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Die
Erfindung betrifft einen Bohrer mit mindestens einer ersten Schneidelatte,
die mindestens zwei erste und zweite Schneiden aufweist und in einem
in einer Bohrerwendel vorhandenen durchgehenden Schlitz aufgenommen
ist.
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Derartige
Bohrer sind bekannt und dienen meistens zum Erstellen von Löchern in
Steinen oder Beton bzw. Metall und Holz.
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Großbohrer
sind als Mehrschneider schon lange bekannt und sind in der Regel
mit einer Haupt- und zwei oder mehr Seitenschneiden versehen, die durch
eine einzige Schneidelatte ausgebildet werden können. Dabei dienen die Seitenschneiden
der besseren Führung
im Bohrloch, so dass es zu einer Minderung des polygonen Bohrloches
kommt. Des Weiteren helfen die Seitenschneiden bei der Zerkleinerung
des Bohrmaterials, das meistens aus Beton besteht, und verhindern
ein Verklemmen an Amierungseisen, welche sich durch amierten Beton
ziehen.
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Allerdings
benötigen
diese bekannten Bohrer aufgrund der auf gleichen Ebenen liegenden Hauptschneiden
sehr viel Energie und führen
außerdem
noch zu starken Vibrationen bei der Arbeit mit diesen Bohrern.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bohrer der eingangs
genannten Art anzugeben, der mit technisch einfachen Mitteln die
zu seinem Einsatz benötigte
Energie minimiert und gleichzeitig die Vibrationen zumindest senkt.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Bohrer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die mindestens zwei Schneiden in Richtung der Bohrerachse gesehen
unterschiedliche Höhen
aufweisen.
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Der
Kern der Erfindung besteht darin, dass hier alle Schneiden auf unterschiedlichen
Bohrebenen arbeiten, wodurch ein geringerer Energieaufwand im Einsatz
resultiert. Bohrversuche haben sogar ergeben, dass hierdurch bei
gleicher Schlagkraft eine deutlich geringere Energie, bzw. Stromaufnahme
der Maschine benötigt
wird und zudem eine höhere
Bohrgeschwindigkeit erzielt werden kann.
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Eine
weitere Erhöhung
der Festigkeit, insbesondere der Schneidelatte, ist dadurch gegeben, dass
das den Schlitz umgebende Material zur Aufnahme der Schneidelatte
auf den jeweiligen in der Drehrichtung abgewandten Seiten der ersten
und zweiten Schneiden dicker ist als auf den der Drehrichtung zugewandten
Seiten. Durch diese Maßnahme
ist sichergestellt, dass das haltende oder das die Kraft übertragende
Material der Bohrerwendel beiderseits der Schneidelatte in dem Bereich
verstärkt ist,
der am meisten beansprucht wird, um die Schneiden vorzutreiben und
zu bohren.
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Es
gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten,
das Bohrmehl aus dem Bohrloch abzuführen, insbesondere aus dem
Bereich der Schneidelatte und Schneiden. Besonders vorteilhaft hat
sich aber hier erwiesen, wenn die unterschiedlichen Dicken jeweils
durch erste und zweite teilellipsenförmige Aussparungen definiert
sind, wobei die erste die kleinere teilellipsen förmige Aussparung ist und sich
das Material zwischen der der Drehrichtung abgewandten Seite der Schneidelatte
verjüngt,
während
die zweite die größere teilellipsenförmige Aussparung
ist, die im wesentlichen das der Drehrichtung zugewandte Material
der Bohrwendel verjüngt.
Dadurch weist der Bohrkopf sehr große Öffnungen zur Förderspirale
oder Bohrerwendel auf, die auch noch eine asymmetrische Form aufweisen.
Auch die Öffnungen
haben eine asymmetrische Form, und zwar teilellipsenförmig ausgebildete
Aussparungen, die den Vorteil haben, dass einerseits der Rücken der
Seitenschneide stark gemacht wird, damit eine Verringerung der Ausbruchgefahr
der Hartmetallschneide gegeben ist, andererseits aber einen flachen
Zulauf zur Schneidkante der Hauptschneide enthält, was sich wiederum positiv
auf die Materialzerspanung auswirkt. Den ähnlichen Effekt erzielen auch
die teilellipsenförmigen kleineren
Aussparungen.
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Damit
die Verstärkung
für die
Schneidelatte möglichst
groß bleibt,
zumindest im Bereich der Hauptkraftübertragung, ist es vorteilhaft
wenn, die ersten und zweiten Aussparungen einander berühungsfrei
derart angeordnet sind, dass in Bohrachsenrichtung gesehen eine
in etwa X-förmige
Kontur des den Schlitz aufweisenden Bereichs der Bohrerwendel aufweist.
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Eine
weitere Erhöhung
der Bohrleistung ist dann gegeben, wenn im Bereich der dicksten
Stelle des Materials der den Schlitz aufweisenden Bohrerwendel mindestens
erste und zweite Nebenschneiden angeordnet sind, die in Richtung
der Bohrerachse gesehen unterschiedliche dritte und vierte Höhen aufweisen.
Da auch diese Nebenschneiden unterschiedliche Höhen bezüglich der Bohrerachse haben,
ist dadurch eine weitere Verringerung des Kraftaufwandes gegeben.
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Zur
besseren Seitenführung
beim Bohren ist es vorteilhaft, wenn die Schneidelatte zur Ausbildung von
ersten und zweiten Seitenschneiden über Seitenöffnungen des Schlitzes hinausragen.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die ersten
und zweiten Nebenschneiden in entsprechenden Längsnuten der Bohrerwendel zur
weiteren Ausbildung von dritten und vierten Seitenschneiden angeordnet
sind. Dadurch ist die Seitenführung
durch die vier Linien bzw. Punkte im Bohrloch noch weiter erhöht.
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Eine
besonders vorteilhafte Anordnung der Schneiden ist dann gegeben,
wenn die Querachse der Schneidelatte in etwa X-förmig
mit der durch die zwei Nebenschneiden verlaufende Querachse der Bohrerwendel
angeordnet ist. Dadurch ist sichergestellt, dass das den Schneidenrücken verstärkende Material
nicht im Bereich der elipsenförmigen
Aussparungen schwächt,
sondern sich im stärksten
Bereich befindet.
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Von
ganz besonderem Vorteil bezüglich
der Energieaufnahme und auch der Bohrleistungen im Zusammenhang
mit vibrationsarmen Arbeiten ist es, wenn die ersten bis vierten
Höhen bezüglich der
Bohrerachse alle unterschiedliche Höhen aufweisen, und zwar ausgehend
von der ersten Schneide in abfallender Reihenfolge in Richtung Bohrerachse
und Bohrerwendel. Dadurch ist sichergestellt, dass alle Schneiden
auf unterschiedlichen Bohrebenen arbeiten und einen sehr geringen
Energieaufwand beim Einsatz benötigen.
Die oben bereits erwähnten
Bohrversuche haben bezüglich
dieser Ausführungsform ergeben,
dass hierdurch bei gleicher Schlagkraft eine noch deutlich geringere
Energie benötigt
wird und zudem eine noch höhere
Bohrgeschwindigkeit erzielt werden kann.
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Für eine sehr
gute Führung
bei dem Einsatz des Bohrers ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schneidelatte
mit einer Zentrierspitze versehen ist.
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Zur
Verringerung des Energiebedarfs, aber auch zur Erhöhung des
Zerkleinerungsgrades des beim Bohren gelösten Materials ist es vorteilhaft, wenn
die auf einer Querachse liegenden Außenenden der dritten und vierten
Seitenschneiden (36, 38) einen kleineren Abstand
aufweisen, als die ersten und zweiten Seitenschneiden der Schneidelatte.
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Es
ist eine Vielzahl von Befestigungsmöglichkeiten für diese
Bohrer denkbar. Besonders vorteilhaft insbesondere zur Kraftübertragung
hat sich aber herausgestellt, wenn ein Einspannschaft der Bohrerwendel
mit Maschinenaufnahmenuten versehen ist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
sowie aus den Figuren, auf die Bezug genommen wird. Es zeigen:
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1a–c: zwei
Seitenansichten sowie eine Perspektivansicht eines Bohrers;
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2:
die Draufsicht auf den Bohrkopfbereich des Bohrers gemäß 1a–c; und
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3:
eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Bohrerkopfes in einem
zu bohrenden Material zur Darstellung der unterschiedlichen Höhen.
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Anhand
der 1a–c
bis 3 wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel eines Bohrers 10 beschrieben.
Dabei bedeuten gleiche Bezugsziffern gleiche Merkmale, soweit nichts
anderes ausgesagt ist.
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Der
in den Figuren gezeigte Bohrer weist in diesem Fall eine Schneidelatte 12 auf,
es sind aber auch mehrere Schneid platten denkbar. Diese Schneidelatte 12 enthält mindestens
zwei erste und zweite Schneiden 14 und 16, die
in einem in einer Bohrerwendel 18 vorhandenen durchgehenden Schlitz 20 aufgenommen
ist.
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Selbstverständlich sind
die ersten und zweiten Schneiden 14, 16 zu einer
Bohrerachse 22 geneigt. Die Besonderheit besteht aber hier
darin, dass sich die erste Schneide 14 auf einer ersten
Höhe H1 befindet,
während
sich die zweite Schneide 16 auf einer zweiten Höhe HH2 befindet,
die sich unter Bezug auf 2 unterhalb der ersten Höhe HH1 befindet.
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Eine
weitere Besonderheit des Bohrers 10 besteht darin, dass
das den Schlitz 20 umgebende Material zur Aufnahme der
Schneidelatte 12 beiderseits des Schlitzes 20 unterschiedlich
stark ist.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Material auf den jeweiligen einer Drehrichtung D abgewandten
Seiten der ersten und zweiten Schneiden 14 und 16 dicker
ausgebildet, als auf der der Drehrichtung D zugewandten Seite.
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Dies
kann zwar auf unterschiedliche Art und Weise mittels geraden Ausfräsungen geschehen. Eine
besondere Form ist aber in diesem Falle dadurch gegeben, dass die
unterschiedlichen Dicken jeweils durch erste und zweite teilellipsenförmige Aussparungen 24 und 25 definiert
sind. Dabei ist die erste Aussparung 24 kleineren Ausmasses
als die teilellipsenförmige
zweite Aussparung 26, so dass hier unterschiedlich große Öffnungen
zur Förderwendel
oder Bohrerwendel 18 hin gegeben sind.
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Die
erste Aussparung 24, also die kleinere, ist zwischen dem
Schneidplattenrücken
und dem dicksten Bereich des abstützenden Materials der Bohrerwendel 18 angeordnet.
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Sich
anschließend
an den dicksten Bereich öffnet
sich die größere teilellipsenförmige zweite
Aussparung 26, die hier so angeordnet ist, dass sie sich sehr
stark zu dem Schneidbereich bzw. vorlaufenden Bereich der zweiten
Schneide 16 hin verjüngt.
Dadurch entsteht eine sehr große Öffnung,
die das Abführen
des Bohrmehls stark fördert.
In diesem Fall ist von besonderer Bedeutung, dass die ersten und zweiten
Aussparungen 24 und 26 sich nicht berühren, sondern
zwischen ihren Enden, die von der Schneidelatte 12 wegweisen,
den dicksten Bereich für
die Abstützung
bilden.
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Dadurch
ist in Bohrerachsenrichtung gesehen eine in etwa X-förmige Kontur
des Bohrkopfes gegeben.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
und dem oben bereits beschriebenen dicksten Bereich des Materials
am Außenrand
in diesem Falle erste und zweite Nebenschneiden 28 und 30 angeordnet.
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Auch
diese ersten und zweiten Nebenschneiden 28 und 30 weisen
unterschiedliche dritte HSB und vierte Höhen HSA auf; selbstverständlich in Bohrachsenrichtung
gesehen, was besonders deutlich aus 3 entnehmbar
ist. Aus 3 ist auch entnehmbar, dass
sich die dritten und vierten Höhen HSB
und HSA auch noch unterhalb der ersten und zweiten Höhen HH1
und HH2 befinden.
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Somit
stellt dieses Ausführungsbeispiel
einen Bohrerkopf zur Verfügung,
der Schneiden hat, die sich in vier unterschiedlichen Bohrebenen
befinden. Dies führte
zu der überraschend
starken Minderung der Energieaufnahme und überraschend starken Bohrleistung
ohne Vibrationen. Auch ist dadurch eine sehr erhöhte Bohrergeschwindigkeit möglich.
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Die
Schneidelatte 12 ist, wie gezeigt, zur Ausbildung von ersten
und zweiten Seitenschneiden 32 und 34 über die Seitenöffnungen
des Schlitzes 20 hinausragend ausgebildet. Dadurch entstehen
die meist notwendigen Seitenführungen.
Diese Seitenführung
ist bei diesem Ausführungsbeispiel
aber noch dadurch erhöht,
dass die ersten und zweiten Nebenschneiden 28 und 30 in
entsprechenden Längsnuten
der Bohrerwendel 18 eingelassen sind derart, dass sie über den
Materialbereich hinausragen und so dritte und vierte Seitenschneiden 36 und 38 bilden.
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Für einen
besseren Zermahlungsgrad und auch zur besseren Seitenführung ist
dabei vorgesehen, dass die Querachse der Schneidelatte 12 in etwa
X-förmig
mit der durch die zwei Nebenschneiden 28 und 30 verlaufende
Querachse der Bohrerwendel 18 angeordnet ist.
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Besonders
anschaulich aus 3 entnehmbar ist, dass die ersten
bis vierten Höhen
HH1, HH2, HSB und HSA, beginnend mit der höchsten ersten Höhe HH1 in
abfallender Reihenfolge, in 2 nach unten,
abnehmen. Dadurch sind die vier Bohrebenen festgelegt.
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Zur
besseren Führung
des Bohrers 10 weist die Schneidplatte 12 auch
noch eine Zentrierspitze 40 auf, die die Bohrrichtung besser
festlegt und somit den gesamten Bohrer 10 in gewünschter
Richtung führt.
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Wie
aus 2 entnehmbar, ist der von der dritten und vierten
Seitenschneide 36 und 38 gebildete Durchmesser
kleiner als der Durchmesser, der von den ersten und zweiten Seitenschneiden 32 und 34 der
Schneidelatte 12 gebildet wird.
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Dies
hat zur Folge, dass sich dadurch Vorteile bezüglich der Materialzerspanung
ergeben, da evtl. größere Teilchen,
die von den ersten und zweiten Seitenschneiden 32 und 34 herausgeräumt werden,
von dritten und vierten Seitenschneiden durch Quetschen und Reiben
stark verkleinert werden können, so
dass das Bohrmehl noch einfacher und feiner erzeugt wird. Dieses
kleinere und feinere Bohrmehl läßt sich
viel einfacher mittels der Bohrerwendel 18 oder Förderschnecke
aus dem Bohrloch heraustransportieren. Dies erhöht auch noch die Bohrergeschwindigkeit,
da der Abtransport des Bohrmaterials dadurch stark beschleunigt
wird.
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Wie
in 1a–c
zu sehen, ist zur besseren Kraftübertragung
ein Einspannschaft 42 des Bohrers 10 mit Maschinenaufnahmenuten 44 versehen.
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Mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Bohrers
ist es dadurch möglich,
mit geringerem Energiebedarf die gleiche Schlagkraft zu erzeugen,
für die
Bohrer nach dem Stand der Technik mehr Engergie benötigen. Des
Weiteren wird die Bohrgeschwindigkeit stark erhöht, und auch die Vibrationen
werden dadurch so gut wie vermieden, zumindest aber drastisch gesenkt.
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- 10
- Bohrer
- 12
- Schneidelatte
- 14
- erste
Schneide
- 16
- zweite
Schneide
- 18
- Bohrerwendel
- 20
- Schlitz
- 22
- Bohrerachse
- 24
- erste
Aussparung
- 26
- zweite
Aussparung
- 28
- erste
Nebenschneide
- 30
- zweite
Nebenschneide
- 32
- erste
Seitenschneide
- 34
- zweite
Seitenschneide
- 36
- dritte
Seitenschneide
- 38
- vierte
Seitenschneide
- 40
- Zentrierspitze
- 42
- Einspannschaft
- 44
- SDS-max
Nut
- HH1
- erste
Höhe
- HH2
- zweite
Höhe
- HSB
- dritte
Höhe
- HSA
- vierte
Höhe
- D
- Drehrichtung