DE3119605A1

DE3119605A1 - Raeumvorrichtung

Info

Publication number: DE3119605A1
Application number: DE3119605A
Authority: DE
Inventors: Alfred 3100 Celle Ostertag
Original assignee: Norton Co
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 1981-05-16
Filing date: 1981-05-16
Publication date: 1982-12-09
Also published as: ATE14775T1; CA1182311A; US4497383A; DE3119605C2; EP0065284B1; EP0065284A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum unterschneidenden Räumen von zylindrischen Bohrlöchern insbesondere solchen in Kunst- und Naturgestein, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In mehr oder weniger homogenen Materialien gebohrte Bohrlöcher bieten eine zur Bohrlochachse parallele Bohrlochwandung dar, die in zahlreichen Anwendungsfällen unerwünscht ist. Dies gilt z.B. besonders für Ankerlöcher in Kunstgestein, z.B. Beton, in denen irgendwelche Verankerungsmittel festzulegen sind. Daher ist es bei allen möglichen Arten von Bohrungen häufig erwünscht, die Bohrlochwand mit Hinterschneidungen zu versehen, um wie bei Ankerlöchern die Festlegung von Verankerungsmitteln im Bohrloch zu verbessern oder um Erweiterungen für andere Zwecke zu schaffen.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (DE-OS 27 30 026) bildet das Trägergehäuse einen Schneidkopf, der in eine vorgegebene Position in das Bohrloch einsetzbar und mittels eines Druckmittelantriebs in Umdrehung versetzbar ist. Der Schneidkopf umfaßt radial mittels Druckmittelantrieben ausfahrbare Räumverkzeuge, die intermittierend aus einer Ruhelage innerhalb der Querschnittskontur des Schneidkopfes radial nach außen in eine Arbeitsstellung bewegbar sind, in der das als Stoßschneidkörper ausgebildete Schneidglied über die

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Querschnittskontur des Schneidkopfes.vorsteht und in die Bohrlochwandung räumend eingreifen kann. Zur Betätigung der Räumwerkzeuge, deren Schneidglied als Einfachschneidenkörper aus Wolframkarbid ausgebildet ist, findet eine druckmittelbetätigte Stellvorrichtung Anwendung, · die von einem Bereich außerhalb des Bohrloches her betätigbar ist und den Räumwerkzeugen radial oszillierende Stoßbewegungen vermitteIt.

Derartige Vorrichtungen mit radialer linearer Bewegung der Räumwerkzeuge erfordern einen verhältnismäßig großen Durchmesser für den Schneidkopf zur Unterbringung der radial gerichteten Druckmittelkolben, erweisen sich unter den häufig rauhen Betrxebsbedingungen als verschleißanfällig, da die die Kippmomente auf die Räumwerkzeuge aufnehmenden radialen Führungsflächen hoch belastet werden, bereiten Schwierigkeiten bei einer dauerhaften Abdichtung der Druckmittelräume und erfordern erhebliche Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten, vor allem wenn es notwendig wird, verbrauchte Schneidglieder zu ersetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich- j tung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art I so zu gestalten, daß sie mit kleinen Bauabmessen realisier bar, bei niedrigen Gestehungskosten robust und unter leichtem Werkzeugwechsel mit hoher Räumleistung einsetzbar sind.

Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Hinsichtlich bedeutsamer weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 29 verwiesen.

Die Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung schafft eine von Kippmomenten im Betrieb freie Abstützung der Räumwerkzeuge, welche den Bauaufwand wesentlich vereinfacht und verbilligt, den Verschleiß und die Empfindlichkeit der Vorrichtung erheblich herabsetzt und auch bei Vorrichtungen ausführbar ist, die zum Räumen von Bohrlöchern mit nur verhältnismäßig geringen Durchmessern bzw. Querschnittsabmessungen Einsatz finden sollen. Anstelle einer Stoßräumung, bei der der Arbeitshub der Stoßkolben für die Schneidglieder die Abmessungen des geräumten Bohrlochbereiches bestimmt, eriröglicht die erfinäiingsge-äEe Vorrichtung eine fortschreitende Zustellung des Schneidgliedes in die Bohrlochwand, die frei ist von Stoßbelastungen des Schneidgliedes und es ermöglicht, Mehrfachschneidenkörper für das Schneidglied einzusetzen, die üblicherweise Stoßbelastungen nicht gewachsen sind, andererseits aber wesentlich höhere Räur.leistungen erbringen- Ungleich ermöglicht die Vorrichtung die Bildung sehr exakter Konturen für die zu isumenden Bereiche des Bohr-

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loches, während ferner die Betätigung der Räumwerkzeuge wesentlich vereinfacht ist, da diese durch die Stellvorrichtung lediglich ihre Zustellbewegung erfahren, für ihre Rückstellbewegung zurück in die Kontur des Trägergehäuses einen eigenen Rückstellantrieb nicht benötigen. Die Räumwerkzeuge führen vielmehr eine selbsttätige Rückstellbewegung im Zusammenwirken mit der Bohrlochwandung aus, sobald die Zustellwirkung der Stellvorrichtung aufgehoben w ird.

Zahlreiche weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und der Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung näher veranschaulicht sind. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Gesarrtseitenansicht einer Vorrichtung

nach der Erfindung,
Fig. 2 einen axialen Mittelschnitt durch den oberen

Bereich der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 einen vereinfachten Querschnitt nach der

Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 einen vereinfachten Querschnitt nach der

Linie IV-TV in Fig. 2,
Fig. 5 eine perspektivische Einzeldarstellung eines Räumwerkzeuges,

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Fig. 6 eine schematische Halbschnittdarstellung

zur Veranschaulichung der Arbeitsbewegungen eines Räumwerkzeugs mit festem Schneidglied,

Fig. 7 eine Darstellung ähnlich Fig. 6 zur Veranschaulichung einer abgewandelten Ausführung einers Räumwerkzeugs mit kippbar gelagertem Schneidglied, und

Fig.' 8 einen schematischen Querschnitt für ein

Bohrloch mit ausgeräumten nutförmigen Bereichen.

Wie zunächst die Fig. 1 und 2 näher erkennen lassen, besteht die Vorrichtung aus einem rohrförmigen Trägergehäuse 1, dessen Außendurchmesser den eines Bohrloches, in dem Räumarbeiten auszuführen sind, geringfügig unterschreitet. Das Trägergehäuse 1 ist mit einer Anschlußwelle 2 versehen, die in einen Antrieb, z.B. der. Antrieb für einen Bohrer, wie er zum Erstellen des Bohrloches verwendet wurde, einsetzbar ist. Dieser Antrieb ist schematisch bei 3 angedeutet.

Im Trägergehäuse 1 sind Räumwerkzeuge 4 untergebracht, die aus Gründen des Kräfteausgleiches in gleichmäßiger Zentriwinkelverteilung über den Umfang des Trägergehäuses 1 und dabei zugleich axial versetzt angeordnet sind. Innerhalb der gleichen Umfangsebene des Trägergehäuses

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ist bei dem dargestellten Beispiel jeweils nur ein Räumwerkzeug 4 vorgesehen, jedoch versteht es sich, daß auch innerhalb der gleichen ümfangsebene, d.h. auf gleicheraxialer Höhe gelegen, auch mehrere Räumwerkzeuge dem Trägergehäuse 1 zugeordnet sein können, wenn dies die Abmessungsverhältnisse zulassen.

Die Räumwerkzeuge 4 sind während einer Arbeitsdrehbewegung in Richtung des Pfeiles 5 des Trägergehäuses 1 aus einer Ruhelage innerhalb der Querschnittskontur des Trägergehäuses nach außen in eine Arbeitsstellung bewegbar, und für die auswärts gerichtete Zustellbewegung der Räumwerkzeuge 4 ist eine im Trägergehäuse 1 angeordnete Stellvorrichtung 6 vorgesehen, die mittels einer Betätigungsvorrichtung 7 von einem Bereich außerhalb des Bohrloches 8 her betätigbar ist.

Wie insbesondere den Fig. 3 bis 5 näher entnommen werden kann, umfaßt jedes Räumwerkzeug einen Träger 9 sowie ein von diesem abgestütztes Schneidglied 10. Der Träger 9 ist als Schiepporgan ausgebildet, das in einer sich mit dem Trägergehäuse 1 verschneidenden Bewegungsebene aus- und einwärts verlagerbar im Trägergehäuse 1 abgestützt ist. Bei den dargestellten Beispielen schneidet die Bewegungsebene für das Schlepporgan 9 die Längsmittelachse 11 des Trägergehäuses 1 unter einem rechten Winkel, jedoch kann die Bewegungsebene für das Schlepp-

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organ 9 die Längsmittelachse 11 des Trägergehäuses 1 auch unter einem von 90° etwas abweichenden Winkel schneiden.

Das Schlepporgan wird bei den dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispielen von einem im Trägergehäuse 1 schwenkbar gelagerten starren, in seiner Bewegungsebene' sich über einen Teil des Umfangs des Trägergehäuses 1 erstreckenden Schwenkhebel 9 gebildet, jedoch kann als Schlepporgan auch eine Biegefeder vorgesehen sein, deren in Arbeitsdrehrichtung 5 vorauslaufendes Ende im Sinne einer Einspannung fest mit dem Trägergehäuse 1 verbunden sein kann. In diesem Pal]e führt das Schleppörgan eine verschwenkungsähnliche Verlagerungsbewegung relativ zum Trägergehäuse 1 unter elastischer Materialverformung zumindest in einem Teilbereich seiner Länge aus.

Zur schwenkbaren Verbindung des das Schlepporgan bildenden Schwenkhebels 9 kann zwischen diesen: und dein Trägergehäuse 1 ein eine Schwenkachse bzw. einen Schwenkachsbereich definierendes Biegefederst-ück vorgesehen sein, das einerseits fest mit dem TrägergehMzise " ^d andererseits fest mit dem in Arbeitsdrehrichtung 5 des Trägergehäuses 1 vorauslaufenden Ende des Schwenkhebels 9 verbunden sein kann. Ausführungen mit einer Biegefeder als Schlepporgan oder mit einem Biege feder stück als Teil einejs

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einen starren Schwenkhebel umfassenden Schlepporgans bedingen eine feste Verbindung mit dem Trägergehäuse 1. Dies gilt auch für eine denkbare Ausführung, bei der das in Arbeitsdrehrichtung 5 des Trägergehäuses 1 vorauslaufende Ende des Schwenkhebels 9 um eine von einem inneren, nach außen hin abgeschlossenen Schwenklager des Trägergehäuses 1 definierte Schwenkachse schwenkbar ist. Ein solches Schwenklager kann z.B. von einer mehr oder weniger axial gerichteten Bohrung im Trägergehäuse 1 gebildet sein, in welche ein zylindrischer Schwenkzapfen am Schwenkhebel 9 eingreift.

Bei den dargestellten bevorzugten Ausführungen ist im Interesse einer leichten Auswechselbarkeit der Räunnrerkzeuge 4 der Schwenkhebel 9 jeden Räurawerkzeugs 4 an εβΐηφι in Arbeitsdrehrxchtung 5 des Trägergehäuses 1 vorauslaufenden Ende mit einem beidseitig in axialer Richtung überstehenden Gelenkzapfen 12 versehen und mit diesem in einer zum Außenumfang des Trägergehäuses 1 hin offenen, in diesem eingesenkten Lagertasche 13 gelagert, die an einen derfSchwenkhebel 9 axial beidseits führenden offenen ümfangsschlitz 14 angrenzt. Der Gelenkzapfen 12 weist bei dem dargestellten Beispiel eine im wesentlichen eckige Querschnittsform auf, und auch die Lageriesche 13 hat eine im wesentlichen eckige Querschnittskontur mit Abmessungen, welche die des Gelenkzapfens 12 übersteigen, so daß der Gelenkzapfen 12 in seine Lagertasche 13 leicht von außen her einsetzbar ist und in der Lagertasche 13

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ein Bewegungsspiel besitzt, welches ihm Schwenkbewegunge;ι in seiner Bewegungsebene beläßt. Auf ihrer in die Arbeit drehrichtung 5 blickenden Seite weist die Lagertasche 13 eine Lager- und Mitnahmefläche 15 auf, die im Betrieb der Vorrichtung auf den Gelenkzapfen 12 des Schwenkhebels 9 eine Reaktionskraft mit einem in Bezug auf das Trägergehäuse 1 einwärts gerichteten, bei 16 ange-. deuteten Vektor ausübt. Dies kann bei einer ebenen Lagerund Mitnahmefläche 15 dadurch herbeigeführt sein, daß diese gegenüber einer gedachten Radialebene durch ihre innere Randkante um einen kleinen spitzen Winkel in Arbeitsdrehrichtung 5 vorgeneigt ist.

Der Gelenkzapfen 12 kann abweichend von seiner dargestellten Querschnittsford auch einen zylindrischen Lager·· bereich umfassen, in welchem Falle die Lager- und Mitnahmefläche der Lagertasche 13 ihrerseits eine teilzylindrische Lagerschale unfaSt.

Der Gelenkzapfen 12 besitzt bei de=: dargestellten Beispiel an seiner Außenseite einen Rückstellflächenbereich j

i 17, der bei einer Schwenkbewegung des Schwenkhebels 9 j

ι •seinen radialen Abstand zur Längsmittelachse 11 des

Trägeraehäuses ' ändert. Dadurch xst. es möglich, durch

von außen einwärts gerichtetes Einwirken auf den Rück- j

Stellflächenbereich 17 eine einwärts gerichtete Schwenk-ι kraft zu erzeugen, welche die Schwenkhebel 9 in ihrer . Ruhelage, insbesondere auf Transportwegen und außerhalb

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von Betriebszeiten sichert. Hierzu ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Haltefeder 18 vorgesehen, die als ring- oder ringsegmentförmiger Feder körper und hier als z.B. Gummiringfeder ausgebildet ist. Die Haltefeder 18 ist dabei in einer sich mit der Lagertasche 13 verschneidenden Umfangsnut 19 des Trägergehäuses 1 angeordnet und festgelegt. Bei einer Ausbildung des Schwenkhebels 9 mit von beidseits überstehenden Teilen gebildeten Gelenkzapfen 12 sind zwei Haltefedern 18 in entsprechenden ümfangsnuten 19 des Trägerkörpers 1 angeordnet, die jeweils in Höhe eines Zapfenteils verlaufen.

Bei der Ausbildung des Räumwerkzeugs gemäß den Fig. 3 bis 6 mit fest auf der Außenseite des Schwenkhebels 9 angebrachtem Schneidglied 10 ist das Schneidglied 10 vorteilhaft als Mehr- oder Vielfachschneicenkörper ausgebildet, der eine über die umfangsseitige Außenfläche des in Arbeitsdrehrichtung 5 des Trägergehäuses 1 nachlaufenden Endes des Schwenkhebels 9 überstehende, der Bohrlochwand 8 zugewandte, etwa in Arbeitsdrehrichtung verlaufende bogenförmige Außenschneidfläche 20 mit quer zur Arbeirsdrehrichtuzr 5 ausgerichteten Schneiden oder Schneidkanten aufweist. Ein solcher Mehrfachschneidenkörper kann von einem oberflächig mit Diamanten besetzten Teil gebildet sein oder aus einen Formkörper

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aus einer mit Diamanten od. dgl. Hartstoffpartikel durchsetzten Matrix bestehen. Bei Ausbildung des Schneidgliedes 10 als Mehr- oder Vielfachschneidenkörper ist die Krümmung der bogenförmigen Außenschneidflache 20 vorteilhaft gleich oder kleiner als die Krümmung der Wand des ungeräumten Bohrloches 8, damit im Zuge der Räumarbeit die Außenschneidflache 20 über ihre gesamte Länge möglichst gleichmäßig in Arbeitseingriff mit dem zu räume den Material gelangt. Dabei verlagert sich der effektiv mit dem zu räumenden Material in Arbeitseingriff stehende Flächenbereich der Außenschneidflache 20 z.B., wie das Fig. 6 veranschaulicht, aus dem in Arbeitsdrehrichtung vorderen zum hinteren Teil des Schneidgliedes 10. Ist die Bogenform der Außenschneidflache 20 ein Segment eines Kreisbogens Eit dem Radius r, so ist dieser Radius r kleiner als der Radius r, der ungeräumten Bohrlochwand und dementsprechend auch kleiner als der Radius r~ der Bohrlochwand E' in Räumungsbereich.

Das Schneidglied 10 umfaßt vorteilhaft zumindest eine auch in axialer Richtung des Bohrloches 8 einsetzbare Seitenschneidflache, insbesondere wenn die Vorrichtung durch eine Axialbewegung des rotierenden Trägergehäuses 1 dazu be—~_rx v=.r"5=~ seil, r.=..i~urs5sbsreiche zu schaffen, die in ihrer axialen Breite größer sind als die axiale Breite der Schneidglieder 10. Vorteilhaft bilden jedoch beide in axialer Richtung blickende Seiten-

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flächen des Schneidgliedes 10 Seitenschneidflachen, was bei Schneidgliedern 10 aus einem Formkörper aus einer mit Diamanten od. dgl. Hartstoffpartikeln durchsetzten Matrix von selbst gegeben ist.

Bei einem gemäß Fig. 3 bis 6 fest mit dem Schwenkhebel 9 verbundenen Schneidglied 10 kann dieses auch als Einfachschneidenkörper ausgebildet sein, bei dem die in die Arbeitsdrehrichtung 5 des Trägergehäuses 1 blickende Stirnfläche mit ihrer über die Außenumfangsfläche des Schwenkhebels 9 vorstehenden Konturlinie die Schneidkante bildet. In diesem Falle besitzt der Einfachschneidenkörper sich an die Stirnseite entgegen Arbeitsdrehrichtung 5 unter einem Freiwinkel anschließende Außen- und Seitenflachen.

Bei Ausbildung des Schneidgliedes 10 als Kehr- oder Vielfachschneidenkörper kann das Schneidglied auch mittel eines Stützkörpers 21 um eine senkrecht zur Bewegungsebene des Schwenkhebels 9 ausgerichtete Kippachse 22 begrenzt schwenkbar am Schwenkhebel abgestützt sein, wie dies die Fig. 7 schematisch andeutet. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist die Krür^r.ung der AuSenschneidflache 20 des Schneidgliedes 10 vorteilhaft größer als die Krümmung der Wand des ungeräumten Bohrloches 8 und kleiner als die Krümmung der Bohrlochwand 8' in einem fertigen Räumungsbereich,und für den Fall einer kreis-

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bogemförmigen Gestalt der Auße.nschneidfläche 20 mit dem Radius r ist dieser Radius dementsprechend größer als der Radius r^ der Wand des Bohrloches 8 und kleiner als der Radius r₂ der Bohrlochwand 8'. Im Interesse eines möglichst günstigen Arbeitseingriffes der Außenschneidfläche 20 an der zu räumenden Fläche des Bohrloches 8 ist die Kippachse 22 in Arbeitsdrehrichtung 5 des Trägergehäuses 1 zweckmäßig im hinteren Bereich und nahe dem Schneidglied 10 im Stützkörper 21 angeordnet.

Wie insbesondere der Fig. 2 näher entnommen werden kann, besteht die Stellvorrichtung 6 aus einer im Trägergehäuse 1 axial verschieb- und feststellbar angeordneten Stellstange, die je Räumwerkzeug 4 mit einer keilförmigen oder konischen Nockenfläche 23 für die Zustellbewegung des Schwenkhebels 9 versehen ist. Als Betätigungsvor- ' richtung 7 ist ein Schraubantrieb vorgesehen, der eine erste, mittels eines Lagers 24 auf den; Trägergehäuse 1 koaxial drehbar gelagerte Büchse 25 mit Außengewinde 26 und eine zweite Büchse 27 aufweist, die ihrerseits über ein Lager 28 koaxial auf dem Trägergehäuse 1 drehbar gelagert und mit einem Innengewinde 29 auf die erste Büchse 25 aufschraubbar ist. Das .Lager 28 ist axial längs dem Trägergehäuse 1 verschiebbar und bilder zugleich eine untere Abstützung für einen Distanzring 30, auf dessen Oberseite sich zwei radiale, diametral angeordnete Mitnahrestife 31 abstützen. Diese durch-

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greifen axiale Schlitze 32 im Trägergehäuse 1 und greifen in Sacklöcher 33 in der Stellstange 6 ein. Zwischen dem Trägergehäuse 1 und der Stellstange 6 ist eine Druckfeder 34 angeordnet, die sich einerseits- auf einer Innenschulter 35 des Trägergehäuses 1 und andererseits auf einem Außenbund 36 an der Stellstange 6 abstützt und bestrebt ist, die Stellstange 6 in Fig. 2 in Richtung nach unten relativ zum Trägergehäuse 1 zu verschieben. In radiale Bohrungen 37 der unteren Büchse 25 sind Radialbolzen 38 einsetzbar, mittels denen die untere Büchse 25 und mit dieser die obere Büchse 27 daran gehindert werden kann, beim Umlaufen des Trägegehäuses 1 eine mit umlaufende Bewegung auszuführen. Auch die obere Büchse 27 weist Radialbohrungen 39 auf, in die ebenfalls Radialboizen 40 einsetzbar sind. Mit Hilfe dieser Radialbolzen 40 kann die obere Büchse 27 relativ zur unteren Büchse 25 verdreht und dadurch in axialer Richtung schraubverstellt werden, und zwar unabhängig von einem Rotieren des Trägergehäuses 1. Mit Hilfe dieser Verschraubung ist die Stellstange 6 in Fig. 2 entweder relativ zum Trägergehäuse 1 axial nach oben verschiebbar, um den Räumwerkzeugen 4 ihre Zustellbewegung zu vermitteln, oder abwärts verschiebbar, um nach erfolgter. Räumen die Fuur.werkzeuge 4 für eine Rückstellbewegung zurück in die Kontur des Trägergehäuses 1 freizugeben.

Zur Ausführung von Räumarbeiten wird die Vorrichtung mit innerhalb der Kontur des Trägergehäuses 1 liegenden

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Räumwerkzeugen 4 in das Bohrloch 8 eingesetzt und, sobald die Räumwerkzeuge 4 zu räumenden Bereichen im Bohrloch gegenüberliegen, durch den Antrieb 3 in Drehung versetzt. Durch anschließendes axiales Verschieben der Stellstange 6 aus ihrer in Fig. 2 veranschaulichten Stellung in Richtung nach oben drücken nun fortschreitend deren Nockenflächen 23 auf entsprechende innere Gegenflächen der Schwenkhebel 9 der Räumwerkzeuge 4, die dementsprechend eine schwenkende Auswärtsverlagerung in ihrer Bewegungsebene ausführen und fortschreitend mit der Wandung des Bohrloches in Arbeitseingriff gelangen. Sofern das Trägergehäuse 1 bei der Zustellung der Räumwerkzeuge keine axiale Bewegung erfährt, entstehen je nach Querschnittsform der Schneidglieder 10 Radialnuten 41,42,43,44 in der Wand des Bohrloches 8, sofern die Bewegungsebene für die Räumwerkzeuge 4 unter 90° zur Längsmittelachse 11 des Trägergehäuses 1 verläuft. Durch Schrägstellung der Bewegunesebene für die Räumwerkzeuge in Bezug zur Längsmittelachse 11 des Trägegehäuses 1 lassen sich auch z.B. Nuten wie die Nut 45 erzeugen, derei Nutseitenwandungen .46 einen von 90° abweichenden Winkel mit der Wandung des Bohrloches 8 einschließen. Bei ist schließlich ein durch Räumen gebildeter Hinterschneidungsbereich versinnbildlicht, vie er durch einen axialen Vorschub des Trägergehäuses 1 in Verbindung mit einer Rückstellbewegung der Räumwerkzeuge 4 erzeugt wer-

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den kann. Für eine derartige Rückstellbewegung wird die Stellstange 6 in Fig. 2 relativ zum Trägergehäuse 1 ab-

wärts bewegt, wodurch die Schwenkhebel/über die Nocken- · flächen 23 fortschreitend für eine einwärts gerichtete Rückstellbewegung freigegeben werden, die sie aufgrund der Rückwirkung der Wandung des Bohrloches 8 auf die Schneidglieder 10 selbsttätig ausführen, sofern sie nicht durch die Nockenflächen 23 der Stellstange 6 daran gehindert werden.

Nach Beendigung des Räumvorganges wird die Stellstange 6 wieder in ihre in Fig. 2 veranschaulicht Ausgangslage verbracht, wodurch sämtliche Räumwerkzeuge Ά in ihre Ruhe stellung innerhalb der Kontur des Trägergehäuses 1 zurück kehren können. Sobald die Vorrichtung alsdann aus dem Bohrloch 8 herausgenommen ist, können die Schneidglieder 6 inspiziert und im Falle eingetretenen Verschleißes oder aufgetretener Beschädigungen die Räumwerkzeuge 4 als Ganzes mit einem Handgriff aus ihrer Lagertasche 13 herausgenommen und durch neue oder andere Räumwerkzeuge 4 rsetzt werden. Die einfache Auswechselbarkeit der Räuir,-werkzeuge 4 ist ein in der Praxis außerordentlich wesentlicher Verteil, da nicht nur verbrauchte Räumwerkzeuge 4 schnell und einfach ersetzt werden können, sondern \

I auch die Möglichkeit besteht, Räumwerkzeuge eines Typs \ gegen solche eines anderen Typs zu ersetzen, sofern i andere Formen zu räumender Bereiche erzeugt werden sollen^

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Claims

Ansprüche:

1.) Vorrichtung zum unterschneidenden Räumen von zylindrischen Bohrlöchern, insbesondere solchen in Kunst- und Naturgestein, bestehend aus einem mittels eines Antriebs drehbaren rohrförmigen Trägergehäuse für zumindest ein Räumwerkzeug, das aus einer Ruhelage innerhalb der Querschnittskontur des Trägergehäuses nach außen in eine Arbeitsstellung, in der das Schneidglied des Räumwerkzeugs über die Querschnittskontur des Trägergehäuses vorsteht, und in die Ruhelage zurück bewegbar ist, wobei für die auswärts gerichtete Zustellbewegung des Räumwerkzeugs eine im Trägergehäuse angeordnete, von einem Bereich außerhalb des Bohrloches her betätigbare Stellvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Räumwerkzeug (4) als Träger für das Schneidglied (10) ein in einer sich mit dem Trägergehäuse (1) verschneidenden Bewegungsebene aus- und einwärts verlagerbar im Trägergehäuse abgestütztes Schlepporgan (9) umfaßt, das lediglich an einem in Arbeitsdrehrichtung (5) im Umfangsabstand dem Schneidglied vorauslaufenden Ende mit dem Trägergehäuse in Zugverbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlepporgan von einem im Trägergehäuse (1) schwenkbar gelagerten starren, in seiner Bewegungsebene sich über einen Teil des Umfangs des Träger gehäuses erstreckenden Schwenkhebel (9) gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn

zeichnet, daß das Schlepporgan (9) von einer Biegefeder gebildet ist, deren in Arbeitsdrehrichtung (5) des Träger gehäuses (1) vorauslaufendes Ende mit dem Trägergehäuse fest verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur gelenkigen Verbindung des Schwenkhebels (9) mit dem Trägergehäuse (D zwischen diesem und dem Trägergehäuse ein eine Schwenkachse definierendes Biegefederstück vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn

zeichnet, daß das in Arbeitsdrehrichtung (5) des Trägergehäuses (1) vorauslaufende Ende des Schwenkhebels (9) um eine von einem Schwenklager des Trägergehäuses definierte Schwenkachse schwenkbar ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsebene für das Schlepporgan (9) die Längsmittel-

achse (11) des Trägergehäuses (1) unter einem rechten Winkel schneidet.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsebene für das Schlepporgan (9) die Längsmittelachse (11) des Trägergehäuses (1) unter einem von 90° abweichenden Winkel schneidet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (9) an seinem in Arbeitsdrehrichtung (5) des Trägergehäuses (1) vorlaufenden Ende mit einem einseitig oder beidseits überstehenden Gelenkzapfen (12) versehen und mit diesem in einer zum Umfang des Trägergehäuses (1) hin offenen, in diesem eingesenkten Lagertasche (13) gelagert ist, die an einen den Schwenkhebel axial führenden offenen Umfangsschlitz (14) des Trägergehäuses angrenzt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Lagertasche (13) im Trägergehäuse (1) den Gelenkzapfen (12) des Schwenkhebels (9) mit einem dessen Einsetzbarkeit von außen her sichernden Spiel aufnimmt.

10. Vorrichtung nach Anspruch δ oder 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lagertasche auf ihrer in die Arbeitsdrehrichtung (5) des Trägergehäuses (1) blickenden Seite

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eine Lager- und Mitnahmefläche aufweist, die im Betrieb der Vorrichtung auf den Gelenkzapfen (12) des Schwenkhebels (9) eine Reaktionskraft mit einem in Bezug auf das Trägergehäuse einwärts gerichteten Vektor (16) ausübt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkzapfen des Schwenkhebels (9) einen zylindrischen Lagerteil besitzt und · die Lager- und Mitnahmefläche (15) der Lagertasche (13) eine teilzylindrische Lagerschale bildet.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkzapfen (12) des Schwenkhebels (9) einen Rückstellflächenbereich (17) aufweist, der bei einer Schwenkbewegung des Schwenkhebels seinen radialen Abstand zur Längsmittel· achse (11) des Trägergehäuses (1) ändert.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkzapfen (12) in seiner Lagertasche (13) des Trägergehäuses (1) mittels einer Haltefeder (IS) gesichert ist.

1 4. Vorrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefeder von außen her auf den

Rückstellflächenbereich (17) des Gelenkzapfens (12) einwirkt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Haltefeder ein ring- oder ringsegmentförmiger Federkörper (18) vorgesehen ist, der in einer sich mit der Lagertasche (13) verschneidenden Umfangsnut (19) des Trägergehäuses (1) angeordnet und festgelegt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Gelenkzapfen (12) mit beidseits des Schwenkhebels (9) vorstehenden Zapfenteilen für jeden Zapfenteil eine gesonderte Haltefeder (18) vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren cer Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, ■ daß das Schneid

glied (10) als an sich bekannter Mehr- oder Vielfacheine schneidenkorper ausgebildet ist und/über die außenumfangsseitige Fläche des in Arbeitsdrehrichtung (5) des Trägergehäuses (1) nachlaufenden Endes des Schwenkhebels (9) überstehende, der Bohrlochwand zugewandte, etwa in Arbeitsdrehrichtung verlaufende bogenförmige Außenschneid fläche (20) mit quer zur Arbeitsdrehrichtung ausgerichteten Schneidkanten aufweist.

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18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der bogenförmigen Außenschneidflache (20) gleich oder kleiner ist als die Krümmung der Wand des ungeräumten Bohrloches (8).

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidglied (10) zumindest eine in axialer Richtung des Bohrloches (8) einsetzbare Seitenschneidflache aufweist.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidglied (10) als Einfachschneidenkörper ausgebildet ist, eine in die Arbeitsdrehrichtung (5) des Trägergehäuses (1) blickende Stirnfläche besitzt, deren über die Außenumfangsflache des Schwenkhebels (9) vorstehende Konturlinie die Schneidkante bildet, und sich an die Stirnseite entgegen Arbeitsdrehrichtung unter einem Freiwinkel anschließende Außen- und Seitenflächen aufweist.

21. Vorrichtung nach einer:, oder mehreren der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidglied (10) als an seiner Oberfläche mit Diamanten besetztes Schneidelement ausgebildet ist.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das

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Schneidglied (10) aus einem Fremdkörper aus einer mit Diamanten od. dgl. Hartstoffen durchsetzten Matrix besteht.

23. Vorrichtung nach Anspruch 17 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneideg]ied (10) mittels eines Stützkörpers (21) um eine senkrecht zur Bewegungsebene des .Schwenkhebels ausgerichtete Kippachse (22) begrenzt schwenkbar am Schwenkhebel (9) abgestützt ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Außenschneidflache (20) des Schneidgliedes (10) größer als die Krümmung der Wand des ungeräumten Bohrloches (8) und kleiner als die Krümmung der fertig geräumten Bohrlochwand (8¹) ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippachse (22) in Arbeitsdrehrichtung (5) des Trägergehäuses (1) im hinteren Bereich und nahe dem Schneidglied (10) im Stützkörper (21)' angeordnet ist.

26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrerei dem Trägergehäuse (1) zugeordneten Räumwerkzeugen (4) diese in gleichmäßiger Zentriwinkelverteilung über den Umfang des Trägergehäuses (1) angeordnet sind.

Φ ti · ί · » · W 0 α Φ »β«

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren, dem Trägergehäuse (1) zugeordneten Räumwerkzeugen (4) diese in einer und/oder mehreren Umfangsebenen des Trägergehäuses angeordnet sind.

28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellvorrichtung (6) eine im Trägergehäuse (1) axial verschieb- und feststellbar angeordnete Stellstange mit keilförmigen oder konischen Nockenflächen für die Zustellbewegung des Schlepporgans <9) vorgesehen und mittels eines auf dem Trägergehäuse abgestützten Schraubantriebs (7) verschiebbar ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß der Schraubantrieb (7) eine erst koaxial drehbar und axial unverschxeblich auf dem Trägergehäuse (1) gelagerte Büchse (25) mit Außengewinde (26) sowie eine zweite koaxial drehbar und axial verschieblich auf dem Traggehäuse gelagerte Büchse (27) mit Innengewinde (29) umfaßt, die relativ zur ersten Büchse durch Verschraubeaxial verstellbar und mittels Mitnahmestifte (31 mit der Stellstange (6) verbunden ist.