DE3809428A1

DE3809428A1 - Gesteinsbohrkrone

Info

Publication number: DE3809428A1
Application number: DE3809428A
Authority: DE
Inventors: Josef Obermeier
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1988-03-21
Filing date: 1988-03-21
Publication date: 1989-10-12
Also published as: EP0334806B1; DE58905867D1; DK125989A; EP0334806A1; JPH01284690A; ATE95888T1; DK125989D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Gesteinsbohrwerkzeug mit Bohr krone, die einen sich in Vorschubrichtung im Innen- und Auß endurchmesser erweiternden, mit wenigstens einer im wesent lichen axial verlaufenden, zur Außenkontur hin offenen Durchtrittsöffnung für das Bohrklein versehenen Bereich auf weist.

Aus der DE-OS 28 56 205 bekannte Gesteinsbohrwerkzeuge wei sen einen Schaft und am vorderen Ende einen glockenförmig ausgebildeten Bohrkopf auf. Der Bohrkopf ist an seiner Stirn seite mit Schneidstiften versehen. Außerdem weist der Bohr kopf vom Umfang ausgehende Nuten auf, welche dem Durchtritt des Bohrkleins dienen. Nachdem die Führungslänge dieses Bohr kopfes gering ist, lassen sich genaue Bohrungen, beispiels weise zur Aufnahme von mechanisch zu spreizenden Dübeln, nicht herstellen. Durch die aufwendige Formgebung ist eine Herstellung dieser Bohrwerkzeuge nur durch Schmieden und anschließende spanabhebende Bearbeitung möglich, was zu hohen Herstellkosten führt.

Aus der DE-OS 30 41 135 sind weitere Gesteinsbohrwerkzeuge bekannt, deren Außendurchmesser vom Schaft her in Vorschub richtung konisch zunimmt. Diese Bohrwerkzeuge weisen die Form einer geschlossenen Glocke auf. Die Bohrtiefe dieser Bohrwerkzeuge ist dadurch begrenzt. Falls mit diesen Bohr werkzeugen Durchbrüche in Wänden mit größerer Wandstärke hergestellt werden sollen, so muß dies in mehreren Etappen erfolgen, weil jeweils nach einer Etappe der Bohrkern ent fernt werden muß.

Neben diesen bekannten Gesteinsbohrwerkzeugen ist aus der DE-PS 29 28 445 ein glockenartiges Meißelwerkzeug ersicht lich, das zusammen mit einem Schläge abgebenden Gerät ver wendet wird. Dieses Werkzeug ist an seiner Außen- und Innen seite zumindest teilweise in Vorschubrichtung konisch er weitert. Das in Setzrichtung vordere Ende des Werkzeuges ist als Ringschneide ausgebildet. Das Werkzeug weist ferner zur Längsachse geneigt angeordnete, von der Innen- zur Außen seite führende Durchtrittsöffnungen auf, die der Abfuhr des Bohrkleins dienen, das durch die konische Innenform gebrochen und zerkleinert wird. Durch die Auslegung auf rein schlagen den Betrieb werden an dieses zum Erdbohren verwendete Werk zeug keine Anforderungen hinsichtlich Führung gestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gesteinsbohr werkzeug zu schaffen, das zur Schaffung tieferer Bohrlöcher mit genauer geometrischer Form geeignet ist und sich wirt schaftlich herstellen läßt.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß sich in Vorschubrichtung an den Bereich mit sich erweiterndem Innen- und Außendurchmesser ein zylindrischer Bereich mit konstantem Innen- und Außendurchmesser anschließt, dessen Stirnseite entlang des Umfanges mit Schneidkörpern versehen ist.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Formgebung ermöglicht eine wirtschaftliche Herstellung, insbesondere durch Fließ pressen. Maßgebend hierzu ist vor allem der Umstand, daß keine großen Sprünge in den Materialstärken vorhanden sind. Durch die kegelartige Ausbildung in Verbindung mit dem zylin drischen Bereich sind zudem aus der Sicht des Materialflus ses ideale Voraussetzungen für ein Fließpreßverfahren ge geben. Außerdem wird dadurch eine bessere Stoßübertragung ermöglicht.

Der sich in Vorschubrichtung an den Bereich mit sich erwei terndem Innen- und Außendurchmesser anschließende zylind rische Bereich schafft eine gute Führung des Bohrwerkzeuges im Bohrloch. Die an der Stirnseite angeordneten Schneidkör per dienen dem Bearbeiten des Untergrundes, wobei der ste henbleibende Kern beim Auflaufen auf den konischen Bereich der Bohrkrone gebrochen und zerkleinert wird, so daß das entstehende Bohrklein durch die Durchtrittsöffnungen aus der Bohrkrone heraustreten kann und in den Bereich einer gege benenfalls sich rückseitig an die Bohrkrone anschließenden Transportwendel gelangt. Im konischen Auflaufbereich können verschleißfeste Elemente angeordnet werden.

Zweckmäßigerweise überragen die Schneidkörper den zylin drischen Bereich axial. Durch diese den zylindrischen Be reich überragenden Schneidkörper wird beim Arbeiten mit dem erfindungsgemäßen Bohrwerkzeug eine Ringnut herausgeschnit ten. Der Kronenkörper selbst kommt dabei kaum in direkte Berührung mit dem Untergrund. Dies ermöglicht einerseits eine gute Abfuhr des Bohrkleins und verhindert andererseits einen Verschleiß des Kronenkörpers.

Die Schneidkörper überragen den zylindrischen Bereich vor teilhafterweise radial, wobei ein Überragen sowohl nach außen als auch nach innen erfolgen kann. Dies ermöglicht ein Freischneiden und verhindert eine Berührung des zylin drischen Bereiches des Kronenkörpers mit der Bohrlochwan dung.

Zweckmäßigerweise sind die Schneidkörper stiftförmig ausge bildet. Solche Schneidkörper können in Bohrungen der Bohr krone aufgenommen werden und sind dadurch in der Lage genau positioniert, wobei sie zudem in der Herstellung einfach sind und unter Umständen vom Anwender selbst ausgewechselt werden können.

Die Länge des zylindrischen Bereiches beträgt zweckmäßiger weise das 0,2- bis 3-fache des Außendurchmessers. Eine in diesem Bereich liegende Länge des zylindrischen Bereiches schafft eine gute Führung.

Für den Anbohrvorgang sowie auch für das Weiterführen der Bohrung ist die Bohrkrone vorteilhafterweise mit einem diese axial überragenden Zentrierbohrer versehen. Zu Beginn des Bohrvorganges bohrt sich somit zuerst der Zentrierbohrer in den Untergrund ein. Kommt dann die Bohrkrone mit dem Unter grund in Eingriff, so wird durch den Zentrierbohrer ein seit liches Verlaufen des Bohrwerkzeuges verhindert. Der Zen trierbohrer ist einem relativ hohen Verschleiß unterworfen und sollte daher auswechselbar sein, da das Werkzeug bei einem Ausfall nur noch bedingt funktionstüchtig ist.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gesteinsbohrwerkzeug, teilweise im Schnitt dargestellt;

Fig. 2 eine Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Gesteinsbohrwerkzeuges, in Richtung des Pfeiles A;

Fig. 3 eine Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Ge steinsbohrwerkzeuges, in Richtung des Pfei les B.

Das aus Fig. 1 bis 3 ersichtliche Gesteinsbohrwerkzeug be steht im wesentlichen aus einem Schaft 1, der in seinem rück wärtigen Endbereich mit Längsnuten 2 versehen ist. Diese Längsnuten 2 dienen der axialen Halterung und der Drehmit nahme des Bohrwerkzeuges. Der Schaft 1 ist mit einem sich in Vorschubrichtung erweiternden, konischen Bereich 3 mit sich in Vorschubrichtung erweiterndem Innen- und Außendurchmes ser versehen. An den konischen Bereich 3 schließt sich ein zylindrischer Bereich 4 an. Die Länge dieses zylindrischen Bereiches 4 beträgt etwa das 0,2- bis 3-fache des Außendurch messers D. Das vordere Ende des zylindrischen Bereiches 4 ist als ringförmige Schneidkante 5 ausgebildet. Der konische Bereich 3 ist mit Durchtrittsöffnungen 6 versehen, welche der Abfuhr des sich im Innern der Bohrkrone bildenden Bohr kleins dienen. Die Bohrkrone ist an ihrer Innenseite mit einer Aufnahmebohrung 7 für einen die Bohrkrone axial über ragenden Zentrierbohrer 8 versehen. Zu Beginn des Anbohrvor ganges kommt zunächst nur der Zentrierbohrer 8 mit der Ober fläche des zu bearbeitenden Untergrundes in Eingriff. Die Bohrkrone ist im Bereich der Schneidkante 5 mit stiftför migen Schneidkörpern 9 versehen. Bei diesen Schneidkörpern 9 handelt es sich vorzugsweise um Hartmetallstifte. Diese Schneidkörper 9 können jedoch auch plattenförmig ausgebildet oder aus synthetischen, in eine Matrix eingebetteten Diaman ten bestehen.

Claims

1. Gesteinsbohrwerkzeug mit Bohrkrone, die einen sich in Vorschubrichtung im Innen- und Außendurchmesser erwei ternden, mit wenigstens einer im wesentlichen axial verlaufenden, zur Außenkontur hin offenen Durchtritts öffnung für das Bohrklein versehenen Bereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich in Vorschubrichtung an den Bereich (3) mit sich erwei terndem Innen- und Außendurchmesser ein zylindrischer Bereich (4) mit konstantem Innen- und Außendurchmesser anschließt, dessen Stirnseite entlang des Umfanges mit Schneidkörpern (9) versehen ist.

2. Gesteinswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Schneidkörper (9) den zylindrischen Be reich (4) axial überragen.

3. Gesteinswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schneidkörper (9) den zylin drischen Bereich (4) radial überragen.

4. Gesteinsbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkörper (9) stift förmig ausgebildet sind.

5. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Länge (L) des zylin drischen Bereiches (4) das 0,2- bis 3-fache des Außen durchmessers (D) beträgt.

6. Gesteinsbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrkrone mit einem diese axial überragenden Zentrierbohrer (8) versehen ist.