专利名称：具有支座和刀头的钻孔工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有支座和一个或多个刀头的钻孔工具，刀头沿径向测量的宽度逆钻孔方向局部地连续减小，刀头沿径向和轴向超出支座的圆周轮廓。
此类钻孔工具用于开挖岩石、混凝土、砖墙等材料。尤其是在支座的结构方面，此钻孔工具可有不同的设计。但是对各种钻孔工具的共同点是，它们在钻孔方向一侧的端部有一个或多个刀头，这些刀头用耐磨材料制成，例如硬质合金、硬质材料等。
从支座方面看例如存在着这种可能性，即支座设计成杆状，它在圆周制有螺旋，螺旋可与杆整体成形而成，或可与杆连接起来。刀头在钻孔方向一侧和沿径向超出支座，此时，对于例如小直径的钻孔工具涉及的是唯一的一个刀头，而对于大直径的钻孔工具，则所涉及的是多个刀头。这样一种钻孔工具，尤其是大直径的，例如由DE—PS2543578为已知。
此外，尤其为了加工大直径的孔，存在着这种可能性，即将支座设计成空心钻头。在这种情况下，刀头无论是沿轴向还是沿径向都超出支座在钻孔方向一侧的部分，刀头沿圆周分布地设在此设计为空心钻头的支座上。此时，刀头沿钻孔方向的长度不允许小于一个最小尺寸，以便在刀头和支座之间存在一个足够大的接触面积，通过这一面积来传递产生的力。这种空心钻头例如由DE—PS2419548已知。
如上述已知的钻孔工具所示，刀头的共同点是，它们的沿径向测量的宽度逆钻孔方向连续减小。在空心钻头作为支座的情况下，这一点意味着，刀头的沿径向测量的宽度，逆钻孔方向无论是朝刀头的内轮廓还是朝刀头的外轮廓都连续地减小。通过刀头宽度的这种减小，应当做到能减少刀头在要加工孔的壁上的摩擦。
只要此钻孔工具是新的，减少摩擦的目的基本上可以达到。但钻孔工具使用的时间越长久，则由于沿径向磨损的结果，使刀头沿径向测量的宽度越接近一个常值。其结果是，刀头在所加工孔的壁面上的摩擦面逆钻孔方向越来越长，从而导致由于不断增加摩擦而显著降低了钻孔工具的效率。在极端的情况下，刀头在所加工孔的壁面上的摩擦面沿着它的整个轴向长度，也就是说，沿着刀头埋入支座中的全长。最后，它导致驱动设备超负荷，以及使钻孔工具被卡死在要加工的孔中。
对于那些近年来用得越来越多的具有一个以上刀头的整体钻头而言，上述问题尤为严重。这种钻孔工具制成的圆孔的公差，较之迄今一般设有一个刀头的钻孔工具所制成的要小。因此，由于上述磨损引起的卡死问题显得尤为重要，所以有关这方面的缺点非常尖锐。对于那些其支座设计为空心钻头并有多个刀头的钻孔工具，也以同样严重的程度产生这一问题，因为这类钻孔工具也使所加工的孔具有很小的公差。
本发明的目的是制成一种钻孔工具，对于这种钻孔工具甚至在长期使用后，刀头在所加工孔的壁面上的摩擦，不会提高到一个使效率降低的程度。
按本发明为达到此目的，是使刀头沿径向测量的宽度逆钻孔的方向，紧接着连续的减小区，缩小成一个台阶。
按本发明的这种刀头沿径向测量宽度成台阶形的缩小，导致刀头沿径向测量的宽度成一种束腰形。其结果是，甚至在钻孔工具长期使用后，造成在所加工孔的壁面上摩擦的刀头沿钻孔方向的长度，最多达到台阶处。因此，与钻孔工具的使用持续时间无关，不会超过一个仍然允许的最大的摩擦量。
按本发明的钻孔工具，通过持续的使用，摩擦增大到一定程度。但由于有按本发明的台阶，所以摩擦的最大程度受到限制，所限制的这一最大量还不会影响到因摩擦而使效率减小。这一最大量取决于对台阶位置的选择，在这一方面业已证实，最佳值为，从刀头的自由端到收缩的台阶沿轴向测量的尺寸，大约等于刀头沿轴向测量的总长度的0.3至0.5倍。
令收缩的台阶位于支座在钻孔方向一侧的端部是有优点的，这样就与支座的结构无关。其结果是，所构成的与摩擦有关的长度，充其量为沿轴向伸出的部分。用作刀头埋入支座中的区域，不会导致不可允许地增大钻孔工具在所加工孔的壁面上的摩擦。
为保证逆钻孔方向连接着台阶的刀头部分不会加入摩擦，则应保证沿径向测量的刀头宽度在台阶连接处减得足够小。在最佳形式中，为做到这一点令刀头沿径向测量的宽度，在台阶处至少减小30％，以便使刀头沿径向超出支座上逆钻孔方向与台阶的连接区至少30％的量。这意味着，刀头沿径向测量的宽度，在与台阶的连接区中最多可以减小到支座的外轮廓。
对于对称结构的刀头，最好规定其沿径向测量的宽度，在刀头的宽度两侧缩小成一个台阶。
如上面已指出的，对于大直径的孔最好采用空心钻形式的支座。对于这种支座，刀头沿其端侧圆周分布，按本发明的束腰同样会有上述优点。因此，按本发明的另一种实施形式，支座是一个空心钻头，此时，刀头沿径向测量的宽度逆钻孔方向紧接着连续减小区，朝支座的内轮廓和外轮廓缩小成一个台阶。在这里，刀头也最好设计成对称，也就是说，刀头沿径向测量的宽度，在宽度的两侧缩小成一个台阶。在最佳形式中，此台阶同样也基本上与支座在钻孔方向一侧的端头齐平。从上述优点出发，采用本发明的结构，大大有利于取出钻孔岩心。
下面借助于表示实施例的附图，详细说明本发明。其中
图1按本发明的钻孔工具在钻孔方向一侧的区域；图2按本发明具有设计为空心钻头的支座的钻孔工具，在钻孔方向一侧的区域的剖面图。
按图1的钻孔工具由支座1和刀头2组成。刀头2埋入支座1中。
图1还表示，刀头2沿径向测量的宽度R在区域K内连续减小，直至一个台阶S。在台阶S处，沿径向测量的宽度R实施进一步的减小。按图1所示的实施例，台阶S基本上与支座1在钻孔方向一侧的端面E齐平。刀头2伸出支座1在钻孔方向一侧的端面E的量为B，此时，刀头2的全长等于尺寸A。
按图2的钻孔工具有一个设计为空心钻头的支座3，刀头4埋入支座3中。刀头4沿径向超出支座3的壁厚，并超过支座3钻孔方向一侧的端面E。
图2还表示，刀头4沿径向测量的宽度R逆钻孔方向在区域K内连续减小，直至台阶S。在台阶S处，进一步减小沿径向测量的宽度R，使刀头4沿径向超出支座3的壁厚只剩很小的量。如图2中的实施例所示，台阶S与支座3钻孔方向一侧的端面E齐平。在刀头4的总长度为尺寸A时，刀头4沿钻孔方向超出支座3钻孔方向一侧的端面E为长度B。
在无论是图1还是图2所示的实施例中，刀头2、4逆钻孔方向紧接着台阶S的部分沿径向测量的宽度R还超出支座1、3一个很小的量。在极端情况下，这一超出可以完全取消，所以，刀头2、4在这一区域内测量的径向宽度，等于支座1、3沿径向测量的距离，在空心钻头的情况下则为它的壁厚。
权利要求
1.钻孔工具具有支座(1、3)和一个或多个刀头(2、4)，刀头沿径向测量的宽度(R)逆钻孔方向部分连续减小，此时，刀头(2、4)沿径向和轴向超出支座(1、3)的圆周轮廓，其特征为刀头(2、4)沿径向测量的宽度(R)逆钻孔方向紧接着连续的减小区(K)缩小成一个台阶(S)。
2.按照权利要求1所述之刀头，其特征为从刀头(2、4)的自由端至缩小而成的台阶(S)处沿轴向测量的尺寸(B)，大约等于刀头(2、4)沿轴向测量的总长度(A)的0.3至0.5倍。
3.按照权利要求1或2所述之钻孔工具，其特征为缩小而成的台阶(S)位于支座(1、3)钻孔方向一侧的端面(E)所在部位。
4.按照权利要求1至3之一所述之钻孔工具，其特征为刀头(2、4)在台阶(S)处沿径向测量的宽度(R)至少减小30％的量，以便使刀头(2、4)沿径向超出支座(1、3)逆钻孔方向与台阶(S)连接区有至少30％的量。
5.按照权利要求1至4之一所述之钻孔工具，其特征为在刀头(2、4)的宽度两侧，其沿径向测量的宽度(R)缩小成一个台阶(S)。
6.按照权利要求1至5之一所述之钻孔工具，其特征为支座(3)是一个空心钻头，以及，刀头(4)沿径向测量的宽度(R)逆钻孔方向紧接着连续减小区(K)，朝支座(3)的内轮廓与外轮廓方向缩小成一个台阶(S)。
全文摘要
钻孔工具有一个支座(3)，它例如可以设计为空心钻头。在这种情况下，沿支座(3)的圆周分布着多个刀头(4)，刀头(4)沿轴向和径向在其壁厚中伸出支座(3)。刀头(4)逆钻孔方向紧接着沿径向测量的宽度(R)的连续减小区，设一个台阶(S)，在台阶(S)处，刀头(4)沿径向测量的宽度(R)再次减小。由于刀头(4)缩小成一个台阶(S)，刀头(4)的沿径向测量的宽度(R)，限制了在钻孔工具长期使用后造成的在所加工孔的壁面上摩擦的长度，所以，即使经过长期使用，此钻孔工具仍具有高效率。
文档编号B28D1/02GK1128321SQ95118490
公开日1996年8月7日 申请日期1995年10月13日 优先权日1994年10月15日
发明者威纳·克雷尼 申请人:希尔蒂股份公司