DE2354229A1

DE2354229A1 - Bohrwerkzeug

Info

Publication number: DE2354229A1
Application number: DE19732354229
Authority: DE
Inventors: Juergen Kessler
Original assignee: Stumpp & Kurz
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1973-10-30
Filing date: 1973-10-30
Publication date: 1975-05-07
Also published as: DE2354229C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug zum Bohren eines sich entlang eines Abschnittes in Bohrrichtung erweiternden Bohrloches, bei dem der radiale Abstand des diesen Abschnitt bohrenden Bohrers von der Achse des Bohrloches durch Verschiebung des Bohrers vergrößert wirda

Derartige Bohrwerkzeuge sind bekannt (US~PS 833 2405 2 692 758t' 2 193 7211 2 013 257 5 2 771 746j 2 707 89?} DT-OS 2 208 176, FR=PS 519 174). Sie alle setzen voraus, daß zunächst mit einem normalen Bohrer ein zylindrisches Loch gebohrt und dann ein spezielles Bohrwerkzeug zum Ausbohren des sich erweiternden Abschnittes des Bohrloches eingesetzt wird« Bei einigen der bekannten Bohrwerkzeuge wird dann in das zylindrisch ausgebohrte Loch ein. kegelförmiges Führungsstück eingesetzt,, auf dessen äußerer-Mantelfläche Bohrstücke gleitend angeordnet sind₉ die sich mit zunehmendem Vorschub in zunehmendem Maß auf das kegelförmige Führungsstück aufschieben und damit in radialer Richtung verschieben und dementsprechend mit zunehmendem Vorschub ein Loch mit zunehmendem Durchmesser bohren·

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Einige dieser Bohrwerkzeuge sind derart ausgebildet, daß die Bohrstücke an der Außenseite eines nach Durchführung des Bohrvorganges im Bohrloch verbleibenden Einsatzes vorgesehen sind, der während des Bohrvorgangs dadurch aufgeweitet wird, daß wahrend des Bohrens ein zylindrisches Spreizstück in eine sich in Bohrrichtung kegelig verjüngende Öffnung des Einsatzes eingetrieben bzw. eingeschlagen wird (US-PS 2 707 897); andere bekannte Lösungen sehen an der Spitze des Bohrschaftes schwenkbar gelagerte und scherenartig angeordnete Bohrschneiden vor, die durch die Fliehkraft während des Bohrens nach außen gedrückt werden (US-PS 2 771 746). Wieder andere Lösungen sehen vor, daß in das zunächst zylindrisch ausgebohrte Bohrloch ein mit einer schräg verlaufenden Nut versehener Körper eingesetzt und gedreht wird, wobei bei der Drehung ein in der Nut zunächst bis zum Fluchten mit dem Umfang des Körpers eingelegtes Bohrmesser entgegen der Vorschubrichtung des Bohrvorganges herausgezogen wird, dessen Querschnitt so bemessen ist, daß es beim Herausziehen entlang der schrägen Nut in zunehmendem Maße über den Umfang des Körpers vorsteht und so partiell das zylindrische Bohrloch erweitert (FR-PS 519

Der Nachteil dieser Bohrwerkzeuge liegt in der Notwendigkeit von zwei Bohrvorgängen (Bohren des zylindrischen Loches; danach Bohren des sich konisch erweiternden Teils unter Zuhilfenahme eines speziellen Bohrwerkzeuges) in der schlechten Halterung der Bohrstücke bzw. Bohrmesser bei der gegenseitigen Verschiebung in radialer Richtung auf dem kegelförmigen Führungsstück bzw. dem mit einer Nut versehenen Körper, sowie in dem durch zwei Bohrvorgänge bedingten hohen Verschleiß der Werkzeuge pro gebohrter Lochlänge·

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Bei den meisten der bekannten Lösungen ist zudem die Führung der eigentlichen, das Ausbohren des konisch sich erweiternden Teiles des Bohrloches vornehmenden Werkzeugteile, außerordentlich schwach und unsicher, so daß diese Teile einer erhöhten Bruchgefahr ausgesetzt sind. Bei einem der bekannten Bohrwerkzeuge (FR-PS 519 17^) $ bei dem ein auf dem Querschnitt des sich erweiternden Teils des Bohrloches abgestimmt profiliertes Bohrmesser in einer schrägen Nut in einem Körper entgegen der Bohrrichtung während des Bohrvorganges zurückgezogen und so zum Einschneiden in die Wand des zunächst zylindrisch ausgebohrten Loches gebracht wird, erfolgt das Zurückziehen des Bohrmessers mit Hilfe einer am Schaft eingehängten Feder; das genaue Profil des sich schließlich konisch erweiternd gebohrten Abschnittes des Bohrloches hängt somit von der Kraft der Feder ab} eine genaue zwangsweise Ausbohrung eines bestimmten konischen Loches findet nicht statt· Beim Einsetzen in das zunächst zylindrisch gebohrte Loch muß die Feder von Hand auseinandergezogen und das profiliert ausgebildete Bohrmesser in der entsprechenden Stellung gehalten werden. Die Gefahr von Verklemmungen in der Nut ist derart, daß die Kraft der Feder nicht ausreicht, das Bohrmesser in dem Schlitz zu verschieben, ist außerordentlich hoch und läßt diese bekannte Lösung als schlecht durchführbar erscheinen.

Es sind ferner bereits ältere Vorschläge für Bohrwerkzeuge der eingangs genannten Art gemacht worden ( P 23 31 467·2-12 v. 20.6.1973; P 23 k& 211.3 v. 25.9.1973), bei denen die Vergrößerung des radialen Abstandes des Bohrers durch Verschiebung einer auf dem Schaft des Bohrwerkzeugs angeordneten Vorschubhülse gegenüber diesem bewirkt wird.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrer der eingangs genannten Art zu schaffen_s bei dem die Veränderung des radialen Abstandes von der Achse des Bohrloches in radialer Richtung mit zunehmendem Vorschub durch Verschiebung einer auf dem Bohrwerkzeug angeordneten Vorschubhülse gegenüber dem Schaft des Bohrwerkzeuges bewirkt wird, der in seinem konstruktiven Aufbau besonders einfach und der insbesondere für kleine Durchmesser geeignet ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß der B ohrer bzw. eine Bohreraufnahme in einem Schlitz im Schaft und in Längsrichtung desselben verschiebbar geführt ist und die Richtung des Austritts des Bohrers aus dem Schlitz gegenüber der Achse des Bohrwerkzeuges schräg verläuft und die Vorschubhülse den Bohrer bzw. die Bohreraufnahme in dem Schlitz verschiebt.

Es handelt sich hierbei um eine sehr einfache und f ertigutjngs· technisch wenig aufwendige Lösung, die insbesondere dann vorteilhaft anwendbar ist, wenn kleine Durchmesser ausgebohrt werden sollen und/oder wenn - z.B. in relativ weichem Material - die Belastung des Bohrers nicht allzu hoch ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig*l}

Fig. 3 ein Bohrloch, wie es mit einem Bohrer nach dem Ausführungsbeispiel gebohrt wird;

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

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Das Ausführungsbeispiel nach Fig» I weist einen laugen Schaft 1 auf _s dessen !rechtes Ende als Innenkonus 50 zum Aufsetzen auf einen Bohrkronenhalter 51 vorgesehen ist₉ der in der normalen Aufnahme einer Bohrmaschine oder eines Bohrhammers aufgenommen wird und Mitnehmer unten 2 aufweist. Das linke Ende des Schaftes 1 ist als Bohrkopf ausgebildet und mit einem Schlitz 3 versehen, in dem ein Hartmetallbohrstück k befestigt ist_s das bei Ansetzen an Mauerwerk 5 ein zylindrisches Loch 6 bohrt« In dem Schaft 1 ist ein ringsegmentförmiger Schlitz 7 vorgesehen, er wird durch Ausfräsen einer halbmondförmigen Nut und anschließendes Einsetzen eines Abdeckteiles 8 hergestellt© In dem Schlitz 7 ist ein ebenfalls ringsegmentförmiger Bohrmeißel 9 verschiebbar angeordnet«. Sein (in Fig» l) linkes Ende ist mit einer Bohrspitze 10 •versehen! durch Verschiebung des Bohrmeißels 9 in dem Schlitz kann die Bohrspitze 10 z_oB. in die gestrichelte Position 10· verschoben werden» Je nach Lage dieser Bohrspitze 10 wird von ihr ein Loch von dem Durchmesser 2a gebohrt. Während dieses Vorgangs wird das Bohrwerkzeug durch die Lage des linken Endes des Schaftes 1 im zylindrischen Loch 6 geführt© Schwenkt die Bolirspitze 10 durch Verschieben des Bohrmeißels 9 im Schlitz 7 niit zunehmendem Vorschub des Bohrwerkzeugs in Richtung der Achse A des Bohrloches 6 zunehmend aus_s wie das im folgenden noch näher erläutert werden wird, so entsteht das in Fig© 3 gezeigte Bohrloch, das zwischen einem vorderen zylindrischen Bereich 6° und einem hinteren zylindrischen Bereich 6" einen sich konisch nach hinten erweiternden Bereich 6'" aufweistg dessen maximaler Durchmesser 2a ist, wobei a die maximale Ausschwenkung der Bohrspitse 10 in Bezug auf die Achse A des Bohrwerkzeuges ist₉

Das rechte über den Schlitz 7 hinausragende Ende des Bohrmeißeis 9 ist mit einem Bolzen 11 versehen» Er ist mit dem rechten Ende des Bohrmeißels 9 fest verbunden» "Seine über die

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Seitenflächen des Bohrmeißels 9 hervorstehenden Enden (vgl.

Fig. 2) sind in zwei Schlitzen 12 verschiebbar geführt, die in einer Vorschubhülse 13 vorgesehen sind, die auf dem Schaft diesem gegenüber verschiebbar angeordnet ist und durch eine am Absatz 14 des Schaftes 1 abgestützte Feder 15 in ihre in Flg.l gezeigte linke Endposition gedruckt wird.

Die Vorschubhülse 13 ist mit.einer Kappe 40 abgedeckt, an deren linkem Ende mit Hilfe eines Seeger-Ringes 41 drehbar ein Andrückring 16 angebracht ist. Das Bohrmehl wird über die Öffnungen 17 in der Vor schub hülse 13 und die Öffnungen im Andrückring 16 abgeführt.

Die Funktionsweise ist folgende: In der in Fig. 1 gezeigten Stellung der einzelnen Bauteile des Bohrwerkzeuges zueinander wird ein zylindrisches Bohrloch 6 gebohrt. Sitzt dann der Andrückring 16 auf der vorderen Stirnfläche 2O des Mauerwerks auf, verschiebt sich bei weiterem Vorschub des Bohrwerkzeuges in das Mauerwerk 5 hinein die Vorschubhülse auf dem Schaft 1 nach rechts (in Fig. l)_o Demgemäß wird, dem schrägen Verlauf der Seitenflächen des Schlitzes 12 folgend, der Bolzen 11 nach unten verschoben. Damit wird das rechte Ende des Bohrmeißels 9 herabgedrüclct und der Bohrmeißel in dem ringsegmentformigen Schlitz 7 derart verschoben, daß die an seinem linken Ende vorgesehene Bohrspitze 10 sich aus dem Schaft 1 bzw. aus der Austrittsöffnung des Schlitzes 7 im Schaft 1 schräg herausschiebt und damit Positionen einnimmt, in denen sie ein Loch mit einem Durchmesser 2a bohrt, der größer als der Durchmesser des zylindrischen Bohrlochs 6 ist. Dieser Vorgang setzt sich so lange fort, bis die Vorschubhülse 13 auf dem Schaft 1 so weit verschöben ist, daß der Bolzen 11 am (in Fig. l) linken Ende des Schlitzes 12 anliegt. Dann ist das in Fig. 3 dargestellte Loch in das Material 5 gebohrt.

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Fig« 4 zeigt ein -weiteres Ausführungsbeispiele In dem Bohr<schaft 102 ist ein gerade und schräg zur Achse A -verlaufender Schlitz 10? vorgesehen, in dem ein gerader Bohrmeißel 109 angeordnet ist. Der an seinem rechten oberen Ende vorgesehene Bolzen 111 läuft in einem Schlitz 112 in der Vorschubhülse 113« Dieser Schlitz ist jedoch anders geneigt als bei dem Ausführungsbeispiel nach Figo 1» Daraus ergibt sich_s daß bei Verschiebung der Vorschubhülse 113 auf dem Schaft 102 nach rechts (in Fig. 4) der Bohrmeißel 109 nach unten links (Fig. l) aus dem Schlitz 10? im Bohrschaft 102 herausgeschoben wird.

Die Vorschubhülse 113 ist mit einem Außengewinde versehen, auf dem ein mit einem entsprechenden Innengewinde versehener Stellx-ing 121 angeordnet ist. Der Stellring 121 kann durch Anziehen einer ebenfalls mit einem Innengewinde versehenen und auf der Vorschubhülse 113 angeordneten Feststellmutter festgestellt wex-den. Auf dem Stellring 121 ist an dessen linkem Ende der Andrückring Il6, mit Hilfe des Haltebolzens 123 dem Stellring 121 gegenüber drehbar, angebracht. Die Anordnung von Stellring und Feststel-lmutter ermöglicht ein Nachstellen der Lage des Bohrmeißels 109 im Schlitz 107 bei Abnutzung der Bohrspitze 110 des Bohrmeißels 109ϊ Je nach Stellung des Stellrings 121 setzt die Bewegung der Vorschubhülse gegenüber dem Schaft 102 und damit die Verschiebung des Bohrmeißels 109 im Schlitz 107 während des Vorschubs des Bohrwerkzeuges in ein Bohrloch früher bzw. später ein.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 darstellt. Dabei ist der Bohrmeißel IO9 zweiteilig ausgebildet. Er besteht aus einem oberen Aufnahmeteil I30, das sich bis ' etwa zur Hälfte in den Schlitz IO7 hineinerstreckt und an seinem unteren Ende mit einer konischen Bohreraufnähme 13I

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versehen ist, in die ein Bohrer 132 eingesetzt wird. Der Vorteil dieser Anordnung ist das leichte Auswechseln und die einfache Ausbildung des Bohrers 132 nach einer Abnützung. Er nraß nur wieder aus der konischen Bohreraufnahme 131ι etwa durch Herausschlagen, gelöst werden. Es können aber auch, wie ansonsten bei Bohrwerkzeugen üblich, irgendwelche Auswerfervorrichtungen vorgesehen sein. Der Bohrer I32 weist eine Abflachung auf, die in eingesetztem Zustand mit dem in der Bohreraufnahme I3O vorgesehenen Stift 13^ so zusammenwirkt, daß eine Drehung des Bohrers 132 in der Bohreraufnahme I30 vermieden wird.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche.

[ l_o] Bohrwei-kzeug zum Bohren eines sich entlang eines Abschnittes in Bohrrichtung erweiternden Bohrloches_} bei dem der radiale Abstand des diesen Abschnitt bohrenden Bohrers von der Achse des Bohrloches mit zunehmendem Vorschub durch Verschiebung des Bohrers vergrößert wird und durch Verschiebung einer auf dem Schaft des Bohrwerkzeuges angeordneten Vorschubhülse gegenüber diesem bewirkt wird_s dadurch gekennzeichne-t» daß der Bohrer (99 105 IO9) bzw₀ eine Bohreraufnähme (I30) in einem Schlitz (7s IO7) im Schaft (l) geführt und in Längsrichtung desselben verschiebbar ist und die Richtung des Austritts des Bohrers (9, 1Of IO9) aus dem Schlitz (7, 107) gegenüber der Achse (A) des Bohrwerkzeuges schräg verläuft und die Vorschubhülse (13, II3) den Bohrer (9₉ XOf IO9) bzw. die Bohreratifnähme (I3O) in dem Schlitz (7, IO7) verschiebt«

2ο Bohrwerkzeug nach Anspruch I₈ dadurch gekennzeichnet_s daß der Schlitz (7) ringsegmentförmig ausgebildet ist»

ο Bohrwerkzeug nach Anspruch I₈ dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (107) geradlinig ausgebildet ist»

- 2

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- «r-ΛΟ

4. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Bohrers (9) bzw. der Bohreraufnahme (I30) durch einen am Ende des Bohrers bzw. der Bohreraufnahme (I30) vorgesehenen. Anschlag (11, 111) gegenüber einer an der Vorschubhülse (13» 113) vorgesehenen und gegenüber der Achse (A) des Bohrwerkzeuges schräg geneigten Führungsfläche (12, 112) erfolgt.

5· Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 odex~ einem der folgenden, da-■ durch gekennzeichnet, daß die Vorschubhiilse durch zwei.
Teile (113j 121) gebildet wird, die zueinander verstellbar und in einer Stellung feststellbar (122) sind.

6. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schlitz (107) eine den-Bohrer (132) aufnehmende Bohreraufnahme (13Ο) geführt ist.

7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bohrer (132) eine asymmetrische Abflachung (133) aufweist, die einen Anschlag bildet, der mit einem Anschlag
(I34) in der Bohreraufnahme (I3) derart zusammenwirkt, daß die Aufnahme des Bohrers (132) in der Bohreraufnahme (13Ο) nur in einer Stellung möglich ist.

8. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des Schaftes (l) als
Bohrspitze (4) ausgebildet ist.

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