DE19748987A1 - 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 Bohrerkopfbestehen, wobei der
Bohrerschaft mit einer einstückigen oder separaten Förderwendel
versehen ist (DE 28 56 205 A1; DE 36 14 010 A1). Der
Gesteinsbohrer gemäß DE 28 56 205 mit einem topfförmigen
Kreuzbohrkopf weißt auch einen separat einsetzbaren
Zentrierbohrer auf.
Sowohl bei Bohrkronen als auch bei Durchbruchbohrern mit
auswechselbaren Zentrierbohrern besteht das Problem, den
Zentrierbohrer sicher gehaltert, 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 eine Querschnittsstörung dar, die
nicht nur die Übertragung von Schlagbewegungen beeinträchtigt,
sondern auch den Querschnitt des Werkzeugschaftes nachteilig
schwächt.
Die DE 33 22 887 weist weiterhin ein als separater Ring
ausgebildetes Sicherungselement am Zentrierbohrer auf. 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 zu
erlauben.
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 gegenüber einer Ausführungsform, bei
welcher auch der Zentrierbohrer durch eine schlagende
Beanspruchung in axiale Schwingbewegung versetzt wird, deutlich
herabgesetzt 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 durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In
den Unteransprüchen sind vorteilhafte 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 werden zu
können, wobei erfindungsgemäß der Zentrierbohrer über ein
vorzugsweise 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 mittig oder im Querschnitt
betrachtet, symmetrisch eindringt und mit einer ebenfalls
mittigen, vorzugsweise symmetrischen Ausnehmung am
Zentrierbohrerschaft, welche diesen vollständig durchdringt,
derart zusammenwirkt, daß der Zentrierbohrer trotz axialer
Bewegbarkeit am Herausfallen gehindert und gleichzeitig eine
Drehmitnahme realisiert 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. Aufgrund der erfindungsgemäßen durchgehenden Ausnehmung
im Zentrierbohrerschaft, die z. B. eine symmetrische
Langlochform aufweist oder durch eine im Vergleich zum
Querschnitt des Haltemittels größere Bohrung ausgebildet ist,
kann der Zentrierbohrer gegenüber dem übrigen Bohrwerkzeug
longitudinale Schwingbewegungen in axialer Richtung ausführen.
Durch die mittige Anordnung der Durchdringung am
Zentrierbohrerschaft entsteht zwar eine Schwächung im
Bohrkronenschaft, die jedoch symmetrisch ist und im Gegensatz zu
einer unsymmetrischen Schwächung, wie es bei einer Reihe von
bekannten Ausführungsformen der Fall ist, symmetrische
Kraftimpulsverläufe bzw. Stoßwellenvorläufe sowohl im
Bohrkronenschaft als auch im Zentrierbohrer bewirkt, so daß eine
vergleichsweise höhere Bohrleistung zu erzielen ist. Außerdem
erhöht sich durch die lediglich symmetrisch auftretenden
Belastungen die Lebensdauer der Bauteile. Die Bohrung zur
Aufnahme des Zentrierbohrers ist vorzugsweise derart
ausgestaltet, daß der Bohrungsboden gleichzeitig als Anschlag
für das Zentrierbohrerende dient, um die axialen Schläge des
Bohrwerkzeugs auf den Zentrierbohrer zu übertragen. Damit wird
eine Reduzierung der Bohrleistung, wie sie bei einer
Ausführungsform mit feststehendem Zentrierbohrer auftritt,
vermieden. Der Zentrierbohrer unterliegt einschließlich seiner
Haltemittel in diesem Bereich nahezu keinem Verschleiß.
Weiterhin ist der Austausch von Halterung und/oder
Zentrierbohrer leicht möglich.
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, b ein erstes Ausführungsbeispiel eines als
Bohrkrone ausgebildeten Bohrwerkzeugs mit einem
selbstklemmenden Haltemittel in einer teilweise
geschnittenen Seitenansicht, in
Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie I-I
sowie in Einzeldarstellung des Zentrierbohrers,
Fig. 2 den Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines als Bohrkrone ausgebildeten Bohrwerkzeugs
mit einem Gewindeaufsatz in einer teilweise
geschnittenen Seitenansicht,
Fig. 3a-c ein drittes 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. 4-6 drei 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 ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung läßt sich grundsätzlich an
verschiedenen Bohrwerkzeugen verwirklichen, wie dies
beispielsweise in den Fig. 1, 2, 3, 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, welche 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. Der Zentrierbohrer 6 besitzt eine den Schaft
durchdringende Ausnehmung, die sich in einem geringem Abstand h1
hinter der Anschlagsfläche 10 des Zentrierbohrers 6 befindet.
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, die Ausnehmung 9
durchdringendes, Haltemittel 12 gehalten, welches beispielsweise
auch als zylindrischer Stift ausgebildet ist und sich in einer
mittigen 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 kongruent mit der querliegenden Symmetrieachse 15 des
Schaftteils 4.
Aufgrund dessen, daß der Durchmesser d1 der Bohrung 9 im
Zentrierbohrerschaft 7 im vorliegenden Beispiel deutlich größer
ist, als der Durchmesser d2 des stab- oder rohrförmigen
Haltemittels 12 kann der Zentrierbohrer 6 geführt in der
zentrischen Bohrung 5 axiale Bewegungen ausführen. Hierdurch
wird die Bohrerleistung verbessert.
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 als Zylinderstift ausgebildet ist oder die Form
der Durchdringung 9 im Zentrierbohrerschaft.
Das stiftförmige Haltemittel nach Fig. 1a, b ist in der
Querbohrung 13 zur Verhinderung eines seitlichen Herausfallens
verspannt. Dies kann durch vielfältige Weise erfolgen und wird
weiter unten (Fig. 8 und 9) detailliert beschrieben.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines als
Bohrkrone 2 ausgebildeten Bohrwerkzeugs mit eingesetztem
Zentrierbohrer 6 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht
ausschnittsweise dargestellt. Im Unterschied zum ersten
Ausführungsbeispiel ist die Ausnehmung 9 nicht als Bohrung
ausgeführt, deren Durchmesser d1 größer ist als der Durchmesser
d2 des Haltemittels 12, sondern als langlochförmige Ausnehmung.
Damit hat der Zentrierbohrer 6 geführt in der Bohrung 5 wie im
ersten Ausführungsbeispiel ein axiales Spiel, daß einerseits
durch den Boden 11 der Bohrung 5 und andererseits durch das
Haltemittel 12 begrenzt wird. In Fig. 2 schlägt der
Zentrierbohrer 6 am Haltemittel 12 an. Als weiterer Unterschied
zum Ausführungsbeispiel 1 besitzt die Ausführungsform nach
Fig. 2 einen Gewindeaufsatz 16 auf den beispielsweise eine
Bohrstange (nicht dargestellt) aufgeschraubt werden kann.
In den Fig. 3a-3b ist ein drittes Ausführungsbeispiel
dargestellt. Auch dieser Ausführungsform ist das gleiche
erfindungsgemäße Grundprinzip zugrunde gelegt. Gleiche Teile
sind daher gegebenenfalls mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die axiale Bewegbarkeit des Zentrierbohrers 6 wird bei dieser
Ausführungsform in gleicher Weise wie in Fig. 2 dargestellt,
durch eine den Schaft 7 durchdringende langlochförmige
Aufnehmung 9 erreicht, die sich in einem Abstand h1 hinter der
Anschlagfläche 10 des Zentrierbohrers 6 befindet und sich über
den Höhenabschnitt h2 erstreckt.
Das stiftförmige Haltemittel 12 nach Fig. 3a, b ist in der
Querbohrung 13 mit Spiel gelagert, woher 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 weiteren Fig. 4 bis 6 sind drei verschiedene
Ausführungsbeispiele mit einer erfindungsgemäßen
Zentrierbohrerhalterung in geschnittener Draufsicht dargestellt,
wie dies prinzipiell Fig. 3b entspricht. Gleiche Teile sind
gegebenenfalls mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In allen Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 bis 6 wird zur
Sicherung und Positionierung des stab- oder rohrförmigen
Haltemittels 12 ein Federelement verwendet. Die verschiedenen
Federelemente sind mit Bezugszeichen 27 bis 29 bezeichnet. In
allen vier Ausführungsbeispielen wird das jeweilige Federelement
27 bis 29 in einer Nut 25 geführt. Dadurch wird verhindert, daß
beim drehschlagenden Einsatz der Bohrkrone das jeweilige
Federelement 27 bis 29 losgeschlagen oder herausgelöst wird.
In Fig. 4 wird der Zentrierbohrer 6, wie zu Fig. 3 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 23 der
Querbohrung 13, in welcher das Haltemittel 12 bewegbar
angeordnet ist und überdeckt auf der gegenüberliegenden Seite
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 23
eingebogene Ende ist es außerdem in seiner Position arretiert.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei zur
Sicherung des Haltemittels 12 das Federelement 28 beide
Öffnungen 24, 23 der Querbohrung 13 übergreift. Um eine
Arretierung des Federelements 28 in seiner Position zu
erreichen, ist die Nut 25 nur in dem Bereich, in welchem die Nut
das Federelement aufnimmt, ausgebildet.
Fig. 6 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.
Im weiteren 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 von einer
elastischen Manschette 34 positioniert und gesichert. 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
Durchdringung am Zentrierbohrerschaft 7 derart verdreht, daß das
stiftartige Haltemittel 12 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. 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 in der Lage, die
auftretenden Kräfte des Zentrierbohrers 6 aufzunehmen, der
wiederum in seiner Ausnehmung 9 von diesem durchdrungen wird, 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. 3a bis 7b im wesentlichen
als stiftförmiges zylindrisches Haltemittel aus einem
Vollmaterial gebildet. Dabei wird der Zylinderstift mit Spiel in
die jeweilige Bohrung 13 eingesetzt und durch zusätzliche, am
Schaft 4 außenliegende Maßnahmen am Herausfallen gesichert.
Fig. 8 zeigt darüber hinaus 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.
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 z. B. einen ebenen Bereich einer langlochförmigen
Ausnehmung 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 einen ebenen Bereich einer langlochförmigen
Ausnehmung 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 Ausführungsbeispiel der Erfindung
mit einem als Durchbruchbohrer 3 ausgebildeten Bohrwerkzeug 1,
mit auswechselbarem Zentrierbohrer 6.
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 Ausnehmung 9 am Schaftteil 7 des Zentrierbohrers 6
zusammen, wobei die Ausnehmung 9 in gleicher Art und Weise wie
zuvor beschrieben mittig zu der Bohrerlängsachse 44 angeordnet
ist. Die Positionierung und Befestigung des Haltemittels erfolgt
ebenfalls in der zuvor beschrieben Weise.
Claims (18)
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 der Bohrung zur Aufnahme 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) mittig eindringt,
wobei der Zentrierbohrerschaft (7) in diesem Bereich eine den
Schaft vollständig durchdringende Ausnehmung (9) aufweist, so
daß der Zentrierbohrer in axialer Richtung bewegbar ist.
2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
dieses als Bohrkrone (2) mit einem Bohrkronenschaft (4), als
Durchbruchbohrer (3, 43), als Kreuzbohrkopf oder als sonstiges
Bohrwerkzeug mit Zentrierbohrer ausgebildet ist.
3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die axiale Bohrung (5) zur Aufnahme des Zentrierbohrers (6)
einem Bohrungsboden (11) aufweist, der als Anschlag für das Ende
(10) des Zentrierbohrers (6) zu seiner schlagenden Beanspruchung
dient.
4. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die mittige Ausnehmung (13) im Bohrwerkzeug
(1, 2, 3) den Werkzeugschaft (4) oder den Bohrkopf (43) oder den
Übergangsbereich zwischen Bohrerkopf (43) und Förderwendel (47)
vollständig durchdringt.
5. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein stab- und/oder rohrförmiges
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 (27 bis 29)
vorgesehen ist.
7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Positionierung des Federelements (27 bis 29) 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)
arretierbar ist.
9. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (27 bis 29) oder der Verriegelungsring (17)
derart ausgestattet sind, daß sie werkzeuglos montierbar und
demontierbar sind.
10. 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 (35) aufweist, die in eine
Nut (25) am Schaft (4) eingreift.
11. Bohrwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nut (25) zur Befestigung von Federelementen (27 bis 29) bzw.
von einer elastischen Manschette (34) in einer anderen Ebene
verläuft, als die Ausnehmung oder Querbohrung (13) zur Aufnahme
des Haltemittels (12).
12. 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.
13. 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.
14. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, 5 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Haltemittel (12) als Spannstift (38)
nach DIN 1481 oder DIN 6325 vorzugsweise rohrförmig mit oder
ohne Längsschlitz (42) ausgebildet ist.
15. Bohrwerkzeug nach Anspruch 12, 13 oder 14, 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.
16. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (9) im
Zentrierbohrerschaft (7) eine axiale Länge von h2, d2 aufweist,
die größer ist als die axiale Hublänge der schlagenden Bewegung
des Zentrierbohrers (6).
17. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (9) im
Zentrierbohrerschaft (7) langlochförmig ist.
18. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (9) eine Bohrung ist, deren
Durchmesser d2 so bemessen ist, daß das Haltemittel (12) mit
Spiel durchgeführt werden kann.
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Owner name: ROBERT BOSCH GMBH, 70469 STUTTGART, DE |
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