Сверлильная коронка, прежде всего по железобетону
Изобретение относится к сверлению материалов и может быть использовано для безударного или ударного сверления железобетона или иных армированных материалов. Сверлильная коронка содержит хвостовик, сверлильную гильзу, имеющую дно и обечайку, и по меньшей мере два зуба, расположенные на свободном кольцевом торце обечайки, Каждый зуб выступает в направлении подачи над торцом обечайки сверлильной гильзы. При этом на торце обечайки сверлильной гильзы перед каждым зубом в направлении вращения расположен отбойник, предназначенный для защиты фронтальной поверхности следующего за ним зуба, обращенной вперед по направлению вращения, от столкновения с арматурным стержнем, имеющимся в железобетоне или другом армированном материале. Обеспечивается беспрепятственное продвижение сверлильного инструмента в зоне присутствия арматуры. 14 з.п. ф-лы, 16 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к сверлильной коронке для безударного или ударного сверления в армированном материале, прежде всего в железобетоне, охарактеризованной в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Из документа DE 19740277 А1 известна сверлильная коронка для сверления камня, содержащая хвостовик, сверлильную гильзу, имеющую дно и обечайку, и по меньшей мере несколько зубьев, при этом зубья расположены на свободном, имеющем форму круглого кольца, торце обечайки сверлильной гильзы и каждый зуб в направлении подачи выступает над торцом обечайки.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить сверлильную коронку, особенно подходящую для безударного или ударного сверления или бурения армированных материалов, прежде всего железобетона, использование которой обеспечивает возможность более беспрепятственного и более быстрого продвижения сверлильного инструмента вперед даже в зонах, где присутствует арматура.
Указанная задача решается разработкой сверлильной коронки с отличительными признаками, изложенными в отличительной части пункта 1 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения приведены предпочтительные варианты выполнения изобретения.
В предлагаемой в изобретении сверлильной коронке перед каждым зубом в направлении вращения коронки имеется отбойник, находящийся на торце ее обечайки сверлильной гильзы. Благодаря этому зуб, в частности, на своей фронтальной поверхности, обращенной вперед по направлению вращения, и на своей режущей кромке защищен от сильного столкновения с арматурным стержнем, имеющимся в железобетоне или другом армированном материале. Благодаря этому, во-первых, исключается нежелательно сильная нагрузка зуба и, таким образом, нежелательный износ, а во-вторых, предотвращается зацепление сверлильной коронки за арматурный стержень. Такое зацепление также приводит к высоким нагрузкам и к сильному износу, также еще дополнительно замедляет продвижение сверлильного инструмента вперед за счет торможения сверлильной коронки и также еще влечет за собой риск получения травмы для человека, удерживающего ударную дрель, оснащенную сверлильной коронкой, вследствие сверления рывками с высокими и возникающими неожиданно пиковыми крутящими моментами. Таким образом, основополагающая идея изобретения заключается в дополнительном оснащении сверлильной коронки отбойниками, ассоциированными с отдельными зубьями, которые как предотвращают слишком глубокое вхождение в арматурный стержень одного из зубьев при работе сверлильной коронкой в режиме безударного сверления, так и, в режиме ударного сверления, предотвращают возникновение ситуации, при которой один из зубьев при ударном импульсе слишком глубоко проник бы в толщу материала перед арматурным стержнем и при последующем вращательном движении остался бы в застрявшем положении на арматурном стержне. Во время работы сверлильной коронки эти отбойники образуют перед каждым зубом наклонную площадку, защищающую зуб как в то время, когда он держит курс на столкновение с арматурным стержнем в направлении w вращения, так и тогда, когда он в осевом направлении х движется курсом на столкновение с арматурным стержнем. В обоих случаях наличие отбойника предотвращает слишком глубокое погружение зуба в обрабатываемый материал перед арматурным стержнем и последующее за этим его застревание на арматурном стержне. Таким образом, предлагаемая в изобретении сверлильная коронка подходит как для засверливания в режиме безударного сверления, так и для продолжения ранее начатого сверления в режиме ударного сверления. Вдобавок к этому, предлагаемая в изобретении сверлильная коронка также подходит для эксплуатации в чисто ударном режиме работы, например, для ее расшатывания, поскольку за счет наличия отбойников зацепление зубьев за арматуру может предотвращаться даже в чисто ударном режиме работы. Кроме того, еще одно преимущество предлагаемой в изобретении сверлильной коронки состоит в том, что при безударном или ударном сверлении на участках, на которых арматура в обрабатываемом материале отсутствует, за счет своих выступающих далеко над торцом зубьев она обеспечивает сверление с быстрой скоростью, поскольку тогда отбойники работают как малые зубья, расположенные перед собственно зубьями, и вместо защитной функции выполняют функцию снятия и удаления материала. Таким образом, каждый рабочий блок сверлильной коронки, образованный зубом и расположенным перед ним отбойником, в своей манере работы автоматически подстраивается к условиям в обрабатываемом материале, в результате чего можно достичь более оптимального и не имеющего помех продвижения сверлильного инструмента вперед как на участках, где арматура отсутствует, так и на армированных участках.
Кроме того, в изобретении предусмотрено, чтобы зуб выступал относительно отбойника на вылет, измеряемый в направлении продольной оси сверлильной коронки и меньший вылета зуба относительно торца сверлильной коронки. Благодаря этому фактически уменьшается вылет зуба относительно имеющего форму круглого кольца торца сверлильной коронки в области его фронтальной поверхности, в результате чего надежно исключается опасность перегрузки зуба или его зацепления и достигается непрерывное продвижение сверлильного инструмента вперед.
Также в изобретении предусмотрено оснащение сверлильной коронки центровочным сверлом, продольная ось которого находится на продольной оси сверлильной коронки. Благодаря центровочному сверлу можно с помощью простых средств надежно придать направление движению сверлильной коронки при засверливании отверстия в обрабатываемом материале и избежать соскальзывания даже при сверлении по неровной поверхности.
В изобретении также предусмотрено, чтобы первое расстояние между зубом и расположенным перед ним отбойником было меньше второго расстояния между зубом и установленным после него отбойником, при этом указанные расстояния измеряются на круговой траектории в плоскости, ориентированной радиально относительно направления подачи. Этим гарантируется, что в некритичных ситуациях сверления желательное глубокое проникновение отдельных зубьев не предотвращается отбойником, следующим за соответствующим зубом слишком близко к нему.
Кроме того, в изобретении предусмотрено, чтобы расстояние, на которое отбойник, расположенный перед соответствующим зубом, отстоит от этого зуба, с которым он образует рабочую пару, было меньше диаметра арматурного стержня, расположенного в просверливаемом железобетоне или армированном материале. Это позволяет эффективно предотвращать зацепление зуба за арматурный стержень также и в режиме ударного сверления и в режиме долбления. Кроме того, это решение также предотвращает застревание арматурного стержня между зубом и расположенным перед ним отбойником в режиме ударного сверления или в режиме долбления.
В отношении отбойника в изобретении предусмотрено наличие у него контактной поверхности, включающей в себя по меньшей мере одну отражательную поверхность и по меньшей мере одну торцевую поверхность или включающей в себя по меньшей мере одну отражательную поверхность. За счет отражательной поверхности сверлильная коронка при контакте с арматурным стержнем не резко отскакивает назад, а плавно возвращается назад против осевого направления подачи, во избежание слишком сильного столкновения зуба, следующего за отбойником, с арматурным стержнем. Наличие торцевой поверхности позволяет кратковременно удерживать уровень, установленный отбойником.
В изобретении предусмотрено, чтобы на радиально ориентированном виде сбоку по меньшей мере один участок отражательной поверхности отбойника располагался под углом от 10 до 40° к плоскости, ориентированной радиально относительно направления подачи, и/или по меньшей мере один участок отражательной поверхности на радиально ориентированном виде сбоку был выполнен криволинейным. Приданием отбойнику такой формы обеспечивается возможность его адаптации к особым требованиям, таким как тип обрабатываемого материала, диаметр сверлильной коронки, частота вращения и подобным обстоятельствам.
В варианте выполнения изобретения предусмотрен безразрывный переход в зуб отбойника, расположенного перед соответствующим зубом, при этом предусмотрено, чтобы корпус зуба и отбойник были выполнены монолитно, в частности, из одного материала, или, в частности, отбойник прилегал к зубу. Это позволяет надежно избежать зацепления зуба даже при работе с материалами с очень тонкими арматурными стержнями.
Кроме того, в изобретении предусмотрено, чтобы зуб был выполнен таким образом, что на виде в плане в проекции на плоскость, перпендикулярную осевому направлению подачи сверлильной коронки, он имеет форму трапеции, причем передняя кромка передней поверхности образует основание трапеции, а задняя кромка задней поверхности зуба образует сторону трапеции, параллельную ее основанию, при этом режущая кромка зуба соединяет две боковые стороны трапеции и ориентирована, в частности, параллельно основанию. Такая конструкция зуба за счет его непрерывного сужения против направления вращения позволяет избежать застревания зубьев в обрабатываемом материале.
В изобретении также предусмотрено выполнение передней кромки зуба с шириной, превышающей ширину отбойника, причем зуб выступает за границы отбойника радиально внутрь и радиально наружу. Исполнение расположенного перед зубом отбойника с малым по сравнению с зубом поперечным размером гарантирует ход отбойника с малыми потерями на трение, в результате чего предлагаемой в изобретении сверлильной коронке не присуще трение, сколько-нибудь повышенное по сравнению с таковым у традиционной сверлильной коронки.
В варианте выполнения изобретения предусмотрено, чтобы отбойник и зуб были выполнены с одинаковой твердостью и, прежде всего, были изготовлены из одинакового материала. Достигаемый благодаря этому технический результат заключается, в частности, в упрощении изготовления выполняемых за одно целое рабочих блоков, состоящих из зуба и отбойника.
В альтернативном варианте выполнения изобретения предусмотрено, чтобы отбойник был выполнен с твердостью, меньшей твердости ассоциированного с ним зуба, причем твердость отбойника составляла бы от 20 до 90%, в частности от 30 до 70%, от значения твердости зуба. Это позволяет выполнять зуб с твердостью, при которой он оказывается способен без разрушения выдерживать пиковые импульсы в режиме ударного сверления, а отбойник выполнять с твердостью, при которой он в отношении его нагрузки, прежде всего в контакте с арматурой, обладает достаточными износостойкостью, стойкостью к деформации и, в частности, высоким сопротивлением разрушению, с целью обеспечения его ресурса, подобного ресурсу зуба. Более высокое, по сравнению с таковым для зуба, сопротивление разрушению отбойника достигается за счет снижения твердости последнего. Различные значения твердости зуба и отбойника в альтернативном варианте выполнения - это еще и проявление разделения задач между ними. Отбойник, защищающий зуб от слишком сильных столкновений с арматурой, имеет твердость, уменьшенную по сравнению с твердостью зубом, с целью обеспечения ему возможности лучше и с меньшей вероятностью повреждения переносить столкновения с арматурой, чем зуб. Это позволяет оптимизировать зуб с точки зрения его режущей функции, соответственно дольше ее сохранять.
В контексте настоящего изобретения под зубом понимается режущее тело, соответственно режущий элемент, подходящее(-ий) для воздействия на обрабатываемый материал: в режиме безударного сверления - путем его вырезания, а в режиме ударного сверления - вырезанием и нанесением ударов, соответственно раздроблением, соответственно выдалбливанием, при этом режущий элемент либо насажен на сверлильную гильзу, либо заделан в нее, либо выполнен за одно целое со сверлильной гильзой. При этом зуб выполнен за одно целое из подходящего твердого сплава или из нескольких частей с подходящей твердосплавной вставкой.
Краткое описание чертежей
Другие особенности и преимущества изобретения выявляются в приведенном ниже описании вариантов его выполнения, поясняемом схематическими чертежами, на которых показано:
на фиг. 1 - схематический вид сбоку предлагаемой в изобретении сверлильной коронки;
на фиг. 2 - вид сверлильной коронки, показанной на фиг. 1, по секущей линии Н-П, обозначенной на фиг. 1;
на фиг. 3 - развернутое на плоскость, схематическое, изображение зубьев и отбойника сверлильной коронки, показанной на фиг. 1 и 2;
на фиг. 4 - вид в плане изображения, показанного на фиг. 3;
на фиг. 5-10 - схематические изображения различных вариантов выполнения зубьев и отбойников;
на фиг. 11 и 12 - схематические изображения зуба и отбойника, служащие для пояснения различных размеров;
на фиг. 13 - схематическое изображение отбойника в аксонометрии;
на фиг. 14.1-14.24 - двадцать четыре варианта выполнения отбойников, проиллюстрированных схематически на виде сбоку;
на фиг. 15.1-15.15 - пятнадцать вариантов выполнения отбойников, схематические изображения на виде на опорную поверхность, и
на фиг. 16.1-16.16 - шестнадцать вариантов выполнения отбойников, схематические виды сверху.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 на виде сбоку схематически показана предлагаемая в изобретении сверлильная коронка 1 (также называемая кольцевым сверлом), соответственно полая сверлильная коронка. Сверлильная коронка 1 содержит хвостовик 2, сверлильную гильзу (полый корпус) 3, имеющую дно 4 и обечайку 5, а также зубья 6, соответственно 6а и 6b, и отбойники (буферы) 7, соответственно 7а и 7b. Хвостовик 2 соединен с дном 4 стаканообразной сверлильной гильзы 3. Зубья 6 и отбойники 7 расположены на имеющем форму круглого кольца торце 11 сверлильной гильзы 3. Кроме того, сверлильная коронка 1 содержит также центровочное сверло 8, расположенное как продолжение хвостовика 2 на продольной оси LB1 сверлильной коронки 1 и соединенное с дном 4. В режиме безударного сверления сверлильная коронка 1 приводится во вращение не показанной на чертежах технологической машиной в указанном стрелкой направлении w вокруг своей продольной оси LB1 и при этом также поджимается в указанном стрелкой направлении х к не показанному на чертежах обрабатываемому материалу. В режиме ударного сверления происходит не только вращение в указанном стрелкой направлении w и движение подачи в указанном стрелкой направлении х, но и подача в указанном стрелкой направлении х осуществляется вдобавок по принципу нанесения ударов зубилом или долотом, соответственно импульсами, в результате чего зубья 6 воздействуют на обрабатываемый материал, вырезая его, соответственно сдирая его верхний слой, и выдалбливая, соответственно, раздробляя его. Зуб 6а и расположенный перед ним в направлении w вращения отбойник 7а, равно как и зуб 6b и расположенный перед ним отбойник 7b, образуют в каждом случае рабочий блок 9, соответственно 9а и 9b.
На фиг. 2 сверлильная гильза 3 показана в разрезе в соответствии с сечением по линии II-II, обозначенной на фиг. 1. На этом чертеже видно, что обечайка 5 сверлильной гильзы образует кольцевую стенку 10, на торце 11 (см. фиг. 1) которого расположены рабочие блоки 9. Как видно из фиг. 1, как зубья 6, так и отбойники 7 в осевом направлении х подачи выступают над имеющим форму круглого кольца торцом 11.
На фиг. 3 и 4 сверлильная коронка 1 показана в области торца 11 ее сверлильной гильзы 3 в развернутом на плоскость виде. Это означает, что замкнутый в форме круглого кольца торец 11 изображен виртуально разрезанным и ориентированным вдоль прямой линии, при этом на фиг. 3 показан вид сбоку, а на фиг. 4 - вид в плане развернутого участка сверлильной гильзы 3. Как следует из фиг. 3 и 4, сверлильная коронка 1 имеет четыре рабочих блока 9, 9a-9d, включающих в себя четыре зуба 6, 6a-6d и четыре отбойника 7, 7a-7d. При взгляде в направлении продольной оси LB1 сверлильной коронки 1, соответственно в осевом направлении х действия, зуб 6 выступает относительно отбойника 7 на вылет S1, относительно торца 11 зуб 6 выступает на вылет S2, а отбойник 7 выступает относительно торца 11 на вылет S3. Кроме того, зубья 6, соответственно 6a-6d, находятся на расстоянии Z1 от сопоставленных с каждым из них и расположенных перед каждым из них в направлении вращения отбойников 7, соответственно 7a-7d. Наконец, зубья 6, соответственно 6a-6d, находятся на расстоянии Z2 от установленных после них отбойников 7, соответственно 7a-7d, входящих в состав соседних (против направления w вращения) рабочих блоков 9, 9a-9d. В принципе выполняется закономерность, что расстояние Z1 меньше расстояния Z2, а вылет S2 зуба 6 больше вылета S3 отбойника 7. Таким образом, также справедливо, что вылет S1 зуба 6 относительно отбойника 7 меньше вылета S2 зуба 6 относительно торца 11.
На фиг. 3 дополнительно еще схематически отмечено нахождение арматурного стержня 12 по отношению к сверлильной коронке 1 при ее вращении вокруг своей продольной оси LB1 (см. фиг. 1) в не показанном на чертеже просверливаемом материале. Сверлильная коронка 1 вращается в указанном стрелкой направлении w и тогда своим отбойником 7а набегает на находящийся в положении 12-1 арматурный стержень. Затем, когда отбойник 7а своей отражательной поверхностью 13 наталкивается на арматурный стержень 12, сверлильная коронка 1 слегка приподнимается против ее осевого направления х подачи, т.е. в направлении х', противоположном направлению х подачи, что символически проиллюстрировано промежуточным положением 12-2 арматурного стержня 12. После этого сверлильная коронка 1 своей торцевой поверхностью 14, ориентированной параллельно торцу 11, скользит по арматурному стержню 12 (см. положение 12-3). Наконец, происходит частичное раздробление, соответственно разрезание, арматурного стержня 12 зубом 6а сверлильной коронки 1, который благодаря наличию отбойника 7 занял оптимальное положение на арматурном стержне 12, чем создается задел для его полного отделения одним из последующих зубьев. Частичное отделение арматурного стержня 12 символически проиллюстрировано арматурным стержнем 12, показанным в положении 12-4. Приведенное выше описание представляет собой только упрощенную картину сложного протекания процесса сверления с использованием предлагаемой в изобретении сверлильной коронки 1, которое соответствует действительному положению вещей, в частности, при чистом сверлении или ударном сверлении с более низким усилием удара. Если удары производятся сильнее и, в частности, также с большей амплитудой хода при возвратно-поступательном движении рабочего органа и более длинными интервалами, также возникает ситуация, при которой отражательная поверхность 13 вовсе не контактирует с арматурным стержнем 12, а слишком глубокое погружение зуба 6а перед арматурным стержнем 12, которое привело бы к его возможному застреванию в этом стержне, предотвращает только торцевая поверхность 14 отбойника 7а. В этом отношении для назначения размеров сверлильной коронки 1 в соотношении с диаметром D12 арматурных стержней 12 действует правило: назначать размеры такими, чтобы измеряемое в осевом направлении х подачи расстояние S1 между зубом 6 и отбойником 7 было меньше диаметра D12 арматурного стержня 12. Равным образом справедливо, что расстояние Z1 между отбойником 7 и зубом 6 каждой рабочей пары 9 следует назначать меньшим, чем диаметр D12 арматурного стержня 12.
На фиг. 4, где показан вид в плане изображения на фиг. 3 без арматурного стержня, можно видеть трапециевидную форму, которую имеют зубья 6 в такой проекции. Видимую на этом чертеже трапецию 21 образуют передняя кромка 15, на которой, если смотреть против направления w вращения, начинается передняя поверхность 16 зуба 6а, задняя кромка 17, на которой, если смотреть против направления w вращения, оканчивается задняя поверхность 18 зуба 6а, и боковые кромки 19, 20. При этом режущая кромка, соответственно ударная кромка, 22 зуба 6а соединяет две боковые стороны трапеции 21, образованные боковыми кромками 19, 20. Благодаря конструкции зуба 6а с сужением в направлении, противоположном направлению w вращения, удается избежать зажатия зуба 6а в обрабатываемом материале.
Посредством отбойника 7 обеспечена защита фронтальной поверхности F зуба 6, причем эта фронтальная поверхность F зуба 6 проходит, если смотреть против направления w вращения, от торцевой поверхности 11 на протяжении цокольной поверхности SF, ориентированной в указанном стрелкой направлении х, и примыкающей к ней головной поверхности KF вплоть до режущей кромки 22, при этом головная поверхность KF образована передней поверхностью 16. В частности, за счет наличия отбойника 7 удается избежать ситуации, в которой при сверлении зуб 6 упрется своей цокольной поверхностью SF в один из арматурных стержней 12 и застрянет на нем.
На фиг. 5-10 схематически показаны сделанные на основании изображения на фиг. 3 различные варианты выполнения рабочих блоков 9, каждый из которых включает в себя по одному зубу 6 и отбойнику 7.
В показанном на фиг. 5 первом варианте выполнения зуб 6 заделан в обечайку 5 сверлильной коронки 1 в качестве твердосплавного элемента, имеющего твердость Н6 по Виккерсу около 1400 HV10 (т.е. при нагрузке 10 кгс). Отбойник 7 выполнен физически одним целым с обечайкой 5 сверлильной гильзы, соответственно встроен в нее, имея твердость Н7. Таким образом, отбойник 7 выполнен из стали. В варианте выполнения стальной отбойник 7 подвергают закалке, в результате чего его твердость Н7 составляет около 900 HV10.
В показанном на фиг. 6 втором варианте выполнения зуб 6 заделан в обечайку 5 сверлильной коронки 1 в виде твердосплавного элемента, имеющего твердость Н6 около 1400 HV10. Отбойник 7 закреплен на торце 11 обечайки 5 сверлильной гильзы в виде самостоятельной детали, например, в виде твердосплавной насадки, в частности, наварен или прикручен. В первом исполнении отбойник 7 имеет твердость Н7, равную твердости Н6, величина которой составляет около 1400 HV10. Во втором исполнении твердость Н7 отбойника 7 находится в диапазоне от 20 до 90%, в частности от 30 до 70% от значения твердости Н6, равной около 1400 HV10.
В показанном на фиг. 7 третьем варианте выполнения зуб 6 заделан в обечайку 5 сверлильной коронки 1 в виде твердосплавного элемента, имеющего твердость Н6 около 1400 HV10. Отбойник 7 выполнен путем нанесения материала на торец 11 обечайки 5 сверлильной гильзы и подвергнут пригонке, в частности, за счет последующей обработки, шлифовальной или резанием, производимой, в частности, в отношении отражательной поверхности 13 и торцевой поверхности 14. Твердость Н7 отбойника 7 меньше твердости Н6 зуба 6 и находится в диапазоне от 450 до 650 HV10, при этом отбойник наносят, в частности, по технологии холодного переноса металла. В таком способе материал наплавляют в виде капли из сварочной проволоки путем наплавки твердого сплава в среде защитных газов, при этом твердость сформированного отбойника определяется твердостью сварочной проволоки.
В показанном на фиг. 8 четвертом варианте выполнения зуб 6 заделан в обечайку 5 сверлильной коронки 1 в виде твердосплавного элемента, имеющего твердость Н6 около 1400 HV10. Отбойник 7 также заделан в виде твердосплавного элемента в обечайку 5 сверлильной коронки 1. В первом исполнении отбойник 7 имеет твердость Н7, соответствующую твердости Н6, равной около 1400 HV10. Во втором исполнении твердость Н7 отбойника 7 находится в диапазоне от 20 до 90%, прежде всего от 30 до 70% от значения твердости Н6, равной около 1400 HV10.
В показанном на фиг. 9 пятом варианте выполнения зуб 6 и отбойник 7 выполнены за одно целое с образованием монолитного рабочего блока 9, заделанного в виде твердосплавного элемента на торце 11 в обечайку 5 сверлильной коронки 1. В первом исполнении весь твердосплавный элемент, соответственно рабочий блок 9, имеет твердость Н6, она же в данном случае и Н7, около 1400 HV10. Во втором исполнении твердосплавный элемент изготовлен из имеющего плавно изменяющуюся структуру, соответственно легированного, твердого сплава, и его твердость Н6 в области зуба 6 превышает его твердость Н7 в области отбойника 7.
В показанном на фиг. 10 шестом варианте выполнения зуб 6 и отбойник 7 выполнены за одно целое с образованием монолитного рабочего блока 9, закрепленного в виде твердосплавной насадки на торце 11 обечайки 5 сверлильной коронки 1, в частности, навариванием, прикручиванием, напайкой, наклеиванием или зажиманием. В первом исполнении весь твердосплавный элемент, соответственно рабочий блок 9, имеет твердость Н6, она же в данном случае и Н7, около 1400 HV10. Во втором исполнении твердосплавный элемент изготовлен из имеющего плавно изменяющуюся структуру, соответственно легированного, твердого сплава, и его твердость Н6 в области зуба 6 превышает его твердость Н7 в области отбойника 7.
На фиг. 11 и 12 показаны два схематических вида, сделанных на основании фиг. 3 и 4. Данные чертежи служат для пояснения основных размеров рабочего блока 9 сверлильной коронки 1, состоящего из зуба 6 и отбойника 7. Зуб 6 имеет ширину 23, от торца 11 обечайки 5 сверлильной гильзы он выступает на вылет 24 и имеет толщину 25. При этом вылет 24 зуба соответствует размеру, названному на фиг. 3 как S2. Отбойник 7 имеет длину 26, высоту 27 и ширину 28. При этом высота 27 отбойника соответствует размеру S3 на фиг. 3. Обечайка 5 сверлильной гильзы имеет толщину 29 стенки. Для соотношений геометрических размеров рабочих блоков 9 сверлильной коронки 1 должно соблюдаться по меньшей мере одно из следующих условий:
1) минимальное значение длины 26 отбойника равно толщине 25 зуба, а максимальное - в 4 раза больше толщины 25 зуба;
2) высота 27 отбойника составляет не менее половины вылета 24 зуба и не более 0,9 от его значения;
3) минимальное значение ширины 28 отбойника равно половине толщины 29 стенки, а максимальное - ширине зуба.
На фиг. 13 схематически, в аксонометрии, показан отбойник 7. Для ориентации приведены направление w вращения и направление х подачи, в которых отбойник 7 перемещается при сверлении. Отбойник 7 имеет отражательную поверхность 13, торцевую поверхность 14, опорную поверхность 30, левую боковую поверхность 31, правую боковую поверхность 32, донную поверхность 33 и поверхность 34 заделки. Донной поверхностью 33 отбойник 7 насажен на торец обечайки сверлильной гильзы или заделан в него, как это показано, например, на фиг. 5-10. Как правило, отбойник 7 всегда заделан в выемку обечайки сверлильной гильзы в случае наличия у него поверхности 34 заделки. Отражательная поверхность 13 и торцевая поверхность 14 вместе образуют контактную поверхность 35, которой отбойник 7 по существу входит в контакт с обрабатываемым материалом.
На фиг. 14.1-14.24 показаны двадцать четыре варианта выполнения отбойников 7 на виде сбоку (по фиг. 13) на левую боковую поверхность 31, при этом во всех вариантах выполнения показаны отражательные поверхности 13, имеющие по меньшей мере один непрерывно восходящий участок.
На фиг. 15.1-15.15, со ссылкой на фиг. 13, схематически показаны пятнадцать вариантов выполнения отбойников 7 на виде на опорную поверхность 30 (6).
На фиг. 16.1-16.16, со ссылкой на фиг. 13, схематически на виде в плане на контактную поверхность 35 показаны шестнадцать вариантов выполнения отбойников 7, при этом для ориентации в каждом случае дано направление w вращения.
Настоящее изобретение не ограничивается рассмотренными вариантами выполнения, а охватывает многочисленные его модификации, попадающие в объем прилагаемой формулы изобретения, определяющей объем правовой охраны, испрашиваемый при подаче данной заявки.
1. Сверлильная коронка (1) для безударного или ударного сверления в армированном материале, прежде всего в железобетоне, содержащая хвостовик (2), сверлильную гильзу (3), имеющую дно (4) и обечайку (5), и по меньшей мере два зуба (6; 6a-6d), расположенные на свободном кольцевом торце (11) обечайки (5), причем каждый зуб (6; 6a-6d) выступает в направлении (х) подачи над торцом (11) обечайки (5), отличающаяся тем, что на торце (11) обечайки (5) сверлильной гильзы перед каждым зубом (6; 6a-6d) в направлении (w) вращения расположен отбойник (7; 7a-7d), предназначенный для защиты фронтальной поверхности (F) следующего за ним зуба (6; 6a-6d), обращенной вперед по направлению (w) вращения, от столкновения с арматурным стержнем (12), имеющимся в железобетоне или другом армированном материале.
2. Сверлильная коронка по п. 1, отличающаяся тем, что зуб (6; 6a-6d) выступает относительно отбойника (7; 7a-7d) на вылет (S1), измеряемый в направлении продольной оси (LB1) сверлильной коронки (1), и выполнен меньше вылета (S2; 24) зуба (6; 6a-6d) относительно торца (11) сверлильной коронки (1).
3. Сверлильная коронка по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит центровочное сверло (8), продольная ось которого находится на продольной оси (LB1) сверлильной коронки (1).
4. Сверлильная коронка по п. 1, отличающаяся тем, что первое расстояние (Z1) между зубом (6; 6a-6d) и расположенным перед ним отбойником (7; 7a-7d), измеряемое на круговой траектории в плоскости, ориентированной радиально относительно направления (х) подачи, меньше второго расстояния (Z2) между зубом (6; 6a-6d) и установленным после него отбойником (7; 7a-7d), измеряемого в плоскости, ориентированной радиально относительно направления подачи.
5. Сверлильная коронка по п. 1, отличающаяся тем, что отбойник (7; 7а-7d), расположенный перед соответствующим зубом (6; 6a-6d), отстоит от этого зуба (6; 6a-6d) на расстояние (Z1), в частности меньшее диаметра (D12) арматурного стержня (12), расположенного в просверливаемом материале.
6. Сверлильная коронка по п. 1, отличающаяся тем, что отбойник (7; 7а-7d) имеет контактную поверхность (35), включающую в себя по меньшей мере одну отражательную поверхность (13) и по меньшей мере одну торцевую поверхность (14) или включающую в себя по меньшей мере одну отражательную поверхность (13).
7. Сверлильная коронка по п. 6, отличающаяся тем, что на радиально ориентированном виде сбоку по меньшей мере один участок отражательной поверхности (13) отбойника (7; 7a-7d) расположен под углом от 10 до 40° к плоскости, ориентированной радиально относительно направления подачи, и/или по меньшей мере один участок отражательной поверхности (13) на ориентированном радиально виде сбоку выполнен криволинейным.
8. Сверлильная коронка по п. 1, отличающаяся тем, что отбойник (7; 7а-7d), расположенный перед соответствующим зубом (6; 6a-6d), переходит в зуб (6; 6a-6d) без образования разрыва между ними, причем корпус зуба (6; 6a-6d) и отбойник (7; 7a-7d) выполнены монолитно, в частности из одного материала, или отбойник (7; 7a-7d) прилегает к зубу (6; 6a-6d).
9. Сверлильная коронка по п. 1, отличающаяся тем, что на виде в плане при взгляде против осевого направления (х) подачи сверлильной коронки (1) зуб (6; 6a-6d) выполнен в форме трапеции (21), причем передняя кромка (15) передней поверхности (16) образует основание трапеции (21), а задняя кромка (17) задней поверхности (18) зуба (6; 6a-6d) образует сторону трапеции (21), параллельную ее основанию, при этом режущая кромка (22) зуба (6; 6a-6d) соединяет две боковые стороны (19, 20) трапеции (21) и ориентирована, в частности, параллельно основанию.
10. Сверлильная коронка по п. 9, отличающаяся тем, что передняя кромка (15) имеет ширину (23), превышающую ширину (28) отбойника (7; 7a-7d), причем зуб (6; 6a-6d) выступает за границы отбойника (7; 7a-7d) радиально внутрь и радиально наружу.
11. Сверлильная коронка по одному из пп. 1-10, отличающаяся тем, что отбойник (7; 7a-7d) имеет твердость (Н7), соответствующую твердости (Н6) зуба (6; 6a-6d), при этом отбойник (7; 7a-7d) и зуб (6; 6a-6d) изготовлены из одинакового материала, в частности из твердого сплава, прежде всего спеченного твердого сплава, с твердостью от 1000 до 2000 HV10, предпочтительно - от 1200 до 1600 HV10, либо из твердосплавной наплавки, сформированной с использованием проволочного электрода сплошного сечения по технологии холодного переноса металла с твердостью от 350 до 750 HV10, предпочтительно - от 450 до 650 HV10, либо из стали, в частности закаленной стали, имеющей предел прочности на растяжение свыше 650 Н/мм2 и твердость от 700 до 1100 HV10, предпочтительно - от 850 до 950 HV10.
12. Сверлильная коронка по одному из пп. 1-10, отличающаяся тем, что твердость (Н7) отбойника (7; 7a-7d) меньше твердости (Н6) зуба (6; 6a-6d), причем твердость (Н7) отбойника (7; 7a-7d) составляет от 20 до 90%, в частности от 30 до 70%, от значения твердости (Н6) зуба (6; 6a-6d).
13. Сверлильная коронка по п. 12, отличающаяся тем, что отбойник (7; 7а-7d) изготовлен из твердого сплава, прежде всего спеченного твердого сплава, причем его твердость (Н7) превышает 1000 HV10, предпочтительно превышает 1200 HV10, а зуб (6; 6a-6d) изготовлен из твердого сплава, прежде всего спеченного твердого сплава, и его твердость (Н6) превышает 1350 HV10.
14. Сверлильная коронка по п. 12, отличающаяся тем, что отбойник (7; 7а-7d) выполнен из твердосплавной наплавки, сформированной с использованием проволочного электрода сплошного сечения по технологии холодного переноса металла, при этом твердость (Н7) отбойника (7; 7a-7d) превышает 350 HV10, предпочтительно свыше 450 HV10, а зуб (6; 6a-6d) выполнен либо из твердого сплава, прежде всего спеченного твердого сплава, либо из твердосплавной наплавки, сформированной с использованием проволочного электрода сплошного сечения по технологии холодного переноса металла, имея твердость (Н6) свыше 650 HV10, либо зуб (6; 6a-6d) изготовлен из стали, в частности закаленной стали, имеющей предел прочности на растяжение свыше 650 Н/мм2, и его твердость (Н6) составляет до 1100 HV10.
15. Сверлильная коронка по п. 12, отличающаяся тем, что отбойник (7; 7а-7d) изготовлен из стали, в частности закаленной стали, имеющей предел прочности на растяжение свыше 650 Н/мм2, и имеет твердость (Н7), превышающую 700 HV10, предпочтительно превышающую 800 HV10, а зуб (6; 6a-6d) выполнен либо из твердого сплава, прежде всего спеченного твердого сплава, либо зуб (6; 6а-6d) изготовлен из стали, в частности закаленной стали, имеющей предел прочности на растяжение свыше 650 Н/мм2, и его твердость (Н6) составляет до 1100 HV10.
