DE3237721A1

DE3237721A1 - Bohrer, insbesondere gesteinsbohrer

Info

Publication number: DE3237721A1
Application number: DE19823237721
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Seefluth uchristian; SEEFLUTH CHRISTIAN U; Seefluth U Christian 2000 Hamburg
Current assignee: SEEFLUTH U CHRISTIAN 6255 DORNBURG DE
Priority date: 1982-10-12
Filing date: 1982-10-12
Publication date: 1984-04-12

Description

Bohrer, insbesondere Gesteinsbohrer
Die Erfindung betrifft einen Bohrer, insbesondere Gesteinsbohrer, für die Verwendung als Dreh-, Schlag- oder Hammerbohrer, dessen Schaft für das Bohren mit Bohrstaubabsaugung außen rohrartig glatt und somit wendel frei ausgeführt ist und eine von der Bohrerkopfspitze an in der Bohrerlängsachse verlaufende zentrale Längsbohrung zum Kernbohren aufweist, welche in einem flachen Winkel oder gebogen vom Zentrum des Bohrers seitlich nach außen geführt wird, nach der Deutschen Patentanmeldung P 32 24 141.0 Beim Bohren mit Bohrkleinabsaugung werden die Bohrer, die überwiegend als Tieflochbohrer ausgebildet sind, als glatte Rohre mit durchlaufender Zentralbohrung für die Bohrkleinabsaugung und aufgesetzten Bohrerköpfen hergestellt.
Es sind verschiedene Arten von derartigen Gesteinsbohrern mit Bohrkleinabsaugung bekannt geworden, die sich im Wesentlichen durch unterschiedliche Gestaltung der Schneiden am Bohrerkopf unterscheiden. Die verschiedenen bekannten Bohrertypen sind jedoch als Vollbohrer ausgebildet, die eine gewisse Steigerung im Bohrfortschritt durch die Bohrkleinabsaugung erhalten.
Der Nachteil dieser bekannten Ausführungen besteht darin, daß das gesamte zu bohrende Material zertrümmert und abgesaugt werden muß. In der Deutschen Patentanmeldung P 32 24 141.0 ist vorgeschlagen worden, den Bohrfortschritt durch Einführung des Kernbohrens mit seitlichem Bohrkernauswurf zu verbessern. Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, das in der Patentanmeldung P 32 24 141.0 vorgeschlagene Bohrverfahren zu verbessern, indem der seitliche Bohrkernauswurf mit einer Absaugung des Bohrkleins auf zweckmäßige Weise kombiniert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die seitliche Abwinkelung oder Ausbiegung der zentralen Längsbohrung innerhalb des Bereiches zwischen Bohrerspitze und Bohreraufnahme an der Oberfläche des vorzugsweise glatten Bohrerschaftes endet.
Damit das me#hr oder weniger; gebrochene Bohrkernmaterial beim Auswerfen nicht festklemmt, wird in weiterer Ausgestaltung der Errfindung so vorgegang, daß die Ausbiegung oder Abwinkelüng der zentralen Längsbohrung im Bohrerschaft nach außen hin - mindestens teilweise + als Schlitz in der Schaftwandun#g$ ausgeführt ist. Dür#h4iese. schlitzartig«2 Ausbildung hat das Bohrkernmaterial die Möglichkeit, auch bei Anfallen von ünregelmäßigen Bruchstücken ohne festzuklemmen ausgeworten zu s~# so vorgegangen, daß der der Bohrerschaft mit einer Ummantelung versehen ist, welche zwischen Schaft und Ummantelung einen im Wesentlicher. abgedichteten Freiraum bzw. Hohlraum für die Bohrkleinabsaugung bildet, welcher mittels offener Durchlässe sowohl mit dem auf den Bohrerschaft drehbar aufgesetzten Saugkorb als auch - vorzugsweige mittels durch den Bohrerkopf laufende zusätzliche Saugekanäle -mit dem Arbeitsbereich des Bohrers an der Bohrspitze in Verbindung steht. Auf diese Weise wird erreicht, daß durch die Ummantelung Kanäle für das Absaugen des Bohrkleins sowie für die Zuluft entstehen.
Urn das Verfahren weiterhin zu vereinfachen, besteht der Bohrerschaft aus einem - vorzugsweise dünnwandigem - Rohr, an dem der Bohrerkopf und die Bohreraufnahme - insbesondere durch -Einlötung oder Schweißung - formschlüssig befestigt sind, während Bohrerschaftinnen- und -außendurchmesser so bemessen werden, daß zwischen Außenwandung und Bohrlochwandung ein Frei-(Hohl-)raum für die Zuluft und zwischen Innenwandung und Bohrkern ein Frei-(Hohl-)raum für die Saugluft der Bohrleinabsaugung entsteht. Auf diese Weise wird die zentrale Längsbohrung für das Kernbohren gleichzeitig als Saugkanal und der Freiraum zwischen Bohrerschaft und Bohrlochwandung als Zuluftkanal verwendet.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß gleichzeitig mit Bohrkleinabsaugung und Kernbohren mit seitlichem Bohrkernauswurf gearbeitet werden kann. Auf diese Weise wird erreicht, daß der durch die Bohrkleinabsaugung bereits erzielte gesteigerte Bohrfortschritt durch das Kernbohren erheblich verbessert wird. Die verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung ermöglichen, daß die bekannten Bohrverfahren mit Bohrkleinabsaugung gleichzeitig als Hohl- oder Kernbohrverfahren angewendet werden können. Dadurch, daß der seitliche Bohrkernauswurf im Saugbereich der Bohrkleinabsaugung einmündet,kann der Vorteil des sauberen Bohrens bei der Bohrkleinabsaugung voll erhalten bleiben.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig.1 einen Gesteinsbohrer mit Vorrichtung für die Bohrkleinabsaugung und seitlichem Bohrkernauswurf im schematischen Längsschnitt, Fig.2 einen Bohrer wie in Fig.1 im schematischen Längsschnitt mit seitlichem Bohrkernauswurf über dem Bohrerkopf, Fig.3 einen teilweise dargestellten Bohrer zum Hohl- oder Kernbohren mit auf dessen Spitze aufgesetzter Anbohrvorrichtung ebenfalls im schematisierten Längsschnitt, Fig.4 einen teilweise dargestellten Hohl- oder Kernbohrer mit Vorrichtung für die Bohrkleinabsaugung und seitlichem Bohrkernauswurf im schematischen Längsschnitt.
In Fig.1 weist der Bohrerschaft 1 eine längslaufende Zentralbohrung 3 auf, die an der Spitze 2 des Bohrers beginnt und in einer Abwinkelung oder Ausbiegung im Bereich des Saugkorbes 9 der Bohrkleinabsaugvorrichtung endet. Um Kanäle für die Zuluft und Abluft (Saugluft) zu schaffen, weist der Bohrerschaft 1 eine Ummantelung 6 auf, so daß zwischen Bohrerschaft 1 und Ummantelung 6 ein Frei-. bzw. Hohlraum 7 entsteht,durch den der Bohrstaub abgesaugt werden kann. Der Freiraum 7 steht über die Durchlässe 8 mit dem Innenraum des Saugkorbes 9 in Verbindung, während zwischen Ummantelung 6 und Bohrlochwandung infolge der Durchmesserdifferenz zwischen Außendurchmesser der Ummantelung 6 und dem Bohrerkopf 10 ebenfalls ein Freiraum entsteht, in welchem die Zuluft für den Absaugevorgang herangeführt werden kann. Mit anderen Worten: zwecks Schaffung eines Zuluftkanals zwischen Bohrlochwandung und Ummantelung wird der äußere Durchmesser der Ummantelung kleiner ausgeführt als der Bohrerkopfdurchmesser.
In Fig.2 endet die zentrale Längsbohrung 23 für das Kernbohren mit seitlichem Bohrkernauswurf bereits direkt oberhalb des Bohrerkopfes 30 an der Oberfläche 25 des Bohrerschaftes 20. Gleichzeitig ist der Bohrerschaft 20 mit einer Ummantelung 26 versehen, wodurch ein Hohlraum 27 für das Absaugen des Bohrkleins einschließlich des gebrochenen Bohrkernmaterials entsteht. Durch die Durchlässe 28 ist der Saugkanal 27 mit dem Innenraum des Saugkorbes 29 verbunden. Der zusätzliche Saugkanal 31 stellt die Verbindung zwischen dem Saugkanal 27 und dem Arbeitsbereich des Bohrers an der Bohrerspitze her, um den dort anfallenden Bohrstaub abzusaugen.
Zwischen den beiden Extremfällen in der Anordnung des Bohrkernauswurfes der Fig.1 und 2 können alle Zwischenpositionen gewählt werden, in dem die Ausbiegung oder Abwinkelung der zentralen Längsbohrung an beliebiger Stelle des Bohrerschaftes angeordnet wird.
Alternativ kann die Ummantelung 6 bzw. 26 längslaufend gewellt ausgeführt werden. Dadurch wird nicht nur die Festigkeit der Ummantelung, sondern auch der Raum für den Zuluftkanal vergrößert. Außerdem kann der Durchmesser der Ummantelung dann dem Durchmesser des Bohrerkopfes angepaßt werden.
Fig.3 zeigt die teilweise Darstellung eines Hohl- oder Kernbohrers, auf dessen Spitze (Bohrerkopf) eine aufsetzbare, vorzugsweise mittels Schnappfeder lösbar befestigte Anbohrvorrichtung 35 angebracht ist. Diese Anbohrvorrichtung 35 weist bei dieser Ausführung eine zuerst ansetzende zentrale Spitze 36 auf und weiterhin Hauptschneiden 37, die erst bei einem geringen Bohrfortschritt zum Bohransatz gelangen und den Durchmesser des Bohrerkopfes des Bohrers aufweisen, auf dem die Anbohrvorrichtung befestigt ist. Auf diese- Weise wird erreicht, daß man einen Hohlbohrer gezielt ansetzen kann, ohne daß der Bohrer aus dem Bohrbereich herausläuft. Nach dem Anbohren einiger weniger Millimeter wird die Anbohrvorrichtung 35 vom Bohrer entfernt, der dann in der geschaffenen Vertiefung ohne auszubrechen angesetzt werden kann.
Fig.4 zeigt einen Hohl- oder Kernbohrer in der Kombination mit Bohrkleinabsaugung in vereinfachter Form. Bei dieser Ausführung besteht der Bohrerschaft 41 aus einem relativ dünnwandigen Slahlrohr, auf dem der Bohrerkopf 42 und die Bohreraufnahme 43 mit dem speziell geformten Schaftteil 44 durch Auflöten oder Schweißen befestigt sind. Der Außendurchmesser des Bohrerschaftes 41 ist bei dieser Ausführung so bemessen, daß eine durch die Distanz 40 dargestellte Entfernung zwischen Außenwandung des Bohrers und Bohrlochwandung entsteht, durch welche die Zuluft für die Bohrkleinabsaugung herangeführt werden kann. Außerdem ist durch die Innendurchmesserverengung 45 des Bohrerkopfes 42 der Durchmesser des verbleibenden Bohrkerns um die zweif.Radiusdifferenz 40a kleiner als der Innendurchmesser des Bohrerschaftes 41, so daß hier ein Frei- bzw. Hohlraum entsteht, durch welchen das Bohrklein abgesaugt werden kann.
Bei dieser Ausführung befinden sich somit das Material des verbleibenden (nicht zertrümmerten ) Bohrkerns und der an der Bohrerspitze anfallende Bohrstaub in einem gemeinsamen Hohlraum des Bohrerschaftes 41 und werden durch die Bohrkleinabsaugung über den Saugkorb 46, den Abluftkanal 47 und die daran anschließenden Schläuche aus dem Bereich des Bohrers entfernt. Gleichzeitig wird das Bohrkernmaterial durch die Ausbiegung 48 der zentralen Längsbohrung aus dem Bereich des Bohrerschaftes ausgeworfen. Auf diese Weise wird mit sehr einfachen Mitteln eine Kombination von Kernbohren, seitlichem Bohrkernauswurf und Bohrkleinabsaugung ermöglicht.
Um größere Materialstücke aus den Resten des Bohrkerns aus dem Saugkorb 46 leichter absaugen zu können, kann es von Vorteil sein, den Abluftkanal 47 oder mehrere Abluftkanäle nach unten hin aus dem Saugkorb 46 herauszuführen.

Claims

Patentansprüche 1 Bohrer, insbesondere Gesteinsbohrer für die Verwendung als Dreh-, Schlag- oder Hammerbohrer, dessen Schaft (1) (20) für das Bohren mit Bohrkleinabsaugung außen rohrartig glatt und somit wendelfrei ausgeführt ist und eine von der Bohrerkopfspitze (2) (22) an in der Bohrerlängsachse verlaufende zentrale Längsbohrung <3) (23) zum Kernbohren aufweist, welche in einem flachen Winkel oder gebogen vom Zentrum des Bohrers seitlich nach außen geführt wird nach der Deutschen Patentanmeldung P 3224141.0, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Abwinkelung oder Ausbiegung der zentralen Längsbohrung (3) <23) innerhalb des Bereiches zwischen Bohrerspitze (2) (22) und Bohreraufnahme (4) (24) an der Oberfläche (5) (25) des vorzugsweise glatten Bohrerschaftes (1)(20) endet.
2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbiegung oder Abwinkelung der zentralen Längsbohrung (3) (23) im Bohrerschaft (1) (20) nach außen hin - mindestens teilweise - als Schlitz in der Schaftwandung mit sich verbreiternder Öffnung ausgeführt ist.
3. Bohrer nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrerschaft. (1) <21) mit einer Ummantelung (6) (26) versehen ist, welche zwischen Schaft (1) <21) und Ummantelung <6) (26) einen im wesentlichen abgedichteten Freiraum (Hohlraum) (7) (27) für die#Bohrstaubabsaugung bildet, welcher mittels offener Durchlässe (8) (28) sowohl mit dem auf den Bohrer aufgesetzten Saugkorb(9) (29) als auch - vorzugsweise mittels durch den Bohrerkopf (10) (30) verlaufende zusätzliche Saugekanäle <11) <31)- mit dem Arbeitsbereich des Bohrers an der Bohrspitze in Verbindung steht.
4. Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Durchmesser der Ummantelung (6) (26) zwecks Schaffung eines Zuluftkanals zwischen Bohrlochwandung und Ummantelung kleiner ausgeführt ist als der Bohrerkopfdurchmesser.
5. Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeihnet, daß die Ummantelung zwecks Schaffung eines Zuluftkanals - mindestens teilweise -längslaufend gewellt ausgeführt ist.
6. Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrer mit einer aufsetzbaren, vorzugsweise mittels Einschnappfeder lösbar befestigten Anbohrvorrichtung (35) versehen ist, welche vorzugsweise eine zuerst ansetzende Spitze (36) und nach geringem Bohrfortschritt ansetzende Hauptschneiden (37) mit dem gleichen Durchmesser des Bohrers aufweist, auf dem die Anbohrvorrichtung befestigt ist.
7. Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrerschaft aus einem - vorzugsweise dünnwandigen - Rohr (41) besteht, an welchem Bohrerkopf (42) und Bohreraufnahme (43) formschlüssig - insbesondere durch Einlöten oder Schweißung - befestigt sind, während Bohrerschaftinnen- und außendurchmesser so bemessen werden, daß zwischen Außenwandung und Bohrlochwandung ein längslaufender Hohlraum (40) für die Zuluft und zwischen Innenwandung und Bohrkern ein längslaufender Hohlraum (40a) für die Saugluft der Bohrkleinabsaugung entsteht.
8. Bohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwinkelung oder Ausbiegung der zentralen Längsbohrung (3) mit dem offenen Ende innerhalb des Saugkorbes der Bohrkleinabsaugung mündet.