專利名稱：尤其用于鉆孔設備和/或鑿孔設備的鉆孔刀具的制作方法
尤其用于鉆孔設備和/或鑿孔設備的鉆孔刀具
背景技術：
由EP 0 846 835 Bl已知一種具有螺旋形排屑槽的混凝土或巖石鉆孔刀具，其中， 刀片在兩個徑向端部區域上具有與排屑槽的螺旋形出口相反延伸的加厚部。這種巖石鉆孔刀具盡管由于增加的材料使用而具有更高的承載能力，但是通過這種巖石鉆孔刀具不能實現尤其在破碎效率、摩擦和材料消耗方面的廣泛優化。
發明內容
本發明的目的是，提出一種鉆孔刀具，其中切削體與傳統的具有大致相同的硬質合金體積的切削體相比同樣具有提高的承載能力，通過該承載能力顯著提高最大可能的負荷或耐用度。該目的按照本發明通過一種具有在權利要求1特征部分中列舉的特征的鉆孔刀具實現。所述鉆孔刀具按照本發明具有第一切削體，其中該切削體的每個切削部在鉆孔刀具的縱軸線的方向上觀察橫向于切削體的寬度具有厚度，該厚度隨著與切削尖的徑向距離的增加從最小厚度增加到最大厚度，其中在鉆孔刀具的旋轉方向上在切削刃前面或切削刃兩側實現材料增加。由此使切削體在每個切削部上隨著與其縱軸線的徑向距離的增加具有增加的體積，該增加的體積在旋轉運動中能夠更好地承受徑向向外增加的切削力。最后切削體的該特殊的造型允許通過鉆孔刀具在沖擊時在圍繞切削尖設置的圓環形的沖擊區中比通過傳統成形的具有類似體積的切削體破碎更多的材料。在該區域中通過由旋轉加強的材料去除經濟地補償由切削體在圓形內部沖擊區中的造型引起的可能減小的破碎效率，因為對于在內部沖擊區中的旋轉去除而言相對較小的轉矩就足夠了。因此本發明的核心是一種具有切削體幾何形狀的鉆孔刀具，該切削體幾何形狀在同心地圍繞縱軸線變化的負荷和要求方面被優化并通過各個區域的個性化適配允許鉆孔刀具具有更高的最大負荷。為此切削體與傳統的切削體相比在負荷超過平均負荷的區域中更堅固地構成并且為此切削體在負荷低于平均負荷的區域中更精細地構成。此外本發明規定，各切削部通過所述切削部的側面嵌入到鉆頭中，這些側面相互間呈銳角設置，其中側面所在的平面在相交線上相交，該相交線在各對置的切削部的區域中穿過切削體。通過這種結構通常能夠相對良好地滿足不同的要求，這些要求隨著與縱軸線的徑向距離的增加而產生。本發明還規定，第一切削體的兩個切削部的過渡到切屑面(刀具前面)的側面設置在平行的平面中，或者說兩個切削部的過渡到自由面(刀具后面)的側面設置在平行的平面中。由此通過簡單的加工過程、例如通過磨削盤尤其可以制造出在鉆頭中預給定的用于容納切削體的縫隙。本發明規定，所述切削體構造為刀片，它可以固定在構造于鉆頭中的縫隙中。這種鉆孔刀具由于切削體的優化允許以相對少量的硬質合金制成。本發明變換地規定，所述切削體被構造為整體硬質合金頭，它可尤其平面地支放在鉆頭上或者可與鉆頭形狀鎖合地連接。與傳統的整體硬質合金基體相比，在這里也只需相對少量的硬質合金來實現最佳的工作結果或良好的耐用度。按照本發明規定，切削刃在切削尖與連接側面的殼面之間分別具有至少一個區段，所述區段具有弧形的、制動或阻止在鉆孔刀具的縱向延伸尺寸上觀察徑向的鉆屑運動的走向。由此實現更好地圍繞旋轉軸線攜帶鉆屑。這導致更好地通過鉆頭排出鉆屑到該排屑槽或這些排屑槽中并由此減少鉆屑在鉆孔壁與鉆孔刀具之間的粘附。鉆屑到該排屑槽或這些排屑槽中的這種改進輸送總體上導致尤其在切削體與鉆孔壁之間的摩擦損失的降低， 因為必需在鉆孔壁與鉆孔刀具之間碾碎的鉆屑更少。由此提高鉆孔刀具的耐用度，因為磨損過程最小化，由此減小切削體的直徑。本發明尤其規定，所述切削刃的該弧形區段構造為凹形地成形的切削刃，在鉆孔刀具的縱軸線的方向上觀察，切削刃如鐮刀一樣在鉆孔刀具的旋轉方向上運動。通過切削刃的這種鐮刀形走向或者說在旋轉方向上位于切削刃前面的切屑面能夠將鉆屑阻擋在圓環形的沖擊區(它包圍通過切削尖加工的內部沖擊區)中直到鉆屑通過該排屑槽或這些排屑槽運出。通過切削刃的這種造型來制動通過鉆孔刀具去除的材料的徑向向外指向的流出O本發明還規定一個具有弧形區段的切削刃，所述弧形區段在切削體的標稱半徑的至少50%上延伸并且尤其在切削體的尖中或上開始。本發明變換地規定一個切削刃，其中弧形區段在所述切削體的切削尖的刀尖角跳躍地變化并且尤其跳躍地變小的地方開始。在切削刃的上述兩個實施例中，保證了按照本發明的造型在圍繞鉆孔刀具縱軸線的圓環形區域中的作用。由此使鉆孔刀具具有相對較大的作用。本發明規定，所述切削刃的弧形區段允許在該切削刃過渡到切削體的殼面中的地方終結。由此也能夠在最外部的邊緣區域中還充分利用弧形切削刃的積極特性并且使鉆孔刀具具有特別小的摩擦損失。本發明變換地規定，所述切削刃的弧形區段一直通到通過柄桿或鉆頭定義的圓周。由此實現了一種鉆孔刀具，該鉆孔刀具的切削體在切屑面的徑向外部的拐角區域中特別堅固。本發明規定，所述弧形區段具有一個半徑或多個排列在一起的半徑，其中所有半徑大于切削體的標稱半徑。通過環形區段的這種尺寸避免太強烈地阻擋鉆屑。此外本發明規定，所述鉆孔刀具裝設有第二切削體并且尤其裝設有第三切削體， 其中它們尤其對置地設置并且尤其被構造為副切削體，這些副切削體與第一切削體間隔距離地設置在鉆頭上并且這些副切削體分別只具有一個切削部。通過這種副切削體尤其在第一切削體的標稱直徑大于15mm的鉆孔刀具中能夠提高鉆孔效率。最后本發明規定，所述副切削體的切削部在鉆孔刀具的縱軸線的方向上觀察被構造為具有在徑向上發散的側面的切削部，其中在切削部上尤其在旋轉方向上在切削刃前面或切削刃兩側實現材料增加。由此可以在副切削部上實現與在第一刀片上實現的優點類似的優點。在優選的實施例中按照本發明的鉆孔刀具具有柄桿，該柄桿具有至少一個螺旋形排屑槽，由此有利地有助于排出鉆屑的排出。
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在另一優選的實施例中，按照本發明的鉆孔刀具包括一個插入端，通過該插入端可以將鉆孔刀具構造為有利的可更換刀具。
在附圖中借助于示意示出的實施例描述本發明的其它細節。在這里圖la，Ib示出兩個鉆孔刀具的示意圖；圖2至4示出鉆孔刀具的第一、第二和第三實施變型的俯視圖；圖fe至5c示出鉆孔刀具的第四實施變型的局部視圖；圖6a至6c示出鉆孔刀具的第五實施變型的局部視圖；圖7示出鉆孔刀具的第六實施變型的俯視圖；圖示出對應于本發明的切削體的示意圖；圖8b示出對應于現有技術的切削體的示意圖。
具體實施例方式在圖Ia中以側視圖示出一個示意性示出的鉆孔刀具1。該鉆孔刀具1包括一被構造為所謂的SDS插入端的插入端2、一具有排屑槽4的柄桿3、鉆頭5和切削體6。該切削體 6設置在鉆頭5的自由端7上并且構造為刀片8，該刀片固定在鉆頭5的縫隙9中。圖Ib同樣以側視圖示出一個示意性示出的鉆孔刀具1。在該鉆孔刀具1中也在插入端2上銜接一柄桿3，該柄桿具有螺旋形的排屑槽4并且終結在鉆頭5中，該鉆頭支承切削體6。與在圖Ia中所示的鉆孔刀具不同，該切削體6被構造為整體硬質合金頭10，它基本上平面地支承在鉆頭5的自由端7上并且附加地通過銷11嵌入到凹部12中。在圖Ia和Ib中所示的鉆孔刀具1分別具有縱軸線Li。在圖2中示出鉆孔刀具1的第一實施例，該鉆孔刀具的原理結構對應于在圖Ia中所示的鉆孔刀具。在鉆孔刀具1的縱軸線Ll的方向上定向的俯視圖中可以看到一個具有類似沙漏的輪廓13的切削體6，該切削體基本上通過第一切削部16的側面14，15、第二切削部19的側面17，18和殼面20，21構成。一起形成切削體6的切削部16，19橫向于其在鉆頭5上的徑向延伸尺寸具有厚度D，該厚度隨著徑向距離R1，R2的增加從最小厚度Dl增加到最大厚度D2。切削部16，19通過切削刃22，23在俯視圖中分別被分成第一分體I和第二分體II，其中第一分體I位于切屑面M或25下方，第二分體II位于自由面沈或27 下方。觀察在以下假設條件下進行鉆孔刀具1在鉆孔時圍繞縱軸線Ll向左在旋轉方向w 上旋轉。通過切削部16，19的側面14，15或17，18分別定義平面El至E4，它們在分別對置的切削部19或16中以銳角α相交，其中相交線觀穿過分別對置的切削部19或16。此外與切屑面24，25相對應的側面14，18在相互平行的平面El和Ε4中延伸。與自由面26， 27相對應的側面15，17同樣在平行的平面Ε2，Ε3中延伸。連接這些側面14，15或17，18的殼面20，21具有至少一個具有弧形走向的區段，它對應于切削體6或鉆孔刀具1的標稱半徑RN。與常見的、在俯視圖中在鉆頭縱軸線的方向上基本上矩形的切削體相比，按照本發明的鉆孔刀具1在其切削體6上隨著與縱軸線Ll或切削尖34的徑向距離的增加對于切削刃 22，23兩側具有材料增加。通過該材料增加一方面使也作為沖擊面工作的切屑面24，25更大面積地作用于要被破碎的材料上，另一方面使切削刃22，23尤其向著鉆頭5的圓周TO更好地被支承。在圖3中示出鉆孔刀具1的第二實施例，其原理結構對應于在圖Ia中所示的鉆孔刀具，其中以在縱軸線Ll的方向上的俯視圖示出該鉆孔刀具1。對于在圖3中所示的鉆孔刀具1原則上可以首先參閱對圖2的描述，其中與在圖2中所示的實施變型不同，這樣選擇切削體6的輪廓13和切削刃22，23的走向，使得在與縱軸線Ll的徑向距離增加時僅僅在旋轉方向w上在切削刃22，23前面的第一分體I中實現材料增加。這樣構成的鉆孔刀具1 尤其在高破碎效率方面是最佳的。此外在圖3中所示的鉆孔刀具1與在圖2中所示的鉆孔刀具的不同之處在于第二切削體四和第三切削體30，它們被構造為副切削體31、分別只具有一個切削部S31并且與第一切削體6間隔地設置在鉆頭5中。與第一切削體6類似，副切削體31在縱軸線Ll方向上的俯視圖中橫向于其徑向延伸尺寸具有厚度d，該厚度隨著與縱軸線Ll的徑向距離的增加從最小厚度dl增加到最大厚度d2。與第一切削體6 —樣，副切削體31也被其切削刃32，33分成第一和第二分體III，IV，其中由于切削刃32或33的走向隨著與縱軸線Ll的徑向距離的增加在切削刃22或33的前面和后面實現材料增加。在圖4中示出鉆孔刀具1的第三實施例，它在第一切削體6的結構上對應于在圖 2中所示的第一實施變型。此外第三實施變型也與在圖3中所示的第二實施變型一樣具有副切削部31。第一切削體6的切削部16，19的切削刃22，23在鉆孔刀具1縱軸線Ll的方向上觀察凹形地拱曲并且相對于假想的、徑向延伸的切削刃與旋轉方向相反地回縮。副切削部31的切削刃32，33同樣在鉆孔刀具1的縱軸線Ll的方向上觀察具有這樣的曲率。所有四個鐮刀形的切削刃22，23，32，33具有半徑R22，R23，R32，R33，它們大于切削體6的標稱半徑RN。在圖如至5c中以兩個局部立體圖和一個在鉆孔刀具1縱軸線Ll方向上的俯視圖示出鉆孔刀具1的第四實施變型。切削體6被構造為刀片8，它固定在鉆頭5的縫隙9中。 切削體6具有切削尖34。具有構造為定心尖的切削尖34的該切削體6沒有橫切削部并由此能夠在鉆孔時更好地定心。切削刃22或23的弧形區段B22或B23在如圖fe和恥所示的側視圖之一中觀察在切削尖34下方尤其在點Pl，P2中開始，在這些點上刀尖角β躍變地變化。弧形區段Β22，Β23大致終結在通過鉆頭5定義的圓周U5上。由此使切削體6在其切屑面Μ，25的拐角區域36，37中尤其特別穩定和堅固地被保持。在圖6a至6c中與圖如至5c類似地示出鉆孔刀具1的第五實施變型。與第四實施變型不同，第五實施變型具有第二和第三切削體四，30，它們被構造為副切削體31。副切削體31對置地且分別相對于第一切削體6以約90°設置。與第一切削體6 —樣，第二和第三切削體四，30也在沿著鉆孔刀具1縱軸線Ll的軸向上突出超過鉆頭5，其中第一切削體 6在箭頭方向χ上通過切削尖34以高度H突出超過第二和第三切削體四，30，該高度H為第一切削體6的標稱半徑RN的至少三分之一。在圖7中示出鉆孔刀具1的第六實施變型，其原理結構對應于在圖Ib中所示的鉆孔刀具。在該實施變型中切削體6被構造為整體硬質合金頭10，它在很大程度上平面地支承在鉆孔刀具1的鉆頭5的自由端7上并且附加地通過銷11嵌入到鉆頭5中的凹部12中。在圖8a和8b中分別以俯視圖對比地示出按照本發明的切削體6和由現有技術已知的、在俯視圖中呈矩形的切削體100。在圖8a中通過圓弧38表示與縱軸線Ll同心設置的圓環39。該圓環39在圖8b中相應地由圓環101承擔。現在比較在圖8a和8b中所示的陰影面積Fl和FlOO示出，與在圖8b中所示的傳統的切削體100相比，按照本發明的切削體6的面積或體積如何隨著與縱軸線Ll的徑向距離R，R1或R2的增加而增加，盡管兩個切削體1，100在俯視圖中具有近似的總面積G6，GlOO0如果也還考慮拱形的切削體6或100 結構，對于在俯視圖中相同大小的總面積G6，G100，按照本發明的切削體6的體積V6與切削體100的體積VlOO相比更小，因為切削體6在縱軸線1方向上觀察在低的地方更厚并且因為切削體6在縱軸線Ll方向上觀察在高的地方更窄。 本發明不局限于所示或所述的實施例。而是本發明在權利要求保護的范圍內包括本發明的改進方案。
權利要求
1.尤其用于鉆孔設備和/或鑿孔設備的鉆孔刀具(1)，用于在磚石建筑、混凝土、巖石或類似物上鉆孔，包括鉆頭(5)，和至少一個切削體(6)，其中，所述切削體(6)設置在所述鉆頭(5)的自由端(7)上，所述切削體(6)通過切削尖(34)在所述鉆孔刀具(1)的縱軸線(Li)的方向上在鉆孔方向側軸向地突出超過所述鉆頭(5)，并且所述切削體(6)徑向地突出超過所述鉆頭(5)，第一切削體(6)包括至少兩個具有切削刃(22，23)的切削部(16，19)，所述切削部(16，19)從所述切削尖(34)徑向向外延伸，其特征在于，在所述鉆孔刀具(1)的縱軸線(Li)的方向上觀察，所述第一切削體(6) 的每個切削部(16，19)橫向于其徑向走向具有厚度(D)，該厚度隨著與縱軸線(Li)的徑向距離的增加從最小厚度(Dl)增加到最大厚度(D2)，其中，在旋轉方向(w)上在所述切削刃 (22，23)前面或在所述切削刃(22，23)兩側實現材料增加。
2.如上述權利要求1所述的鉆孔刀具，其特征在于，相應的切削部(16，19)通過所述切削部(16，19)的側面(14，15;17，18)嵌入到所述鉆頭(5)中或接觸所述鉆頭(5)，這些側面分別定義平面(E1-E4)，這些平面在所述鉆孔刀具(1)的縱軸線(Li)的方向上觀察相互成銳角(α)并且尤其在相交線(28)上相交，該相交線在各對置的切削部(19，16)中穿過所述切削體(6)。
3.如上述權利要求中任一項所述的鉆孔刀具，其特征在于，所述第一切削體(6)的兩個切削部(16，19)的過渡到切屑面(24,25)中的側面(14，15 ；17，18)位于平行的平面(El, Ε4)中。
4.如上述權利要求中任一項所述的鉆孔刀具，其特征在于，所述第一切削體(6)的兩個切削部(16，19)的過渡到自由面(26，27)中的側面(14，15 ； 17，18)位于平行的平面(Ε2， Ε3)中。
5.如上述權利要求中任一項所述的鉆孔刀具，其特征在于，所述切削體(6)被構造為刀片(8)，所述刀片能固定在構造于所述鉆頭(5)中的縫隙(9)中。
6.如權利要求1至4中任一項所述的鉆孔刀具，其特征在于，所述切削體(6)被構造為整體硬質合金頭(10)，所述整體硬質合金頭能固定在所述鉆頭(5)上。
7.如上述權利要求中任一項所述的鉆孔刀具，其特征在于，在所述鉆孔刀具(1)的縱軸線(Li)的方向上觀察，所述第一切削體(6)的切削刃(22，23)在所述切削尖(34)與使側面(14，15 ；17，18)相連的殼面(20,21)之間具有至少一個區段(Β22, Β23)，所述區段具有弧形的、使徑向向外指向的鉆屑運動制動的走向。
8.如權利要求7所述的鉆孔刀具，其特征在于，在所述鉆孔刀具(1)的縱軸線(Li)的方向上觀察，所述切削刃(22，23)的弧形區段(Β22，Β23)凹形地拱曲并且與所述鉆孔刀具 (1)的旋轉方向(w)相反地回縮。
9.如權利要求7或8所述的鉆孔刀具，其特征在于，所述切削刃(22，23)的弧形區段 (B22，B23)在所述切削體(6)的標稱半徑(RN)的至少50%上延伸并且尤其是在所述切削體(6)的尖(34)中或上開始。
10.如權利要求7至9中任一項所述的鉆孔刀具，其特征在于，所述切削刃(22，23)的弧形區段(B22，B23)在所述切削體(6)的尖(34)的刀尖角(β )跳躍地變化并且尤其跳躍地變小的地方開始。
11.如權利要求7至10中任一項所述的鉆孔刀具，其特征在于，所述切削刃(22，23)的弧形區段(Β22，Β23)在所述切削刃(22，23)過渡到所述切削體(6)的殼面(20，21)中的地方終結。
12.如權利要求7至11中任一項所述的鉆孔刀具，其特征在于，所述切削刃(22，23)的弧形區段(Β22，Β23)在所述切削刃(22，23)在所述鉆孔刀具(1)的縱軸線(Li)的方向上觀察到達通過柄桿(3)或鉆頭(5)定義的圓周(U5)的地方終結。
13.如權利要求7至12中任一項所述的鉆孔刀具，其特征在于，所述弧形區段(Β22， Β23)具有一個半徑(R22，R23)或多個排列在一起的半徑，該一個半徑或多個半徑大于所述切削體(6)的標稱半徑(RN)。
14.如上述權利要求中任一項所述的鉆孔刀具，其特征在于，所述鉆孔刀具(1)具有第二切削體(29)并且尤其具有第二和第三切削體(29，30)，其中，所述第二和第三切削體 (29，30)尤其相對置并且該切削體或這些切削體(29，30)尤其被構造為副切削體(31)，所述副切削體與所述第一切削體(6)間隔距離地設置并且分別僅具有一個切削部(S31)。
15.如權利要求14所述的鉆孔刀具，其特征在于，在所述鉆孔刀具(1)的縱軸線(Li) 的方向上觀察，所述副切削體(31)的切削部(S31)橫向于其徑向延伸尺寸具有厚度(d)，該厚度隨著與所述鉆孔刀具(1)的縱軸線(Li)的徑向距離的增加從最小厚度(dl)增加到最大厚度(d2)，其中，尤其在旋轉方向(w)上在切削刃(32，33)前面或在切削刃(32，33)兩側實現材料增加。
全文摘要
本發明涉及一種尤其是用于鉆孔設備和/或鑿孔設備的鉆孔刀具(1)，用于在磚石建筑、混凝土、巖石或類似物上鉆孔，包括鉆頭(5)和至少一個切削體(6)，其中，切削體(6)設置在鉆頭(5)的自由端上，切削體(6)通過切削尖(34)在鉆孔刀具(1)的縱軸線(L1)的方向上在鉆孔方向側軸向地突出超過鉆頭(5)并且切削體(6)徑向突出超過鉆頭(5)，第一切削體(6)包括至少兩個具有切削刃(22，23)的切削部(16，19)，切削部(16，19)從切削尖(34)徑向向外延伸。
文檔編號E21B10/58GK102224318SQ200980146622
公開日2011年10月19日 申請日期2009年9月24日 優先權日2008年11月24日
發明者H·杜沙, H-P·菲斯爾, M·安吉萊里, M·斯特凡奧普洛斯, P·凱勒-佐爾尼格, P·施瓦勒, R·威德曼, W·埃克特 申請人:羅伯特·博世有限公司