DE4141045A1 - Bohrwerkzeug mit zentrierbohrer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug für handgeführte Bohrgeräte mit einem Halteteil für eine Bohrkrone und einen axial verschiebbaren Zentrierbohrer, wobei das Halteteil neben einer der Aufnahme wenigstens eines Teiles des Zentrierbohrers dienenden zentralen Längsbohrung einen Anschlag für den Zentrierbohrer aufweist.

Bohrwerkzeuge der genannten Art werden insbesondere zur Her­ stellung von Bohrungen in Beton, Mauerwerk, Gestein und dgl. verwendet. Im Arbeitseinsatz tragen Schneidsegmente einer Bohrkrone mit der jeweiligen Stirnfläche zur Schaffung einer Bohrung kreisringförmig Material von dem zu bearbeitenden Untergrund ab. Der Durchmesser solcher Bohrkronen ist ver­ hältnismäßig groß. Somit entstehen beim "Anbohren" des zu bearbeitenden Untergrundes ohne vorherige Zentrierungsmög­ lichkeit erhebliche Schwierigkeiten durch seitliches Abglei­ ten des Werkzeuges. Eine Vermeidung dieses Nachteiles kann nur mit einem bekannten zusätzlichen Zentrierbohrer erreicht werden. Ein derartiger Zentrierbohrer ist im Zentrum der Bohrkrone angeordnet und überragt die Bohrkrone in axialer Richtung. Dadurch wird jedoch ein überflüssiges Loch mitge­ bohrt, was zusätzlich Energie benötigt.

Aus der DE-OS 38 07 225 ist ein Bohrwerkzeug mit Halteteil für eine Bohrkrone und einen Zentrierbohrer bekannt, wobei der Zentrierbohrer über eine am Halteteil angeordnete Be­ tätigungshülse nach Erstellung einer für die Zentrierung der Bohrkrone ausreichenden kreisringförmigen Vertiefung manuell axial zurückgezogen wird und somit außer Funktion tritt. Damit die axiale Versetzung des Zentrierbohrers erfolgen kann, muß das Bohrgerät abgestellt werden, was zum Nachteil eines erhöhten Zeitbedarfes führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug zu schaffen, dessen Zentrierbohrer ohne erhöhten Zeitbedarf in eine vom Energieaufwand betrachtet, nicht hindernde Lage bringbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an dem Halteteil axial fest ein begrenzt um die Bohrachse ver­ drehbares, der Aufnahme der Bohrkrone dienendes Aufnahmeteil gelagert ist, und der in die Längsbohrung ragende Anschlag nach Relativverdrehung des Aufnahmeteils gegenüber dem Halteteil aus der Längsbohrung radial ausrückbar ist.

Durch die drehfeste Anordnung des Zentrierbohrers am Halte­ teil und die drehfeste Anordnung der Bohrkrone an dem Auf­ nahmeteil kann das unterschiedlich starke Drehmoment von Zentrierbohrer und Bohrkrone ausgenutzt werden. Gelangt die sich gleich schnell wie der Zentrierbohrer drehende Bohr­ krone während des Bohrvorganges mit dem zu bearbeitenden Un­ tergrund in Eingriff, so erfolgt ein Drehmomentanstieg der eine Relativverdrehung des Aufnahmeteiles gegenüber dem Halteteil zur Folge hat. Der am Halteteil angeordnete Anschlag wird dadurch radial versetzt, so daß der Zentrierbohrer in die zentrale Längabohrung eintauchen kann.

Vorzugsweise ist der Anschlag eine Kugel. Bei dieser Art der Ausbildung des Anschlages ragt ein im wesentlichen kreisring­ zylinderförmiger Ansatz des Halteteiles axial in das Aufnah­ meteil. Die Wandstärke des Ansatzes, durch den auch die zen­ trale Längsbohrung verläuft, ist kleiner als der Durchmesser der Kugel. Der Ansatz weist eine im rechten Winkel zur zen­ tralen Längsbohrung verlaufende Durchtrittsöffnung auf, die sich von der Längsbohrung zum äußeren Umfang des Ansatzes erstreckt und der Führung der Kugel dient. Der Durchmesser dieser Durchtrittsöffnung ist geringfügig größer als der Durchmesser der Kugel.

Im Ruhezustand des Bohrwerkzeuges liegt die Kugel an der Bohrlochwandung des Aufnahmeteils an und ragt in die zentra­ le Längsbohrung.

An dieser Bohrlochwandung befindet sich eine in der gleichen Ebene wie die Durchtrittsöffnung angeordnete, sich jedoch mit der Kugel nicht überdeckende Ausnehmung, deren Form im wesentlichen auf die Kugel abgestimmt und die Aufnahme wenig­ stens eines Teiles der Kugel ermöglicht.

Während des Bohrvorganges erfolgt beim Aufsetzen der Bohr­ krone auf den zu bearbeitenden Untergrund ein Verdrehen des Halteteiles gegenüber dem Aufnahmeteil. Deckt sich die Durch­ trittsöffnung mit der Ausnehmung, so kann ein radiales Ver­ setzen der Kugel in die Ausnehmung erfolgen, so daß ein Ver­ schieben des Zentrierbohrers in der zentralen Längsbohrung stattfinden kann.

Zweckmäßigerweise ist zwischen dem Halteteil und dem Auf­ nahmeteil eine der Relativverdrehung entgegenwirkende Rück­ stellfeder angeordnet. Der in das Aufnahmeteil ragende kreis­ ringzylinderförmige Ansatz des Halteteiles weist eine hebel­ artige Anformung auf, an der sich die beispielsweise in Um­ fangsrichtung angeordnete Rückstellfeder in Form einer Druck­ feder gegenüber dem Aufnahmeteil abstützt. Während des Ein­ griffes der Bohrkrone in dem zu bearbeitenden Untergrund und nach dem Abschluß der erfolgten Bohrarbeiten befindet sich die als Anschlag dienende Kugel in der Ausnehmung des Auf­ nahmeteiles. Die Druckfeder befindet sich im zusammenge­ drückten Zustand.

Nach dem Entfernen des Bohrkernes kann der Zentrierbohrer wieder in seine Ausgangslage gebracht werden, indem er aus der zentralen Längsbohrung herausgezogen wird. Befindet sich der Zentrierbohrer wieder in seiner ursprünglichen Lage, so erfolgt eine von der Druckfeder erzeugte Relativverdrehung des Halteteiles gegenüber dem Aufnahmeteil. Dadurch wird die Kugel wieder in die Durchtrittsöffnung des Ansatzes hinein­ gedrückt, so daß sie den Querschnitt der zentralen Längs­ bohrung wieder verengt und den Zentrierbohrer axial festge­ legt.

Die Drehmitnahme des Zentrierbohrers kann nicht nur über das Halteteil erfolgen, sondern beispielsweise auch über einen Mitnehmer, der fest mit dem Zentrierbohrer verbunden ist und an der Bohrkrone drehfest aber axial verschiebbar gelagert ist.

Um die axiale Verschiebbarkeit des Mitnehmers an der Bohr­ krone gewährleisten zu können, befinden sich im Mantel der Bohrkrone in axialer Richtung verlaufende Langlöcher. Die Breite dieser Langlöcher entspricht im wesentlichen dem Schaft- bzw. Gewindedurchmesser einer Schraube, die durch diese Langlöcher hindurchgesteckt und in den Mitnehmer hineingeschraubt werden kann. Der größte Außendurchmesser des Mitnehmers rechtwinklig zur Längsachse des Bohrwerk­ zeuges gemessen entspricht dem Innendurchmesser der Bohrkro­ ne. Damit ein Verschieben des Mitnehmers in Längsrichtung des Bohrwerkzeuges möglich ist, muß das Spiel zwischen dem Kopf der Schraube und dem Mitnehmer größer sein als die Wandstärke der Bohrkrone. Der Zentrierbohrer kann mit dem Mitnehmer mittels einer Schraub-, Schweiß-, Preß- oder Klemmverbindung drehfest verbunden sein.

Das axiale Festlegen des Halteteiles gegenüber dem Aufnah­ meteil erfolgt beispielsweise mittels eines hülsenförmigen Teiles, das einen bodenförmigen Ansatz aufweist, der das Aufnahmeteil teilweise hintergreift und mit dem Halteteil mittels wenigstens eines Verbindungselementes, beispiels­ weise einer Schraube verbunden ist.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erfindungsge­ mäße Bohrwerkzeug;

Fig. 2 einen Schnitt durch das Bohrwerkzeug gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II.

Das in der Fig. 1 und Fig. 2 abgebildete Bohrwerkzeug weist ein Halteteil 1 und ein in axialer Längsrichtung daran an­ schließendes Aufnahmeteil 2 auf, wobei das Halteteil 1 und das Aufnahmeteil 2 von einem hülsenförmigen Teil 3 axial festgelegt sind. Eine Bohrkrone 4 mit Flansch 5 ist über eine Gewindeverbindung mit dem Aufnahmeteil 2 verbunden. Eine Zentrierbohrer 6 mit Schaft 6a ist in koaxial zuein­ ander angeordneten zentralen Längsbohrungen 1a, 2a des Halteteiles 1 und des Aufnahmeteiles 2 axial verschiebbar.

Das Halteteil 1 ist mit einem nicht dargestellten Spannfut­ ter eines Bohrgerätes in Verbindung bringbar.

Das Aufnahmeteil 2 weist in Bearbeitungsrichtung gesehen ein Außengewinde 2b auf, das der Aufnahme des Flansches 5 für die Bohrkrone 4 dient. Der äußere Umfang dieses Flansches 5 weist eine Andrehung 5b auf, die der Aufnahme des Bohrkronen­ rohres 4a der Bohrkrone 4 dient. Die axiale Fixierung der Bohrkrone 4 an dem Flansch 5 kann mit Hilfe von Verbindungs­ elementen, einer Press- oder Schraubverbindung, durch Schweißen, Löten oder Kleben erfolgen.

Das Halteteil 1 und das Aufnahmeteil 2 weisen koaxial zuein­ ander verlaufende zentrale Längsbohrungen 1a, 2a auf, die auf den Durchmesser des Schaftes 6a des Zentrierbohrers 6 abgestimmt sind, so daß eine Führung für den Zentrierbohrer 6 entsteht, wenn dieser axial versetzt wird.

Das mit dem Außengewinde 2b des Aufnahmeteiles 2 zusammen­ wirkende Innengewinde 5a des Flansches 5 ist länger ausge­ bildet als das Außengewinde 2b des Aufnahmeteiles 2. Es wird dadurch im bearbeitungsrichtungsseitigen Bereich der Gewindeverbindung die Möglichkeit geschaffen, ein kreisring­ förmiges Dichtelement 9 aus z. B. Gummi oder Filz einzusetzen. Dieses Dichtelement 9 ist notwendig, damit der während des Bohrvorganges am Schaft 6a des Zentrierbohrers 6 anhaftende Bohrstaub entfernt wird, so daß dieser nicht in den Füh­ rungsbereich der Längsbohrungen 1a, 2a gelangen kann.

Die axiale Fixierung dieses Dichtelementes 9 erfolgt mittels einer Verschlußschraube 10, die das gleiche Gewinde auf­ weist, wie das Außengewinde 2b des Aufnahmeteiles 2. Die Drehmitnahme der Verschlußschraube 10 erfolgt durch nicht dargestellte Drehmitnahmemittel, die an der Stirnseite 10a in Bearbeitungsrichtung angreifen können.

Der Zentrierbohrer 6 der sich im speziellen für die Bearbei­ tung von Beton, Gestein und Ziegelmauerwerk eignet ist mit einem in der Bohrkrone 4 angeordnetes Drehmitnahmeelement 11 drehfest verbunden. Diese drehfeste Anordnung kann durch Schweißen, Löten, Kleben oder einer Preßverbindung herge­ stellt werden. Die Länge dieses Drehmitnahmeelementes 11 ent­ spricht im wesentlichen dem Innendurchmesser des Bohrkronen­ rohres 4a. Die der Bohrkrone 4 zugewandten Stirnflächen 11a des Drehmitnahmeelementes 11 sind auf die Innenkontur der Bohrkrone 4 abgestimmt und weisen in axialer Längsrichtung des Drehmitnahmeelementes 11 verlaufende Gewindebohrungen 11b auf, in die handelsübliche Schrauben 12 eingeschraubt werden können. Im zusammengebauten Zustand des Bohrwerkzeu­ ges ragen diese Schrauben 12 durch am Mantel des Bohrkro­ nenrohres 4a der Bohrkrone 4 angeordnete in axialer Längs­ richtung verlaufende Langlöcher 4b hindurch. Der Kopf 12a der Schrauben 12 befindet sich außerhalb der Bohrkrone 4. Die Breite dieser Langlöcher 4b ist auf den Gewindedurchmes­ ser der Schrauben 12 abgestimmt und die Länge dieser Lang­ löcher 4b entspricht dem möglichen axialen Verschiebeweg des Zentrierbohrers 6.

Zwischen dem Halteteil 1 und dem Aufnahmeteil 2 ist ein ra­ dial verschiebbarer Anschlag 7 in Form einer Kugel angeord­ net, der dem axialen Festlegen des Zentrierbohrers 6 dient. Bei dieser Art der Ausbildung des Anschlages 7 ragt ein zentral angeordneter, im wesentlichen kreisringzylinderför­ miger Ansatz 1b des Halteteiles 1 axial in das Aufnahmeteil 2. Die Wandstärke W ist in diesem Bereich kleiner als der Durchmesser der Kugel. Der Ansatz 7 weist eine rechtwinklig zur Längsbohrung 1a verlaufende Durchtrittsöffnung 1c auf, die sich von der Längsbohrung 1a zum äußeren Umfang des An­ satzes 1b erstreckt und als Führung für die Kugel dient. Der Durchmesser dieser Durchtrittsöffnung 1c ist geringfügig größer als der Durchmeser der Kugel.

Im Ruhezustand des Bohrwerkzeuges wie er in den beiden Fig. 1 dargestellt ist, liegt die Kugel an der Bohrlochwandung 2c des Aufnahmeteiles 2 an.

An dieser Bohrlochwandung 2c befindet sich eine in der gleichen Ebene wie die Durchtrittsöffnung 1c angeordnete, sich jedoch mit der Kugel nicht überdeckende Ausnehmung 2d, deren Form im wesentlichen auf die Kugel abgestimmt und die Aufnahme wenigstens eines Teiles der Kugel ermöglicht.

Da die Drehmitnahme des Zentrierbohrers 6 über die Bohrkrone 4 erfolgt, muß das notwendige Drehmoment von dem Halteteil 1 auf das Aufnahmeteil 2 übertragen werden. Der Zentrier­ bohrer 6 benötigt beim Bohrvorgang ein relativ kleines Dreh­ moment. Daher wird die zwischen dem Halteteil 1 und dem Auf­ nahmeteil 2 angeordnete Rückstellfeder in Form einer Druck­ feder 8 nur wenig zusammengedrückt. Der Anschlag 7 in Form einer Kugel erreicht bei dieser Relativverdrehung nicht die Ausnehmung 2d im Aufnahmeteil 2. Der Zentrierbohrer 6 ist also weiterhin axial festgelegt.

Treffen die an der Bohrkrone 4 angeordneten Schneidelemente 4c auf den nicht dargestellten Untergrund, so entsteht ein Drehmomentanstieg, welcher das Aufnahmeteil 2 und das Halteteil 1 stärker gegeneinander verdreht, so daß ein stärke­ res Zusammendrücken der Druckfeder 8 erfolgt. Der Anschlag 7 in Form einer Kugel gelangt auf diese Weise in den Bereich der Ausnehmung 2d, in welche sie ausweichen kann. Dadurch wird dem Zentrierbohrer 6 der Anschlag 7 entzogen und er kann nach hinten in die Längsbohrung 1a ausweichen. Dies ge­ schieht, ohne daß das Bohrgerät abgeschaltet werden muß. Die im Einsatz befindliche Bohrkrone 4 dringt während des weiteren Bohrvorganges konstant in den Untergrund ein. Ist der Bohrvorgang beendet, so kann der Bohrkern von Hand mit­ tels der beiden vorstehenden Schraubenköpfe 12a gut aus der Bohrkrone 4 herausgezogen und entfernt werden.

Sind die Schrauben 12 am vorderen Anschlag 4d der Längs­ schlitze 4b angelangt, so findet wiederum eine automatische Relativverdrehung des Halteteiles 1 gegenüber dem Aufnahme­ teil 2 statt. Diese Relativverdrehung wird durch die expan­ dierende, zusammengedrückte Druckfeder 8 erzeugt. Somit ge­ langt das Halteteil 1 und das Aufnahmeteil 2 wieder in seine ursprüngliche Ausgangslage zurück.

Claims (3)

1. Bohrwerkzeug für handgeführte Bohrgeräte mit einem mit dem Bohrgerät verbindbaren Halteteil (1) für eine Bohr­ krone (4) und einem axial verschiebbaren Zentrierbohrer (6), wobei das Halteteil (1) neben einer der Aufnahme wenigstens eines Teiles des Zentrierbohrers (6) dienen­ den zentralen Längsbohrung (1a) einen Anschlag (7) für den Zentrierbohrer (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Halteteil (1) axial fest ein begrenzt um die Bohrachse verdrehbares, der Aufnahme der Bohrkrone (4) dienendes Aufnahmeteil (2) gelagert ist und der in die Längsbohrung (1a) ragende Anschlag (7) nach Relativ­ verdrehung des Aufnahmeteils (2) gegenüber dem Halte­ teil (1) aus der Längsbohrung (1a) radial ausrückbar ist.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (7) eine Kugel ist.

3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Halteteil (1) und dem Auf­ nahmeteil (2) eine der Relativverdrehung entgegenwir­ kende Rückstellfeder angeordnet ist.