DE2756140A1

DE2756140A1 - Gesteinsbohrer fuer bohrloecher kleineren durchmessers

Info

Publication number: DE2756140A1
Application number: DE19772756140
Authority: DE
Inventors: Heinrich B Schaefers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-12-16
Filing date: 1977-12-16
Publication date: 1979-06-21

Description

Beschreibung
Der aus der DE-AS 14 27 710 bekannte Hohlbohrer dieser Art besteht aus gewickeltem Blech und hat einen aufgesteckten, verloreren Bohrkopf. Für die professionelle Herstellung einer Vielzahl maßgenauer Dübellöcher o. dgl. ist ein solcher Bohrer ungeeignet.
Aus der DE-OS 24 17 228 ist ein Bohrklein absaugender Dübellochbohrer für höhere Bohrleistungen bekannt.
Derartige Gesteinsbohrer unterliegen trotz ihrer mehr oder weniger wirksamen Bohrkleinabsaugung einem raschen Verschleiß. Darunter leidet zuerst die bohrlochqualität, weil mit zunehmender Abnutzung die Bohrlöcher immer enger werden, bis man sich schließlich zum Ersatz des Bohrers entschließt.
In zu enge Bohrlöcher, die als Dübellöcher dienen, lassen sich oft nicht mehr die vorgesehenen Dübel einsetzen, und statt das Loch nachzuarbeiten, werden oft zu kleine Dübel verwendet, deren Haltewirkung dementsprechend ungenügend sein wird. Es liegt auf der Hand, daß derart unzulängliche, jedoch nicht sichtbare Dübelverbindungen eine große Schadens-und/oder Gefahrenquelle bilden. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gesteinsbohrer der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der eine wesentlich längere Standzeit als herkömmliche Bohrer besitzt und der sich nach Verschleiß wesentlich billiger ersetzen läßt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Innenraum des Schaftes in an sich bekannter Weise als Absaugkanal für Bohrklein ausgebildet ist, der sich im Bohrkopf bis zu einer Mündung in dessen Arbeitsstirnfläche fortsetzt, und daß der Bohrkopf ferner mindestens eine in seinen Umfang eingearbeitete Zuluft-Ausnehmung aufweist, welche die Mündung des Verbindungskanals mit einem seitlich am Schaft gebildeten Zuluftpfad verbindet.
Die aufgezeigte Lösung hat den Vorteil, daß nicht zur ein Absaugkanal für das Bohrklein vorhanden ist, sondern auch ein äußerst wirksamer Zuluftkanal, der erst einen ungestörten Luftumlauf am Bohrlochboden ermöglicht. Auf diese Weise wird das Bohrklein sofort restlos abgeführt, die Bohrer front kühl gehalten und der Verschleiß wesentlich vermindert. Ein derartiger Gesteinsbohrer hat nicht nur von Natur aus eine wesentlich längere Standzeit als herkömmliche Bohrer, er läßt sich auch kostengünstiger auswechseln, weil nur der Bohrkopf ausgetauscht werden muß, während der Schaft erhalten bleibt.
Als Zuluftpfad kann entweder der reduzierte Außendurchmesser des Schaftes oder eine in dessen Mantelfläche eingearbeitete Ausnehmung verwendet werden.
Vorteilhafterweise kann die Mantelfläche des Schaftes mindestens eine wendelförmige Bahn nach Art einer Förderschnecke aufweisen, deren Förderrichtung zum Bohrkopf hinführt. Bisher werden Bohrer, soweit sie eine wendelförmige Außenbahnbesitzen, zimmer so gewendelt, daß sie zum Einspannende des Bohrers hinführen. Der Grund liegt auf der Hand: Man wollte bisher immer das Bohrgut außen abfördern. Im Gegensatz dazu unterstützt diese in das Bohrloch. hineinfördende Wendel die Zuluftzufuhr zum Bohrkopf.
Ferner kann vorteilhafterweise der Bohrkopf außen mit Werkzeugansetzkonturen versehen sein, welche in den Zuluftpfad einbeziehbar sind.
Bei Gesteinsbohrern, die eine Sattelschneide und zwei in einer durch die Schaftachse gehenden Ebene liegende Seitenschneiden aufweisen, läuft die Ebene der Seitenschneiden gegenüber der Ebene der Sattelschneide in Bohrerdrehrichtung um einen Winkel von weniger als 900 nach. Dieser Nachlaufwinkel beträgt vorzugsweise etwa 450. In diesem Falle können vorteilhafterweise zwei Verbindungskanäle im Bohrkopf angeordnet sein, welche jweils im Bereich des Komplementärwinkels zu diesem Nachlaufwinkel in die Arbeitsstirnfläche des Bohrkopfes einmünden. Vorteilhafterweise können die Mündungen der Verbindungskanäle von je einer Vertiefung in der Arbeitsstirnfläche des Bohrkopfes umgeben sein.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gesteinsbohrers, Fig. 2 eine rückseitige Ansicht aus Richtung II-II von Fig. 1 auf einen vom Schaft gelösten Bohrkopf des Gesteinsbohrers von Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht auf die Arbeitsstirnfläche des Bohrkopfes, und Fig. 4 und 5 je einen Teilschnitt durch eine Ebene IV-IV bzw. V-V von Fig. 3? Der nachstehend beschriebene Gesteinsbohrer ist zweiteilige ausgebildet: Er besteht aus einem in ein Futter einer Bohrmaschine oder dergleichen einspannbaren hohlen Schaft 10 und aus einem an das vordere Ende des Schaftes anschraubbaren, ebenfalls hohlen Bohrkopf 24. Am erweiterten zylindrischen Schaftoberteil 16 des Schaftes 10 befindet sich ein herkömmlicher Einspannschaft 8. Ein koaxialer Absaugkanal 11 im Schaft 10 ist im Bereich des Schaftoberteils 16 durch mindestens eine Querbohrung 18 mit der zylindrischen Schaftoberteil-Außenoberfläche verbunden, die hier abgedichtet von einem relativ zum Gesteinsbohrer verdrehbaren Rotoransatz 11 mit Absaugstutzen 3 umgeben ist.
Die Berührungsflächen zwischen Rotoransatz 1 und Schaftoberteil 16 sind durch Dichtungen 2 abgedichtet. Eine an den Absaugstutzen 3 anschließbare, nicht dargestellte Absaugeinrichtung dient zum Absaugen und Abführen von Bohrklein, welches der rotierende Bohrkopf 24 im Bohrloch erzeugt und welches durch den Absaugkanal 11 abtransportiert wird.
Ein mit Außengewinde versehenerGewindestutzen 48 des Bohrkopfes ist in einen Innengewindeabschnitt 20 am in Arbeitsrichtung vorderen Ende des Schaftes 10 eingeschraubt.
Der Bohrkopf 24 besitzt selbst einen Absaugkanal 38, welcher im zusarmnengefügten Zustand eine direkte Verlängerung des Schaft-Absaugkanals 11 bildet.
Zur Ergänzung der über den Absaugkanal 11 aus dem Bohrloch abgesaugten Luft dient ein Zuluftpfad, welcher zwischen Bohrlochwand und Gesteinsbohrer-Außenoberfläche gebildet wird. Im Bereich des Schaftes 10 besteht dieser Zuluftpfad aus einer wendelförmigen Außenausnehmung 12. Dazwischen stehengeblieben ist eine Außenwendel 13, die entgegen der üblichen Gepflogenheit für einen im Uhrzeigersinne rotierenden Gesteinsbohrer linksgängig gewendelt ist.Auf diese Weise bildet die wendelförmige Außenausnehmung 12 mit der Außenwendel 13 eine Förderschnecke, welche im Betrieb des Gesteinsbohrers Luft in das Bohrloch hineinfördert. Der Außendurchmesser der Außenwendel 13 des Schaftes 10 entspricht etwa dem Durchmesser einer zylindrischen Mantelfläche 32 des Bohrkopfes 24.
Der Zuluftpfad an der Außenseite des Schaftes 10 muß selbstverständlich auch an der Außenfläche des Bohrkopfes 24 fortgesetzt werden. Hierfür dienen, aufgezählt in Luftförderrichtung, eine sich an den Gewindestutzen 48 des Bohrkopfes anschließende ringförmige Ausnehmung 46, zwei diametral gegenüber liegende Werkzeugansetzkonsturen 44 und schließlich zwei in gleicher Weise diametral gegenüberliegende schlitzförmige Zuluftausnehmungen 42, welche direkt mit einer Arbeitsstirnfläche 34 des Bohrkopfes 24 in Verbindung stehen. Wie sich insbesondere aus Fig. 3 entnehmen läßt, schließt sich an jede seitliche Zuluftausnehmung 42 eine stirnseitige Ausnehmung 40 in der Arbeitsstirnfläche 34 an, in welcher jeweils die Mündung 37 eines zur Bohrerachse schief stehenden Verbindungskanals 36 liegt, der die Arbeitsstirnfläche mit dem Absaugkanal 38 des Bohrkopf es verbindet, siehe Fig. 1.
Die aus Hartmetall bestehende Sattelschneide 26 und die aus dem gleichen Metall bestehenden Seitenschneiden 30 sind, wie sich insbesondere aus Fig. 4 und 5 entnehmen läßt, "elastisch" in das ebenfalls eine gewisse Härte aufweisende Material des Bohrkopfes 24 eingebettet, beispielsweise durch Hartlöten. Die Elastizität wird durch dünne Zwischenlagen aus Kupfer oder einem ähnlichen Material innerhalb der sonst mit Hartlot ausgefüllten Fuge erreicht. Der die Außenflächen der Sattelschneide 26 und der Seitenschneiden 30 umhüllende Durchmesser des Gesteinsbohrers entspricht dem Bohrloch-Nenndurchmesser, während die zylindrische Mantelfläche 32 des Bohrkopfes 24 der unteren Toleranzgrenze des herzustellenden Bohrloches entspricht. Bei einem Nenndurchmesser von beispielsweise 16, 5 mm könnte der Durchmesser der Mantelfläche 32 16,2 mm betragen.
Auf diese Weise kann die untere Bohrlochtoleranz niemals unterschritten werden, der Bohrkopf 24 zeigt, sobalq seine Schneiden auf diesen unteren Toleranzwert gleich Mantelflächendurchmesser abgenutzt sind, starken Leistungsabfall und wird ersetzt, indem man einen neuen Bohrkopf 24 auf den Schaft 10 aufschraubt.
Wie sich aus Fig. 4 entnehmen läßt, sind die Schneidkanten 28' der Seitenschneiden 30 gegenüber der Schneidkante 28 der Sattelschneide 26 um ein mit "d" bezeichnetes Stück von beispielsweise 0,2 mm zurückgesetzt. Die Schneidkante 28 der Sattelschneide 26 weist eine schiefe Dachform auf, während die Seitenschneiden 30 nach Art von Metallbohrern einfach hinterschliffen sind, d. h. die Schneidkanten 28' befinden sich jeweils am unteren Ende der in Bohrrichtung vorderen Schneidenebene.
Der in der Zeichnung dargestellte Bohrkopf 24 ist vorwiegend zum Schlagbohren in Beton o. dgl. konzipiert.
Will man z. B. in Mauerwerk maBhaltige Löcher einbringen, so braucht in den Schaft 10 nur ein dafür speziell hergestellter anderer Bohrkopf (nicht dargestellt) eingeschraubt zu werden.
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Claims

Gesteinsbohrer für Bohrlöcher kleineren Durchmessers Ansprüche 1. Gesteinsbohrer für Bohrlöcher relativ kleinen Durchmessers, wie Dübellöcher o. dgl., mit einem rohrförmigen Schaft und einem daran lösbar befestigten Bohrkopf, dessen Schneidkanten den Arbeitsdurchmesser bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Schaftes in an sich bekannter Weise als Absaugkanal (11) für Bohrklein ausgebildet ist, der sich im Bohrkopf (24) bis zu einer Mündung (37) in dessen Arbeitsstirnfläche (34) fortsetzt,und daß der Bohrkopf ferner mindestens eine in seinen Umfang eingearbeitete Zuluft-Ausnehmung (42) aufweist, welche die MUndung (37) des Absaugkanals mit einem seitlich am Schaft (10) gebildeten Zuluftpfad (12) verbindet.
2. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Schaftes (10) kleiner als der Arbeitsdurchmesser des Bohrkopfes (24) ist.
3. Gesteinsbohrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft außen im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.
4. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Mantelfläche des Schaftes (10) mindestens eine wendelförmige Bahn (12) nach Art einer Förderschnecke eingearbeitet ist, die im Förderdrehsinn zum vohrkopf (24) hinfördert.
5. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (24) einen mit Außengewinde versehenen Ansatz (48) aufweist, der in ein Innengewinde (20) des Schaftes (10) einschraubbar ist.
6. Gesteinsbohrer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (24) außen mit Werkzeugansetzkonturen (44) versehen ist, welche einen Teil des Zuluftpfades bilden.
7. Gesteinsbohrer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (24) an seinem an den Schaft (10) angrenzenden Ende der Werkzeugansetzkonturen (44) eine ringförmige Einschnürung (46) aufweist.
8. Gesteinsbohrer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (20) den Absaugkanal (11) des Schaftes radial erweitert.
9. Gesteinsbohrer nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 8, mit einer Sattelschneide und zwei in einer durch die Schaftachse gehenden Ebene liegenden Seitenschneiden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene der Seitenschneiden (30) gegenüber der Ebene der Sattelschneide (26) in Drehrichtung des Bohrers mit einem Winkel von weniger als 900 nachläuft.
10. Gesteinsbohrer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugkanal (38) innerhalb des Bohrkopfes (24) in zwei Absaugbohrungen (36) gegabelt ist, die ihre Mündungen (37) exzentrisch zwischen den Seitenschneiden (30) und der Sattelschneide (26) in denjenigen Bereichen des Bohrkopfes haben, in denen der Winkel zwischen der Ebene der Seitenschneiden und der Ebene der Sattelschneide größer als 900 ist.
11. Gesteinsbohrer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Winkel etwa 135° beträgt.
12. Gesteinsbohrer nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen (37) der Absaugbohrungen (36) von je einer Vertiefung (40) in der Arbeitsstirnfläche (34) des Bohrkopfes (24) umgeben sind.
13. Gesteinsbohrer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (28') der Seitenschneiden (30) in Bohrrichtung geringfügig hinter den Schneidkanten (28) der Sattelschneide (26) zurückgesetzt sind.
14. Gesteinsbohrer nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sattelschneide (26) und die Seitenschneiden (30) elastisch in das umgebende Material des Bohrkopfes (24) eingebettet sind.