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 bohrungInfo
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Description
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
130039/0677 .
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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-If-
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)
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
130039/0677
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.
130039/0677
~ 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 -
130039/0677
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