具有可更換的切割區(qū)段的鉆頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鉆頭(10)，所述鉆頭能夠圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(22)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述鉆頭具有：構(gòu)成為切割區(qū)段(11)的第一鉆頭區(qū)段，所述第一鉆頭區(qū)段帶有環(huán)形區(qū)段(13)，所述環(huán)形區(qū)段在一端上與一個(gè)或多個(gè)切割元件(14)連接而在另一端上具有第一連接裝置(15)；以及構(gòu)成為鉆桿區(qū)段(12)的第二鉆頭區(qū)段，所述第二鉆頭區(qū)段帶有圓柱形的鉆桿(16)，所述鉆桿在面向所述切割區(qū)段(11)的端部上具有第二連接裝置(17)。所述第一和第二連接裝置(15、17)在連接的狀態(tài)下形成可松開連接并且負(fù)責(zé)從所述鉆桿區(qū)段(12)到所述切割區(qū)段(11)上的力傳遞和轉(zhuǎn)矩傳遞。所述切割區(qū)段(11)具有不同于所述第一連接裝置(15)的第三連接裝置(31)，并且所述鉆桿區(qū)段(12)具有不同于所述第二連接裝置(17)的第四連接裝置(32)，其中，所述第三和第四連接裝置(31、32)在連接的狀態(tài)下在平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(22)的軸向方向上形成所述切割區(qū)段(11)與所述鉆桿區(qū)段(12)之間的形鎖合的連接。
【專利說(shuō)明】
具有可更換的切割區(qū)段的鉆頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的具有可更換的切割區(qū)段的鉆頭。
[0002]術(shù)語(yǔ)“鉆頭”概括為所有的鉆孔工具，所述鉆孔工具具有空心的、圓柱形的鉆桿和切割區(qū)段，所述切割區(qū)段帶有一個(gè)或多個(gè)切割元件，例如芯鉆頭和插座鉆頭(Dosensenker)。依賴于使用目的，所述鉆頭可以具有附加元件，例如像深度止擋部，其限定鉆頭深度。
【背景技術(shù)】
[0003]鉆頭包括帶有一個(gè)或多個(gè)切割元件的切割區(qū)段、鉆桿區(qū)段和帶有插入端部的容納區(qū)段。所述鉆頭經(jīng)由所述插入端部固定在鉆孔設(shè)備的工具容納部中，并且在鉆孔運(yùn)行中由鉆孔設(shè)備圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線驅(qū)動(dòng)，并且沿著平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線分布的鉆孔方向運(yùn)動(dòng)到有待加工的基礎(chǔ)中。鉆頭可以分為帶有可更換的鉆頭區(qū)段的鉆頭和不帶有可更換的鉆頭區(qū)段的鉆頭。在此，術(shù)語(yǔ)“鉆頭區(qū)段”概括為所述鉆頭的各個(gè)區(qū)段，所述各個(gè)區(qū)段可以構(gòu)成為切割區(qū)段、鉆桿區(qū)段或者容納區(qū)段。
[0004]由現(xiàn)有技術(shù)已知帶有可更換的鉆頭區(qū)段的不同鉆頭，其中，所述切割區(qū)段、所述容納區(qū)段或者切割和容納區(qū)段能夠可更換地構(gòu)成。在帶有可更換的鉆頭區(qū)段的鉆頭中，所述鉆頭區(qū)段之間的連接必須傳遞在鉆孔運(yùn)行中所出現(xiàn)的力和轉(zhuǎn)矩。除了力和轉(zhuǎn)矩傳遞，所述連接必須在所述鉆頭從基礎(chǔ)中脫離的時(shí)候承受住所出現(xiàn)的牽引負(fù)荷，其中，所述牽引負(fù)荷在所述鉆頭卡在所述基礎(chǔ)中的時(shí)候特別高。承受住所述牽引負(fù)荷的特性也被稱為防止拉出措施。
[0005]在帶有可更換的鉆頭區(qū)段的鉆頭中，所述鉆頭區(qū)段之間的連接可以構(gòu)成為可松開的或者不可松開的連接。在可松開的連接中，所述連接可以非破壞性地松開，而在不可松開的連接中，所述連接只能通過(guò)破壞連接機(jī)構(gòu)來(lái)松開?？伤砷_的連接的例子是插接連接、螺旋連接或者磁性連接，而例如不可松開的連接的例子是釬焊連接、熔焊連接、鉚接連接或者粘接連接。
[0006]不可松開的連接特別適用于如下鉆頭，即在所述鉆頭中，應(yīng)該更換磨損的切割區(qū)段，然而，可松開的連接在更加頻繁地更換所述鉆孔區(qū)段時(shí)相對(duì)于不可松開的連接具有優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)鉆頭應(yīng)該與不同的鉆孔設(shè)備連接時(shí)，所述插入端部必須適配所述鉆孔設(shè)備的工具容納部。可松開的連接適用于這種應(yīng)用，操作者可以在構(gòu)造部位上打開和關(guān)閉所述可松開的連接。
[0007]在鉆頭區(qū)段之間的可松開的連接中，可能出現(xiàn)鉆頭區(qū)段的意外松開，特別是當(dāng)所述鉆頭在鉆孔期間卡在所述基礎(chǔ)中的時(shí)候。在取芯鉆孔(Kernbohren)中經(jīng)常出現(xiàn)如下情況，即所述鉆頭在鉆孔期間卡在基礎(chǔ)中并且必須由操作者來(lái)松開。為了松開卡住的鉆頭，在鉆臺(tái)引導(dǎo)的取芯鉆孔設(shè)備中，逆著轉(zhuǎn)動(dòng)方向驅(qū)動(dòng)所述鉆頭并且由鉆臺(tái)將牽引力施加到所述鉆頭上，所述牽引力逆著鉆孔方向地取向。操作者借助于工具扳手通過(guò)手工轉(zhuǎn)動(dòng)并且同時(shí)借助于鉆臺(tái)進(jìn)行牽拉試圖使得所述鉆頭從所述基礎(chǔ)中被釋放。
[0008]EP O 428 476 Al公開了一種帶有可更換的切割區(qū)段的鉆頭，所述可更換的切割區(qū)段經(jīng)由組合的插接和釬焊連接與所述鉆桿區(qū)段連接。所述切割區(qū)段具有外部的插接元件，而所述鉆桿區(qū)段具有互補(bǔ)地構(gòu)成的內(nèi)部的插接元件，它們插入彼此并且彼此釬焊連接。所述內(nèi)部的插接元件比所述外部的插接元件長(zhǎng)2%至10%地構(gòu)成，并且以端面貼靠在所述外部的插接元件的止擋面上。在插入彼此的插接元件之間存在間隙，所述間隙被填充了焊料。通過(guò)加熱所述插接元件，所述焊料恪化，并且所述焊料形成所述插接元件之間的釬焊連接。從鉆桿區(qū)段到切割區(qū)段上的力傳遞經(jīng)由所述插接元件的端面和止擋面來(lái)實(shí)現(xiàn)，而所述轉(zhuǎn)矩傳遞經(jīng)由釬焊連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0009]帶有釬焊連接部的鉆頭具有如下缺點(diǎn)，即為了破壞所述釬焊連接部和完成新的釬焊連接部，需要釬焊設(shè)備和釬焊時(shí)的專有技術(shù)(Know-how)。因此，這種鉆頭不適用于快速地更換構(gòu)造部位上的切割區(qū)段。此外，風(fēng)險(xiǎn)在于，所述切割元件經(jīng)常被釬焊連接或者熔焊的連接部通過(guò)加熱所述插接元件在釬焊所述切割區(qū)段時(shí)受到不利影響。為了確保在釬焊所述插接元件的時(shí)候受熱影響的區(qū)域不涉及所述切割元件，所述切割區(qū)段必須具有相應(yīng)的高度，其中，附加的材料意味著更高的成本和重量。
[0010]DE 196 50 718 Al公開了一種鉆頭，其中可更換的切割區(qū)段經(jīng)由粘接連接與鉆桿區(qū)段連接。切割區(qū)段和鉆桿區(qū)段具有互補(bǔ)地構(gòu)成的插接元件，它們插入彼此。在所述插接元件的接觸面之間置入膠粘劑，所述膠粘劑使得兩個(gè)鉆頭區(qū)段材料配合地彼此連接。所述粘接連接部必須通過(guò)如下方式構(gòu)造，即，所粘接的接觸面能夠傳遞所要求的轉(zhuǎn)矩并且此外在移除所卡住的鉆頭的時(shí)候承受住牽引負(fù)荷。磨損的切割區(qū)段的拆卸通過(guò)將所述粘接連接加熱到大約300°C來(lái)實(shí)現(xiàn)，由此破壞所述膠粘劑。所述粘接連接僅僅適用于如下鉆孔應(yīng)用，SP在所述鉆孔應(yīng)用中出現(xiàn)的溫度明顯低于300°C。在對(duì)非常硬的材料例如大理石進(jìn)行干燥鉆孔時(shí)，可以將鉆頭非常強(qiáng)地加熱，由此破壞所述粘接連接部或者至少可以影響所述粘接連接部。此外，缺點(diǎn)是，為了完成新的粘接連接，需要專門的材料和工具以及在粘接時(shí)的專有技術(shù)。只有當(dāng)按照規(guī)定產(chǎn)生所述粘接連接時(shí)，才能夠使得所粘接的接觸面?zhèn)鬟f所需要的轉(zhuǎn)矩并且在移除所卡住的鉆頭的時(shí)候經(jīng)受住所述牽引負(fù)荷。
[0011]DE 10 2009 010 340 Al公開了另一種鉆頭，所述鉆頭帶有可更換的切割區(qū)段，所述切割區(qū)段經(jīng)由不可松開的連接與所述鉆桿區(qū)段相連。在鉆桿區(qū)段和切割區(qū)段上設(shè)置有形狀配合型廓，它們互補(bǔ)地構(gòu)成并且能夠嵌入彼此。從鉆桿區(qū)段到切割區(qū)段上的力傳遞和轉(zhuǎn)矩傳遞經(jīng)由所述形狀配合型廓來(lái)實(shí)現(xiàn)。防止拉出措施經(jīng)由多個(gè)材料鎖合的連接點(diǎn)或者連接區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0012]DE 85 12 878 Ul公開了一種帶有可更換的容納區(qū)段的鉆頭，所述容納區(qū)段經(jīng)由卡扣連接部與鉆桿區(qū)段可松開地連接。在所述鉆桿區(qū)段上，以L形狀設(shè)置有兩個(gè)縫隙狀的凹口，兩個(gè)布置在所述容納區(qū)段上的銷元件被導(dǎo)入所述兩個(gè)縫隙狀的凹口中。所述縫隙狀的凹口在端部區(qū)域內(nèi)折彎并且具有小的傾角，從而所述銷元件在所述端部區(qū)域中夾住。為了打開所述卡扣連接，手部力量已足夠。從容納區(qū)段到鉆桿區(qū)段上的力傳遞和轉(zhuǎn)矩傳遞經(jīng)由所述銷元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0013]兩個(gè)鉆頭區(qū)段之間的力傳遞和轉(zhuǎn)矩傳遞方面的要求不依賴于可松開的連接的位置。意外松開鉆頭區(qū)段的問(wèn)題僅僅出現(xiàn)在可更換的切割區(qū)段中，因?yàn)樗隹伤砷_的連接在鉆孔運(yùn)行中位于基礎(chǔ)中并且對(duì)于操作者而言是不可見的。如果在帶有可更換的容納區(qū)段的、公知的鉆頭中所述卡扣連接部已松開的話，那么所述容納區(qū)段可以隨時(shí)在可視控制下與所述鉆桿區(qū)段連接。
[0014]US 3,888,320 A公開了一種帶有可更換的切割區(qū)段的鉆頭，所述可更換的切割區(qū)段經(jīng)由可松開的插接轉(zhuǎn)動(dòng)連接與鉆桿區(qū)段連接。所述切割區(qū)段包括環(huán)形區(qū)段，所述環(huán)形區(qū)段在第一端部上與多個(gè)切割單元相連，而在第二端部上具有外部的插接元件和環(huán)形的止擋凸肩。所述鉆桿區(qū)段包括圓柱形的鉆桿，所述鉆桿在面向所述切割區(qū)段的端部上具有內(nèi)部的插接元件，所述內(nèi)部的插接元件帶有端面。所述插接元件在平行于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的插接方向上形成插接連接。所述外部的插接元件在內(nèi)側(cè)上具有多個(gè)銷元件，所述多個(gè)銷元件在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面內(nèi)徑向朝內(nèi)地取向。所述內(nèi)部的插接元件在外側(cè)上具有呈L型的多個(gè)縫隙狀的凹口，所述銷元件被導(dǎo)入所述縫隙狀的凹口中。從鉆桿區(qū)段到切割區(qū)段上的轉(zhuǎn)矩傳遞經(jīng)由所述銷元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述L型的凹隙由橫向縫隙和連接縫隙組成，所述橫向縫隙垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線地分布，所述連接縫隙平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線地分布并且使得所述橫向縫隙與所述內(nèi)部的插接元件的底部棱邊連接。帶有端面的所述內(nèi)部的插接元件和所述縫隙狀的凹口形成第一連接裝置，帶有止擋凸肩的外部的插接元件和銷元件形成第二連接裝置。在相連的狀態(tài)下，所述第一和第二連接裝置形成切割區(qū)段與鉆桿區(qū)段之間的可松開的插接轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并且借助于所述第一和第二連接裝置實(shí)現(xiàn)從所述鉆桿區(qū)段到所述切割區(qū)段上的力和轉(zhuǎn)矩傳遞。
[0015]所述鉆桿區(qū)段由復(fù)位彈簧包圍，所述復(fù)位彈簧在所述容納區(qū)段與所述切割區(qū)段之間夾緊。當(dāng)力在鉆孔方向上作用于所述鉆桿區(qū)段時(shí)，所述復(fù)位彈簧被壓縮并且所述鉆桿區(qū)段在鉆孔方向上運(yùn)動(dòng)，直到所述鉆桿區(qū)段的端面貼靠在所述切割區(qū)段的止擋凸肩上。在去負(fù)荷的狀態(tài)下，也就是說(shuō)在鉆孔方向上沒(méi)有力作用，在所述切割區(qū)段與所述鉆桿區(qū)段之間在鉆孔方向上存在軸向間隙。作為應(yīng)該防止所述切割區(qū)段意外松開的防止拉出措施，所述橫向縫隙具有背切部(Hinterschneidung)，所述背切部在卸載的狀態(tài)下容納所述銷元件。所述防止拉出措施可靠地防止在將鉆頭從基礎(chǔ)上移除時(shí)所述切割區(qū)段松開。當(dāng)然，問(wèn)題還出現(xiàn)在鉆頭在基礎(chǔ)中卡住而必須由操作者來(lái)松開的時(shí)候。當(dāng)操作者向所述鉆桿區(qū)段施加力并且所述鉆桿區(qū)段逆著所述轉(zhuǎn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述銷元件可以從所述背切部中運(yùn)動(dòng)出來(lái)。一旦所述銷元件離開所述背切部并且位于所述橫向縫隙中，所述復(fù)位彈簧就支持松開插接轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的在于，改進(jìn)一種具有可更換的切割區(qū)段的鉆頭，在所述鉆頭中降低了如下風(fēng)險(xiǎn)，即在將卡住的鉆頭從基礎(chǔ)中移除的時(shí)候所述鉆桿區(qū)段與所述切割區(qū)段之間的可松開的連接意外打開，并且鉆桿區(qū)段不帶有切割區(qū)段地從基礎(chǔ)中被移除。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，在開頭提到的鉆頭中，該目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求1的特征得以解決。具有優(yōu)點(diǎn)的構(gòu)造方式由從屬權(quán)利要求中得知。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置為，所述切割區(qū)段具有不同于第一連接裝置的第三連接裝置，而所述鉆桿區(qū)段具有不同于第二連接裝置的第四連接裝置，其中，所述第三和第四連接裝置在相連的狀態(tài)下在平行于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的軸向方向上形成所述切割區(qū)段與所述鉆桿區(qū)段之間的形鎖合的連接。
[0019]限定為軸向方向的是平行于所述鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向。在鉆頭區(qū)段的連接的狀態(tài)下，所述鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述鉆頭區(qū)段、切割區(qū)段和鉆桿區(qū)段的縱向軸線重合。限定為徑向平面的是垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面，并且徑向方式是如下方向，即所述方向分布在徑向平面內(nèi)并且切割所述鉆頭區(qū)段的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線或者縱向軸線。
[0020]所述第一和第二連接裝置在連接的狀態(tài)下形成所述切割區(qū)段與鉆桿區(qū)段之間的可松開的連接，其中，從鉆桿區(qū)段到切割區(qū)段上的力傳遞和轉(zhuǎn)矩傳遞借助于第一和第二連接裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的思想在于，借助于第三和第四連接裝置實(shí)現(xiàn)防止拉出措施，該防止拉出措施在卡住的鉆頭中使得所述鉆桿區(qū)段從切割區(qū)段上的意外拉出變得困難。由于所述第三和第四連接裝置不同于第一和第二連接裝置，可以進(jìn)一步降低意外松開的風(fēng)險(xiǎn)。
[0021]在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述第三和第四連接裝置具有凸鼻和槽，其中，所述凸鼻能夠運(yùn)動(dòng)到所述槽中。所述第三和第四連接裝置作為凸鼻和槽的構(gòu)成形式允許簡(jiǎn)單和可靠的連接，即所述連接使得鉆桿區(qū)段從切割區(qū)段的拉出變得困難。所述連接的保持力可以通過(guò)所述凸鼻和槽的幾何形狀適配鉆頭的使用領(lǐng)域。
[0022]優(yōu)選地，所述第一和第二鉆頭區(qū)段包括內(nèi)部的插接元件和外部的插接元件，其中，所述內(nèi)部的和外部的插接元件在連接的狀態(tài)下形成插接連接。在此，所述鉆頭區(qū)段經(jīng)由所述插接元件在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的所有方向上形鎖合地連接。被稱為插接連接的是如下連接，即在所述連接部，兩個(gè)插接元件沿著一個(gè)插接方向運(yùn)動(dòng)并且在至少一個(gè)方向上形成形鎖合的連接。帶有內(nèi)部的插接元件和外部的插接元件的插接連接可以由使用者容易地打開和關(guān)閉。此外，經(jīng)由所述插接元件連接的鉆頭區(qū)段可以相對(duì)于彼此對(duì)齊。
[0023]在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述內(nèi)部的插接元件的端面在相連的狀態(tài)下貼靠在所述外部的插接元件的止擋凸肩上。從鉆桿區(qū)段到切割區(qū)段上的力傳遞在鉆孔時(shí)經(jīng)由所述端面和止擋凸肩來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)所述力傳遞不經(jīng)由銷元件來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述外部的插接元件的變形風(fēng)險(xiǎn)得以降低，從而根據(jù)本發(fā)明的鉆頭具有較高的穩(wěn)定性。所述止擋凸肩可以環(huán)形地構(gòu)成或者環(huán)形區(qū)段形地構(gòu)成。通過(guò)使得所述端面平面地靠置在環(huán)形的止擋凸肩上，所述鉆頭在內(nèi)側(cè)上密封地構(gòu)成，從而防止冷卻和沖洗介質(zhì)被錯(cuò)誤引導(dǎo)。例如經(jīng)由鉆頭的插入端部輸送的冷卻和沖洗介質(zhì)完全流動(dòng)到加工部位上并且負(fù)責(zé)所述切割元件的冷卻和鉆孔碎肩的輸出。
[0024]特別優(yōu)選地，所述外部的插接元件設(shè)置在所述切割區(qū)段上，而所述內(nèi)部的插接元件設(shè)置在鉆桿區(qū)段上。所述外部的插接元件在外側(cè)被所述基礎(chǔ)磨損。因此，具有優(yōu)點(diǎn)的是，承受較大負(fù)荷的插接元件布置在可更換的切割區(qū)段上。
[0025]在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述第一和第二連接裝置具有至少一個(gè)銷元件和至少一個(gè)縫隙狀的凹口，其中，所述銷元件能夠運(yùn)動(dòng)到所述縫隙狀的凹口中。在所述鉆頭區(qū)段的連接的狀態(tài)下，借助于銷元件和縫隙狀的凹口來(lái)實(shí)現(xiàn)從所述鉆桿區(qū)段到所述切割區(qū)段上的轉(zhuǎn)矩傳遞。
[0026]優(yōu)選地，所述至少一個(gè)銷元件布置在所述內(nèi)部的插接元件的外側(cè)上，并且所述外部的插接元件具有所述至少一個(gè)縫隙狀的凹口。與其上布置有所述銷元件的鉆頭區(qū)段相比，具有縫隙狀的凹口的鉆頭區(qū)段更容易由于牽引負(fù)荷而發(fā)生變形。因?yàn)樗鐾獠康牟褰釉闹睆酱笥趦?nèi)部的插接元件的直徑，在所述外部的插接元件上為了所述縫隙狀的凹口具有更大周長(zhǎng)，或者所述縫隙狀的凹口在所述周長(zhǎng)上的份額更小。當(dāng)所述縫隙狀的凹口設(shè)置在所述外部的插接元件上時(shí)，所述鉆頭更加穩(wěn)固。此外，當(dāng)縫隙狀的凹口設(shè)置在外部的插接元件中時(shí)，借助于凸鼻和槽實(shí)施的防止拉出措施由于操作者容易接近可以借助于商業(yè)上常見的工具更容易地松開。為了松開，所述縫隙狀的凹口在所述內(nèi)部的插接元件中的布置需要專用工具，如果鉆芯卡在所述鉆桿中，所述內(nèi)側(cè)上的可接近性也受到限制。
[0027]所述至少一個(gè)縫隙狀的凹口在徑向方向上完全貫穿所述外部的插接元件。在根據(jù)本發(fā)明的鉆頭中，所述第三和第四連接裝置具有凸鼻和槽，其中，所述形鎖合的連接在連接的狀態(tài)下使得所述鉆桿區(qū)段從切割區(qū)段中的拉出變得困難。為了能夠由操作者松開凸鼻與槽之間的連接，所述外部的插接元件通過(guò)所述縫隙狀的凹口被劃分為多個(gè)區(qū)段，所述多個(gè)區(qū)段彈性地構(gòu)成。需要這種彈性作用，以便松開所述形鎖合的連接并且使得所述凸鼻從所述槽中運(yùn)動(dòng)出來(lái)。
[0028]在鉆頭的一種優(yōu)選實(shí)施形式中，在所述內(nèi)部的插接元件的外側(cè)上布置有三個(gè)或者更多個(gè)銷元件，并且所述外部的插接元件具有三個(gè)或者更多個(gè)縫隙狀的凹口，其中，所述凹口的數(shù)量大于或者等于銷元件的數(shù)量。在根據(jù)本發(fā)明的鉆頭中，轉(zhuǎn)矩經(jīng)由銷元件傳遞到所述外部的插接元件中。在此，特別優(yōu)選地，銷元件圍繞鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線均勻地分布。通過(guò)銷元件的均勻分布，未給定銷元件和縫隙狀的凹口之間的配屬關(guān)系，并且一個(gè)銷元件可以導(dǎo)入每個(gè)縫隙狀的凹口中。為了使外部的插接元件在所述縫隙狀的凹口之間形成的各區(qū)段具有用于打開所述形鎖合的連接的足夠的彈簧作用，需要至少三個(gè)縫隙狀的凹口。
[0029]優(yōu)選地，所述凸鼻布置在內(nèi)部的插接元件的外側(cè)上，并且外部的插接元件具有槽。通過(guò)將所述槽布置在外部的插接元件中，可以提高彈簧作用。這種實(shí)施形式具有如下優(yōu)點(diǎn)，即可以作為緊固元件起作用的凸鼻布置在所述內(nèi)部的插接元件上并且改善了內(nèi)部的插接元件的穩(wěn)定性。
[0030]特別優(yōu)選地，所述凸鼻在軸向方向上，即在平行于鉆桿的縱向軸線和平行于鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向上，布置在銷元件與鉆桿之間，并且所述槽在軸向方向上布置在縫隙狀的凹口的高度上。為了將鉆桿區(qū)段與切割區(qū)段分開，借助于工具在軸向方向上向所述外部的插接元件的端面施加力。由于力作用，外部的插接元件的彈性區(qū)段偏移，并且凸鼻與槽之間的形鎖合的連接能夠被松開。所述槽相對(duì)于所述外部的插接元件的止擋凸肩的間距越大，所述彈性區(qū)段的偏移就越大。
[0031]特別優(yōu)選地，所述槽環(huán)狀地構(gòu)成并且布置在垂直于所述鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面內(nèi)。布置在所述縫隙狀的凹口的高度上的、環(huán)狀地構(gòu)成的槽支持外部的插接元件在縫隙狀的凹口之間的區(qū)段的彈簧作用。
[0032]優(yōu)選地，所述槽的軸向高度比所述凸鼻的軸向高度大至少I毫米。所述槽和凸鼻的軸向高度之間的差別選擇得比出于公差原因必要的情況更大。所述軸向高度的差別可以用于使得所述鉆頭區(qū)段為了松開形鎖合的連接而彼此相對(duì)移動(dòng)，從而操作者可以在所述外部的插接元件上安裝工具。
【附圖說(shuō)明】
[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。這些附圖沒(méi)有必要按照尺寸地示出所述實(shí)施例，更合適的是，用于闡述的附圖以示意性的和/或容易失真的形式實(shí)施。考慮到補(bǔ)充從附圖中直接識(shí)別的教導(dǎo)，參考有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)。在此，需要考慮的是，可以實(shí)施與一種實(shí)施方式的形式和細(xì)節(jié)相關(guān)的各種修改方案和變型方案，而沒(méi)有離開本發(fā)明的普適性思想。本發(fā)明在說(shuō)明書、附圖以及權(quán)利要求中所公開的特征不僅能夠單獨(dú)地針對(duì)自身而且能夠以任何組合的方式對(duì)于改進(jìn)本發(fā)明來(lái)說(shuō)是重要的。此外，落入本發(fā)明的保護(hù)范圍的是由其中至少兩個(gè)在說(shuō)明書、附圖和/或權(quán)利要求中所公開的特征所組成的所有組合。本發(fā)明的普適性思想并不限于下面所示和描述的優(yōu)選實(shí)施方式的精確形式和細(xì)節(jié)，或者限于如下主題，所述主題與在權(quán)利要求中所要求保護(hù)的主題相比是受到限制的。在所給出的尺寸范圍中，處于所提及的界限內(nèi)部的值作為臨界值也應(yīng)該被公開并且可以任意使用并且要求保護(hù)。出于簡(jiǎn)化目的，下面針對(duì)相同或者類似的部件或者具有相同或者類似功能的部件使用相同的附圖標(biāo)記。
[0034]圖1A、圖1B示出一種根據(jù)本發(fā)明的鉆頭的未連接狀態(tài)(圖1A)和已連接狀態(tài)(圖1B)，所述鉆頭帶有可更換的切割區(qū)段和鉆桿區(qū)段；
[0035]圖2示出圖1中所示的鉆頭的鉆桿區(qū)段的沿著圖1A中的剖切平面A-A的縱向剖面；
[0036]圖3示出圖1中所示的鉆頭的切割區(qū)段的沿著圖1A(圖3A)中的剖切平面B-B的縱向剖面；
[0037]圖4示出所述切割區(qū)段和所述鉆桿區(qū)段在連接的狀態(tài)下沿著圖1B中的剖切平面C-C的縱向剖面。
【具體實(shí)施方式】
[0038]圖1A、圖1B示出一種根據(jù)本發(fā)明的鉆頭10，所述鉆頭10帶有切割區(qū)段11，所述切割區(qū)段11經(jīng)由可松開的連接與鉆桿區(qū)段12連接。在此，圖1A示出所述切割區(qū)段11和所述鉆桿區(qū)段12處于具有打開的連接部的未連接狀態(tài)下，而圖1B示出所述切割區(qū)段11和所述鉆桿區(qū)段12處于具有閉合的連接部的已連接狀態(tài)下。
[0039]所述切割區(qū)段11包括環(huán)形區(qū)段13，所述環(huán)形區(qū)段13在遠(yuǎn)離所述鉆桿區(qū)段12的端部上與多個(gè)切割元件14連接，而在面向所述鉆桿區(qū)段12的端部上具有第一連接裝置15。所述切割元件14與所述環(huán)形區(qū)段13熔焊、釬焊、螺紋連接，或者以其他合適的固定方式固定在所述環(huán)形區(qū)段13上。替代多個(gè)切割元件14，所述切割區(qū)段11也可以具有單個(gè)的、構(gòu)成為切割的切割元件，所述切割元件與所述環(huán)形區(qū)段13連接。
[0040]所述鉆桿區(qū)段12包括圓柱形的鉆桿16，所述鉆桿16在面向所述切割區(qū)段11的端部上具有第二連接裝置17，而在遠(yuǎn)離所述切割區(qū)段11的端部上與容納區(qū)段18連接。所述容納區(qū)段18包括頂蓋19和插入端部20。所述鉆頭10經(jīng)由插入端部20固定在鉆孔設(shè)備的工具容納部中。在鉆孔運(yùn)行中，所述鉆頭10由鉆孔設(shè)備沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向21繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線22驅(qū)動(dòng)，并且沿平行于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線22的鉆孔方向23運(yùn)動(dòng)到有待加工的基礎(chǔ)中。所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線22與所述鉆桿16的縱向軸線同軸地分布，并且與所述環(huán)形區(qū)段13的縱向軸線同軸地分布。所述鉆頭10具有垂直于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線22的圓形橫截面，可供選擇地，根據(jù)本發(fā)明的鉆頭也可以具有其他合適的橫截面，例如多邊形橫截面。
[0041 ]第一連接裝置15包括一個(gè)第一插接元件24和六個(gè)縫隙狀的凹口 25，所述第一插接元件24構(gòu)成為外部的插接元件，所述縫隙狀的凹口25設(shè)置在外部的插接元件中。所述第二連接裝置17包括一個(gè)第二插接元件26和六個(gè)銷元件27，所述第二插接元件26構(gòu)成為內(nèi)部的插接元件，所述銷元件27固定在所述內(nèi)部的插接元件26的外側(cè)28上并且徑向朝外地取向。在圖1B所示的連接狀態(tài)下，所述第一和第二連接裝置15、17形成所述切割區(qū)段11與所述鉆桿區(qū)段12之間的可松開的連接。借助于所述第一和第二連接裝置15、17實(shí)現(xiàn)從鉆桿區(qū)段12到切割區(qū)段11上的力傳遞和轉(zhuǎn)矩傳遞。
[0042]所述銷元件27和縫隙狀的凹口25均勻圍繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線22分布地布置。通過(guò)均勻分布，未給定所述銷元件27和縫隙狀的凹口 25之間的配屬關(guān)系，并且一個(gè)銷元件27可以導(dǎo)入每個(gè)縫隙狀的凹口 25中。所述縫隙狀的凹口 25由縱向縫隙組成，所述縱向縫隙的縱向軸線平行于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線22地設(shè)置。所述縫隙狀的凹口的這種形狀也被稱為I型縫隙。所述銷元件27在所示的實(shí)施方式中矩形地構(gòu)成?？晒┻x擇地，銷元件27可以圓形地、梯形地或者以其他合適的橫截面形狀地構(gòu)成?？晒┻x擇地，縫隙狀的凹口 25可以構(gòu)成為L(zhǎng)型縫隙或者T型縫隙。
[0043]為了支持力傳遞和轉(zhuǎn)矩傳遞并且防止各個(gè)區(qū)域的過(guò)載，實(shí)現(xiàn)從鉆桿區(qū)段12到切割區(qū)段11上的力傳遞和轉(zhuǎn)矩傳遞接觸區(qū)域不應(yīng)該是點(diǎn)型或者線型的，而應(yīng)該是面型的。所述接觸區(qū)域能夠通過(guò)銷元件27的橫截面形狀來(lái)適配。轉(zhuǎn)矩傳遞無(wú)論如何都可以經(jīng)由所述銷元件27來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述銷元件27在所述鉆桿區(qū)段12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)止擋在所述I型縫隙25的側(cè)壁上。力傳遞同樣可以經(jīng)由所述銷元件27來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者經(jīng)由止擋凸肩來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述內(nèi)部的插接元件26的端面29止擋到所述止擋凸肩上。
[0044]除了所述第一連接裝置15，所述切割區(qū)段11還具有第三連接裝置31，所述第三連接裝置31不同于所述第一連接裝置15，并且除了所述第二連接裝置17，所述鉆桿區(qū)段12還具有第四連接裝置32，所述第四連接裝置32不同于所述第二連接裝置17。在所述鉆頭10的連接狀態(tài)下，所述第三和第四連接裝置31、32在軸向方向上形成所述切割區(qū)段11與所述鉆桿區(qū)段12之間的形鎖合的連接。所述切割區(qū)段11借助于第三和第四連接裝置31、32防止鉆桿區(qū)段12從切割區(qū)段11中被拔出。
[0045]所述第三連接裝置31包括槽33，所述槽33布置在外部的插接元件24的內(nèi)側(cè)上。所述第四連接裝置32包括凸鼻34，所述凸鼻34布置在內(nèi)部的插接元件26的外側(cè)28上并且徑向朝外延伸。
[0046]切割區(qū)段11可以由操作者簡(jiǎn)單快速地與所述鉆桿區(qū)段12連接。為此，將帶有所述外部的插接元件24的切割區(qū)段11插接到鉆桿區(qū)段12的內(nèi)部的插接元件26上，使得所述銷元件27布置在縫隙狀的凹口 25中。所述切割區(qū)段11在軸向方向上運(yùn)動(dòng)，直到所述凸鼻34卡鎖到所述槽33中。
[0047]圖2以沿著圖1A中的剖切面A-A的縱向剖面示出根據(jù)本發(fā)明的鉆頭10的鉆桿區(qū)段12的局部圖。所述鉆桿區(qū)段12包括圓柱形的鉆桿16和內(nèi)部的插接元件26，它們整體地構(gòu)成。替選于整體的構(gòu)成方式，，所述內(nèi)部的插接元件26可以構(gòu)成為單獨(dú)的部件，并且隨后與鉆桿16連接。
[0048]內(nèi)部的插接元件26包括相應(yīng)于所述外側(cè)28的外部周面、端面29和內(nèi)部周面35，環(huán)形的止擋凸肩36位于從所述鉆桿16到所述內(nèi)部的插接元件26的過(guò)渡部上。在所述內(nèi)部的插接元件26的外側(cè)28上布置有銷元件27和凸鼻34。銷元件27、凸鼻34和內(nèi)部的插接元件26能夠由不同的材料制成并且彼此連接，或者它們由相同的材料組成，其中，所述銷元件27和凸鼻34能夠通過(guò)變型方法例如模壓或者貫通(Durchsetzen)來(lái)制成。
[0049]所述凸鼻34在軸向方向上，即在鉆孔方向23上，布置在所述銷元件27與所述內(nèi)部的插接元件26的所述止擋凸肩36之間。為了將所述鉆桿區(qū)段12與所述切割區(qū)段11分開，借助于工具在軸向方向上向所述外部的插接元件24的端面施加力。通過(guò)力作用，所述外部的插接元件24的彈性區(qū)段偏移，并且凸鼻34與槽33之間的形鎖合的連接部能夠被松開。所述凸鼻33相對(duì)于內(nèi)部的插接元件26的端面29的間距越大，外部的插接元件24的偏移就越大。
[0050]圖3以沿著圖1A中的剖切平面B-B的縱向剖面示出根據(jù)本發(fā)明的鉆頭10的切割區(qū)段11。切割區(qū)段11包括環(huán)形區(qū)段13、切割元件14和外部的插接元件24。環(huán)形區(qū)段13和外部的插接元件24在所示的實(shí)施方式中整體地構(gòu)成。替代于整體的構(gòu)成方式，外部的插接元件24可以構(gòu)成為單獨(dú)的部件，并且隨后與環(huán)形區(qū)段13連接。
[0051]所述切割元件14在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線22的平面內(nèi)圍繞所述環(huán)形區(qū)段13環(huán)形地布置并且具有各一個(gè)外部棱邊41和內(nèi)部棱邊42。所述環(huán)形區(qū)段13齊平地鄰接到切割元件14的所述內(nèi)部棱邊42上，并且相對(duì)于切割元件14的外部棱邊41具有回縮部43。切割元件14的外部棱邊41形成具有外部直徑的外圈，而內(nèi)部棱邊形成具有內(nèi)部直徑的內(nèi)圈。切割元件14在基礎(chǔ)中產(chǎn)生具有鉆孔直徑的鉆孔，所述鉆孔直徑相應(yīng)于切割元件14的外部直徑。在鉆頭10的內(nèi)部形成具有鉆芯直徑的鉆芯，所述鉆芯直徑相應(yīng)于切割元件的內(nèi)部直徑。
[0052]所述環(huán)形區(qū)段13在內(nèi)側(cè)上包括引導(dǎo)區(qū)段44和芯移除區(qū)段45。所述芯移除區(qū)段45具有傾斜的表面，所述傾斜的表面支持移除鉆芯。所述引導(dǎo)區(qū)段44齊平地鄰接到切割元件14上，并且在鉆孔時(shí)形成用于切割元件14的引導(dǎo)部。替代于所述鉆頭10的內(nèi)側(cè)上的引導(dǎo)部，弓丨導(dǎo)區(qū)段可以布置在外側(cè)上或者布置在外側(cè)和內(nèi)側(cè)上。
[0053]外部的插接元件24包括外部的周面46、內(nèi)部的周面47和端面48。環(huán)形的止擋凸肩49位于從環(huán)形區(qū)段13到所述外部的插接元件24的過(guò)渡部上。所述外部的插接元件24附加地還具有傾斜的外部面50，所述外部面50的直徑向切割元件14方向增加。
[0054]所述槽33布置在外部的插接元件24的內(nèi)部的周面47上。通過(guò)將所述槽33布置在外部的插接元件24中，可以提高外部的插接元件24的彈簧作用。所述槽33環(huán)形地構(gòu)成并且布置在垂直于所述鉆頭10的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線22的平面內(nèi)。環(huán)形地構(gòu)成的槽支持所述外部的插接元件24在所述縫隙狀的凹口25之間的區(qū)段的彈簧作用，所述環(huán)形地構(gòu)成的槽在軸向方向上布置在所述縫隙狀的凹口 25的高度上。
[0055]圖4以沿著圖1B中的剖切平面C-C的縱向剖面示出根據(jù)本發(fā)明的鉆頭10，所述鉆頭10帶有切割區(qū)段11和鉆桿區(qū)段12，它們經(jīng)由可松開的連接部連接。
[0056]在連接的狀態(tài)下，所述鉆桿區(qū)段12以端面29貼靠在所述切割區(qū)段11的止擋凸肩49上。內(nèi)部的插接元件26的長(zhǎng)度大于外部的插接元件24的長(zhǎng)度，從而在所述外部的插接元件24的端面48與內(nèi)部的插接元件26的止擋凸肩32之間形成軸向間隙51。通過(guò)所述內(nèi)部的插接元件26與外部的插接元件24之間的長(zhǎng)度差別可以確保的是，所述內(nèi)部的插接元件26的端面29貼靠在外部的插接元件24的止擋凸肩49上，并且在鉆孔時(shí)實(shí)現(xiàn)從鉆桿區(qū)段12到切割區(qū)段11上的限定的力傳遞。
[0057]將凸鼻34和槽33保持住的保持力能夠通過(guò)所述凸鼻34和槽33的幾何形狀來(lái)適配。對(duì)于操作者來(lái)說(shuō)，將凸鼻34卡鎖到所述槽33中應(yīng)該是盡可能舒適的，傾斜的表面使得所述卡鎖變得容易。作為用于調(diào)整保持力的幾何參數(shù)，合適的例如是所述凸鼻34的徑向高度(SP在徑向方向上的高度)、所述凸鼻34與所述內(nèi)部的插接元件之間的接觸面和傾斜角度。
[0058]所述槽33的軸向高度(即所述槽33在軸向方向上的高度)比所述凸鼻34的軸向高度大至少I毫米。所述槽33和凸鼻34的軸向高度之間的差別選擇得比出于公差原因必要的情況更大。所述軸向高度的差可以用于使得鉆頭區(qū)段11、12為了松開形鎖合的連接而彼此相對(duì)移動(dòng)，從而操作者使得所述軸向間隙51增大并且可以在所述軸向間隙51中安裝工具。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.鉆頭(10)，所述鉆頭(10)能夠圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(22)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述鉆頭(10)具有: -構(gòu)成為切割區(qū)段(11)的第一鉆頭區(qū)段，所述第一鉆頭區(qū)段帶有環(huán)形區(qū)段(13)，所述環(huán)形區(qū)段(13)在一端上與一個(gè)或多個(gè)切割元件(14)連接而在另一端上具有第一連接裝置(15);以及 -構(gòu)成為鉆桿區(qū)段(12)的第二鉆頭區(qū)段，所述第二鉆頭區(qū)段帶有圓柱形的鉆桿(16)，所述鉆桿(16)在面向所述切割區(qū)段(11)的端部上具有第二連接裝置(17); 其中，所述第一和第二連接裝置(15、17)在連接的狀態(tài)下形成切割區(qū)段(11)與鉆桿區(qū)段(12)之間的可松開連接，并且借助于所述第一和第二連接裝置(15、17)實(shí)現(xiàn)從所述鉆桿區(qū)段(12)到所述切割區(qū)段(11)上的力傳遞和轉(zhuǎn)矩傳遞； 其特征在于，所述切割區(qū)段(11)具有不同于第一連接裝置(15)的第三連接裝置(31)，并且所述鉆桿區(qū)段(12)具有不同于第二連接裝置(17)的第四連接裝置(32)，其中，所述第三和第四連接裝置(31、32)在連接的狀態(tài)下在平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(22)的軸向方向上形成切割區(qū)段(11)與鉆桿區(qū)段(12)之間的形鎖合的連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭，其特征在于，所述第三和第四連接裝置(31、32)具有凸鼻(34)和槽(33)，其中，所述凸鼻(34)能夠運(yùn)動(dòng)到所述槽(33)中。3.根據(jù)權(quán)利要求1至2之一所述的鉆頭，其特征在于，所述第一和第二鉆頭區(qū)段(11、12)包括內(nèi)部的插接元件(26)和外部的插接元件(24)，其中，所述內(nèi)部的和外部的插接元件(26、24)在連接的狀態(tài)下形成插接連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆頭，其特征在于，所述內(nèi)部的插接元件(26)的端面(29)在連接的狀態(tài)下貼靠在外部的插接元件(24)的止擋凸肩(49)上。5.根據(jù)權(quán)利要求3至4之一所述的鉆頭，其特征在于，所述外部的插接元件(24)設(shè)置在所述切割區(qū)段(11)上，而所述內(nèi)部的插接元件(26)設(shè)置在鉆桿區(qū)段(12)上。6.根據(jù)權(quán)利要求3至5之一所述的鉆頭，其特征在于，所述第一和第二連接裝置(15、17)具有至少一個(gè)銷元件(27)和至少一個(gè)縫隙狀的凹口(25)，其中，所述銷元件(27)能夠運(yùn)動(dòng)到所述縫隙狀的凹口(25)中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆頭，其特征在于，所述至少一個(gè)銷元件(27)布置在所述內(nèi)部的插接元件(26)的外側(cè)(28)上，并且所述外部的插接元件(24)具有所述至少一個(gè)縫隙狀的凹口(25)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉆頭，其特征在于，所述至少一個(gè)縫隙狀的凹口(25)在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(22)的徑向方向上完全貫穿所述外部的插接元件(24)。9.根據(jù)權(quán)利要求7至8之一所述的鉆頭，其特征在于，在所述內(nèi)部的插接元件(26)的外側(cè)(28)上布置有三個(gè)或者更多個(gè)銷元件(27)，并且外部的插接元件(24)具有三個(gè)或者更多個(gè)縫隙狀的凹口(25)，其中，所述縫隙狀的凹口(25)的數(shù)量大于或者等于所述銷元件(27)的數(shù)量。10.根據(jù)權(quán)利要求8至9之一所述的鉆頭，其特征在于，所述凸鼻(34)布置在所述內(nèi)部的插接元件(26)的外側(cè)(28)上，并且所述外部的插接元件(24)具有槽(33)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鉆頭，其特征在于，所述凸鼻(34)在軸向方向上布置在銷元件(27)與鉆桿(16)之間，并且所述槽(33)在軸向方向上布置在所述縫隙狀的凹口(25)的高度上。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鉆頭，其特征在于，所述槽(33)環(huán)狀地構(gòu)成并且布置在垂直于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(22)的平面內(nèi)。13.根據(jù)權(quán)利要求2至12之一所述的鉆頭，其特征在于，所述槽(33)的軸向高度比所述凸鼻(34)的軸向高度大至少I毫米。
【文檔編號(hào)】B23B51/04GK105934299SQ201480073735
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日
【發(fā)明人】M·霍普
【申請(qǐng)人】喜利得股份公司