[发明专利]具有可更换的钻杆的空心钻机

说明书

技术领域

本发明涉及一种空心钻机以及一种钻杆和中心钻头，其适用于插入空心钻机。

背景技术

空心钻是普遍公知的。空心钻的优点在于，仅需切削加工环形间隙，而不是整个钻孔横截面。

不同制造商提供针对岩石的传统空心钻机，其可以用手引导或安装到特殊的架子(钻机支架)上。

空心钻还应用于金属材料的钻孔。不过此处仅公知有安装在钻机支架上的空心钻机，钻机支架又通过磁力或真空相对于待加工的工件固定。为此，采用钻杆，其比如具有前部削尖的定位销，用于将空心钻机定位在工件上。

为了定中钻杆，在现有技术中采用中心轴或中心钻头。中心轴或中心钻头还可以同时被用作针对钻头芯的顶杆。

钻杆在传统的主轴上的固定通过大量不同的、在现有技术中公知的技术方案实现。

与具有钻机支架的钻孔不同的是，在手动引导的钻孔过程中的钻孔可能在一个方向上“移开”或“移动”。中心轴(如其在支架引导的钻孔中的使用)在手动引导的钻孔中也不能可靠地阻止这种移开或移动。在手动引导的空心钻孔中必须采用中心钻头。这里的缺点在于，公知的中心钻头钻透整个工件。而有利的应该是，中心钻头仅钻到工件的一定的深度，直到确保钻孔不会“移开”。

此外，在现有技术中存在这样一种中心钻头，其能够被手动地置于伸出或收回的状态中。以这种方式实现了以两个步骤的钻孔。在第一步骤中，利用中心钻钻出一个导向孔。随后，手动地压下中心钻头或停用转动同步。在第二步骤中，完成芯孔的冲钻。该方法耗时且易于造成错误操作，因为使用者为了使用舒适起见以激活的中心钻头实施整个钻孔进程，以便使钻孔进程无需中断。

在欧洲专利EP0873831B1中公开了一种空心钻机，在该钻机中，中心钻头不间断钻孔进程地首先钻出导向孔且随后从驱动中心钻头的型面配合中解锁，从而仅转动钻杆。这里，解锁在克服预设的压紧力的情况下自动实现，该压紧力必须手动地施加在钻机上。一旦操作人员断定制成了导向孔，则其提高压紧力且由此将中心钻头切换到无效状态。

在这种钻机中存在这样一种风险，即操作人员过早地提高压紧力且由此提前停用中心钻头。在此情况下，导向孔还没有深到阻止“移开”。

DE3807225A1公开了一种用于钻孔工具的保持器。JP08-336713A公开了一种空心钻。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于，提出一种用于空心钻孔优选金属材料的机器，其确保了优选手动引导的钻孔的较好的定中，而不会切削加工不必要的大量材料。钻孔进程应该能够特别是在没有潜在的错误操作的情况下实施，换句话说，操作人员应该不必因为手动操作而中断钻孔进程或不必短时提高压紧力。空心钻机应该优选在完成钻孔后无需手动操作立即且自动地再次准备好用于下一次钻孔。

该目的通过一种空心钻机实现，其具有下列部件：轴向延伸的空心钻轴，其可旋转地支承在空心钻机的壳体中且能够利用驱动单元被置于旋转中；同轴的工具容纳装置，用于容纳能够轴向移动地支承的钻杆，其中，工具容纳装置具有锁定机构，在钻杆插入工具容纳装置时，所述锁定机构将钻杆在径向上固定，防止其轴向脱落，锁定机构将钻杆与空心钻轴抗扭连接且实现了钻杆相对于空心钻轴的受限制的轴向移动；其中，空心钻轴适用于在其内部中在前面优选型面配合地容纳能够更换的中心钻头的柄部，其中，中心钻头可与空心钻轴抗扭地耦接、能够在轴向上被限制地在空心轴中运动且在轴向上支撑到第一弹簧元件上；用于中心钻头的轴向的止挡元件，所述止挡元件在第一状态下防止中心钻头被完全推入空心钻轴的内部中且在第二状态下允许中心钻头被完全推入空心钻轴的内部中；以及激活装置，用于根据钻杆相对于空心钻轴的轴向位置激活止挡元件的第一状态或第二状态。

在装配好的状态下，中心钻头和钻杆都相对于钻轴能够轴向移动地支承。在第一钻孔进程中，中心钻头撞击到止挡元件上，其暂时阻止了中心钻较深地浸入空心钻轴的内部。这样可以至少钻出导向孔的第一部分。

在整个钻孔机的继续向前运动中，钻杆撞击到待加工的工件上且由此向后移动，这样，触发了一种机构，该机构释放止挡元件，该止挡元件阻止中心钻头的较深地浸入。一旦用于中心钻头的路径被空出，中心钻头就可以躲开钻孔机的向前运动，从而使得仅钻杆更深地被引导到待加工的工件中。

一旦钻杆穿透工件，则钻头芯松开且借助于在空心钻机内以弹簧轴向预紧的中心钻头从钻杆中被压出。中心钻头和又轴向支承在另一个弹簧上的钻杆都通过弹簧力回移到其初始位置。这样空心钻机准备好下一个钻孔进程，无需中断之前的钻孔进程，中心钻头不会“移开”且不同的部件不会承受过高的磨损。