EP3288734A1 - Adaptive generation of drilling parameters during automated core drilling - Google Patents

Adaptive generation of drilling parameters during automated core drilling

Info

Publication number
EP3288734A1
EP3288734A1 EP16721724.9A EP16721724A EP3288734A1 EP 3288734 A1 EP3288734 A1 EP 3288734A1 EP 16721724 A EP16721724 A EP 16721724A EP 3288734 A1 EP3288734 A1 EP 3288734A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
core drilling
machine
drilling
core
feed device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16721724.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Tobias Drexl
Thomas SCHMALHOLZ
Andreas Hartig
Bernhard Link
Goran Golubovic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP3288734A1 publication Critical patent/EP3288734A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D7/00—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups
    • B28D7/005—Devices for the automatic drive or the program control of the machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B49/00—Measuring or gauging equipment on boring machines for positioning or guiding the drill; Devices for indicating failure of drills during boring; Centering devices for holes to be bored
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/04—Drills for trepanning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/04—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with circular or cylindrical saw-blades or saw-discs
    • B28D1/041—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with circular or cylindrical saw-blades or saw-discs with cylinder saws, e.g. trepanning; saw cylinders, e.g. having their cutting rim equipped with abrasive particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/75—Stone, rock or concrete
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2260/00—Details of constructional elements
    • B23B2260/128—Sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2270/00—Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/32—Use of electronics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2270/00—Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/48—Measuring or detecting
    • B23B2270/483—Measurement of force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2270/00—Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/48—Measuring or detecting
    • B23B2270/486—Measurement of rotational speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2270/00—Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/54—Methods of turning, boring or drilling not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a control method for using a core drilling system comprising a core drilling machine and a feed device for driving the core drilling machine along a machine holding device.
  • the invention relates to a feed device for driving a core drilling machine along a machine holding device for using the method according to the invention.
  • the invention relates to a core drilling machine for use of the method according to the invention.
  • the invention relates to a core drilling system comprising a core drilling machine and a feed device for driving the core drilling machine along a machine holding device for using the method according to the invention.
  • the high torques and feed forces required for core drilling of rock or other mineral materials are usually applied by the machine tool or core drilling machine to a machine holding device (so-called machine stand), which is firmly connected to the substrate to be worked.
  • a machine holding device so-called machine stand
  • the forces generated by the machine tool or the torque generated via a displaceable, formed with a machine coupling part for the central attachment of the machine tool guide carriages are transmitted symmetrically to a guide rail and further via a bottom plate in the substrate to be processed.
  • the forces necessary for advancing the machine tool are generated, in particular, by a feed device which can be operated mechanically by means of a drive motor.
  • This machine drive motor may be formed, for example, in electrical, hydraulic or pneumatic form.
  • Such a device is known for example from EP 2 067 578, wherein in particular a portable machine tool is disclosed, which serves as a drive for a core bit for drilling concrete and masonry.
  • the machine tool is attached to a guide carriage by means of a machine coupling.
  • the guide carriage is again along a vertically or horizontally oriented machine stand displaceable, whereby the machine tool together with the core bit is vertically displaceable. Due to the displacement of the machine tool, the core bit driven by it can penetrate into the working surface and drill a hole.
  • the drilling parameters for the desired feed i. the starting position, the feed speed, the end position, the drilling depth, etc.
  • the desired feed parameters may also be derived from a signal which, in turn, may be generated from a power cord of the drilling machine pertaining to the machine tool that is looped through from a power source (e.g.
  • the parameters of the core drilling machine such as e.g. the speed, the torque, the applied power, etc., manually entered before startup by means of a corresponding terminal on the core drill.
  • the selection of the parameters is often made in relation to the material to be machined, i. the underground to be drilled.
  • a stone to be worked or a mineral material (for example concrete, masonry or the like) is seldom completely homogeneous in its nature. In other words, the consistency, density, and other property values can vary widely in the mineral material.
  • a core drilling operation is not absolutely uniform and the drilling parameters of the core drilling system or the individual components are subject to variations or variations. For example, increases the wall friction of a core bit with increasing depth, which means that the feed rate of the drill bit is reduced in the material to be machined.
  • a drop in the drilling feed rate, and in particular when it falls below a predetermined percentage threshold is often equated with a collision of the core bit on a rebar (so-called iron hit).
  • Many conventional core drilling machines or core drilling machines have an adjustment mode in the event of an iron strike. By means of this adjustment mode, the speed of the core bit is correspondingly reduced and the torque generated by the core drilling machine is increased, whereby a tearing of the reinforcing iron and a correspondingly rapid continuation of the drilling process is made possible.
  • the object of the present invention is to solve the problems described above and in particular to provide a control method for using a core drilling system, with the fastest and more efficient drilling can be achieved.
  • the object of the present invention is to provide a feed device for driving a core drilling machine along a machine holding device, a core drilling machine and a core drilling system including a core drilling machine and a feed device for driving a core drilling machine along a machine holding device for using the method.
  • a control method for using a core drilling system comprising a core drilling machine and a feed device for driving the core drilling machine along a machine holding device.
  • the method contains the steps
  • the feed device according to the invention and the core drilling machine according to the invention By means of this control method according to the invention, the feed device according to the invention and the core drilling machine according to the invention, the abovementioned disadvantages can be avoided and the overall core drilling process can be made more efficient and shorter as a whole.
  • the present invention it is possible by the present invention to efficiently adapt the core drilling process to the different nature of a material to be machined and thus to optimize.
  • the detection of the at least first Bohrparameterhongs and setting the at least first Bohrparameterivess as a reference value at predetermined time intervals may be useful for the detection of the at least first Bohrparameterhongs and setting the at least first Bohrparameterivess as a reference value at predetermined time intervals.
  • the determination of the nature or consistency of the material to be processed can be carried out independently of the total length or distance of the core drilling process.
  • the determination of the nature or consistency of the material to be processed can be carried out independently of the feed rate of the core drilling during the Kernbohrvorgangs.
  • the first and second drilling parameter values may be a motor current of a core drill drive, a torque generated by the core drilling machine, a core drill speed value, a core drill drilling speed value, or a feed speed value of the feed device along the machine holder.
  • a feed device for driving a core drilling machine along a machine holding device for using the method according to the invention.
  • a core drilling machine is provided for using the method according to the invention.
  • a core drilling system comprising a core drilling machine and a feed device for driving the core drilling machine along a machine holding device is provided for using the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a core drilling system according to the invention with a core drilling machine, a feed device and a machine holding device in an initial position;
  • FIG. 2 shows the core drilling system according to the invention with the core drilling machine, the feed device and the machine holding device at the beginning of a core drilling operation in a mineral material;
  • FIG 3 shows the core drilling system according to the invention with the core drilling machine, the feed device and the machine holding device with a drill bit in the mineral material;
  • FIG. 4 shows the core drilling system according to the invention with the core drilling machine, the feed device and the machine holding device with the drill bit when hitting a reinforcing iron in the mineral material;
  • FIG. 5 shows the core drilling system according to the invention with the core drilling machine, the feed device and the machine holding device with the drill bit after cutting a reinforcing iron in the mineral material;
  • FIG. 6 is a flowchart of the control method according to the invention.
  • a core drilling system 1 shows a core drilling system 1 as a combination of a machine tool 10, a feed device 30, a drilling tool 50 in the form of a drill bit and a machine holding device in the form of a machine stand 70.
  • the machine tool 10 is in the form of a core drilling machine and includes a housing 12, a drive 14, a transmission 16, a first control unit 18, sensors 20 and a drive shaft 22.
  • the drive 14 is designed in the form of an electric motor. Alternatively, any other suitable type of drive can be selected.
  • the drive 14 may be formed by a high-frequency motor.
  • the first control unit 18 is designed such that it detects all parameters of the machine tool 10 and in particular all parameters of the drive 14, which are measured by the sensors 20 of the machine tool 10. These parameters include, for example, the engaged gear of the transmission 16, the rotational speed of the electric motor 14, the torque generated by the electric motor 14, the rotational speed of the drilling tool 50, the applied and / or output power of the electric motor 14, the applied current of the electric motor 14, Etc.
  • the housing 12 has an upper side 12a, a lower side 12b, a left side 12c and a right side 12d.
  • the drive 14 is located in the interior of the housing 12.
  • the drive shaft 22 has a first end 22a and a second end 22b.
  • the first end 22a of the drive shaft 22 is connected to the drive 14 so that the configured as an electric motor drive 14, the drive shaft 22 in a first rotational movement A or second rotational movement B can put.
  • the second end 22b of the drive shaft 22 protrudes from the core drilling machine 10 at the lower side 12b of the housing 12.
  • the drilling tool 50 has a first end 50a and a second end 50b in the form of a cylindrical drill bit.
  • the first end 50 a of the drilling tool 50 is non-rotatably connected to the second end 22 b of the drive shaft 22. Via the drive shaft 22, the machine tool 10 offset the drilling tool 50 in the first rotational movement A or in the second rotational movement B.
  • the feed device 30 includes a housing 32 in which a feed drive 34, a second control unit 36, sensors 38 and a drive pinion 40 are positioned.
  • the second control unit 36 is configured such that it has all the parameters of the feed device 30 and in particular the parameters of the feed drive 34, which of the sensors 38 of the feed device 30 are measured detected. These measured parameters include, for example, the feed rate of the feed device 30 to the machine stand 70 or workpiece 80, the already traveled distance of the feed device 30 since the beginning of drilling process measured from a starting point to be defined (also called zero point), the position of the feed device 30 along the machine stand 70, the rotation angle of the feed drive 34, etc.
  • a variety of parameters can be calculated by the control unit 36 of the feed device 30.
  • the parameter calculation is based on a comparison between the parameters detected by the sensors 38, e.g. the angle of rotation of the drive pinion 40, and the predetermined (i.e., preset) parameters. From the parameter calculation, among other things, the feed rate of the feed device 30 to the machine frame 70, the relative and / or absolute position of the feed device 30, the already traveled distance of the feed device 30 since the beginning of drilling and the time and / or the distance to reach the stop of the drilling tool 50 are determined.
  • the feed drive 34 is, as shown in Fig. 1, designed according to a first embodiment in the form of an electric motor.
  • the feed drive 34 drives the drive pinion 40 and thus the feed device 30 relative to the machine stand 70 under control of the control unit 36.
  • the feed device 30 is designed such that it can be mounted on the machine stand 70 (as described below) and can be moved with the aid of the drive pinion 40 along the machine stand 70 in the direction of arrow C.
  • the sensors 38 are in the form of angle, rotation angle, acceleration, speed or position sensors, and designed so that this either incrementally directly on the feed drive 34 or absolutely along the machine stand 70, the acceleration, the feed rate, the angle, detect the angle of rotation and the position of the feed device 30.
  • the machine stand 70 includes a guide rail 72, a brace 74, and a base 76.
  • the guide rail 72 is positioned on the base 76 and supported by the brace 74 so that the guide rail 72 is oriented vertically or at a predetermined angle. Furthermore, the guide rail 72 has a rack 78 on one side.
  • the bracing element 74 is optional and may also be omitted according to an alternative embodiment of the machine stand. As also shown in Fig. 1, the housing 12 of the machine tool 10 is fixed to the housing 32 of the feed device 30.
  • the feed device 30 is mounted on the machine stand 70, that the drive pinion 40 of the feed device 30 engages the rack 78 of the machine stand 70. If, under control of the control unit 36, the feed drive 34 sets the drive sprocket 40 in a rotational movement, the feed device 30 is reversibly moved along the machine stand 70 in the direction of arrow C or C respectively. As a result of the machine tool 10 being fastened to the feed device 30, moving the feed device 30 along the machine stand 70 in the direction of the arrow C also moves the machine tool 10 along the machine stand 70 in the direction of the arrow C.
  • the drilling tool 50 attached to the machine tool 10 in the form of the cylindrical drill bit is moved vertically into the workpiece 80 to be machined, i. into the underground, whereby a hole is drilled in the workpiece 80.
  • the material 80 is designed as a mineral material, in particular as concrete with reinforcing bars 81.
  • the respective sensors 38 of the feed device 30 measure the parameters of the feed device 30.
  • the respective sensors 38 of the machine tool 10 measure the parameters of the machine tool 10.
  • the feed device 30 and the machine tool 10 are Connected by connecting elements 90 such that all detectable parameters of the feed device 30 can be sent to the machine tool 10 and all detectable parameters of the machine tool 10 can be sent to the feed device 30.
  • the information flow ie the bidirectional transmission of the parameters
  • the bidirectional transmission of the parameters from the power cable 100 via the machine tool 10 to the feed device 30 can take place.
  • the relevant parameters for the pending drilling process for the feed device 30 and core drilling machine 10 are set. These parameters, such as Feed rate, speed of the drive 14, speed of the drilling tool 50, Bohrkronen bemesser, etc., are often associated with the material to be machined 80 and in particular with respect to the probably assumed degree of hardness of this material 80th
  • these preset parameters are recorded or stored in the first and / or second control unit 18, 36. It is possible that the setting of the relevant parameters for the feed device 30 and core drilling machine 10 is made only on the basis of the selected Bohrkronen preparers.
  • the parameters appropriate to the drill bit diameter such as e.g. Speed of the drive 14, speed of the drilling tool 50, are stored in a software or a data memory.
  • the feed rate of the feed device 30 and the associated core drilling machine 10 is then set automatically or in a separate step, depending on the respectively selected power setting.
  • the feed device 30 and the core drilling machine 10 are put into operation.
  • the drilling tool 50 configured as a drill bit rotates at a predetermined rotational speed in the direction of rotation A or B.
  • the feed device 30 moves the core drilling machine 10 with the drill bit 50 in the direction C towards the material 80.
  • the individual sheath elements cut into the material 80 (see Fig. 2).
  • the feed device 30 then moves the core drilling machine 10 with the drill bit 50 further in the direction C and deeper into the material 80. As a result, an annular hole is cut around a core in the material 80.
  • a first drilling parameter value is detected at regular intervals with the aid of the sensors 20, 38 (see FIG ).
  • the regular intervals may be predetermined time intervals, such as intervals at 10 second intervals. However, it is also possible that larger but also smaller intervals are determined.
  • the distances may be predetermined portions of the distance that the core drilling machine travels along the machine holding device during the core drilling operation. The Distances can be detected, for example, in 10 mm intervals. However, it is also possible that larger but also smaller intervals are determined.
  • the first drilling parameter value may be a motor current of the electric motor of the core drilling machine 10, a torque generated by the core drilling machine 10, a rotational speed value of the core drilling machine 10, a rotational speed value of a drilling tool 50, or a feed speed value of the feeding device 30 along the machine holding device 70.
  • the first Bohrparameterwert is then set as the reference value.
  • the value of the first drilling parameter is stored on the first control unit 18 and / or the second control unit 36.
  • a second drilling parameter value is detected with the aid of the sensors 20, 38.
  • the second Bohrparameterwert corresponds in its kind to the first Bohrparameterwert.
  • the first drilling parameter value is, for example, a first rotational speed value of the core drilling machine 10
  • the second drilling parameter value is a second rotational speed of the core drilling machine 10.
  • the first and second drilling parameter values must be of the same type so that the two drilling parameters (eg rotational speed value of the core drilling machine 10) ) are comparable with each other.
  • the second drilling parameter value is compared with the first drilling parameter stored as the reference value.
  • the comparison takes place with the aid of the first control unit 18 and / or the second control unit 36.
  • a threshold value is also stored or stored with respect to the respectively acquired Bohrparameterwert.
  • a predetermined parameter setting for the core drilling system. It may also be the case that during the core drilling process, the second Bohrparameterwert falls below the reference value by a certain threshold. Also in this case, a predetermined parameter setting is selected for the core drilling system.
  • the selection of the predetermined parameter setting for the core drilling system is carried out as a function of either exceeding or falling below the respectively fixed reference value by a predetermined threshold.
  • the predetermined parameter setting for the core drilling system is thereby selected only if the specified reference value for a first type of Bohrparameterwert exceeded (eg motor current of the electric motor of the core drill 10) or if the set reference value for a second type of Bohrparameterwert (eg speed value of a drilling tool 50) becomes.
  • the selectable predetermined parameter setting for the core drilling system 10 is, for example, a setting mode of the core drilling system 10 in the event that the drill bit 50 in the material 80 strikes a very hard object, such as a reinforcing bar 81.
  • Reinforcing bar 81 may also be referred to as reinforcing bar, reinforcing bar or iron.
  • Such an impact of the drill bit on a reinforcing bar 81 is referred to as an "iron hit.”
  • an iron impact is shown by the drill bit 50 during a core drilling operation.
  • the reinforcing bar 81 is usually made of a material (eg steel) which is substantially denser and harder as compared to a mineral material (eg concrete), as the bit 50 strikes a reinforcing bar 81, some drilling parameter values of the core drilling system, the advancing device, will become or the core drilling machine changed abruptly.
  • a material eg steel
  • the propulsion speed of the advancer 30 along the machine stand 70 when the drill bit 50 cuts into the mineral material 80 (eg, concrete) is higher than compared to the propelling speed of the advancer 30 along the machine stand 70, FIG the drill bit 50 by a steel reinforcing iron 81 cuts.
  • the core drilling system 1 recognizes that the bit 50 is a hard reinforcing rod 81 Steel cuts and an "iron hit" in the mineral material 80 is present.
  • the torque generated by the drive 14 and transmitted to the drill bit 50 is reduced when the drill bit 50 encounters a steel reinforcing bar 81 in the mineral material 80 because the hard reinforcing bar 81 provides a higher resistance to the bit 50 than the mineral material 80.
  • the core drilling system 1 recognizes that the drill bit 50 is cutting a hard steel reinforcing bar 81 and there is an "iron hit" in the mineral material 80.
  • the rotational speed of the drive 14 is reduced when the drill bit 50 strikes a steel reinforcing rod 81 in the mineral material 80 because the hard reinforcing rod 81 provides a higher resistance to the drill bit 50 than does the mineral material 80 14 falls below a predetermined speed threshold for a predetermined period of time (about 2 seconds), the core drilling system 1 recognizes that the drill bit 50 is cutting a hard reinforcing bar 81 of steel and there is an "iron hit" in the mineral material 80.
  • the corresponding predetermined parameter setting i. the setting mode is selected and set in the event of an iron strike.
  • the rotational speed of the drill bit 50 is reduced and the torque generated by the drive 14 and transferred to the drill bit 14 is correspondingly increased.
  • the reinforcing rod 81 can be better cut and the core drilling process can be continued faster and more efficiently overall.
  • the reinforcing rod 81 is cut and the drill bit 50 again cuts the mineral material 80, turn some Bohrparameter change.
  • the rotational speed value of the drill bit 50 increases when the mineral material 80 is cut in comparison to the rotational speed value of the drill bit 50 when the reinforcing iron 81 is cut.
  • the low speed value of the drill bit 50 was set as a reference value when cutting the reinforcing iron 81 and the second drilling parameter value is a higher rotational speed value of the drill bit 50 when cutting the mineral material 80 exceeding a predetermined drill bit rotational speed threshold,
  • a predetermined parameter setting is selected for the core drilling system, which is suitable for the cutting of a mineral material 80.
  • the torque generated by the drive 14 and transmitted to the drill bit 14 is reduced accordingly.
  • the mineral material 80 such as concrete
  • the core drilling system for reinforcing iron which automatically creates a setting mode for the If an iron strike is selected for the core drilling system, a first drilling parameter value is periodically determined throughout the core drilling operation as a reference and compared to a second drilling parameter value. This can be counteracted the effect of a steadily increasing consistency, hardness and density in the mineral material to be processed and thus effectively distinguish between mineral material and a metallic material (eg reinforcing iron). This allows the entire core drilling process to be performed faster and more efficiently.

Abstract

The invention relates to a control method for the use of a core drilling system involving a core drilling machine and a feed device for driving the core drilling machine along a machine holding device, comprising the following method steps: - detecting at least a first drilling parameter value during the core drilling operation; - defining the at least first drilling parameter value as a reference value; - detecting at least a second drilling parameter value during the core drilling operation; - comparing the at least second drilling parameter value with the reference value; and - selecting a predetermined parameter setting for the core drilling system when the second drilling parameter value exceeds or falls below the reference value by a predetermined threshold value. The invention also relates to a feed device for driving a core drilling machine along a machine holding device for use of the method, a core drilling machine for use of the method as well as a core drilling system containing a core drilling machine and a feed device for driving the core drilling machine along a machine holding device for use of the method.

Description

Hilti Aktiengesellschaft in Schaan Fürstentum Liechtenstein  Hilti Aktiengesellschaft in Schaan Principality of Liechtenstein
„Adaptive Generierung von Bohrparametern beim automatisierten Kernbohren" "Adaptive Generation of Drilling Parameters in Automated Core Drilling"
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Regelverfahren zur Verwendung eines Kernbohrsystems umfassend eine Kernbohrmaschine und eine Vorschubeinrichtung zum Antreiben der Kernbohrmaschine entlang einer Maschinenhalteeinrichtung. The present invention relates to a control method for using a core drilling system comprising a core drilling machine and a feed device for driving the core drilling machine along a machine holding device.
Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Vorschubeinrichtung zum Antreiben einer Kernbohrmaschine entlang einer Maschinenhalteeinrichtung zur Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Furthermore, the invention relates to a feed device for driving a core drilling machine along a machine holding device for using the method according to the invention.
Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Kernbohrmaschine zur Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.  In addition, the invention relates to a core drilling machine for use of the method according to the invention.
Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Kernbohrsystem enthaltend eine Kernbohrmaschine und eine Vorschubeinrichtung zum Antreiben der Kernbohrmaschine entlang einer Maschinenhalteeinrichtung zur Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Moreover, the invention relates to a core drilling system comprising a core drilling machine and a feed device for driving the core drilling machine along a machine holding device for using the method according to the invention.
Die beim Kernbohren von Gestein oder sonstigen mineralischen Werkstoffen notwendigen hohen Drehmomente und Vorschubkräfte werden üblicherweise von der Werkzeugmaschine bzw. Kernbohrmaschine gegen einen Maschinenhalteeinrichtung (sog. Maschinenständer) aufgebracht, der fest mit dem zu bearbeitenden Untergrund verbunden ist. Dabei werden die von der Werkzeugmaschine erzeugten Kräfte bzw. das erzeugte Drehmoment über einen versetzbaren, mit einem Maschinenkupplungsteil zur zentralen Befestigung der Werkzeugmaschine ausgebildeten Führungsschlitten symmetrisch auf eine Führungsschiene und weiter über eine Bodenplatte in den zu bearbeitenden Untergrund übertragen. Die für den Vorschub der Werkzeugmaschine notwendigen Kräfte werden insbesondere durch eine Vorschubeinrichtung erzeugt, welche maschinell mittels eines Antriebmotors betrieben werden können. Dieser maschinelle Antriebsmotor kann beispielsweise in elektrischer, hydraulischer oder auch pneumatischer Form ausgebildet sein.  The high torques and feed forces required for core drilling of rock or other mineral materials are usually applied by the machine tool or core drilling machine to a machine holding device (so-called machine stand), which is firmly connected to the substrate to be worked. In this case, the forces generated by the machine tool or the torque generated via a displaceable, formed with a machine coupling part for the central attachment of the machine tool guide carriages are transmitted symmetrically to a guide rail and further via a bottom plate in the substrate to be processed. The forces necessary for advancing the machine tool are generated, in particular, by a feed device which can be operated mechanically by means of a drive motor. This machine drive motor may be formed, for example, in electrical, hydraulic or pneumatic form.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 2 067 578 bekannt, wobei insbesondere eine transportable Werkzeugmaschine offenbart ist, welche als Antrieb für eine Kernbohrkrone zum Bohren von Beton und Mauerwerk dient. Die Werkzeugmaschine ist mittels einer Maschinenkupplung an einem Führungsschlitten befestigt. Der Führungsschlitten ist wiederum entlang eines vertikal oder horizontal ausgerichteten Maschinenständers verschiebbar, wodurch auch die Werkzeugmaschine mitsamt der Kernbohrkrone vertikal verschiebbar ist. Durch die Verschiebung der Werkzeugmaschine kann die von ihr angetriebene Kernbohrkrone in den bearbeitenden Untergrund eindringen und ein Loch bohren. Such a device is known for example from EP 2 067 578, wherein in particular a portable machine tool is disclosed, which serves as a drive for a core bit for drilling concrete and masonry. The machine tool is attached to a guide carriage by means of a machine coupling. The guide carriage is again along a vertically or horizontally oriented machine stand displaceable, whereby the machine tool together with the core bit is vertically displaceable. Due to the displacement of the machine tool, the core bit driven by it can penetrate into the working surface and drill a hole.
Beim Betreiben einer Kernbohrmaschine werden vor der Inbetriebnahme üblicherweise die Bohrparameter für den gewünschten Vorschub, d.h. die Startposition, die Vorschubgeschwindigkeit, die Endposition, die Bohrtiefe etc., manuelle über ein Terminal bzw. Display an der Vorschubeinrichtung eingestellt. Alternativ können die Parameter für den gewünschten Vorschub auch einem Signal entstammen, welches wiederum aus einem von einer Energiequelle (z.B. Steckdose) über die Vorschubeinrichtung zum Bohrgerät durchgeschleiften Netzkabel des zur Werkzeugmaschine gehöhrenden Bohrmotors generiert werden kann.  When operating a core drilling machine, prior to start-up, usually the drilling parameters for the desired feed, i. the starting position, the feed speed, the end position, the drilling depth, etc., manually adjusted via a terminal or display on the feed device. Alternatively, the desired feed parameters may also be derived from a signal which, in turn, may be generated from a power cord of the drilling machine pertaining to the machine tool that is looped through from a power source (e.g.
Des Weiteren werden ebenfalls die Parameter der Kernbohrmaschine, wie z.B. die Drehzahl, das Drehmoment, die anliegende Leistung, etc., vor Inbetriebnahme mittels eines entsprechenden Terminals an der Kernbohrmaschine manuell eingegeben. Die Auswahl der Parameter erfolgt häufig in Bezug auf den zu bearbeitenden Werkstoff, d.h. den zu bohrenden Untergrund.  Furthermore, the parameters of the core drilling machine, such as e.g. the speed, the torque, the applied power, etc., manually entered before startup by means of a corresponding terminal on the core drill. The selection of the parameters is often made in relation to the material to be machined, i. the underground to be drilled.
Ein zu bearbeitendes Gestein bzw. ein mineralischer Werkstoff (z.B. Beton, Mauerwerk oder ähnliches) ist selten völlig homogen in seiner Beschaffenheit. Mit anderen Worten: die Konsistenz, Dichte und andere Eigenschaftswerte können stellenweise in dem mineralischen Werkstoff stark variieren. A stone to be worked or a mineral material (for example concrete, masonry or the like) is seldom completely homogeneous in its nature. In other words, the consistency, density, and other property values can vary widely in the mineral material.
Aufgrund dieser sich verändernden Eigenschaften des zu bearbeitenden Werkstoffs verläuft auch ein Kernbohrvorgang nicht absolut gleichförmig und die Bohrparameter des Kernbohrsystems bzw. der einzelnen Bestandteile unterliegen höhen Variationen bzw. Veränderungen. So erhöht sich beispielsweise die Wandreibung einer Kernbohrkrone mit zunehmender Bohrtiefe, was dazu führt, dass sich die Vorschubgeschwindigkeit der Bohrkrone in dem zu bearbeitenden Werkstoff verringert. Bei Kernbohrsystemen gemäß dem Stand der Technik wird häufig ein Abfall der Bohrvorschubgeschwindigkeit, und insbesondere wenn dieser unter einen vorbestimmten prozentualen Schwellwert fällt, mit einer Kollision der Kernbohrkrone auf ein Armierungseisen (sog. Eisentreffer) gleichgesetzt bzw. interpretiert. Viele herkömmlichen Kernbohrsysteme bzw. Kernbohrmaschinen verfügen über einen Einstellungsmodus für den Fall eines Eisentreffers. Mit Hilfe dieses Einstellungsmodus wird die Drehzahl der Kernbohrkrone entsprechend reduziert und das von der Kernbohrmaschine erzeugte Drehmoment erhöht, wodurch ein Zerspannen des Armierungseisens und ein entsprechend schnelles Fortsetzen des Bohrvorgangs ermöglicht wird. Due to these changing properties of the material to be machined, a core drilling operation is not absolutely uniform and the drilling parameters of the core drilling system or the individual components are subject to variations or variations. For example, increases the wall friction of a core bit with increasing depth, which means that the feed rate of the drill bit is reduced in the material to be machined. In prior art core drilling systems, a drop in the drilling feed rate, and in particular when it falls below a predetermined percentage threshold, is often equated with a collision of the core bit on a rebar (so-called iron hit). Many conventional core drilling machines or core drilling machines have an adjustment mode in the event of an iron strike. By means of this adjustment mode, the speed of the core bit is correspondingly reduced and the torque generated by the core drilling machine is increased, whereby a tearing of the reinforcing iron and a correspondingly rapid continuation of the drilling process is made possible.
Neben Eisentreffern kann auch ein plötzlicher Wechsel der Werkstoffbeschaffenheit, insbesondere bei einem Wechsel von Beton zu einer im Beton befindlichen Isoliermaterials-, Estrich-, Asphalt- oder besonders harten Betonschicht zu einer Aktivierung des Einstellungsmodus für den Fall eines Eisentreffers führen. In addition to iron hits, a sudden change in material properties, especially when changing from concrete to a concrete, screed, asphalt or particularly hard concrete layer in the concrete, can lead to an activation of the setting mode in the event of an iron impact.
Darüber hinaus kann auch eine plötzliche Verschlechterung der Bohrkroneneigenschaft, insbesondere Abnutzungserscheinungen an den Schneideelementen der Bohrkrone, welche beispielsweise eine Verringerung der Vorschubgeschwindigkeit zur Folge haben kann, ebenfalls zu einer Aktivierung des Einstellungsmodus für den Fall eines Eisentreffers führen.  In addition, a sudden deterioration of the drill bit characteristic, in particular wear on the cutting elements of the drill bit, which may for example result in a reduction of the feed rate, also lead to an activation of the setting mode in the event of an iron impact.
Die Aktivierung des Einstellungsmodus für den Fall eines Eisentreffers führt jedoch zu einer deutlichen Reduzierung der Vorschubgeschwindigkeit, sodass sich der gesamte Kernbohrvorgang erheblich verlängern kann. Es ist daher wünschenswert, dass der Einstellungsmodus für den Fall eines Eisentreffers wirklich nur für das Kernbohrsystem ausgewählt, wenn tatsächlich die Bohrkrone auf ein Armierungseisen in dem mineralischen Werkstoff (z.B. Beton) trifft. Wenn jedoch lediglich der mineralische Werkstoff mit zunehmender Kernbohrtiefe an Konsistenz, Härte und Dichte zunimmt, ist kein Auswählen und Aktivierung des Einstellungsmodus für den Fall eines Eisentreffers notwendig und das Kernbohrsystem kann mit einem Einstellungsmodus für einen relativ weichen mineralischen Werkstoff (d.h. reiner Beton) betrieben werden. However, activating the setting mode in the case of an iron strike results in a significant reduction in the feed rate, so that the entire core drilling process can be considerably prolonged. It is therefore desirable that the mode of setting in the event of an iron strike really only be selected for the core drilling system when, in fact, the drill bit encounters a rebar in the mineral material (e.g., concrete). However, if only the mineral material increases in consistency, hardness and density with increasing core drilling depth, selecting and activating the setting mode is not necessary in the event of an iron strike and the core drilling system can be operated with a setting mode for a relatively soft mineral material (ie, pure concrete) ,
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen und insbesondere ein Regelverfahren zur Verwendung eines Kernbohrsystems zur Verfügung zu stellen, mit dem ein möglichst schneller und effizienter Bohrvorgang erreicht werden kann. Darüber hinaus besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung im Bereitstellen einer Vorschubeinrichtung zum Antreiben einer Kernbohrmaschine entlang einer Maschinenhalteeinrichtung, einer Kernbohrmaschine sowie eines Kernbohrsystems enthaltend eine Kernbohrmaschine und eine Vorschubeinrichtung zum Antreiben einer Kernbohrmaschine entlang einer Maschinenhalteeinrichtung zur Verwendung des Verfahrens. It is therefore an object of the present invention to solve the problems described above and in particular to provide a control method for using a core drilling system, with the fastest and more efficient drilling can be achieved. In addition, the object of the present invention is to provide a feed device for driving a core drilling machine along a machine holding device, a core drilling machine and a core drilling system including a core drilling machine and a feed device for driving a core drilling machine along a machine holding device for using the method.
Die Aufgabe wird im Wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 , 5, 6 und 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen ergeben sich aus den entsprechenden Unteransprüchen. Demnach wird ein Regelverfahren bereitgestellt zur Verwendung eines Kernbohrsystems umfassend eine Kernbohrmaschine und eine Vorschubeinrichtung zum Antreiben der Kernbohrmaschine entlang einer Maschinenhalteeinrichtung. The object is essentially achieved by the features of the independent claims 1, 5, 6 and 7. Advantageous developments emerge from the corresponding subclaims. Accordingly, a control method is provided for using a core drilling system comprising a core drilling machine and a feed device for driving the core drilling machine along a machine holding device.
Erfindungsgemäss enthält das Verfahren die Schritte  According to the invention, the method contains the steps
- Erfassen wenigstens eines ersten Bohrparameterwertes während des Kernbohrvorgangs; Detecting at least one first parameter of drilling during the core drilling operation;
- Festlegen des wenigstens ersten Bohrparameterwertes als Referenzwert; - setting the at least first Bohrparameterwertes as a reference value;
- Erfassen wenigstens eines zweiten Bohrparameterwertes während des Kernbohrvorgangs; - detecting at least a second drilling parameter value during the core drilling operation;
- Vergleichen des wenigstens zweiten Bohrparameterwertes mit dem Referenzwert; und- comparing the at least second Bohrparameterwertes with the reference value; and
- Auswählen einer vorbestimmten Parametereinstellung für das Kernbohrsystem, wenn der zweite Bohrparameterwert den Referenzwert um einen vorbestimmten entsprechenden Schwellwert über- oder unterschreitet. Selecting a predetermined parameter setting for the core drilling system when the second drilling parameter value exceeds or falls below the reference value by a predetermined corresponding threshold.
Durch dieses erfindungsgemässe Regelverfahren, der erfindungsgemässen Vorschubeinrichtung sowie der erfindungsgemässen Kernbohrmaschine können die vorstehend genannten Nachteile umgangen sowie der gesamte Kernbohrvorgang insgesamt effizienter und kürzer gestaltet werden. Insbesondere ist es durch die vorliegende Erfindung möglich, den Kernbohrvorgang effizient auf die unterschiedliche Beschaffenheit eines zu bearbeitenden Werkstoffs anzupassen und damit zu optimieren.  By means of this control method according to the invention, the feed device according to the invention and the core drilling machine according to the invention, the abovementioned disadvantages can be avoided and the overall core drilling process can be made more efficient and shorter as a whole. In particular, it is possible by the present invention to efficiently adapt the core drilling process to the different nature of a material to be machined and thus to optimize.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es dienlich sein, dass das Erfassen des wenigstens ersten Bohrparameterwertes sowie das Festlegen des wenigstens ersten Bohrparameterwertes als Referenzwert in vorbestimmten zeitlichen Abständen erfolgen. Hierdurch kann die Bestimmung der Beschaffenheit bzw. Konsistenz des zu bearbeitenden Werkstoffs unabhängig von der Gesamtlänge bzw. Wegstrecke des Kernbohrvorgangs durchgeführt werden. According to an advantageous embodiment of the present invention, it may be useful for the detection of the at least first Bohrparameterwertes and setting the at least first Bohrparameterwertes as a reference value at predetermined time intervals. In this way, the determination of the nature or consistency of the material to be processed can be carried out independently of the total length or distance of the core drilling process.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass das Erfassen des wenigstens ersten Bohrparameterwertes sowie das Festlegen des wenigstens ersten Bohrparameterwertes als Referenzwert in vorbestimmten Abschnitten der Wegstrecke, welche die Kernbohrmaschine entlang der Maschinenhalteeinrichtung während des Kernbohrvorgangs zurücklegt, erfolgen. Hierdurch kann die Bestimmung der Beschaffenheit bzw. Konsistenz des zu bearbeitenden Werkstoffs unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit des Kernbohrwerkzeugs während des Kernbohrvorgangs durchgeführt werden.  According to a further embodiment of the present invention, it may be advantageous for the detection of the at least first Bohrparameterwertes and setting the at least first Bohrparameterwertes as a reference value in predetermined sections of the distance that traverses the core drill along the machine holding device during the Kernbohrvorgangs done. In this way, the determination of the nature or consistency of the material to be processed can be carried out independently of the feed rate of the core drilling during the Kernbohrvorgangs.
Um eine möglichst aussagekräftige Beschreibung über die Beschaffenheit bzw. Konsistenz des zu bearbeitenden Werkstoffs zu erhalten kann es gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich sein, dass der erste und zweite Bohrparameterwert eine Motorstromstärke eines Antriebs der Kernbohrmaschine, ein von der Kernbohrmaschine erzeugtes Drehmoment, ein Drehzahlwert der Kernbohrmaschine, ein Drehzahlwert eines Bohrwerkzeugs der Kernbohrmaschine oder ein Vorschubgeschwindigkeitswert der Vorschubeinrichtung entlang der Maschinenhalteeinrichtung ist. In order to obtain a meaningful description of the nature or consistency of the material to be processed, it may according to an advantageous embodiment According to the present invention, the first and second drilling parameter values may be a motor current of a core drill drive, a torque generated by the core drilling machine, a core drill speed value, a core drill drilling speed value, or a feed speed value of the feed device along the machine holder.
Darüber hinaus wird eine Vorschubeinrichtung bereitgestellt zum Antreiben einer Kernbohrmaschine entlang einer Maschinenhalteeinrichtung zur Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In addition, a feed device is provided for driving a core drilling machine along a machine holding device for using the method according to the invention.
Außerdem wird eine Kernbohrmaschine bereitgestellt zur Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In addition, a core drilling machine is provided for using the method according to the invention.
Des Weiteren wird ein Kernbohrsystem enthaltend eine Kernbohrmaschine und eine Vorschubeinrichtung zum Antreiben der Kernbohrmaschine entlang einer Maschinenhalteeinrichtung bereitgestellt zur Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Furthermore, a core drilling system comprising a core drilling machine and a feed device for driving the core drilling machine along a machine holding device is provided for using the method according to the invention.
Die Erfindung wird bezüglich vorteilhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert, hierbei zeigtThe invention will be explained with reference to advantageous embodiments, in this case shows
Fig. 1 ein erfindungsgemässes Kernbohrsystem mit einer Kernbohrmaschine, einer Vorschubeinrichtung und einer Maschinenhalteeinrichtung in einer Ausgangsposition;1 shows a core drilling system according to the invention with a core drilling machine, a feed device and a machine holding device in an initial position;
Fig. 2 das erfindungsgemässe Kernbohrsystem mit der Kernbohrmaschine, der Vorschubeinrichtung und der Maschinenhalteeinrichtung zu Beginn eines Kernbohrvorgangs in einen mineralischen Werkstoff; 2 shows the core drilling system according to the invention with the core drilling machine, the feed device and the machine holding device at the beginning of a core drilling operation in a mineral material;
Fig. 3 das erfindungsgemässe Kernbohrsystem mit der Kernbohrmaschine, der Vorschubeinrichtung und der Maschinenhalteeinrichtung mit einer Bohrkrone in dem mineralischen Werkstoff;  3 shows the core drilling system according to the invention with the core drilling machine, the feed device and the machine holding device with a drill bit in the mineral material;
Fig. 4 das erfindungsgemässe Kernbohrsystem mit der Kernbohrmaschine, der Vorschubeinrichtung und der Maschinenhalteeinrichtung mit der Bohrkrone beim einem Auftreffen auf ein Armierungseisen in dem mineralischen Werkstoff;  4 shows the core drilling system according to the invention with the core drilling machine, the feed device and the machine holding device with the drill bit when hitting a reinforcing iron in the mineral material;
Fig. 5 das erfindungsgemässe Kernbohrsystem mit der Kernbohrmaschine, der Vorschubeinrichtung und der Maschinenhalteeinrichtung mit der Bohrkrone nach einem Zerschneiden eines Armierungseisens in dem mineralischen Werkstoff; und  5 shows the core drilling system according to the invention with the core drilling machine, the feed device and the machine holding device with the drill bit after cutting a reinforcing iron in the mineral material; and
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Regelverfahrens. 6 is a flowchart of the control method according to the invention.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL: Embodiment:
Fig. 1 zeigt ein Kernbohrsystem 1 als einen Zusammenschluss aus einer Werkzeugmaschine 10, einer Vorschubeinrichtung 30, einem Bohrwerkzeug 50 in Form eine Bohrkrone und eine Maschinenhalteeinrichtung in Form eines Maschinenständers 70.  1 shows a core drilling system 1 as a combination of a machine tool 10, a feed device 30, a drilling tool 50 in the form of a drill bit and a machine holding device in the form of a machine stand 70.
Die Werkzeugmaschine 10 ist in Gestalt einer Kernbohrmaschine und enthält ein Gehäuse 12, einen Antrieb 14, ein Getriebe 16, eine erste Steuerungseinheit 18, Sensoren 20 und eine Antriebswelle 22. Der Antrieb 14 ist in Form eines Elektromotors gestaltet. Alternativ kann auch jede andere geeignete Antriebsart gewählt werden. The machine tool 10 is in the form of a core drilling machine and includes a housing 12, a drive 14, a transmission 16, a first control unit 18, sensors 20 and a drive shaft 22. The drive 14 is designed in the form of an electric motor. Alternatively, any other suitable type of drive can be selected.
Gemäss einer speziellen Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung kann der Antrieb 14 durch einen Hochfrequenzmotor gebildet sein.  According to a specific embodiment of the present invention, the drive 14 may be formed by a high-frequency motor.
Die erste Steuerungseinheit 18 ist so ausgestaltet, dass diese sämtliche Parameter der Werkzeugmaschine 10 und insbesondere sämtliche Parameter des Antriebs 14, welche von den Sensoren 20 der Werkzeugmaschine 10 gemessen werden, erfasst. Zu diesen Parametern zählt beispielsweise der eingelegte Gang des Getriebes 16, die Drehzahl des Elektromotors 14, das von dem Elektromotor 14 erzeugte Drehmoment, die Drehzahl des Bohrwerkzeugs 50, die anliegende und/oder abgegebene Leistung des Elektromotors 14, die anliegende Stromstärke des Elektromotors 14, etc.  The first control unit 18 is designed such that it detects all parameters of the machine tool 10 and in particular all parameters of the drive 14, which are measured by the sensors 20 of the machine tool 10. These parameters include, for example, the engaged gear of the transmission 16, the rotational speed of the electric motor 14, the torque generated by the electric motor 14, the rotational speed of the drilling tool 50, the applied and / or output power of the electric motor 14, the applied current of the electric motor 14, Etc.
Das Gehäuse 12 weist eine obere Seite 12a, eine untere Seite 12b, eine linke Seite 12c und eine rechte Seite 12d auf. Der Antrieb 14 befindet sich im Inneren des Gehäuses 12.  The housing 12 has an upper side 12a, a lower side 12b, a left side 12c and a right side 12d. The drive 14 is located in the interior of the housing 12.
Die Antriebswelle 22 weist ein erstes Ende 22a und ein zweites Ende 22b auf. Das erste Ende 22a der Antriebswelle 22 ist so mit dem Antrieb 14 verbunden, dass der als Elektromotor ausgestaltete Antrieb 14 die Antriebswelle 22 in eine erste Drehbewegung A oder zweite Drehbewegung B versetzen kann. Das zweite Ende 22b der Antriebswelle 22 ragt an der unteren Seite 12b des Gehäuses 12 aus der Kernbohrmaschine 10 heraus. Des Weiteren weist das Bohrwerkzeug 50 in Gestalt einer zylindrischen Bohrkrone ein erstes Ende 50a und ein zweites Ende 50b auf. Das erste Ende 50a des Bohrwerkzeugs 50 ist drehfest mit dem zweiten Ende 22b der Antriebswelle 22 verbunden. Über die Antriebswelle 22 kann die Werkzeugmaschine 10 das Bohrwerkzeug 50 in die erste Drehbewegung A oder in die zweite Drehbewegung B versetzten. The drive shaft 22 has a first end 22a and a second end 22b. The first end 22a of the drive shaft 22 is connected to the drive 14 so that the configured as an electric motor drive 14, the drive shaft 22 in a first rotational movement A or second rotational movement B can put. The second end 22b of the drive shaft 22 protrudes from the core drilling machine 10 at the lower side 12b of the housing 12. Furthermore, the drilling tool 50 has a first end 50a and a second end 50b in the form of a cylindrical drill bit. The first end 50 a of the drilling tool 50 is non-rotatably connected to the second end 22 b of the drive shaft 22. Via the drive shaft 22, the machine tool 10 offset the drilling tool 50 in the first rotational movement A or in the second rotational movement B.
Die Vorschubeinrichtung 30 enthält ein Gehäuse 32, in dem ein Vorschubantrieb 34, eine zweite Steuerungseinheit 36, Sensoren 38 sowie ein Antriebsritzel 40 positioniert sind. Die zweite Steuerungseinheit 36 ist so ausgestaltet, dass diese sämtliche Parameter der Vorschubeinrichtung 30 und insbesondere die Parameter des Vorschubantriebs 34, welche von den Sensoren 38 der Vorschubeinrichtung 30 gemessen werden, erfasst. Zu diesen gemessenen Parametern zählt beispielsweise die Vorschubgeschwindigkeit der Vorschubeinrichtung 30 zum Maschinenständer 70 bzw. Werkstück 80, die bereits zurückgelegte Wegstrecke der Vorschubeinrichtung 30 seit Beginn des Bohrvorgangs gemessen von einem zu definierenden Startpunkt (auch Nullpunkt genannt), die Position der Vorschubeinrichtung 30 entlang des Maschinenständers 70, der Drehwinkel des Vorschubantriebs 34, etc. The feed device 30 includes a housing 32 in which a feed drive 34, a second control unit 36, sensors 38 and a drive pinion 40 are positioned. The second control unit 36 is configured such that it has all the parameters of the feed device 30 and in particular the parameters of the feed drive 34, which of the sensors 38 of the feed device 30 are measured detected. These measured parameters include, for example, the feed rate of the feed device 30 to the machine stand 70 or workpiece 80, the already traveled distance of the feed device 30 since the beginning of drilling process measured from a starting point to be defined (also called zero point), the position of the feed device 30 along the machine stand 70, the rotation angle of the feed drive 34, etc.
Darüber hinaus kann eine Vielzahl an Parametern von der Steuerungseinheit 36 der Vorschubeinrichtung 30 berechnet werden. Die Parameterberechnung erfolgt dabei anhand eines Vergleichs zwischen den von den Sensoren 38 erfassten Parameter, wie z.B. dem Drehwinkel des Antriebsritzels 40, und den vorgegebenen (d.h. voreingestellten) Parametern. Aus der Parameterberechnung kann unter anderem die Vorschubgeschwindigkeit der Vorschubeinrichtung 30 zum Maschinenständer 70, die relative und/oder absolute Position der Vorschubeinrichtung 30, die bereits zurückgelegte Wegstrecke der Vorschubeinrichtung 30 seit Beginn des Bohrvorgangs sowie der Zeitpunkt und/oder die Wegstrecke bis zum Erreichen des Anschlags des Bohrwerkzeugs 50 ermittelt werden.  In addition, a variety of parameters can be calculated by the control unit 36 of the feed device 30. The parameter calculation is based on a comparison between the parameters detected by the sensors 38, e.g. the angle of rotation of the drive pinion 40, and the predetermined (i.e., preset) parameters. From the parameter calculation, among other things, the feed rate of the feed device 30 to the machine frame 70, the relative and / or absolute position of the feed device 30, the already traveled distance of the feed device 30 since the beginning of drilling and the time and / or the distance to reach the stop of the drilling tool 50 are determined.
Der Vorschubantrieb 34 ist dabei, wie in Fig. 1 gezeigt, gemäss einer ersten Ausgestaltung in Form eines Elektromotors ausgestaltet.  The feed drive 34 is, as shown in Fig. 1, designed according to a first embodiment in the form of an electric motor.
Der Vorschubantrieb 34 treibt unter Kontrolle der Steuerungseinheit 36 das Antriebsritzel 40 und damit die Vorschubeinrichtung 30 relativ zum Maschinenständer 70 an.  The feed drive 34 drives the drive pinion 40 and thus the feed device 30 relative to the machine stand 70 under control of the control unit 36.
Die Vorschubeinrichtung 30 ist derartig ausgestaltet, dass diese an den Maschinenständer 70 montiert werden kann (wie nachfolgend beschrieben) und mit Hilfe des Antriebsritzels 40 entlang des Maschinenständers 70 in Pfeilrichtung C bewegt werden kann. Die Sensoren 38 sind in Gestalt von Winkel-, Drehwinkel-, Beschleunigungs-, Geschwindigkeits- bzw. Positionssensoren, und dabei so ausgestaltet, dass diese entweder inkrementell direkt am Vorschubantrieb 34 oder absolut entlang des Maschinenständers 70 die Beschleunigung, die Vorschubgeschwindigkeit, den Winkel, den Drehwinkel sowie die Position der Vorschubeinrichtung 30 erfassen.  The feed device 30 is designed such that it can be mounted on the machine stand 70 (as described below) and can be moved with the aid of the drive pinion 40 along the machine stand 70 in the direction of arrow C. The sensors 38 are in the form of angle, rotation angle, acceleration, speed or position sensors, and designed so that this either incrementally directly on the feed drive 34 or absolutely along the machine stand 70, the acceleration, the feed rate, the angle, detect the angle of rotation and the position of the feed device 30.
Der Maschinenständer 70 enthält eine Führungsschiene 72, ein Verstrebungselement 74 sowie eine Grundplatte 76. Die Führungsschiene 72 ist so auf der Grundplatte 76 positioniert und von dem Verstrebungselement 74 gestützt, dass die Führungsschiene 72 vertikal oder im vorgegebenen Winkel ausgerichtet ist. Des Weiteren weist die Führungsschiene 72 an einer Seite eine Zahnstange 78 auf. Das Verstrebungselement 74 ist dabei optional und kann gemäss einer alternativen Ausgestaltungsform des Maschinenständers auch weggelassen sein. Wie ebenfalls in Fig. 1 dargestellt, ist das Gehäuse 12 der Werkzeugmaschine 10 an dem Gehäuse 32 der Vorschubeinrichtung 30 befestigt. The machine stand 70 includes a guide rail 72, a brace 74, and a base 76. The guide rail 72 is positioned on the base 76 and supported by the brace 74 so that the guide rail 72 is oriented vertically or at a predetermined angle. Furthermore, the guide rail 72 has a rack 78 on one side. The bracing element 74 is optional and may also be omitted according to an alternative embodiment of the machine stand. As also shown in Fig. 1, the housing 12 of the machine tool 10 is fixed to the housing 32 of the feed device 30.
Die Vorschubeinrichtung 30 ist so an dem Maschinenständer 70 montiert, dass das Antriebsritzel 40 der Vorschubeinrichtung 30 in die Zahnstange 78 des Maschinenständers 70 eingreift. Wenn unter Kontrolle der Steuerungseinheit 36 der Vorschubantrieb 34 das Antriebsritzel 40 in eine Drehbewegung versetzt, wird die Vorschubeinrichtung 30 reversibel entlang des Maschinenständers 70 in Pfeilrichtung C bzw. C bewegt. Dadurch, dass die Werkzeugmaschine 10 an der Vorschubeinrichtung 30 befestigt ist, wird durch das Bewegen der Vorschubeinrichtung 30 entlang des Maschinenständers 70 in Pfeilrichtung C auch die Werkzeugmaschine 10 entlang des Maschinenständers 70 in Pfeilrichtung C bewegt. Durch dieses vertikale Bewegen der Werkzeugmaschine 10 wird das an der Werkzeugmaschine 10 befestigte Bohrwerkzeug 50 in Gestalt der zylindrischen Bohrkrone vertikal in das zu bearbeitenden Werkstück 80, d.h. in den Untergrund, befördert, wodurch ein Loch in das Werkstück 80 gebohrt wird. Der Werkstoff 80 ist dabei als mineralischer Werkstoff, insbesondere als Beton mit Armierungseisen 81 ausgestaltet.  The feed device 30 is mounted on the machine stand 70, that the drive pinion 40 of the feed device 30 engages the rack 78 of the machine stand 70. If, under control of the control unit 36, the feed drive 34 sets the drive sprocket 40 in a rotational movement, the feed device 30 is reversibly moved along the machine stand 70 in the direction of arrow C or C respectively. As a result of the machine tool 10 being fastened to the feed device 30, moving the feed device 30 along the machine stand 70 in the direction of the arrow C also moves the machine tool 10 along the machine stand 70 in the direction of the arrow C. As a result of this vertical movement of the machine tool 10, the drilling tool 50 attached to the machine tool 10 in the form of the cylindrical drill bit is moved vertically into the workpiece 80 to be machined, i. into the underground, whereby a hole is drilled in the workpiece 80. The material 80 is designed as a mineral material, in particular as concrete with reinforcing bars 81.
Wie bereits vorstehend beschrieben, messen die jeweiligen Sensoren 38 der Vorschubeinrichtung 30 die Parameter der Vorschubeinrichtung 30. Darüber hinaus messen die jeweiligen Sensoren 38 der Werkzeugmaschine 10 die Parameter der Werkzeugmaschine 10. Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die Vorschubeinrichtung 30 sowie die Werkzeugmaschine 10 durch Verbindungselemente 90 derartig miteinander verbunden, dass sämtliche erfassbare Parameter der Vorschubeinrichtung 30 zu der Werkzeugmaschine 10 gesendet werden können und sämtliche erfassbare Parameter der Werkzeugmaschine 10 zu der Vorschubeinrichtung 30 gesendet werden können. Es liegt somit eine bidirektionale Kommunikation zwischen Vorschubeinrichtung 30 und der Werkzeugmaschine 10 vor. Aufgrund dieser bidirektionalen Kommunikation ist es unter anderem möglich, dass beispielsweise über einen nicht gezeigten Startschalter an der Werkzeugmaschine 10 die Vorschubeinrichtung 30 gestartet und in Betrieb genommen wird.  As already described above, the respective sensors 38 of the feed device 30 measure the parameters of the feed device 30. In addition, the respective sensors 38 of the machine tool 10 measure the parameters of the machine tool 10. As shown in FIG. 3, the feed device 30 and the machine tool 10 are Connected by connecting elements 90 such that all detectable parameters of the feed device 30 can be sent to the machine tool 10 and all detectable parameters of the machine tool 10 can be sent to the feed device 30. Thus, there is a bidirectional communication between feed device 30 and the machine tool 10. Because of this bidirectional communication, it is possible, among other things, that, for example, via a start switch, not shown, on the machine tool 10, the feed device 30 is started and put into operation.
Darüber hinaus ist es insbesondere möglich, dass der Informationsfluss, d.h. die bidirektionale Übertragung der Parameter, zwischen der Vorschubeinrichtung 30 und der Werkzeugmaschine 10 mit Hilfe eines nicht gezeigten Stromkabels erfolgt. Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltungsform kann dabei die bidirektionale Übertragung der Parameter von dem Stromkabel 100 über die Werkzeugmaschine 10 zu der Vorschubeinrichtung 30 erfolgen. BOHRVORGANG: In addition, it is particularly possible that the information flow, ie the bidirectional transmission of the parameters, between the feed device 30 and the machine tool 10 by means of a power cable, not shown, takes place. According to an advantageous embodiment, the bidirectional transmission of the parameters from the power cable 100 via the machine tool 10 to the feed device 30 can take place. DRILLING:
Vor Beginn des Bohrvorgangs werden die für den anstehenden Bohrvorgang relevanten Parameter für die Vorschubeinrichtung 30 und Kernbohrmaschine 10 eingestellt. Diese Parameter, wie z.B. Vorschubgeschwindigkeit, Drehzahl des Antriebs 14, Drehzahl des Bohrwerkzeugs 50, Bohrkronendurchmesser, etc., stehen häufig in Zusammenhang mit dem zu bearbeitenden Werkstoff 80 und insbesondere in Bezug auf den wahrscheinlich anzunehmenden Härtegrad dieses Werkstoffs 80.  Before the start of the drilling process, the relevant parameters for the pending drilling process for the feed device 30 and core drilling machine 10 are set. These parameters, such as Feed rate, speed of the drive 14, speed of the drilling tool 50, Bohrkronendurchmesser, etc., are often associated with the material to be machined 80 and in particular with respect to the probably assumed degree of hardness of this material 80th
Darüber hinaus werden diese voreingestellten Parameter (sog. Soll-Parameter) in der ersten und/oder zweiten Steuerungseinheit 18, 36 erfasst bzw. gespeichert. Es ist dabei möglich, dass die Einstellung der relevanten Parameter für die Vorschubeinrichtung 30 und Kernbohrmaschine 10 lediglich anhand des gewählten Bohrkronendurchmessers getätigt wird. Die zu dem Bohrkronendurchmesser passenden Parameter, wie z.B. Drehzahl des Antriebs 14, Drehzahl des Bohrwerkzeugs 50, sind in einer Software bzw. einem Datenspeicher hinterlegt. Die Vorschubgeschwindigkeit der Vorschubeinrichtung 30 und der damit verbundenen Kernbohrmaschine 10 wird dann in Abhängigkeit von der jeweils gewählten Leistungseinstellung automatisch oder in einem separaten Schritt eingestellt.  In addition, these preset parameters (so-called desired parameters) are recorded or stored in the first and / or second control unit 18, 36. It is possible that the setting of the relevant parameters for the feed device 30 and core drilling machine 10 is made only on the basis of the selected Bohrkronendurchmessers. The parameters appropriate to the drill bit diameter, such as e.g. Speed of the drive 14, speed of the drilling tool 50, are stored in a software or a data memory. The feed rate of the feed device 30 and the associated core drilling machine 10 is then set automatically or in a separate step, depending on the respectively selected power setting.
Zur Durchführung des eigentlichen Kernbohrvorgangs werden die Vorschubeinrichtung 30 sowie die Kernbohrmaschine 10 in Betrieb genommen. Das als Bohrkrone ausgestaltet Bohrwerkzeug 50 dreht sich mit einer vorgebenden Drehzahl in Drehrichtung A oder B. Die Vorschubeinrichtung 30 bewegt die Kernbohrmaschine 10 mit der Bohrkrone 50 in Richtung C auf den Werkstoff 80 zu. Sobald das zweite Ende 50b der Bohrkrone 50 die Oberfläche des Werkstoffs 80 berührt, schneiden die einzelnen Scheideelemente in den Werkstoff 80 (vgl. Fig. 2). Die Vorschubeinrichtung 30 bewegt dann die Kernbohrmaschine 10 mit der Bohrkrone 50 weiter in Richtung C und tiefer in den Werkstoff 80 hinein. Hierdurch wird ein ringförmiges Loch um einen Kern in den Werkstoff 80 geschnitten. To carry out the actual core drilling process, the feed device 30 and the core drilling machine 10 are put into operation. The drilling tool 50 configured as a drill bit rotates at a predetermined rotational speed in the direction of rotation A or B. The feed device 30 moves the core drilling machine 10 with the drill bit 50 in the direction C towards the material 80. As soon as the second end 50b of the drill bit 50 touches the surface of the material 80, the individual sheath elements cut into the material 80 (see Fig. 2). The feed device 30 then moves the core drilling machine 10 with the drill bit 50 further in the direction C and deeper into the material 80. As a result, an annular hole is cut around a core in the material 80.
Während des Kernbohrvorgangs, wenn die Bohrkrone 50 in den Werkstoff 80 schneidet (vgl. Fig. 3), wird gemäß einem ersten Schritt D1 des erfindungsgemäßen Regelverfahrens in regelmäßigen Abständen ein erster Bohrparameterwerte mit Hilfe der Sensoren 20, 38 erfasst (vgl. Fig. 6). Bei den regelmäßigen Abständen kann es sich um vorbestimmte zeitliche Abstände, wie z.B. Abstände in 10 Sekunden Intervallen, handeln. Es ist jedoch auch möglich, dass größer aber auch kleinere Intervalle bestimmt werden. Ebenso kann es sich bei den Abständen um vorbestimmte Abschnitte der Wegstrecke handeln, welche die Kernbohrmaschine entlang der Maschinenhalteeinrichtung während des Kernbohrvorgangs zurücklegt. Die Abstände können beispielsweise in 10 mm Intervallen erfasst werden. Es ist jedoch auch möglich, dass größer aber auch kleinere Intervalle bestimmt werden. During the core drilling process, when the drill bit 50 cuts into the material 80 (see FIG. 3), according to a first step D1 of the control method according to the invention a first drilling parameter value is detected at regular intervals with the aid of the sensors 20, 38 (see FIG ). The regular intervals may be predetermined time intervals, such as intervals at 10 second intervals. However, it is also possible that larger but also smaller intervals are determined. Likewise, the distances may be predetermined portions of the distance that the core drilling machine travels along the machine holding device during the core drilling operation. The Distances can be detected, for example, in 10 mm intervals. However, it is also possible that larger but also smaller intervals are determined.
Bei dem ersten Bohrparameterwert kann es sich um eine Motorstromstärke des Elektromotors der Kernbohrmaschine 10, ein von der Kernbohrmaschine 10 erzeugtes Drehmoment, ein Drehzahlwert der Kernbohrmaschine 10, ein Drehzahlwert eines Bohrwerkzeugs 50 oder ein Vorschubgeschwindigkeitswert der Vorschubeinrichtung 30 entlang der Maschinenhalteeinrichtung 70 handeln.  The first drilling parameter value may be a motor current of the electric motor of the core drilling machine 10, a torque generated by the core drilling machine 10, a rotational speed value of the core drilling machine 10, a rotational speed value of a drilling tool 50, or a feed speed value of the feeding device 30 along the machine holding device 70.
Gemäß einem zweiten Schritt D2 des erfindungsgemäßen Regelverfahrens wird dann der erste Bohrparameterwert als Referenzwert festgelegt. Hierzu wird der Wert des ersten Bohrparameters auf der ersten Steuerungseinheit 18 und/oder der zweiten Steuerungseinheit 36 gespeichert.  According to a second step D2 of the control method according to the invention, the first Bohrparameterwert is then set as the reference value. For this purpose, the value of the first drilling parameter is stored on the first control unit 18 and / or the second control unit 36.
Während der erste Bohrparameterwert als Referenzwert festgelegt wird, wird der Kernbohrvorgang fortgesetzt.  While the first drilling parameter value is set as the reference value, core drilling continues.
Gemäß einem dritten Schritt D3 des erfindungsgemäßen Regelverfahrens wird ein zweiter Bohrparameterwert mit Hilfe der Sensoren 20, 38 erfasst. Der zweite Bohrparameterwert entspricht dabei in seiner Art dem ersten Bohrparameterwert. Mit anderen Worten: wenn der erste Bohrparameterwert beispielsweise ein erste Drehzahlwert der Kernbohrmaschine 10 ist, so ist der zweite Bohrparameterwert ein zweiter Drehzahl der Kernbohrmaschine 10. Der erste und zweite Bohrparameterwert muss von derselben Art sein, damit die beiden Bohrparameter (z.B. Drehzahlwert der Kernbohrmaschine 10) entsprechend miteinander vergleichbar sind.  According to a third step D3 of the control method according to the invention, a second drilling parameter value is detected with the aid of the sensors 20, 38. The second Bohrparameterwert corresponds in its kind to the first Bohrparameterwert. In other words, if the first drilling parameter value is, for example, a first rotational speed value of the core drilling machine 10, the second drilling parameter value is a second rotational speed of the core drilling machine 10. The first and second drilling parameter values must be of the same type so that the two drilling parameters (eg rotational speed value of the core drilling machine 10) ) are comparable with each other.
Gemäß einem vierten Schritt D4 des erfindungsgemäßen Regelverfahrens wird der zweite Bohrparameterwert mit dem als Referenzwert hinterlegten ersten Bohrparameter verglichen. Das Vergleichen erfolgt mit Hilfe der ersten Steuerungseinheit 18 und/oder der zweiten Steuerungseinheit 36.  According to a fourth step D4 of the control method according to the invention, the second drilling parameter value is compared with the first drilling parameter stored as the reference value. The comparison takes place with the aid of the first control unit 18 and / or the second control unit 36.
Auf der ersten Steuerungseinheit 18 und/oder der zweiten Steuerungseinheit 36 ist ebenso ein Schwellwert in Bezug auf den jeweils erfassten Bohrparameterwert hinterlegt bzw. gespeichert.On the first control unit 18 and / or the second control unit 36, a threshold value is also stored or stored with respect to the respectively acquired Bohrparameterwert.
Gemäß einem fünften Schritt D5 des erfindungsgemäßen Regelverfahrens wird entschieden, ob der zweite Bohrparameterwert den zuvor festgelegten Referenzwert entsprechend der eigentlichen Art des Bohrparameters über- oder ggf. unterschreitet. Falls der Referenzwert nicht über- oder ggf. unterschritten wird, folgt auf den fünften Schritt D5 wieder der erste Schritt D1.In accordance with a fifth step D5 of the control method according to the invention, a decision is made as to whether the second drilling parameter value exceeds or possibly undershoots the previously determined reference value in accordance with the actual type of drilling parameter. If the reference value is not exceeded or possibly undershot, the fifth step D5 is followed by the first step D1.
Wenn nun während des Kernbohrvorgangs der zweite Bohrparameterwert den Referenzwert um einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, wird gemäß einem sechsten Schritt D6 des erfindungsgemäßen Regelverfahrens eine vorbestimmte Parametereinstellung für das Kernbohrsystem ausgewählt. Ebenso kann es der Fall sein, dass während des Kernbohrvorgangs der zweite Bohrparameterwert den Referenzwert um einen bestimmten Schwellwert unterschreitet. Auch in diesem Fall wird eine vorbestimmte Parametereinstellung für das Kernbohrsystem ausgewählt. Now, during the core drilling operation, if the second drilling parameter value exceeds the reference value by a predetermined threshold, according to a sixth step D6 of FIG inventive control method selected a predetermined parameter setting for the core drilling system. It may also be the case that during the core drilling process, the second Bohrparameterwert falls below the reference value by a certain threshold. Also in this case, a predetermined parameter setting is selected for the core drilling system.
Das Auswählen der vorbestimmten Parametereinstellung für das Kernbohrsystem erfolgt dabei in Abhängigkeit entweder des Überschreitens oder des Unterschreitens des jeweils festgelegten Referenzwertes um einen vorbestimmten Schwellwert. Die vorbestimmte Parametereinstellung für das Kernbohrsystem wird dabei nur ausgewählt, wenn der festgelegte Referenzwert für eine erste Art von Bohrparameterwert (z.B. Motorstromstärke des Elektromotors der Kernbohrmaschine 10) überschritten oder wenn der festgelegte Referenzwert für eine zweite Art von Bohrparameterwert (z.B. Drehzahlwert eines Bohrwerkzeugs 50) unterschritten wird.  The selection of the predetermined parameter setting for the core drilling system is carried out as a function of either exceeding or falling below the respectively fixed reference value by a predetermined threshold. The predetermined parameter setting for the core drilling system is thereby selected only if the specified reference value for a first type of Bohrparameterwert exceeded (eg motor current of the electric motor of the core drill 10) or if the set reference value for a second type of Bohrparameterwert (eg speed value of a drilling tool 50) becomes.
Bei der auswählbaren vorbestimmten Parametereinstellung für das Kernbohrsystem 10 handelt es sich beispielsweise um einen Einstellungsmodus des Kernbohrsystems 10 für den Fall, dass die Bohrkrone 50 in dem Werkstoff 80 auf einen sehr harten Gegenstand, beispielsweise ein Armierungseisen 81 trifft. Das Armierungseisen 81 kann auch als Bewehrungsstahl, Betonstahl oder Moniereisen bezeichnet werden. Ein derartiges Treffen der Bohrkrone auf ein Armierungseisen 81 wird als„Eisentreffer" bezeichnet. In Fig. 4 ist ein Eisentreffer durch die Bohrkrone 50 während eines Kernbohrvorgangs dargestellt. The selectable predetermined parameter setting for the core drilling system 10 is, for example, a setting mode of the core drilling system 10 in the event that the drill bit 50 in the material 80 strikes a very hard object, such as a reinforcing bar 81. Reinforcing bar 81 may also be referred to as reinforcing bar, reinforcing bar or iron. Such an impact of the drill bit on a reinforcing bar 81 is referred to as an "iron hit." In Figure 4, an iron impact is shown by the drill bit 50 during a core drilling operation.
Da das Armierungseisen 81 üblicherweise aus einem Material (z.B. Stahl) gefertigt ist, welches im Vergleich zu einem mineralischen Werkstoff (z.B. Beton) wesentlich dichter und härter ist, werden bei einem Auftreffen der Bohrkrone 50 auf ein Armierungseisen 81 einige Bohrparameterwerte des Kernbohrsystems, der Vorschubeinrichtung oder der Kernbohrmaschine teilweise schlagartig verändert. So ist beispielsweise bei gleichbleibender Leistung des Antriebs 14 die Vortriebsgeschwindigkeit der Vorschubeinrichtung 30 entlang dem Maschinenständer 70, wenn die Bohrkrone 50 in den mineralischen Werkstoff 80 (z.B. Beton) schneidet, höher als im Vergleich zu der Vortriebsgeschwindigkeit der Vorschubeinrichtung 30 entlang dem Maschinenständer 70, wenn die Bohrkrone 50 durch ein Armierungseisen 81 aus Stahl schneidet. As the reinforcing bar 81 is usually made of a material (eg steel) which is substantially denser and harder as compared to a mineral material (eg concrete), as the bit 50 strikes a reinforcing bar 81, some drilling parameter values of the core drilling system, the advancing device, will become or the core drilling machine changed abruptly. For example, with constant power of the drive 14, the propulsion speed of the advancer 30 along the machine stand 70 when the drill bit 50 cuts into the mineral material 80 (eg, concrete) is higher than compared to the propelling speed of the advancer 30 along the machine stand 70, FIG the drill bit 50 by a steel reinforcing iron 81 cuts.
Wenn nun der Wert der Vortriebsgeschwindigkeit der Vorschubeinrichtung 30 den zuvor festgelegten Referenzwert für die Vortriebsgeschwindigkeit um einen vorbestimmten Schwellwert für die Vortriebsgeschwindigkeit für eine vorbestimmte Zeitdauer (ca. 2 s) unterschreitet, erkennt das Kernbohrsystem 1 hierdurch, dass die Bohrkrone 50 ein hartes Armierungseisen 81 aus Stahl schneidet und ein„Eisentreffer" im mineralischen Werkstoff 80 vorliegt. Ebenso reduziert sich das von dem Antrieb 14 erzeugte und auf die Bohrkrone 50 übertragene Drehmoment, wenn die Bohrkrone 50 auf ein Armierungseisen 81 aus Stahl im mineralischen Werkstoff 80 trifft, da das harte Armierungseisen 81 einen höheren Widerstand für die Bohrkrone 50 bietet als der mineralische Werkstoff 80. Wenn nun das Drehmoment einen vorbestimmten Drehmomentschwellwert für eine vorbestimmte Zeitdauer (z.B. ca. 2 s) unterschreitet, erkennt das Kernbohrsystem 1 hierdurch, dass die Bohrkrone 50 ein hartes Armierungseisen 81 aus Stahl schneidet und ein„Eisentreffer" im mineralischen Werkstoff 80 vorliegt. Now, if the value of the propelling speed of the feeding device 30 is less than the predetermined reference value for the propelling speed by a predetermined threshold for the propelling speed for a predetermined period of time (about 2 seconds), the core drilling system 1 recognizes that the bit 50 is a hard reinforcing rod 81 Steel cuts and an "iron hit" in the mineral material 80 is present. Similarly, the torque generated by the drive 14 and transmitted to the drill bit 50 is reduced when the drill bit 50 encounters a steel reinforcing bar 81 in the mineral material 80 because the hard reinforcing bar 81 provides a higher resistance to the bit 50 than the mineral material 80. Now, if the torque falls below a predetermined torque threshold for a predetermined period of time (eg, about 2 seconds), the core drilling system 1 recognizes that the drill bit 50 is cutting a hard steel reinforcing bar 81 and there is an "iron hit" in the mineral material 80.
Gleichfalls reduziert sich der Drehzahlwert des Antriebs 14, wenn die Bohrkrone 50 auf ein Armierungseisen 81 aus Stahl im mineralischen Werkstoff 80 trifft, da das harte Armierungseisen 81 einen höheren Widerstand für die Bohrkrone 50 bietet als der mineralische Werkstoff 80. Wenn nun der Drehzahlwert des Antriebs 14 einen vorbestimmten Drehzahlschwellwert für eine vorbestimmte Zeitdauer (ca. 2 s) unterschreitet, erkennt das Kernbohrsystem 1 hierdurch, dass die Bohrkrone 50 ein hartes Armierungseisen 81 aus Stahl schneidet und ein„Eisentreffer" im mineralischen Werkstoff 80 vorliegt.  Likewise, the rotational speed of the drive 14 is reduced when the drill bit 50 strikes a steel reinforcing rod 81 in the mineral material 80 because the hard reinforcing rod 81 provides a higher resistance to the drill bit 50 than does the mineral material 80 14 falls below a predetermined speed threshold for a predetermined period of time (about 2 seconds), the core drilling system 1 recognizes that the drill bit 50 is cutting a hard reinforcing bar 81 of steel and there is an "iron hit" in the mineral material 80.
Als Reaktion hierauf wird die entsprechend vorbestimmte Parametereinstellung, d.h. der Einstellungsmodus für den Fall eines Eisentreffers ausgewählt und eingestellt. Bei dem Einstellungsmodus für den Fall eines Eisentreffers wird die Drehzahl der Bohrkrone 50 reduziert sowie das von dem Antrieb 14 erzeugte und auf die Bohrkrone 14 übertragene Drehmoment entsprechend erhöht. Hierdurch kann das Armierungseisen 81 besser zerschnitten und der Kernbohrvorgang insgesamt schneller sowie effizienter fortgesetzt werden.  In response, the corresponding predetermined parameter setting, i. the setting mode is selected and set in the event of an iron strike. In the case of an iron strike setting mode, the rotational speed of the drill bit 50 is reduced and the torque generated by the drive 14 and transferred to the drill bit 14 is correspondingly increased. As a result, the reinforcing rod 81 can be better cut and the core drilling process can be continued faster and more efficiently overall.
Wenn, wie in Fig. 5 dargestellt, das Armierungseisen 81 zerschnitten ist und die Bohrkrone 50 wieder den mineralischen Werkstoff 80 zerschneidet, verändern sich wiederum einige Bohrparameter. So erhöht sich beispielsweise bei gleichbleibender Leistung des Antriebs 14 der Drehzahlwert der Bohrkrone 50 beim Zerschneiden des mineralischen Werkstoffs 80 im Vergleich zum Drehzahlwert der Bohrkrone 50 beim Zerschneiden des Armierungseisens 81. If, as shown in Fig. 5, the reinforcing rod 81 is cut and the drill bit 50 again cuts the mineral material 80, turn some Bohrparameter change. Thus, for example, with constant power of the drive 14, the rotational speed value of the drill bit 50 increases when the mineral material 80 is cut in comparison to the rotational speed value of the drill bit 50 when the reinforcing iron 81 is cut.
Wenn nun für den ersten Bohrparameterwert der niedrige Drehzahlwert der Bohrkrone 50 beim Zerschneiden des Armierungseisens 81 als Referenzwert festgelegt war und der zweite Bohrparameterwert ein höherer Drehzahlwert der Bohrkrone 50 beim Zerschneiden des mineralischen Werkstoffs 80 ist, der einen vorbestimmten Schwellwert für die Drehzahl der Bohrkrone überschreitet, so wird für das Kernbohrsystem eine vorbestimmte Parametereinstellung gewählt, die für das Zerschneiden eines mineralischen Werkstoffs 80 geeignet ist. Hierzu wird beispielsweise das von dem Antrieb 14 erzeugte und auf die Bohrkrone 14 übertragene Drehmoment entsprechend reduziert. Da der mineralische Werkstoff 80, wie z.B. Beton, mit zunehmender Tiefe in Richtung C immer härter und dichter werden kann und vermieden werden soll, dass ab einem bestimmten Härtegrad der mineralische Werkstoff 80 von dem Kernbohrsystem für Armierungseisen gehalten wird, wodurch automatisch eine Einstellungsmodus für den Fall eines Eisentreffers für das Kernbohrsystem ausgewählt, wird regelmäßig während des gesamten Kernbohrvorgangs ein erster Bohrparameterwert als Referenz festgelegt und mit einem zweiten Bohrparameterwert verglichen. Hierdurch kann dem Effekt einer stetig steigernden Konsistenz, Härte und Dichte in dem zu bearbeitenden mineralischen Werkstoff entgegengewirkt werden und damit effektiv zwischen mineralischen Werkstoff und einem metallischen Werkstoff (z.B. Armierungseisen) unterscheiden werden. Hierdurch kann der gesamte Kernbohrvorgang schneller und effizienter durchgeführt werden. Now, if for the first drilling parameter value the low speed value of the drill bit 50 was set as a reference value when cutting the reinforcing iron 81 and the second drilling parameter value is a higher rotational speed value of the drill bit 50 when cutting the mineral material 80 exceeding a predetermined drill bit rotational speed threshold, Thus, a predetermined parameter setting is selected for the core drilling system, which is suitable for the cutting of a mineral material 80. For this purpose, for example, the torque generated by the drive 14 and transmitted to the drill bit 14 is reduced accordingly. Since the mineral material 80, such as concrete, with increasing depth in the direction of C can be harder and denser and should be avoided that is held at a certain degree of hardness of the mineral material 80 of the core drilling system for reinforcing iron, which automatically creates a setting mode for the If an iron strike is selected for the core drilling system, a first drilling parameter value is periodically determined throughout the core drilling operation as a reference and compared to a second drilling parameter value. This can be counteracted the effect of a steadily increasing consistency, hardness and density in the mineral material to be processed and thus effectively distinguish between mineral material and a metallic material (eg reinforcing iron). This allows the entire core drilling process to be performed faster and more efficiently.

Claims

ANSPRÜCHE
Regelverfahren zur Verwendung eines Kernbohrsystems (1 ) enthaltend eine Kernbohrmaschine (10) und eine Vorschubeinrichtung (30) zum Antreiben der Kernbohrmaschine (10) entlang einer Maschinenhalteeinrichtung (70), A control method for using a core drilling system (1) comprising a core drilling machine (10) and a feed device (30) for driving the core drilling machine (10) along a machine holding device (70),
gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte characterized by the following method steps
- Erfassen wenigstens eines ersten Bohrparameterwertes während des Kernbohrvorgangs;  Detecting at least one first parameter of drilling during the core drilling operation;
- Festlegen des wenigstens ersten Bohrparameterwertes als Referenzwert;  - setting the at least first Bohrparameterwertes as a reference value;
- Erfassen wenigstens eines zweiten Bohrparameterwertes während des Kernbohrvorgangs;  - detecting at least a second drilling parameter value during the core drilling operation;
- Vergleichen des wenigstens zweiten Bohrparameterwertes mit dem Referenzwert; und - comparing the at least second Bohrparameterwertes with the reference value; and
- Auswählen einer vorbestimmten Parametereinstellung für das Kernbohrsystem (1 ), wenn der zweite Bohrparameterwert den Referenzwert um einen vorbestimmten entsprechenden Schwellwert über- oder unterschreitet. Selecting a predetermined parameter setting for the core drilling system (1) when the second drilling parameter value exceeds or falls below the reference value by a predetermined corresponding threshold.
Verfahren nach Anspruch 1 , Method according to claim 1,
wobei das Erfassen des wenigstens ersten Bohrparameterwertes sowie das Festlegen des wenigstens ersten Bohrparameterwertes als Referenzwert in vorbestimmten zeitlichen Abständen erfolgen. wherein the detection of the at least first Bohrparameterwertes and setting the at least first Bohrparameterwertes as a reference value at predetermined time intervals.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, Method according to claim 1 or 2,
wobei das Erfassen des wenigstens ersten Bohrparameterwertes sowie das Festlegen des wenigstens ersten Bohrparameterwertes als Referenzwert in vorbestimmten Abschnitten der Wegstrecke, welche die Kernbohrmaschine (10) entlang der Maschinenhalteeinrichtung (70) während des Kernbohrvorgangs zurücklegt, erfolgen. wherein the detection of the at least first Bohrparameterwertes as well as setting the at least first Bohrparameterwertes as a reference value in predetermined sections of the distance that the Kernbohrmaschine (10) along the machine holding device (70) travels during the Kernbohrvorgangs done.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, Method according to at least one of claims 1 to 3,
wobei der erste und zweite Bohrparameterwert eine Motorstromstärke eines Antriebs (14) der Kernbohrmaschine (10), ein von der Kernbohrmaschine (10) erzeugtes Drehmoment, ein Drehzahlwert der Kernbohrmaschine (10), ein Drehzahlwert eines Bohrwerkzeugs (50) der Kernbohrmaschine (10) oder ein Vorschubgeschwindigkeitswert der Vorschubeinrichtung (30) entlang der IVIaschinenhalteeinrichtung (70) ist. the first and second drilling parameter values being a motor current of a drive (14) of the core drilling machine (10), a torque generated by the core drilling machine (10), a rotational speed value of the core drilling machine (10), a rotational speed value of a drilling tool (50) the core drilling machine (10) or a feed speed value of the feed device (30) along the IVI machine holding device (70).
Vorschubeinrichtung zum Antreiben einer Kernbohrmaschine (10) entlang einer IVIaschinenhalteeinrichtung (70) zur Verwendung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4. Feed device for driving a core drilling machine (10) along an IV machine holding device (70) for use of the method according to at least one of claims 1 to 4.
Kernbohrmaschine (10) zur Verwendung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4. Core drilling machine (10) for use of the method according to at least one of claims 1 to 4.
Kernbohrsystem (1 ) enthaltend eine Kernbohrmaschine (10) und eine Vorschubeinrichtung (70) zum Antreiben der Kernbohrmaschine (10) entlang einer IVIaschinenhalteeinrichtung (70) zur Verwendung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4. Core drilling system (1) comprising a core drilling machine (10) and a feed device (70) for driving the core drilling machine (10) along an IV machine holding device (70) for use of the method according to at least one of claims 1 to 4.
EP16721724.9A 2015-04-28 2016-04-22 Adaptive generation of drilling parameters during automated core drilling Withdrawn EP3288734A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15165311.0A EP3088150A1 (en) 2015-04-28 2015-04-28 Adaptive generation of drilling parameters in automated core drilling
PCT/EP2016/059012 WO2016173941A1 (en) 2015-04-28 2016-04-22 Adaptive generation of drilling parameters during automated core drilling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3288734A1 true EP3288734A1 (en) 2018-03-07

Family

ID=53039274

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15165311.0A Withdrawn EP3088150A1 (en) 2015-04-28 2015-04-28 Adaptive generation of drilling parameters in automated core drilling
EP16721724.9A Withdrawn EP3288734A1 (en) 2015-04-28 2016-04-22 Adaptive generation of drilling parameters during automated core drilling

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15165311.0A Withdrawn EP3088150A1 (en) 2015-04-28 2015-04-28 Adaptive generation of drilling parameters in automated core drilling

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20180133929A1 (en)
EP (2) EP3088150A1 (en)
RU (1) RU2017141169A (en)
WO (1) WO2016173941A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH714193A2 (en) 2017-09-27 2019-03-29 Zermec Eng Gmbh Drill bit.
CN208644148U (en) 2018-04-24 2019-03-26 米沃奇电动工具公司 Electric drill rack
EP3664416A1 (en) * 2018-12-05 2020-06-10 Hilti Aktiengesellschaft System and method for operating a system
EP3756823A1 (en) * 2019-06-27 2020-12-30 Hilti Aktiengesellschaft Machine tool and method for detecting the condition of a machine tool
EP4056323A1 (en) * 2021-03-11 2022-09-14 Hilti Aktiengesellschaft Machine tool and method for operating a machine tool
CN117759221A (en) * 2024-02-21 2024-03-26 中海油田服务股份有限公司 Downhole rotating well wall coring control method and system

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58196015U (en) * 1982-06-24 1983-12-27 日産自動車株式会社 Magnetic drilling machine
DE3827383A1 (en) * 1988-08-12 1990-02-15 Oxytechnik Ges Systemtech ARC WELDING DEVICE
DE19849384A1 (en) * 1998-10-27 2000-05-25 Karl Heinz Schmall Linear feed drive device for machining tools with integrated tactile sensing device for initial positioning operations on the workpiece before the start of the machining process and integrated weight relief
DE10304405B4 (en) * 2003-02-01 2012-10-04 Hilti Aktiengesellschaft Method for controlling a core drilling machine
DE102007055716A1 (en) 2007-12-06 2009-06-10 Hilti Aktiengesellschaft Machine stand with machine coupling for a transportable machine tool
WO2011077485A1 (en) * 2009-12-24 2011-06-30 日東工器株式会社 Portable drilling machine
DE102013201612A1 (en) * 2013-01-31 2014-07-31 Hilti Aktiengesellschaft unit suspension
DE102013205827A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Hilti Aktiengesellschaft feeder
EP2826609A1 (en) * 2013-07-18 2015-01-21 HILTI Aktiengesellschaft Automatic drilling aid

Also Published As

Publication number Publication date
EP3088150A1 (en) 2016-11-02
RU2017141169A (en) 2019-05-28
WO2016173941A1 (en) 2016-11-03
US20180133929A1 (en) 2018-05-17
RU2017141169A3 (en) 2019-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016173941A1 (en) Adaptive generation of drilling parameters during automated core drilling
EP0764502B1 (en) Hand-held boring device assisted by percussion
EP3288717B1 (en) Method of controlling a core drilling system and core drilling system
EP3288485B1 (en) Intelligent surface detection and core drilling beginning
WO2016173943A1 (en) Reversing mode for core drilling systems
DE102013205827A1 (en) feeder
DE3402668A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PERCUSSION EARTH DRILLING
WO2015132376A1 (en) Adaptive power display
EP3030368B1 (en) Intuitive, adaptive spot drilling function
EP3084537B1 (en) Method for controlling an apparatus including a tool device and a motorised feeding device
EP1988438B1 (en) Method for operating a machine tool and machine tool
DE60037165T2 (en) Numerical control device for numerically controlled machine tool
EP1842964A2 (en) Joint cutter
WO2023006538A1 (en) Method for the open-loop and closed-loop control of a machine tool
EP3756823A1 (en) Machine tool and method for detecting the condition of a machine tool
WO2019052971A1 (en) Device and method for the automated implementation of an assembly step in a lift shaft
WO2023169756A1 (en) Method for operating a hand-held power tool
EP4289533A1 (en) Machine tool and method for operating a machine tool
WO2017157815A1 (en) Method for operating a machine tool, and machine tool operable by the method

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20171128

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20180619