DE3322887A1

DE3322887A1 - Gesteinsbohrwerkzeug

Info

Publication number: DE3322887A1
Application number: DE19833322887
Authority: DE
Inventors: Heinrich 8000 München Brandl; Ernst Dipl.-Ing. Dr. Mont Dr. Brennsteiner; Dieter Dipl.-Ing. 8034 Unterpfaffenhofen Scholz
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1983-06-24
Filing date: 1983-06-24
Publication date: 1985-01-03

Description

GESTEINSBOHRWERKZEUG
Gesteinsbohrwerkzeug Die Erfindung betrifft ein Gesteinsbohrwerkzeug mit Schaftteil, Bohrkrone und mit dem Schaftteil lösbar verbundenem, die Bohrkrone axial überragendem Zentrierbohrer, wobei der Zentrierbohrer ein sich entgegen der Vorschubrichtung konisch verjüngendes Einsteckende und das Schaftteil eine sich entsprechend konisch verjüngende Aufnahmebohrung für das Einsteckende aufweist.
Gesteinsbohrwerkzeugen wird in der Regel zusätzlich zur Drehbewegung eine in Achsrichtung verlaufende Schlagbewegung zum Aufbrechen des Gesteins erteilt. Sind solche Werkzeuge zum Herstel len grösserer Bohrungen ausgelegt, so weisen sie eine Bohrkrone und einen diese axial überragenden Zentrierbohrer auf, wobei der Zentrierbohrer insbesondere beim Anbohren ein Verlaufen des Bohrwerkzeuges aus der Bohrachse verhindert. Aus herstellungstechnischen Gründen und damit ausserdem bei einer Beschädigung des Zentrierbohrers nicht das ganze Bohrwerkzeug ausgewechselt werden muss, ist es üblich, den Zentrierbohrer mittels einer Fionusverbindung lösbar mit dem Schaftteil zu verbinden. Die Konizität des Einsteckendes und der Aufnahmebohrung des Schaftteils sind dabei so gewählt, dass zwischen den beiden Teilen ein Reibschluss zustande kommt. Dieser Reibschluss überträgt einerseits die Drehbewegung und andererseits die Schlagbewegung vom Schaftteil auf den Zentrierbohrer.
In besonderen Situationen, wie beispielsweise beim Durchbohren einer Wand, Anbohren eines Hohlraumes oder dergleichen fällt der Bohrwiderstand an dem die Bohrkrone axial überragenden Zentrierbohrer plötzlich ab. Da jedoch weiterhin Schläge vom Schaftteil auf den Zentrierbohrer übertragen werden, kann der Zentrierbohrer gelöst werden und im ungünstigsten Fall auf der Rückseite der durchbohrten Wand herausfallen. Das Suchen des herausgefallenen Zentrierbohrers ist sehr zeitaufwendig und in vielen Fällen praktisch nicht möglich. Das Ersetzen des verlorenen Zentrierbohrers dagegen ist unwirtschaftlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gesteinsbohrwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem der Zentrierbohrer gegen unbeabsichtigtes Herausfallen ausreichend gesichert ist.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass am Einsteckende des Zentrierbohrers und in der Aufnahmebohrung des Schaftteiles umlaufende Ringnuten zur Aufnahme eines elastisch federnden Halteringes angeordnet sind. Da ein solcher Haltering nur der Sicherung des Zentrierbohrers dient und im Schlagbohrbetrieb keine Kräfte übertragen muss, kann er relativ klein dimensioniert werden. Der Haltering kann beispielsweise ähnlich einem zu Dichtzwecken verwendeten O-Ring aus gummielastischem Material bestehen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine Zugfeder zu verwenden, deren Enden miteinander verbunden sind, so dass ein in sich geschlossener, radial aufweitbarer Haitering entsteht.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Haltering geschlitzt ist und somit unter Vergrösserung des Schlitzes durch relativ geringe Kräfte radial aufgeweitet werden kann. Als Material für einen geschlitzten Haltering können beispielsweise Federstahl oder gewisse zähelastische Kunststoffe verwendet werden.
Der Haltering muss einerseits eine gewisse Haltekraft auf den Zentrierbohrer ausüben und andererseits bei einer gewissen axialen Belastung sich radial verformen lassen. Um dies zu ermöglichen, ist es zweckmässig, dass der Haltering im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist. Ein kreisförmiger Querschnitt des Halteringes ergibt an den Schultern der Ringnuten am Einsteckende bzw am Schaftteil eine zur Anlage gelangende Auflaufkurve, die bei einer bestimmten axialen Belastung des Zentrierbohrers eine radiale Verformung des Halteringes zur Folge hat. Ein kreisförmiger Querschnitt ermöglicht ausserdem eine einfache Herstellung des Halteringes aus einem Drahtstück.
Im Prinzip kann der Haltering dem Schaftteil oder dem Zentrierbohrer zugeordnet werden. Aus handhabungstechnischen Gründen ist es jedoch einfacher, wenn der Haltering beim Auswechseln des Zentrierbohrers im Schaftteil bleibt. Es ist daher vorteilhaft, dass die Breite und die Tiefe der Ringnut im Schaftteil im wesentlichen dem Durchmesser des kreisförmigen Querschnittes des Halteringes entsprechen. Beim Aufweiten des Halteringes wird dieser somit vollständig in die Ringnut des Schaftteiles verdrängt.
Nach dem Entfernen des Zentrierbohrers federt der Haltering wieder in die die Aufnahmebohrung des Schaftteiles teilweise durchsetzende Ausgangslage zurück. Beim Einführen eines Zentrierbohrers mit einem sich entgegen der Vorschubrichtung konisch verjüngenden Einsteckende wird der Haltering wiederum aufgeweitet und in die Ringnut des Schaftteiles verdrängt. Beim weiteren Einführen des Zentrierbohrers rastet der Haltering in der Ringnut des Einsteckendes ein.
Die durch den Haltering aufgebrachte Haltekraft für den Zen-rierbohrer muss einerseits einen gewissen Mindestwert aufweisen und darf andererseits nicht zu gross sein, damit ein Auswechsel des Zentrierbohrers ermög]icht wird. Es hat sich daher als zwecLmässig erwiesen, dass die Tiefe der Ringnut am Einsteckende der 0,25- bis 0,35-fachen des Durchmessers des kreisförmigen Querschnittes des Halteringes entspricht. Um die Verformung des Halteringes weiter zu erleichtern, kann der Uebergang vom Grund der Ringnut zu deren Flanken gerundet ausgebildet werden.
Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgemässes Gesteinsbohrwerkzeug, teilweise im Schnitt dargestellt, Fig. 2 einen Ausschnitt des in Fig. 1 dargestellten Gesteinsbohrwerkzeuges, in vergrössertem Massstab.
Das aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche Gesteinsbohrwerkzeug besteht aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten Schaftteil, einer damit einstückig verbundenen, insgesamt mit 2 bezeichneten Bohrkrone und einem lösbar in das Schaftteil 1 eingesetzten, insgesamt mit 3 bezeichneten Zentrierbohrer. Das Schaftteil 1 weist in seinem rückwärtigen Bereich der Drehmitnahme dienende Lär.gsnuten la auf. Der vordere Bereich des Schaftteiles 1 ist mit einer sich gegen das rückwärtige Ende konisch verjüngenden Aufnahmebohrung lb für den Zentrierbohrer 3 versehen. Die Bohrkrone 2 ist an ihrer vorderen Stirnseite mit Hartmetalleinsätzen 2a bestückt. Die Bohrkrone 2 kann auch beispielsweise über ein Gewinde lösbar mit dem Schaftteil 1 verbunden sein. Der Zentrierbohrer 3 weist ein sich entsprechend der Aufnahmebohrung lb im Schaftteil 1 gegen das rückwärtige Ende konisch verjüngendes Einsteckende lb auf. Die Konizität des Einsteckendes 3b und der Aufnahmebohrung lb sind so ausgelegt, dass der Zentrierbohrer 3 durch Reibschluss selbsttätig im Schaftteil 1 gehalten wird. Um bei einem allfälligen Lösen des Zentrierbohrers 3 ein Herausfallen aus dem Schaftteil 1 zu verhindern, sind das Schaftteil 1 und der Zentrierbohrer 3 mit Ringnuten lc, 3c versehen, in r;elche ein elastisch federnder Haltering 4 eingreift. Der Haltering 4 ist geschlitzt und somit radial aufweitbar. Der Querschnitt des Halteringes 4 ist kreisförmig ausgebildet. Die Breite b und die Tiefe s der Ringnut lc im Schaftteil 1 entsprechen i w--sentlichen dem Durchmesser d des kreisförmigen Querschnittes des Halteringes 4.
Der Haltering 4 kann somit beim Auswechseln des Zentrierbohrers 3 unter radialer Aufweitung in die Ringnut lc verdrängt werden.
Die Tiefe der Halteringnut 3c im Zentrierbohrer 3 entspricht etwa dem 0,25- bis 0,35-fachen des Durchmessers d des kreisförmigen Querschnittes des Halteringes 4. Diese Tiefe der Ringnut 3c genügt, um den Zentrierbohrer 3 bei einem Lösen der Reibschlussverbindung zwischen dem Einsteckende 3b und der Aufnahmebohrung 1b gegen Herausfallen zu sichern.
Das Schaftteil 1 ist ferner mit einer quer zur Längsachse verlaufenden Austreibbohrung lb versehen, welche dem Auswechseln des Zentrierbohrers 3 dient. Zu diesem Zweck wird ein Keil in die Austreibbohrung 3d eingeführt und der Zentrierbohrer 3 somit unter radialer Aufweitung des Halteringes 4 aus dem Schaftteil 1 herausgedrückt. Beim Einsetzen eines Zentrierbohrers 3 wird der Haltering 4 durch das konische Einsteckende 3b radial aufgeweitet und rastet schliesslich in der Ringnut 3c ein. Der Innendurchmesser des unaufgeweiteten Halteringes 4 entspricht etwa dem Kerndurchmesser der Ringnut 3c am Zentrierbohrer 3.

Claims

Patentansprüche 1. Gesteinsbohrwerkzeug mit Schaftteil, Bohrkrone und mit dem Schaftteil lösbar verbundenem, die Bohrkrone axial überragendem Zentrierbohrer, wobei der Zentrierbohrer ein sich entgegen der Vorschubrichtung konisch verjüngendes Einsteckende und das Schaftteil eine sich entsprechend konisch verjüngende Aufnahmebohrung für das Einsteckende aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass am Einsteckende (3b) des Zentrierbohrers (3) und in der Aufnahmebohrung (lb) des Schaftteiles umlaufende Ringnuten (lc, 3c) zur Aufnahme eines elastisch federnden Halteringes (4) angeordnet sind.
2. Gesteinsbohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (4) geschlitzt ist.
3. Gesteinsbohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (4) im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist.
4. Gesteinsbohrwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) und die Tiefe (s) der Ringnut (lc) im Schaftteil (1) im wesentlichen dem Durchmesser (d) des kreisförmigen Querschnittes des Halteringes t4) entsprechen.
5. Gesteinsbohrwerkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (t) der Ringnut (3c) am Einsteckende (3b) das 0,25- bis 0,35-fache des Durchmessers (d) des kreisförmigen Querschnittes des Halteringes (4) beträgt.