钻头和制造方法技术

钻头(1)沿着钻头轴线(6)具有钻头头部(2)、由两个或多个螺旋肋(12)构成的多线的螺旋部(3)和插入端部(4)。螺旋部(3)在输送区域(15)中具有螺旋斜率(19)和螺距(20)。在螺旋部(3)的面对插入端部(4)的排出区域(17)中，螺旋肋(12)在第一区段(26)之内从具有螺旋斜率(19)的取向连续地过渡到平行于钻头轴线(6)的取向。该区段(26)的长度(30)至少为输送区域(15)的螺距(20)的四分之一。螺旋肋(12)在第二区段(27)中平行于钻头轴线(6)取向。

Drilling bit and manufacturing method

A bit (1) has a multi line spiral part (3) and an insertion end (4) which is composed of a bit head (2) and two or more spiral ribs (12) along the drill axis (6). The spiral section (3) has a helical slope (19) and a pitch (20) in the conveying area (15). In the discharge area (17) of the spiral part (3) facing the insertion end (4), the spiral rib (12) is continuously transferred to the direction parallel to the drill axis (6) in the first section (26) from the orientation of the spiral slope (19). The length (30) of the section (26) is at least 1/4 of the pitch (20) of the transport area (15). The spiral rib (12) in section second (27) on the bit parallel axis (6) orientation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钻头和制造方法
本专利技术涉及一种钻头和钻头的制造方法，该钻头尤其用于开采矿物建筑材料。
技术介绍
用于开采矿物建筑材料的钻头，例如US7,628,232，具有包括凿棱边的钻头头部。凿棱边通过手持工具机的冲击工具周期性地撞击建筑材料。建筑材料在此被击碎。钻头连续地围绕其钻头轴线旋转，由此凿棱边从一次撞击到下一撞击地以一个角度旋转。在旋转时，钻头头部可额外地从钻孔壁上切断材料，由此形成大致圆形的钻孔。尤其在使用者钻孔时使钻头横向负载时，螺旋部处于高度机械负荷中。
技术实现思路
根据本专利技术的钻头优选设计成用于撞击式加工矿物和钢筋建筑材料，该钻头沿着钻头轴线具有钻头头部、由两个或多个螺旋肋构成的多线螺旋部和插入端部。螺旋部在输送区域中具有螺旋斜率和螺距。在螺旋部的面对插入端部的排出区域中，螺旋肋在第一区段之内从具有螺旋斜率的取向连续地过渡到平行于钻头轴线的取向。该区段的长度至少为输送区域的螺距的四分之一。螺旋肋在第二区段中平行于钻头轴线。已经证实具有轻微弯曲的第一区段和直线的第二区段的排出区域有助于承受弯曲负荷并且减缓在钻头头部和插入端部之间的弯曲应力。一个设计方案规定，在第一区段和输送区域中的横截面保持不变。该横截面仅具有基于螺旋部的螺旋形状而沿着钻头轴线变化的取向。但是该横截面在第一区段和输送区域之内的任意位置上都可通过围绕轴线合适的旋转而与其完全重合。因此螺旋部延伸到排出区域中，但是其螺旋斜率提高并且达到90度。螺旋肋的尺寸、即，高度和厚度没有变化。弯曲应力可被均匀地导入并且没有产生局部峰值。一个设计方案规定，螺旋槽在输送区域和第一区段中具有保持不变的深度。一个设计方案规定，在第一区域中螺旋肋的螺旋斜率相对于钻头轴线以螺旋部的旋转方向上的每一度减小0.25度和螺旋部的旋转方向上的每一度减小2度之间的比率减小。螺旋斜率优选在第一区域的整个长度上连续地改变。螺旋斜率在输送区域中可在30度和70度之间，螺旋斜率在第一区域中连续地减小，直至达到该螺旋斜率。一个设计方案规定，第二区段的长度处于输送区域的螺距的四分之一和三倍之间。第二区段不必要地延长钻头，也不具有或仅有对钻屑很小的输送作用。但是该第二区段可提高钻头的疲劳强度。第二区段的横截面可在第二区段的至少一半上是恒定的。钻头的制造方法可包括下述步骤。在圆柱形的坯件中成形多条直线的、与坯件的轴线平行的纵向槽。借助扭转工具使纵向槽扭转。如此扭转纵向槽的部分区段，使得坯件的纵向槽从平行于轴线的取向连续地变形成在输送区域中根据螺旋斜率的取向。第一部分区段具有相应于螺距的至少四分之一的长度。纵向槽的第二部分区段未受到扭转。纵向槽优选通过纵向轧制成形。附图说明下面的描述根据示例性的实施方式和附图阐述本专利技术。在附图中示出：图1示出了钻头；图2示出了在平面II-II中的钻头横截面；图3示出了在平面III-III中的钻头横截面；图4示出了在平面IV-IV中的钻头横截面；图5示出了在平面V-V中的钻头横截面；图6示出了在平面VI-VI中的钻头横截面；图7示出了螺旋部的直线型形区段的纵截面；图8示出了螺旋部的展开示意图；图9示出了坯件的轧制；图10示出了图9的横截面；图11示出了半成品；图12示出了借助旋转的模具的半成品的变形；图13示出了支撑模具的横截面；图14示出了模具的横截面。只要没有不同的说明，在附图中，相同的或功能相同的元件通过相同的附图标记示出。具体实施方式图1示出了示例性的钻头1。钻头1具有钻头头部2、螺旋部3和插入端部4。钻头1例如设计成用于开采矿物材料，例如钢筋混凝土。钻头1在运转中沿转动方向5围绕其纵轴线6(钻头轴线)转动。对此，钻头1可插入手动工具机中，手动工具机具有相应的转动驱动机构。手动工具机的冲击工具周期性地撞击到插入端部4的自由端部7上。撞击的冲击波通过螺旋部3沿撞击方向8朝钻头头部2传播。钻头头部2打碎材料。转动运动首先确保，钻头头部2以不同的方向撞击到基础上并且均匀地冲出钻孔，其次借助螺旋部3将钻出物料从钻孔中运出。示例性的钻头头部2具有四个凿棱边9。凿棱边9聚集在钻头轴线6上的尖端10处。尖端10优选是沿撞击方向8最高的点，因此尖端在钻探时首先接触材料。凿棱边9能够沿径向方向从外部朝向钻头轴线6沿着撞击方向8升高。凿棱边9都指向撞击方向8。凿棱边9由相应的在转动方向上先行的棱面和跟随的棱面形成，它们二者都指向撞击方向8。两个棱面朝向彼此倾斜，在凿棱边9的顶部拐角大于45度，优选大于60度且小于120度。所有凿棱边9都构造成相同的或者成对地不同。钻头头部2具有四个打断棱边11，其平行于钻头轴线6延伸。打断棱边11过渡到凿棱边9中。打断棱边11定义钻头头部2的直径。凿棱边9和打断棱边11的数量可与钻头1的直径相关地选择。例如在钻头1具有小的直径的情况下钻头头部2具有两个凿棱边9，在大的直径的情况下钻头头部2可具有多于四个的凿棱边9和相应数量的打断棱边11。钻头头部2优选由烧结的材料、尤其碳化钨制成。凿棱边9和打断棱边11优选连接成整体、尤其是没有接合区地彼此连接。钻头1的螺旋部3例如具有四个螺旋肋12。螺旋肋12的数量优选等于凿棱边9的数量。螺旋肋12沿着钻头轴线6多次地绕着该钻头轴线6。在钻头1转动时，螺旋肋12描绘出圆柱形的包络线13。相应相邻的螺旋肋12在它们之间包围螺旋槽14，螺旋槽在径向方向上由于该包络线13被看作在几何结构上是被限定的。钻出物料在螺旋槽14中通过螺旋肋12沿着钻头轴线6运输。螺旋部3沿着钻头轴线6具有不同的区段，其满足不同要求，在其中螺旋肋12的斜率不同。输送区域15是主要区段并且用于输送钻出物料。输送区域15典型地在螺旋部3的大于80％的长度上延伸。输送区域15可直接邻接钻头头部2，替代地，在钻头头部2和钻头头部2之间是固定区域16，所述固定区域根据特殊的需要设计成用于将钻头头部2固定在螺旋部3上。螺旋部3在其指向插入端部4的端部7上以排出区域17终止。排出区域17过渡到插入端部4的圆柱形杆18中。输送区域15中，螺旋肋12的螺旋斜率19，即螺旋肋12相对于垂直于钻头轴线6的平面的倾斜度在35度和70度之间的范围中。螺旋肋12的螺旋斜率19优选在整个输送区域15上是恒定的。恒定的螺旋斜率19确保钻出物料在螺旋部3中的均匀运输。恒定的螺旋斜率19决定螺旋部3的恒定的螺距20。在可替代的实施方式中，螺旋斜率19和螺距20沿撞击方向8增加。螺旋部3在输送区域15中具有沿着钻头轴线6保持不变的横截面(图3)，该横截面连续地围绕着钻头轴线6转动。横截面可尤其通过螺旋部直径21、心部直径22、螺旋肋12的高度和螺旋槽14的深度23、螺旋肋12的平均厚度24和螺旋槽14的平均宽度25描述。螺旋部直径22是钻头1的直径或螺旋部3的包络线13的直径，也就是，最小的空心圆柱体的直径，在其中螺旋部3可围绕其钻头轴线6转动。心部直径22是最大的能够完全地被描绘到螺旋部3的横截面中的圆的直径。平均厚度24和平均宽度25例如可在螺旋肋12的一半高度上确定。心部直径22、螺旋肋12的高度和螺旋槽14的深度23沿着整个输送区域15是恒定的。优选地，螺旋肋12的平均厚度24和螺旋槽14的平均宽度25也沿着整个输送区域15保持恒定。在示例性示出的钻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻头(1)，所述钻头沿着钻头轴线(6)具有钻头头部(2)、由两个或多个螺旋肋(12)构成的多线的螺旋部(3)和插入端部(4)，其中，所述螺旋部(3)在输送区域(15)中具有螺旋斜率(19)和螺距(20)，其特征在于，在所述螺旋部(3)的面对所述插入端部(4)的排出区域(17)中，所述螺旋肋(12)在第一区段(26)之内从具有螺旋斜率(19)的取向连续地过渡到平行于所述钻头轴线(6)的取向，其中，所述区段(26)的长度(30)至少为所述输送区域(15)的螺距(20)的四分之一，且所述螺旋肋(12)在第二区段(27)中平行于所述钻头轴线(6)取向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.17 EP 15172463.01.一种钻头(1)，所述钻头沿着钻头轴线(6)具有钻头头部(2)、由两个或多个螺旋肋(12)构成的多线的螺旋部(3)和插入端部(4)，其中，所述螺旋部(3)在输送区域(15)中具有螺旋斜率(19)和螺距(20)，其特征在于，在所述螺旋部(3)的面对所述插入端部(4)的排出区域(17)中，所述螺旋肋(12)在第一区段(26)之内从具有螺旋斜率(19)的取向连续地过渡到平行于所述钻头轴线(6)的取向，其中，所述区段(26)的长度(30)至少为所述输送区域(15)的螺距(20)的四分之一，且所述螺旋肋(12)在第二区段(27)中平行于所述钻头轴线(6)取向。2.根据权利要求1所述的钻头(1)，其特征在于，所述输送区域(15)和所述排出区域(17)的第一区段(26)具有除相对于所述钻头轴线(6)的定向外保持不变的横截面。3.根据权利要求1或2所述的钻头(1)，其特征在于，所述螺旋槽(14)在所述输送区域(15)和所述第一区段(26)中具有保持不变的深度(23)。4.根据前述权利要求中任一项所述的钻头(1)，其特征在于，在所述第一区段(26)中所述螺旋肋(12)的螺旋斜率(19)相对于钻头轴线(6)以螺旋部(3)的旋转方向(5)上的每一度减小0.25度和螺旋部的旋转方向上的每一度减小2度之间的比率减小。5.根据权利要求4所述的钻头(1)，其特征在于，在所述第一区域中，所述螺旋斜率(19)在所述螺旋部(3)的旋转方向(5)上连续地以所述比率从90度的螺旋斜率(19)下降到30度和70度之间的螺旋斜率(19)。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·多明利，C·彼得斯，F·施罗德，
申请(专利权)人：喜利得股份公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登,LI