DE202015101445U1

DE202015101445U1 - Schornsteinbohrer mit Führung

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Publication number: DE202015101445U1
Application number: DE202015101445.7U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2015-04-21
Anticipated expiration: 2025-03-21

Abstract

Ein Gerät (1) zur Verbreiterung eines Rauchkanals, welches Gerät (1) aufweist: (i) einen ersten Teil (100), der einen Motor (110), der zum Antreiben eines Bohrers (210) angeordnet ist, eine Positionierungseinheit (120), die zur Positionierung des Geräts (1) im Rauchkanal angeordnet ist, sowie ein stromabwärts angeordnetes Befestigungselement (170) aufweist, (ii) einen zweiten Teil (200), der den Bohrer (210) mit einem Bohrkopf (211) mit einem Radius (215) aufweist, der um eine Rotationsachse (230) rotierbar ist, und (iii) einen dritten Teil (300), der ein stromaufwärts angeordnetes Befestigungselement (310) aufweist, welches um die Rotationsachse (230) in Bezug auf den zweiten Teil (200) rotierbar ist, wobei die Positionierungseinheit (120) ein Positionierungselement (121) aufweist, das einen einstellbaren Abstand (lw) zur Rotationsachse (230) hat, mit in einer ersten Position einem ersten Abstand (lw1) vom Positionierungselement (121) zur Rotationsachse (230), der kleiner ist als der Radius (215) des Bohrkopfs (211), und in einer zweiten Position einem Abstand (lw) vom Positionierungselement (121) zur Rotationsachse (230), der größer ist als bzw. ebenso groß ist wie der Radius (215) des Bohrkopfs (211); und wobei der Radius (215) des Bohrkopfs (211) größer ist als der kürzeste Abstand (w) von irgendeinem anderen Teil des Geräts (1) zur Rotationsachse (230) einschließlich des Positionierungselements (121), sofern in der ersten Position befindlich.

Description

Gegenstand der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Verbreiterung eines Rauchkanals, wie z.B. eines gemauerten Rauchkanals eines Schornsteins, sowie auf ein Verfahren zur Verbreiterung eines Rauchkanals. Die Erfindung bezieht sich ferner auf die Anwendung des obenerwähnten Geräts zur Verbreiterung eines Rauchkanals.
Hintergrund der Erfindung
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Dokumente zur Reinigung von Rauchkanälen, wie z.B. von Schornsteinen, bekannt. Unter anderem US4534080 beschreibt ein Werkzeug zur Reinigung eines Schornsteins.
Zusammenfassung der Erfindung
Es kommt regelmäßig vor, dass Schornsteine renoviert werden müssen. Bei Altbauten kann der Rauchkanal des Schornsteins beschädigt sein und/oder kann der Rauchkanal nicht den modernen Anforderungen oder beispielsweise den Anforderungen eines neuen Ofens bzw. einer neuen Feuerstelle gerecht werden. Dies gilt insbesondere für gemauerte Schornsteine. Auch kann es beispielsweise nach einem Schornsteinbrand erforderlich sein, den Rauchkanal zu renovieren.
Darum ist es ein Ziel der Erfindung, ein Gerät (oder eine Vorrichtung) bereitzustellen, um einen Rauchkanal eines Schornsteins, wie z.B. eines gemauerten Schornsteins, zu renovieren, und insbesondere jedenfalls den Rauchkanal über einen oder mehrere Teile des Rauchkanals zu verbreitern. Außerdem ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren für die Verbreiterung des Rauchkanals (über einen oder mehrere Teile desselben) bereitzustellen. Außerdem ist es ein optionales Ziel, die Renovierung bzw. Verbreiterung des Rauchkanals zu kombinieren mit dem Anlegen eines (flexiblen) Rohrs im Rauchkanal, beispielsweise eines flexiblen temperaturbeständigen Rohrs, wie z.B. eines flexiblen Rohrs aus nichtrostendem Edelstahl.
Dazu stellt die Erfindung in einem ersten Aspekt ein Gerät („Schornsteinbohrer“) zur Verbreitung eines Rauchkanals bereit, wobei dieses Gerät einen ersten Teil, der einen zum Antreiben eines Bohrers angeordneten Motor aufweist, vorzugsweise eine Positionierungseinheit, die angeordnet ist zur Positionierung des Geräts im Rauchkanal (insbesondere im Querschnitt des Rauchkanals), sowie ein stromabwärts angeordnetes Befestigungselement, aufweist, einen zweiten Teil, der den Bohrer mit Bohrkopf mit einem Radius (des Bohrkopfs) aufweist, welcher (Bohrkopf) um eine Rotationsachse rotierbar ist, und einen dritten Teil, der ein stromaufwärts angeordnetes Befestigungselement aufweist, welches in Bezug auf den zweiten Teil um die Rotationsachse rotierbar ist, wobei die Positionierungseinheit ein Positionierungselement aufweist, welches einen verstellbaren Abstand (zwischen einem beliebigen Bauteil des Positionierungselements und der Rotationsachse, gemessen über eine Senkrechte zur Rotationsachse) zur Rotationsachse aufweist, mit in einer ersten Position einem ersten Abstand des Positionierungselements zur Rotationsachse, der kleiner als der Radius des Bohrkopfs ist, und in einer zweiten Position einen (variablen) Abstand des Positionierungselements zur Rotationsachse, der größer ist als (oder ebenso groß ist wie) der Radius des Bohrkopfs, und wobei der Radius des Bohrkopfs größer ist als der kürzeste Abstand (gemessen über eine Senkrechte zur Rotationsachse) von irgendeinem anderen Teil des Geräts zur Rotationsachse einschließlich des Positionierungselements, sofern in der ersten Position befindlich, (wobei der Abstand eines beliebigen Teils des Positionierungselements zur Rotationsachse gemessen über eine Senkrechte zur Rotationsachse kleiner ist als der Radius des Bohrkopfs). Als Alternative kann das Gerät auch als „Vorrichtung“ bezeichnet werden.
Insbesondere stellt die Erfindung ein Gerät zur Verbreiterung eines Rauchkanals bereit, welches Gerät aufweist: (i) einen ersten Teil, der einen Motor aufweist, der zum Antreiben eines Bohrers angeordnet ist, eine Positionierungseinheit, die zur Positionierung des Geräts im Rauchkanal angeordnet ist, sowie ein stromabwärts angeordnetes Befestigungselement, (ii) einen zweiten Teil, der den Bohrer mit einem Bohrkopf mit einem Radius aufweist, der um eine Rotationsachse rotierbar ist, und (iii) einen dritten Teil, der ein stromaufwärts angeordnetes Befestigungselement aufweist, welches um die Rotationsachse bezogen auf den zweiten Teil rotierbar ist, wobei die Positionierungseinheit ein Positionierungselement aufweist, das einen verstellbaren Abstand zur Rotationsachse hat, mit in einer ersten Position einem ersten Abstand des Positionierungselements zur Rotationsachse, der kleiner als der Radius des Bohrkopfs ist, und in einer zweiten Position einem Abstand des Positionierungselements zur Rotationsachse, der größer ist als (oder ebenso groß ist wie) der Radius des Bohrkopfs, und wobei der Radius des Bohrkopfs größer ist als der kürzeste Abstand von irgendeinem anderen Teil des Geräts zur Rotationsachse einschließlich des Positionierungselements, sofern in der ersten Position befindlich. Auf diese Weise kann während des Bohrens der erste Teil, der stromabwärts angeordnete Teil, sowie der dritte Teil, der stromaufwärts angeordnete Teil, nicht oder im Wesentlichen nicht rotieren, während der Bohrer mit Bohrkopf rotieren und damit den Rauchkanal (in einem oder mehreren Teilen) verbreitern kann. Durch die bohrende Bewegung erhält der Rauchkanal schlussendlich über einen oder mehrere Teile, oder über die im Wesentlichen ganze Länge desselben, eine Öffnung oder einen Durchmesser, der bzw. die (mindestens) dem Durchmesser des Bohrkopfs entspricht, und/oder wird der Rauchkanal befreit von Hindernissen und/oder können (unerwünschte) Verengungen entfernt werden. Mit dem Gerät können auch Rauchkanäle verbreitert werden, die einen ursprünglich nicht (im Wesentlichen) kreisförmigen Querschnitt haben, sondern beispielsweise einen viereckigen oder rechteckigen Querschnitt. Auch diese können mit dem Gerät verbreitert/vergrößert werden.
Insbesondere dient die Positionierungseinheit dem Zweck, das Gerät im Rauchkanal zu positionieren und eine dynamische Fixierung zwischen Rauchkanal und Gerät zu bewirken. Speziell bei Rauchkanälen, welche nicht runde, sondern beispielsweise viereckige oder rechteckige Querschnitte aufweisen, und/oder bei Rauchkanälen mit einem über die Länge (stark) wechselnden Querschnitt des Rauchkanals kann diese Positionierung vorteilhaft sein. Die Positionierungseinheit bewirkt eine Stabilisierung des ganzen Geräts (während des Bohrens im Rauchkanal) und kann gegebenenfalls verhindern, dass das Gerät, insbesondere der Bohrkopf, unerwünschte Bewegungen macht und dabei Beschädigungen im Rauchkanal verursacht, wie beispielsweise die durch unerwünschte Bewegungen ausgelöste Entfernung von sandigen Wänden und Fugen aus alten Rauchkanälen.
Die Positionierungseinheit weist dazu insbesondere mindestens (je nach Ausführungsform) ein Positionierungselement mit einem verstellbaren Abstand (gemessen über eine Senkrechte zur Rotationsachse und) zur Rotationsachse auf, wobei in der ersten Position dieser Abstand einen minimalen Wert (den ersten Abstand) hat, der kleiner ist als der Radius des Bohrkopfs, und wobei dieser Abstand auch eingestellt sein kann auf einen Wert, der größer ist als (oder ebenso groß wie) der Radius des Bohrkopfs, wobei von der zweiten Position mit einem (variablen) Abstand gesprochen wird. Für jede Positionierungseinheit (Ausführungsform) wird dabei davon ausgegangen, dass der erste Abstand einen festen Wert hat (d.h. den mindestens einstellbaren Abstand, und kleiner als der Radius des Bohrkopfs) dass aber der Abstand in der zweiten Position keine festen Werte hat (bzw. zu haben braucht), sondern variabel ist und variieren kann, in Abhängigkeit von beispielsweise dem Ort des Geräts in einem Rauchkanal (oder außerhalb eines Rauchkanals). Dabei muss darauf hingewiesen werden, dass der (variable) Abstand in der zweiten Position insbesondere definiert ist als größer als (oder ebenso groß wie) der Radius des Bohrers und dass dieser Abstand kleiner ist als bzw. ebenso so groß ist wie ein (von der Ausführungsform abhängige) maximaler Abstand, der in der jeweiligen Ausführungsform physikalisch realisierbar ist. Der Begriff „zweite Position“ kann also insbesondere auch auf „zweite Positionen“ verweisen.
In Abhängigkeit von der Position im Rauchkanal kann das Positionierungselement vollständig eingeklappt sein (erster Abstand) oder ganz oder teilweise ausgestreckt sein. Bei Verwendung eines Schornsteinbohrers in einem Rauchkanal werden die Abmessungen (insbesondere der Querschnitt) des Rauchkanals unter normalen Bedingungen vorgeben, wie weit sich das Positionierungselement bezogen auf die Rotationsachse ausstrecken kann, und folglich, was an diesem Ort der maximal realisierbare Abstand ist, während dieser Abstand, wenn sich der Schornsteinbohrer außerhalb des Rauchkanals befindet, im Allgemeinen größer ist, weil sich das Positionierungselement dort im Allgemeinen (ungehindert) weiter ausstrecken kann und dabei nicht vom Rauchkanal behindert wird; dieser (variable) Abstand, bei dem das Positionierungselement vollständig unbehindert ausgestreckt ist, wird auch als der „maximale Abstand“ oder der „maximale variable Abstand“ bezeichnet. Die zweite Position, die diesen maximalen Abstand aufweist, wird darin auch als „maximale zweite Position“, „äußerste Position“, „maximal ausgestreckte Position“ oder „maximal ausgeklappte Position“ bezeichnet. Übrigens kann der Schornsteinbohrer auch ein Verriegelungselement enthalten, das benutzt werden kann, um das Positionierungselement zu verriegeln. Ein solches Verriegelungselement kann insbesondere konfiguriert sein, um das Positionierungselement in der ersten Position zu halten. Dies kann nützlich sein, um die Abmessungen des Geräts so klein wie möglich zu halten, wie z.B. während des Transports.
In einer Ausführungsform weist die Positionierungseinheit mindestens zwei Positionierungselemente auf. In einer anderen Ausführungsform weist die Positionierungseinheit mindestens drei Positionierungselemente auf. In einer weiteren Ausführungsform weist die Positionierungseinheit mindestens vier Positionierungselemente auf. In spezifischen Ausführungsformen weist die Positionierungseinheit genau eine Positionierungseinheit auf. In anderen Ausführungsformen weist die Positionierungseinheit mindestens zwei Positionierungselemente auf. In einer Ausführungsform ist die Positionierungseinheit symmetrisch in Bezug auf die Rotationsachse angeordnet. Für eine gewünschte Positionierung meist mittig im Rauchkanal sind sofern möglich die Positionierungselemente so ausgeführt, dass die Positionierungseinheit symmetrisch konfiguriert ist. Vorzugsweise sind (also) die Positionierungselemente symmetrisch in Bezug auf die Rotationsachse angeordnet.
In einer Ausführungsform der Positionierungseinheit weist das Positionierungselement ein federndes Element auf, welches so konfiguriert ist, dass der Abstand zwischen dem Positionierungselement (bzw. dem äußersten Teil des Positionierungselements) und der Rotationsachse (gemessen über eine Senkrechte zur Rotationsachse) größer ist als der Radius des Bohrers (wobei das federnde Element so konfiguriert ist, dass es das Positionierungselement vorzugsweise in der zweiten Position hält). Außerhalb des (zu verbreiternden) Rauchkanals hält dieses federnde Element das Positionierungselement in der zweiten Position mit einem maximalen (variablen) Abstand (der maximalen zweiten Position oder äußersten Position), wobei insbesondere der Querschnitt des Geräts (möglicherweise) größer ist als der Querschnitt des zu verbreiternden Rauchkanals. Durch die federnden Eigenschaften wird sich das Positionierungselement (bzw. der äußerste Teil des Positionierungselements) in diesem Fall (falls der Querschnitt des Geräts in der maximalen zweiten Position größer ist als der Querschnitt des zu verbreiternden Rauchkanals) in Richtung der Rotationsachse verlagern und nimmt der (variable) Abstand zu dem Zeitpunkt, zu dem das Gerät in den zu verbreiternden Rauchkanal eingesetzt wird, ab. Das federnde Element kann so konfiguriert sein, dass durch beispielsweise Druckeinwirkung das Positionierungselement in der ersten Position oder in Richtung der ersten Position angeordnet werden kann.
In einer spezifischen Ausführungsform des Geräts weist das Positionierungselement ein federndes Element auf, das dazu konfiguriert ist, das Positionierungselement in einem größeren als dem ersten Abstand zur Rotationsachse anzuordnen. Dies bedeutet, dass Druckkraft oder Zugkraft ausgeübt werden muss, um das Positionierungselement in der ersten Position anzuordnen.
Das federnde Element kann in verschiedener Weise ausgestaltet werden, wie beispielsweise durch Spiralfedern (und/) oder Blattfedern, aber auch durch beispielsweise (Kombinationen von) elastischen Materialien, aber auch beispielsweise durch Luftdruck- oder Öldrucksysteme usw. Es können auch Kombinationen von zwei oder mehr solchen Lösungen gewählt werden. In einer bestimmten Ausführungsform weist das Positionierungselement beispielsweise ein kreisförmiges oder zylinderförmiges federndes Element auf, das (mit dem Querschnitt) in einer senkrecht zur Rotationsachse stehenden Ebene angeordnet ist. In einer anderen Ausführungsform weist das Positionierungselement eine mit Luft gefüllte Ringstruktur auf, die in einer senkrecht zur Rotationsachse stehenden Ebene angeordnet ist, wobei dieser Ring vorzugsweise im unbelasteten Zustand einen großen Außendurchmesser annimmt, sich bei von der Außenseite aus ausgeübtem Druck verformt und einen kleineren Außendurchmesser annimmt und anschließend durch die federnden Eigenschaften wieder einen größeren Außendurchmesser anzunehmen versucht, wenn der an der Außenseite ausgeübte Druck wieder abnimmt.
Diese Positionierungselemente können alle gleich ausgeführt sein, aber auch unterschiedlich. Die Erfindung berücksichtigt die Möglichkeit, dass manche oder alle Positionierungselemente federnde Elemente aufweisen, während andere Positionierungselemente keine federnden Elemente aufweisen. Außerdem berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit, dass keines der Positionierungselemente federnde Elemente aufweist. In allen Fällen sind die Positionierungselemente so ausgeführt, dass die Positionierungseinheit eine gute Positionierung des Geräts in einem Rauchkanal bewirken kann.
In einer Ausführungsform weist die Positionierungseinheit Positionierungselemente auf, die als Stäbe, Pfosten oder Stangen ausgeführt sind, die sich mehr oder weniger in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse erstrecken. In einer anderen Ausführungsform sind mehrere Positionierungselemente (wie z.B. Stäbe, Pfosten, Stangen, Platten, Bogen und Blattfedern) gelenkig mit dem ersten Teil des Geräts verbunden und können diese in eine Richtung von der Rotationsachse entfernt und in eine Richtung zur Rotationsachse hin gekippt werden (sich ausklappen bzw. sich einklappen), wobei die bevorzugte Position ausgeklappt ist und die Elemente sich so weit wie möglich von der Rotationsachse hinwegbiegen und dabei während der Verwendung des Geräts (siehe auch unten) die Wand des Rauchkanals berühren können, während die Elemente in der vollständig eingeklappten Position soweit in das Gerät hineinklappen, dass sie keine Berührung mehr mit dem Wand des verbreiterten Rauchkanals haben. In dieser Ausführungsform kann während der Benutzung des Geräts (siehe unten) der stromabwärts angeordnete Teil des Geräts mittels der Positionierungseinheit Kontakt mit dem Rauchkanal behalten und bleibt Bohrkopf besser und stabiler am gewünschten Punkt. In einer spezifischen Ausführungsform weist die Positionierungseinheit mindestens zwei Positionierungselemente auf, wie z.B. zwei, drei oder vier Positionierungselemente, die bezogen auf die Rotationsachse des Geräts gelenkig angeordnet sind.
Das Gerät der Erfindung kann unter anderem vorteilhaft zur Renovierung eines Rauchkanals eines Schornsteins eingesetzt werden. Insbesondere kann das Gerät in einer Anwendung eingesetzt werden, in der ein bestehender Rauchkanal verbreitert und zugleich ein (flexibles) Metallrohr durch den Rauchkanal hindurchgeführt und im Rauchkanal angebracht wird. Das Gerät kann insbesondere angewendet werden zur Aufweitung eines Rauchkanals (oder anderen Luftkanals, siehe auch unten). Dabei werden unerwünschte Verengungen aufgeweitet und eine Breite/ein Durchmesser erzielt, der für die (neue) Anwendung des Rauchkanals geeignet ist, und insbesondere geeignet ist für die Durchführung eines neuen Rohrs, wie z.B. eines flexiblen Rohrs (aus nicht rostendem Edelstahl). Das neu angebrachte Rohr kann dann als neuer Rauchkanal (in dem ursprünglichen steinernen (gemauerten) Schornstein) funktionieren. Durch die Dimensionierung des Geräts („wobei in Bezug auf die Rotationsachse der Bohrkopf einen Radius hat, der größer ist als der kürzeste Abstand irgendeines anderen Teils des Geräts zur Rotationsachse einschließlich des Positionierungselements, sofern in der ersten Position befindlich“) ist (bei der ersten Position des Positionierungselements) das ganze Gerät dünner (schlanker) als der Bohrkopf. Folglich passt, wenn der Bohrkopf sich durch etwas hindurchbohrt, das ganze Gerät durch die gebohrte Öffnung. In der zweiten Position kann sich folglich ein Teil des Geräts, d.h. ein Teil der Positionierungseinheit, ausstrecken bis zu einen Abstand von der Rotationsachse, der größer ist als (bzw. ebenso groß ist wie) der Radius des Bohrkopfs (sofern dieser Raum, sich ausstrecken zu können, geboten wird; die Positionierungseinheit wird die erste Position aufweisen, wenn diese Freiheit, sich auszustrecken, nicht geboten wird).
Bei dem Rauchkanal handelt es sich insbesondere um einen Rauchkanal eines steinernen Schornsteins, wie z.B. eines gemauerten Schornsteins. Das heißt, dass insbesondere die Wände des Rauchkanals aus Stein sind, wie z.B. ein gemauerter steinerner Schornstein mit einem Rauchkanal, und in manchen Fällen (unerwartet) unregelmäßig aufgebaut sind.
Die Positionierungseinheit ist insbesondere dazu eingerichtet, den Kontakt mit den Wänden eines Rauchkanals herzustellen und den Wänden des Rauchkanals zu folgen, während das Gerät durch den Rauchkanal geführt wird, und funktioniert dabei wenn möglich vorzugsweise weitestgehend autonom. Weiterhin muss die Positionierungseinheit vorzugsweise dazu in der Lage sein, den manchmal unregelmäßigen gemauerten Rauchkanälen zu folgen, während das Gerät durch den Rauchkanal geführt wird.
In einer Ausführungsform weist die Positionierungseinheit in Bezug auf die Rotationsachse des Geräts gelenkig angeordnete Positionierungselemente auf, die mit federnden Elementen versehen sind. Diese gelenkigen und federnden Eigenschaften bewirken insbesondere, dass die Positionierungselemente sich (im Prinzip) soweit wie möglich gelenkig nach außen herausbewegen und beispielsweise mit einer Wand eines Rauchkanals in Berührung kommen können. Die Positionierungselemente sind insbesondere so angeordnet, dass diese sich flexibel bewegen können und dass die Positionierungselemente sich anschließend weniger weit herausbewegen, wenn der Querschnitt des Rauchkanals abnimmt.
Insbesondere in Situationen, in denen der Rauchkanal unerwartete Unregelmäßigkeiten aufweist und das Gerät möglicherweise stecken bleiben könnte oder nicht in die gewünschte Richtung bohrt, kann es vorteilhaft sein, die Position der Positionierungselemente bedienen zu können. Die Erfindung berücksichtigt dazu die Möglichkeit von Ausführungsformen des Geräts, bei denen die Positionierungseinheit weiterhin eine Bedienungseinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Positionierungseinheit in der ersten Position oder der (variablen) zweiten Position anzuordnen. Insbesondere in dem Fall, in dem das Gerät stecken bleibt, ist es vorteilhaft, wenn die Positionierungseinheit in der ersten Position angeordnet werden kann, wodurch sie anschließend wieder einfacher durch den Rauchkanal bewegt werden kann. Außerdem berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit von Ausführungsformen, bei denen der erste Teil und die Positionierungselemente so eingerichtet sind, dass das Gerät in der Stromabwärts-Richtung (durch einen früher gebohrten Kanal) geführt werden kann, ohne dass die Positionierungseinheit in der ersten Position angeordnet wird. Das Positionierungselement kann beispielsweise so angeordnet sein, dass es, wenn das Gerät in umgekehrte Richtung bewegt wird, automatisch eine Position kleiner als die (maximale) zweite Position gedrückt wird.
Außerdem berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, bei der der Bohrkopf weiterhin Diamant-Elemente, wie z.B. Diamant-Schneideelemente, aufweist. Solche Elemente können aus Diamant bestehen oder eine Diamant-Beschichtung aufweisen. Als Alternative zum Diamant kann auch ein anderer harter Werkstoff verwendet werden, wie beispielsweise ein Carbid-, ein Borid- oder ein Nitrid-Werkstoff, die ebenfalls als harte Werkstoffe bekannt sind und auch für die Verwendung in Bohrern, Fräsen usw. bekannt sind. Unter anderem können Zirkon-Borid, Titan-Nitrid, Wolfram-Carbid, Tantal-Carbid, Zirkon-Carbid, Beryllium-Carbid, Titan-Carbid, Silizium-Carbid, Aluminium-Carbid und Bor-Carbid genannt werden.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der Bohrkopf weiter stabilisiert und gesteuert wird, indem stromabwärts vom Bohrkopf eines oder mehrere Elemente angebracht werden, die bei der Führung und Steuerung des Bohrkopfs helfen. Gleichzeitig berücksichtigt die Erfindung darum die Möglichkeit einer Ausführungsform, bei der der erste Teil weiterhin eine seitliche Führung aufweist, insbesondere eine zylinderförmige oder gebogene seitliche Führung, die so angeordnet ist, dass die Bewegung des Geräts durch den Rauchkanal erleichtert wird. Insbesondere unterstützt die seitliche Führung die stabilisierende und positionierende Wirkung der Positionierungseinheit. In einer Ausführungsform sind verschiedene seitliche Führungen als gebogene Flächen konfiguriert, mit einem Radius, der aus dem Bereich 50–95 % des Radius des Bohrkopfs gewählt wird, wobei die seitlichen Führungen zwischen verschiedenen Positionierungselementen angeordnet sind. In einer spezifischen Ausführungsform weist das Gerät zwei seitliche Führungen und zwei Positionierungselemente auf, die abwechselnd im ersten Teil angeordnet sind. In einer anderen Ausführungsform weist das Gerät vier seitliche Führungen und vier Positionierungselemente auf, die ebenfalls abwechselnd im ersten Teil angeordnet sind. In noch einer weiteren Ausführungsform weist das Gerät eine seitliche Führung und zwei Positionierungselemente auf. Dies sind nur einige mögliche Ausführungsformen, die als Beispiel dienen; auch andere Zahlen und Konfigurationen sind möglich und bilden einen Bestandteil der vorliegenden Erfindung.
Gleichzeitig berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, bei der die Schneideelemente in der Form von Schnittkanten mit dazwischen liegenden Rillen angeordnet sind. Solche Schneideelemente sind auch bei herkömmlichen Steinbohrern bekannt. Es sind die gebogenen Elemente, die dem Bohrer seine spanende Wirkung verleihen können. Diese Elemente können zumindest teilweise eine Spiralform haben.
Außerdem berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, bei der Bohrkopf eine (rundherum) geschlossene Fläche ist, die sich in der Richtung vom ersten Teil zum dritten Teil verjüngt. Gleichzeitig berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, bei der der Bohrkopf eine konische Form hat (mit insbesondere ebenfalls einer (rundherum) geschlossenen Fläche, die sich folglich in der Richtung vom ersten Teil zum dritten Teil verjüngt). Gleichzeitig berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, bei der der Bohrkopf die Form einer Kugelkappe oder einer abgeflachten Kugelkappe hat. Die geschlossene Fläche ist dabei insbesondere eine rundherum geschlossene Fläche.
Der Durchmesser (das Doppelte des Radius) des Bohrkopfs liegt insbesondere im Bereich 150–400 mm, noch weiter insbesondere von 150–350 mm, wie z.B. 150–290 mm. Es können jedoch auch andere Durchmesser verwendet werden.
Gleichzeitig berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, die weiterhin stromabwärts vom zweiten Teil ein (erstes) Verbindungselement für ein Rohr aufweist. Als Alternative kann das (erste) Verbindungselement auch als „Verbindungsteil“ bezeichnet werden. In einer Ausführungsform des Geräts weist das (erste) Verbindungselement einen Kunststoff auf. Gleichzeitig berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, bei der der Kunststoff aus der Gruppe gewählt wird, die aus Nylon und Teflon besteht. In einer Ausführungsform weist das Verbindungselement einen Kunststoff mit einer Schichtdicke von mindestens 1 cm auf. Ein Vorteil eines solchen (Kunststoff-)Materials besteht darin, dass das Rohr (s. weiter unten) mittels einer oder mehrerer Schrauben durch die Wand des Rohrs und im Kunststoff an dem Verbindungselement befestigt werden kann. Gleichzeitig berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, bei der ein Rohr, beispielsweise ein flexibles, temperaturbeständiges Rohr, wie z.B. ein Rohr aus nichtrostendem Edelstahl, mit dem Gerät oder am Gerät verbunden werden kann, sodass dieses Rohr stromabwärts vom Gerät mit dem Gerät mit durch den Rauchkanal bewegt werden kann und das Gerät auch unmittelbar für das Anlegen eines Rohrs im Rauchkanal verwendet werden kann. Die Verbindung zwischen dem Gerät und dem Rohr kann in der oben beschriebenen Weise funktionieren. In einer Ausführungsform weist der erste Teil des Geräts das Verbindungselement auf, wobei das Verbindungselement ein eigenständiges Element sein kann, aber auch vollständig mit anderen Bauteilen des ersten Teils des Geräts, wie z.B. dem Gehäuse, integriert sein kann. Das Verbindungselement kann jedoch auch nach einem völlig anderen Prinzip funktionieren, beispielsweise mit Hilfe einer oder mehrerer Klemmen usw. Außerdem kann das Gerät mittels eines oder mehrerer Kabel (wie z.B. Ketten) mit dem Rohr verbunden sein und so das Rohr hinter sich her durch den (neu) gebohrten Rauchkanal mitschleppen. Ferner berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, bei der das Verbindungselement eine runde Form (insbesondre kreiszylindrisch) hat, die in Bezug auf die Rotationsachse einen maximalen Radius hat, bei der der maximale Radius 0,2–4 cm kleiner ist als der Radius des Bohrkopfs. In einer Ausführungsform ist das Verbindungselement vom Gerät entfernbar und ist das Gerät so konstruiert, dass ein neues Verbindungselement auf das Gerät aufgesetzt werden kann. So kann, wenn beispielsweise das Verbindungselement zu viele Schraubenlöcher (zur Befestigung des Rohrs, siehe auch oben) hat, das Verbindungselement entfernt und ein neues (Kunststoff-)Verbindungselement angebracht werden.
Ferner berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, bei der der erste Teil ein stromabwärts angeordnetes Befestigungselement und/oder bei der der dritte Teil ein stromaufwärts angeordnetes Befestigungselement aufweist. Diese Befestigungselemente können wahlweise auch als Verbindungsteile bezeichnet werden. Das (erste) Verbindungselement kann insbesondere auch ein Verbindungselement oder ein Verbindungsteil für ein Rohr aufweisen, während das stromabwärts und/oder das stromaufwärts angeordnete Befestigungselement insbesondere Elemente für die Befestigung an einem Kabel sind. Folglich weist in einer Ausführungsform der erste Teil sowohl ein Verbindungselement für das Rohr als auch ein Befestigungselement für eine Verbindung mit einem Kabel auf. Gleichzeitig berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, wobei sowohl das stromabwärts angeordnete Befestigungselement als auch das stromaufwärts angeordnete Befestigungselement eine Metallschlaufe aufweist. Das Befestigungselement kann beispielsweise eine Schlaufe sein, aber auch ein Haken oder ein anderer Befestigungselement-Typ, an dem beispielsweise ein Kabel befestigt werden kann. Das Wort „Kabel“ kann sich auch auf eine Kette oder ein elastischeres Verbindungselement beziehen. Außerdem können die Begriffe Befestigungselement und Kabel unabhängig voneinander auch auf mehrere Befestigungselemente und Kabel verweisen. Dies gilt (unabhängig) sowohl für das stromabwärts als auch das stromaufwärts angeordnete Befestigungselement.
Gleichzeitig berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, bei der der Motor einen Hydraulikmotor aufweist. Wie nachfolgend ausgeführt, erweist sich für die heutige Anwendung der Hydraulikmotor als am besten geeignet. Als Hydromotor oder Hydraulik-Motor bezeichnet man einen Umwandler von hydraulischer Energie in mechanische Energie.
Gleichzeitig berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform des Geräts, bei der das Gerät weiterhin ein weiteres Führungselement aufweist, das stromaufwärts vom Bohrkopf angeordnet werden kann, um die Bewegung des Geräts durch einen Rauchkanal zu erleichtern. Das Führungselement bewirkt, dass das Gerät einfacher durch den Rauchkanal bewegt werden kann. Insbesondere ist die Anwesenheit des Führungselements vorteilhaft bei Rauchkanälen mit Verengung und Unregelmäßigkeiten, wobei das Führungselement dem Gerät eine gewisse Steuerung verleihen kann. Der Durchmesser des Führungselements ist vorzugsweise kleiner als der Durchmesser des Bohrers. In einer Ausführungsform ist der Radius des Führungselements kleiner als der Radius des Bohrkopfs, wie z.B. 0,5–10 cm kleiner, oder 2–10 cm kleiner, oder sogar 4–8 cm kleiner, wodurch bei Verwendung des Geräts das Führungselement nicht steckenbleibt, während der Bohrkopf in Richtung des noch zu vergrößernden Teils des Rauchkanals geführt wird. In einer Ausführungsform ist der Durchmesser des Führungselements vorzugsweise größer als 20 % des Durchmessers des Bohrers, wie z.B. größer als 30 % des Durchmessers des Bohrers, oder größer als 40 % des Durchmessers des Bohrers, oder sogar mindestens 50 % des Durchmessers des Bohrers. In einer Ausführungsform des Geräts wurde für den Radius des Führungselements ein Radius aus dem Bereich von 50–95 % des Radius des Bohrkopfs gewählt, wie z.B. mindestens 80 % des Radius des Bohrkopfs. Das Führungselement kann optional mit dem dritten Teil des Geräts verbunden werden. Als Alternative kann der dritte Teil des Geräts das optionale Führungselement aufweisen.
In einer Ausführungsform bilden das stromaufwärts angeordnete Befestigungselement und das Führungselement ein einziges physisches Element. In einer anderen Ausführungsform ist das Führungselement über das stromaufwärts angeordnete Befestigungselement mit dem Gerät verbunden und das Führungselement weiterhin mit einem Befestigungselement für ein Kabel versehen.
In einem folgenden Aspekt sieht die Erfindung eine Arbeitsweise für die Verbreiterung eines Rauchkanals eines Schornsteins vor, die sich darauf erstreckt, das hier beschriebene Gerät durch den Rauchkanal des Schornsteins zu führen, während der Bohrkopf rotiert.
Ferner berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform der Arbeitsweise, bei der die Drehung des Bohrkopfs eine Frequenz von 600–1500 Hz, wie z.B. 750–1000 Hz, und insbesondere 800–950 Hz, hat. Bei einer niedrigeren Drehzahl kann der Bohrer im Rauchkanal ruckeln, und bei einer höheren Drehzahl kann zu viel Wärme entstehen, die nicht gut abgeleitet werden kann.
Ferner berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform der Arbeitsweise, bei der das Gerät von oben nach unten durch den Rauchkanal geführt wird, wobei das Gerät an einem ersten Kabel hängt, und wobei das Gerät mit Hilfe eines zweiten Kabels durch den Rauchkanal gezogen wird. Darum ist in einer Ausführungsform das Gerät verbunden mit einem ersten Kabel an einem stromabwärts angeordneten Befestigungselement des ersten Teils und mit einem zweiten Kabel, das direkt mit einem stromaufwärts angeordneten Befestigungselement des dritten Teils verbunden ist, oder indirekt verbunden ist mit dem stromaufwärts angeordneten Befestigungselement, über beispielsweise ein Führungselement, das an einem stromaufwärts angeordneten Befestigungsteil befestigt ist. Aus diesem Grund berücksichtigt die Erfindung auch die Möglichkeit einer Ausführungsform der Arbeitsweise, bei der das Gerät (wie u.a. hier beschrieben) von oben nach unten durch den Rauchkanal geführt wird, wobei das Gerät an einem ersten, mit dem stromabwärts angeordneten Befestigungselement verbundenen Kabel hängt, und wobei das Gerät mit Hilfe eines zweiten Kabels durch den Rauchkanal gezogen wird, wobei das zweite Kabel direkt oder indirekt mit dem stromaufwärts angeordneten Befestigungselement verbunden ist.
Der Rauchkanal kann übrigens eine oder mehrere Kurven aufweisen. Ein Vorteil des Geräts der Erfindung besteht darin, dass das Gerät seinen Weg durch diese hindurch finden kann. Die Erfindung bewirkt dies unter anderem durch Ausführungsformen, bei denen der Durchmesser (senkrecht zur Rotationsachse) des ersten Teils einschließlich Positionierungseinheit, sofern in der ersten Position befindlich, (allmählich) abnimmt und anschließend wieder (allmählich) zunimmt in einer Richtung parallel zur Rotationsachse. In dem Ausnahmefall, dass die Durchführung des Geräts durch einen Rauchkanal nicht wunschgemäß verläuft oder beispielsweise eine zusätzliche Korrektur erforderlich ist, berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit, dass die Position des Geräts zusätzlich korrigiert wird, mit einer Ausführungsform der Arbeitsweise, bei der die Bewegungsrichtung des Geräts (wie u.a. hier beschrieben) weiterhin zeitweise umgedreht wird durch die Bedienung einer Bedienungseinheit und indem ein (erstes) Kabel (verbunden mit einem stromabwärts angeordneten Befestigungselement) das Gerät durch den Rauchkanal (in Stromabwärts-Richtung) gezogen wird. Falls der Rauchkanal verbreitert werden muss, wird man im Allgemeinen erst einen Teil des zweiten Kabels durch den Rauchkanal hindurchführen. Es kommt selten vor, dass der Rauchkanal vollständig versperrt ist, schon gar nicht in solchen Situationen, in denen der Rauchkanal nur infolge neuer Anforderungen und/oder Wünsche vollständig verbreitert zu werden braucht, und auch praktisch nie in Situationen, in denen ein Schornsteinbrand stattgefunden hat. Wenn das zweite Kabel ein (anderes) Ende (beispielsweise die Unterkante) des Rauchkanals erreicht hat, kann man auf Wunsch damit beginnen, das Gerät durch den Rauchkanal zu führen (ab der ersten Öffnung, (beispielsweise der Oberkante des Schornsteins)) wobei das erste Kabel benutzt werden kann, um die Höhe zu bestimmen, und das zweite Kabel benutzt werden kann, um das Gerät zu führen und durch den Rauchkanal hindurchzuziehen. Das zweite Kabel (verbunden mit dem dritten Element) kann von Hand oder ggf. auch mit einem Motor bedient werden. In einer spezifischen Ausführungsform weist das zweite Kabel elastische Eigenschaften auf und weist das erste Kabel weniger elastische Eigenschaften auf, sodass das zweite Kabel unter Spannung gesetzt werden kann, während das Gerät über das erste Kabel allmählich durch den Rauchkanal geführt wird.
Gleichzeitig berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform der Arbeitsweise, bei der mit Hilfe einer Arbeitsbühne die Position des Geräts im Rauchkanal geregelt wird. Das erste Kabel wird dann mit der Arbeitsbühne verbunden sein. So kann das Gerät, während es bohrt, sorgfältig und kontrolliert durch den Rauchkanal geführt werden. Während es bohrt, findet, gleichzeitig infolge der Schwerkraft und/oder durch das Ziehen am zweiten Kabel (am dritten Teil), das Gerät seinen Weg durch den Rauchkanal.
Gleichzeitig berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform der Arbeitsweise, bei der gleichzeitig ein Rohr im Rauchkanal angebracht wird und bei der beispielsweise ein Ende des Rohrs direkt verbunden ist mit dem Gerät, oder indirekt, wie beispielsweise über das erste Kabel stromabwärts vom Gerät.
In einer spezifischen Ausführungsform der Erfindung weist die Ausführungsform die Arbeitsweise auf, bei der gleichzeitig ein Rohr im Rohrkanal angebracht wird und bei der ein Ende des Rohrs an dem Verbindungselement befestigt ist.
Ferner berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform der Arbeitsweise, bei der das Rohr ein flexibles Rohr aus nichtrostendem Edelstahl aufweist und bei der die Arbeitsweise sich weiterhin darauf erstreckt, das Rohr im Rauchkanal zu verankern (nach der Anbringung des Rohrs im Rauchkanal).
Charakteristische Außendurchmesser von Rohren sind beispielsweise 150, 170, 180, 200, und 250 mm. Durch die Wahl eines Bohrkopfs, welcher einen Durchmesser hat, der 1–5 cm, insbesondere 1,5–4 cm, wie z.B. 1,5–3 cm größer als der Außendurchmesser des (anzubringenden) Rohrs ist, kann die Durchführung des Rohrs durch den (gebohrten) Rauchkanal (oder Luftkanal, s. ferner unten) vereinfacht werden. Außerdem kann die Arbeitsweise sich ferner darauf erstrecken, Material in den Zwischenraum zwischen dem Rohr und der Wand des (neu) gebohrten Rauchkanals einzufüllen, wobei das Material beispielsweise ein Dämmstoff ist, wie z.B. ein Dämmgranulat. In einer Ausführungsform kann im Zwischenraum (zwischen Rohr und Rauchkanal-Wand) Perlit- und/oder Vermiculit-Dämmmörtel (im Mischungsverhältnis 1:10 oder 1:12 trocken vorgemischt), oder ein anderer Dämmstoff, angebracht werden. Die Befeuchtung, sofern erforderlich, kann anschließend stattfinden, indem mit Hilfe von z.B. einem Gartenschlauch mit Sprühkopf Wasser zugeführt wird (in den Zwischenraum).
Ferner berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer Ausführungsform der Arbeitsweise, wobei an der Unterseite des Rauchkanals Bohrabfall mit Hilfe einer Auffangeinheit aufgefangen wird, wie z.B. einer trichterförmigen Auffangeinheit. Ferner berücksichtigt die Erfindung die Möglichkeit einer besonderen Ausführungsform der Arbeitsweise, bei der die Auffangeinheit eine Öffnung für das Durchführen des zweiten Kabels hat.
Wie oben angegeben ist das Gerät in erster Linie hervorragend geeignet für die Verbreiterung/Renovierung eines Rauchkanals eines Schornsteins. Allgemein gesagt kann das Gerät jedoch auch für derartige Anwendungen in anderen Kanälen angewendet werden. Darum kann das Gerät auch als „Luftkanal-Bohrer“ bezeichnet werden. Dieses Gerät kann u.a. vorteilhaft eingesetzt werden für die Renovierung eines Luftkanals, wie z.B. eines Abgaskanals, und insbesondere eines Rauchkanals. Insbesondere kann das Gerät eingesetzt werden, wobei ein bestehender Rauchkanal verbreitert und gleichzeitig ein (flexibles) (Metall-)Rohr durch den Rauchkanal hindurchgeführt und in dem Rauchkanal angebracht wird. Darum kann, außer wenn für den Fachmann deutlich das Gegenteil ersichtlich ist, im Prinzip überall dort, wo hier Rauchkanal steht, im Allgemeinen Luftkanal, und insbesondere Rauchkanal (eines Schornsteins, insbesondere eines steinernen, wie z.B. gemauerten, Schornsteins) gelesen werden.
Der Luftkanal, insbesondere der Rauchkanal, weist insbesondere einen Luftkanal, insbesondere den Rauchkanal auf, der über eine größere Länge in einem Stein- oder Betonkörper, insbesondere Steinkörper, wie einem Schornstein oder einer Mauer, angeordnet ist. Insbesondere ist der Luftkanal, und insbesondere der Rauchkanal, über eine Länge von mindestens 1 Meter, weiter insbesondere mindestens 2 Metern, wie z.B. mindestens 4 Metern, in einem Stein- oder Betonkörper angeordnet, insbesondere einem Steinkörper, wie einem (gemauerten) Schornstein oder einer Mauer. Insbesondere besteht, wie z.B. über die oben genannte Länge, die Wand des Luftkanals, insbesondere des Rauchkanals, aus Stein oder Beton, insbesondere aus Stein. Optional weist die Wand, jedenfalls teilweise, Metall auf, wie z.B. aus nichtrostendem Edelstahl. So kann der Luftkanal, insbesondere der Rauchkanal, ein Metallrohr, das in einem Stein- oder Betonkörper angeordnet ist, aufweisen.
In einem folgenden Aspekt berücksichtigt folglich die Erfindung ganz allgemein die Möglichkeit einer Arbeitsweise für das Verbreitern (Aufweiten) eines Luftkanals (wie eines Rauchkanals eines Schornsteins), die sich darauf erstreckt, das hier beschriebene Gerät durch den Luftkanal zu führen, während der Bohrkopf rotiert.
Die hier verwendeten Begriffe „hauptsächlich“ und „wesentlich“ werden von dem Fachmann in diesem Fachgebiet verstanden. Die Begriffe „hauptsächlich“ und „wesentlich“ können auch Ausführungsformen mit „ganz“, „vollständig“, „alle“ usw. umfassen. Darum können in Ausführungsformen die Begriffe „hauptsächlich“ und „wesentlich“ auch weggelassen werden. Gegebenenfalls können die Begriffe „hauptsächlich“ und „wesentlich“ sich auch beziehen auf 90 % oder höher, wie 95 % oder höher, namentlich 99 % oder mehr, noch weiter insbesondere 99,5 % oder mehr, also auch 100 %. Der Begriff „weist auf/aufweisen“ erstreckt sich auch auf Ausführungsformen, in denen der Begriff „weist auf/aufweisen“ „enthält/enthalten“ oder „besteht/bestehen (aus) “ bedeutet. Darüber hinaus werden die Begriffe erster, zweiter, dritter u. ä. in der Beschreibung und in den Patentansprüchen verwendet zur Unterscheidung zwischen möglicherweise gleichartigen Elementen, und nicht unbedingt zur Beschreibung einer sequenziellen oder chronologischen Reihenfolge. Dies ist so zu verstehen, dass die in dieser Weise verwendeten Begriffe unter geeigneten Umständen austauschbar sind und die Ausführungsformen der hier beschriebenen Erfindung eventuell in anderen Reihenfolgen als den hier beschriebenen oder illustrierten Reihenfolgen funktionieren können. Die Geräte in diesem Schriftstück werden unter anderem während der Benutzung beschrieben. Wie für den Fachmann in diesem Fachgebiet ersichtlich sein wird, beschränkt sich die Erfindung nicht auf Arbeitsweisen oder Vorrichtungen, die in Betrieb/in Gebrauch befindlich sind. Es muss darauf hingewiesen werden, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen die Erfindung eher illustrieren als beschränken und dass die Sachverständigen in dem fraglichen Fachgebiet (viele) alternative Ausführungsformen entwerfen können, ohne den Umfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen. In den Ansprüchen sind Verweise in Klammern nicht als Beschränkung der Ansprüche auszulegen. Die Benutzung des Tätigkeitsworts „aufweisen“ und dessen Konjugationen schließt die Anwesenheit von Elementen oder Schritten, die anders sind als in einem Anspruch genannt, nicht aus. Der Artikel „ein (eine, eines usw.)“ vor einem Element schließt die Anwesenheit einer Vielzahl solcher Elemente nicht aus. Die Erfindung kann mit Hilfe einer Hardware umgesetzt werden, die verschiedene einzelne Elemente aufweist, und mit Hilfe eines entsprechend programmierten Computers. In dem Einrichtungsanspruch können verschiedene Mittel aufgelistet werden, wobei verschiedene dieser Mittel mit ein- und derselben Hardware ausgeführt sein können. Die alleinige Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in voneinander verschiedenen nachfolgenden Ansprüchen beschrieben werden, besagt nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft angewendet werden kann. Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Vorrichtung oder ein Gerät, das eine oder mehrere der kennzeichnenden Maßnahmen, die in der Beschreibung beschrieben und/oder in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, aufweist. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Arbeitsweise oder einen Prozess, die bzw. der eine oder mehrere der kennzeichnenden Eigenschaften, die in der Beschreibung beschrieben und/oder in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, aufweist. Es soll klargestellt werden, dass die verschiedenen in diesem Patentantrag genannten Aspekte kombiniert werden können und jeder einzeln für eine Teilpatentanmeldung in Frage kommen kann.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
Es werden jetzt Ausführungsformen der Erfindung zu Beispielszwecken beschrieben werden, unter Verweis auf die begleitenden Schema-Zeichnungen, in denen übereinstimmende Verweisziffern übereinstimmende Bauteile bezeichnen; und in denen:
die – schematisch eine Reihe von Aspekten einer Ausführungsform darstellen; die – schematisch eine Reihe von Aspekten einer Ausführungsform darstellen, insbesondere des zweiten und dritten Teils; und die – schematisch eine Reihe von Aspekten einer Ausführungsform des Geräts in Ausführungsformen der Anwendung darstellen. Die schematischen Abbildungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu. Nachfolgend werden die Abbildungen ausführlicher beschrieben.
Beschreibung der Ausführungsformen
In den Abbildungen werden übereinstimmende Bauteile mit denselben Verweisziffern bezeichnet.
zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Geräts 1, auch als „Schornsteinbohrer“ bezeichnet, insbesondere geeignet für die Verbreiterung eines Rauchkanals (s. u.a. ). Obwohl das Gerät in erster Linie hauptsächlich dazu geeignet ist, um in Schornsteinen Rauchkanäle zu renovieren und/oder zu verbreitern, ist die Verwendung des Geräts nicht darauf beschränkt. Der Einfachheit halber wird das Gerät 1 hier jedoch weiterhin auch als Schornsteinbohrer bezeichnet.
Das Gerät 1 weist einen ersten Teil 100 auf, der einen Motor 110 aufweist (dieser Motor ist auf dieser Zeichnung nicht unbedingt erkennbar; so wird der Motor im Allgemeinen jedenfalls teilweise innerhalb eines Gehäuses 130 angeordnet sein) und eine Positionierungseinheit 120, die mindestens 1 Positionierungselement 121 aufweist.
In ist eine Ausführungsform der optionalen Positionierungseinheit 120 in der zweiten Position schematisch ist eine Ausführungsform der optionalen Positionierungseinheit 120 in der zweite Position schematisch dargestellt mittels zwei Positionierungselementen 121, die kippbar mit dem ersten Teil 100 verbunden sind. In der zweiten Position biegen die Positionierungselemente 121 so weit wie möglich von der Rotationsachse 230 ab, womit der (variable) Abstand lw zur Rotationsachse 230 größer ist als (bzw. ebenso groß ist wie) der Radius 215 des Bohrkopfs 211 (siehe auch unten). Das Positionierungselement 121 wird sich maximal von der Rotationsachse (230) ausstrecken/fortbiegen können, wenn dieses Ausstrecken des Positionierungselements 121 nicht von irgendeiner externen Behinderung oder Krafteinwirkung behindert wird. In diesem Fall ist der (variable) Abstand lw ebenso groß wie der maximale Wert, der als „maximaler Abstand“ lw₂ bezeichnet wird, und wird die entsprechende zweite Position auch als maximale zweite Position oder äußerste Position bezeichnet. Ferner weist der erste Teil 100 der hier dargestellten Ausführungsform eine oder mehrere seitliche Führungen 125 auf. Außerdem weist diese Ausführungsform optional ein Verbindungselement 140 zur Verbindung eines Rohrs auf (siehe auch unten). Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf Ausführungsformen, bei denen während des Bohrens des Schornsteins ein Rohr mit dem Gerät 1 verbunden ist. Ein solches Rohr kann auch nicht oder später in dem gebohrten Schornstein durchgeführt werden.
Der erste Teil 100 weist weiterhin meistens ein Gehäuse 130 auf, in dem sich der Motor 110 befindet. In Ausführungsformen ist das Gehäuse mittelsymmetrisch, wie in der Form eines Zylinders, aber es kann auch aus rechteckigen Blech- und Rohr-Profilen bestehen. Der Motor 110 ist angeordnet zum Antreiben eines Bohrers 210. Dieser Bohrer 210 ist ein Element des zweiten Teils. Der zweite Teil 200 weist (folglich) den Bohrer 210 auf, der einen Bohrkopf („Drill Bit“) 211 aufweist. Der Bohrer 210 und Bohrkopf 211 ist drehbar um eine Rotationsachse 230. Diese Rotationsachse 230 stimmt im Allgemeinen mit einer Körperachse des Geräts überein. Der Bohrer 210 wird angetrieben vom Motor 110. Insbesondere weist der Motor 110 einen Hydraulikmotor auf. Andere Motortypen, wie Elektromotoren oder Luftmotoren, sind zu groß und/oder können ihre Wärme nicht ausreichend ableiten und/oder haben keine ausreichende Leistung.
Das Gerät weist ferner einen dritten Teil 300 auf, der ein Befestigungselement 310 aufweist, welches um die Rotationsachse 230 in Bezug auf das zweite Teil 200 rotierbar ist, Somit ist das Befestigungselement 310 rotierbar gegenüber dem Bohrkopf 211. Auf diese Weise kann, während der Bohrer 210 rotiert, das Befestigungselement 310 stationär stehenbleiben. Dies bietet den Vorteil, dass an diesem Befestigungselement ein Kabel befestigt werden kann, das das Gerät durch den Rauchkanal 510 ziehen und/oder begleiten kann. Außerdem kann ein Führungselement 320 mit dem stromaufwärts angeordneten Befestigungselement 310 verbunden werden, sodass anschließend ein Kabel direkt oder indirekt über dieses Führungselement mit dem Befestigungselement verbunden werden kann.
Bezogen auf die Rotationsachse 230 hat der Bohrkopf 211 einen Radius. 215. Dieser Radius 215 ist kleiner als der maximale Abstand lw2 der Positionierungseinheit der spezifisch gezeigten Ausführungsform in der maximalen zweiten Position. Auch im Allgemeinen gilt, dass dieser Radius 215 kleiner ist als (bzw. ebenso groß ist wie) der Abstand lw der Positionierungseinheit zur Rotationsachse 230 in der zweiten Position der Positionierungseinheit 120 bzw. der zweiten Position des (der) Positionierungselement(e) 121. Der Radius 215 dagegen ist größer als der kürzeste Abstand w irgend eines anderen Teils des Geräts 1 zur Rotationsachse 230, einschließlich des ersten Abstands lw1 des Positionierungselements 121 in der ersten Position (in der in dargestellten Ausführungsform wäre dies die vollständig eingeklappte Position, siehe auch ).
In sind mehrere dieser kürzesten Abstände w und einstellbaren Abstände lw angegeben. Referenz w1 steht beispielsweise für den größten Abstand des ersten Teils zur Rotationsachse. Im Falle der herausspreizenden Positionierungselemente 121 ist dies identisch mit dem maximalen Abstand lw2, während in der ersten Position der Positionierungseinheit 120 w1 etwas größer sein könnte {als} der erste Abstand lw1 (falls das Positionierungselement 121 in der ersten Position vollständig innerhalb des ersten Teils 100 fällt, siehe beispielsweise ), aber beispielsweise auch identisch sein könnte mit dem (kürzesten) Abstand zwischen einer seitlichen Führung 125 (falls anwesend) und der Rotationsachse 230. Die Referenz w3 steht beispielsweise für den größten Abstand des dritten Teils 300 zur Rotationsachse. Dies kann beispielsweise der Radius eines Rings als Befestigungselement 310 sein. Referenz lw2 verweist auf den größten Abstand zur Rotationsachse 230 der Positionierungseinheit 120 in der maximalen zweiten Position. Dieser Abstand ist größer als der Abstand lw1 zwischen dem Positionierungssystem 120 / dem Positionierungselement 121 und der Rotationsachse 230 in der ersten Position; siehe beispielsweise auch die bis einschließlich . Alle diese Abstände w und lw sind kürzeste Abstände zur Rotationsachse 230; anders ausgedrückt: die Abstände w und lw werden gemessen als Abstand senkrecht zur Rotationsachse. Der Durchmesser (das Doppelte des Radius 215) des Bohrkopfs liegt insbesondere im Bereich 150–400 mm, und weiter insbesondere von 150–300 mm, wie beispielsweise 180–290 mm.
Die Referenzen l1, l2 und l3 stehen jeweils für die Längen des ersten, zweiten und dritten Teils. Diese können in einer Ausführungsform 5–300 cm, 5–20 cm und 1–20 cm sein (wobei bei l3 ein Aufsatzstück – siehe unten – nicht in diese Länge aufgenommen ist). Die Gesamtlänge des Geräts, angegeben mit Referenz l, liegt in einer Ausführungsform in der Größenordnung von 10–40 cm, insbesondere 10–35 cm. Auf diese Weise kann das Gerät relativ einfach auch Kurven von beispielsweise 45° machen.
In der in abgebildeten Ausführungsform ist der Bohrkopf 211 eine rundherum geschlossene Fläche, die sich verjüngt in der Richtung des ersten Teils 100 zum dritten Teil 300). Insbesondere hat der Bohrkopf 211 hier eine konische Form; es sind jedoch auch andere Formen möglich (siehe unten).
Weiterhin weist der Bohrkopf 211 hier Schneide-Elemente (217) auf, insbesondere Schneide-Elemente 217 aus Diamant. In der in abgebildeten Ausführungsform sind die Schneide-Elemente 217 angeordnet in der Form von Schnittkanten 219 mit dazwischen liegenden Rillen 218, was im Allgemeinen auch bei herkömmlichen Steinbohrern der Fall ist.
Das Gerät 1 hat in der {in} abgebildeten Ausführungsform ferner den ersten Teil 100, der weiterhin ein stromabwärts angeordnetes Befestigungselement 170 aufweist. Auch dieses stromabwärts angeordnete Befestigungselement 170 kann beispielsweise ein Ring sein. An diesem Ring kann das Gerät 1 an einem Kabel hängen.
Darum weist in einer Ausführungsform der dritte Teil ein stromaufwärts angeordnetes Befestigungselement 310 auf und weist der erste Teil ein stromabwärts angeordnetes Befestigungselement 170 auf. In einer besonderen Ausführungsform weisen sowohl das stromabwärts angeordnete Befestigungselement 170 als auch das stromaufwärts angeordnete Befestigungselement 310 eine Metallschlaufe auf. Eines der beiden Befestigungselemente kann jedoch eine andere Form haben und/oder aus einem anderen Werkstoff bestehen. Der Begriff Befestigungselement kann sich auch beziehen auf mehrere Befestigungselemente.
Die Referenzen 111 verweisen auf eine oder mehrere Leitungen, die die Kraftquelle für den Motor bereitstellen. Dabei kann es sich um ein oder mehrere Stromkabel handeln. Insbesondere sind es jedoch Leitungen für einen Hydraulikmotor, wie z. B. Leitungen für unter Druck stehendes Wasser oder Öl für den Hydraulikmotor. Der Motor 110 weist schließlich in einer spezifischen Ausführungsform einen Hydraulikmotor auf. In einem einzelnen Gerät 1 sind die Leitungen 111 nicht immer anwesend; diese können auch vor der Verwendung am (bzw. im) Gerät 1 angebracht werden.
Das Verbindungselement 140 kann einen Kunststoff aufweisen. Beispielsweise kann der Kunststoff Nylon oder Teflon aufweisen. Ein Vorteil besteht darin, dass dann beispielsweise mittels einer Schraube oder mehrerer Schrauben das Rohr für den Rauchkanal (siehe auch unten) auf dem Verbindungselement befestigt werden kann. Das Verbindungselement 140 kann darum eine runde Form, insbesondere zylindrisch, haben. Das Verbindungselement 140 kann bezogen auf die Rotationsachse 230 einen maximalen Radius haben, der vorzugsweise 0,2–4 cm kleiner ist als der Radius 215 des Bohrkopfs 211. In einer Ausführungsform befindet sich der Motor 110 innerhalb des Verbindungselements 140. In einem solchen Fall würde in der erste Teil 100 einen Motor umschließen und würde beispielsweise das Gehäuse 130 des ersten Teils ganz oder teilweise die Funktion eines Verbindungselements haben. Optional ist das Verbindungselement ein „Disposable“ (Einweg-Element), das nach der Verwendung durch ein neues Verbindungselement ersetzt werden kann. Dazu kann das Gerät Vorrichtungen haben, um das Verbindungselement entfernbar anbringen zu können. So kann beispielsweise das Verbindungselement mittels einer Schraubverbindung mit dem Rest des Geräts verbunden sein. Es können viele verschiedene Ausführungsformen für das Verbindungselement gewählt werden. Das Verbindungselement kann beispielsweise auch Kabel oder Ketten aufweisen, mit denen beispielsweise ein (flexibles) Rohr stromabwärts von Teil zwei verbunden werden kann (s. beispielsweise )
zeigt schematisch das Gerät 1 von oben gesehen, mit den Positionierungselementen 121 in der ersten Position, womit der erste Abstand lw1 kleiner ist als der Radius des Bohrers 215; schematisch sind gleichzeitig zwei seitliche Führungen 125 dargestellt; zeigt schematisch das Gerät 1 von unten gesehen, jetzt mit den Positionierungselementen 121 in der zweiten Position, wobei der Abstand lw größer ist als der Radius 215 des Bohrers. Weil in diesem Fall das Ausstrecken der Positionierungselemente 121 des Geräts 1 nicht (extern) gesperrt oder verhindert wird, strecken sich die Positionierungselemente maximal aus, wobei der Abstand lw übereinstimmt mit dem maximalen Abstand lw2 und die Positionierungselemente sich in der zweiten Position befinden. In diesem Fall stimmen die Oberseite und die Unterseite mit der in gezeigten Ausführungsform des Geräts überein. Das Gerät kann jedoch auf verschiedene Weise ausgeführt und verwendet werden.
Die und und zeigen einige Aspekte von Ausführungsformen der Positionierungseinheit 120. In den in den und gezeigten Ausführungsformen weist die Positionierungseinheit zwei Positionierungselemente 121 in der Form gebogener Platten auf. Dies ist nur eine der möglichen Ausführungsformen der Positionierungselemente 121. In ist die Positionierungseinheit 120 beispielsweise ausgeführt in der Form eines Positionierungselements 121; in diesem Fall in der zweiten maximalen Position, wobei der Abstand lw größer ist als der Radius 215 des Bohrers und identisch ist mit dem maximalen Abstand lw2. In wieder anderen Ausführungsformen können diese Positionierungselemente 121 beispielsweise ausgeführt sein als Stäbe, Stangen, Federn oder flache Platten.
In ist schematisch die Positionierungseinheit 120, bzw. sind insbesondere die Positionierungselemente 121, in der maximalen zweiten Position dargestellt, wobei die Positionierungselemente 121 von der Rotationsachse 230 fortgekippt sind. Da die Positionierungselemente 121 in der nicht durch externe Kräfte oder Behinderungen behindert werden, können diese maximal von der Rotationsachse fortkippen; in diesem Fall wird von der maximalen zweiten Position gesprochen. In der maximalen zweiten Position ist der einstellbare Abstand lw zwischen den Enden der Positionierungselemente 121 und der Rotationsachse 230 identisch mit dem maximalen (variablen) Abstand lw2. Diese Position wird bewirkt von einem federnden Element 122. Dieses federnde Element 122 bewirkt, dass das Positionierungselement 121 so weit wie möglich gelenkig nach außen bewegt wird, wobei zu dem Zeitpunkt, zu dem das Gerät 1 im Rauchkanal 510 angeordnet ist, die Positionierungselemente 121 die Wand des Rauchkanals 510 berühren können und dieser bei der Fortbewegung von Gerät 1 folgen können. Dabei weist die Positionierungseinheit 120 immer noch die zweite Position auf, der Abstand lw ist aber oft kleiner als der maximale Abstand lw2. In sind beispielsweise mehrere (variable) Abstände lw schematisch dargestellt und werden ferner der erste Abstand lw1 (der minimale Abstand) und der maximale Abstand lw2 gezeigt. Mit der gezeigten Ausführungsform der Positionierungselemente 121 (mit den gebogenen Platten) kann die Positionierungseinheit 120 insbesondere gut und fließend der Wand von Rauchkanal 510 folgen.
Das federnde Element 122 kann über verschiedene Ausführungsformen bereitgestellt werden, wie z.B. unter anderem über einen Federmechanismus, einen hydraulischen Mechanismus oder beispielsweise einen pneumatischen Mechanismus. In sind zwei mögliche Ausführungsformen (die normalerweise nicht gleichzeitig anwesend sind) schematisch dargestellt; rechts auf der Abbildung weist das federnde Element 122 beispielsweise einen ölgedämpften Druckzylinder auf, während links in der Abbildung das federnde Element 122 eine physikalische Feder 124 aufweist.
In ist weiterhin schematisch eine Bedienungseinheit 123 dargestellt, mit der die Positionierungselemente 121 in Richtung der Rotationsachse 230 bewegt werden können und wobei bei der Bedienung die Positionierungselemente 121 aus der zweiten Position in die erste Position, in dieser Ausführungsform die vollständig eingeklappte Position, gebracht werden können. In der dargestellten Ausführungsform weist dieser Mechanismus 123 mehrere über das Gehäuse 130 geführte, miteinander verbundene Kabel auf, die mit den Positionierungselementen 121 verbunden sind. Durch die Ausübung einer Kraft F werden die Positionierungselemente 121 in die erste Position gebracht, wie schematisch dargestellt ist in . Wird die Kraft F nicht mehr ausgeübt, so wird das federnde Element 122 wieder versuchen, die Positionierungseinheit 120 aus der ersten Position zu bringen.
zeigt weiterhin, dass in dieser ersten Position die Positionierungselemente 121 nicht mehr herausragen und der maximale Abstand lw1 der Positionierungselemente zur Rotationsachse 230 kleiner ist als der Radius des Bohrkopfs 215, während in der zweiten Position der Wert des Abstands lw variabel ist (aber größer als (bzw. ebenso groß wie) der Radius des Bohrkopfs 215).
zeigt schematisch eine Ausführungsform des Schornsteinbohrers, die mit einem Bohrkopf 211 in der Form einer Kugelkappe (siehe auch ) versehen ist, wobei der erste Teil 100 mit 4 Positionierungselementen 121 versehen ist (wovon ein Element nicht sichtbar ist). In dieser Abbildung ist das rechts schematisch dargestellte Positionierungselement 121 in der maximalen zweiten Position dargestellt, wobei der einstellbare Abstand des Positionierungselements zur Rotationsachse lw identisch ist mit dem maximalen Abstand des Positionierungselements lw2, und lw2 größer ist als der Radius 215 des Bohrkopfs. Das links dargestellte Positionierungselement 121 ist in der ersten Position gezeichnet, wobei der einstellbare Abstand des Positionierungselements zur Rotationsachse lw identisch ist mit dem ersten Abstand des Positionierungselements lw1, und lw1 kleiner ist als der Radius 215 des Bohrkopfs. Diese schematische Darstellung wird in der Praxis normalerweise nicht vorkommen und ist nur zur Verdeutlichung der Erfindung in dieser Weise dargestellt.
Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass bei dieser Ausführungsform die Form des ersten Teils 100 so gewählt wurde, dass das Positionierungselement 121 in der ersten Position vollständig innerhalb des ersten Teils fällt, wobei der erste Abstand des Positionierungselements lw1 kleiner ist als der größte Abstand des ersten Teils zur Rotationsachse w1. Der größte Abstand des ersten Teils zur Rotationsachse w1 ist identisch mit dem maximalen Abstand des Positionierungselements lw2, wenn sich das Positionierungselement 121 in der maximalen zweiten Position befindet, wie an der rechten Seite dargestellt. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass in dieser Ausführungsform der erste Teil 100 (mit unter anderem den Positionierungselementen 121) so ausgestaltet ist, dass das Gerät in Stromabwärts-Richtung (durch den bereits gebohrten Kanal) geführt werden kann, ohne dass die Positionierungselemente 121 (von Hand) in die erste Position gebracht zu werden brauchen. Durch die gerundeten Formen an der stromabwärts befindlichen Seite der Positionierungselemente 121 werden die Positionierungselemente 121 durch mögliche herausragende Hindernisse in dem Moment, in dem das Gerät in Stromabwärts-Richtung durch den Schornstein geführt wird, weiter in Richtung der Rotationsachse 230 gedrückt werden Die gezeigte Ausführungsform stellt gleichzeitig schematisch dar, dass der Abstand zur Rotationsachse w des ersten Teils 100 in der ersten Position in der Mitte (zwischen der stromabwärts befindlichen Seite und der stromaufwärts befindlichen Seite) kleiner ist als der Abstand zur Rotationsachse w an der stromabwärts befindlichen Seite, und auch kleiner ist als der Radius 215 des Bohrkopfs, was es vereinfacht, das Gerät durch eine Kurve zu führen.
zeigt eine Ausführungsform der Positionierungseinheit 120, die ein Positionierungselement 121 aufweist, das besteht aus einem federnden Element 124, das konzentrisch zur Rotationsachse 230 angeordnet ist.
Die – zeigen schematisch zwei mögliche Ausführungsformen, wobei in der Bohrkopf 211 die Form einer Kugelkappe oder einer abgeflachten Kugelkappe hat und wobei in der Bohrkopf 211 eine konische Form hat. In hat der Bohrkopf 211 mehrere Schneide-Elemente 217, beispielsweise Diamant-Schneide-Elemente. Auch in ist dies der Fall, haben aber die Schneide-Elemente 217 die Form von Kanten 219 mit dazwischen liegenden Rillen 218.
zeigt eine Ausführungsform, bei der der dritte Teil 300 weiterhin ein Führungselement 320 aufweist, welches einen kleineren Radius 325 als der Radius des Bohrkopfs 215 hat und so angeordnet ist, dass es die Bewegung des Geräts 1 durch einen Rauchkanal 510 erleichtert. In dieser Ausführungsform bilden das stromaufwärts angeordnete Befestigungselement 310 und das Führungselement eine physikalische Einheit. Dies ist nur eine der möglichen Ausführungsformen. In anderen Ausführungsformen (nicht dargestellt) weist {sowohl} das Führungselement 320 sowohl an der stromaufwärts als auch der stromabwärts befindlichen Seite des Führungselements eine Befestigungskomponente auf, wobei die stromabwärts befindliche Befestigungskomponente verbunden wird mit dem stromaufwärts befindlichen Befestigungselement 310, welches in diesem Fall schon anwesend ist im dritten Teil 300, wie beispielsweise gezeigt wird in den und . Die stromaufwärts befindliche Befestigungskomponente des Führungselements 320 kann danach gleichzeitig dienen als stromaufwärts befindliches Befestigungselement 310, an dem in der Anwendung das (zweite) Kabel 312 befestigt werden kann.
zeigt schematisch eine Situation, in der das Gerät zur Verbreiterung eines Rauchkanals 510 eingesetzt wird. Vor dem Bohren hatte der Rauchkanal 510 einen Durchmesser d1, welcher übrigens ggf. noch variieren kann. Nach dem Bohren hat der Rauchkanal 510 (über jedenfalls Teile seiner Länge) einen Durchmesser d2, der mit dem doppelten Radius 215 des Bohrkopfs 211 übereinstimmt. In der gezeigten Ausführungsform wird das Gerät 1 geführt durch den Rauchkanal 510, wobei das Gerät an Kabel 112 hängt, welches Kabel an dem stromabwärts befindlichen Befestigungselement 170 befestigt ist, und wird es mittels eines anderen Kabels 312 durch den Rauchkanal 510 gezogen, wobei dieses zweite Kabel 312 in der gezeigten Ausführungsform (mit einem Führungselement mit zwei Befestigungskomponenten) befestigt ist an dem stromaufwärts befindlichen Befestigungselement 310 stromaufwärts von dem Führungselement 320 (in anderen Ausführungsformen kann das Führungselement 325 fehlen oder kann das stromaufwärts befindliche Befestigungselement 310 mit dem Führungselement 320 integriert sein). Dieses zweite Kabel 312 kann vorher durch den Rauchkanal 510 geführt worden sein.
Der Rauchkanal 510 ist ein Bestandteil von Schornstein 500, welcher eine Oberkante 517 mit einem Ausgang des Rauchkanals 510 hat, und welcher eine Unterkante 518 mit einem Eingang für den Rauchkanal 510 hat.
Dadurch berücksichtigt die Erfindung auch die Möglichkeit einer Arbeitsweise für die Verbreiterung eines Rauchkanals 510 eines Schornsteins 500, die sich darauf erstreckt, das Gerät 1 durch den Rauchkanal 510 eines Schornstein 500 zu führen, während der Bohrkopf 211 rotiert.
zeigt anschließend eine Ausführungsform der Arbeitsweise, bei der mit Hilfe einer Arbeitsbühne 700 die Position des Geräts 1 im Rauchkanal 510 geregelt wird. Deutlichkeitshalber sind Elemente, wie ein restlicher Teil eines Rohrs und Leitungen 111, die an der Oberseite des Schornsteins normalerweise während der Anwendung der Arbeitsweise, und zwar mit Sicherheit, solange das Gerät seinen Endpunkt noch nicht erreicht hat, herausragen, nicht abgebildet. Weiterhin wird auch verwiesen auf die – .
Ein Vorteil der Erfindung ist, dass das Gerät auch das Anlegen eines (flexiblen) Rohrs 520 durch den Rauchkanal aufweist. Wie bereits oben und weiterhin auch nachstehend beschrieben, kann das Rohr stromabwärts vom zweiten Teil 200 am Gerät befestigt werden und kann dieses Rohr, bei dem es sich meistens um ein flexibles Rohr handelt, angelegt werden in dem verbreiterten Rauchkanal 510. Wenn das Gerät aus dem Rauchkanal 510 herauskommt (hier an der Unterseite), kann das Rohr vom Gerät gelöst werden und verbleibt somit das Rohr im Rauchkanal. Optional weist die Arbeitsweise gleichzeitig die Verankerung des Rohrs 520 im Rauchkanal 510 auf. Insbesondere weist das Rohr 520 ein flexibles Rohr aus nicht rostendem Edelstahl auf.
zeigt weiterhin schematisch eine Ausführungsform der Arbeitsweise, wobei an der Unterseite des Rauchkanals 510 Bohrabfall, angegeben mit Referenz 516, aufgefangen wird mit Hilfe von Auffangeinheit 600. Bei dieser Auffangeinheit kann es sich z.B. um ein trichterförmiges Element handeln. In der hier gezeigten Ausführungsform weist die Auffangeinheit gleichzeitig eine Öffnung 610 für die Durchführung des zweiten Kabels 312 auf.
So berücksichtigt die Erfindung gleichzeitig die Möglichkeit der Anwendung des Geräts 1 für die Renovierung eines Rauchkanals 510 eines Schornsteins 500, und insbesondere eine Anwendung, bei der ein bestehender Rauchkanal 510 verbreitert wird und gleichzeitig ein flexibles Metall-Rohr 520 durch den Rauchkanal 510 durchgeführt und im Rauchkanal 510 angebracht wird.
Nach einem Schornsteinbrand haben vorhandene Schornsteine aus Stein oft Risse. Aber eigentlich sind sie immer noch intakt, abgesehen von vielleicht einigen Rissen. Fast nie kommt es vor, dass nach einem Schornsteinbrand der Schornstein, insbesondere der Rauchkanal, irreparabel ist. Indem ein flexibles Rohr durchgeführt wird, wird der Schornstein, insbesondere der Rauchkanal, wieder ausgebessert. Oft haben vorhandene Schornsteine jedoch einen bestimmten Durchmesser. Dieser wird verkleinert, wenn ein Rohr durchgezogen wird. Dies kann dazu führen, dass der Schornstein dann nicht mehr den für den jeweiligen Ofen bzw. Kamin verlangten Durchmesser aufweist. Indem man den Schornstein dann wie oben beschrieben ausbohrt, kann wieder ein Rohr angebracht werden, das diesen Durchmesser doch wieder erfüllt. Sogar Rauchkanäle in Schornsteinen, in denen bereits ein Metallrohr anwesend ist, können ausgebohrt werden, weil der Bohrer dieses Rohr einfach wegbohren kann.
Außerdem kann dieser Bohrer bei Arbeiten eingesetzt werden, bei denen die Besitzer einen Ofen oder Kamin wollen, der einen größeren Durchmesser als der vorhandenen Rauchkanal des vorhandenen Schornsteins voraussetzt. Überdies wollen die Besitzer oft sicher gehen, dass ihr Kanal in Ordnung ist. Weiterhin kann die Erfindung angewendet werden in Häusern, in denen zwar noch kein Kamin anwesend ist, aber ein Schornstein. Dieser wurde dann oft von den vorigen Bewohnern entweder nicht benutzt oder es war ein Gasofen daran angeschlossen. Wenn die neuen Bewohner einen Holzofen oder etwas Ähnliches wünschen, kann ein flexibles Rohr durch den bestehenden Schornstein hindurchgeführt werden, um Sicherheit garantieren zu können (d.h. dass der Rauchkanal die Anforderungen an u.a. die Sicherheit erfüllt). Dieser muss dann aber den gewünschten Durchmesser des Ofens bzw. Kamins erfüllen.
und zeigen schematisch Ausführungsformen, wie ein (flexibles) Rohr stromabwärts vom zweiten Teil 200 an Gerät 1 befestigt werden kann. In der in gezeigten Ausführungsform ist das Rohr über ein Verbindungselement 140, welches Kabel aufweist, an dem Gehäuse des ersten Teils 100 befestigt. In der in gezeigten Ausführungsform ist Öffnung 521 des Rohrs 520 über ein Verbindungselement 140 geschoben und mit einer oder mehreren Schrauben 141 daran befestigt. Übrigens können natürlich auch andere Weisen der Verbindung des Rohrs am Verbindungselement 140 verwendet werden. Das erste Kabel 112, sowie die Leitung(en) 111 werden durch die Öffnung 521 des Rohrs geführt. Dann ist das Gerät gebrauchsbereit und kann mit dem Bohren begonnen werden, wie schematisch gezeigt in und/oder . Das gleichzeitige Bohren und Durchführen eines Rohrs ist eine mögliche Ausführungsform.
Die und zeigen schematisch Draufsichten des Schornsteinbohrers 1 in einem Schornstein 500, wovon der Rauchkanal 510 verbreitert/vergrößert wird, indem der Steinbohrer 1 durch den Schornstein 500 geführt wird. In ist schematisch ein viereckiger Schornstein dargestellt, wobei der Rauchkanal 510 durch Alterung oder beispielsweise durch Brand nicht (mehr) viereckig ist, sondern eine eher beliebige Form hat (über den Querschnitt und möglicherweise über die Länge des Rauchkanals). In der gezeigten Ausführungsform weist der Steinbohrer 1 vier Positionierungselemente 121 auf, die alle in Berührung kommen mit der Wand des Rauchkanals 510 und sich somit in der zweiten Position befinden. Durch diese Konfiguration wird, während der Bohrer 1 durch den Kanal 510 geführt wird, ein überholter Rauchkanal 510 erzielt, der sich hauptsächlich in der Mitte des Schornsteins 500 befindet. In wird schematisch das Bohren eines (teilweise neuen) runden Rauchkanals 510 in einen rechteckigen Schornstein 500 dargestellt. Die Ausführungsform des Steinbohrers 1 in wurde identisch gewählt wie in , es sind jedoch nur 2 Positionierungselemente von oben sichtbar, weil diese sich in der zweiten Position befinden und sich in Richtung des ursprünglich rechteckigen Rauchkanals 510 erstrecken. Die beiden anderen Positionierungselemente befinden sich in der ersten Position und sind somit in der Draufsicht nicht sichtbar.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die obige Beschreibung aufgenommen wurde, um das Funktionsprinzip von bevorzugten Ausführungen der Erfindung zu illustrieren, und nicht, um den Schutzbereich der Erfindung zu beschränken. Ausgehend von der obigen Erläuterung werden für einen Fachmann viele Variationen offensichtlich sein, die unter Gedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4534080 [0002]

Claims

Ein Gerät (1) zur Verbreiterung eines Rauchkanals, welches Gerät (1) aufweist: (i) einen ersten Teil (100), der einen Motor (110), der zum Antreiben eines Bohrers (210) angeordnet ist, eine Positionierungseinheit (120), die zur Positionierung des Geräts (1) im Rauchkanal angeordnet ist, sowie ein stromabwärts angeordnetes Befestigungselement (170) aufweist, (ii) einen zweiten Teil (200), der den Bohrer (210) mit einem Bohrkopf (211) mit einem Radius (215) aufweist, der um eine Rotationsachse (230) rotierbar ist, und (iii) einen dritten Teil (300), der ein stromaufwärts angeordnetes Befestigungselement (310) aufweist, welches um die Rotationsachse (230) in Bezug auf den zweiten Teil (200) rotierbar ist, wobei die Positionierungseinheit (120) ein Positionierungselement (121) aufweist, das einen einstellbaren Abstand (lw) zur Rotationsachse (230) hat, mit in einer ersten Position einem ersten Abstand (lw1) vom Positionierungselement (121) zur Rotationsachse (230), der kleiner ist als der Radius (215) des Bohrkopfs (211), und in einer zweiten Position einem Abstand (lw) vom Positionierungselement (121) zur Rotationsachse (230), der größer ist als bzw. ebenso groß ist wie der Radius (215) des Bohrkopfs (211); und wobei der Radius (215) des Bohrkopfs (211) größer ist als der kürzeste Abstand (w) von irgendeinem anderen Teil des Geräts (1) zur Rotationsachse (230) einschließlich des Positionierungselements (121), sofern in der ersten Position befindlich.
Das Gerät (1) entsprechend Anspruch 1, wobei das Positionierungselement (121) ein federndes Element (122) aufweist, das dazu konfiguriert ist, das Positionierungselement (121) in einem Abstand (lw), der größer ist als der erste Abstand (lw1) zur Rotationsachse (230), anzuordnen.
Das Gerät (1) entsprechend einem der obigen Ansprüche, wobei die Positionierungseinheit (120) mindestens zwei Positionierungselemente (121) aufweist.
Das Gerät (1) entsprechend einem der obigen Ansprüche, wobei die Positionierungseinheit (120) mindestens zwei Positionierungselemente (121) aufweist, die in Bezug auf die Rotationsachse (230) des Geräts (1) gelenkig angeordnet sind.
Das Gerät (1) entsprechend einem der obigen Ansprüche, wobei die Positionierungseinheit (120) weiterhin eine Bedienungseinheit (123) aufweist, die so ausgestaltet ist, dass sie die Positionierungseinheit (120) in der ersten Position oder der zweiten Position anordnet.
Das Gerät (1) entsprechend einem der obigen Ansprüche, wobei die Positionierungseinheit (120) symmetrisch in Bezug auf die Rotationsachse (230) angeordnet ist.
Das Gerät (1) entsprechend einem der vorigen Ansprüche, wobei das Gerät (1) weiterhin ein Führungselement (320) aufweist, das stromaufwärts von Bohrkopf (211) angeordnet ist, um die Bewegung des Geräts (1) durch einen Rauchkanal zu erleichtern.
Das Gerät entsprechend Anspruch 7, wobei der Radius des Führungselements (320) einen Radius (325) hat, der gewählt ist aus dem Bereich von 50–95 % des Radius (215) des Bohrkopfs (211).
Das Gerät (1) entsprechend einem der obigen Ansprüche, wobei der erste Teil (100) weiterhin eine seitliche Führung (125) aufweist, die so angeordnet ist, dass die Bewegung von Gerät (1) durch den Rauchkanal erleichtert wird.
Das Gerät (1) entsprechend einem der obigen Ansprüche, welches weiterhin ein stromabwärts vom zweiten Teil (200) befindliches Verbindungselement (140) für ein Rohr aufweist.
Das Gerät (1) entsprechend einem der obigen Ansprüche, wobei der Bohrkopf (211) weiterhin Diamant-Schneide-Elemente (217) aufweist.
Das Gerät (1) entsprechend einem der obigen Ansprüche, wobei der Bohrkopf (211) eine rundherum geschlossene Fläche ist, die sich verjüngt in der Richtung vom ersten Teil (100) zum dritten Teil (300).
Das Gerät (1) entsprechend einem der obigen Ansprüche, wobei der Bohrkopf (211) eine konische Form hat.
Das Gerät (1) entsprechend einem der obigen Ansprüche, wobei der Bohrkopf (211) die Form einer Kugelkappe oder einer abgeflachten Kugelkappe hat.
Das Gerät (1) entsprechend einem der obigen Ansprüche, wobei sowohl das stromabwärts angeordnete Befestigungselement (170) als auch das stromaufwärts angeordnete Befestigungselement (310) eine Metallschlaufe aufweist.
Das Gerät (1) entsprechend einem der obigen Ansprüche, wobei der Motor (110) einen Hydraulikmotor aufweist.
Das Gerät, bei dem die Positionierungseinheit (120) ein Positionierungselement (121) aufweist, welches in einer zweiten Position einen Abstand (lw) vom Positionierungselement (121) zur Rotationsachse (230) aufweist, der größer ist als der Radius (215) des Bohrkopfs (211).