螺旋钻 技术领域
本发明涉及一种用来磨除石头和类似石头的材料如混凝土和砖砌体的螺旋钻，它受到扭转载荷和冲击载荷的作用。
背景技术
上述类型的螺旋钻与手持动力工具、自动动力工具及遥控动力工具配合使用于例如建筑业中。
螺旋钻包括一个至少部分地形成一个螺旋的钻杆、一个由硬质材料形成，或装有硬质材料形成的嵌入件，用来移除岩石物质的钻头，以及在钻杆的与固定钻头的一端相对的另一端的一个钻柄。钻柄上通常有拖槽和锁槽，被接纳到动力工具中与其共同转动，并可相对于动力工具进行有限的轴向运动。当需要其完成一些特殊的功能，比如导入冷却液或清除灰尘时，则要使用特殊的钻柄。
通常情况下，通过加工或成形成圆柱状坯件而使至少带有螺旋的钻杆和钻柄一体形成。由于所需的钻的长度和直径的范围很广，因此螺旋钻的制造花费昂贵。此外，由实心材料制成的螺旋钻的重量也很重，当其应用于建筑业时，由于需要大量不同的螺旋钻，也会因其太重而使搬运困难。
法国专利No.1083326描述了一种钻土器，其钻杆由一个管子形成，管子上布置有由弯曲的金属板形成的螺旋条。
欧洲专利EP 541 942B1描述了一种钻孔管，是用于采矿作业地一次性工具。该钻孔管包括一个带硬质材料嵌入件的钻头和一个形成为升角很陡的螺旋的空心轴杆，它是用冷变形钢一体制成的。
美国专利No.6102142描述了一种钻杆，带有由弹性材料制成的圆环。
本发明的一个目的在于提供一个与手持动力工具配合使用的轻便而高效的螺旋钻。
本发明的另一个目的在于提供一种可以简便的方法生产出各种不同长度和直径的螺旋钻。
发明内容
本发明的上述及其他目的将在下文中明显看出，该目的是通过一种螺旋钻实现的，其包括：一个至少部分地形成一个螺旋并具有一个螺旋状内表面的空心钻杆，在钻杆的一端的一个带有硬质材料切削刀的钻头，以及在钻杆的相对的另一端的一个钻柄，用于将螺旋钻固定到手持工具中与之共同转动并可在其中作有限的轴向位移。
空心钻杆的内外均有螺旋，它很轻，当其与旋转冲击手持工具配合使用时，可以将冲击和扭转冲击载荷合并作用于切削刀上，从而更好地切掉材料。通过对管状坯件进行加工而形成具有螺旋状内表面的空心螺旋形钻杆，这允许在加工时使用管状的冷轧辊来制作钻杆。钻头和钻柄通过焊接、铜焊或类似的连接工艺固定在钻杆的两端，所述工艺可以进行不同的组合。制造工艺允许采用特殊的钻柄，以通过空心钻杆导入冷切液或吸出钻出物。
有利的是，螺旋的起始角陡，超过45度。这允许向钻杆传递足够大的轴向冲击分量。此外，有利的是，采用三线螺旋而不是传统的双线螺旋，可以保证高效清除钻出的物质，并很好地在钻孔中引导钻。
有利的是，螺旋的横截面外轮廓相对于钻的轴线成三角对称。这可以使钻杆在各个方向上都有很高的断面弯曲模量(flexural sectionmodulus)，并能保证螺旋钻沿钻孔壁被均匀引导。
有利的是，钻头相对于切削刀类似地关于钻的轴线三角对称。这保证了向螺旋的对称过渡。
有利的是，螺旋的横截面外轮廓上的一个螺旋槽形成了一个凹陷曲线，这增加了螺旋槽的横切面，从而增大了输送容积。
有利的是，在螺旋的径向外部区域，呈腹板状的螺旋条在各螺旋槽之间延伸，因此，螺旋槽从内部看是封闭的，这减少了其间的间隙腐蚀。
有利的是，径向取向的螺旋条的圆周方向厚度为空心钻杆厚度的一至二倍之间。
有利的是，所述横截面外轮廓的内切周的半径为螺旋半径的0.4至0.6倍，这可以保证在充分大的螺旋槽横截面上传递充分的旋转力矩。
有利的是，在空心钻轴中填充一种在离心作用下变空心的粘弹性材料，可以对螺旋钻产生减振作用。空心钻杆由最防振的材料制成，通过在其中填充粘弹性材料，可以在钻进过程中实现对钻杆产生的主波型的最好的减震或过滤效果。所使用的粘弹性填充材料在主波型的频率范围占优势的操作温度范围内具有高阻尼值。
螺旋钻包括一个至少部分地形成一个螺旋并具有一个螺旋状内表面的空心钻杆，在钻杆的一端的带有硬质材料切削刀的钻头，以及一个钻柄，用于将螺旋钻固定到手持工具中与之共同转动并可在其中作有限的轴向位移。其制作步骤如下：
第一步，最好用三颊冷轧辊(three-cheek cold rollers)加工金属或合金制成的管状坯件，以在坯件上形成内外螺旋；第二步，把有内外螺旋的坯件按预定的长度切割而形成钻杆；第三步，最好通过TIG焊接(钨极惰性气体保护电弧焊)、激光焊接或铜焊的方法，在钻杆的两端安装单独成形的钻头和钻柄。
前述的制作工艺保证了使用标准的钻头和钻柄可以生产出不同尺寸和任意长度的螺旋钻。
有利的是，在最后一步中，在烧结“未经处理的”(“green”)钻头的同时，利用铜焊把作为“未处理的”(“green”)工件的钻头与钻杆连接在一起。
本发明的新特征在权利要求中进行了描述。当人们阅读下文中具体实施方法及附图后，就会很好地理解本发明的构造、操作方式及其他的优点和目的。
附图说明
附图包括：
图1： 本发明螺旋钻的侧视图；
图2： 沿图1中的II-II线所作的横截面图。
具体实施方式
本发明的示于附图中的螺旋钻1包括：一个形成一个螺旋2并有一个螺旋状内表面的空心钻杆3；在钻杆的一端的一个钻头5，和在钻杆3另一端的一个钻柄6。钻头5相对于其硬质材料的切削刀4是对称的。钻柄上有拖槽(entraining grooves)7和锁槽8，其形状能使钻柄与钻杆3通过由圆周连接柱9和9’形成的钻柄6与钻杆的互锁而恰当地形锁定(formlockingly)配合。三线螺旋形成50度起始升角α的陡螺旋，空心钻杆3填充着由于离心运动而变空心的粘弹性物质10。
如图2所示：螺旋2的横截面外轮廓关于钻的轴线A呈三角对称。螺旋2的横截面外轮廓上的螺旋槽11轮廓形成了一组凹形曲线。每一个螺旋槽11在螺旋的径向外部区域沿腹板状的螺旋条12向外延伸。螺旋条12位于两个螺旋槽11之间，其厚度D与钻杆3的壁厚W相同。螺旋2的横截面外轮廓的内切圆半径K为螺旋半径的一半。
尽管此处描述了本发明及其具体实施办法。但这只是对本发明的一个解释。本发明不限于此。许多关于本发明作出的修改对于本领域的技术人员是显而易见的。因此本发明不限于此处所描述的方法和细节。本发明包括所有的在下文权利要求所体现的精神和所覆盖的范围内进行的修改和替换。