其是以截锥体形或半球形终止。

按照根据本发明的工具的一种进一步构成，设置多个硬金属销和/或金刚石销，其沿轴向方向和/或在周边侧在工具头上分布地设置。这样一个接片可以例如带有一个单独的或多个硬金属销。硬金属销可以在接片上在周边侧分布地或轴向沿工具纵向方向相继地设置。这样可以在接片上设置例如两个或更多、尤其是三个硬金属销。所述硬金属销可以在接片的配置给端侧的端部区段上沿轴向方向紧密聚集或紧密地彼此相邻地设置。备选或补充地，硬金属销可以在接片的外部的周面上在相同的轴向的高度上然而彼此具有角距离地在周边侧上分布地设置。

所述工具头可以按照所述工具的另一种设计基本上是圆柱体形的。沿径向的方向限定圆柱体的外部的周面的直径优选小于要加工的钻孔的公称直径。优选在外部的侧面上设置的、沿径向方向向外指向的硬金属销和或金刚石销限定工具的最大的直径，其中，通过硬金属销或金刚石销限定的包络圆的直径尤其是大于要加工的钻孔的公称直径。通过引入一个或多个端侧的缝隙，圆柱形的工具头可以分成多个接片，所述接片的外部的周面在横向于工具纵轴线的剖面中描绘圆区段、例如半圆或四分之一圆。在缝隙的区域中，这些接片可以具有彼此朝向的平面。

所述工具的一种有利的进一步构成可以此外如下给出，即，工具柄沿轴向方向具有工具头的至少两倍的、优选至少三倍的长度。利用以该方式构造的工具，也容易地实现较深的孔的加工。

工具柄的直径可以小于工具头的直径。所述工具可以以这种方式容易并且灵活地构造，其中，总体上改善在运行中的操作。

为了提高在工具运行时的径向的预紧力，所述缝隙按照根据本发明的工具的进一步构成至少局部地填充有弹性的填充材料、尤其是弹性体。通过所述填充材料，可以提高工具头径向的刚度。此外所述填充材料可以用于在钻孔表面的加工期间缓冲振动或振荡。

所述吸出通道可以在工具头中通过所述至少一个缝隙形成并且沿轴向方向在缝隙之后通过与所述一个或多个缝隙耦联的孔形成。备选于此，所述吸出通道可以通过延伸直到端侧的孔形成，所述至少一个缝隙径向通入所述孔中。

所述缝隙、当存在多个缝隙时优选全部的缝隙优选线性延伸并且此外延伸通过工具的中轴线。

按照根据本发明的工具的另一种设计，在工具头的区域中附加于周边侧的切割机构设置几何上确定的刀刃几何结构，尤其是按照钻孔器的型式。这样工具头的端侧可以具有轴向沿沿工具纵向方向分开的或开槽的钻头尖。尤其是在外部的侧面的区域中分别在周边侧带有切割机构的两个接片可以在端侧分别构成切割楔。以这种方式可以尤其是在钻孔底部的区域中使工具的轴向的伸入变得容易。所述切割刃可以通过在接片上安装的切割片或通过接片本身构成。

钻孔的公称直径可以优选小于通过周边侧的切割机构限定的包络圆的直径。通过将工具导入钻孔中，所述工具在这样的情况下沿径向的方向有弹力地弹性张紧，其中，工具的缝隙收缩。通过工具旋转，该张紧力在钻孔表面的粗糙化时引起切割机构侵入到钻孔表面中。在此可以通过操作者沿钻孔纵轴线的纯平移地引导工具而将背切引入钻孔表面中。

钻孔表面可以从钻孔底部出发在沿轴向方向测量的整个长度上粗糙化。在这种情况下可以放弃对钻孔的净化的后处理、例如冲洗或吹洗净化，因为在粗糙化过程期间产生的钻屑直接被吸出。

附图说明

接着借助示出实施例的附图进一步说明本发明。分别示意性示出：

图1示出按照本发明的工具的一种设计的透视图；

图2示出图1的按照本发明的工具的剖面图；

图3a-3c示出缝隙在工具头的区域中的布置结构的变型的透视图和前视图；

图4a，4b示出硬金属销在工具头的区域中的布置结构的变型；以及

图5示出包括刀刃几何结构的工具头的设计方式；

图6示出在缝隙走向中包括阶梯部的工具头的设计方式。

具体实施方式

图1示出用于粗糙化钻孔表面的工具10的设计。

工具10具有用于将工具10夹紧到钻孔仪器(未示出)中的耦联区段12、用于加工钻孔表面(未示出)的工具头14和将耦联区段12和工具头14连接的工具柄16。耦联区段12设置在第一端部上并且工具头14设置在工具柄16的与第一端部对置的第二端部上。

工具柄16沿轴向的方向a具有多于工具头14的两倍的长度。工具柄16的直径对应于耦联区段12的直径并且小于工具头14的直径。

工具头14基本上为圆柱形并且具有在周边侧设置的、径向伸出的硬金属销18。硬金属销18径向向外朝向并且沿横向于轴向的方向a的径向方向r1延伸。

工具头14具有缝隙20，所述缝隙从工具头14的端侧22出发轴向沿工具纵轴线a延伸并且侧向从一个周面区段延伸至对置的周面区段，也就是说侧向连续并且分开工具头14。

工具头14因此具有两个沿缝隙20延伸的接片24。接片24在其邻接到端侧22上的、自由的端部区段26上带有周边侧的硬金属销18。

在每个接片24上例如设置三个沿轴向方向彼此相邻设置的硬金属销18。当然，备选或补充地，可以设置金刚石销作为切割机构。

接片24镜像对称于由轴向的方向a和径向的方向r2张开的平面构造。接片24具有彼此朝向的平面28，所述平面彼此具有恒定的距离。换句话说，缝隙20具有基本上恒定的缺口宽度。

所述缝隙在其背离端侧22的底部上具有凹的倒圆30。所述倒圆30是径向的贯通孔。

为了粗糙化钻孔表面，工具10以其工具头14导入钻孔中。工具10在此利用耦联区段12夹紧到钻孔仪器中。钻孔的公称直径小于工具10的通过硬金属销18限定的外部的包络圆直径。因此在工具头14导入钻孔中时，硬金属销18通过钻孔表面沿工具纵轴线a的方向径向向内被挤压。缝隙20以这种方式收缩。在该状态下，硬金属销18贴靠在钻孔表面上并且通过弹性向内弯曲的接片24有弹力地弹性张紧到钻孔表面上。

通过钻孔仪器引起的工具旋转导致，硬金属销18侵入到钻孔表面中并且将槽纹或背切引入钻孔表面中。所述钻孔可以是盲孔。

为了粗糙化钻孔表面，工具10必须仅平移地沿其工具纵轴线a导入钻孔中。径向的切削力唯一地通过工具头14的有弹力地弹性的预张紧实现，从而没有径向的力必须通过使用者引入工具10中。

图2示出按照本发明的工具10的剖面图。工具10具有轴向沿工具纵轴线a延伸的用于吸出钻屑的吸出通道11。吸出通道11从工具头14的端侧22出发在工具柄16内延伸，其中，吸出通道在该区域中通过缝隙20形成。所述缝隙通入中心的孔40(在这里盲孔)中，所述孔延伸至靠近耦联区段12。径向的连接开口13在周边侧通入所述孔40中。

在连接开口13的区域中，设置在周边侧包围工具柄16的适配器15。

适配器15具有空腔17和连接管19。设置连接管19以用于连接吸出装置(未示出)。空腔17在连接开口13的区域中在周边侧包围柄16。以这种方式，在连接开口13和连接管19之间形成用于导出钻屑的连接。工具柄16可转动地支承在适配器15中。

工具10相对环境密封。

在粗糙化过程期间，通过钻孔仪器驱动的工具柄16在固定的适配器15内旋转。在连接管19上在此连接有吸出装置。通过空腔17确保，在工具柄16的旋转期间在每个角度位置中保证吸出。钻屑可以通过缝隙20不仅在端侧而且侧向输送给吸出通道11。

备选于在图2中示出的实施形式，孔40也可以延伸直到端侧22，从而在这里存在具有均匀的横截面的孔。所述一个或多个缝隙20然后径向通入这些中心的孔40中。

接着借助图3至5示出工具头14的不同的实施例。分别仅示例性地理解工具头14的示图。当然，对于每个所示出的变型，缝隙20沿轴向方向通入或过渡到吸出通道11中，从而在工具头的区域中能够实现钻屑的吸出。尤其是所述缝隙20可以看作吸出通道11的一部分。

图3a至3c说明缝隙20在工具头14的区域中的布置结构的三个不同的变型。图3a示出工具头14的透视图和前视图。工具头14具有两个在工具的中轴线中交叉的缝隙20，从而总体上形成四个接片22，所述接片分别带有一个硬金属销18。工具头14对称地构造。

图3b同样示出包括两个交叉的缝隙20的工具头14，然而其中一个缝隙20沿工具纵轴线具有比另一个缝隙大的长度。

图3c示出工具头14的另一种变型，其与上述变型如下区分，即，各缝隙20不以垂直的角度穿过工具头14，而是相对彼此倾斜地定向。彼此成对对置地设置的接片24因此具有不同的壁厚和横截面，如由前视图得出的。

图4a和4b示出硬金属销18在工具头14的区域中的布置结构的变型。图4a示出硬金属销的轴向的布置结构，而图4b示出周边侧的分布，其中，硬金属销相对于工具纵轴线彼此具有角距离地设置。

图5示出包括刀刃几何结构34的工具头14的设计。所述接片24在端侧按照钻孔器的型式成形，其中，通过缝隙20形成沿工具纵轴线a分开的钻头尖。

当然工具头14可以单独制造并且在轴上可脱开或不可脱开地安装。

图6示出在缝隙走向中包括阶梯部的工具头14一种设计，从而缝隙20，20'具有沿工具轴线a不同的缝隙宽度，其中，所述缝隙在沿工具纵轴线的方向从工具头的头端部出发的一个区域(缝隙20)上比在朝其背离端侧的底部的方向连接的区域(缝隙20')上具有更大的宽度。通过较宽的缝隙区域20，尤其是在小的钻孔直径时接片24可以在工具头端部上对应于钻孔直径沿工具纵轴线a的方向足够远地弹性偏转，其中弹簧力通过较窄的缝隙20'设定。