DE3010440A1 - Bohrwerkzeug zum herstellen einer und duebel zum formschluessigen einsetzen in eine in grosser tiefe mit einer konischen erweiterung versehenen bohrung - Google Patents

Bohrwerkzeug zum herstellen einer und duebel zum formschluessigen einsetzen in eine in grosser tiefe mit einer konischen erweiterung versehenen bohrung

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DE3010440A1
DE3010440A1 DE19803010440 DE3010440A DE3010440A1 DE 3010440 A1 DE3010440 A1 DE 3010440A1 DE 19803010440 DE19803010440 DE 19803010440 DE 3010440 A DE3010440 A DE 3010440A DE 3010440 A1 DE3010440 A1 DE 3010440A1
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Jürgen 7000 Stuttgart Kessler
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Stumpp & Kurz
Stumpp and Kurz GmbH and Co
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    • E21D21/008Anchoring or tensioning means
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    • E21B10/26Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
    • E21B10/32Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools
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    • E21D11/006Lining anchored in the rock

Description

Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bohrwerkzeug zum Herstellen einer in großer Tiefe mit einer konischen Erweiterung versehenen Bohrung in weichem Material, insbesondere in Kohleflözen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem derartigen aus der DE-AS 2 8 56 855 bekannten Bohrwerkzeug ist der Gleitstein unmittelbar am Anschlagteil befestigt und in den Gleitbahnen der Schneidenhalter an einer Stelle des Bohrwerkzeugs, die unmittelbar im Bereich der Abfuhr des Bohrmehls angeordnet ist, verschiebbar. Mit diesem Bohrwerkzeug können somit Setztiefen erreicht werden, die etwa der Länge der angelenkten, aus zwei Hebelarmen bestehenden Schneidenhaltern entspricht. Diese Länge ist jedoch durch die Bedingung, daß die Schneidenhalter im unausgeschwenktem Zustand innerhalb des Durchmessers der Grundbohrung liegen müssen, naturgemäß relativ gering, obzwar sie für normale Verwendung in bspw. Gasbeton, wie es die vorliegende Druckschrift vorsieht, ausreichend ist.
Es hat sich nun für solche Befestigungen, die einen in der konischen Bohrungserweiterung formschlüssig einsetzbaren Dübel verwenden, ein neues Anwendungsgebiet in bspw. Kohleflözen herauskristallisiert, in denen die Formschlußdübel in sehr großen Tiefen von bspw. etwa 1,20 m bis 1,80 m gesetzt werden müssen. Werden dann Gewindestangen mit dem Dübel verbunden, so können im Bereich der Außenfläche der Kohleschicht an der Gewindestange Elemente, bspw. Balken, Platten, Scheiben oder dgl. befestigt werden, die zur selbsttragenden Absicherung eines Flözstollens bzw. -ganges dienen.
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Das bekannte Bohrwerkzeug ist jedoch» abgesehen von seiner zu geringen Setztiefe auch deshalb für dieses Anwendungsgebiet nicht geeignet, weil die offenliegende Übertragungsmechanik vom axial bewegbarem Werkzeugschaft zu den ausschwenkbaren Schneidenhaltern des zweiten Bohrers sehr schnell vom ausgebohrten Material, insbesondere dem damit verbundenen Kohlenstaub zugesetzt würde und damit funktionsunfähig wäre.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Bohrwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das zum Herstellen einer in großer Tiefe mit einer konischen Erweiterung versehenen Bohrung geeignet ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Bohrwerkzeug der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Bohrwerkzeug ist also eine Übertragungsmechanik zwischen dem axial bewegbaren Werkzeugschaft und den ausschwenkbaren Schneidenhaltern des zweiten Bohrers geschaffen, die praktisch vollständig innerhalb des Werkzeugschaftes angeordnet und dadurch verdeckt und geschützt ist, so daß sie durch Kohlestaub oder -pulver nicht zugesetzt werden kann. Dies gilt nicht nur für die vorgesehene Zugstange, sondern auch für die aus Gleitbahnen und Gleitsteinen gebildete Kulissenführung. Außerdem gilt dies nicht nur für die Anlenkung der Zugstange an den Schneidenhalter sondern auch für das mit dem Anschlagteil verbundene Ende der Zugstange, das wie der übrige Bereich der Zugstange nach außen hin zumindest über einen wesentlichen Teil der Werkzeugschaftlänge vollkommen abgeschlossen ist.
Gemäß einem Ausführungsbexspiel vorliegender Erfindung ist der erste Bohrer eine Bohrkrone, die abnehmbar am abgeflachten Teil des Werkzeugschaftes gehalten ist. Damit überdeckt in axialer
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Richtung von vorne gesehen diese Bohrkrone die dahinterliegenden Schneidenhalter und schützt diese vor dem "Bohrmehl", das gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung von am Werkzeugschaft vorgesehenen Außenwendeln über die lange Distanz der Bohrtiefe ausgetragen wird. Das Bohrwerkzeug besitzt somit außer im Bereich der Schneidenhalter des zweiten Bohrers eine üblichen Bohrern entsprechende runde Querschnittsform, die einen guten Austrag des Bohrmehls und eine ausreichende Führung über die Länge der zu schaffenden Bohrung gestattet.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist der Werkzeugschaft aus einem Bohrerhalter und einem die beiden Bohrer tragenden Bohrschaft zusammengesetzt, die über eine Schnellwechselkupplung miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann bei Abnutzung der beiden Bohrer sehr schnell ein anderes Bohrerset mit einem Bohrschaft an den Bohrerhalter angesetzt werden. Die Möglichkeiten der für bspw. einen Bajonettverschluß notwendigen Verdrehung des Bohrschaftes mit insbesondere den zweiten Bohrer und damit gegenüber der Übertragungsmechanik, d.h. der Zugstange mit dem Gleitstein, wird konstruktiv dadurch einfach möglich, daß der Gleitstein an einem Zugkolben befestigt ist, der gegenüber der Zugstange zwar in axialer Richtung starr, jedoch in Umfangsrichtung bewegbar ist, und dadurch, daß die von außen verdeckten Gleitbahnen zu dem Ende, das der Ausschwenkstellung der Schneidenhalter entspricht, hin offen sind, so dsß der Gleitstein ohne weiteres aus ihnen herausgezogen werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispxel vorliegender Erfindung kann die Setztiefe variiert werden, indem das Anschlagteil vorzugsweise stufenlos verstellt und an der Zugstange festgelegt werden kann. Außerdem ist eine Verstellung der Tiefe der konischen Erweiterung dadurch möglich, daß ein die axiale
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Relativbewegung zwischen Werkzeugschaft und Zugstange begrenzendes Teil ebenfalls längs des Werkzeugschaftes, vorzugsweise stufenweise verstellt und festgelegt werden kann. Will man diese vielen Verstellmöglichkeiten nicht vorsehen, so ist es auch möglich, zwischen Bohrerhalter und Bohrschaft ein Verlängerungstück einzusetzen und die Zugstange entweder ebenfalls verlängerbar oder auswechselbar zu gestalten.
Das Anschlagteil kann bspw. als großflächiger, scheibenförmiger Messerkopf ausgebildet sein, um die Außenwand des mit der Bohrung versehenen Kohleflözes am Ende des BohrungsVorganges mit einer großflächigen Ebene zum plangenauen Anlegen von Befestigungselementen zu versehen. Ist dies nicht notwendig, so kann das Anschlagteil in bekannter Weise auch als Korb ausgebildet sein. Dabei ist es jedoch zweckmäßig-, den Anschlagring gegenüber dem übrigen Korb in axialer Richtung entgegen der Wirkung einer Feder verschiebbar zu gestalten, damit der Korb im. rauhen Betrieb unter Tage bei zu starkem Anschlagen beim Erreichen der Setztiefe nicht beschädigt wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf einen Dübel zum formschlüssigen Einsetzen in eine vorzugsweise mit dem vorgenannten Bohrwerkzeug hergestellte, in großer Tiefe mit einer konischen Erweiterung versehenen Bohrung in weichem Material, insbesondere in Kohleflözen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 20.
Bei einem bekannten Dübel dieser Art, wie er bspw. aus der DE-OS 2 3 31 46 7 bekannt geworden ist, sind die Segmente einstückig mit einem Zylinderring und durch Einarbeiten von Längsschlitzen in ein Zylinder-Rohling gebildet, besitzen also über ihre gesamte Längserstreckung denselben Außenradius. Nachteilig hieran ist einerseits die relativ steife Anlenkung und damit schwierige Bewegbarkeit der Segmente relativ zueinander und zum Zylinderring und andererseits die Tatsache, daß die
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Segmente aufgrund ihres gleichen Radius sich im durchmessergrößeren Bereich der konischen Erweiterung nicht über die gesamte Mantelfläche, sondern nur über eine mehr oder weniger breite Mantellinie formschlüssig an den betreffenden Innenwandungsbereich der konischen Bohrungserweiterung anlegen. Dies hat bei weichen Materialien insofern Nachteile, als dort eine erhöhte Flächenpressung auftritt, die den Innenwandungsbereich zerstören kann. Außerdem ist aufgrund der relativ steifen Verbindung zwischen den Segmenten untereinander der erreichbare Konuswinkel in seiner Größe begrenzt. Des weiteren ist bei diesem bekannten Dübel nicht immer gewährleistet, daß er sich nicht beim Anziehen der Befestigungsschraube und damit des Konuselementes vor dem Aufspreizen der Dübelhülsensegmente aus der konischen Bohrungserweiterung herausbewegt oder daß sich die Dübelhülse mitdreht, weil sie in axialer und/oder in radialer Richtung kein Widerlager findet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb ferner, einen Dübel der eingangs genannten Art zu schaffen, der an die Verwendung in weichem Material, wie bspw. in Kohleschichten angepaßt ist, mit dem also insbesondere ein relativ steiler Konus, eine möglichst über den gesamten Außenumfang erreichte formschlüssige Verbindung und ein sicheres Setzen erzielt wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Dübel der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 20 angegebenen Merkmale gelöst. Der erfindungsgemäße Dübel ist somit hinsichtlich seiner Segmente an die Konusform der Bohrungserweiterung genau angepasst, so daß diese in aufgespreiztem Zustand über ihre gesamte Außenumfangsfläche an der Innenwandung der konischen Erweiterung formschlüssig anliegen. Auf diese Weise ist eine ungleichmäßige Flächenpressung vermieden, die ansonsten die Kohleschicht in diesem Bereich zerstören würde, was sich wiederum nachteilig auf den Formschluß zwischen Dübel und Bohrungserweiterung auswirken würde. Mit anderen Worten, im Umfeld des
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Dübels wird die Kohleschicht nicht zerstört. Dies wird in gleicher Weise auch dadurch gewährleistet, daß die Dübelhülsensegmente außenurafangsseitig glatt ausgebildet -sind, so daß auch dadurch keine unterschiedliche Flächenpressung oder ein Einschneiden in die Innenwandung auftreten kann. Außerdem ist durch die elastische Scheibe erreicht, daß die Dübelhülse beim Anziehen des Konuselementes in der Bohrung bzw. Bohrungserweiterung verbleibt und dennoch in einfacher Weise und ungehindert in die Bohrung eingeführt werden kann. Dies ist einerseits der elastischen Ausbildung der Scheibe und andererseits der Tatsache zuzuschreiben, daß sie an ihrem in Vorschubrichtung hinteren Ende im wesentlichen frei ist, während sie an ihrer anderer Seite an den relativ durchmessergroßen Stirnbereich der Segmente anliegt. Auf diese Weise kann sich die Scheibe beim.Einführen des Dübels nach hinten legen, während sie sich bei einer Bewegung entgegen der Vorschubrichtung aufstellt und in die Kohleschicht einkrallt. Dadurch ist nicht nur eine axiale sondern auch eine Verdrehsicherung der Dübelhülse beim Anziehen des Befestigungsgewindeelementes bzw. des Konuselementes gewährleistet. Außerdem wird durch die elastische Scheibe ein relativ einfaches und leichtgängiges Aufspreizen der Segmente der Dübelhülse erreicht, was auch einen Konus mit relativ großem Winkel ohne weiteres zulässt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung sind die Segmente der Dübelhülse und/oder das Konuselement zur einfachen Herstellbarkeit aus Guß, bspw. Temperguß hergestellt. Dabei besitzen die Segmente u.a. auch der Materialersparnis wegen nur eine vom Innenumfang vorstehende relativ kurze Führungsfläche für das einzuziehende Konuselement. Um eine Verdrehsicherung zwischen dem Konuselement und der Dübelhülse in einfacher Weise zu erreichen, besitzt mindestens eines, vorzugsweise jedoch alle Segmente der Dübelhülse an ihrer vorstehenden Führungsfläche eine in Längsrichtung verlaufende Nut und das Konuselement an mindestens einem Außen-
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umfangsbereich einen entsprechend verlaufenden vorstehenden Steg, der in die Nut des betreffenden benachbarten Segmentes beim Anziehen des Befestigungselementes eingreifen kann.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der. Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:
Fig. 1 in teilweise geschnittener Seitenansicht ein Bohrwerkzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei die Teilfigur A den das Einspannende aufweisenden hinteren, die Teilfigur B den teilweise abgebrochenen mittleren und die Teilfigur C den mit den Bohrern versehenen vorderen Bereich des Bohrwerkzeugs zeigt,
Fig. 2 die Vorderansicht des Bohrwerkzeugs gemäß der Linie II-II der Fig. 1, jedoch gemäß einer Variante und bei gespreiztem zweiten Bohrer,
Fig. 3 eine gegenüber der Seitenansicht der Fig. 1 um 90° gedrehte Seitenansicht des vorderen und teilweise des mittleren Bereiches des Bohrwerkzeugs der Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 1,
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 1,
Fig. 6 in teilweise geschnittener Seitenansicht der mit
dem Einspannende versehene hintere Bereich eines Bohrwerkzeugs gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,
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Fig. 7 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch den Stollen eines Kohleflözes zur Darstellung des Anwendungsgebietes vorliegender Erfindung und zur Darstellung eines in die mit dem vorgenannten Bohrwerkzeug eingearbeiteten Bohrung eingesetzten Dübels gemäß vorliegender Erfindung,
Fig. 8 in vergrößerter Darstellung gemäß Kreisausschnitt VIII der Fig. 7 den in der konischen Bohrungserweiterung eingesetzten gespreizten Dübel gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,
Fig. 9 den Dübel der Fig. 8 in seiner Stellung vor dem Aufspreizen, also in einer Stellung, in der er in die Gruiidbohrung eingeführt werden kann, jedoch in gegenüber der Fig. 8 um 15 gedrehter Darstellungsweise ,
Fig. 10 die Ansicht des Dübels in seiner Ausgangsstellung gemäß Pfeil X der Fig. 9, und
Fig. 11 die Vorderansicht der aufgespreizten Dübelhülse allein.
Das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug 11 dient zum Herstellen von zylindrischen Grundbohrungen 107 großer Tiefe und zum Herstellen einer konischen Erweiterung 106 im Zuge der zylindrischen Grundbohrung 107 in großer Setztiefe von bspw. etwa 1,20 m bis 1,80 m oder größer in weichem Material, bspw. in Kohleflözen, wie dies noch anhand der Fig. 7 verdeutlicht werden wird.
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Das Bohrwerkzeug 11 besitzt einen Werkzeugschaft 12, der an seinem Einspannende 13 von einer nicht dargestellten Bohrmaschine, Bohrhammer oder dgl. rotierend antreibbar ist und der an seinem vorderen Ende einen ersten Bohrer 16 für die Grundbohrung 107 und einen in Vorschubrichtung dahinterliegenden zweiten Bohrer 17 für die Erweiterung 106 trägt. Der Werkzeugschaft 12 ist bei diesem Ausführungsbexspiel zweigeteilt, d.h., er besteht aus einem hohlzylindrischen Bohrerhalter 18 und einem Bohrschaft 19, die unter Zwischenfügen einer Kupplungshülse 21 über eine Schnellschlußkupplung 22 in Form eines Bajonettverschlusses miteinander lösbar verbunden sind, was bedeutet, daß der Bohrschaft 19, der die Bohrer 16 und 17 trägt, am Bohrerhalter 18 schnell auswechselbar gehalten ist. Wie der Teilfigur IB und der Fig. f zu entnehmen ist, ist der Bajonettverschluß 22 derart ausgebildet, daß die Kupplungshülse 21 drei um 60° gegeneinander versetzte, im Umriss halbmondförmige Anformungen 2 3 besitzt, die hinter drei entsprechende radiale Anformungen in entsprechende Ausnehmungen am Ende des Bohrschaftes 19 greifen können. Wird der Bohrschaft 19 gegenüber der Kupplungshülse 21 um 30° in die eine oder andere Richtung verdreht, so gelangen die Anformungen der beiden Elemente 19, 21 nebeneinander, wodurch sie in axialer Richtung auseinandergezogen werden können. Der Bohrschaft 19 besitzt außer dem sich im Bereich der Kupplungshülse 21 erstreckenden hohlzylindrischen Teil 25 einen an zwei diametral gegenüberliegenden Bereichen abgeflachten Teil 21, der wie die Fig. 3 zeigt, dadurch zu einer relativ schmalen Platte wird, an deren beiden einander gegenüberliegenden breitflächigen Seiten je ein Schneidenhalter 2 6 anliegt und parallel zu diesen Seitenflächen schwenkbar gelagert ist.
Die Schneidenhalter 26 sind identisch, jedoch nicht nur an gegenüberliegenden Seiten des abgeflachten Teils 24 sondern auch gegeneinander gerichtet angeordnet. Jeder Schneidenhalter 26 besteht aus zwei einstückigen, unter einem überstumpfen
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Winkel miteinander verbundenen Armen 27, 28, von denen der Arm 2 7 eine Schneide 29 trägt und von denen der Arm 2 8 mit einer Gleitbahn 31 in Form einer Nut versehen ist. Die Nut 31 verläuft über nahezu die gesamte Länge des Armes 28, ist von der dem abgeflachten Teil 2"4 zugewandten Innenseite her eingearbeitet und einendig, d.h. zum freien Ende des Armes 2 8 hin offen. Im Verbindungsbereich der beiden Arme 27, 28 ist je eine Bohrung vorgesehen, die mit einer Bohrung im abgeflachten Teil 21 fluchten. Durch diese Bohrungen ist eine Schwenkachse 32 gesteckt, durch die außerdem die beiden Schneidenhalter 26 am abgeflachten Teil 24 eng anliegend gehalten sind. Auf das vordere Ende bzw. die Stirn des abgeflachten Teils 24 ist der erste Bohrer in Form einer Bohrkrone 16 mittels einer Schraube
33 befestigt. Die Bohrkrone 16 ist im Querschnitt insgesamt U-förmig, wobei an den beiden gemäß Fig. 1 waagerechten Schenkeln des U je eine Schneide 34 befestigt ist, die mit ihren Schneidkanten in einer Flucht diametral gegenüberliegen, jedoch in Richtung des Vorschubs unterschiedliches Höhenniveau besitzen (siehe auch Fig. 3). Der Außendurchmesser der Schneiden
34 ist etwas größer als der Außendurchmesser der U-förmigen Bohrkrone 16, deren Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser von Förderwendeln 36 ist, die sich über den Außenumfang des Bohrschaftes 19 mit einer bestimmten Steigung zum Austragen des sog. Bohrmehls beim Herstellen der Bohrung 106, 107 erstrecken. Während die Wendeln 36 im Bereich des hohlzylindrischen Teils 25 des Bohrschaftes 19 über den gesamten Außenumfang verlaufen, wie den Fig. 1 und 3 zu entnehmen ist, sind von ihr im Bereich des abgeflachten Teils 24 nur Rudimente in Form von kurzen Wendelstücken 36' übrig geblieben.
Die. mit dem Bohrschaft 19 über den Bajonettverschluß 22 verbundene Kupplungshülse 21 ist mit einem Außengewinde versehen und über einen Gabelschlüsselansatz in eine Enderweiterung 39 des Bohrerhalters 18 fest eingeschraubt. Der Bohrer-
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halter 18 ist über seinen vorderen Bereich mit einer Förderbzw. Austragswendel 37 versehen, deren Außendurchmesser dem der genannten Erweiterung 39 entspricht. An diesen mit der Austragswendel 37 versehenen Bereich des Bohrerhalters 18 schließt sich ein Haltebereich 38 an, an dem ein Anschlagteil 41 bzw. Hl1 axial bewegbar geführt und ein Begrenzungsteil verstellbar befestigt ist und der in das Einspannende 13 übergeht. Der Außendurchmesser dieses Haltebereichs 38 entspricht dem der Austragswendel 37 und besitzt außenumfangsseitig zwei diametral gegenüberliegende längsverlaufende konkave Nuten 4 (siehe Fig. 5), die der Weiterführung des von dem Bohrungsinneren her mittels der Wendeln 36 und 37 geförderten Bohrmehls dient.
Innerhalb des Werkzeugschaftes 12 bzw. des Bohrerhalters 18 und des Bohrschaftes 19 ist eine Zugstange 46 gegenüber diesen genannten Elementen axial bewegbar gehalten und geführt. Die Zugstange 46 ist an ihrem mit einem Außengewinde 47 versehenen einen Ende mit dem Anschlagteil 41 bzw. 41* axial unbewegbar und drehschlüssig verbindbar und endet andernends innerhalb des Bohrschaftes 19 vor dem abgeflachten Teil 24. Der Außendurchmesser der Zugstange 46 ist über die gesamte Länge im wesentlichen .gleich, d.h., sie ist innerhalb des Bohrerhalters 18 und innerhalb der Kupplungshülse 21 ohne wesentliches Spiel in radialer Richtung axial geführt. Das innere Ende der Zugstange 46, das von der Innenwandung des hohlzylindrischen Teils 25 des Bohrschaftes 19 einen größeren Abstand besitzt, ist in das zylindrische Ende 49 eines Zugkolbens 48 eingesteckt und über einen Ring 50 mit diesem zwar in axialer Richtung starr, jedoch in Umfangsrichtung relativ zu diesem beweglich verbunden. An dieses zylindrische Teil 49 des Zugkolbens 48 schließt sich einstückig, wie insbesondere der Fig. 3 zu entnehmen ist, ein plattenförmig abgeflachter Teil 51 an, der in einen Längsschlitz 52 im abgeflachten Teil 24
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des Bohrschaftes 19 eingeschoben ist und an seinem freien Ende einen seine beiden abgeflachten parallelen Seiten überragenden Querstift 53 besitzt, der den Gleitstein darstellt, der in die Gleitbahnen 39 der Schneidenhalter 26 beidendig eindringt, wie der Fig. 3 zu entnehmen ist. Der Schlitz 5 2 ist zu einem wesentlichen Teil beidseitig von den Armen 2 8 der Schneidenhalter 26 abgedeckt, wobei der Abdeckbereich während dem Herstellen der konischen Bohrungserweiterung größer ist als in dem in Fig. 1 dargestellten Ruhezustand, in dem der Gleitstein 5 3 im Bereich der inneren Enden in den Gleitbahnen 31 liegt, die gegenüber den die Bewegungsbahn bzw. Richtung des Querstiftes 5 3 bestimmenden Schlitz 52 unter gegengerichteten spitzen Winkeln verlaufen.
Die Zugstange 46 ist an ihrem inneren Ende von einer Druckfeder 54 umgeben, die sich einenends an dem innerhalb des Bohrschaftes 19 mittels eines O-Ringes dicht verschiebbar gelagerten zylindrischen Teils 49 des Zugkolbens 48 und andernends an einer inneren Schulter der Kupplungshülse 21 abstützt, die mit einem Bereich dünnerer Wandstärke und größeren Innendurchmesser als dem mit dem Bajonettverschluß versehenen Teil die Druckfeder 54 über eine bestimmte Länge führend umgibt.
Das Auswechseln eines Bohrschaftes 19 mit den beiden bspw. abgenutzten Bohrern 16 und 17 geht folgendermaßen vor sich: der Bohrschaft 19 wird gegenüber der Kupplungshülse 21 bzw. dem Bohrerhalter 18 verdreht und kann dann in axialer Richtung von der Kupplungshülse 21 abgezogen werden. Da der Bohrschaft 19 bei dieser Drehung auch gegenüber der Zugstange verdreht wird, ist der mit dem Gleitstein 5 3 versehene Zugkolben 4 8 mit der Zugstange 46 drehbar verbunden, so daß mit dem Verdrehen des Bohrschaftes 19 und damit des zweiten Bohrers 17 auch ein Verdrehen des Gleitsteins 5 3 relativ zur Zugstange möglich ist. Bei der axialen Auszugsbewegung des Bohrschaftes
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gleitet der Gleitstein 5 3 in den Gleitbahnen 31 der Schneidenhalter 26 und kann an den freien Enden der Schneidenhalterarme 2 8 nach außen gelangen. In entsprechender Weise kann ein neuer Bohrschaft 19 mit neuen Bohrern 16, 17 eingesetzt werden, nachdem zuvor die beiden Schneidenhalter 26 in ihre ausgefahrene Stellung gebracht werden, in der die Gleitbahnen 31 dem Schlitz 5 2 und damit den Gleitsteinenden gegenüberliegen.
Das Anschlagteil 41, das gemäß Fig. 1 als Messerkopf, oder das Anschlagteil 41', das gemäß Fig. 6 als Korb ausgebildet ist, kann wahlweise über einen Flansch 56 am Gewindeende 47 der Zugstange 46 befestigt werden. Der Flansch 56 besitzt eine Führungshülse 57, die an ihrem vorderen Ende den Bohrerhalter 18 eng jedoch axial beweglich umfasst und die an ihrem hinteren Ende, wie insbesondere der Fig. 5 zu entnehmen ist, mit vier in gleichmäßigen winkligen Abstand zueinander angeordneten Augenpaaren 5 8 versehen ist, an denen Rollen 59 befestigt sind, die sich auf dem Außenumfang des Bohrerhalters 18 abwälzen können, wenn der Bohrerhalter 18 relativ zur Zugstange 46 und damit zum Flansch 56 axial bewegt wird. Der Flansch 56 besitzt zwischen zwei Augenpaaren 5 8 eine radiale Nut 61, in die ein in Rückansicht etwa T-förmiger Mitnehmer 62 eingesetzt und mittels punktiert angedeuteter Schrauben mit dem abgeflachten Umfangsbereich des Flansches 56 fest verbunden ist. Der Mitnehmer 6 2 besitzt an seinem freien Ende des Mittelsteges des auf dem Kopf stehenden T eine Gewindebohrung 63, mittels der er auf das Gewindeende 47 der Zugstange 46 aufschraubbar ist. Da der Mitnehmer 62 außerdem einen Längsschlitz 64 im Bohrerhalter 18 durchdringt, kann er je nach der axialen Aufschraublange auf der Zugstange 46 gegenüber dieser stufenlos verstellt werden. Mit anderen Worten, je nach der Aufschraublänge des Mitnehmers 62 und damit des Flansches 56 und damit des Anschlagteils 41 oder 41' kann die Setztiefe des Bohrwerkzeugs 11, d.h. der Abstand von dem Anschlagteil 41, 41f zum ersten bzw. zweiten
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Bohrer 16, 17 stufenlos verstellt werden. Das Fixieren einer bestimmten eingestellten Setztiefe wird durch eine Klemmschraube 66 erreicht, die in radialer Richtung im Mitnehmer 62 einschraubbar'und gegen das Gewindeende 47 der Zugstange 46 drückbar ist. Das Durchdringen des Mitnehmers 62 des mit der Nut 61 fluchtenden Längsschlitzes 64 im Bohrerhalter 18 ergibt eine drehfeste Verbindung zwischen diesem bzw. der Zugstange 46 und dem Bohrerhalter 18. Wie der Fig. 5 zu entnehmen ist, ist der Längsschlitz 64 derart angeordnet, daß.die Rollen 59 des Flansches 56 an Außenumfangsbereichen des Bohrerhalters 18 entlang rollen, die zwischen dem Längsschlitz 64 und den konkaven Nuten 43 bzw. zwischen diesen und in einer Flucht im bestimmtem Abstand hintereinander angeordneten, dem Längsschlitz diametral gegenüberliegenden Quernuten 6 7 verlaufen.
Diese Quernuten 6 7 dienen zum Verstellen des Begrenzungsteils 42 längs des Bohrerhalters 18. Das Begrenzungsteil 4-2 besitzt eine mit einer axialen Nut versehene Scheibe 71, welche Nut dem Längsschlitz 6 4 des Bohrerhalters 18 gegenüberliegt. Über einen in die Nut und diesen Längsschlitz eingreifenden Nutenstein 72 ist die Scheibe 71 drehschlüssig mit dem Bohrerhalter 18 verbunden. Über den Umfang verteilt angeordnet sind von der Scheibe 71 axial zum Anschlagteil 41, 41' hin abstehende Bolzen 73, deren freie Enden einen Abstand von einer Anschlagfläche 74 des Flansches 56 besitzt, welcher der Tiefe der konischen Hinterschneidung bzw. Erweiterung 106 entspricht. Die axial starre Verbindung zwischen der Scheibe 71 und dem Bohrerhalter 18 wird durch ein halbscheibenförmiges Passtück 76 erreicht, das in eine radiale Nut der Scheibe 71 eingesteckt und mittels eines Bolzens 73 verschraubt wird. Die Innenfläche des Passtücks 76 ist entsprechend der konkaven Nuten 43 konvex ausgebildet. Auf diese Weise kann das Begrenzungsteil 42, das in Vorschubrichtung hinter dem Anschlagteil 41, 41' angeordnet ist, stufenweise entsprechend der eingestellten Setztiefe und entsprechend der gewünschten Tiefe der Bohrungserweiterung verstellt werden.
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Das Anpassen des Bohrwerkzeugs an verschiedene Setztiefen kann auch dadurch erreicht werden, daß der Werkzeugschaft 12 durch Zwischenstücke verlängert wird, wobei die Zugstange ausgewechselt oder ebenfalls durch ein Zwischenstück verlängert wird.
Wie bereits erwähnt, ist das Anschlagteil 41 gemäß Fig. 1 ein durchmessergroßer, flächiger, scheibenförmiger Messerkopf, der mittels gestrichelt dargestellter Schrauben und Passtifte rückseitig mit dem Flansch 56 drehfest verbunden werden kann. Rück- und Vorderansicht des Messerkopfes 41 ergeben sich aus den Fig.5 und 2. Der Messerkopf 41 besitzt beim Ausführungsbeispiel acht über den Umfang verteilt angeordnete große Freisparungen 81, die in Form von Bohrungen nahe dem Außenumfangsrand angeordnet sind. Von den Freisparungen 81 gehen in radialer Richtung Nuten 82 nach innen zur die Führungshülse 5 7 des Flansches 56 umgebenden zentralen Bohrung 83. Diese Nuten 82 führen das über den Außenumfang des Bohrerhalters 18 und die mit einem konischen Ende versehenen Führungshülse 5 7 ankommende Bohrmehl zu den Freisparungen 81 und durch diese hindurch nach außen. Zwischen den an der Vorderfläche (siehe Fig. 2) angeordneten Austragsnuten 82, die zu den Freisparungen hin tiefer werden, sind weitere radiale Nuten 84 angeordnet, die über den gesamten Radius des Messerkopfes 41 verlaufen und die schmäler als die Nuten 82 sind. Diese Nuten 84 dienen bei der Variante der Fig.l zum Halten von die Vorderfläche überragenden Schneiden 86, die. in den Nuten 84 reihenweise hintereinander angeordnet sind, so daß sich bspw. vier Ringe von im Abstand angeordneten Schneiden 86 ergeben. Gemäß der Variante der Fig. 2 sind in den Nuten 84 keine Schneiden vorgesehen, sondern hier dienen die Nuten 84 ebenfalls zum Austragen des Bohrmehls. Bei dieser Variante sind in nicht dargestellter Weise die in Drehrichtung hinteren Randbereiche der Freisparungen 81 an der Vorderfläche des Messerkopfes 41 schneidenartig ausgebildet, in dem sie bspw.
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lediglich geschärft oder leicht hochgebogen sind. Der Messerkopf 41 dient dazu, im Anschluß an das Herstellen der mit der konischen Erweiterung 106 versehenen tiefen Bohrung 107 auf der Innenwandung 103 des Flözstollens 101 um die zylindrische Bohrung 107 herum eine plane Fläche auszufräsen bzw. zu schneiden, um Schalelemente bzw. Abstützelemente oder dgl., die dort befestigt werden sollen, plan anlegen zu können.
Wie aus der Darstellung der Fig. 6 zu ersehen ist, ist das Anschlagteil 41' als Korb ausgebildet. Eine die Führungshülse 5 7 umgebende Bodenscheibe 87 des Korbs 41' ist, wie der Messerkopf 41 mit dem Flansch 56 verschraubt, so daß die Bodenscheibe 87 mit dem Bohrerhalter 18 drehfest verbunden ist. Die Bodenscheibe 8 7 ist unter Zwischenfügen eines Radialkugellager 88 von einem Stützring 89 umgeben, der mittels eines das Kugellager überbrückenden Steges 91 die Bodenscheibe 87 in Vorschubrichtung unterstützt, wobei jedoch nach wie vor die relative Verdrehbarkeit von Bodenscheibe 87 und Stützring 89 gewährleistet ist. Der Stützring 89 ist mittels mehrerer über den Umfang verteilt angeordneter Stehbolzen 9 2 mit einem in Vorschubrichtung vor diesem liegenden Anschlagring 9 3 in axialer Richtung relativ bewegbar verbunden. Dazu sind die Stehbolzen 9 2 mit ihrem Gewindeende in den Anschlagring 9 3 eingeschraubt und durchdringen mit ihrem anderen Ende Bohrungen im Stützring 89 axial verschiebbar, wobei an dessen Außenseite der Stehbolzenkopf anliegt. Die axiale Vorspannung zwischen Stützring 89 und Anschlagring 9 3 wird durch die Stehbolzen 9 2 umgebende Druckfedern 9 4 erreicht.
Das Herstellen einer tiefen zylindrischen Grundbohrung 10 7 und das anschließende Herstellen einer konischen Erweiterung 106 im Zuge dieser Grundbohrung in einer bestimmten Setztiefe wird folgendermaßen erreicht: Nach dem Ansetzen der Bohrkrone 16 auf die betreffende Stelle im Kohleflöz wird durch Antreiben des
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Werkzeugschaftes 12 die zylindrische Grundbohrung 107 unter Führung des Bohrschaftes in Richtung des Vorschubes erreicht. Mit dem Erreichen der eingestellten Setztiefe gelangt das Anschlagteil 41 oder ti1 an die Innenwandung 103 des Kohleflözstollens 101, so daß das Anschlagteil 41, 41' in axialer Richtung nicht mehr weiter bewegt werden kann. Wird nun ein weiterer axialer Vorschub in Richtung des Pfeiles durch Drücken auf die Bohrmaschine oder dgl. vorgenommen, so bewegt sich nur noch der Werkzeugschaft 12 nach vorne, während die mit dem Anschlagteil 41 oder 41* verbundene Zugstange 46 axial stehen bleibt. Damit ergibt sich eine axiale Relativbewegung zwischen Werkzeugschaft 12 und Zugstange 46 und damit auch eine Relativbewegung in der Kulissenführung, d.h. zwischen Gleitbahnen 31 in den Schneidenhalter 26 des zweiten Bohrers 17 und Gleitstein 53 am Ende der Zugstange 46 bzw. Zugkolbens 48. Damit werden die Schneidenhalter 26 während ihrer weiteren Vorschubbewegung durch die Kulissenführung 31, 53 verschwenkt, und zwar derart, daß die mit den Schneiden 29 versehenen Arme 27 stetig radial nach außen bewegt werden, so daß sich eine von der Grundbohrung ausgehende konische Erweiterung 106 ergibt, deren Ende und größter Durchmesser dann erreicht ist, wenn die Anschlagbolzen 73 des Begrenzungsteils 42 an der Rückfläche des Flansches 56 anschlagen, so daß eine weitere Relativbewegung zwischen Zugstange 46 und Werkzeugschaft 12 nicht mehr möglich ist. In dieser Stellung hat der Gleitstein 5 3 das offene Ende der Gleitnuten 31 in den Armen 2 8 der Schneidenhalter 26 erreicht.
Bei weiterem gewollten oder ungewollten axialen Vorschub wird bei Verwendung des Messerkopfes 41 in die Wand eine plane Fläche elngefräst bzw. bei Verwendung des Korbs 41* wird diese weitere axiale Bewegung entgegen der Wirkung der Federn 94 vom Korb 41' aufgefangen, so daß gewährleistet ist, daß dieser nicht zu Bruch geht.
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In Fig. 7 ist in schematischer Darstellung das vorzugsweise Anwendungsgebiet bzw. der vorzugsweise Anwendungsbereich dargestellt. In Kohlebergwerken unter Tage werden Stollen 101 in Kohleflözen 102 getrieben, deren Innenwandungen 103 gesichert werden müssen. Dies erfolgt durch das Herstellen mittels des eingangs beschriebenen erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs 11 von in der Tiefe mit einer konischen Erweiterung versehenen tiefen Bohrungen 107, in die ein Befestigungselement, bspw. eine Gewindestange 108 eingeführt wird, an deren in die Bohrung einzuführendes Ende ein erfindungsgemäßer Dübel 111 in nichtaufgespreiztem Zustand aufgeschraubt wird, der durch Drehen bzw. Anziehen der Gewindestange 108 aufgespreizt und so formschlüssig in die konische Bohrungserweiterung 106 gebracht wird. Das aus der Bohrung 107 im Kohleflöz 102 herausragende Ende der Gewindestange 108 wird bspw. über einen kurzen Balken oder eine Stahlplatte 104 mittels einer Mutter 109 oder dgl. Befestigungselement gegen den betreffenden Innenwandungsbereich 103 verspannt. Auf diese Weise entsteht eine sich selbst tragende Abstützung und Absicherung der Innenwandung des betreffenden Kohleflözstollens 101. Wie im Zusammenhang mit der Länge des Bohrwerkzeugs 11 erwähnt, sind diese Befestigungsbohrungen 107 etwa 1,20 bis 1,80 m lang, d.h., in dieser Tiefe wird ein erfindungsgemäßer Dübel 111 in die Kohleschicht eingesetzt. Diese Befestigungen erfolgen etwa alle Meter sowohl in Richtung der Breite als auch in Richtung der Länge des Stollens 101. Die befestigten Balkenstücke oder Platten 104 können unterschiedlich groß sein, bspw. 1,2 mim Quadrat.
Anhand der Fig. 8 bis 11 sei im folgenden ein Dübel 111 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung beschrieben. Der Dübel 111 besteht im wesentlichen aus einer Dübelhülse 112 und aus einem konischen Spreizelement 113, das über ein Innengewinde 114 auf das innere einzuführende Gewinde-
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ende 116 der Befestigungsstange 108 aufschraubbar ist und das dabei die Dübelhülse 112 spreizt.
Die Dübelhülse 112 besteht im wesentlichen aus mehreren, beim Ausführungsbeispiel vier Segmenten 117, die einen sich über ihre Länge ändernden Außenradius aufweisen. Mit anderen Worten, die Segmente 117 besitzen über ihre Länge gesehen einen Außenradius, der sich entsprechend dem Radius der konischen Bohrungserweiterung 106 stetig ändert. Die Segmente 117 sind somit als Teile bzw. Stücke eines in die konische Bohrungserweiterung 106 genau passenden Hohlkegels anzusehen, welche Stücke aus diesem Hohlkegel zwischen zwei parallelen längsverlaufenden Mantellinien ausgeschnitten sind, wobei sich keilförmige Abfallstücke ergeben, wie dies insbesondere auch die Ansicht der gespreizten Dübelhülsensegmente der Fig. 11 deutlich macht. Die Segmente 117 werden jedoch bevorzugt nicht wie eben beschrieben hergestellt, sondern sie werden der einfacheren Herstellbarkeit wegen einzeln gegossen, bspw. aus Temperguß hergestellt. Die Außenfläche 118 der Segmente 117 ist im wesentlichen vollkommen glatt ausgebildet.
An seinem in aufgespreiztem Zustand durchmesserkleinsten Ende ist an jedem Segment 117 ein Teil eines Bundes 119 angeformt, der einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweist und zwischen dem und der gegenüberliegenden Stirnfläche 121 der zusammengefügten Segmente 117 eine Nut 122 eingearbeitet ist. In diese Nut 12 2 ist eine elastische Scheibe 12 3 mit ihrem Innenumfangsrand einer Bohrung 12M- eingesetzt, die auf diese Weise die vier Segmente 117 zusammenhält und zwar so, daß diese einerseits nicht auseinanderfallen und andererseits mit ihrem gegenüberliegenden Ende in radialer Richtung bewegbar, also die Dübelhülse 112 insgesamt aufspreizbar ist. Wie der Ansicht der Fig. 10 zu entnehmen ist, ist die elastische Scheibe 123 mit einem quadratischen Außenumfang versehen, wobei die Seitenlänge
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dieses Quadrates etwas kleiner ist als der Durchmesser der Stirnfläche 121 der Dübelhülse 112, die Diagonale des Quadrates jedoch größer ist als der Durchmesser dieser Stirnfläche 121 und damit auch größer als der Durchmesser der Grundbohrung 107. Die Wandung der Segmente 117 ist relativ dünn, außer einem.im hinteren Drittel vorgesehenen Bereich einer radial nach innen vorragenden Führungsfläche 126, die in axialer Richtung relativ kurz ist und die bei jedem Segment 117 mit einer längsverlaufenden, im Schnitt vorzugsweise halbkreisförmigen Nut 127 versehen ist. Im Längenbereich der Führungsflächen 126 sind die Segmente 117 über den Außenumfang mit eingearbeiteten Rillen 128 versehen, in die ein federnd vorgespanntes Element bspw. in Form eines Federringes 129 , eines Gummibandes oder dgl. eingelegt ist. Dieser Federring 129 bringt aufgrund seiner radialen Federkraft die Segmente 117 der Dübelhülse 112 in die in Fig. 9 dargestellte Ruhelage, in der der Außendurchmesser der zusammengedrückten Dübelhülsensegmente 117 kleiner ist als der Innendurchmesser der Bohrung 107.
In diesem Zustand ist der durch die Führungsflächen 126 gebildete kleinste Innendurchmesser der Dübelhülse 112 etwas größer oder gerade so groß wie der Außendurchmesser des Gewindeendes 116 der Stange 108, die durch die zentrale Bohrung des Bundes 119 hindurch in die Dübelhülse 112 eingeschoben ist. Da die Dübelhülse 112 lose auf der Befestigungsstange aufgeschoben ist, ist diese mit einem Anschlagring 131 versehen, an dem sich die Dübelhülse 112 beim Einführen in die Grundbohrung 107 abstützen kann.
Das Konuselement bzw. der Spreizkonus 113 besitzt eine Hauptkonusfläche 132 und eine steilere, das vordere Ende des Spreizelementes 113 bildende konische Einführungsfläche 13 3 und einen das hintere Ende des Spreizelementes 113 bildenden Anschlagbund 131, der, wie Fig. 8 zeigt, in aufgespreiztem
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Zustand der Dübelhülse 112 an die hintere Stirnfläche 136 des Führungsflächenvorsprunges 126 der Dübelhülse 112 anschlägt und dadurch nicht durch diese hindurch rutschen kann. An einer Stelle des Außenumfanges besitzt das Spreizelement 113 eine über die beiden konischen Flächen 133 und 132, in Längsrichtung verlaufende, im Querschnitt vorzugsweise halbkreisförmige Nut 137, in die ein bzw. zwei hintereinander angeordnete Rundstäbe 138 eingelegt und bspw. durch Löten befestigt sind. Es ist auch möglich, das Spreizelement als Gußteil herzustellen und so die Vorsprünge 13 8 mit anzuformen. Dadurch ragen die Rundstäbe bzw. Vorsprünge 13 8 mit ihrem halben Durchmesser aus der Nut 137 heraus und greifen beim Einziehen des Spreizelementes 113 in die Dübelhülse 112 in eine der Nuten 12 7 einer der Führungsflächen 126 einer der Segmente 117 ein. Auf diese Weise ergibt sich eine Verdrehsicherung zwischen.Dübelhülse 112 und Spreizelement 113. Diese Verdrehsicherung wird entweder schon bei der Vormontage des Dübels 111 an der Befestigungsstange 108 sichergestellt (siehe Fig. 9) oder sie kommt dann zustande, wenn die Stange 108 angezogen wird, wobei sich zunächst das Spreizelement 113 so lange mitbewegt, bis der vordere Rundstab 138 im Einführungskonus 133 in Flucht mit einer Führungsflächennut 127 in einem der Segmente 117 der Dübelhülse 112 gelangt und in diese Nut eingreift. Bei.weiterem Anziehen der Befestigungsstange 108 werden die Segmente 117 vollständig gespreizt, wobei die Führungsflächen 126 zunächst auf der vorderen Einführungsfläche 133 und dann über die Hauptkonusfläche 132 des Spreizelementes 113 gleiten. Der Endzustand ist in Fig. 8 dargestellt, aus welcher ersichtlich ist, daß in diesem aufgespreizten Zustand, in dem der Dübel 111 genau formschlüssig in der Bohrungserweiterung 106 liegt, die Führungsflächen 126 der Segmente 117 parallel zur Hauptkonusfläche 132 liegen.
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Der Bund 134 liegt an der Anlage 136 an, so daß ein Durchziehen des Spreizelementes durch die Dübelhülse unmöglich ist. Die Verdrehsicherung der Dübelhülse 112 gegenüber der Befestigungsstange 108 und die Verschiebesieherung in axialer Richtung gegenüber der Gewindestange 108 beim Anziehen wird durch die elastische Scheibe 12 3 erreicht, die sich beim Einführen des Dübels 111 in die Grundbohrung 107 aufgrund ihrer Elastizität und aufgrund der Tatsache, daß der Umfang des Bundes 119 wesentlich geringer ist, entgegen der Einführungsrichtung nach hinten umbiegen kann. Ist die Befestigungsstange 108 so weit eingeschoben, daß der Dübel 111 im Bereich der konischen Bohrungserweiterung 108 liegt, was bspw. anhand einer vorderen Markierung an der Befestigungsstange 108 erkennbar ist, dann wird die Stange 108 und damit der Dübel 111 etwas wieder in Gegenrichtung gezogen, so daß sich die elastische Scheibe 123 an ihren Ecken wieder aufstellt und in die Wandung der' konischen Bohrungserweiterung 106 einkrallt bzw. einschneidet, so daß sowohl eine axiale als auch eine Bewegbarkeit in Umfangsrichtung verhindert ist, denn die elastische Scheibe 123 kann sich wegen der durchmessergroßen Stirnfläche 121 der Dübelhülse 112, an der sie anliegt, nicht nach hinten umbiegen. Außerdem werden bei dieser Rückzugsbewegung der Stange 108 die Dübelhülsensegmente sofort gespreizt. Dadurch wird die Handhabung wesentlich vereinfacht, da kein Schrauben zum Aufspreizen der Dübelschalen notwendig ist. Das Zurückziehen der Gewindestange bewirkt eine Selbsthaltung des Dübels und der Gewindestange im Bohrloch.
- Ende der Beschreibung -
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e e r s e 11 e

Claims (28)

Patentansprüche
1. Bohrwerkzeug zum Herstellen einer in großer Tiefe mit einer konischen Erweiterung versehenen Bohrung in weichem Material, insbesondere in Kohleflözen, mit einem ersten Bohrer zum Herstellen der zylindrischen Grundbohrung und mit einem in Vorschubrichtung hinter dem ersten Bohrer angelenkten zweiten Bohrer zum Herstellen der konischen Erweiterung, dessen zu beiden Seiten eines abgeflachten Teils angelenkte Schneidenhalter mittels einer Kulissenführung seitlich ausschwenkbar sind, deren Gleitstein mit einem die Setztiefe der konischen Erweiterung bestimmenden Anschlagteil starr gekoppelt ist und deren Gleitbahn an den demgegenüber entgegen der Wirkung einer Feder bewegbaren Schneidenhaltern des zweiten Bohrers vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitstein (53) an einem Ende einer Zugstange (46) gehalten ist, die über im wesentlichen ihre gesamte Länge konzentrisch innerhalb eines langen hohlzylindrischen Werkzeugschaftes (12) axial verschiebbar geführt ist und die im
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Dresdner Bank Stuttgart 1919 854 (BLZ 6OO 800 00), Postscheckkonto Stuttgart 507 71-705
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Bereich ihres anderen Endes mit dem Anschlagteil (41, 41') bewegungsstarr verbindbar ist, daß der Werkzeugschaft (12) an seinem mit dem ersten Bohrer (16) versehenen Ende zum den zweiten Bohrer (17) haltenden abgeflachten Teil (24) geformt ist, und daß die Gleitbahn in den Schneidenhaltern (26) des zweiten Bohrers (17) durch von den einander zugewandten Innenflächen her eingearbeitete Nuten (31) gebildet ist.
2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abgeflachte Teil (24) des Werkzeugschaftes (12) mit einem von den Schneidenhaltern (26) des zweiten Bohrers (17) im wesentlichen abgedeckten Schlitz (52) versehen ist, in dem ein mit der Zugstange (46) starr verbundener, zumindest teilweise flacher Zugkolben (48) geführt ist, der den als zu beiden Seiten überstehenden Querstift (5 3) ausgebildeten Gleitstein trag·
3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bohrer eine Bohrkrone (16) ist, die abnehmbar am abgeflachten Teil (24) des Werkzeugschaftes (12) gehalten ist.
4. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschaft (12) von vorne beginnend über einen wesentlichen Teil seiner Länge mit Außenwendeln (36, 37) zum Abführen des Bohrmehls versehen ist, wobei sein abgeflachter Teil (24) an dem nichtabgeflachten Bereich die verbleibenden Wendelbereiche (36') aufweist.
5. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschaft (12) aus einem Bohrschaft (19) und einem Bohrerhalter (18) zusammengesetzt ist, die über eine Schnellwechselkupplung (22), bspw. einen Bajonettverschluß miteinander verbunden sind, wobei der auswechsel bare Bohrschaft (19) den abgeflachten Teil (24) mit dem ersten und zweiten Bohrer (16, 17) aufweist.
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6. Bohrwerkzeug nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum auswechselbaren Abnehmen des Bohrschaftes (19) vom Bohrerhalter (18) der mit dem Gleitstein (53) versehene Zugkolben (48) gegenüber der Zugstange (46) verdrehbar gehalten ist und daß die Gleitbahnen (31) an ihrem der Ausschwenkstellung des zweiten Bohrers (17) zugeordneten Ende offen.sind.
7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzei chnet, daß die Schnellwechselkupplung (22) am Bohrschaft (19) und an einer Kupplungshülse (21) vorgesehen ist, die in den Bohrerhalter (18) einschraubbar ist.
8. Bohrwerkzeug nach den Ansprüchen 1, 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (46) von einer Feder (54) umgeben ist, die sich einenends an der Kupplungshülse (21) und andernends am Zugbolzen (48) abstützt.
9. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagteil (41, 41') am Werkzeugschaft (12) in axialer Richtung verstellbar angeordnet ist.
10. Bohrwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagteil (41, 41') mit einem Mitnehmer (62) fest verbindbar ist, der einen Längsschlitz (64) des Werkzeugschaftes (12) durchdringt und auf das als Gewindestange ausgebildete Ende der Zugstange (46) aufschraubbar und mit einer Klemmschraube (66) axial festlegbar ist.
11. Bohrwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekenn ze i chne t, daß zwischen Mitnehmer (62) und Anschlagteil (41, 41') ein Führungsflansch (56) vorgesehen ist, der über Rollen (59) auf dem Außenumfang des Werkzeugschaftes (12) axial bewegbar geführt ist.
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12. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Einspannende (13) und Anschlagteil (Ul, Ul1) auf dem Werkzeugschaft (12) ein die Tiefe der konischen Erweiterung (106) bestimmendes Begrenzungsteil (U2) axial verstellbar angeordnet ist.
13. Bohrwerkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß . das Begrenzungsteil (U2) in an einem Außenumfangsbereich des Werkzeugschaftes (12) angeordneten Quernuten (67) wahlweise axial befestigbar ist.
IH. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Bohrerhalter (18) und Bohrschaft (19) ein Verlängerungsstück einsetzbar und die Zugstange (U6) auswechselbar oder verlängerbar ist.
15. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagteil ein großflächiger, scheibenförmiger Messerkopf (Ul) ist.
16. Bohrwerkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerkopf (Ul) mit einer Vielzahl von axialen Freisparungen (81) versehen ist, die über Nuten (82) mit der zentralen Bohrung (83) verbunden sind.
17. Bohrwerkzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Freisparungen (81) des Messerkopfes (Ul) als Schneidkanten ausgebildet sind.
18. Bohrwerkzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerkopf (Ul) mit einer Vielzahl von Schneiden (86) versehen ist, die reihenweise auf mehreren radialen Strahlen angeordnet sind.
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19. Bohrwerkzeug, bei dem das Anschlagteil als Korb ausgebildet ist, dessen mit dem Werkzeugschaft drehfest verbundener Boden über Kugellager mit dem Anschlagring verbunden ist, nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (87) gegenüber dem Anschlagring (9 3) gegen die Wirkung von Federn (94) axial verschiebbar ist.
20. Dübel zum formschlüssigen Einsetzen in eine vorzugsweise mit dem Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellte, in großer Tiefe mit einer konischen Erweiterung versehenen Bohrung in weichem Material, insbesondere in Kohleflözen, mit einer Dübelhülse, deren am einen Ende zusammengehaltenen Segmente mittels einem ein Innengewinde aufweisenden Konuselement aufspreizbar sind, das über ein aus der Bohrung herausragendes Befestigungselement vom anderen Ende her in die Dübelhülse einziehbar ist, dadurch gekenn ze i chne t, daß die Segmente (117) der Dübelhülse (112) einen über ihre Länge entsprechend der konischen Erweiterung (106) sich ändernden Außenradius aufweisen und ihr Außenumfang (118) im wesentlichen glatt ist, und daß sie an ihrem einen Ende mittels einer elastischen Scheibe (123) zusammengehalten sind, deren Außenumfang zumindest teilweise den Umfang des durchmesserklexnsten Innenwandungsbereichs der konischen Erweiterung (106) überragt.
21. Dübel nach Anspruch 20, dadurch gekenn ze i chne t, daß die Segmente (117) nach Art von aus einem in die konische Bohrungserweiterung (106) passenden Hohlkegel entlang längs verlaufender Mantellinie ausgeschnittenen Stücken aus Guß hergestellt sind.
22. Dübel nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Scheibe (123) zwischen den Stirnflächen (121) der Segmente (117) und einem mit einem wesentlich kleineren Durchmesser versehenen Bund (119) anliegt.
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~ D —
23. Dübel nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet , daß die elastische Scheibe (123) einen quadratischen Außenumfang aufweist.
24. Dübel nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (117) der Dübelhülse (112) mit einer vom Innenumfang vorstehenden Führungsfläche (126) versehen sind.
25. Dübel nach den Ansprüchen 20 und 24·, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (117) der Dübelhülse (112) an mindestens einer der Führungsflächen (126) mit einer längsverlaufenden, vorzugsweise etwa halbrunden Nut (12 7) und das Konuselement (113) mit mindestens einem entsprechend verlaufenden und geformten vorspringenden Steg (138) versehen ist.
26. Dübel nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Konuselement (113) mit einem Anschlagbund (134) versehen ist.
27. Dübel nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (117) der Dübelhülse (112) mittels eines Außenfederringes (129) zusammengedrückt sind.
28. Dübel nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Dübel (111) versehene Gewindestänge (108) einen Anschlagring (131) aufweist.
- Ende der Ansprüche -
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