專利名稱：固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在一空心鉆頭上固定切削齒的固定裝置，其中，所述切削齒具有一刀頭和一刀桿，該刀桿安裝在所述空心鉆頭的一刀桿安裝座內(nèi)或者一個(gè)與該空心鉆頭連接的支座的刀桿安裝座內(nèi)，以及，所述切削齒以一個(gè)或多個(gè)貼合面貼靠在所述空心鉆頭的支承面上。
由EP04 39821A1已知這樣一種固定裝置。在這里，所述空心鉆頭具有銑制出的袋狀孔，其中分別焊入一個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)件。此基礎(chǔ)構(gòu)件具有一個(gè)錐形收縮的刀桿安裝座?？梢詫⑺銮邢鼾X的刀桿插入到此刀桿安裝座內(nèi)。為了構(gòu)成錐形連接，刀桿設(shè)有錐形的外輪廓。為了保證錐形連接，采用一個(gè)使所述基礎(chǔ)構(gòu)件與刀桿連接的重壓銷(Schwerspannstift)。
在投入使用時(shí)，尤其在受到?jīng)_擊載荷作用時(shí)，所述錐形連接裝置產(chǎn)生磨損。因此，切削齒不再無間隙地固定，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的持續(xù)磨損，直至刀具斷裂。
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是創(chuàng)造一種前言所述類型的固定裝置，其中所述切削齒可靠地固定在空心鉆頭上。
上述技術(shù)問題是這樣解決的，即，所述支承面和所述貼合面沿周向傾斜地定位；以及所述空心鉆頭具有沿該空心鉆頭軸向的對(duì)應(yīng)于所述貼合面布置的凸臺(tái)，該凸臺(tái)在保持有一個(gè)間隔空間的情況下與所述切削齒對(duì)應(yīng)地設(shè)置。在切削過程中產(chǎn)生的切削力絕大部分可通過所述傾斜的支承面承受。這種支承方式也可以與所述間隔空間協(xié)同作用，使得所述切削齒的刀桿基本上不承受切削力。由此減小了刀具被破壞的危險(xiǎn)。此外，在空心鉆頭的支承面和/或切削齒的貼合面有磨損的情況下，所述間隔空間也允許所述切削齒沉降。
按本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，所述刀桿安裝座至少被部分地構(gòu)成到由所述凸臺(tái)構(gòu)成的面朝所述切削齒的凸臺(tái)面內(nèi)。為了特別穩(wěn)定地支承所述切削齒，規(guī)定所述空心鉆頭為每個(gè)切削齒提供兩個(gè)貼合面，以及這兩個(gè)貼合面彼此對(duì)置。若將固定裝置設(shè)計(jì)為，所述切削齒有一個(gè)與所述刀桿連接的螺紋段，在螺紋段上可旋上一個(gè)螺母，以及所述切削齒借助該螺母通過所述貼合面預(yù)緊地壓緊在所述支承面上，則通過所述刀桿可構(gòu)成一種預(yù)緊裝置，這種裝置即使在受到?jīng)_擊式刀具負(fù)荷作用時(shí)也能可靠地承受，不會(huì)發(fā)生螺紋連接的松動(dòng)。
有利地將所述固定裝置設(shè)計(jì)為，令所述切削齒的刀桿至少在其沿空心鉆頭軸向延伸的縱向區(qū)域的一部分區(qū)域上周邊側(cè)完全被所述刀桿安裝座包圍。因此在這里也能可靠地防止所述切削齒側(cè)向偏移。在這方面可以附加地規(guī)定，所述切削齒的刀桿具有至少一個(gè)設(shè)置為相對(duì)于所述刀桿安裝座的內(nèi)壁后移的校準(zhǔn)凹槽。因此所述切削齒在其刀桿的區(qū)域內(nèi)可以尺寸準(zhǔn)確地加工。多余的材料可以被帶入到所述校準(zhǔn)凹槽的區(qū)域內(nèi)。
在本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)中，所述切削齒的刀桿至少在其縱向長(zhǎng)度的一部分上朝其自由端的方向錐形地逐漸變細(xì)，而所述刀桿安裝座同樣至少部分區(qū)域設(shè)計(jì)為錐形地收縮，并且所述刀桿的外截面小于所述刀桿桿安裝座的內(nèi)截面。這種設(shè)計(jì)可達(dá)到簡(jiǎn)化將所述切削齒裝配到所述刀桿安裝座內(nèi)的工作。若規(guī)定所述切削齒的刀頭在其沿徑向向內(nèi)定向的區(qū)域內(nèi)具有一個(gè)或多個(gè)徑向凹槽，則在切削齒上就構(gòu)成了料袋。剝離的材料可收集到這些料袋內(nèi)。因此所述剝離的材料就構(gòu)成一個(gè)防磨損層。
為了得到與已知的切削齒相比更高的切削效率，規(guī)定所述刀頭在其圓周側(cè)的端部區(qū)域以三角形的拱曲成凸面的成形面結(jié)束。除此之外可規(guī)定，在一個(gè)設(shè)在所述切削齒的一個(gè)沿徑向處于外部的區(qū)域內(nèi)的過梁內(nèi)裝入硬質(zhì)材料元件，該過梁沿空心鉆頭軸向延伸以及從突出于所述切削齒的一基本部分，以及所述硬質(zhì)材料元件局部沿徑向突出于所述過梁。所述硬質(zhì)材料元件構(gòu)成一些使切削齒在鉆孔內(nèi)始終自由切削的校準(zhǔn)銷。
為了進(jìn)一步提高切削效率可以規(guī)定，切削齒的刀頭在其背對(duì)刀桿的區(qū)域有一頂面，其中裝入一硬質(zhì)材料嵌件(硬質(zhì)合金嵌件)。
下面借助附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)說明。附圖中

圖1表示一空心鉆頭的側(cè)視圖；圖2表示圖1所示空心鉆頭的立體圖；圖3表示所述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圖；圖6表示圖5所示切削齒的立體后視圖7表示圖5和6所示切削齒的刀桿的剖面圖。
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(duì)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(gè)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(gè)沿徑向延伸的端面。所述過梁15的所有端面處于一個(gè)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(gè)支承面24彼此面對(duì)并且是刀具安裝座20的一部分。此刀具安裝座20在兩個(gè)支承面24之間具有一個(gè)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可裝入到刀具安裝座20內(nèi)。在圖5至7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)的配合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(gè)成形面36，它們無臺(tái)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。
圖5至7詳細(xì)地示出了切削齒30的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。切削齒30具有一個(gè)刀頭31，在刀頭上通過一圓的過渡段成形一刀桿32。該刀桿32背對(duì)刀頭31的一端延伸為一螺紋段33。刀頭31具有一上部頂面31.1，一硬質(zhì)合金嵌件35裝在此頂面內(nèi)。為了構(gòu)成一個(gè)用于設(shè)計(jì)為圓柱銷的硬質(zhì)合金嵌件的安裝座，從頂面31.1出發(fā)在前側(cè)和后側(cè)各有一個(gè)過梁37.1、37.2。
由圖5可見，頂面31.1在切削齒30內(nèi)側(cè)面的區(qū)域內(nèi)過渡為一個(gè)陡降的凹拱狀壁38.2，它通過兩個(gè)肋38和過梁37.1沿縱向被再分割。肋38和過梁37.1構(gòu)成凹槽38.1，這些凹槽作為用于容納剝離的材料的料袋。在后側(cè)，頂面(如圖6所示)過渡為一個(gè)平行于空心鉆頭10旋轉(zhuǎn)軸線延伸的壁38.3。該壁38.3帶有過梁37.2。過梁37.2配備有硬質(zhì)材料元件39.3。該硬質(zhì)材料元件突出于所述過梁37.2。壁38.2和38.3在切削齒30的側(cè)面借助于成形面36互相過渡。成形面36設(shè)計(jì)為三角形并拱曲成凸面。
刀桿32連接在刀頭31的一基本部分39上。刀桿32的橫截面設(shè)計(jì)為橢圓形，如圖7所示。刀桿32在兩個(gè)縱側(cè)設(shè)有校準(zhǔn)凹槽32.1。在桿32的側(cè)面設(shè)有同樣用于校準(zhǔn)的削平面32.2。由此可在校準(zhǔn)凹槽31.1與削平面32.2之間鍛造四個(gè)尺寸精確的桿區(qū)。它們防止當(dāng)?shù)稐U被裝入到刀桿安裝座22時(shí)刀桿被卡死。
權(quán)利要求
1.一種用于在一空心鉆頭(10)上固定切削齒(30)的固定裝置，其中，所述切削齒(30)具有一刀頭(31)和一刀桿(32)，該刀桿(32)被安裝到所述空心鉆頭(10)的一刀桿安裝座(22)內(nèi)或與該空心鉆頭(10)連接的一支座上的刀桿安裝座內(nèi)，以及所述切削齒(30)以一個(gè)或多個(gè)貼合面(39.1)貼靠在所述空心鉆頭(10)的支承面(24)上，其特征為所述支承面(24)和貼合面(39.1)沿周向傾斜地定位，以及所述空心鉆頭(10)具有沿該空心鉆頭(10)軸向的對(duì)應(yīng)于所述貼合面(39.1)布置的凸臺(tái)(27)，該凸臺(tái)在保持有一個(gè)間隔空間(27.1)的情況下與所述切削齒(30)對(duì)應(yīng)地設(shè)置。
2.按照權(quán)利要求1所述的固定裝置，其特征為所述刀桿安裝座(22)至少被部分地構(gòu)成到由所述凸臺(tái)(27)構(gòu)成的面朝所述切削齒(30)的凸臺(tái)面內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的固定裝置，其特征為所述空心鉆頭(10)為每個(gè)切削齒(30)提供兩個(gè)貼合面(39.1)，并且這兩個(gè)貼合面(39.1)彼此對(duì)置。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的固定裝置，其特征為所述切削齒(30)具有一個(gè)與所述刀桿(32)連接的螺紋段(33)，可將一個(gè)螺母(34)旋緊到該螺紋段(33)上，所述切削齒借助該螺母(34)通過所述貼合面(39.1)預(yù)緊地壓緊在所述支承面(24)上。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的固定裝置，其特征為所述切削齒(30)的刀桿(32)至少在其沿空心鉆頭軸向延伸的縱向區(qū)域的一部分區(qū)域上周邊側(cè)完全被所述刀桿安裝座(22)包圍。
6.按照權(quán)利要求5所述的固定裝置，其特征為所述切削齒(30)的刀桿(32)具有至少一個(gè)設(shè)置為相對(duì)于所述刀桿安裝座(22)的內(nèi)壁后移的校準(zhǔn)凹槽(32.1)。
7.按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的固定裝置，其特征為所述切削齒(30)的刀桿(32)至少在其縱向長(zhǎng)度的一部分上朝其自由端的方向錐形地逐漸變細(xì)，而所述刀桿安裝座(22)同樣地至少部分區(qū)域設(shè)計(jì)為錐形地收縮，并且所述刀桿(32)的外截面小于所述刀桿安裝座(22)的內(nèi)截面。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的固定裝置，其特征為所述切削齒(30)的刀頭(31)在其沿徑向向內(nèi)定向的區(qū)域內(nèi)具有一個(gè)或多個(gè)徑向凹槽(38.1)。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的固定裝置，其特征為所述刀頭(31)在其圓周側(cè)的端部區(qū)域處以三角形的拱曲成凸面的成形面(36)結(jié)束。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的固定裝置，其特征為所述刀頭(31)在其沿徑向處于外部的區(qū)域上配備有一個(gè)或多個(gè)硬質(zhì)材料元件(39.3)。
11.按照權(quán)利要求10所述的固定裝置，其特征為所述硬質(zhì)材料元件(39.3)被裝入到一過梁(37.2)內(nèi)，該過梁設(shè)在所述切削齒的一個(gè)沿徑向處于外部的區(qū)域內(nèi)并沿所述空心鉆頭的軸向延伸以及突出于所述切削齒(30)的一基本部分(39)，所述硬質(zhì)材料元件(39.3)局部地沿徑向突出于所述過梁(37.2)。
12.按照權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的固定裝置，其特征為所述切削齒(30)的刀頭(31)在其背對(duì)所述刀桿(32)的區(qū)域具有一頂面(31.1)，將一個(gè)硬質(zhì)材料嵌件(硬質(zhì)合金嵌件(35))裝入到該頂面(31.1)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在一空心鉆頭上固定切削齒的固定裝置，其中，所述切削齒有一刀頭和一刀桿，該刀桿被安裝到所述空心鉆頭的一刀桿安裝座內(nèi)或與該空心鉆頭連接的一支座上的刀桿安裝座內(nèi)，以及所述切削齒以一個(gè)或多個(gè)貼合面貼靠在所述空心鉆頭的支承面上。為了能達(dá)到穩(wěn)定和可靠地支承所述切削齒，按照本發(fā)明，所述支承面和貼合面沿周向傾斜地定位，以及所述空心鉆頭具有沿該空心鉆頭軸向的對(duì)應(yīng)于所述貼合面布置的凸臺(tái)，該凸臺(tái)在保持有一個(gè)間隔空間的情況下與所述切削齒對(duì)應(yīng)地設(shè)置。
文檔編號(hào)E21B10/60GK1617781SQ02827633
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)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(qǐng)人:貝泰克采礦和硬合金技術(shù)卡爾-海因茨·西蒙兩合公司