專利名稱：沖擊支持的手持式鉆機的制作方法
現(xiàn)有技術本發(fā)明涉及一種如權利要求1前序部分所述類型的沖擊支持的手持式鉆機。
由EP 0764502 A1公開了一種同類型的手持式鉆機。該手持式鉆機具有一個殼體，在該殼體中安置了一個與調(diào)節(jié)裝置配合作用的驅(qū)動電機。借助該驅(qū)動電機可以通過一個傳動裝置以一個旋轉(zhuǎn)頻率并通過一個沖擊裝置以一個沖擊頻率驅(qū)動刀具座。
為了能夠特別是在基礎較脆的情況下達到高的開采量，這里提出，將驅(qū)動電機與一個測量裝置連接，通過該測量裝置可以感測一個反應轉(zhuǎn)矩。調(diào)節(jié)裝置包括一個分析處理單元，該單元與反應轉(zhuǎn)矩的測量裝置連接，通過測量裝置可以這樣調(diào)節(jié)刀具座的旋轉(zhuǎn)頻率，使得在運行中在驅(qū)動電機上測得的反應轉(zhuǎn)矩最大。
本發(fā)明優(yōu)點本發(fā)明涉及一種沖擊支持的手持式鉆機，具有一個用于容納至少一個刀具的刀具座，該刀具座可通過至少一個電動機以至少一個旋轉(zhuǎn)頻率和以至少一個沖擊頻率被驅(qū)動。
對于公知的手持式?jīng)_擊鉆，在鉆孔直徑小的情況下鉆孔進度主要由鉆頭螺旋線的有限排送能力決定，從該知識出發(fā)，建議，旋轉(zhuǎn)頻率和沖擊頻率這樣相互協(xié)調(diào)，使得在一個當前旋轉(zhuǎn)頻率下可加工一個在一次沖擊中在一個切口與一個相鄰切口之間沿圓周方向展開的角度范圍，其與隨后的沖擊隔開如在一個較低基準旋轉(zhuǎn)頻率下的相同的角間距。如果加工過了該角度范圍，則從一個初始位置出發(fā)進行一個相同的加工順序。可以將一個合適的切口圖形轉(zhuǎn)用給較高的旋轉(zhuǎn)頻率，并且在鉆孔直徑小的情況下，特別是10mm以下時，可以達到大的排送能力并從而達到大的軸向進度。為了能夠簡單地實現(xiàn)轉(zhuǎn)用到不同旋轉(zhuǎn)頻率上，可以有利地列出表格，從這些表格中可以針對確定切口圖形讀出不同的旋轉(zhuǎn)頻率或者可以使用相應的公式。
如果該沖擊頻率等于一個與基準旋轉(zhuǎn)頻率對應設置的沖擊頻率，可以有利地使用合適的沖擊裝置并且節(jié)約開發(fā)費用和成本。
旋轉(zhuǎn)頻率和沖擊頻率可以具有一種固定的相互比例，例如在小型的廉價手持式?jīng)_擊鉆中，這種沖擊鉆在關閉沖擊裝置后由于旋轉(zhuǎn)頻率提高也可以有利地被用于進行切削式鉆孔，例如用于如木頭、塑料、金屬等材料中。
但在本發(fā)明的一個方案中建議，至少旋轉(zhuǎn)頻率可以不依賴于沖擊頻率而改變。由此可以借助一個手持式?jīng)_擊鉆達到在不同旋轉(zhuǎn)頻率時的一種或多種合適的切口圖形。該手持式?jīng)_擊鉆的旋轉(zhuǎn)頻率可以有利地調(diào)整到不同的鉆孔直徑，并且可以在不同的鉆孔直徑下達到特別大的軸向鉆孔進度。沖擊頻率同樣可以改變或者可以有利地保持恒定，由此可以使用低成本、大步進量的沖擊裝置。
可不依賴于沖擊頻率進行調(diào)整的旋轉(zhuǎn)頻率可以通過被技術人員認為有意義的不同結構達到，例如可以結構簡單地通過一個可調(diào)整的傳動裝置達到和/或通過這樣的措施達到，即，刀具座可通過至少一個第一電動機被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動并通過至少一個第二電動機被沖擊驅(qū)動。
旋轉(zhuǎn)頻率可以手動調(diào)整或有利地通過一個調(diào)節(jié)裝置根據(jù)刀具的至少一個特征參數(shù)自動調(diào)整。該手持式?jīng)_擊鉆的舒適性可以提高并且可以避免錯誤調(diào)整。為了確定一個有利的旋轉(zhuǎn)頻率可以調(diào)用不同的調(diào)整參數(shù)，例如確定的編碼，這些編碼被加工在刀具中并由調(diào)節(jié)裝置讀出。該調(diào)節(jié)裝置可以低成本并且結構簡單地通過一個測量裝置感測刀具的一個直徑、特別是一個刀柄直徑，切削刃數(shù)和/或軸向鉆孔進度作為特征參數(shù)。
此外，提出一種具有一個基體的刀具以使用在本發(fā)明手持鉆機中。該刀具具有至少一個加工在外圓周中的排送螺旋線、一個外徑和一個通過該排送螺旋線參與確定的鉆芯直徑，其中，與標準基體相比，在外徑相同的情況下，該基體具有較大的鉆芯直徑。通過本發(fā)明可能實現(xiàn)的較高旋轉(zhuǎn)頻率，可以在盡管排送螺旋線橫截面較小的情況下達到大的排送量并且由此達到刀具特別穩(wěn)定。
為了避免將專門為本發(fā)明手持式?jīng)_擊鉆設計的刀具裝入標準鉆機中，該刀具有利地具有一個與刀具座相應的有編碼的刀柄，例如具有一個帶有凹部、突出部的專用橫截面。
附圖進一步的優(yōu)點從下面的附圖描述中得出。在附圖中示出本發(fā)明的一個實施例。附圖、說明書和權利要求書包含了許多特征組合。專業(yè)人員可以根據(jù)目的對這些特征進行單個考慮或做出其他組合。
圖中示出

圖1一個手持式?jīng)_擊鉆的示意圖，圖2至5不同旋轉(zhuǎn)頻率時的切口順序，圖6沿縱向從前面看到的一個鉆頭。
實施例描述圖1示出一個手持式?jīng)_擊鉆，具有一個用于容納鉆頭的刀具座10，該刀具座可由一個安置在殼體40中的電動機14通過一個傳動裝置24和一個中間級25以多個旋轉(zhuǎn)頻率并通過一個氣動沖擊裝置42以一個沖擊頻率被驅(qū)動。沖擊裝置42具有一個在一個主軸管44中被導向的激振活塞46，該激振活塞通過一個氣墊48、一個浮動柱塞50和一個錘頭52作用在鉆頭的一個柄端上。
圖2至5示出雙刃鉆頭在不同旋轉(zhuǎn)頻率時和在一個恒定沖擊頻率時的切口順序。也可以代替雙刃鉆頭使用具有更多或更少切削刃和/或具有其他切削形式的鉆頭，例如具有銷式切削刃(Stiftschneiden)。
在圖2中給出的切口順序示出在旋轉(zhuǎn)頻率與沖擊頻率之間具有一個已知的合適比例的情況下的手持式?jīng)_擊鉆。在經(jīng)過第一次沖擊之后，通過鉆頭的一個第一切削刃62出現(xiàn)一個第一切口18，通過一個第二切削刃64出現(xiàn)一個相鄰的第二切口20，它們展開一個180°的角度范圍ψ(圖2和6)。在切削刃對稱安置的情況下得到ψ＝360°/γ(γ切削刃數(shù))在下一次沖擊時鉆頭已沿方向58繼續(xù)轉(zhuǎn)過一個角度φ，在旋轉(zhuǎn)頻率為870l/min的情況下，在第一切口18與一個被加工在第一象限56內(nèi)的切口54之間出現(xiàn)一個64.8°的合適的切口角間距α。角度范圍ψ被沿旋轉(zhuǎn)方向58加工，確切地說，在再一次沖擊時第一切削刃62產(chǎn)生一個另外的未詳細示出的切口，它沿旋轉(zhuǎn)方向58相對于切口54具有間距α。
圖3至5示出具有相同沖擊頻率、但比圖2中具有更高旋轉(zhuǎn)頻率的切口順序，其中在圖2中存在的旋轉(zhuǎn)頻率在下面被稱為基準旋轉(zhuǎn)頻率，圖3至5中的切口順序從如圖2中的第一次沖擊出發(fā)，在該次沖擊時出現(xiàn)一個切口18和一個切口20。
根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)頻率與沖擊頻率這樣相互協(xié)調(diào)一致，使得可以不斷加工展開的角度范圍ψ，其具有如圖2中在較低基準旋轉(zhuǎn)頻率時相同的切口角間距α。在圖3中，鉆頭在兩次沖擊之間的一個時間間隔內(nèi)轉(zhuǎn)過一個角度φ1，該角度大于90°，這樣，該合適的切口角間距α出現(xiàn)在角度范圍ψ內(nèi)第二象限60中鉆頭第一切削刃的切口54與第二切口20之間。鉆頭以1547l/min的旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)。角度范圍ψ被逆著鉆頭的旋轉(zhuǎn)方向58加工，確切地說，鉆頭在下一次沖擊時以其第二切削刃64產(chǎn)生另一個未示出的切口，其以間距α在旋轉(zhuǎn)方向58上位于切口54的前面。
在圖4中，鉆頭在兩次沖擊之間的一個時間間隔內(nèi)轉(zhuǎn)過一個角度φ2，該角度大于180°，這樣，鉆頭用其第二切削刃64在第一象限56內(nèi)產(chǎn)生一個相對于切口18具有間距α的切口54。鉆頭以3287l/min的旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)。如在圖2中一樣，角度范圍ψ被沿著旋轉(zhuǎn)方向58加工，確切地說，鉆頭的第一切削刃62在下一次沖擊時產(chǎn)生另一個未示出的切口，其沿旋轉(zhuǎn)方向58相對于切口54具有一個間距α。
在圖5中，鉆頭在兩次沖擊之間的一個時間間隔內(nèi)轉(zhuǎn)過一個角度φ3，該角度大于270°，這樣，鉆頭用其第二切削刃64在第二象限60內(nèi)產(chǎn)生一個相對于切口20具有間距α的切口54。鉆頭以3963l/min的旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)。如在圖3中一樣，角度范圍ψ被逆著旋轉(zhuǎn)方向58加工，確切地說，鉆頭的第二切削刃64在再一次沖擊時產(chǎn)生另一個未示出的切口，其以間距α在旋轉(zhuǎn)方向58上位于切口54前面。
所希望的旋轉(zhuǎn)頻率簡單地由此得到，即，在兩次沖擊之間的一個時間間隔中，鉆頭必須在圖2中繼續(xù)轉(zhuǎn)過一個角度φ＝α，在圖3中繼續(xù)轉(zhuǎn)過一個角度φ1＝ψ-α，在圖4中繼續(xù)轉(zhuǎn)過一個角度φ2＝ψ+α和在圖5中繼續(xù)轉(zhuǎn)過一個角度φ3＝2ψ-α?？梢詫⑿D(zhuǎn)頻率高，這樣，角度φn增大360°或360°的倍數(shù)。
在所示的手持式?jīng)_擊鉆中，旋轉(zhuǎn)頻率可通過傳動裝置24不依賴于沖擊頻率進行調(diào)整，沖擊頻率具有恒定的值。但也可以專門為較小的鉆孔直徑生產(chǎn)一種具有一定的、提高的旋轉(zhuǎn)頻率的機器，例如具有與圖3、圖4或圖5中的一種切口順序?qū)男D(zhuǎn)頻率等。
由一個調(diào)節(jié)裝置26通過一個測量裝置16感測一個刀柄直徑28作為特征參數(shù)，調(diào)節(jié)裝置26根據(jù)該特征參數(shù)自動調(diào)整一定的旋轉(zhuǎn)頻率。
在該手持式?jīng)_擊鉆中可以裝入傳統(tǒng)的標準刀具如特別是鉆頭，以及專門為這種手持式?jīng)_擊鉆設計的鉆頭，這種鉆頭具有一個基體12，基體12具有一個與刀具座10相應地編碼的柄38，確切地說，在柄38上成形有連接片22，它們在將鉆頭導入刀具座10中時嵌入刀具座10的未詳細示出的相應凹部中(圖6)。通過連接片22可以避免將這種專用鉆頭裝入傳統(tǒng)的手持式?jīng)_擊鉆中。
在圖6中示出的為本發(fā)明手持式?jīng)_擊鉆設計的鉆頭在其基體12的外圓周上具有兩個加工上的排送螺旋線30，32，一個外徑34和一個由排送螺旋線30、32參與確定的鉆芯直徑36。鉆芯直徑36大于具有相同外徑34的傳統(tǒng)鉆頭的鉆芯直徑66，因此，該鉆頭比相應的傳統(tǒng)鉆頭更穩(wěn)定，并且，通過根據(jù)本發(fā)明的較高旋轉(zhuǎn)頻率可以在切口形狀合適的情況下達到排送螺旋線30、32的高的排送量，并且達到大的軸向鉆孔進度。
參考標號10 刀具座12 基體14 電動機16 測量裝置18 切口 20 切口22 連接片24 傳動裝置25 中間級26 調(diào)節(jié)裝置28 直徑 30 排送螺旋線32 排送螺旋線34 外徑
36 鉆芯直徑38 柄40 殼體42 沖擊裝置44 主軸孔 46 激振活塞48 氣墊50 浮動活塞52 錘頭54 切口56 象限58 方向60 象限62 切削刃64 切削刃 66 鉆芯直徑ψ角度范圍α切口角間距φ1角度φ2角度φ3角度γ 切削刃數(shù)
權利要求
1.沖擊支持的手持式鉆機，具有一個用于容納至少一個刀具的刀具座(10)，該刀具座可通過至少一個電動機(14)以至少一個旋轉(zhuǎn)頻率和以至少一個沖擊頻率被驅(qū)動，其特征在于，旋轉(zhuǎn)頻率和沖擊頻率這樣相互協(xié)調(diào)一致，使得在一個當前旋轉(zhuǎn)頻率下可加工一個在一次沖擊中在一個切口(18)與一個相鄰切口(20)之間沿圓周方向展開的角度范圍(ψ)，其與隨后的沖擊隔開如在一個較低基準旋轉(zhuǎn)頻率時的相同的角間距(α)。
2.按權利要求1所述的沖擊支持的手持式鉆機，其特征在于，該沖擊頻率等于一個與基準旋轉(zhuǎn)頻率對應設置的沖擊頻率。
3.按前述權利要求之一所述的沖擊支持的手持式鉆機，其特征在于，至少旋轉(zhuǎn)頻率可以不依賴于沖擊頻率而改變。
4.按權利要求3所述的沖擊支持的手持式鉆機，其特征在于，旋轉(zhuǎn)頻率可通過一個可調(diào)整的傳動裝置(24)不依賴于沖擊頻率調(diào)整。
5.按權利要求3所述的沖擊支持的手持式鉆機，其特征在于，刀具座可通過至少一個第一電動機被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動并通過至少一個第二電動機被沖擊驅(qū)動。
6.按權利要求3至5之一所述的沖擊支持的手持式鉆機，其特征在于，一個調(diào)節(jié)裝置(26)根據(jù)刀具的至少一個特征參數(shù)自動調(diào)整旋轉(zhuǎn)頻率。
7.按權利要求6所述的沖擊支持的手持式鉆機，其特征在于，該調(diào)節(jié)裝置(26)通過一個測量裝置(16)感測刀具的一個直徑(28)作為特征參數(shù)。
8.按權利要求6或7所述的沖擊支持的手持式鉆機，其特征在于，該調(diào)節(jié)裝置感測一個軸向鉆孔進度作為特征參數(shù)。
9.刀具，具有一個用于在按前述權利要求之一所述的一個沖擊支持的手持式鉆機中使用的基體(12)，該基體具有至少一個加工在外圓周中的螺旋線(30，32)、一個外徑(34)和一個由該螺旋線(30，32)參與確定的鉆芯直徑(36)，其特征在于，與一個標準基體相比較，該基體(12)在外徑(34)相同的情況下具有一個較大的鉆芯直徑(36)。
10.按權利要求9所述的刀具，其特征在于，該基體(12)具有一個與刀具座(10)相應地編碼的柄(38)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沖擊支持的手持式鉆機，具有一個用于容納至少一個刀具的刀具座(10)，該刀具座可通過至少一個電動機(14)以至少一個旋轉(zhuǎn)頻率和以至少一個沖擊頻率被驅(qū)動。建議，旋轉(zhuǎn)頻率和沖擊頻率這樣相互協(xié)調(diào)一致，使得在一個當前旋轉(zhuǎn)頻率下可加工一個在一次沖擊中在一個切口(18)與一個相鄰切口(20)之間沿圓周方向展開的角度范圍(ψ)，其與隨后的沖擊隔開如在一個較低基準旋轉(zhuǎn)頻率時的相同的角間距(α)。
文檔編號B25D16/00GK1545443SQ00817558
公開日2004年11月10日 申請日期2000年11月18日 優(yōu)先權日1999年12月21日
發(fā)明者路德維?！ね忻? 馬蒂亞斯·富斯, 斯 富斯, 路德維希 托梅 申請人:羅伯特·博施有限公司, 羅伯特 博施有限公司