DE20305076U1

DE20305076U1 - Bohrer zur Herstellung von Bohrungen, insbesondere Dübelbohrungen, in harten Materialien

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Publication number: DE20305076U1
Application number: DE20305076U
Authority: DE
Original assignee: HERKER CLAUDIA
Current assignee: HERKER CLAUDIA
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2003-07-24
Anticipated expiration: 2013-03-26

Description

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Bohrer zur Herstellung von Bohrungen, insbesondere Dübelbohrungen, in

harten Materialien

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Herstellung von Bohrungen, insbesondere Dübelbohrungen in harten Baumaterialien, wie zum Beispiel Beton, bewehrter Beton, Naturstein, Granit, Marmor oder dergleichen. Insbesondere ist der Bohrer für handelsübliche Handbohrmaschinen und Akku-Schrauber im Heimwerker- und Profibereich sowie für Standbohrmaschinen geeignet.

Für das Einbringen von Bohrungen in harte Baumaterialien mit den am häufigsten benötigten Bohrdurchmessern für die Dübelmontage im Bereich von 5 bis 12 mm werden derzeit, insbesondere im Heimwerkerbereich, üblicherweise sogenannte Schlagbohrmaschinen eingesetzt. Derartige Schlagbohrmaschinen erzeugen zwar akzeptable Bohrungen, jedoch ist ihr Einsatz mit erheblichem Kraftaufwand und sehr hoher Lärmbelästigung verbunden, weshalb sie insbesondere für nicht so geübte Hobby-Heimwerker und auch für Frauen nur schwer handhabbar sind. Auch die erhebliche Lärmbelästigung bei der Ausführung der Bohrungen ist vor allem in Miethäusern und öffentlichen Gebäuden eine unangenehme Begleiterscheinung.

Des Weiteren sind vor allem im Profibereich Diamantbohrer zum Einbringen von Bohrungen in harte Materialien bekannt. Hierbei werden üblicherweise mit Diamanten bestückte Schneidelemente verwendet, die über ein Anschlussteil in das Bohrgerät eingespannt sind. Derartige Bohrer benötigen jedoch in der Regel zum Ausführen der Bohrungen ein Spül-, Kühl- und Schmiermittel, das auf geeignete Art und Weise während der Bohrung im Spitzenbereich des Bohrers auszubringen ist. Deshalb sind solche Bohrer meistens als Hohlbohrer ausgebildet und weisen einen zentralen oder exzentrisch angeordneten, sich zur diamantbesetzten Stirnfläche des Bohrers öffnenden Zufuhrkanal für das Spül-, Kühl- und Schmiermittel auf, um den Diamantbesatz während des Bohrvorganges wirksam vor mechanischen und thermischen Überlastungen zu schützen. Ein derartiger Diamant-Hohlbohrer ist beispielsweise aus DE 77 21 947 bekannt. Bei dem hierin offenbarten Diamant-Hohlbohrer wird durch einen Schmiermitteldurchtritt, der zumindest über einen axialen Teilabschnitt der Bohrkrone zu deren Mantelfläche als randoffene schlitz-

förmige Nut ausgebildet ist und mit der Bohrung des Schaftes des Diamant-Hohlbohrers in Verbindung steht, versucht, die bei den bekannten Hohlbohrern bestehenden Probleme der Spül- und Schmiermittelzufuhr sowie der Bohrschlammaustragung zu beseitigen. Mit diesem Bohrer kann zwar eine gewisse Verbesserung der Kühlung und Schmierung des Bohrers sowie eine verbesserte Abfuhr des Bohrschlammes erreicht werden, jedoch bleiben die grundsätzlichen Nachteile dieser Diamant-Hohlbohrer, dass sie den Einsatz eines Spül-, Kühl- und Schmiermittels erfordern, bestehen.

Es wurde deshalb versucht, diese Probleme mit zum Trockenbohren geeigneten Bohrern zu umgehen, indem Bohrer mit entsprechenden Werstoffen bzw. Schneidgeometrien hergestellt werden. Die beim Trockenbohren in harten Materialien auftretenden Schwierigkeiten, wie zum Beispiel die Bohrmehlabfuhr, der erhöhte Verschleiß an den Schneidecken und Führungsfasen, die starke Erwärmung des Bohrers sowie laute Geräusche beim Rückzug des Bohrers nach vollzogener Bohrung mit der Gefahr des Bruchs des Bohrers, wurden bisher durch keine der bekannten Bohrkronen zufriedenstellend gelöst, so dass die Vorteile der Trockenbohrung gegenüber der Bohrung unter Zugabe von Kühl- und Schmiermitteln insbesondere im Heimwerkerbereich bei der Bohrung von Dübellöchern bisher kaum genutzt werden konnten. Das liegt nicht nur daran, dass die Herstellung solcher Spezialbohrkronen teuer und aufwendig und damit für den Hobby-Heimwerkerbereich unattraktiv ist, sondern auch daran, dass die Entwicklung bei den Trockenbohrern noch immer nicht soweit fortgeschritten ist, so dass die mit der starken Erwärmung des Bohrers beim Bohren verbundenen Probleme, wie einer Vergrößerung des Bohrdurchmessers zum Ende der Bohrung hin und damit verbunden eine Verklemmung des Bohrers in dem engeren vorderen Teil beim Zurückziehen desselben nach vollendeter Bohrung, noch immer bestehen.

Insbesondere für den Heimwerkerbereich werden zum Einbringen von Bohrungen in harte Materialien, wie zum Beispiel Dübelbohrungen, jedoch Bohrer gewünscht, die preiswert, einfach und sicher in der Handhabung und möglichst geräuscharm bei der Ausführung der Bohrung sind, und die zudem keine Spezialgeräte, wie zum Beispiel Schlagbohrmaschinen, benötigen, sondern für die handelsüblichen Handbohrmaschinen und Akku-Schrauber ohne aufwendige Zusatzmittel für die Spül- und Schmiermittelzuführung und/oder Bohrmehl- bzw. Bohrschlammabführung ein-

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setzbar sind. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, derartige Bohrer zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch einen Bohrer gemäß Schutzanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bohrers sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Der erfindungsgemäße Bohrer ist zum Bohren in harten Werkstoffen, wie zum Beispiel Beton, bewehrter Beton, Naturstein, Granit, Marmor oder dergleichen, ohne den Einsatz eines Kühl-, Spül- oder Schmiermittels geeignet und hat gegenüber bekannten Widia-Bohrem den Vorteil, dass Bohrungen, insbesondere Dübelbohrungen, ohne Bohrhammer und ohne &ldquor;Schlag" mit geringeren Bohrgeräuschen und mit hoher Vorschubgeschwindigkeit sowie geringer Maschinenleistung gesetzt werden können. Dadurch, dass keine Kühl-, Spül- oder Schmiermittel zum Einsatz kommen, ist die Anwendung des Bohrers einfach und kostengünstig und erfordert keine Spezialausrüstung oder -gerate. Es ist keine große Kraftaufwendung notwendig, da sich der Bohrer mit hoher Vorschubgeschwindigkeit in das Material bohrt und durch die konische Innenfläche und den Bohrmehlkanal das Material gut zerkleinert und abgeführt wird, so dass der Bohrwiderstand relativ gering ist und ein nachträgliches Entfernen eines Bohrkernes entfällt. Durch die zylindrische Außenfläche erhalten die Bohrungen eine saubere Mantelfläche mit konstantem Durchmesser. Darüber hinaus kann der Bohrer mit geringem Arbeitsaufwand hergestellt werden, so dass seine Herstellungskosten gering sind. Nach Abnutzung der Bohrkrone kann der Rundstahl mit einer neuen Krone wiederbelegt werden. Der Bohrer ist mit handelsüblichen Handbohrmaschinen und Akku-Schraubern einsetzbar, da für seinen Einsatz keine hohen Maschinenleistungen erforderlich sind. All dieses macht den erfindungsgemäßen Bohrer besonders für Anwendungen im Hobby-Heimwerkerbereich attraktiv, jedoch kommen seine Vorteile auch im Profibereich und in Standbohrmaschinen, zum Beispiel in Fertigungsstraßen, voll zur Geltung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Bohrers; Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Bohrers;

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Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnfläche des Bohrkopfes; Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch den Bohrkopf und den Schaft.

Der erfindungsgemäße Bohrer besteht aus einem Bohrkopf 4 aus zusammengesinterten Diamantpartikeln, der mit einem geeigneten Verfahren, vorzugsweise mit Hilfe der Laser-Schweißtechnik, auf einer Stirnfläche 3 eines Schaftes 2, vorzugsweise aus unverformbarem Rundstahl _; befestigt ist. Der Schaft 2 hat vorzugsweise einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Bohrkopf 4. Außerdem weist der Schaft 2 auf der dem Bohrkopf 4 gegenüberliegenden Stirnseite vorzugsweise eine Quer-Schnittsvergrößerung 1 auf, um die beim Bohren entstehende Wärme aufgrund der größeren Fläche besser ableiten zu können. Das dem Bohrkopf 4 gegenüberliegende Ende des Bohrers wird von einem Teil 7 gebildet, das so konfiguriert und dimensioniert ist, dass es in ein Bohrmaschinenfutter aufnehmbar ist, zum Beispiel in ein handelsübliches Drei-Backen-Futter.

Wie insbesondere in Figur 4 erkennbar ist, besitzt der Bohrkopf 4 ein im wesentlichen zylindrisches Außenprofil und ein konisches Innenprofils das sich von der im wesentlichen ringförmigen Stirnfläche 8 des Bohrkopfes 4 zum Schaft 2 hin verjüngt. Das zylindrische Außenprofil mit dem konischen Innenprofil sorgt für eine relativ dünne Schneidkante an der Stirnfläche des Bohrkopfes, so dass am Bohrbeginn eine gute Zentrierung und Führung des Bohrers gewährleistet ist, stellt aber gleichzeitig auch genügend Festigkeit und Widerstandsfähigkeit zur Verfügung, um ein Aus- oder Abbrechen des Bohrkopfes zu vermeiden. Anders als bei bekannten hohlzylindrischen Bohrkronen wird infolge des konischen Innenmantels des Bohrkopfes kein stehenbleibender Bohrkern erzeugt, der in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt entfernt werden müßte, sondern das Bohrgut wird zerkleinert und eine zylinderförmige Bohrung mit einem im wesentlichen dem Außendurchmesser des Bohrkopfes entsprechenden Innendurchmesser erzeugt. Es ist auch möglich, relativ kleine Bohrungen auszuführen, da der Bohrkopf 4 trotz des ringförmigen Profils an der Stirnfläche 8 des Bohrkopfes 4 aufgrund seines konischen Innenmantels S eine ausreichende Wandstärke besitzt, so dass alle gängigen Dübelbohrungen, z.B. im Bereich von 5-12 mm, erhalten werden.

Um das beim Eindringen des Bohrers in das zu bohrende Material entstehende Bohrmehl abzuführen, ist der Bohrkopf mit einem Bohrmehlkanal 6 versehen. Der

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Bohrmehlkanal beginnt an der Stirnfläche 8 des Bohrkopfes 4 und erstreckt sich vorzugsweise bis kurz vor das querschnittsvergrößerte Teil 1 des Schaftes 2. Vorzugsweise ist der Bohrmehlkanal 6 in axialer Richtung als randoffener Schlitz in der Mantelfläche des Bohrkopfes 4 und des Schaftes 2 ausgebildet. Der Schlitz unterstützt zusätzlich die Abführung der beim Bohren entstehenden Wärme nach außen und zum Schaftende 1 hin und führt das beim Bohren entstehende Bohrmehl effektiv und zuverlässig ab.

Der Bohrmehlkanal 6 kann vorzugsweise v-förmig ausgebildet sein und besitzt eine solche Tiefe, dass die entstehende Bohrmehlmenge zuverlässig abgeführt wird, ohne eine übermäßige Wandquerschnittsschwächung des Bohrkopfes 4 und/oder des Schaftes 2 zu verursachen. Der Bohrmehlkanal 6 kann auch von der Stirnfläche 6 des Bohrkopfes 4 zum Schaft 2 hin zunehmende Tiefe besitzen.

Claims

1. Bohrer zum Herstellen von Bohrungen, insbesondere Dübelbohrungen, in harten Materialien, der einen auf einem Schaft (2) sitzenden Bohrkopf (4) besitzt, der aus zusammengesinterten Diamanten besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkopf (4) im Außenprofil eine im wesentlichen zylindrische Form mit ringförmiger stirnseitiger Bearbeitungsebene (8) und im Innenprofil eine im wesentlichen konische Form (5) besitzt, so dass sich der Innendurchmesser des Bohrkopfes (4) zum Schaft (2) hin verkleinert, und einen am Bohrkopf (4) beginnenden Bohrmehlkanal (6) aufweist.

2. Bohrer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrmehlkanal (6) an der Stirnfläche (8) des Bohrkopfes (4) beginnt und mindestens teilweise bis in den Schaft (2) reicht, und als axialer, randoffener Schlitz in den Mantelflächen des Bohrkopfes (4) und des Schaftes (2) ausgebildet ist.

3. Bohrer gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das konische Innenprofil (5) des Bohrkopfes (4) von der Stirnfläche (8) bis zum Beginn des Bohrmehlkanales (6) im Schaft (2) erstreckt.

4. Bohrer gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2) im Durchmesser geringfügig kleiner als der Bohrkopf (4) ist.

5. Bohrer gemäß Anspruch einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2) an seinem dem Bohrkopf (4) gegenüberliegenden Ende eine Querschnittserweiterung (1) aufweist.

6. Bohrer gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bohrmehlkanal (6) bis kurz vor die Querschnittserweiterung (1) des Schaftes (2) erstreckt.

7. Bohrer gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrmehlkanal (6) im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist.

8. Bohrer gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2) an seinem dem Bohrkopf (4) gegenüberliegenden Ende ein zur Aufnahme in ein Futter einer Bohrmaschine geeignetes und dimensioniertes Paßteil (7) besitzt.

9. Bohrer gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2) aus einem unverformbaren Rundstahl besteht.

10. Bohrer gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkopf (4) mit Hilfe der Laser-Schweißtechnik am Schaft (2) befestigt ist.