DE19541009A1 - Bohrwerkzeug insbesondere für drehschlagendes Bohren von vorzugsweise Gestein - Google Patents
Bohrwerkzeug insbesondere für drehschlagendes Bohren von vorzugsweise GesteinInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug insbesondere für
drehschlagendes Bohren von vorzugsweise Gestein nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bohrwerkzeuge und insbesondere Gesteinsbohrer werden zur
Herstellung von Durchbrüchen in Beton oder Mauerwerk
verwendet und sind insbesondere auch für den Einsatz in
Bohrhämmern konzipiert. Zur Herstellung größerer Durchbrüche
werden im allgemeinen sogenannte Bohrkronen verwendet, wie
sie beispielsweise in der DE 33 22 887 dargestellt sind. Eine
solche Bohrkrone besteht aus einem topfförmigen Gehäuse mit
stirnseitig angeordneten Hartmetall-Schneideinsätzen. Ein
konzentrisch eingesetzter Zentrierbohrer dient der
Zentrierung insbesondere beim Anbohren des Gesteinsmaterials.
Zur Herstellung von im allgemeinen kleineren Durchbrüchen
sind weiterhin sogenannte Durchbruchbohrer bekannt geworden,
die im allgemeinen aus einem massiven Bohrerkopf bestehen,
wobei der Bohrerschaft mit einer einstückigen oder separaten
Förderwendel versehen ist (DE 28 56 205 A1; DE 36 14 010 A1).
Auch der Gesteinsbohrer gemäß DE 28 56 205 weist einen
topfförmigen Kreuzbohrkopf auf, mit einem separat
einsetzbaren Zentrierbohrer.
Sowohl bei Bohrkronen als auch bei Durchbruchbohrern mit
auswechselbaren Zentrierbohrern besteht das Problem, den
Zentrierbohrer haltbar, jedoch auch auswechselbar in einer
Bohrung im Bohrwerkzeug zu platzieren. Hierfür ist diese
Bohrung zur Aufnahme des Zentrierbohrers im allgemeinen
konusförmig ausgestaltet, um einen ebenfalls konusförmigen
Zentrierbohrerschaft aufzunehmen. Der Austausch nach längerem
Betrieb des Bohrwerkzeugs kann sich jedoch als problematisch
herausstellen, da die Klemmwirkung der konusförmigen Flächen
derart groß ist, daß der Zentrierbohrer nicht ohne weiteres
entfernt werden kann. Hierfür sieht die DE 33 22 887
beispielsweise eine Querbohrung vor, in welcher das Ende des
Zentrierbohrers hineinragt. Mittels eines separaten Werkzeugs
kann dann der Zentrierbohrer herausgepreßt werden. Eine
solche querverlaufende Ausnehmung am Ende des konusförmigen
Sitzes im Bohrkronenschaft stellt jedoch ein
Querschnittsstörung dar, die die Übertragung von
Schlagbewegungen beeinträchtigt. Außerdem wird der
Querschnitt des Werkzeugschaftes nachteilig geschwächt.
Die DE 33 22 887 weist weiterhin ein als separater Ring
ausgebildetes Sicherungselement am Zentrierbohrer auf,
welches ein Herausfallen während des Betriebes vermeiden
soll. Diese Einrichtung dient jedoch lediglich dazu, ein
unbeabsichtigtes Herausfallen des Zentrierbohrers zu
verhindern. Im Normalfall sitzt der Zentrierbohrer aufgrund
der konischen Reibschlußverbindung fest in der Bohrkrone.
Eine weiterhin bekannte Lösung gemäß dem deutschen
Gebrauchsmuster GM 1 992 344 sieht vor, daß der
Zentrierbohrer einer Bohrkrone innerhalb des
Bohrkronenschaftes mittels einer bajonettartigen Verbindung
axial unverschiebbar befestigt ist. Hierfür weist der
Zentrierbohrer am hinteren Ende seines Einspannschafts eine
Abflachung auf, die mit einem außermittig in einer
Querbohrung sich befindenden Bolzen zusammenwirkt. Eine
zusätzliche, zur Abflachung etwa senkrecht stehende Nut wird
durch eine Drehung des Bohrers mit dem querliegenden Bolzen
bajonettverschlußartig in Verbindung gebracht. Hierdurch ist
der Zentrierbohrerschaft gegen Herausfallen axial
unverschiebbar gesichert.
Zum allgemeinen Stand der Technik gehört es auch, den
Zentrierbohrer in einer Bohrkrone mittels einer querliegenden
Schraube zu fixieren. Dabei ist der Zentrierbohrer im Bereich
der eindringenden Schraube in Bohrerlängsrichtung ausgespart,
um gegebenenfalls auch eine axiale Bewegung des Bohrers
durchführen zu können.
Auch der Gegenstand des Gebrauchsmusters DE-U1-85 21 577
zeigt eine Bohrkrone, mit einem axial beweglichen
Zentrierbohrer, wobei seitlich angeordnete Gewindestifte in
die Aufnahmebohrung für den Zentrierbohrer hineinragen. Dabei
ist der Zentrierbohrer als bekannter "SDS-Bohrer"
ausgebildet, der Längsnuten für eine separate Drehmitnahme
sowie eine axiale Sicherung mit jeweils getrennten Elementen
aufweist. Ein solches Werkzeug ermöglicht zwar einen
kostengünstigen Einsatz eines bekannten SDS-Bohrers. Der
mechanische Aufwand am Schaft der Bohrkrone ist jedoch
beträchtlich.
Der Nachteil der bekannten Lösungen mit einem axial
beweglichen Zentrierbohrer besteht auch darin, daß während
des drehschlagenden Bohrens der Zentrierbohrer gegenüber dem
übrigen Werkzeug Längs- und Drehschwingbewegungen durchführt,
die bei starker Beanspruchung zu einer Zerstörung der
Haltemittel für den Zentrierbohrer führen. Insbesondere wird
beispielsweise das Gewinde eines querliegenden Haltestiftes
durch diese Schwingungen relativ schnell zerstört. Auch die
Vielzahl der verwendeten Einzelteile gemäß dem
Gebrauchsmuster GM 85 21 577 sind bei einer schlagenden
Beanspruchung mit einem axial verschiebbaren Zentrierbohrer
einem hohen Verschleiß ausgesetzt.
Die feste Anbringung des Zentrierbohrers beispielsweise
mittels eines konusförmigen Sitzes weist darüberhinaus den
Nachteil auf, daß die Bohrleistung deutlich herabgesetzt ist,
gegenüber einer Ausführungsform, bei welcher den
Zentrierbohrer selbst durch eine schlagende Beanspruchung in
axiale Schwingbewegung versetzbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des
zuvor erläuterten Standes der Technik zu vermeiden und
insbesondere eine Halterung für einen Zentrierbohrer in einem
Bohrwerkzeug zu schaffen, welche insbesondere für einen
drehschlagenden Einsatz bestimmt ist und hohe Standzeiten,
eine leichte Austauschbarkeit des Zentrierbohrers und eine
verbesserte Bohrleistung aufweist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Bohrwerkzeug nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind
vorteilhaft und zweckmäßige Weiterbildungen des
erfindungsgemäßen Werkzeugs angegeben.
Der Erfindung liegt der Kerngedanke zugrunde, daß ein
Bohrwerkzeug für insbesondere drehschlagendes Bohren von
Gestein in vorteilhafter Weise mit einem austauschbaren
Zentrierbohrer zu versehen ist, der als Verschleißteil
konzipiert ist. Dabei soll der Zentrierbohrer selbst
innerhalb seiner Aufnahmebohrung axial bewegbar gelagert
sein, um schlagend beansprucht zu werden, wobei
erfindungsgemäß der Zentrierbohrer über ein stab- oder
rohrförmiges Halteelement am Herausfallen gesichert ist.
Hierfür befindet sich im Bohrwerkzeug eine quer zur axialen
Bohrrichtung angeordnete Ausnehmung oder Bohrung, in die das
Haltemittel bezüglich der Längsachse des Bohrwerkzeugs
außermittig eindringt und mit einer seitlichen Aussparung
oder Abflachung am Zentrierbohrerschaft derart zusammenwirkt,
daß der Zentrierbohrer trotz axialer Bewegbarkeit am
Heraus fallen gehindert und gleichzeitig eine Drehmitnahme
vorgesehen ist. Dies stellt eine besonders einfache und
kostengünstige Lösung dar, da das stab- oder rohrförmige
Haltemittel gleichzeitig als Drehmitnahme und axiale
Sicherung des Zentrierbohrers dient. Zum Austausch des
stiftförmigen Haltemittels kann dieses leicht aus der
Querbohrung entfernt werden. Das stiftartige Haltemittel
beispielsweise im Bohrkronenschaft oder im Bohrerkopf eines
Durchbruchbohrers dringt demzufolge in die Aufnahmebohrung
des Zentrierbohrers außermittig und nahezu tangential zum
Zentrierbohrer ein. Aufgrund der dortigen Aussparung des
Zentrierbohrerschaftes in diesem Bereich kann der
Zentrierbohrer longitudinale Schwingbewegungen in axialer
Richtung ausführen, wobei die Bohrung zur Aufnahme des
Zentrierbohrers vorzugsweise derart ausgestaltet ist, daß der
Bohrungsboden gleichzeitig als Anschlage für das
Zentrierbohrerende dient, um die axialen Schläge des
Bohrwerkzeugs auf den Zentrierbohrer zu übertragen. Durch die
axiale Bewegbarkeit des Zentrierbohrers kann dieser gegenüber
dem übrigen Bohrwerkzeug Schwingbewegungen durchführen. Damit
wird eine Reduzierung der Bohrleistung, wie sie
beispielsweise bei einer Ausführungsform mit feststehendem
Zentrierbohrer der Fall ist, vermieden. Der Zentrierbohrer
unterliegt einschließlich seinen Haltemitteln in diesem
Bereich nahezu keinem Verschleiß. Weiterhin ist der Austausch
von Halterung und/oder Zentrierbohrer leicht möglich.
Aufgrund der außermittigen Halterung am Zentrierbohrer wird
sichergestellt, daß eine zuverlässige Drehmitnahme des
Zentrierbohrers gewährleistet ist.
Eine solche Anordnung kann problemlos sowohl bei einer
Bohrkrone als beispielsweise auch bei bekannten
Durchbruchbohrern verwendet werden, um austauschbare
Zentrierbohrer verwenden zu können.
Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Ausnehmung
zur Aufnahme des Haltemittels das Bohrwerkzeug vollständig in
Querrichtung durchdringt. Auf diese Weise kann das stab- oder
rohrförmige Haltemittel in einfacher Weise entfernt werden.
Dabei sieht die Erfindung Haltemittel vor, die lose innerhalb
der Querbohrung angeordnet sind. Ein Herausfallen wird in
diesem Fall durch zusätzliche Überstülpmaßnahmen getroffen,
die ein seitliches Austreten des Haltemittels verhindern. Das
Haltemittel selbst kann jedoch auch kraftschlüssig innerhalb
der querliegenden Ausnehmung oder Bohrung angeordnet sein,
wobei sich vorzugsweise sogenannte Spannstifte als
kostengünstig erweisen. Diese lassen sich einfach seitlich
herausschlagen.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der
Erfindung dargestellt. Diese sind in der nachfolgenden
Beschreibung unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile
der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1a-c ein erstes Ausführungsbeispiel eines als Bohrkrone
ausgebildeten Bohrwerkzeugs mit einem lose
bewegbaren Haltemittel und einem Verriegelungsring
in Seitenansicht, in Schnittdarstellung entlang der
Schnittlinie I-I sowie in Einzeldarstellung des
Zentrierbohrers,
Fig. 2a, b ein zu Fig. 1 alternatives Ausführungsbeispiel mit
einer Sicherung des Haltemittels über ein
Federelement in zwei Seitenansichten,
Fig. 3-6 vier weitere Ausführungsbeispiele zur Darstellung
von verschiedenen Sicherungen des Halteelements in
der Querbohrung,
Fig. 7a, b ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Zentrierbohrerhalterung an einer
Bohrkrone mit einer elastischen Manschette zur
Sicherung des Halteelements in Seitenansicht sowie
in geschnittener Draufsicht entlang der
Schnittlinie A-A,
Fig. 8 ein alternatives Ausführungsbeispiel zur Verwendung
eines Haltemittels mit kraftschlüssiger Anordnung
innerhalb der Querbohrung,
Fig. 9a-c verschiedene Ausführungsformen von stab- oder
rohrförmigen Haltemitteln zur Verwendung in einem
oder mehreren der vorher gezeigten
Ausführungsbeispiele und
Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein
erfindungsgemäßes Bohrwerkzeug, welches als
Durchbruchbohrer beispielsweise mit Kreuzbohrkopf
ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung läßt sich grundsätzlich an
verschiedenen Bohrwerkzeugen verwirklichen, wie dies
beispielsweise in den Fig. 1, 2, 7 und 10 dargestellt ist.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße Halterung eines
Zentrierbohrers in einer Bohrkrone oder auch einem
Durchbruchbohrer mit einem Kreuzschneidkopf oder dergleichen
erfolgen.
In der Fig. 1a bis 1c ist ein erstes Ausführungsbeispiel für
ein Bohrwerkzeug 1 dargestellt, welches eine Bohrkrone 2
umfaßt, die mit einem Schaftteil 4 einstückig verbunden ist.
Der prinzipielle Aufbau einer solchen Bohrkrone ist in der DE
33 22 887 beschrieben. Hierauf wird Bezug genommen.
Das Schaftteil 4 weist eine zentrische Bohrung 5 auf, welches
zur Aufnahme eines Zentrierbohrers 6 dient. Die zylindrische
Bohrung 5 im Schaftteil 4 und das zylindrische Schaftteil 7
des Zentrierbohrers 6 sind so aufeinander abgestimmt, daß
sich der Zentrierbohrer 6 axial bewegen kann, was durch den
Pfeil 8 gekennzeichnet ist. Die axiale Bewegbarkeit des
Zentrierbohrers 6 wird durch eine seitliche ebene Aussparung
9 oder Abflachung 9 erreicht, die sich in einem geringem
Abstand h₁ hinter der Anschlagsfläche 10 des Zentrierbohrers
6 befindet und sich über einen Höhenabschnitt h₂ erstreckt.
Der Zentrierbohrer 6 ragt in der Bohrung 5 mit seiner
Anschlagfläche 10 bis zum Boden 11 der Bohrung 5 und wird von
hier aus einer schlagenden Beanspruchung unterworfen.
Damit der Zentrierbohrer 6 aufgrund seiner axialen
Beweglichkeit nicht aus der Bohrung 5 des Bohrwerkzeugs 1
herausfällt, wird dieser durch ein stab- oder rohrförmiges
Haltemittel 12 gehalten, welches beispielsweise auch als
zylindrischer Stift 12 ausgebildet ist und sich in einer
Querbohrung 13 im Schaftteil 4 des Bohrwerkzeugs 1 befindet.
Wie aus Fig. 1b als Schnitt I-I von Fig. 1a ersichtlich, ist
die Querbohrung 13 mit ihrer Bohrungslängsachse 14 um einen
Betrag e exentrisch gegenüber der querliegenden
Symmetrieachse 15 des Schaftteils 4 oder der Bohrerlängsachse
44 angeordnet. Die Exzentrizität e ist so groß bemessen, daß
das querliegende Haltemittel 12 tangential an der ebenen
Aussparung 9 des Zentrierbohrers 6 anliegt und damit über
diesen Flächenabschnitt eine Drehmitnahme bewirkt. Ein
Heraus fallen des Zentrierbohrers 6 wird durch den endseitigen
Zylinderabschnitt 16 mit der Höhe h₁ bewirkt, d. h. der
Zentrierbohrer 6 kann sich innerhalb der Bohrung 5 des
Bohrwerkzeugs 1 axial bewegen, ohne daß er aus der Bohrung
heraus fällt.
Das vorgenannte Grundprinzip wird bei allen in der
vorliegenden Erfindung beschriebenen Ausführungsbeispielen
beibehalten. Unterschiedlich ausgestaltet ist die Bauform des
stab- oder rohrartigen Haltemittel 12, welches in den Fig.
1a, b beispielsweise auch als Zylinderstift ausgebildet ist.
Das stiftförmige Haltemittel 12 nach Fig. 1a, b ist in der
Querbohrung 13 mit Spiel gelagert, so daß ein seitliches
Herausfallen durch den Verriegelungsring 17 verhindert wird.
Der Verriegelungsring 17 überdeckt die Querbohrung 13 und ist
auf das zylindrische Schaftteil 4 aufgeschoben. Zur
Arretierung des Verriegelungsrings 17 weist dieses eine Sicke
18 auf, die mit einer abgewinkelten Nut 19 bajonettartig
zusammenwirkt. Hierzu wird die Sicke 18 zunächst über einen
vertikalen Nutteil 20 nach unten und dann in einen
horizontalen Nutteil 21 eingedreht. Die Nuttiefe des
horizontalen Nutenteils 21 kann in Richtung Nutende abnehmen,
wodurch sich die Sicke 18 verklemmt.
In den Fig. 2a, b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Bohrwerkzeugs mit Bohrkrone 2 gezeigt. Gleiche Teile
sind mit gleichen Bezugszeichen wie zu Fig. 1a bezeichnet.
Der Zentrierbohrer 6 wird wiederum durch ein stab- und
rohrförmiges Haltemittel 12 im Schaftteil 4 positioniert und
gesichert, wobei zur Sicherung des zylinderförmigen
Halteelements 12 in der Querbohrung 13 ein Federelement 22
eingesetzt wird. Das Federelement 22 verschließt mit seinen
beiden abgewinkelten Enden 23, 23′ die beiden seitlichen
Öffnungen 24, 24′ der Querbohrung 13 im Bohrkronenschaft 4.
Somit kann das in der Querbohrung 13 beweglich angeordnete
Haltemittel 12 während des Einsatzes des Bohrwerkzeuges nicht
herausfallen. Um einen sicheren Sitz des Federelements 22 zu
gewährleisten, wird dieses in einer Nut 25 geführt.
Zusätzlich erstreckt sich das Federelement 22 etwas mehr als
den halben Umfang des Schaftteils 4 an dieser Stelle, wodurch
das Federelement 22 aufklipsbar ist. Um den Zentrierbohrer 6
zu wechseln, wird das Federelement 22 mit Hilfe einer nach
oben umgebogenen Lasche 26 abgezogen, das zylindrische
Halteelement 12 entnommen und der Zentrierbohrer 6 aus der
Bohrung 5 herausgezogen. Hierzu ist keinerlei Werkzeug
erforderlich.
In den weiteren Fig. 3 bis 6 sind vier verschiedene
Ausführungsbeispiele mit einer erfindungsgemäßen
Zentrierbohrerhalterung in geschnittener Draufsicht
dargestellt, wie dies prinzipiell Fig. 1b entspricht. Gleiche
Teile sind gegebenenfalls mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
In allen Ausführungsbeispielen nach Fig. 3 bis 6 wird zur
Sicherung und Positionierung des stab- oder rohrförmigen
Haltemittels 12 ein Federelement verwendet. Die verschiedenen
Federelemente sind mit Bezugszeichen 27 bis 30 bezeichnet. In
allen vier Ausführungsbeispielen wird das jeweilige
Federelement 27 bis 30 in einer Nut 25 geführt. Dadurch wird
verhindert, daß beim drehschlagenden Einsatz der Bohrkrone
das jeweilige Federelement 27 bis 30 losgeschlagen oder
herausgelöst wird.
In Fig. 3 wird der Zentrierbohrer 6, wie zu Fig. 1 und 2
beschrieben, durch das stiftartige Haltemittel 12 in der
Bohrung 5 des Bohrwerkzeugs 1 mit Längsspiel positioniert und
gesichert. Zur Sicherung des stiftartigen Haltemittels 12
greift das Federelement 27 an einer Seite in die seitliche
Öffnung 24′ der Querbohrung 13, in welcher das Haltemittel 12
bewegbar angeordnet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite
überdeckt das Ende des Federelements 27 die andere Öffnung 24
der Querbohrung 13. Damit ist das Haltemittel 12 gegen
Herausfallen eindeutig gesichert. Das in der Nut 25 geführte
Federelement 27 ist selbstklemmend, da es einen größeren
Bereich als den halbe Umfang des Bohrkronenschaftes 4
umschließt. Durch das in die Öffnung 24′ eingebogene Ende ist
es außerdem in seiner Position arretiert.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei zur
Sicherung des Haltemittels 12 beide Enden des Federelements
28 in die jeweiligen Öffnungen 24, 24′ der Querbohrung 13
eingreifen.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der
Zentrierbohrer 6 durch ein abgewandeltes stiftartiges
Haltemittel 12′ im Schaft 4 positioniert und gehalten wird,
wobei das Federelement 29 an einem Ende an das Haltemittel
12′ angeformt ist. Auch bei dieser Lösung muß beim Wechseln
des Zentrierbohrers 6 das stiftartige Haltemittel 12′ mit
angeformtem Federelement 29 lediglich von der Nut 25
abgezogen werden. Eine Selbstklemmung wird dadurch erreicht,
daß das angeformte Federelement 29 sich über einen genügend
großen Bereich des Umfangs des Schaftes 4 erstreckt.
Die Fig. 6 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel den
Zentrierbohrer 6 im Schaft 4 des Bohrwerkzeugs, welcher durch
ein zylindrisches Haltemittel 12 wiederum positioniert und
gesichert wird, wobei das stiftartige Haltemittel 12 einen
mit einem Schlitz versehenen Kopf 31 besitzt. Durch den
Schlitz 32 im Kopf 31 des Haltemittels 12 verläuft das in der
Nut 25 geführte Federelement 30. Somit wird vom Federelement
30 nicht nur ein Herausfallen des stiftartigen Haltemittels
12 aus der Querbohrung 13 verhindert, sondern auch eine
Drehung des Haltemittels um seine Längsachse. Dabei greift
das Federelement 30 wiederum einseitig in die Ausnehmung 24′
der Querbohrung ein, wodurch ein Verdrehen des Federelements
30 entlang der Nut 25 unterbunden wird.
In der eingezeichneten Position wird das Entfernen des
Zentrierbohrers 6 durch das Haltemittel 12 blockiert. Wird
das stiftartige Haltemittel 12 jedoch 180° um seine
Längsachse gedreht, kann der Zentrierbohrer 6 aufgrund einer
Aussparung 33 im stiftartigen Haltemittel 12 in einfacher
Weise in axialer Richtung herausgezogen werden. Auch das
Federelement 30 ist selbstklemmend, da es mehr als den halben
Umfang des Bohrkronenschaftes 4 umschließt. Darüber hinaus
sind das Federelement 30, das stiftartige Haltemittel 12 und
somit der Zentrierbohrer 6 ebenso wie bei den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen ohne Werkzeug demontier- und
auswechselbar.
Im weiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 7a, b ist der
Zentrierbohrer 6 in der Bohrung 5 im Schaftteil 4 einer
Bohrkrone 2 angeordnet und wiederum mit Hilfe eines
zylinderischen Haltemittels 12 in der Querbohrung 13
positioniert und gehalten. Das Haltemittel 12 wird auf einer
Seite von einer elastischen Manschette 34 und auf der anderen
Seite, am drehrichtungsseitigen Ende der Querbohrung 13 von
einem Anschlag 35 positioniert und gesichert. Die
Drehrichtung wird durch den strichpunktierten Pfeil 36 in
Fig. 7b symbolisiert. Am Bohrkronenschaft 4 befindet sich
wiederum eine umlaufende Nut 25, die die elastische
Manschette 34 am Schaft in geeigneter Weise positioniert und
sichert. Hierfür weist die elastische Manschette 34 eine
entsprechend angepaßte, ebenfalls umlaufende Erhebung 37 auf,
die mit der Nut 25 zusammenwirkt. Beim Einsetzen des
Zentrierbohrers 6 in die Bohrung 5 wird - wie auch in den
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen - die ebene,
seitliche Aussparung 9 am Zentrierbohrerschaft 7 derart
verdreht, daß das stiftartige Haltemittel 12 entlang der
ebenen Ausnehmung zum Liegen kommt und im vorliegenden Fall
bis zum Anschlag 35 in die Ausnehmung 13 eingeführt werden
kann. Nachfolgend ist es nur noch notwendig, die elastische
Manschette 34 von oben über den Schaft 4 des Bohrwerkzeugs 1
zu stülpen, wobei sich die Erhebung 37 formschlüssig in die
Nut 25 im Schaft 4 einfügt. Dabei fängt der Anschlag 35 alle
auftretenden Kräfte ab, die das stiftartige Haltemittel 12
aus dem in Drehrichtung zeigenden Ende der Querbohrung 13
aufgrund der Fliehkraft herausdrängen möchten. Am
gegenüberliegenden Ende der Querbohrung 13 ist es vollkommend
ausreichend, das stiftartige Haltemittel 12 allein durch die
elastische Manschette 34 zu fixieren. Auch mit dieser
erfindungsgemäßen Befestigungsart ist es möglich völlig
werkzeuglos den Zentrierbohrer 6 einzusetzen und gegen einen
neuen auszutauschen.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem
Zentrierbohrer 6, der durch ein weiteres zylindrisches
Haltemittel 12 positioniert und gesichert wird. Die
Besonderheit in dieser Ausführungsform liegt darin, daß das
Haltemittel in sich gekrümmt und damit in der Querbohrung 13
verspannt ist. Das Einsetzen dieses Haltemittels 12 erfordert
zwar ein Werkzeug, wie beispielsweise einen Hammer oder einen
Durchschlag. Dafür sind keine zusätzlichen Sicherungselemente
für das Haltemittel 12 erforderlich. Das gekrümmte
Haltemittel ist dabei in der Lage, die auftretenden Kräfte
des Zentrierbohrers 6 aufzunehmen, der wiederum mit seiner
ebenen Aussparung 9 gegen das stiftartige Haltemittel 12
anliegt, um eine axiale Sicherung sowie eine Drehmitnahme zu
bewirken. Der übrige Aufbau und die Wirkungsweise entspricht
den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen.
In den Fig. 9a bis 9c sind noch alternative
Ausführungsformen für das stab- oder rohrförmige Haltemittel
12 dargestellt. Dieses Haltemittel ist in den Fig. 1a bis
7b im wesentlichen als stiftförmiges zylindrisches
Haltemittel aus einem Vollmaterial gebildet. Dabei wird
dieser Zylinderstift mit Spiel in die jeweilige Bohrung 13
eingesetzt und durch zusätzliche, am Schaft 4 außenliegende
Maßnahmen am Herausfallen gesichert. Fig. 8 zeigt
darüberhinaus ein leicht gebogenes zylinderförmiges
Haltemittel 12, welches sich aufgrund seiner Längsachse 46
mit Krümmung in der Bohrung 13 verklemmt.
Bei dem in Fig. 9a dargestellten Haltemittel 12 handelt es
sich um ein rohrförmiges Haltemittel 12 und insbesondere um
einen gebräuchlichen Spannstift 38 nach DIN 1481 oder DIN
6365. Derartige Spannstifte sind äußerst kostengünstig und
können aufgrund ihres Längsschlitzes 42 kraftschlüssig
und/oder formschlüssig in die Querbohrung 13 eingesetzt
werden. Der Längsschlitz 42 ermöglicht eine Verkleinerung des
Außendurchmessers beim Einschlagen eines solchen
Haltemittels, so daß sich eine kraftschlüssige Verspannung in
der jeweiligen Querbohrung 13 ergibt. Es ist zweckmäßig den
längsgeschlitzten Spannstift 12, 38 gemäß Fig. 9a derart in
die Bohrung zu positionieren, daß der Längsschlitz 42 der
ebenen Ausnehmung 9 des Zentrierbohrers 6 gegenüber liegt.
In Fig. 9b ist ein quaderförmiges Haltemittel 12 dargestellt,
dessen stabförmiger Quader 39 im Längsschnitt einen
quadratischen Querschnitt 45 aufweist. In diesem Fall kann
die Querbohrung 13 ebenfalls einen hieran angepaßten
quadratischen Querschnitt aufweisen. Vorteilhaft an einer
solchen Ausführungsform ist die flächige Anlage einer
Längsseite 40 des Quaders 39 an die ebene Aussparung 9 des
Zentrierbohrers 6, gegenüber einer nur linienförmigen
Berührung bei einem zylindrischen Haltemittel 12.
Schließlich zeigt die Fig. 9c ein rohrförmiges Haltemittel
12, welches als Polygonkörper 41 ausgebildet ist. Hier wird
der Grundgedanke des in Fig. 9a dargestellten Spannstiftes 38
kombiniert mit der zu Fig. 9b beschriebenen flächenartigen
Auflage an der ebenen Aussparung 9 des Schaftteils 7 des
jeweiligen Zentrierbohrers 6. Selbstverständlich kann in
diesem Fall die Querbohrung 13 ebenfalls zylindrisch
ausgebildet sein, was grundsätzlich auch beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 9b mit dem quaderförmigen
Haltemittel möglich ist. Der Polygonkörper 41 mit
polygonartigem und insbesondere sechseckigem Querschnitt ist
wie Fig. 9a rohrförmig mit einem Längsschlitz 42 zwecks
Verspannung ausgebildet.
Fig. 10 zeigt schließlich ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit einem als Durchbruchbohrer 3 ausgebildeten
Bohrwerkzeug 1, mit auswechselbarem Zentrierbohrer 6.
Grundsätzlich entspricht ein solches Werkzeug der eingangs
erwähnten DE 28 56 205.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 entspricht in seinem
näheren Aufbau einem Bohrwerkzeug, wie es beispielsweise in
der DE 42 36 553 der Anmelderin gezeigt ist. Auf diese
Beschreibung des Bohrwerkzeugs wird hiermit ausdrücklich
verwiesen. Dort ist es offengelassen, in welcher Form der
Zentrierbohrer am Werkzeug angeordnet ist.
Zur Sicherung und Positionierung eines in einem solchen
Werkzeug auswechselbar einsetzbaren Zentrierbohrers 6 weist
der Bohrerkopf 43 wiederum eine geeignete Querbohrung 13 auf,
die sich im Übergangsbereich zwischen Bohrerkopf 43 und
Förderwendel 47 befindet und in die vorzugsweise ein
selbstklemmendes Haltemittel 12 eingesetzt ist. Als
selbstklemmendes Haltemittel können Ausführungsformen
insbesondere gemäß Fig. 8, 9a und 9c verwendet werden.
Grundsätzlich wirkt das selbstklemmende Haltemittel 12
wiederum mit einer ebenen Ausnehmung 9 am Schaftteil 7 des
Zentrierbohrers 6 zusammen, wobei die Ausnehmung 9 in
gleicher Art und Weise wie zuvor beschrieben exzentrisch bzw.
außermittig gegenüber der Bohrerlängsachse 44 angeordnet ist.
Die Befestigung und Positionierung sowie Arretierung erfolgt
in gleicher Weise wie zuvor beschrieben.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und
beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt
auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen
der Schutzrechtsansprüche.
Claims (20)
1. Bohrwerkzeug, insbesondere für drehschlagendes Bohren
von vorzugsweise Gestein, mit einem zur Bohrseite hin
vorzugsweise mit Schneideinsätzen bestückten Bohrkörper (2,
3) und einer axial angeordneten Bohrung (5) zur Aufnahme
eines Zentrierbohrers (6) mit Zentrierbohrerschaft (7), wobei
im Bereich des Einspannendes des Zentrierbohrers (6) im
Bohrwerkzeug (1) ein Haltemittel (12) zur Sicherung und
Positionierung des Zentrierbohrer (6) vorhanden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Haltemittel (12) im Bohrwerkzeug (1,
2, 3) quer zur Bohrrichtung in einer Ausnehmung (13) verläuft
und in die Bohrung (5) zur Aufnahme des Zentrierbohrers (6)
bezüglich der Bohrwerkzeugmittelachse (44) außermittig
eindringt, wobei der Zentrierbohrerschaft (7) in diesem
Bereich eine Aussparung (9) aufweist.
2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß dieses als Bohrkrone (2) mit einem Bohrkronenschaft (4),
als Durchbruchbohrer (3) vorzugsweise mit einem Kreuzbohrkopf
(43) oder dergleichen oder als sonstiger Bohrer mit
Zentrierbohrer ausgebildet ist.
3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bohrwerkzeug (1) eine axiale
Aufnahmebohrung (5) zur Aufnahme des Zentrierbohrers (6) mit
einem Bohrungsboden (11) aufweist, der als Anschlag für das
Zentrierbohrerende (10) des Zentrierbohrers (6) zu seiner
schlagenden Beanspruchung dient.
4. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die außermittige, exzentrische Ausnehmung
(13) im Bohrwerkzeug (1, 2, 3) den Werkzeugschaft (4) oder
den Bohrkopf (43) oder den Übergangsbereich zwischen
Bohrerkopf (43) und Förderwendel (47) teilweise oder
vollständig durchdringt.
5. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein stab- und/oder rohrförmige
Haltemittel (12) in der Ausnehmung oder Querbohrung (13)
bewegbar oder verspannbar bzw. selbstklemmend angeordnet ist.
6. Bohrwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß am Schaft (4) einer Bohrkrone (2) oder am Übergang
zwischen Bohrerkopf (43) und Förderwendel (47) eines
Durchbruchbohrers (3) zur Positionierung und Sicherung des
stabförmigen oder stiftartigen Haltemittel (12) ein
Federelement (22, 27 bis 30) vorgesehen ist.
7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Positionierung des Federelements (22, 27 bis 30) an
der Außenseite des Schaftes (4) einer Bohrkrone (2) eine
teilweise oder vollständig umlaufende Nut (25) vorgesehen
ist.
8. Bohrwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß am Schaft (4) einer Bohrkrone (2) zur Positionierung und
Sicherung eines stab- oder stiftartigen Haltemittels (12) ein
ganz oder teilweise geschlossener Verriegelungsring (17)
vorgesehen ist, wobei der Verriegelungsring (17) vorzugsweise
eine Erhebung (18) aufweist, die in einer am Schaft (4)
vorhandenen Nut (19) formschlüssig und/oder kraftschlüssig
arretierbar ist.
9. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federelement (22, 27 bis 30) oder der
Verriegelungsring (17) werkzeuglos montierbar und
demontierbar sind.
10. Bohrwerkzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel (12) einseitig
einen Kopf (31) mit Anschlagfläche besitzt, wobei der Kopf
(31) einen Schlitz (32) aufweist, in den das Federelement
(30) eingreift.
11. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaft (4) eines
Bohrers und insbesondere einer Bohrkrone (2) zur
Positionierung und Sicherung des Haltemittels (12) eine
elastische Manschette (34) vorgesehen ist, die vorzugsweise
zu ihrer Positionierung und Sicherung wenigstens eine
Erhebung (37) aufweist, die in eine Nut (25) am Schaft (4)
eingreift.
12. Bohrwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nut (25) zur formschlüssigen Befestigung von
Federelementen (22, 27 bis 30) bzw. von einer elastischen
Manschette (34) in einer anderen Ebene verläuft, als die
Ausnehmung oder Querbohrung (13) zur Aufnahme des
Haltemittels (12).
13. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, 5 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausnehmung bzw. Querbohrung (13) zur
Aufnahme des Haltemittels (12) zur Positionierung und
Sicherung des Zentrierbohrers (6) an dem in Drehrichtung der
Bohrkrone zeigenden Ende einen Anschlag (35) aufweist.
14. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Haltemittel (12) als bezüglich seiner
Längsachse (46) gekrümmter zylinderförmiger Stift ausgebildet
ist, der in der Querbohrung (13) verspannt eingesetzt ist.
15. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Haltemittel (12) als rohrförmiger
und/oder längsgeschlitzter zylinderförmiger Stift ausgebildet
ist, der in der Querbohrung (13) lose oder verspannbar
einsetzbar ist.
16. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, 5 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das Haltemittel (12) als Spannstift (38)
nach DIN 1481 oder DIN 6325 vorzugsweise rohrförmig mit oder
ohne Längsschlitz (42) ausgebildet ist.
17. Bohrwerkzeug nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das Haltemittel (12) als Körper (41, 45)
mit einem polygonen Querschnitt und insbesondere als ein
Haltemittel mit oder ohne Längsschlitz (42) ausgebildet ist.
18. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aussparung (9) am Zentrierbohrerschaft (7) eine
axiale Länge von h₂ aufweist, die größer ist als die axiale
Hublänge der schlagenden Bewegung des Zentrierbohrers (6).
19. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aussparung (9) am Schaftende des
Zentrierbohrers vom Zylinderabschnitt (16) begrenzt ist.
20. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel (12)
gleichzeitig zur Drehmitnahme und zur axialen Sicherung bzw.
Verriegelung des axial frei beweglichen Zentrierbohrers (6)
dient.
Priority Applications (6)
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DK96103615T DK0732164T3 (da) | 1995-03-17 | 1996-03-08 | Boreværktøj navnlig til rotationsslagboring fortrinsvis i sten |
EP96103615A EP0732164B1 (de) | 1995-03-17 | 1996-03-08 | Bohrwerkzeug insbesondere für drehschlagendes Bohren von vorzugsweise Gestein |
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1996
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