專利名稱：鉆頭和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆頭，尤其是用于鉆鑿式開掘巖石或礦物材料的鉆頭，其尤其是具有抽吸通道。本發(fā)明還涉及一種用于鉆頭的制造方法。
背景技術(shù)：
用于加工巖石、混凝土、砌體和類似的脆性材料的鉆具例如由已公開的專利申請(qǐng)US 2001 006122已知。該鉆具具有設(shè)有同軸延伸的直通通道的管狀柄桿。抽吸套筒套在相對(duì)于該直通通道的橫向鉆孔上，抽吸套筒設(shè)置在插入端附近。鉆銷頭部所產(chǎn)生的鉆屑(Bohrgut)可通過直通通道被吸走
發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的鉆頭放棄了迄今常見的抽吸鉆頭的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的鉆頭具有鉆銷頭部和柄桿。柄桿具有基體、附加部(Aufsatz)和位于內(nèi)部的通道。鉆銷頭部固定在基體、優(yōu)選基體的端面上。附加部固定在基體的側(cè)周面上并且完全設(shè)置在限定基體界限的圓柱形包絡(luò)線之內(nèi)。該包絡(luò)線描述出基體的旋轉(zhuǎn)體。位于內(nèi)部的通道構(gòu)造在附加部內(nèi)和/或在附加部與側(cè)周面之間。柄桿多件式地構(gòu)造?；w連接到鉆銷頭部上并且基本上用于從工具機(jī)向鉆銷頭部傳遞扭矩和可能情況下的軸向沖擊。通道在基體之外延伸。因此，固定在側(cè)周面上的且因此不被或僅局部地被基體所包圍的附加部在徑向方向上朝向外部封閉通道。通道可平行于軸線，但與軸線錯(cuò)開地設(shè)置。鉆頭例如沿軸線在鉆銷頭部和插入端之間具有帶有位于內(nèi)部的通道的柄桿。該通道通過柄桿的基體和貼靠在基體側(cè)周面上的覆蓋件包圍。覆蓋件完全設(shè)置在限定基體界限的圓柱形包絡(luò)線之內(nèi)。一種方案規(guī)定，基體的側(cè)周面具有至少一個(gè)沿軸線延伸的、在圓周方向上凹入的區(qū)段并且附加部貼靠在凹入的區(qū)段上?；w的側(cè)周面在凹入的區(qū)段的區(qū)域中相對(duì)于相鄰的區(qū)域后移。相鄰的區(qū)域定義了基體的外半徑，描述了旋轉(zhuǎn)體和包絡(luò)線。貼靠在側(cè)周面的在徑向上后移的區(qū)段上的附加部完全位于包絡(luò)線之內(nèi)。通道可連續(xù)地從第一開口向第二開口延伸。第一開口位于柄桿的鄰接鉆銷頭部的端部處，第二開口位于柄桿的鄰接鉆頭插入端的端部處。通道基本上在柄桿的整個(gè)長度上延伸。通道優(yōu)選像管一樣在其整個(gè)長度上在圓周上封閉。附加部可從第一開口延伸至第二開口。因此通道通過附加部在整個(gè)長度上封閉。第一開口位于柄桿的端面上。一種方案規(guī)定，附加部包括板形的覆蓋件，其貼靠在凹入的區(qū)段的兩個(gè)在圓周方向上間隔開的、彼此面對(duì)的側(cè)壁上。覆蓋件是板形的，也就是說，其壁厚或在徑向方向上的尺寸明顯小于其在圓周方向上或沿鉆孔的軸線的尺寸、例如小于20%。覆蓋件優(yōu)選連續(xù)地沿著其沿軸線的尺寸貼靠在側(cè)壁上。覆蓋件尤其是沿側(cè)壁的整個(gè)延伸貼靠在其上。通道優(yōu)選連續(xù)地沿其在兩個(gè)開口之間的延伸在圓周上封閉。氣流僅能在柄桿端部上的開口上離開通道。覆蓋件的朝向鉆頭軸線的表面和凹入的區(qū)段構(gòu)成通道的內(nèi)表面。覆蓋件在兩個(gè)側(cè)壁之間與側(cè)周面隔開距離，以便與側(cè)周面一同構(gòu)成通道。覆蓋件可由不同于基體的材料制成，覆蓋件尤其可由塑料制成。一種方案規(guī)定，附加部包括管狀的空心體，該管狀的空心體可以是剛性管、柔性軟管、具有剛性端部的柔性軟管等。一種示例性的管狀的空心體在兩個(gè)端部上分別具有一個(gè)開口。在這兩個(gè)端部的連接線的圓周范圍，空心體沿著整個(gè)連接線完全封閉。管狀的空心體以外表面固定在凹入的區(qū)段上。在圓周上封閉的內(nèi)表面構(gòu)成通道的內(nèi)表面。管狀的空心體沿鉆頭軸線的尺寸相應(yīng)于凹入的區(qū)段沿軸線的尺寸。管狀的空心體基本上在柄桿的整個(gè)長度上延伸。管狀的空心體可由不同于基體的材料制成并且具有不同于基體的結(jié)構(gòu)。管狀的空心體尤其可由紡織織物、天然或合成纖維、注射到模具中的塑料制成。一種方案規(guī)定，基體是實(shí)心體。基體尤其不具有沿其軸線延伸的空腔。由圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的基體定義的旋轉(zhuǎn)體確定一個(gè)外半徑，并且處于基體中的、接觸側(cè)周面的圓柱形型芯確定一個(gè)內(nèi)半徑。內(nèi)半徑的大小優(yōu)選在外半徑的25%和75%之間。鉆銷頭部的尖部沿軸線支承在實(shí)心的型芯上。在鉆鑿時(shí)尖部在軸向方向上受到最大負(fù)荷，通過鉆頭的結(jié)構(gòu)，沖擊波可以以最佳的方式在純軸向上在被加載的尖部和工具機(jī)之間進(jìn)行傳遞。一種用于鉆頭的制造方法可具有下述步驟。在圓柱形的坯件中構(gòu)造出溝槽，所述溝槽沿坯件的軸線定向。溝槽例如可通過對(duì)坯件的變形加工、例如通過縱向軋制、沖擠或拔細(xì)來產(chǎn)生。溝槽至少在待從坯件制造出的鉆頭的一半長度上延伸。在溝槽上安裝附加部，在附加部內(nèi)和/或在附加部與側(cè)周面之間構(gòu)造沿溝槽延伸的通道。附加部完全設(shè)置在限定基體界限的圓柱形包絡(luò)線之內(nèi)。溝槽構(gòu)造得足夠深，以便事后安裝的附加部不伸出坯件的原始體積。在坯件的端面上設(shè)置切削元件。一種方案規(guī)定，在構(gòu)造出溝槽之后將坯件切斷到待制造的鉆頭的長度上。坯件例如可以是連續(xù)線材(Endlosdraht),在其中壓制出溝槽并且在可能情況下也軋制出用于旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)(Drehmitnahme)的沿軸線閉合的凹槽。在軋制之后將連續(xù)線材切斷到鉆頭的長度上。附加部可與坯件分開地制造并且隨后與坯件連接。將附加部插入溝槽中。在此，附加部例如通過夾緊的突出部或膠粘劑而材料接合和/或形狀鎖合地固定。作為替換方
案，可在溝槽中構(gòu)造附加部，例如可在溝槽上安裝犧牲體(Opferkiirper),為了構(gòu)造附
加部對(duì)犧牲體注射包封并且緊接著為了構(gòu)造通道將犧牲體除去。犧牲體具有與通道互補(bǔ)的尺寸。犧牲體例如可由石蠟或其他能通過溶劑洗去的材料制成。


下面借助示例性的實(shí)施方式和附圖來說明本發(fā)明。附圖如下圖I為鉆頭的側(cè)視圖；圖2為鉆頭相對(duì)于圖I旋轉(zhuǎn)90度，其中局部剖視；圖3為鉆頭的鉆銷頭部俯視圖；圖4為鉆頭柄桿的平面IV-IV中的橫截面；
圖5為鉆頭柄桿的平面V-V中的橫截面；
圖6為鉆頭柄桿的橫截面；圖7為鉆頭柄桿的橫截面；圖8為鉆頭柄桿的橫截面；圖9為鉆頭的側(cè)視圖；圖10為鉆頭相對(duì)于圖9旋轉(zhuǎn)90度，其中局部剖視；圖11為鉆頭柄桿的平面XI-XI中的橫截面；圖12為鉆頭的平面XII-XII中的橫截面；圖13為鉆頭的側(cè)視圖； 圖14為鉆頭的側(cè)視圖；圖15為鉆頭柄桿的平面XV-XV中的橫截面；圖16為鉆頭的平面XVI-XVI中的橫截面。
具體實(shí)施例方式如無其它說明，在附圖中相同或功能相同的元件使用同一附圖標(biāo)記。圖I以側(cè)視圖示出一種示例性的用于礦物材料、例如天然石材或混凝土的鉆頭I。圖2示出鉆頭I圍繞鉆頭I的軸線2旋轉(zhuǎn)90°，其中，在上半部圖中剖開顯示了平面II-II中的鉆頭I。圖3示出鉆頭I的鉆銷頭部3的俯視圖。圖4示出鉆頭I柄桿4的垂直于軸線2定向的橫截面。鉆頭I的鉆銷頭部3、柄桿4和插入端5沿軸線2依次設(shè)置。鉆頭I可借助插入端5插入工具機(jī)中。工具機(jī)圍繞軸線2旋轉(zhuǎn)鉆頭I ;同時(shí)使用者或機(jī)械推進(jìn)裝置使鉆頭I沿其軸線2在鉆孔方向6上運(yùn)動(dòng)。鉆孔方向6是用于描述沿軸線2的一種定向，在此，鉆孔方向指從插入端5向鉆銷頭部3的方向。所示鉆頭I設(shè)計(jì)用于旋鑿式(drehmei ^ elnd)工具機(jī)，其除了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之外還在鉆孔方向6上向插入端5的端面7上施加周期的沖擊。鉆銷頭部3具有切削體8，其嵌入底座9中。切削體8可由燒結(jié)的硬金屬制成。適合的硬金屬例如包括碳化鎢。底座9優(yōu)選由鋼制成。底座9可在朝向鉆孔方向6的端面11中具有縫槽10。例如片狀的切削體8插入縫槽10中。切削體8具有兩個(gè)朝向鉆孔方向6的(鑿削)刀刃12，其從位于軸線2上的尖部13無間斷地徑向向外延伸。尖部13優(yōu)選在鉆孔方向6上突出于刀刃12的徑向外側(cè)的區(qū)域。刀刃12例如可構(gòu)造為屋頂形的。刀刃12可從尖部13開始向其徑向外側(cè)的端部14逆著鉆孔方向6單調(diào)下降。刀刃12在尖部13附近區(qū)域中相對(duì)于軸線2的傾角可小于在徑向外側(cè)區(qū)域中相對(duì)于軸線2的傾角。刀刃12可在徑向外側(cè)區(qū)域中例如近似垂直于軸線2。兩個(gè)構(gòu)成尖部13的刀刃12也被稱為主切削刃。刀刃12的徑向外側(cè)的端部14在徑向方向15上突出于底座9。朝向鉆孔方向6的鑿削刀刃12連接大致平行于軸線2的刮邊16。所述刮邊16在徑向上突出于底座9。當(dāng)鑿削刀刃12鑿削式地(meisselnd)粉碎巖石時(shí),刮邊16負(fù)責(zé)鉆孔的圓形橫截面。代替所示的鉆銷頭部3，鉆銷頭部也可具有兩個(gè)交叉的切削體。所謂的副切削刃與主切削刃呈60°至120°角地定向。鉆銷頭部可完全由硬金屬制成。鉆銷頭部具有后端面，其與柄桿4的端面大致相同。鉆銷頭部可材料接合地例如通過焊接或釬焊固定在柄桿4上。其它鉆銷頭部也可具有其它數(shù)量的刀刃。鉆銷頭部也可具有打磨的刀刃用于切削地除去材料。所示插入端5特別設(shè)計(jì)用于旋轉(zhuǎn)鑿巖鉆頭I。鉆頭I端部上的大致圓柱形的區(qū)段的直徑相應(yīng)于商業(yè)通用的工具機(jī)的刀夾的固定的內(nèi)徑。為了更好地傳遞扭矩，刀夾可具有接筋或銷栓，其插入相應(yīng)的用于旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)插入端5的凹槽17中。軸向上開口的凹槽17延伸直至鉆頭的端面7，由此凹槽逆著鉆孔方向6開口。鉆頭I的鎖止可以在刀夾中通過另外的沿著軸線2在軸向上閉合的用于鎖止插入端5的凹槽18來實(shí)現(xiàn)。其它鉆頭I可具有不帶凹槽的純圓柱形的插入端或設(shè)有突出的翼部的插入端，來代替旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)凹槽。
鉆銷頭部3和插入端5通過柄桿4剛性連接。柄桿4將扭矩從插入端5傳遞到鉆銷頭部3上，可能情況下也將軸向脈沖從插入端5傳遞到鉆銷頭部3上。鉆銷頭部3可在柄桿4的長度(沿軸線2的尺寸)上插入鉆孔中。符合目的的是，柄桿4比鉆銷頭部3長數(shù)倍。柄桿4具有支承的基體20，其連接到鉆銷頭部3和插入端5上。在所示實(shí)施例中，鉆銷頭部3的底座9、柄桿4的基體20和插入端5是整體的棒、即無接縫區(qū)域的連續(xù)的棒。該棒可由坯件通過變形、例如軋制、沖壓、頂鍛制成。作為替換方案，鉆銷頭部3和/或插入端5可固定在基體20上?；w20是這樣的棒，其型廓沿軸線2基本上相同，也就是說，其垂直于軸線2的剖面的形狀相同?；w20的端面是在縱向上垂直于軸線2定向的。閉合且連續(xù)的側(cè)周面21在圓周方向22上關(guān)于軸線2圍繞基體20。被側(cè)周面和端面封閉的體積在構(gòu)造為實(shí)心體的基體20中由一種材料、例如鋼填滿。基體20沒有空腔、尤其不是管。所示基體20具有兩個(gè)凸出的區(qū)域23，其例如由軸線2和基體20的側(cè)周面21的凸出的區(qū)段24定義。側(cè)周面21的凸出的區(qū)段24可由拱形的、例如圓柱形的、或平的表面構(gòu)成。由軸線2和側(cè)周面21的凹入的區(qū)段26所成的凹入的區(qū)域25在圓周方向22上分別設(shè)置在凸出的區(qū)域23之間。基體20例如可通過在實(shí)心的圓柱形坯件中構(gòu)造出溝槽27來制造。溝槽27或者說凹入的區(qū)域25的數(shù)量可在I和6之間任意選擇，優(yōu)選為偶數(shù)的?；w20優(yōu)選旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地構(gòu)造，凸出的區(qū)域23彼此相同地且凹入的區(qū)域25彼此相同地構(gòu)造?；w20的外半徑28由凸出的區(qū)段24與軸線2的徑向距離來定義。限定基體20界限的圓柱形包絡(luò)線29——其通過基體20圍繞軸線2的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生——的半徑等于外半徑28。內(nèi)半徑30是凹入的區(qū)段26與軸線2的最小徑向距離?；w20因此具有完全處于基體20中的、具有內(nèi)半徑30的圓柱形型芯31，該型芯與軸線2同心。內(nèi)半徑30與外半徑28之間的比值在25%和75%之間的范圍中。凹入的區(qū)域25或者說互補(bǔ)的溝槽27基本上在基體20或柄桿4的整個(gè)長度32上延伸。溝槽27沿軸線2分別具有朝向鉆孔方向6的、優(yōu)選靠近鉆銷頭部3的前端部33和逆著鉆孔方向6的、優(yōu)選靠近插入端5的后端部34。溝槽27無間斷地連接其前端部33和后端部34。溝槽27的長度35、即沿軸線2測得的前端部33到后端部34的距離優(yōu)選相應(yīng)于基體20或柄桿4長度32的至少90%。所示凹入的區(qū)段26具有互補(bǔ)的梯形形狀。凹入的區(qū)段26具有兩個(gè)彼此面對(duì)的側(cè)壁36。側(cè)壁36至少局部地在徑向方向上延伸，例如這兩個(gè)側(cè)壁與徑向方向構(gòu)成0至60度角、例如直至45度、直至30度。兩個(gè)側(cè)壁36限定位于其之間的空腔。示例性的側(cè)壁36例如平行于軸線2延伸。區(qū)段26的連接兩個(gè)側(cè)壁36的底壁37可構(gòu)造成凹入的、平的或局部凸出的。側(cè)壁36和底壁37之間的過渡處可倒圓。凹入的區(qū)段26的可能的變型方案例如是圓形、橢圓形和橄欖形區(qū)段的互補(bǔ)形狀。
凸出的區(qū)段24在基體20圓周上的份額大于25%、例如大于50%且小于75%。圓周可指包絡(luò)線29。兩個(gè)圓柱形區(qū)域23的圓心角38之和在90至270度之間的范圍中。圓心角38的大小為側(cè)周面21的凸出的區(qū)段24的延伸大小。凹入的區(qū)域25的圓心角之和為360度的剩余部分。在每個(gè)凹入的區(qū)域25上裝上覆蓋件40。示例性示出的覆蓋件40是長、薄的殼。覆蓋件40具有一個(gè)朝向軸線2的表面41、一個(gè)背離軸線2的表面42、兩個(gè)在圓周方向22上封閉覆蓋件40的縱向邊緣43和兩個(gè)沿軸線2封閉覆蓋件40的端面44。覆蓋件40的長度、即端面44的距離或縱向邊緣43的沿軸線2的尺寸約等于凹入的區(qū)段26或溝槽27的長度35。覆蓋件40的端面44與溝槽27的端部33、34重疊或完全覆蓋所述端部33、34。表面41、42例如是拱形地、相對(duì)于軸線2凸拱的。在一種未不出的實(shí)施方式中，可將一個(gè)或兩個(gè)表面41、42構(gòu)造成平的。覆蓋件40例如可由塑料或金屬薄板條制成。覆蓋件40位于包絡(luò)線29、即基體20的旋轉(zhuǎn)體之內(nèi)。在圖3中示例性示出的覆蓋件40中，整個(gè)朝向外部的表面42與包絡(luò)線29間隔開。在一種方案中，縱向邊緣43例如從 內(nèi)部接觸包絡(luò)線29。覆蓋件40的厚度45、即相對(duì)置的表面41、42的距離明顯小于基體20的外半徑28和內(nèi)半徑30的差值、例如小于該差值的20%。兩個(gè)優(yōu)選平行的縱向邊緣43的每一個(gè)連續(xù)地沿接觸線接觸凹入的區(qū)段26的側(cè)周面21。所述接觸線優(yōu)選和縱向邊緣43 —樣長。在所示實(shí)施方式中，端面44也接觸側(cè)周面21，由此接觸線閉合為一環(huán)形的線。覆蓋件40可形狀鎖合地固定在凹入的區(qū)段26上。沿軸線2在側(cè)壁36上設(shè)置多個(gè)在圓周方向22上突出的凸鼻46，這些凸鼻貼靠在覆蓋件40的背離軸線2的表面42上(參見圖5)。在將覆蓋件40安置東到凹入的區(qū)段26上后，例如可通過在凸出的區(qū)段24和凹入的區(qū)段26的分界區(qū)域中對(duì)基體20進(jìn)行局部切口來形成凸鼻46。朝向軸線2的表面41與側(cè)周面21間隔開。尤其是表面41的連續(xù)連接兩個(gè)端面44的、例如條形的區(qū)段與側(cè)周面21間隔開?；w20和覆蓋件40因此包圍沿軸線2延伸的通道50。該管形或閉合的通道50沿其整個(gè)長度具有在周向上閉合的內(nèi)壁51。所述內(nèi)壁51例如由側(cè)壁36、底壁37和覆蓋件40、尤其是其朝向軸線2的表面41構(gòu)成。示例性的通道50具有正好一個(gè)吸氣開口 53和一個(gè)排氣開口 54，通道將這兩個(gè)開口彼此連接。吸氣開口 53例如由覆蓋件40中的徑向開口構(gòu)成。吸氣開口 53優(yōu)選設(shè)置在插入端5附近，吸氣開口 53與溝槽27的插入端側(cè)的端部的距離例如小于溝槽27長度的10%。所示排氣開口 54構(gòu)造在鉆銷頭部3的端面11上。穿過鉆銷頭部3、例如底座9的鉆孔55將排氣開口 54與溝槽27連接起來。鉆孔55可傾斜于軸線2。通道50也可在鉆銷頭部3和柄桿4之間的分界區(qū)域中徑向向外通出并且在那里構(gòu)成排氣開口 54。軸環(huán)60可以在吸氣開口 53的區(qū)域中套在柄桿4上。軸環(huán)60例如具有兩個(gè)軸向上彼此錯(cuò)開的環(huán)形密封元件61、例如0形環(huán)。環(huán)形密封元件61可與柄桿4齊平地封閉。這樣套上軸環(huán)60，使得吸氣開口 53沿軸線2設(shè)置在環(huán)形密封元件62之間。環(huán)形地圍繞吸氣開口 53構(gòu)造的空腔63可通過連接套管64與泵或另一空氣輸送裝置連接。圖6示出鉆頭I的另一種示例性的實(shí)施方式的柄桿4的橫截面。不再重復(fù)描述該實(shí)施方式與上述實(shí)施方式相同的特征。如果在下面的說明中未指出區(qū)別，尤其是在選擇了與上述實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記的情況下，則認(rèn)為未描述的特征具有相同或相似結(jié)構(gòu)。
在基體20的凹入的區(qū)段26上放置長形的覆蓋件70。該示例性示出的覆蓋件70具有設(shè)有一個(gè)連接片71和兩個(gè)橫向件72的型廓。設(shè)置在橫向件72之間的連接片71可與上述實(shí)施方式的覆蓋件40相同地構(gòu)造。尤其是連接片71沿凹入的區(qū)段的整個(gè)長度35或沿其長度35的至少90%覆蓋凹入的區(qū)段26。連接片71優(yōu)選具有較小的厚度并且可殼狀地拱起。封閉的通道50通過連接片71的朝向軸線2的表面73和凹入的區(qū)段26在周向上封閉。橫向件72、也被稱為凸緣連接在連接片71的縱向邊緣74上。橫向件72相對(duì)于連接片71折彎、例如在70度和20度之間的范圍中傾斜。所示的橫向件72在徑向方向上，既在背離軸線2的方向上又在朝向軸線2的方向上突出于連接片71，由此產(chǎn)生雙T形型廓。在一種未示出的替換的實(shí)施方式中，橫向件72可在朝向軸線2的方向上或背離軸線2的方向上突出于連接片71。
橫向件72可沿連接片71和覆蓋件70的的整個(gè)長度延伸。一種替換的實(shí)施方式規(guī)定多個(gè)接片形的、長度小于連接片71的橫向件72，這些橫向件沿連接片71依次設(shè)置。在接片形的橫向件72之間可存在空隙，或者這些橫向件72可彼此直接鄰接。橫向件72優(yōu)選表面齊平地貼靠在凹入的區(qū)段26的側(cè)壁36上。橫向件72的大的貼靠面通過形狀鎖合和/或材料接合增大了覆蓋件70在側(cè)周面21上的附著保持力。另外可預(yù)見到通道50沿覆蓋件70和基體20之間的縫線的密封的改善。連接片71優(yōu)選由剛性材料、優(yōu)選由塑料或金屬制成。橫向件72而可由彈性材料、例如橡膠制成。覆蓋件70可通過壓配合固定在凹入的區(qū)段26上。此外覆蓋件70可被粘接上去，通過凸鼻46或其它機(jī)構(gòu)形狀鎖合地保持固定。整個(gè)覆蓋件70包括局部徑向定向的橫向件72設(shè)置在基體20的圓柱形包絡(luò)線29之內(nèi)。覆蓋件70并不突出于由圍繞軸線2旋轉(zhuǎn)的基體20定義的旋轉(zhuǎn)體。圖7在上半部圖中示出鉆頭I的另一種示例性的實(shí)施方式的柄桿4的一半橫截面并且在下半部圖中示出替換的柄桿4的一半橫截面。不再重復(fù)描述該實(shí)施方式與上述實(shí)施方式相同的特征。如果在下面的說明中未指出區(qū)別，尤其是在選擇了與上述實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記的情況下，則認(rèn)為未描述的特征具有相同或相似結(jié)構(gòu)?；w80具有兩個(gè)凸出的區(qū)域81并且在所述凸出的區(qū)域81之間分別具有一個(gè)凹入的區(qū)域82?；w80的側(cè)周面83相應(yīng)地具有沿圓周交替的凸出的區(qū)段84和凹入的區(qū)段85。凸出的區(qū)段84可由圓柱形拱起的或平的表面構(gòu)成。區(qū)域81、82或者說附屬的區(qū)段84、85的尺寸可與上述實(shí)施方式一致地進(jìn)行選擇。凹入的區(qū)段85具有兩個(gè)彼此面對(duì)的側(cè)壁86，其鄰接突出的區(qū)段84。如圖所示，側(cè)壁86可由平的表面或彎曲的表面構(gòu)成。側(cè)壁86相對(duì)徑向方向的角度小于60度、優(yōu)選小于45度、例如小于30度。凸出的區(qū)段84在圓周方向22上具有懸垂區(qū)段87。相對(duì)置的側(cè)壁86的懸垂區(qū)段87在從軸線2徑向向外的方向延伸地沿圓周方向22彼此靠近。凹入的區(qū)段85包圍一個(gè)徑向開口的在圓周上大于180度的空腔。覆蓋件40插入凹入的區(qū)段85中并且接觸彼此面對(duì)的側(cè)壁86。凹入的區(qū)段85和覆蓋件構(gòu)成通道50，其沿軸線2延伸。圖8示出鉆頭I的另一種示例性的實(shí)施方式的柄桿4的橫截面。不再重復(fù)描述該實(shí)施方式與上述實(shí)施方式相同的特征。如果在下面的說明中未指出區(qū)別，尤其是在選擇了與上述實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記的情況下，則認(rèn)為未描述的特征具有相同或相似結(jié)構(gòu)。柄桿4的基體90沿軸線2具有四個(gè)溝槽27。所述溝槽27將基體90的側(cè)周面91在圓周方向22上分為四個(gè)凸出的區(qū)段92和四個(gè)凹入的區(qū)段93、94。覆蓋件40在徑向方向15上封閉溝槽27。凹入的區(qū)段93、94可具有不同的寬度，也就是說在圓周方向22上具有不同尺寸。由較窄的區(qū)段94構(gòu)成的通道例如可用于供應(yīng)空氣，由較寬的區(qū)段93構(gòu)成的通道例如可用于吸走空氣。代替空氣例如也可使用其它用于沖洗的流體、例如水。在一種方案中，不覆蓋一種溝槽27。在此，空氣可沿未被覆蓋的溝槽進(jìn)入鉆孔中，而鉆屑則通過被覆蓋成通道的溝槽吸走。另一種未示出的實(shí)施方式具有螺旋形的基體。凸出的區(qū)域和凹入的區(qū)域和上述實(shí)施方式中構(gòu)造相同。只是凹入的區(qū)段的布置在圓周方向上沿軸線旋轉(zhuǎn)。長形的覆蓋件構(gòu)造成螺旋形的。該覆蓋件位于凹入的區(qū)段上并且與其形成螺旋形的通道。覆蓋件完全設(shè)置在由基體的旋轉(zhuǎn)體定義的包絡(luò)線之內(nèi)。一種用于鉆頭I的示例性的制造方法開始于鋼制圓柱形坯件。該坯件大致具有未 來的鉆頭I的長度。在未來的柄桿4的區(qū)域中沿軸線2、例如平行于軸線2地在坯件中構(gòu)造出連續(xù)的溝槽27。所述溝槽27優(yōu)選在未來的柄桿4的整個(gè)長度上延伸。溝槽27的寬度、即其在圓周方向22上的尺寸處于圓周的10%和25%之間的范圍中，也就是說，圓心角處于30度和90度之間的范圍中。閉合的和開口的凹槽17、18可設(shè)置在插入端5的端部區(qū)域中。優(yōu)選借助變形加工方法、例如軋制來構(gòu)造溝槽和在可能情況下凹槽。尤其是溝槽27可通過沿坯件的軸線2的軋制來產(chǎn)生。優(yōu)選溝槽27通過輥?zhàn)榆堉飘a(chǎn)生。作為替換方案，坯件可以是連續(xù)線材。例如通過縱向軋制在坯件中構(gòu)造出溝槽27和在可能情況下凹槽17、18。由連續(xù)的坯件，持續(xù)地切下被軋制的區(qū)段、即產(chǎn)生被切斷的具有溝槽27和凹槽17、18的坯件。穿過坯件的端面可以朝溝槽27鉆出沿軸線2延伸的鉆孔。該鉆孔傾斜于軸線2延伸。在端面11上固定鉆銷頭部3。在端面11中可設(shè)置凹部10，其形狀鎖合地容納切削體8。例如通過釬焊或焊接的材料接合的連接將切削體8與還件連接起來。板形或面狀的覆蓋件50被插入溝槽27中。整個(gè)覆蓋件40相對(duì)于坯件的圓柱形包絡(luò)線略微后移。沖?？裳販喜?7的邊緣沖壓切口，以便使少許材料在圓周方向22上移動(dòng)到覆蓋件40上方。在此產(chǎn)生的凸鼻46卡住覆蓋件40。替換或附加地可粘接覆蓋件40。代替裝上覆蓋件，也可噴射出覆蓋件。首先，在溝槽27的底壁37上安裝由石蠟制成的犧牲體。該犧牲體僅部分填滿溝槽27。犧牲體的徑向尺寸例如在溝槽27深度的25%和50%之間進(jìn)行選擇。犧牲體的尺寸基本上與待產(chǎn)生的通道互補(bǔ)。尤其是側(cè)壁46局部不被犧牲體覆蓋。用于覆蓋件40的塑料被噴射到溝槽27中和犧牲體上。覆蓋件40粘附在側(cè)壁46的未被覆蓋的區(qū)段上。通道50可通過例如用丙酮溶解出犧牲體來釋放。在塑料方面這樣選擇消耗材料，使得一種選擇地作用的溶劑能夠?qū)⑾牟牧舷慈?。圖9以側(cè)視圖示出鉆頭100的另一種實(shí)施方式；圖10局部剖開地示出從圖9的視圖旋轉(zhuǎn)90度的鉆頭100。圖11示出平面XI-XI中的橫截面并且圖12示出平面XII-XII中的橫截面。鉆頭100的這種實(shí)施方式具有許多與鉆頭I的實(shí)施方式相同的特征，為這些特征使用相同的附圖標(biāo)記。鉆頭100具有鉆銷頭部3、柄桿4和插入端5。關(guān)于鉆銷頭部3和插入端5的描述參見上述實(shí)施方式。柄桿4具有棒狀的基體101，其具有凸出的區(qū)域23和凹入的區(qū)域25。基體101的側(cè)周面21相應(yīng)地具有凸出的區(qū)段24，在其之間在圓周方向22設(shè)置凹入的區(qū)段26。凹入的區(qū)段26可具有拱形的、例如圓柱形的表面或平的表面。后方的端側(cè)的末段102沿軸線2逆著鉆孔方向6封閉基體101。末段102的側(cè)周面103完全構(gòu)造為凸出的、優(yōu)選圓柱形的。圓柱形末段102的長度優(yōu)選小于柄桿4長度的10%。在凹入的區(qū)段26的軸向延長部中鉆孔104構(gòu)造在末段102中。鉆孔104構(gòu)成圓周上閉合的套筒。鉆孔104沿鉆頭I的徑向方向15的尺寸105小于外半徑28和內(nèi)半徑30的差值。末段102中徑向孔106打開套筒104。前方的端側(cè)的末段107可在鉆孔方向6上封閉基體101和尤其是凹入的區(qū)段26。軸向或局部軸向延伸的鉆孔108設(shè)置 在凹入的區(qū)段26的延長部中。柄桿4的通道50包括軟管110，其在外部設(shè)置基體101上。圖9以下半部圖示出一半軟管10，而在上半部圖中軟管110被取出。軟管110的外表面111例如卡在側(cè)周面21的凹入的區(qū)段26上。軟管110優(yōu)選延伸于凹入的區(qū)段26的整個(gè)長度112上。軟管110的后方的末段113可插入基體101的末段102的軸向鉆孔104中。軟管110的前方的末段114可插入鉆銷頭部3附近的鉆孔108中。軟管110優(yōu)選具有正好兩個(gè)開口，其設(shè)置在前方的末段114和后方的末段113上。沿著這兩個(gè)末段113、114的連接線軟管110在圓周上、也就是說在沿連接線垂直的方向上完全被內(nèi)表面115封閉。軟管110的內(nèi)表面115同時(shí)是通道50的壁表面。軟管110例如由橡膠、編織的織物或涂有橡膠的編織的織物制成。軟管110的固定例如可通過夾緊在基體101的末段102中的由鉆孔104構(gòu)成的套筒中來進(jìn)行。此外，軟管110可粘接在基體101上。另外，軟管110可夾緊在凹入的區(qū)段26中并且例如通過懸垂側(cè)壁116或在圓周方向上突出的凸鼻在徑向方向上固定。軟管110位于圓柱形包絡(luò)線29之內(nèi)，該包絡(luò)線在基體101圍繞其軸線2旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生。軟管110的尺寸105相應(yīng)地小于外半徑28和內(nèi)半徑30的差值。一種用于鉆頭100的制造方法開始于圓柱形坯件。該坯件例如具有相應(yīng)于未來的外直徑28的直徑。坯件的長度例如可大致相應(yīng)于待制造的鉆頭100的長度。在坯件的側(cè)周面21中銑削出溝槽27。該溝槽27優(yōu)選平行于坯件的軸線2延伸。溝槽27在至少一個(gè)方向上沿軸線2封閉，插入端5連接到其中。軟管110插入溝槽27中。軟管110優(yōu)選和溝槽27 —樣長。溝槽27和軟管110構(gòu)成鉆頭100的柄桿3。圖13示出具有兩個(gè)分開的通道50的鉆頭120的另一種實(shí)施方式。不再重復(fù)描述該實(shí)施方式與上述實(shí)施方式相同的特征。如果在下面的說明中未指出區(qū)別，尤其是在選擇了與上述實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記的情況下，則認(rèn)為未描述的特征具有相同或相似結(jié)構(gòu)。所述兩個(gè)通道50的吸氣開口 121沿軸線2錯(cuò)開地設(shè)置。用于鉆頭120的軸環(huán)122可以在吸氣開口 121的區(qū)域中套在柄桿4上。軸環(huán)122具有第一環(huán)形空腔123和第二環(huán)形空腔124，第一環(huán)形空腔沿軸線2與一個(gè)吸氣開口 121重疊且第二環(huán)形空腔124沿軸線2與另一個(gè)吸氣開口 121重疊。兩個(gè)空腔123、124彼此分開。每個(gè)空腔123、124可通過自身的連接接管125、126與空氣輸送裝置連接。例如一個(gè)通道50可向鉆孔中吹入空氣，并且鉆屑可通過另一通道50被吸走。
所示實(shí)施方式示出一種鉆頭I、120,其通道50分別通過覆蓋件40形成,或示出一種鉆頭100，其通道50通過軟管110形成。一種實(shí)施方式規(guī)定，既通過覆蓋件40形成通道50又通過軟管110形成通道50。在結(jié)合圖8所描述的實(shí)施方式中，尤其是通過軟管10形成的通道可更窄一些。軟管110可有利于將空氣或另一種流體在高壓下驅(qū)動(dòng)穿過柄桿4。鉆屑的抽吸或泵吸借助小于周圍環(huán)境的壓力梯度來進(jìn)行，因此通過安裝覆蓋件40對(duì)通道50的密封是足夠的。有利的是，覆蓋件40中的空心的橫截面大于軟管110中的空心的橫截面。鉆頭I具有一個(gè)或多個(gè)通道50。在所示實(shí)施方式中，這些通道50彼此分開，尤其是通過凸出的區(qū)域23在柄桿4的整個(gè)長度上彼此分開。另一實(shí)施方式規(guī)定，這些通道50在其鉆銷頭部3附近的或插入端5附近的端部區(qū)段中匯合。例如基體20中的一個(gè)環(huán)形凹槽可連接這些通道50。圖14以側(cè)視圖示出鉆頭I的另一種實(shí)施方式。圖15為柄桿4在平面XV-XV中的截面，圖16為柄桿4在平面XVI-XVI中的截面。不再重復(fù)描述該實(shí)施方式與上述實(shí)施方式相同的特征。如果在下面的說明中未指出區(qū)別，尤其是在選擇了與上述實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記的情況下，則認(rèn)為未描述的特征具有相同或相似結(jié)構(gòu)。基體20的側(cè)周面21具有至 少兩個(gè)彼此分開的凹入的區(qū)段26,相應(yīng)地在柄桿4中構(gòu)成兩個(gè)或多個(gè)通道50。覆蓋件130將凹入的區(qū)段26封閉為通道50。覆蓋件130具有長形的、沿軸線2延伸的板形的殼40。該殼40的結(jié)構(gòu)可相應(yīng)于上述實(shí)施方式的覆蓋件40。殼40位于沿軸線2延伸的凹入的區(qū)段26上。殼40尤其是完全設(shè)置在基體20的圓柱形包絡(luò)線29之內(nèi)。覆蓋件130的環(huán)狀部131將殼40連接成連續(xù)的體。覆蓋件130可以是整體的，例如覆蓋件130是注射成型件/壓鑄件。作為替換方案，環(huán)狀部131可粘接或焊接到殼40上。環(huán)狀部131可由塑料、優(yōu)選由與殼40相同的材料制成。環(huán)狀部131可完全在圓周上封閉或如圖所示是開槽的。在基體20中圍繞軸線2設(shè)置環(huán)形凹部132。凹部132的尺寸設(shè)計(jì)得與環(huán)狀部131互補(bǔ)。尤其是沿軸線2的尺寸選擇得相同。環(huán)狀部131的外半徑133優(yōu)選小于基體20的外半徑28。因此環(huán)狀部131相對(duì)于包絡(luò)線28后移。環(huán)狀部131的朝向內(nèi)部的表面134優(yōu)選貼靠在基體20上。環(huán)狀部131的厚度135例如等于或大致等于殼40的厚度45。
權(quán)利要求
1.鉆頭，具有鉆銷頭部(3)和柄桿(4)，所述柄桿包括基體(20 )、附加部(40 ; 110 )和位于內(nèi)部的通道(50 )，所述鉆銷頭部(3 )固定在基體(20 )上，所述附加部(40 ; 110 )固定在基體(20)的側(cè)周面(21)上并且完全設(shè)置在限定基體(20)界限的圓柱形包絡(luò)線(29)之內(nèi)，所述通道構(gòu)造在附加部(110)內(nèi)和/或在附加部(40)與側(cè)周面(21)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆頭，其特征在于，所述通道(50)從柄桿(4)的鄰接鉆銷頭部(3)的端部處的第一開口向柄桿(4)的鄰接插入端(5)的端部處的第二開口延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆頭，其特征在于，所述附加部從第一開口延伸至第二開口。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的鉆頭，其特征在于，所述通道(50)平行于鉆頭(I)的軸線(2)并且在徑向方向(15)上與軸線(2)錯(cuò)開地設(shè)置。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的鉆頭，其特征在于，所述基體(20)的側(cè)周面(21)具有至少一個(gè)沿軸線(2)延伸的、在圓周方向(22)上凹入的區(qū)段(26)，并且所述附加部(40;110)貼靠在該凹入的區(qū)段(26)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆頭，其特征在于，所述附加部(40)包括板形的覆蓋件(40)，此覆蓋件貼靠在所述凹入的區(qū)段(26)的兩個(gè)在圓周方向上間隔開的、彼此面對(duì)的側(cè)壁(36)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆頭，其特征在于，所述覆蓋件(40)連續(xù)地順著所述側(cè)壁(36 )沿鉆頭(I)軸線(2 )的延伸貼靠在側(cè)壁(36 )上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的鉆頭，其特征在于，所述覆蓋件(40)的朝向鉆頭(I)軸線(2 )的表面(51)和所述凹入的區(qū)段(26 )構(gòu)成所述通道(50 )的內(nèi)表面。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的鉆頭，其特征在于，所述覆蓋件(40)由塑料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆頭，其特征在于，所述附加部(110)包括管狀的空心體(110)，該空心體以其外表面固定在所述凹入的區(qū)段(26)上并且其在圓周上封閉的內(nèi)表面構(gòu)成所述通道(50)的內(nèi)表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鉆頭，其特征在于，所述管狀的空心體(110)沿鉆頭(I)軸線(2)的尺寸相應(yīng)于所述凹入的區(qū)段(26)沿軸線(2)的尺寸。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的鉆頭，其特征在于，所述空心體(110)由織物和/或塑料制成。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的鉆頭，其特征在于，所述基體(20)是實(shí)心體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鉆頭，其特征在于，由圍繞軸線(2)旋轉(zhuǎn)的基體(20)定義的旋轉(zhuǎn)體確定一個(gè)外半徑，處于所述基體(20)中的、接觸所述側(cè)周面(21)的圓柱形型芯(31)確定一個(gè)內(nèi)半徑(30)，其中，所述內(nèi)半徑(30)的大小在所述外半徑(28)的25%和75%之間。
15.用于鉆頭的制造方法，包括下述步驟 在圓柱形的坯件中構(gòu)造出至少一個(gè)溝槽(27)，所述溝槽(27)沿坯件的軸線(2)定向； 在溝槽(27)上安裝附加部(40、110)，在附加部(110)內(nèi)和/或在附加部(40)與側(cè)周面(21)之間構(gòu)造沿溝槽(27)延伸的通道(50)，所述附加部(40、110)完全設(shè)置在限定基體(20)界限的圓柱形包絡(luò)線(29)之內(nèi)；并且 在坯件的端面上設(shè)置切削元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造方法，其特征在于，通過非切削的變形加工方法在坯件中構(gòu)造出所述溝槽(27)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的制造方法，其特征在于，在構(gòu)造出溝槽(27)之后將坯件切斷到待制造的鉆頭(I)的長度。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17之一所述的制造方法，其特征在于，將所述附加部插入溝槽(27)中并將其材料接合和/或形狀鎖合地固定。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至17之一所述的制造方法，其特征在于，在所述溝槽(27)上安裝犧牲體，為了構(gòu)造附加部對(duì)該犧牲體注射包封并且為了構(gòu)造通道(50)將犧牲體除去。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉆頭(1)，其具有鉆銷頭部(3)和柄桿(4)。柄桿(4)具有基體(20)、附加部(40)和位于內(nèi)部的通道(50)。鉆銷頭部(3)固定在基體(20)上。附加部(40)固定在基體(20)的側(cè)周面(21)上并且完全設(shè)置在限定基體(20)界限的圓柱形包絡(luò)線(29)之內(nèi)。位于內(nèi)部的通道構(gòu)造在附加部內(nèi)和/或在附加部(40)與側(cè)周面(21)之間。
文檔編號(hào)B23B51/00GK102773926SQ20121013971
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者K-P·博恩, S·格拉斯伯格, W·克萊內(nèi) 申請(qǐng)人:喜利得股份公司