DE3224141A1

DE3224141A1 - Bohrer, insbesondere gesteinsbohrer

Info

Publication number: DE3224141A1
Application number: DE19823224141
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: SEEFLUTH U CHRISTIAN; SEEFLUTH CHRISTIAN U; Seefluth U Christian 2000 Hamburg
Current assignee: SEEFLUTH U CHRISTIAN 6255 DORNBURG DE
Priority date: 1982-06-29
Filing date: 1982-06-29
Publication date: 1983-12-29
Also published as: JPS6338518B2; JPS5948592A

Description

Bohrer, insbesondere Gesteinsbohrer
Die Erfindung betrifft einen Bohrer, insbesondere Gesteinsbohrer, dessen Schaft außen wendelförmig, spiralförmig oder glatt ausgeführt ist und eine in der Bohrerlängsachse verlaufende zentrale Längsbohrung aufweist.
Bei derartigen Hohl- oder Kernbohrern für das Drehschlag- oder Hammerbohren im Steinbohrbereich, wird ein wesentlich größerer Bohrfortschritt erreicht, da das verbleibende Kernstück nicht zertrümmert werden muß.
Es sind verschiedene Arten von Steinbohrern bekannt, die als Hohlbohrer ausgeführt sind. Insbesondere Kronenbohrer werden zum Kernbohren herangezogen. Es ist auch vorgeschlagen worden, das zentrale, verbleibende Kernstück oberhalb der Bohrerspitze durch einen gewinkelten oder gebogenen Auswurfkanal seitlich in die Bohrerwendel abzuführen, so daß das Kernstück durch die Abwinkelung zerbricht, durch die Bohrerwendeln abgeführt und somit nach dem Bohren nicht aus dem Bohrerzentrum entfernt werden muß.
Dieses Verfahren hat sich jedoch nicht bewährt, da das verbleibende Kernmaterial unregelmäßig und unkontrollierbar bricht und eine relativ grobe Körnung ergibt, welche sich in den Bohrwendeln oder im Auswurfkanal leicht festsetzt.
Die übrigen bekannten Hohlbohrsystemen haben den Nachteil, daß der verbleibende Bohrkern nach jedem Bohrvorgang aus dem Bohrer entfernt werden muß, was bei dünnen Kernstücken auf erhebliche Schwierigkeiten stößt. Eine universelle Anwendung des bohrfortschrittfördernden Kernbohrens war somit bisher in der Praxis nicht möglich.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Hohl- oder Kernbohrer zu schaffen, der einen Kern relativ geringen Durchmessers stehen läßt, um den Bohrfortschritt effektiv zu verbessern, bei dem die genannten Nachteile beim Abtransport der Kernstücke sowie bei der Kernentfernung jedoch nicht auftreten können.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, zu ermöglichen, daß das Kernbohren in kleinem Kermdurchmesser auch bei den gängigen Wendel bohren mit zwei Hauptschneiden an der Bohrspitze durchführbar wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bohrerschaft unterhalb der Bohreraufnahme einen wendel- bzw. spiralfreien -vorzugs weise glatten - Abschnitt aufweist, in dessen Bereich die Längsbohrung in einem flachen Winkel oder gebogen vom Zentrum des Bohrers seitlich nach außen geführt wird.
Zu diesem Zweck wird in einer möglichen Ausführungsform die seitliche Auslenkung der zentralen Längsbohrung unterhalb der Bohreraufnahme durch eine einseitig in den Schaft sich vertiefende in seitlicher Ansicht vorzugsweise kreissegmentförmige Fräsung gebildet.
Durch diese kreissegmentförmige Gestaltung des Bohrkernauswurfs wird eine einfache Herstellung dieser Bohrerart ermöglicht.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das verbleibende, nicht zertrümmerte Kernstück in der Dicke z.B. auf den Durchmesser der Querschneide der Bohrerspitze beschränkt werden kann, wodurch es möglich wird, den Bohrfortschritt bei konventionellen Wendel-Steinbohrern mit zwei Hauptschneiden wesentlich zu erhöhen. Das Kernstück bzw. die zentrale längslaufende Bohrung im Bohrerschaft könnte - je nach Anwendungszweck - z.B. bei Kronenbohrern bis zu ca. 80% des Bohrerdurchmessers ausmachen, so daß vom zu bohrenden Material nur noch ein kleiner Teil zertrümmert werden muß.
In allen Anwendungsfällen der Erfindung wird die Aufgabe, den Bohrfortschritt nachhaltig zu erhöhen,effektiv gelöst.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig.1 und Fig.lA einen Wendel-Steinbohrer mit zentralem Hohl kanal und Kernauswurf am oberen Bohrerschaft, Fig.2 die Bohrerspitze des Bohrers nach Fig.1 in vergrößerter Darstellung, Fig.3 einen Wendelsteinbohrer mit aufgesetzter Wendel und aufgelötetem Bohrkopf ebenfalls mit Bohrkernauswurf am oberen Schaft, Fig.3A den Querschnitt des Auswurfkanals am Bohrerschaft, Fig.3B eine Draufsicht auf die Bohrerspitze.
In Fig.llweist der Bohrerschaft 1 im Bohrbereich eine Wendel für die Abfuhr des Bohrstaubes und im oberen Schaftbereich 5 unterhalb der Bohreraufnahme 4 den Auswurfkanal 6 auf, welcher in diesem Falle so ausgelegt ist, daß die seitliche Auslenkung der zentralen Längsbohrung 3 unterhalb der Bohreraufnahme 4 durch eine einseitige, im Schaft sich vertiefende vorzugsweise in seitlicher Ansicht kreissegmentförmige Fräsung 6 gebildet wird.
Die zentrale Bohrung 3 endet am Auswurfkanal 6 und wird einseitig aus dem Bohrerschaft herausgeführt. Während des Bohrvorganges - z.B. beim Hammerbohren - schiebt sich der verbleibende Bohrkern durch den zentralen Hohl kanal 3 und wird durch die seitliche Auslenkung (Krümmung) des Auswurfkanals 6 gebrochen und ins Freie abgeführt.
Der Winkel der Auslenkung im Auswurfkanal wird zweckmäßig auf die Bohrkerndicke abgestimmt, so daß auch größere Durchmesser des Bohrkerns durch eine flache Winkelung oder Krümmung gebrochen werden können.
Fig.1A zeigt, wie der Bohrkernauswurf im Querschnitt A-B geformt werden kann.
In Fig.2 ist dargestellt, wie die Längslaufende, zentrale Bohrung 3 an der Bohrerspitze - vorzugsweise als stufenförmige Verengung 7 - einen verkleinerten Durchmesser aufweist, Auf diese Weise wird erreicht, daß der verbleibende Bohrkern innerhalb der zentralen Bohrung nicht festklemmt. Dazu kann auch im Verlauf der Lngsbohrung durch den Bohrer eine weitere Stufe im Sinne einer Erweiterung vorgesehen werden oder der zentrale Kanal 3 erweitert sich von der Spitze an schaftaufwärts allmählich.
In Fig.3 besteht der Bohrerschaft aus einem Rohr 8 mit Hohl kanal 16, auf welches die Wendel 9 aufgesteckt ist. Oberhalb des gewendelten Bohrbereiches befindet sich der wendel freie Schaftbereich 12 mit dem Auswurfkanal 14. Die zur Seite verlaufende Wandkrümmung 15 ist so flach ausgeführt, daß ein relativ dicker Bohrkern durch den Vorschub gebrochen werden kann.
Fig 3A zeigt wiederum den Querschnitt A-B des Auswurfkanals 14.
Die Bohreraufnahme 13 kann auf verschiedenste Weise ausgelegt sein entsprechend der Anpassung an das jeweilige Bohrmaschinenfutter.
Fig. 3B zeigt den Bohrkopf 10 in der Ausführung einer Bohrkrone mit eingelöteten Hartmetallschneiden 11. Der Bohrkopf 10 kann jedoch auch bei dieser Bohrerart mit nur zwei Hauptschneiden an der Bohrspitze versehen sein.
Um eine möglichst große Bruchfestigkeit des Bohrerschaftes im Bereich des Auswurfkanals zu erzielen, wird der Durchmesser des wendel- bzw. spiralfreien Abschnitts 12 unterhalb der Bohreraufnahme 13 dem Bohrspitzen-(bzw. Bohrkopf-) durchmesssr gleich oder größer als dieser bemessen.
Im übrigen kann die Bohreraufnahme 13 auf verschiedenste Weise ausgelegtsein entsprechend der Anpassung an das jeweilige Bohrmaschinenfutter.
Das erfindungsmäßige Bohrkernauswurf-Prinzip kann ebenfalls beim Metallbohren angewendet werden. In einem solchen Falle ist es vorteilhaft, den Durchmesser des im Bohrer längslaufenden Hohl kanals nicht größer als die durch die Querschneide des Bohrers abgedeckte Bohrfläche auszuführen.
Auf diese Weise können Wendelbohrer mit zwei Hauptschneiden zum Bohren von Metallen herangezogen werden, bei denen der schlechte Wirkungsgrad der Querschneide entfällt und der Bohrkern seitlich - durch Ausbiegung -aus dem Bohrerschaft herausgeführt wird. Auch bei Metallbohrern mit mehr als zwei Hauptschneiden oder bei Metall-Kronenbohrern kann das erfindungsmäßige Bohrprinzip Anwendung finden.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1) Bohrer, insbesondere Gesteinsbohrer für die Verwendung als Drehschlag- oder Hammerbohrer, dessen Schaft ein außen wendelförmig, spiralförmig oder glatt ausgeführt ist und eine in der Bohrerlängsc achse (2)(17) verlaufende zentrale Längsbohrung (3)(16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrerschaft (1) unterhalb der Bohreraufnahme (4) einen wendel- bzw. spiralfreien -vorzugsweise glatten- Abschnitt (5)(12) aufweist, in dessen Bereich die Längsbohrung (3) in einem flachen Winkel oder gebogen vom Zentrum des Bohrers seitlich nach außen geführt wird.
2) Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Auslenkung der zentralen Längsbohrung (3) unterhalb der Bohreraufnahme (4) durch eine einseitige, in den Schaft sich vertiefende vorzugsweise in seitlicher Ansicht segmentförmige Fräsung (6) gebildet wird.
3) Bohrer nach den Ansprüchen 1und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längslaufende zentrale Bohrung (3) an der Bohrerspitze, vorzugsweise als stufenförmige Verengung (7),einen verkleinerten Durchmesser aufweist.
4) Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser in an sich bekannter Weise eine auf einen glatten Bohrerschaft (8) aufgesteckte, arretierte Wendel (9), sowie einen aufgelöteten Bohrkopf (lo) bzw. aufgelötete Hartmetallschneiden (11) aufweist.
5) Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des wendel- bzw. spiralfreien Abschnitts (5>(12) unterhalb der Bohreraufnahme (4)(13) dem Bohrspitzendurchmesser gleich oder größer als dieser bemessen ist.
6) Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf in an sich bekannter Weise als Bohrkrone mit Hartmetallbestückung ausgebildet ist.
7) Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zentrale Bohrung von der Spitze schaftaufwärts geringfügig erweitert, vorzugsweise derart, daß im Verlauf der Längsbohrung (3) durch den Bohrerschaft Stufungen im Sinne einer Erweiterung vorgesehen werden.
8) Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf in an sich bekannter Weise zwei, vorzugsweise als eingelötete Hartmetallkörper ausgelegte Hauptschneiden aufweist.
9) Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, das der Bohrkopf in an sich bekannter Weise mit mehr als zwei Mauptschneiden versehen ist.
10) Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieser als Metall bohrer ausgelegt ist.