專利名稱：鉆孔工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有一個空心鉆頭的鉆孔工具，該空心鉆頭具有一個環(huán)形基體，該環(huán)形基體可以固定在一空心圓柱形的鉆管上，其中，所述基體具有背對該鉆管沿圓周分布的刀具安裝座，切削齒可更換地固定在這些安裝座上，其中，切削齒的刀頭沿軸向突出于所述基體，在刀頭上連接一根可安裝到所述刀具安裝座中的刀桿安裝座內(nèi)的刀桿。
由DE 3619334A1已知一種此類鉆孔工具。其中，所述空心鉆頭一體式地與所述鉆管連接。該空心鉆頭沿徑向向外從鉆管的外圓周明顯地突出。在空心鉆頭的端面中制有錐形孔形式的刀具安裝座。將切削齒的同樣為錐形的刀桿插裝到此錐形孔內(nèi)。由此形成的錐形連接將各自的切削齒固定在所述空心鉆頭上。
切削齒在磨損的情況下可以更換。但是在使用時空心鉆頭也遭受一定的磨損，所以在達(dá)到磨損極限時必須更換全套鉆孔工具。業(yè)已證明尤其在采用大型鉆孔工具的情況下既這樣做既麻煩又成本昂貴。
因此已知一些應(yīng)用的例子，其中將所述空心鉆頭可更換地固定在所述鉆管上。例如DE 3933867C2公開了一些設(shè)計(jì)為鋼環(huán)并與鉆管焊接連接的空心鉆頭。在這種技術(shù)應(yīng)用中，要求空心鉆頭有更高的切削效率。這可以通過改變空心鉆頭的幾何形狀達(dá)到。然而這種空心鉆頭的機(jī)械加工很復(fù)雜。因此人們轉(zhuǎn)而進(jìn)行提高鉆機(jī)的驅(qū)動功率。但這方面又受到技術(shù)上的限制。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是創(chuàng)造一種前言所述類型的鉆孔工具，它能以簡單的方式實(shí)現(xiàn)一種制造工藝和磨損優(yōu)化的設(shè)計(jì)。上述技術(shù)問題是這樣解決的，即，所述空心鉆頭設(shè)計(jì)為一鑄件或設(shè)計(jì)為由多個鑄件段組成的環(huán)；以及所述空心鉆頭可更換地與所述支座連接。
將空心鉆頭設(shè)計(jì)為鑄件或作為替代形式設(shè)計(jì)為一個由一些鑄件段組成的環(huán)，可以實(shí)現(xiàn)多種多樣的幾何造型，與此同時在機(jī)械加工方面不會導(dǎo)致不經(jīng)濟(jì)的花費(fèi)。尤其可以方便地制成一種可以實(shí)現(xiàn)最佳地輸送切削物的幾何結(jié)構(gòu)。由此也可以實(shí)現(xiàn)一種耐磨損(verschleiβgünstig)的刀具設(shè)計(jì)，按照本發(fā)明，所述空心鉆頭也可以可更換地與所述鉆管連接。因此在磨損的情況下可以將它換掉。
按照本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，規(guī)定，所述刀桿被裝入到所述刀桿安裝座的一插入通道內(nèi)，該插入通道通向一安裝一螺母的通孔，所述刀桿具有一個伸入到所述通孔內(nèi)的并可旋上所述螺母的螺紋段，以及所述切削齒預(yù)緊地固定在所述刀具安裝座的一個或多個支承面上。這種設(shè)計(jì)即使在簡陋的施工現(xiàn)場也能實(shí)現(xiàn)迅速和簡便地裝配所述切削齒。若由于在工具使用時產(chǎn)生沖擊力而發(fā)生沖擊面磨損，由于能用螺母夾緊因而仍然可以保持可靠地固定所述切削齒。在這里，所述空心鉆頭有利地尤其設(shè)計(jì)為使所述螺母完全容納在所述通孔中以及在圓周側(cè)不突出于所述環(huán)形基體的外輪廓。因此，該螺母安裝成可防止磨損。
此外，若所述通孔設(shè)計(jì)為從所述基體中開出的窗口狀槽，并且沿徑向完全穿過該基體，則始終可以方便地夠到所述螺母。若此通孔在工作中充填了剝離下來的材料，則例如可用一改錐方便地將填充的材料從通孔中排除。一種可行的本發(fā)明技術(shù)方案的特征在于，所述刀具安裝座具有沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向從所述基體伸出的固定凸塊，這些固定凸塊彼此通過一個沿圓周延伸的間隔空間分隔地排列，以及所述切削齒以其刀頭安放在所述固定凸塊上并沿軸向突出于這些固定凸塊。通過將所述切削齒安置在一伸出的固定凸塊上，有效的齒長可由切削齒的高度及固定凸塊的凸伸量算出。以此方式，所述切削齒在參與刀具切削的刀頭上可以設(shè)計(jì)得比較短(沿旋轉(zhuǎn)軸線方向的長度)。但與此同時所述固定凸塊保有一證大的齒長。采用這種設(shè)計(jì)尤其也可以有效地切割軟的巖石，因?yàn)樵谶@種情況下作用在切削齒上的側(cè)向負(fù)荷大。
本發(fā)明的一項(xiàng)可行的擴(kuò)展設(shè)計(jì)的特征可在于，所述切削齒具有過渡到所述固定凸塊的導(dǎo)出面的成形表面。以此方式制成一耐磨的輪廓形狀，徑由此輪廓可流出剝離下來的材料。在按本發(fā)明的工具中可優(yōu)選地規(guī)定，所述基體在其外圓周和/或內(nèi)圓周上具有沿徑向突出于該基體的凸起，以及所述凸起具有至少一個用硬質(zhì)材料制成的耐磨元件。在外圓周上的耐磨元件在這里還用于校準(zhǔn)所述鉆孔工具。
為了進(jìn)一步優(yōu)化材料流動，可以規(guī)定，所述固定凸塊的至少一部分沿周向通過過梁彼此間隔一定間距，以及所述過梁通過斜面連續(xù)地過渡到所述基體的內(nèi)壁中，其中，所述斜面設(shè)置為相對于所述空心鉆頭的旋轉(zhuǎn)軸線成一角度。
下面借助附圖表示的實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。附圖中

圖1表示一空心鉆頭側(cè)視圖；圖2表示圖1所示空心鉆頭的立體圖；圖3表示一空心鉆頭的垂直剖視圖；圖4表示圖3中的一局部示意圖；圖5表示一切削齒的立體側(cè)視圖。
圖1和2表示一體式由一鑄件制成的空心鉆頭10。該空心鉆頭設(shè)計(jì)成環(huán)形以及具有一基體11。該基體在其下邊緣有一設(shè)計(jì)為卡夾(Anfassung)形式的固定環(huán)19。在基體11上在背對該固定環(huán)19的那一側(cè)成形有一些沿圓周分布的固定凸塊21。固定凸塊21在這里按相同的間距彼此間隔，所以得到一個間隔空間16。在所述固定凸塊21之間基體11有一些過梁15。這些過梁分別構(gòu)成一個沿徑向延伸的端面。所述過梁15的所有端面處于一個公共平面上。從這些端面出發(fā)與其成角度地延伸有斜面18。其中，這些斜面18面朝被空心鉆頭10圍繞的內(nèi)腔。所述端面和斜面18在它們圓周側(cè)的端部過渡到所述固定凸塊21的導(dǎo)出面26內(nèi)。這些導(dǎo)出面26沿空心鉆頭的軸向超出所述端面。這些導(dǎo)出面26分別過渡成一屋頂段25，而該屋頂段又過渡到一支承面24。在這里，支承面24布置成與水平面成一角度。固定凸塊21的兩個支承面24彼此面對并且是刀具安裝座20的一部分。此刀具安裝座20在兩個支承面24之間具有一個橫截面為橢圓形的帶有一插入通道22.1的刀桿安裝座11。所述插入通道22.1通向一通孔12。該通孔12窗口狀地加工在所述基體11中。在這里該通孔12設(shè)計(jì)為，它從基體11的內(nèi)壁17.1出發(fā)連續(xù)地向外擴(kuò)展。
所述插入通道22.1和通孔12的布置和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也可從圖2和4中詳細(xì)地看出。如從圖2中看到的那樣，所述切削齒30可插裝到刀具安裝座20內(nèi)。在圖5中可看到切削齒30的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。據(jù)此，切削齒30具有一刀頭31，一刀桿32成形在該刀頭上。刀頭31配備有硬質(zhì)合金嵌件35。刀桿32在其自由端具有一螺紋段33。
所述切削齒30以其刀桿32裝入到所述插入通道12.1中。在組裝狀態(tài)下，該切削齒30以相應(yīng)的對接面支承在所述支承面24上。
所述螺紋段33伸入到通孔12的區(qū)域內(nèi)，所以可以在該螺紋段上旋上一螺母34。切削齒30可借助該螺母34夾緊在所述支承面24上。因?yàn)榍邢鼾X30的刀桿具有一種設(shè)計(jì)為與所述插入通道22.1的輪廓相匹配的橫截面形狀，所以它被不可旋轉(zhuǎn)地固定。如圖1所示，切削齒30具有兩個成形面36，它們無臺階地過渡到支承段25的導(dǎo)出面。
為了校準(zhǔn)空心鉆頭10，在空心鉆頭上基體11的外表面上設(shè)一些凸起13。它們配備有用硬質(zhì)合金制成的耐磨元件14。
基體11在內(nèi)壁17.1的區(qū)域內(nèi)也有凸起17.2，這些凸起伸入到空心鉆頭10的內(nèi)腔中并在那里用于優(yōu)化磨損狀況。
權(quán)利要求
1.一種帶有一個空心鉆頭的鉆孔工具，該空心鉆頭有一個環(huán)形基體，該環(huán)形基體可以固定在一空心圓柱形的鉆管上，其中，所述基體具有背對該鉆管沿圓周分布的刀具安裝座，切削齒可更換地固定在這些安裝座上，其中，切削齒的刀頭沿軸向突出于所述基體，在此刀頭上連接一根可安裝在所述刀具安裝座的刀桿安裝座內(nèi)的刀桿，其特征為所述空心鉆頭設(shè)計(jì)為一個鑄件或由多個鑄件段組成的環(huán)；以及所述空心鉆頭(10)可更換地與支座連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的鉆孔工具，其特征為所述刀桿(32)被裝入到所述刀桿安裝座(22)的一插入通道(22.1)內(nèi)，該插入通道(22.1)通向一安裝一螺母(34)的通孔(12)，所述刀桿(32)具有一個伸入到所述通孔(12)內(nèi)的并可旋上所述螺母(34)的螺紋段(33)，以及所述切削齒預(yù)緊地固定在所述刀具安裝座的一個或多個支承面(24)上。
3.按照權(quán)利要求2所述的鉆孔工具，其特征為所述螺母(34)完全容納在所述通孔(12)中以及在圓周側(cè)不突出于所述環(huán)形基體(11)的外輪廓。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的鉆孔工具，其特征為所述通孔(12)設(shè)計(jì)為從所述基體(11)中開出的窗口狀槽，并且沿徑向完全穿過該基體(11)。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的鉆孔工具，其特征為所述刀具安裝座(20)具有沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向從所述基體(11)伸出的固定凸塊(21)，這些固定凸塊彼此通過一個沿圓周延伸的間隔空間(16)分隔地排列，以及所述切削齒(30)以其刀頭(31)安放在所述固定凸塊(21)上并沿軸向突出于這些固定凸塊。
6.按照權(quán)利要求5所述的鉆孔工具，其特征為所述切削齒(30)具有過渡到所述固定凸塊(21)的導(dǎo)出面(26)的成形表面。
7.按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的鉆孔工具，其特征為所述基體(11)在其外圓周和/或內(nèi)圓周上具有沿徑向突出于該基體(11)的凸起(13)，以及所述凸起(13)具有至少一個用硬質(zhì)材料制成的耐磨元件(10)。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的鉆孔工具，其特征為所述固定凸塊(21)的至少一部分沿周向通過過梁(15)彼此間隔一定間距，以及所述過梁(15)通過斜面(18)連續(xù)地過渡到所述基體(11)的內(nèi)壁(17.1)中，其中，所述斜面(18)設(shè)置為相對于所述空心鉆頭(10)的旋轉(zhuǎn)軸線成一角度。
9.按照權(quán)利要求8所述的鉆孔工具，其特征為所述固定凸塊(21)的導(dǎo)出面(26)過渡到所述過梁(15)的斜面(18)和一端面內(nèi)，其中，所述端面與所述斜面(18)成一個角度地鄰接并且從該斜面起沿徑向向外延伸。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的鉆孔工具，其特征為所述固定凸塊(21)沿周向在所述刀桿安裝座(2)的兩側(cè)有支承面(24)；這些支承面(24)互相面對以及與所述空心鉆頭(10)的旋轉(zhuǎn)軸線成一角度地設(shè)置，以及所述切削齒(30)以對接面支承在所述支承面(24)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有一個空心鉆頭的鉆孔工具，該空心鉆頭有一個環(huán)形基體，該環(huán)形基體可以固定在一空心圓柱形的鉆管上，其中，所述基體具有背對該鉆管沿圓周分布的刀具安裝座，切削齒可更換地固定在這些安裝座上，其中，切削齒的刀頭沿軸向突出于所述基體，在此刀頭上連接一根可安裝在所述刀具安裝座的刀桿安裝座內(nèi)的刀桿。為了在這樣一種鉆孔工具中能達(dá)到一種制造工藝和耐磨方面優(yōu)化的設(shè)計(jì)，按照本發(fā)明規(guī)定，將所述刀桿裝入到所述刀桿安裝座的插入通道內(nèi)；所述插入通道通向一容納一螺母的通孔；所述刀桿具有一個伸入到所述通孔內(nèi)的并可旋上所述螺母的螺紋段；以及所述切削齒預(yù)緊地固定在所述刀具安裝座的一個或多個支承面上。
文檔編號E21B10/633GK1617974SQ02827634
公開日2005年5月18日 申請日期2002年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月12日
發(fā)明者卡爾·卡默勒, 威利·希林格 申請人:貝泰克采礦和硬合金技術(shù)卡爾-海因茨·西蒙兩合公司