CN108883477B - 钻头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于去除矿物材料的钻头，该钻头在纵轴线(6)上依次具有钻头头部(2)、螺旋部(3)、插接端部(4)和冲击面(7)，冲击面处在插接端部的背离钻头头部的端侧上并且用于承受沿着冲击方向(8)的冲击。钻头头部具有至少两个刀刃(13)和至少两个刀片(20)，刀刃分别具有一个前刀面(16)和一个后刀面(17)。刀片平行于纵轴线延伸并且与刀刃邻接。刀片分别具有一个径向伸出的齿(24)，所述齿与前刀面邻接并且不或仅仅部分地与后刀面邻接。所述齿的轴向尺寸小于刀片的轴向尺寸。刀片具有后刀面(23)，其在冲击方向上设置在齿的上游并且在旋转方向上设置在齿的上游，并且其与纵轴线的径向距离小于齿与纵轴线的径向距离。

Description

钻头

技术领域

本发明涉及一种用于凿式去除矿物材料的钻头。

背景技术

用于去除矿物材料的钻头由EP2192302B1已知。钻头头部具有十字形地设置的四条臂。各臂构成在冲击方向上指向的刀刃和一个中央的顶尖。各臂具有棱柱形的外形。

发明内容

按本发明的用于去除矿物材料的钻头在纵轴线上依次具有钻头头部、螺旋部、插接端部和冲击面，所述冲击面处在插接端部的背离钻头头部的端侧上并且用于承受沿着冲击方向的冲击。钻头头部具有至少两个刀刃和至少两个刀片。所述刀刃分别具有一个前刀面和一个后刀面。所述刀片平行于纵轴线延伸并且与刀刃邻接。所述刀片分别具有一个径向伸出的齿，所述齿与前刀面邻接并且不或仅仅部分地与后刀面邻接。齿的轴向尺寸小于刀片的轴向尺寸。

所述齿减小钻头头部与钻孔壁的接触面，只要钻孔壁被干净地刮净。齿的高度相对于钻头头部或侧面的刀片的高度缩短，这证实为足够的，以便仍然得到足够圆形的钻孔。

另外，本发明的方案规定，刀片具有后刀面，所述刀片的后刀面在冲击方向上设置在齿的上游并且在旋转方向上设置在齿的上游，所述刀片的后刀面与纵轴线的径向距离小于齿与纵轴线的径向距离。

钻头头部不是简单地具有较小的高度，而是在齿的下方延续。另外的高度用于钻头头部的机械稳定性。齿可以具有柱形的外表面，其可以有利地齐平地在钻孔壁上运动。

一种方案规定，所述刀片的后刀面构造成柱形的。

一种方案规定，所述齿具有柱形的外表面。

一种方案规定，所述柱形的外表面的半径等于所述柱形的外表面与纵轴线的径向距离。

一种方案规定，齿与排屑槽邻接。因此，齿构成刀片的在旋转方向上处于前面的部分。

齿的轴向尺寸可以为刀片的轴向尺寸的50％与80％之间。齿具有占多数的尺寸，但是明显小于刀片。

一种方案规定，在钻头中，所述至少两个刀刃与两个另外的刀刃单体地连接。钻头例如可以具有四个所述的刀刃或者例如两个作为主刀刃的刀刃和附加地具有两个副刀刃。所述两个另外的刀刃可以比所述至少两个刀刃具有较小的径向尺寸。与所述两个另外的刀刃邻接的各一个与纵轴线平行的副刀片连续地构成棱柱形或柱形的。

一种方案规定，所述钻头头部由烧结的金属碳化物构成，并且螺旋部由钢构成。

附图说明

后续说明借助于示例性的实施方式解释本发明。附图如下：

图1显示钻头；

图2显示钻头头部的侧视图；

图3显示相对于图2转动90°的钻头头部的侧视图；

图4显示钻头头部的俯视图；

图5显示在平面VI-VI中的钻头的横截面图；

图6显示在平面V-V中的钻头的横截面图。

相同的或功能相同的元件在附图中用相同的附图标记表示，只要没有不同地说明。

具体实施方式

图1显示示例性的钻头1。该钻头1具有钻头头部2、螺旋部3 和插接端部4。该钻头1设计成用于去除矿物材料，尤其是用于去除钢筋混凝土。该钻头1在运行中在旋转方向5上围绕其纵轴线6(钻头轴线)旋转。钻头1为此可以安装到手持式工具机中，其具有相应的旋转驱动装置。手持式工具机的冲击机构周期性地冲击到插接端部 4的暴露的端面上的冲击面7上。冲击的撞击波通过螺旋部3在冲击方向8上传至钻头头部2。该钻头头部2分解材料。旋转运动首先保证，钻头头部2在不同的定向下冲击到基础上，并且钻孔被均匀地冲出；并且其次引起钻屑从钻孔中通过(输送)螺旋部3运出。

示例性的钻头头部2具有四条十字形地围绕纵轴线6设置的臂9。相邻的臂9在钻头1的旋转方向5上分别通过一个在60°与120°之间的角度彼此隔开。在示例性的方案中，角度10近似等于90°。该例子说明具有优选数量为4条臂的钻头头部2，钻头头部2也可以构成有3条、5条或6条臂。

钻头头部2优选由烧结材料尤其是碳化钨制成。钻头头部2优选是单体的，也就是说各臂9在没有接合区的情况下相互连接，尤其是没有熔焊缝、钎焊缝或螺纹联接部。

钻头头部2具有顶尖11，其在冲击方向8上构成钻头1的最高点。顶尖11在钻削时首先与材料接触。示例性的钻头头部2具有四个刀刃 12。这些刀刃12是臂9的在冲击方向8上指向的区域。这些刀刃12 凿式地驱入到矿物材料中，因此，脆性的材料局部碎裂。这些刀刃基本上在径向方向上延伸。这些刀刃12具有十字形的布置方式。相邻的刀刃12在旋转方向5上分别通过一个在60°与120°之间的角度彼此隔开。在示例性的方案中，该角度近似等于90°。

这些刀刃12之中的两个主刀刃13在钻头头部2的径向边缘上开始，并且在钻头头部2的顶尖11上相遇。主刀刃13优选从边缘直至顶尖11沿着冲击方向8连续地上升。钻头头部2的直径14可以为主刀刃的径向尺寸的两倍。这些刀刃12之中的两个副刀刃15在钻头头部2的径向边缘上开始并且在顶尖11之前的径向距离处结束。副刀刃 15也可以从径向边缘朝着顶尖11在冲击方向8上上升，或者保持恒定的高度。主刀刃13和副刀刃15在旋转方向5上交替地设置。

刀刃12分别通过前刀面16和后刀面17构成。前刀面16在钻头 1的旋转方向上领先后刀面17。前刀面16沿着钻头1的旋转方向5 在冲击方向8上连续地上升。后刀面17沿着旋转方向5在冲击方向8 上连续地下降。前刀面16和后刀面17相对彼此倾斜。在前刀面16 与后刀面17之间的顶角大于45°、优选大于60°并小于120°。前刀面 16和后刀面17在凿刃18上彼此邻接。

钻头头部2具有四个刀片19，它们平行于钻头轴线6延伸。刀片 19贴靠在钻孔壁上。在钻头1在旋转方向5上旋转期间，刀片19从钻孔壁折断朝钻头轴线6伸出的突起。刀片19是臂9的径向外部的面或区域。钻头头部2的径向外部的边缘通过刀片19构成。刀片19延伸成与纵轴线6有径向距离，该径向距离大致等于钻头头部2的直径的一半。刀片19与刀刃12的径向边缘邻接。

刀片19之中的与主刀刃13邻接的主刀片20能够不同于与副刀刃 15邻接的副刀片21地构成。尤其是副刀片21与主刀片20相比可以具有较小的径向尺寸22。

主刀片20具有后刀面23和齿24。后刀面23构造成柱形的或棱柱形的。棱柱形形状近似于柱形形状。后刀面23的半径等于与纵轴线 6的径向距离。后刀面23在主刀片20的整个高度25上延伸。后刀面 23平行于纵轴线6。齿24在径向方向上相对于后刀面23伸出。主刀片20在柱形的钻孔干净地刮净时仅以齿24贴靠在钻孔壁上。齿24 优选具有柱形的外表面26，其到纵轴线6的半径等于钻头直径14的一半。后刀面23的半径可以等于副刀刃15的半径。外表面26例如相对后刀面23错开0.2mm与1.0mm之间。

齿24覆盖主刀片20的小的区段，该区段与主刀刃13的前刀面 16邻接。齿24优选不与主刀刃13的后刀面17邻接。齿24的宽度28 小于主刀片20的宽度27，例如小于主刀片20的宽度27的一半。齿 24的高度29小于主刀片20的高度25，例如齿24的高度29处于主刀片20的高度25的50％与80％之间的范围内。宽度表示在旋转方向5 上即在圆周方向上的尺寸。高度表示轴向尺寸，即与纵轴线6平行的尺寸。

副刀片21具有前刀面30和后刀面31。前刀面16在旋转方向5 上领先后刀面17。后刀面31是基本上凸形的柱形的面，其半径等于与纵轴线6的径向距离。后刀面31相对于前刀面30在径向方向上缩进。例如后刀面到纵轴线6的径向距离沿着旋转方向5减小。后刀面 31可以例如是平坦的。副刀片21的前刀面30与副刀刃的前刀面16 邻接，但是不与副刀刃15的后刀面17邻接。副刀片21的后刀面31 与副刀刃15的后刀面17邻接，但是不与副刀刃15的前刀面16邻接。前刀面30和后刀面31在其整个高度25上平行于纵轴线6延伸。由前刀面30和后刀面31限定的本体是棱柱形的。副刀片21优选相对于主刀片20在径向上朝内错开。钻头头部2相应地在柱形的钻孔干净地刮净时用主刀片20贴靠在钻孔壁上，而副刀片21以小的间隙例如0.2mm 至0.5mm的间隙与钻孔壁隔开。

钻头头部2具有相对于刀片19径向朝内错开的内面32，这些内面基本上平行于纵轴线6延伸。这些内面32构成用于钻屑的排屑槽。内面32优选凹形地拱曲。内面32过渡到螺旋部3的螺旋槽33中并且从钻头头部2运出钻屑。齿24优选与排屑槽邻接，即与凹形的内面32邻接。

钻头1的螺旋部3例如具有四个螺旋片34。螺旋片34的数量优选等于刀刃12的数量。螺旋片34沿着钻头轴线6多次地围绕钻头轴线6盘绕。螺旋片34在钻头1旋转时描述一个柱形的包络面，其直径等于螺旋部直径。分别相邻的螺旋片34在相互之间包夹一个螺旋槽33，该螺旋槽在径向方向上通过包络面视为几何限定的。钻屑在螺旋槽33中通过螺旋片34沿着钻头轴线6运输。螺旋部升角35优选处于 35°与60°之间的范围内，例如为45°。

钻头1的示例性的插接端部4设计成用于使用钻凿式的手持式工具机。插接端部4具有基本上柱形的形状。插接端部4具有两个封闭的槽36，在其中，手持式工具机的锁紧元件能沿径向嵌入并且能沿着钻头轴线6滑动。沿着钻头轴线6定向的沟槽37能够实现手持式工具机的转矩的导入。

取代不同地构成的主刀刃13和副刀刃15，钻头1也可以构成有四个主刀刃13和相应地构成有四个主刀片20。另外，副刀刃15可以定义钻头头部2的直径，方式为，副刀刃15在径向方向上超出主刀刃 13。副刀刃15在这种情况下设有主刀片20。

Claims (12)

1.一种用于去除矿物材料的钻头，该钻头在纵轴线(6)上依次具有钻头头部(2)、螺旋部(3)、插接端部(4)和冲击面(7)，所述冲击面处在插接端部(4)的背离钻头头部(2)的端侧上并且用于承受沿着冲击方向(8)的冲击，所述钻头头部(2)具有至少两个刀刃(13)和至少两个刀片(20)，所述刀刃(13)分别具有一个前刀面(16)和一个后刀面(17)，并且所述刀片(20)平行于纵轴线(6)延伸并且与刀刃(13)邻接，所述刀片(20)分别具有一个径向伸出的齿(24)，所述齿与所述前刀面(16)邻接并且不或仅仅部分地与所述后刀面(17)邻接，并且所述齿(24)的轴向尺寸(29)小于所述刀片(20)的轴向尺寸(25)，其特征在于，所述刀片(20)具有后刀面(23)，所述刀片的后刀面在冲击方向(8)上设置在齿(24)的上游并且在旋转方向(5)上设置在齿(24)的上游，所述刀片的后刀面(23)与纵轴线(6)的径向距离小于齿(24)与纵轴线(6)的径向距离。

2.根据权利要求1所述的钻头(1)，其特征在于，所述刀片(20)的后刀面(23)构造成柱形的。

3.根据权利要求1所述的钻头(1)，其特征在于，所述齿(24)具有柱形的外表面(26)。

4.根据权利要求2所述的钻头(1)，其特征在于，所述齿(24)具有柱形的外表面(26)。

5.根据权利要求3所述的钻头(1)，其特征在于，所述柱形的外表面(26)的半径等于所述柱形的外表面与纵轴线(6)的径向距离。

6.根据权利要求4所述的钻头(1)，其特征在于，所述柱形的外表面(26)的半径等于所述柱形的外表面与纵轴线(6)的径向距离。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的钻头(1)，其特征在于，所述齿(24)与排屑槽(32)邻接。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的钻头(1)，其特征在于，所述齿(24)的轴向尺寸(29)为刀片(20)的轴向尺寸(25)的50％与80％之间。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的钻头(1)，其特征在于，所述至少两个刀刃(13)与两个另外的刀刃(15)单体地连接。

10.根据权利要求9所述的钻头(1)，其特征在于，所述两个另外的刀刃(15)比所述至少两个刀刃(13)具有较小的径向尺寸(22)，在所述两个另外的刀刃(15)上分别邻接一个与纵轴线(6)平行的副刀片(21)，所述副刀片连续地构成棱柱形的。

11.根据权利要求9所述的钻头(1)，其特征在于，所述两个另外的刀刃(15)比所述至少两个刀刃(13)具有较小的径向尺寸(22)，在所述两个另外的刀刃(15)上分别邻接一个与纵轴线(6)平行的副刀片(21)，所述副刀片连续地构成柱形的。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的钻头(1)，其特征在于，所述钻头头部(2)由烧结的金属碳化物构成，并且螺旋部(3)由钢构成。

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