DE2716866A1

DE2716866A1 - Gesteinsbohrer

Info

Publication number: DE2716866A1
Application number: DE19772716866
Authority: DE
Inventors: Wilbert Reibetanz; Karl Seitz; Karl Dipl Ing Dr Wanner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-04-16
Filing date: 1977-04-16
Publication date: 1978-10-26

Description

Gesteinsbohrer
Zusammenfassung Es wird ein als Kreuzbohrkrone ausgestalteter Gesteinsbohrer beschrieben, der einen Bohrkopf mit mindestens zwei radial verlaufenden Stegen aufweist, an denen Schneiden angeordnet sind. An der Vorderseite des Bohrkopfes ist zentral eine Zentrierspitze angeordnet, an deren Stirnseite Schneiden angeordnet sind, die seitlich nicht über den Umfang der Zentrierspitze überstehen. Die Zentrierspitze ist mit einer Einrichtung zum Abführen des Bohrkleins ausgerüstet, welche z. B.
von einer an sich bekannten wendelartigen Fördernut gebildet ist.
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Gesteinsbohrer nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei den bisher bekannten Gesteinsbohrern stehen die an der Stirnseite der Zentrierspitze angeordneten Schneiden in radialer Richtung über den Umfang der Zentrierspitze über. Beim Anbohren wird die Zentrierspitze auf den Anriß gesetzt. Durch Bohrschlagbetrieb mit einem Bohrhammer dringt sie in das Werkstück - etwa Gestein - ein und bohrt ein Führungsloch, durch die die nachfolgende Kreuzbohrkrone geführt werden soll. Die nach beiden Seiten überstehenden stirnseitigen Schneiden der Zentrierspitze schafft sich dabei eine Bohrung von meist ovaler Form, die größer ist, als der Außendurchmesser der Zentrierspitze. Die Führung der Kreuzbohrkrone ist also schlecht; der Bohrer neigt zum Verlaufen. Der Andruck auf den Hammer erfolgt über den Handgriff und Zusatzhandgriff, ist also nicht zentrisch zum Bohrer. Hinzu kommt noch, daß die am Umfang überstehenden Schneiden der Stege am Umfang der von ihnen erzeugten großen Bohrung wechselnd unregelmäßig zum Eingriff kommen und so starke Radialbewegungen des Bohrers verursachen, die zum starken Vibrieren des Hammers führen.
Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Gesteinsbohrer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Zentrierspitze auf ihrer ganzen Länge an der Wandung der von erzeugten Führungsbohrung trägt. Der Bohrer arbeitet hierdurch ohne die erwähnten Schwingungen und verhindert weitgehend das Verlaufen des Bohrers. Das losgeschlagene Bohrklein wird durch die zu diesem Zweck vorgesehene Einrichtung an der Zentrierspitze aus der Führungsbohrung abgeführt, ohne daß deren Wandung beeinträchtigt wird.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Gesteinsbohrers möglich. Durch die bessere Führung der Kreuzbohrkrone ist es möglich geworden, daß innerhalb der Schneiden an den Stegen Schneidflächen angeordnet sind, die alle innerhalb der Schneiden gelegenen Flächenstücke des Werkstücks überstreichen. Am Ende des Bohrvorganges ist also die von den Stegen erzeugte große Bohrung fertig. Es müssen nicht wie bei den bekannten Kreuzbohrkronen zunächst noch stehen gebliebene Ringe des bearbeiteten Werkstoffs - also etwa Gestein - aus dem Bohrloch herausgeschlagen werden.
Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Gesteinsbohrer in der Seitenansicht, Figur 2 eine Draufsicht auf die Vorderseite des Gesteinsbohrers, Figur 3 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines Gesteinsbohrers gemäß Figur 2, Figur 4 einen Schnitt längs IV-IV durch den Gesteinsbohrer gemäß Figur 3, während dieser sich in ein Werkstück bohrt und Figur 5 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Gesteinsbohrers im Teilschnitt.
Beschreibung der Erfindung In den Figuren 1 und 2 der Zeichnung ist ein als Kreuzbohrkrone ausgestalteter Gesteinsbohrer dargestellt. Der Gesteinsbohrer hat einen einerseits ein Einsteckende 1 aufweisenden Bohrerschaft 2, der andererseits einen Bohrkopf 4 mit einer Zentrierspitze 3 trägt. Das Einsteckende 1 ist z. B. als Keilwelleneinsteckende zur Drehmomentübertragung in einer Handwerkzeugmaschine ausgebildet. Der Bohrkopf 4 besteht aus vier radial abstehenden, jeweils um 90 ° gegeneinander versetzt sitzenden Stegen 5, die an ihrem radial äußeren Ende stirnseitig und nach radial außen überstehende Schneiden 6 aufweisen. Die Schneiden 6 sind in der Regel als Hartmetallplättchen ausgebildet, die in die Stege 5 eingelötet sind.
Die koaxial zum Bohrerschaft 2 angeordnete Zentrierspitze 3 hat - wie besonders in Figur 2 erkennbar ist - eine zylindrische Außenform. An der Stirnseite der Zentrierspitze 3 sind Schneiden 7 angeordnet, deren radiale Erstreckung dem größten Außendurchmesser der Zentrierspitze entspricht. Die Schneiden 7 sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls von eingelöteten Hartmetallplättchen gebildet. Am Außenumfang des zylindrischen Teils der'Zentrierspitze 3 ist eine als wendelartige Fördernut 8 ausgestaltete Einrichtung zum Abführen des Bohrkleins angeordnet. Diese an sich bekannte wendelartig verlaufende Fördernut 8 beginnt an den stirnseitigen Schneiden 7.
Zum Arbeiten wird der Gesteinsbohrer beispielsweise in eine Werkzeugaufnahme eines Bohrhammers eingesteckt. Dazu greift das z. B. als Keilwelleneinsteckende ausgebildete Einsteckende 1 in eine zugeordnete Drehmomentübertragungseinrichtung des Werkzeugkopfs des Bohrhammers ein. Beim Bohren in Beton oder Mauerwerk dringt zunächst die Zentrierspitze 3 ein und bohrt dabei ein sehr enges Führungsloch. Das an der Zentrierspitze anfallende Bohrklein wird über die Förderwendel aus dem engen Führungsloch in den jeweils zwischen zwei Stegen 5 des Bohrkopfes 4 gebildeten Raum abgeführt. Von dort kann es z. B.
durch eine geeignete Absaugvorrichtung abtransportiert werden.
Da einerseits die stirnseitigen Schneiden 7 nicht radial über den zylindrischen Teil der Zentrierspitze 3 überstehen und andererseits das von den Schneiden 7 losgeschlagene Bohrklein gut abgeführt wird, ist der Durchmesser der von der Zentrierspitze 3 gebohrten Führungsbohrung kaum größer als der Außenumfang der Zentrierspitze. Die zylindrische Außenfläche der Zentrierspitze kann also auf der ganzen Länge der gegenüber den bekannten Zentrierspitzen länger ausgestalteten Zentrierspitze 3 tragen, wodurch eine sehr gute Führung des Gesteinsbohrers erzielt wird. Am weiteren Eindringen des Gesteinsbohrers in den zu bearbeitenden Werkstoff schneiden schließlich die aus Hartmetall bestehende Schneide 6 in das Gestein und erzeugen eine gegenüber der erwähnten Führungsbohrung wesentlich größere Bohrung. Diese Bohrung wird z. B. zur Aufnahme von elektrischen, unter Putz angeordneten Schaltern, Steck-oder Verteilerdosen verwendet.
Die Schneiden 6 am radial äußeren Ende der Stege 5 kommen -wegen der erwähnten besseren Führung des Gesteinsbohrers - am Umfang der Bohrlochwandung nicht mehr so stark einseitig in Eingriff wie bei den erwähnten bekannten Gesteinsbohrern. Dadurch vibrieren Bohrer und Bohrhammer weniger stark und der Gesteinsbohrer verläuft nicht mehr.
Das in den Figuren 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel des Gesteinsbohrers unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß an den Stegen 15 innerhalb der an den radial äußeren Enden angeordneten Schneiden 16 Schneidflächen 17, 18 angeordnet sind, die alle innerhalb der Schneiden 16 gelegenen Flächenstücke des Werkstücks überstreichen. Wie aus der Zeichnung erkenntlich ist, sind an verschiedenen Stegen 15 verschiedene radiale Bereiche überstreichende Schneidflächen 17 und 18 angeordnet. Um zusätzliche Momente um die Bohrerachse zu vermeiden sind an einander radial gegenüberliegenden Stegen 15 jeweils gleiche Bereich mit Schneidflächen 17 bzw. 18 versehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schneiden 16 und die Schneidflächen 17 bzw. 18 aus mehreren radial aneinander anschließenden Einzelflächen 16, 17, 18, 18' aufgebaut. Hierdurch können kleinere und deshalb billigere Hartmetallplättchen verwendet werden. Natürlich ist es auch möglich, die Schneidflächen 16, 17 und 18, 18' jeweils aus aus einem einzigen Stück herzustellen.
Der Bohrvorgang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel eines Gesteinsbohrers geht in der sinngemäß gleichen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel vor sich. Wenn die Zentrierspitze 13, die vollkommen der Zentrierspitze 3 des ersten Ausführungsbeispiels entspricht, eine Führungsbohrung 19 in das Gestein 20 (Figur 4) gebohrt hat, kommen schließlich die Schneiden 16, 17, 18 an den Stegen 15 mit dem Gestein in Berührung und bohren ein großes Loch 21. Dabei bestreichen die Schneiden 16, 17 einen Bereich zwischen den strichpunktiert in Figur 3 angedeuteten Kreisen 22 und 23 und die Schneidflächen 18, 18' den Bereich innerhalb des Kreises 23. Nach dem Ende des Bohrvorganges zu entfernende Gesteinsringe am Boden des Lochs 21 entstehen bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel des Gesteinsbohrers nicht. Außerdem wird eine zusätzliche Beanspruchung der Stege 5 an den nicht mit Schneiden besetzten Stellen, die auf dem Gestein arbeiten und gewissermaßen als Brechflächen dienen müssen, verhindert. Es hat sich nämlich gezeigt, daß diese zusätzliche Beanspruchung so weit gehen kann, daß die Stege 5 vorzeitig abbrechen, wodurch der Gesteinsbohrer unbrauchbar wird.
In Figur 5 ist ein Gesteinsbohrer dargestellt, bei dem eine Zentrierspitze 33 mit - wie oben beschrieben - zugeordneter Abführeinrichtung an einem Zentrierbohrer 34 angeordnet sind.
Der Zentrierbohrer 34 ist als gesondertes Bauteil ausgeführt, welcher über eine Kegelverbindung am Bohrkopf.4 befestigt ist.
Auf diese Weise kann eine vorzeitig verschlissene Zentrierspitze leicht ausgetauscht werden. In Wirkung und Arbeitsweise unterscheidet sich sonst das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 nicht von den vorher beschriebenen einstückigen Ausführungsbeispielen nicht.

Claims

Ansprüche 1. Gesteinsbohrer, vorzugsweise Kreuzbohrkrone, mit einem Bohrerschaft, der einerseits ein Einsteckende und andererseits einen eine Zentrierspitze tragenden Bohrkopf aufweist, der mindestens zwei radial verlaufende, insbesondere an Stegen angeordnete Schneiden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite der Zentrierspitze (3, 13) Schneiden (7) angeordnet sind, deren radiale Erstreckung den größten Außendurchmesser der Zentrierspitze (3, 13) entspricht und daß an der Zentrierspitze (3, 13) eine Einrichtung (8) zum Abführen des Bohrkleins angeordnet ist.
2. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführeinrichtung von einer wendelartigen Fördernut (8) gebildet ist.
3. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der stirnseitigen Schneiden (7) der Zentrierspitze (3, 13) eine Abführeinrichtung (8), vorzugsweise Fördernut, zugeordnet ist.
4. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierspitze (33) und die zugeordneten Abführeinrichtungen an einem, insbesondere über eine Kegelverbindung am Bohrkopf (4) befestigten, Zentrierbohrer (34) angeordnet sind.
5. Gesteinsbohrer nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Schneiden (7) von eingelöteten Hartmetallplättchen gebildet sind.
6. Gesteinsbohrer, vorzugsweise Kreuzbohrkrone, mit einem Bohrerschaft, der einerseits ein Einsteckende und andererseits einen eine Zentrierspitze tragenden Bohrkopf aufweist, der radial verlaufende, an den radial äußeren Enden von mindestens zwei Stegen angeordnete Schneiden aufweist, insbesondere nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Schneiden (16) an den Stegen (15) Schneidflächen (17, 18, 18') angeordnet sind, die alle zwischen den Schneiden (16) und der Zentrierspitze gelegenen Flächenstücke des Werkstücks überstreichen.
7. Gesteinsbohrer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an verschiedenen Stegen (15) verschiedene radiale Bereiche überstreichende Schneidflächen (17, 18, 18') angeordnet sind.
8. Gesteinsbohrer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einander radial gegenüberliegenden Stegen (15) jeweils gleiche Bereiche mit Schneidflächen (17, 18, 18') versehen sind.
9. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidfläche (16, 17, 18, 18') eines Steges (15) aus mehreren radial aneinander anschließenden Einzelflächen aufgebaut sind.
10. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden bzw. Schneidflächen von eingelöteten Hartmetallplättchen gebildet sind.