DE102006000083A1

DE102006000083A1 - Ankerbohrkopf

Info

Publication number: DE102006000083A1
Application number: DE102006000083A
Authority: DE
Inventors: Kay Heemann; Wolfgang Ludwig; Roland Gienau; Uwe Bohn
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-08-23
Also published as: AU2007200453A1; US7575074B2; NZ552977A; US20070193785A1; AU2007200453B2

Abstract

Ein separater hartmetallbestückter Bohrkopf zur kraftschlüssigen Befestigung an einem dünnwandigen hohlen Ankerrohr, antriebsseitig eine im wesentlichen axial orientierte Axialanschlagschulter aufweisend, wobei die Axialanschlagschulter in einen vollumlaufenden Außenkonus übergeht.

Description

Aufgabe der Erfindung
Die Erfindung bezeichnet einen Bohrkopf für einen selbstbohrenden Bohranker, insbesondere einen Injektionsbohranker.
Bei den zumeist untertage eingesetzten Injektionsbohrankern von etwa 50 mm Durchmesser ist am kopfseitigen Ende eines dünnwandigen, aussenprofilierten Ankerrohres, welches letztendlich mittels Reaktionsharzmörtel mit der Bohrlochwandung verklebt wird, ein radial überstehender Bohrkopf ausgebildet, der zumeist mit Hartstoff bestückt ist. Dabei wird die notwendige Standzeit des Bohrkopfes durch die Länge des Injektionsbohrankers und den zu befestigenden Untergrund bestimmt. Weil Injektionsbohranker zum einmaligen Gebrauch in grossen Stückzahlen benötigt werden, kommt der effektiven und materialsparenden Herstellung dieser eine hohe Bedeutung zu. Es ist zudem wichtig, den zwischen dem Ankerrohr und der Bohrlochwandung entstehenden Ringspalt zu minimieren, da die Verklebung des Ankerrohres mit der Bohrlochwandung bei dünnerem Ringspalt besser wird. Ausserdem wird dabei der Bedarf an Reaktionsharzmörtel minimiert.
Nach der DE4430784 weist ein derartiger Injektionsbohranker kopfseitig Schneiden aus Hartstoff auf, welche direkt auf ein dünnwandiges, aussenprofiliertes Ankerrohr aufgeschweisst sind. Nach der DE3724165C2 weist ein Injektionsbohranker kopfseitig einen plattenförmigen Bohrkopf auf, welcher stumpf an einem relativ dickwandigen, aussenprofilierten Ankerrohr befestigt ist. Nach der DE20021835U1 weist ein Injektionsbohranker kopfseitig einen mit Schneiden aus Hartstoff bestücken Bohrkopf auf, welcher stumpf an einem relativ dickwandigen, aussenprofilierten Ankerrohr befestigt ist. Die direkte, stoffschlüssige Befestigung der Schneiden bzw. der Bohrköpfe an den unterschiedlich langen Bohrankerstangen ist technologisch nachteilig, da nicht modular. Zudem ist der zusätzliche Hartlöt- oder Schweissprozess ein bei hohen Stückzahlen beachtlicher Mehraufwand.
Zudem ist nach der US4540200 ein Miningbohrer vorbekannt, dessen mit Schneiden aus Hartstoff bestückter Bohrkopf über einen Innenkonus an einem glatten, dickwandigen Bohrerschaft befestigt ist. Durch den radial über den Bohrerschaftdurchmesser überstehende Innenkonusteil und die notwendig über diesen radial überstehenden Schneiden bildet sich zwischen dem Bohrerschaft und der Bohrlochwandung ein weiter Ringspalt, welcher für Injektionsbohranker unbrauchbar ist. Eine im Innenkonus geführte dünnwandige Bohrstange würde zudem durch Einbeulungen instabil versagen.
Zudem weist nach der US3144912 ein Wandbohrer von etwa 10 mm Durchmesser einen einteiligen, kreuzförmigen Bohrkopf auf, der über seine vier aussenkonisch verlaufenden Aussenkanten mit einem rohrförmigen Bohrerschaft kraftschlüssig befestigt ist. Diese für Handbohrungen geeignete filigrane Ausführung ist für die wesentlich weiteren Bohranker ungeeignet, da durch die umfänglich punktuelle Festlegung des Bohrkopfes das Ankerrohr unrund deformiert und der Bohrkopf in den Ankerschaft hineingedrückt würde.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Realisierung eines separaten Bohrkopfes für einen selbstbohrenden Bohranker im Durchmesserbereich von 30 bis 60 mm.
Die Aufgabe wird im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
So weist ein separater hartmetallbestückter Bohrkopf zur kraftschlüssigen Befestigung an einem dünnwandigen hohlen Ankerrohr antriebsseitig eine im wesentlichen axial orientierte Axialanschlagschulter auf, welche in einen vollumlaufenden Aussenkonus übergeht.
Der separate Bohrkopf lässt sich ökonomisch in grossen Stückzahlen fertigen, bspw. als Druckgussbauteil, und vor Ort modular mit verschiedenlangen Ankerstangen verbinden. Durch den vollumlaufenden Aussenkonus wird ein mit diesem kraftschlüssig verbundenes, dünnes Ankerrohr umfänglich gleichmässig verspannt, so dass es nicht zu unrunden Deformationen kommt. Der Bohrkopf selbst steht bis auf die Hartstoffschneiden nicht radial über das Ankerrohr über, wodurch ein enger Ringspalt erzielbar ist.
Vorteilhaft beträgt der Konuswinkel zur Längsachse zwischen 1° und 5°.
Vorteilhaft ist der Aussenkonus hohl ausgebildet, wodurch Material eingespart wird.
Vorteilhaft ist der Aussenkonus glatt ausgebildet, wodurch der Bohrkopf zeitsparend einfach in das entsprechend abgelängte Ankerrohr eingesteckt werden kann.
Vorteilhaft weist der Bohrkopf einen Durchmesser von 30 mm bis 60 mm auf, wodurch er sich als üblicher Injektionsbohranker im Einsatz untertage eignet.
Vorteilhaft weist die Axialanschlagschulter eine Ringbreite von 3 mm bis 6 mm auf, wodurch sie für ein dünnwandiges Ankerrohr passend ausgebildet ist.
Vorteilhaft weist der Bohrkopf zumindest eine mit kleiner 3 mm dünne Hartmetallplatte als Schneide auf, wodurch materialeffektiv die notwendige Standzeit erzielt wird.
Vorteilhaft weist der Bohrkopf eine Spüllochbohrung vom Inneren des Aussenkonus bis zum Bereich der Schneiden auf, wodurch Spülmittel beim Bohren die Schneiden umspülen kann.
Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert mit:
1 als Bohrkopf im Längsschnitt
2 als Bohrkopf im Aufriss
Nach den 1 und 2 weist ein separater Bohrkopf 1 mit Schneiden 2 aus Hartstoff zur kraftschlüssigen Befestigung an einem aussenprofilierten, dünnwandigen hohlen Ankerrohr 3 (nur angedeutet) antriebsseitig eine im wesentlichen axial orientierte Axialanschlagschulter 4 auf, welche in einen vollumlaufenden, hohl ausgebildeten Aussenkonus 5 übergeht. Der Konuswinkel [alpha] des glatt ausgebildeten Aussenkonus 5 zur Längsachse A beträgt 3°. Der Bohrkopf 1 weist einen Durchmesser D von 50 mm und die Axialanschlagschulter eine Ringbreite B von 5 mm auf. Die axial und radial überstehende Schneide 2 wird von einer 2,5 mm dünnen Hartmetallplatte 6 ausgebildet, die in einem passenden Schlitz 7 der Breite X im Bohrkopf 1 hart eingelötet ist. Eine Spüllochbohrung 8 erstreckt sich vom Inneren des Aussenkonus 5 bis zum Bereich der Schneiden 2.

Claims

Separater hartmetallbestückter Bohrkopf (1) zur kraftschlüssigen Befestigung an einem dünnwandigen hohlen Ankerrohr (3), antriebsseitig eine im wesentlichen axial orientierte Axialanschlagschulter (4) aufweisend, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialanschlagschulter (4) in einen vollumlaufenden Aussenkonus (5) übergeht.
Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuswinkel [alpha] zur Längsachse (A) zwischen 1° und 5° beträgt.
Bohrkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenkonus (5) hohl ausgebildet ist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenkonus (5) glatt ausgebildet ist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Durchmesser (D) im Bereich von 30 mm bis 60 mm aufweist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialanschlagschulter (4) eine Ringbreite (B) im Bereich von 3 mm bis 6 mm aufweist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine dünne Hartmetallplatte (6) in einem Schlitz (7) mit einer Schlitzbreite (X) kleiner 3 mm stoffschlüssig befestigt ist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Spüllochbohrung (8) vom Inneren des Aussenkonus (5) bis zum Bereich der Schneiden (2) erstreckt.