DE4312860A1 - Verfahren zur Durchführung von Bohrungen größeren Durchmessers an einem Werkstück - Google Patents

Description

In der Praxis der Materialbearbeitung ist man dazu übergegangen, auch bei der Anfertigung größerer Aussparungen aus einem Werkstück dieses durch Vornahme von Bohrungen zu bewerkstelligen, weil solche Arbeitsprozesse mit den modernen Bohrwerkzeugen in der Regel schneller durchzuführen sind als durch Ausstemmen des Materials wie es früher üblich war. Es handelt sich dabei um Materialen aus Holz, Beton, Stahl, Nichteisenmetalle, Kalksandstein, Gasbeton, Leichtbeton, Kunststoff, Asphalt sowie Natursteine. Man ist heute mit modernen Bohrwerkzeugen ohne weiteres in der Lage, bei Werkstücken aus den genannten Materialien Bohrungen mit einem Durchmesser von 30 bis 150 mm durchzuführen. Als Bohrwerkzeug verwendet man in diesem Fall entweder normale Bohrer einschließlich Hohlbohrer, diamantbesetzte Bohrer oder mit sonstigem Spezialmaterial besetzte Bohrer, um die erforderliche Härte zu Verfügung zur haben.

Bei der Herstellung von Bohrungen der genannten Größen bereitet jedoch bei Verwendung von handgeführten Bohrgeräten ein zentrisch genaues Anbohren erhebliche Schwierigkeiten. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege anzugeben, mit denen es möglich wird, solche Bohrungen exakt an der gewünschten Stelle auszuführen, ohne ein seitliches Ausweichen des Bohrers befürchten zu müssen.

In der Erfindung wird ein hierfür geeignetes Verfahren angegeben, weiterhin werden Ausführungen von zur Verwendung kommenden Bohrerführungen sowie von Bohrwerkzeugen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Durchführung von Bohrungen größeren Durchmessers an einem Werkstück mittels eines handgeführten Bohrwerkzeugs unter Zuhilfenahme einer am Werkstück angebrachten Borerführung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrerführung aus einer vorzugsweise planparallelen und biegesteifen, mit einem Winkeleinschnitt für den Bohrer versehenen Halteplatte besteht, deren eine Oberflächenseite mit einer oder mehreren, in sich geschlossenen Wülsten aus einem elastisch und/oder plastisch verformbaren Abdichtungsmaterial versehen ist und daß diese Halteplatte zur Durchführung der Bohrung in geeigneter Position selbsthaltend an dem zu bohrenden Werkstück befestigt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei beliebiger Beschaffenheit der Oberfläche des anzubohrenden Werkstückes anwendbar, sofern man die geeignete Bohrerführung verwendet. Bei einer glatten, ebenen Oberfläche des anzubohrenden Werkstückes dürfte es ausreichend sein, die an dieser Oberfläche anzusetzende Halteplatte mit einer Wulst aus einem elastisch verformbaren Abdichtungsmaterial zu versehen. Wenn diese Halteplatte dann an die Oberfläche angedrückt wird und ein Vakuum erzeugt wird, so haftet die Halteplatte an der Oberfläche des Werkstücks, womit die Bohrung dann durchgeführt werden kann.

Hat man jedoch ein Werkstück mit einer unebenen Oberfläche anzubohren, so empfiehlt es sich, die Halteplatte mit einem plastisch verformbaren Abdichtungsmaterial, vorzugsweise aus dem Kunststoff Polyisobutylen, zu versehen. Nach dem Aufsetzen der so präparierten Halteplatte auf die Oberfläche des anzubohrenden Werkstückes wird zwischen der Halteplatte und der Oberfläche des Werkstücks ein Vakuum erzeugt. Dadurch wird dieses Abdichtungsmaterial so in die Oberfläche des Werkstücks hereingezogen, daß eine Verzahnung eintritt. Auch in diesem Fall ist dann die Halteplatte an dem Werkstück festhaftend angesetzt und die Bohrung kann unter Verwendung dieser Bohrerführung ohne Schwierigkeiten vorgenommen werden.

Die Halteplatte ist zu diesem Zweck zweckmäßig mit einer Vakuumdurchführung versehen, an welcher eine Schnellkupplung, ggf. mit Rückschlagventil, anschließbar ist.

Der Winkeleinschnitt der Halteplatte, der der Halterung des Bohrers nach Aufsetzen der Halteplatte auf die Oberfläche des anzubohrenden Werkstückes dient, wird zweckmäßig mit einer Winkelöffnung zwischen 60 und 150 Grad, vorzugsweise zwischen 90 und 120 Grad, versehen. Ein solcher Winkeleinschnitt hat sich in der Praxis bestens bewährt.

Die erfindungsgemäße Bohrerführung ist weiterhin zweckmäßig so ausgestaltet, daß in der Halteplatte eine vom Scheitelpunkt des Winkeleinschnitts ausgehende und in Richtung der Winkelhalbierenden des Winkeleinschnitts verlaufende Nut vorgesehen ist, in welcher ein als Mittelpunktanzeiger dienender Zeiger verschiebbar ist. Vor Beginn der Bohrung wird dieser Zeiger auf den Durchmesser des Bohrers eingestellt, anschließend wird dann die Halteplatte an der Oberfläche des Werkstückes so befestigt, daß das Zeigerende mit dem Mittelpunkt der durchzuführenden Bohrung zusammenfällt. Zu dieser Einstellung ist es zweckmäßig, wenn der Zeiger mit einer Längenskale versehen ist.

Weitere Besonderheiten des erfindungsgemäßen Bohrerführung bestehen darin, daß die das Abdichtungsmaterial tragende Seite der Halteplatte mit einem einrastbaren oder kofferähnlich aufklappbarem Deckel versehen wird. Damit wird sichergestellt, daß das Abdichtungsmaterial bei Nichtbenutzung dieser Bohrerführung oder bei ihrem Transport gegen mechanische Beschädigungen geschützt ist.

Zur leichteren Handhabung der Bohrerführung empfiehlt es sich weiterhin, die der Abdichtungsseite der Halteplatte gegenüberliegende Seite mit einem Handgriff zu versehen.

Grundsätzlich ist der Gedanke, bei der Herstellung einer Bohrung größeren Durchmessers in einem Werkstück mittels eines hohlzylindrischen Bohrwerkzeuges eine Bohrerführung vorzusehen bereits bekannt. So ist in der europäischen Patentanmeldung 475891 vorgeschlagen, an der Oberfläche des Werkstückes zunächst einen als Scheibe ausgebildeten Anschlag zu befestigen und danach unter überstülpen des Bohrwerkzeuges über diesen Anschlag die Bohrung herzustellen. Der Anschlag verhindert ein Verlaufen des Bohrwerkzeuges, womit auch eine exakte Bohrung gewährleistet ist.

Der Nachteil dieses bekannten Vorschlags besteht jedoch darin, daß man zunächst auf der Oberfläche des anzubohrenden Werkstückes eine solche Haltescheibe mittels Nageln oder Verschrauben oder Kleben befestigen muß. Außerdem ist dieses Verfahren nur dann brauchbar, wenn man mit hohlzylindrischen Bohrwerkzeugen arbeitet.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zur sehen, daß mit der selbsthaltenden Befestigung der Bohrerführung an der Oberfläche des anzubohrenden Werkstückes keinerlei Beschädigung dieser Oberfläche erfolgt, weil nach der durchgeführten Bohrung die Halteplatte nach Aufhebung des Vakuums wieder abgezogen werden kann.

Zur Durchführung von Bohrungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eignen sich nach einer Weiterbildung der Erfindung besonders Bohrwerkzeuge, in welchem ein Vakuumerzeuger, der ein rotierendes Element aufweist, integriert ist, in der Weise, daß seine Achse von dem gleichen Antrieb angetrieben wird wie das Bohrfutter des Bohrwerkzeuges. Solche Bohrwerkzeuge können zwar unabhängig von dem erfindungsgemäßen Verfahren auch in anderen Anwendungsfällen benutzt werden. Bei Anwendung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht jedoch der besondere Vorteil darin, daß nur ein räumlich kleines Vakuumerzeugergerät erforderlich ist, um das erforderliche Vakuum zwischen der Halteplatte der Bohrerführung und der Oberfläche des anzubohrenden Werkstückes herzustellen. Eine solche Integration des Vakuumerzeugers in dem Bohrwerkzeug ergibt noch den weiteren Vorteil, daß der eine solche Bohrung Ausführende mit nur einem Gerät, nämlich dem Bohrwerkzeug, einerseits die Bohrerführung an der Oberfläche des anzubohrenden Werkstückes anbringt und andererseits die Bohrung durchführt. Bei der hintereinander erfolgenden Herstellung von mehreren Bohrungen wirkt sich dies in einer Zeitersparnis aus, weil die einzelnen Arbeitsabläufe, d. h. Anbringen der Bohrerführung, Bohren und Abnahme des Bohrwerkzeuges mittels eines einzigem Gerätes, nämlich dem Bohrwerkzeug, vorgenommen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand der Zeichnungen erläutert, in denen Ausführungsformen für die Bohrerführung und für Bohrwerkzeuge dargestellt sind.

Es zeigen

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine solche Bohrerführung in Richtung der Pfeile A in Fig. 2,

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine solche Bohrerführung,

Fig. 3 eine Seitenansicht dieser Bohrerführung bei abgenommener Schutzkappe,

Fig. 4 bis Fig. 7 verschiedene Ausführungsformen von Bohrwerkzeugen mit integriertem Vakuumerzeuger.

Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Bohrerführung ist eine Vakuumhalteplatte vorgesehen, deren Prinzip sich aus der Patentschrift DE 41 25 889 ergibt, auf die im Rahmen dieser Erfindung ausdrücklich Bezug genommen wird. Diese Halteplatte (1) ist mit einer Wulst (2) aus plastisch verformbarem Abdichtungsmaterial versehen, vorzugsweise aus dem Material Polyisobutylen. Zum Schutz dieses Abdichtungsmaterials (2) ist eine Kappe (3) aufgesetzt, welche lediglich durch Einrasten befestigt wird. In einer Kante dieser Halteplatte (1) ist ein winkelförmiger Ausschnitt (10) eingearbeitet, welche eine Winkelöffnung von zweckmäßig 90 Grad oder etwas größer aufweist. In der Richtung der Winkelhalbierenden dieses Winkeleinschnitts (10) ist in der Oberfläche der Halteplatte (1) eine Nut oder Rille (4) vorgesehen, in welcher ein drahtförmiger Anzeiger (5) verschiebbar ist. Dieser Anzeiger mit seinem Endzeiger (6) und der Bedienschlaufe (7) kann in Längsrichtung der Nut verschoben werden und wird vor Beginn einer Bohrung auf die Mitte der gewünschten Bohrung an der Oberfläche des anzubohrenden Werkstückes eingestellt. In dieser Lage wird dann die Bohrerführung auf der Oberfläche des anzubohrenden Werkstückes selbsthaltend befestigt. Zur Handhabung der Bohrerführung dient ein an der Oberfläche angebrachter Handgriff (9).

Zur Einstellung des Zeigers (5) ist dieser mit einer Längenskala versehen.

Die Halteplatte, welche in diesem Fall aus einem planparallelen und biegesteifen Kunststoffmaterial besteht, ist mit einer Vakuumdurchführung (8a) versehen. Damit wird mittels einer Schnellkupplung (8) an diese Halteplatte (1) ein handelsübliches tragbares Vakuumgerät angeschlossen.

Anstelle eines solchen getrennten Vakuumgerätes kann man jedoch auch gemäß Fig. 4 ein Bohrwerkzeug (11) verwenden, in welches ein kleines Vakuumgerät (12) integriert ist. Dieses Vakuumgerät (12) ist in die Bohrmaschine (11) derart integriert, daß sein rotierender Teil von der gleichen Achse der Bohrmaschine (11) angetrieben wird, welche auch das den Bohrer (15) tragende Futter (14) antreibt. Das Vakuumgerät (12) weist eine Buchse (16) auf, an welche ein Vakuumschlauch anschließbar ist, der dann mit der Schnellkupplung (8) der Bohrerführung (1) verbunden wird. Mit (17) ist noch ein Schalter eingezeichnet, welcher der Einrastung bei Einschalten des Vakuumgerätes (12) dient. Dieses Gerät (12) ist mittels eines Flausches (13) an der Bohrmaschine (11) befestigt.

In Fig. 5 ist eine abgeänderte Ausführungsform eines solchen Bohrwerkzeuges dargestellt. Der Unterschied gegenüber der Anordnung nach Fig. 4 besteht darin, daß die Integration des Vakuumgerätes (12) innerhalb des Getriebes der Bohrmaschine erfolgt.

In Fig. (6) ist dargestellt, wie die Bohrmaschine (11) beim Bohrvorgang zusätzlich von der Bohrerführung (1) gehalten werden kann. Hierzu ist eine Haltevorrichtung (19) in Teleskopausführung vorgesehen.

Schließlich ist in Fig. (7) eine Ausführungsform eines Bohrwerkzeuges dargestellt, welches in einen Bohrständer (20) eingesetzt ist. Der Bohrvorgang wird mit Hilfe des Bohrhebels (21) gesteuert. Auch in diesem Fall ist das Vakuumgerät (12) in das Bohrwerkzeug derart integriert, daß das Getriebe des Bohrwerkzeuges sowohl den rotierenden Teil des Vakuumerzeugers als auch das Bohrfutter (14) antreibt.

Wie bereits erläutert, kann ein solches Bohrwerkzeug auch in anderer Weise als hier beschrieben Verwendung finden. Beispielsweise könnte die Verbindung zwischen Bohrwerkzeug und Vakuumerzeuger über eine Sechskant-Schnellkupplung oder einen Bajonettverschluß erfolgen. Das Bohrfutter wird dann an den Ausgang des Vakuumerzeugers aufgeschraubt.

Die Erfindung ist bei beliebig geformter Oberfläche von Werkstücken anwendbar, beispielsweise auch bei Rohren. Sie hat sich insbesondere bei der Bohrung von Beton- und Steinzeugrohren bewährt, wie sie für Sanitär- und Abwasseranlagen benötigt werden. In diesem Falle empfiehlt es sich, der Halteplatte eine der Rohrkrümmung
entsprechende Krümmung zu geben.

Claims (9)

1. Verfahren zur Durchführung von Bohrungen größeren Durchmessers an einem Werkstück mittels eines handgeführten Bohrwerkzeugs (11) unter zu Hilfenahme einer am Werkstück angebrachten Bohrerführung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrerführung aus einer vorzugsweise planparallelen und biegesteifen, mit einem Winkeleinschnitt (10) für den Bohrer (15) versehenen Halteplatte (1) besteht, deren eine Oberflächenseite mit einer oder mehreren, in sich geschlossenen Wülsten (2) aus einem elastisch und/oder plastisch verformbaren Abdichtungsmaterial versehen ist und daß diese Halteplatte (1) vor Durchführung der Bohrung in geeigneter Position selbsthaltend an dem zu bohrenden Werkstück befestigt wird.

2. Bohrerführung zur Durchführung von Bohrungen nach dem Verfahren von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Halteplatte (1) aufgebrachte plastisch verformbare Abdichtungsmaterial aus dem Kunststoff Polyisobutylen besteht.

3. Bohrerführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (1) mit einer Vakuumdurchführung (8a) versehen ist, an welche eine Schnellkupplung (8), ggf. mit Rückschlagventil, anschließbar ist.

4. Bohrerführung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkeleinschnitt (10) der Halteplatte (1) eine Winkelöffnung zwischen 60 und 150 Grad, vorzugsweise zwischen 90 und 120 Grad, insbesondere von 90 Grad aufweist.

5. Bohrerführung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Halteplatte (1) eine vom Scheitelpunkt des Winkeleinschnitts (10) ausgehende und in Richtung der Winkelhalbierenden des Winkeleinschnitts (10) verlaufende Nut (4) vorgesehen ist, in welcher ein als Mittelpunktanzeiger dienender Zeiger (6) verschiebbar ist.

6. Bohrerführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Zeiger (6) mit einer Längenskala versehen ist.

7. Bohrerführung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das Abdichtungsmaterial tragende Seite der Halteplatte (1) mit einem einrastbaren oder kofferähnlich aufklappbaren Deckel (3), versehen ist.

8. Bohrerführung nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die der Abdichtungsseite der Halteplatte (1) gegenüberliegende Seite mit einem Handgriff (9) versehen ist.

9. Bohrwerkzeug zur Durchführung von Bohrungen, insbesondere nach dem Verfahren von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es integriert eine ein rotierendes Element enthaltenden Vakuumerzeuger (12) enthält, dessen Achse von dem gleichen Antrieb wie das Bohrfutter (14) angetrieben wird.