EP4140675A1 - Gesteinsbohrvorrichtung und verfahren zum bohren armierten gesteins - Google Patents

Gesteinsbohrvorrichtung und verfahren zum bohren armierten gesteins Download PDF

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EP4140675A1
EP4140675A1 EP21192956.7A EP21192956A EP4140675A1 EP 4140675 A1 EP4140675 A1 EP 4140675A1 EP 21192956 A EP21192956 A EP 21192956A EP 4140675 A1 EP4140675 A1 EP 4140675A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drilling
rock
rock drilling
drilling device
tool
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Withdrawn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
EP21192956.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dario BRALLA
Sascha Korl
Serhey Khandozhko
Manuel KNOBEL
Peter Hricko
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
Priority to EP21192956.7A priority Critical patent/EP4140675A1/de
Publication of EP4140675A1 publication Critical patent/EP4140675A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B28D1/14—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by boring or drilling
    • 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

Definitions

  • the invention is based on a rock drilling device for drilling reinforced rock with a rock drilling tool.
  • the reinforced rock can in particular be reinforced concrete.
  • Rock, in particular concrete is usually machined, in particular drilled, with a rock drilling tool specially adapted thereto.
  • Rock drilling tools of this type achieve high drilling capacities when drilling pure rock. However, if they encounter reinforcement within the rock, the rate of drilling progress often drops considerably. There is also frequent wear and tear, up to and including breakage of the rock drilling tool. In such a case, the rock drilling tool must be repaired or replaced entirely.
  • the object of the present invention is therefore to offer a rock drilling device and a method for drilling reinforced rock which enable particularly economical drilling of the reinforced rock.
  • a rock drilling device for drilling reinforced rock, in particular reinforced concrete, with a rock drilling tool the rock drilling device being set up to set a drilling parameter before and/or during a drilling operation, so that the wear on the rock drilling tool caused by the drilling operation is reduced.
  • “reduced” can be understood to mean that the wear is less compared to the wear that would occur or would be expected without setting, in particular changing, the drilling parameter is.
  • the setting of the drilling parameter can in particular be and/or include changing the drilling parameter from a previous value or a standard value to another, preferably predefined, alternative value.
  • the rock drilling tool is particularly preferably designed as a hammer drill. Alternatively, it is also conceivable that the rock drilling tool is a suction drill.
  • the rock drilling device can be and/or comprise an electro-pneumatic hammer drill.
  • the drilling parameter is a contact force and/or a contact pressure.
  • the contact force and/or the contact pressure can be determined by means of a pressure sensor of the rock drilling device arranged in and/or on the rock drilling device.
  • the contact force and/or the contact pressure can be reduced, for example, when severing a reinforcement. Accordingly, the rock drilling device can be set up to reduce the contact force and/or the contact pressure when cutting through the reinforcement.
  • the rock drilling device may include a control unit.
  • the control unit can be set up to control the rock drilling device using whole-body control.
  • the contact force and/or the contact pressure can be adjustable using the whole-body control. If the rock drilling device has a mobile platform and an arm, with a drilling machine having the rock drilling tool being arranged and/or configured on the arm, the control unit can in particular be set up to adjust the contact force and/or the contact pressure in that the mobile platform and the arm can be moved, in particular at least temporarily, simultaneously or at least essentially simultaneously.
  • the control unit can be set up to take into account, for example, a minimum value and/or a maximum value of a torque for whole-body control.
  • the torque may be a torque of an arm of the rock drilling machine.
  • a geometry of the rock drilling device, an obstacle or the like can also be taken into account and/or can be taken into account by the control unit.
  • the drilling parameter is a speed of the rock drilling tool.
  • the speed can be reduced to cut through the reinforcement.
  • the rock drilling device can be set up to reduce the speed when cutting through the reinforcement. It can also be set up to reset the speed to a previous value or to a standard value after the reinforcement has been severed.
  • the drilling parameter is a single impact energy with which the rock drilling tool exerts at least one impact on the subsoil.
  • the drilling parameter can also be an impact frequency with which the rock drilling tool exerts at least one impact on the subsoil.
  • the rock drilling device is set up, for example, to reduce the individual impact energy and/or the impact frequency in order to cut through the reinforcement.
  • the above-mentioned drilling parameters in particular contact force and/or contact pressure, speed, impact frequency and/or single impact energy, can also be adjusted simultaneously or at least essentially simultaneously by the rock drilling device during the drilling process, so that the wear of the rock drilling tool through the drilling process is reduced can be reduced even further.
  • the drilling parameters can be set as a function of the material detected in each case. For example, the speed, the impact frequency and/or the individual impact energy can be reduced if processing of a reinforcement is detected. The rotational speed, the individual impact energy and/or the impact frequency can be reset to a respective standard value, in particular increased if it is detected that rock, in particular concrete, is being processed.
  • the rock drilling device can be set up to distinguish between the reinforcement and the actual concrete when machining reinforced concrete or to detect the material being machined in each case and preferably then to set the at least one drilling parameter.
  • the detection can take place by measuring at least one vibration, for example a vibration of the rock drilling tool and/or a housing of the rock drilling device. For this purpose, a frequency spectrum of the vibration can be evaluated.
  • the detection can also take place by measuring and/or detecting a specific material. For example, a proportion of dust containing iron in the drill dust can be measured. Alternatively or additionally, it is also conceivable to measure electrical conductivity.
  • the rock drilling tool can be protected from overheating by setting the drilling parameter rhythmically and/or over a limited period of time to at least one alternative value that differs from a standard value. For example, it is conceivable to take a break after every 30 seconds of drilling, in particular while drilling in a reinforcement, i. H. to set the impact frequency to zero and preferably also to set the speed to 0 or to set the respective drilling parameter at least essentially to 0. The duration of the pause can depend on whether and, if so, to what extent the rock drilling tool is cooled.
  • cooling by means of an air flow can provide sufficient cooling of the rock drilling tool within about 20 seconds.
  • the rock drilling device is set up to record a temperature of the rock drilling tool.
  • the rock drilling device can have a temperature sensor.
  • the rock drilling device can also be set up to detect a dimension and/or a type of rock drilling tool.
  • the rock drilling device can be set up to measure a diameter of the rock drilling tool.
  • a length sensor can be arranged and/or formed on a tool holder of the rock drilling device.
  • the rock drilling device can be set up to set the individual impact energy and/or the impact frequency as a function of the diameter of the rock drilling tool.
  • the single impact energy may be limited to a maximum of 1.7 J per impact for rock drilling tools with a diameter of 10 mm or less.
  • the maximum single impact energy can be set to a value greater than 1.7 J, for example 2.4 J, or even higher.
  • the contact force and/or the contact pressure can also be set as a function of the diameter of the rock drilling tool.
  • the rock drilling apparatus includes a suction device and/or a blowing device.
  • the suction device can be set up to remove drilling dust from the area of a working area of the rock drilling tool.
  • the blowing device can be set up to generate an air flow, a liquid flow, in particular a water flow and/or a solids flow, in particular a flow of powdered material.
  • the blowing device is designed as part of the suction device.
  • the suction device can be designed to generate a negative pressure as well as an overpressure. By generating the negative pressure, the suction device can then work in a suction manner, while it can work as a blowing device by generating the overpressure.
  • the rock drilling device can be set up to operate the suction device when rock processing is detected.
  • the rock drilling device can be set up to operate the blowing device.
  • the respective other device i. H. which the blowing device or suction device be deactivated.
  • the rock drilling device can also be set up to regulate the power of the suction device and/or the blower device.
  • the rock drilling device has a material reservoir from which liquid and/or solid material can be transported to a working end of the rock drilling tool.
  • the material can prevent jamming and/or seizing of the rock drilling tool.
  • the material may vary depending on requirements and/or properties of the rock drilling tool, the borehole, the armor and/or an element to be run into the borehole, for example an anchor.
  • the material in the case of a borehole into which a concrete screw is subsequently to be screwed, the material can be free from lubricants, in particular free from PTFE.
  • the invention can be used in particular when the rock drilling device is designed as a drilling robot and/or comprises a drilling robot.
  • the rock drilling device can have a mobile platform. It can have an arm, in particular a multi-axis arm, for example an arm with at least 6 degrees of freedom. It can be set up for drilling in ceilings and/or walls. It can particularly preferably be set up for the semi-autonomous or fully autonomous selection of a position, in particular a drilling position.
  • the rock drilling device embodied as a drilling construction robot can be set up to relocate the mobile platform near a drilling borehole using BIM data (Building Information Model data). It can also be set up to control the arm in such a way that the borehole is drilled at the position determined by the BIM data.
  • a drilling machine in particular equipped with the rock drilling tool, can be arranged and/or formed on the arm.
  • the rock drilling device can also be set up to detect a drilling direction. In particular, it can be set up to detect whether drilling is being carried out in a vertical or at least essentially vertical direction and in particular whether upwards or downwards, i.e. antiparallel or parallel or at least essentially antiparallel or parallel to the direction of gravity.
  • the scope of the invention also includes a method for drilling reinforced rock, in particular reinforced concrete, with a rock drilling device that includes a rock drilling tool, wherein the rock drilling device corresponds to one of the rock drilling devices described above and wherein the rock drilling device is used before and/or during a drilling operation automatically adjusts a drilling parameter so that the wear of the rock drilling tool from the drilling operation is reduced.
  • several drilling parameters can also be set.
  • the setting of the at least one drilling parameter can particularly preferably depend on a material being processed in each case, for example a reinforcement or a concrete.
  • the setting can also depend on a period of time and/or only extend over a predetermined period of time.
  • the rock drilling device 100 includes a drilling machine tool 104. This is designed as an electropneumatic hammer drill. It has a tool holder 102 in which a rock drilling tool 10 is accommodated.
  • the rock drilling device 100 is designed for drilling reinforced rock.
  • the rock drilling device 100 also has a handle area 106 .
  • the handle area 106 is designed to hold the rock drilling device 100 manually and/or mechanically.
  • a vibration damping device 108 is formed between the handle area 106 and the rest of the rock drilling device 100 and is set up to minimize the transmission of vibrations from the rest of the rock drilling device 100 to the handle area 106 .
  • the drilling device 100 also has a suction device 110 .
  • the suction device 110 is arranged on the rock drilling device 100, in particular detachably. It is set up to generate an air flow either by negative pressure or by positive pressure. Thus, it can be operated either as a suction device or as a blowing device.
  • the suction device 110 has a suction head 112 .
  • the suction head 112 annularly encloses the rock drilling tool 10 accommodated in the tool holder 102.
  • the suction head 112 is designed to suck off drillings produced by the rock drilling tool 10 during drilling in rock, in particular in reinforced rock, or to blow air into a borehole made by the rock drilling tool 10 .
  • the suction head 112 is arranged telescopically on the rest of the suction device 110 .
  • the suction head 112 may abut a surface of a rock to be drilled while the rock drilling tool 10 is penetrating the rock to be drilled.
  • the suction device 110 is supplied with electrical energy by the drilling machine tool 104 .
  • the rock drilling device 100 has a drilling direction detection device 113 and a subsurface detection device 114 .
  • the drilling direction detection device 113 and the underground detection device 114 are integrated in the drilling machine tool 104 and for reasons of illustration in 1 shown only schematically.
  • the drilling direction detection device 113 is designed to detect a drilling direction. In particular, it is set up to detect whether drilling is in a vertical or essentially vertical direction and, particularly preferably, whether it is drilling upwards.
  • the drilling direction detection device 113 can have a position sensor.
  • the underground detection device 114 is designed to detect and/or evaluate vibrations of the tool 102 . It can also be set up to use these vibrations to detect the type of subsurface being processed. It is thus set up in particular to distinguish between reinforcement containing iron and non-reinforced rock, in particular concrete.
  • the drilling machine tool 104 and thus the rock drilling device 100, also has a control unit 115 .
  • the control unit 115 is set up to set at least one drilling parameter, in particular the single impact energy, depending on the rock drilling tool 10 and the subsoil detected in each case, so that wear and tear, in particular damage, of the rock drilling tool 10 is reduced or avoided.
  • the rock drilling device 101 is designed as a drilling robot. It has a mobile platform 116 .
  • the mobile platform 116 is designed, for example, as a tracked vehicle.
  • the mobile platform 116 can be remotely controllable, semi-autonomous, and/or fully autonomous.
  • the mobile platform 116 also has a control unit 117 which is shown only schematically in FIG. 4 .
  • the control unit 117 is designed as a computer unit and set up to control all functions of the rock drilling device 101, in particular also its drilling functions.
  • a lifting device 118 is arranged on the mobile platform 116, by means of which an arm 120 can also be displaced in the vertical direction.
  • the arm 120 has six degrees of freedom.
  • the arm 120 has a machine tool mount 122 at its free end.
  • a rock drilling device 100 is accommodated in the machine tool mount 122 .
  • the rock drilling device 100 corresponds to that described above in connection with FIG 1 described embodiment.
  • the rock drilling device 100 in particular its control unit 115 , can also be controlled by the control unit 117 via a control interface (not shown in FIG. 4 ) integrated into the machine tool holder 122 .
  • the rock drilling device 101 is set up to drill rock, in particular reinforced rock, in the horizontal and/or vertical direction and thus in walls and/or ceilings. Preferably it is also set up to drill into soil.
  • the walls and/or the ceilings can be made of reinforced rock, for example reinforced concrete. It should be particularly noted that the rock drilling device 101 is thus set up to drill in a vertical or a substantially vertical direction and in particular upwards.
  • the control unit 117 is also for whole-body control for setting a pressing force with which the rock drilling tool 10 ( 1 ) is pressed onto a rock to be drilled.
  • the control unit 117 is set up to simultaneously control the mobile platform 116 and the arm 120 in such a way that the rock drilling tool 10 is pressed against the rock to be drilled with a predefined target contact pressure at the start of a bore becomes.
  • it is also set up to move the arm 120 and the mobile platform 116 during drilling as required to maintain the target contact force, according to the drilling progress.
  • FIG. 10 shows a method 200 for drilling armored rock in more detail 3 a diagram of a time course of a drilling process.
  • a ceiling made of iron-reinforced concrete i.e. vertically upwards, with a 10 mm hammer drill bit is taken as a basis.
  • the top half of 3 shows a power P of the suction device 110 over time ( 1 ).
  • positive values correspond to an overpressure that is generated or an air flow being blown in, and negative values to a negative pressure that is generated or an air flow that is sucked off.
  • the control unit 117 uses the control unit 115 ( 1 ) a drilling parameter, here a desired single impact energy, here 1.7 J per impact, as a function of the diameter of the rock drilling tool 10, here 10 mm.
  • the suction device 110 is used with an average power P for sucking off drilling dust, i. H. to generate a vacuum, activated and the drilling process started.
  • the rock drilling tool 10 reaches an iron reinforcement, which is detected as such by the underground detection device 113.
  • the control unit 117 sets the single impact energy E to a lower value with the aid of, and in particular through, the control unit 115 in order to prevent the rock drilling tool 10 from overheating.
  • the suction device 110 is switched over to generating an overpressure and thus to blowing in an overpressure airflow into the borehole to be drilled. This is for additional cooling. Due to the circumstance of drilling vertically upwards, this also serves to reduce the removal of drill dust and/or shavings containing iron from the borehole.
  • the drilling process is continued until the iron reinforcement is drilled through or - as in 3 shown by way of example at time t2 - a period of time has elapsed after which, in particular regularly, a pause is made when drilling an iron reinforcement by the control units 117 or 115.
  • the pause lasts from time t2 to a time t3. Drilling is interrupted during the pause, in particular the single impact energy E is reduced to 0. At the same time, the power P is set to a further, even higher, alternative value for the purpose of increased cooling of the rock drilling tool 10 during the pause.
  • the drilling process is continued with the drilling parameters previously used for drilling the iron reinforcement until the reinforcement has been drilled through at a time t4 .
  • the drilling parameters E, P are again set to values suitable for concrete, in particular to the values preceding time t1.
  • the drilling process ends at a time t5 as soon as a desired drilling depth has been reached.
  • the rock drilling tool 10 is withdrawn from the drilled hole.
  • the power P of the suction device 110 is gradually reduced to zero.
  • the method 200 can thus prevent, among other things, overheating of the rock drilling tool 10 . Drilling dust and/or shavings can be removed from or left in a drilled hole to be made, as required. A particularly favorable drilling progress can be achieved and wear and damage, for example due to overheating or excessive loads, can be avoided. The service life of the rock drilling tool 10 can thus be extended, particularly when drilling reinforced rock.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101) zum Bohren eines armierten Gesteins, insbesondere von armiertem Beton, mit einem Gesteinsbohrwerkzeug (10). Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101) eingerichtet ist, vor und / oder während eines Bohrvorgangs einen Bohrparameter einzustellen, sodass die Abnutzung des Gesteinsbohrwerkzeugs (10) durch den Bohrvorgang verringert ist. Weiter betrifft sie ein Verfahren (200) zum Bohren eines armierten Gesteins. Die Erfindung ermöglicht längere Standzeiten von Gesteinsbohrwerkzeugen (10) beim Bohren armierten Gesteins wie beispielsweise armierten Betons.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Gesteinsbohrvorrichtung zum Bohren eines armierten Gesteins mit einem Gesteinsbohrwerkzeug. Das armierte Gestein kann insbesondere armierter Beton sein.
  • Gestein, insbesondere Beton, wird üblicherweise mit speziell hieran angepasstem Gesteinsbohrwerkzeug bearbeitet, insbesondere gebohrt.
  • Derartige Gesteinsbohrwerkzeuge erreichen beim Bohren des reinen Gesteins hohe Bohrleistungen. Treffen sie jedoch auf eine Armierung innerhalb des Gesteins so sinkt die Bohrfortschrittsgeschwindigkeit häufig erheblich ab. Auch kommt es häufig zu einer sehr starken Abnutzung bis hin zum Bruch des Gesteinsbohrwerkzeugs. In einem solchen Falle muss das Gesteinsbohrwerkzeug repariert oder vollständig ausgetauscht werden.
  • Dadurch kommt es zu erheblichen Zeitverlusten und hohen Kostenaufwänden beim Bohren armierten Gesteins.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Gesteinsbohrvorrichtung sowie ein Verfahren zum Bohren eines armierten Gesteins anzubieten, die ein besonders wirtschaftliches Bohren des armierten Gesteins ermöglichen.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch eine Gesteinsbohrvorrichtung zum Bohren eines armierten Gesteins, insbesondere von armiertem Beton, mit einem Gesteinsbohrwerkzeug, wobei die Gesteinsbohrvorrichtung eingerichtet ist, vor und / oder während eines Bohrvorgangs einen Bohrparameter einzustellen, sodass die Abnutzung des Gesteinsbohrwerkzeugs durch den Bohrvorgangs verringert ist. Unter "verringert" kann in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass die Abnutzung im Vergleich zu der Abnutzung wie sie ohne Einstellung, insbesondere Änderung, des Bohrparameters auftreten würde oder zu erwarten wäre, geringer ist. Das Einstellen des Bohrparameters kann insbesondere eine Änderung des Bohrparameters von einem vorigen Wert oder einem Standardwert auf einen anderen, vorzugsweise vordefinierten, Alternativwert sein und / oder umfassen.
  • Besonders bevorzugt ist das Gesteinsbohrwerkzeug als Hammerbohrer ausgebildet. Denkbar ist alternativ auch, dass das Gesteinsbohrwerkzeug ein Saugbohrer ist.
  • Die Gesteinsbohrvorrichtung kann eine elektropneumatische Bohrhammermaschine sein und / oder eine solche umfassen.
  • Bei einer Klasse von Ausführungsformen der Erfindung ist der Bohrparameter eine Anpresskraft und / oder ein Anpressdruck. Die Anpresskraft und / oder der Anpressdruck können mittels eines in und / oder an der Gesteinsbohrvorrichtung angeordneten Drucksensors der Gesteinsbohrvorrichtung ermittelbar sein.
  • Die Anpresskraft und / oder der Anpressdruck können beispielsweise beim Durchtrennen einer Armierung reduziert sein. Dementsprechend kann die Gesteinsbohrvorrichtung eingerichtet sein, beim Durchtrennen der Armierung die Anpresskraft und / oder den Anpressdruck zu reduzieren.
  • Die Gesteinsbohrvorrichtung kann eine Steuereinheit umfassen. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Gesteinsbohrvorrichtung mittels einer Ganzkörper-Steuerung zu steuern. Die Anpresskraft und / oder der Anpressdruck können mittels der Ganzkörper-Steuerung einstellbar sein. Weist die Gesteinsbohrvorrichtung eine mobile Plattform und einen Arm auf, wobei eine Bohrmaschine mit dem Gesteinsbohrwerkzeug an dem Arm angeordnet und / oder ausgebildet ist, so kann die Steuereinheit insbesondere eingerichtet sein, die Anpresskraft und / oder den Anpressdruck dadurch einzustellen, dass die mobile Plattform und der Arm, insbesondere zumindest zeitweise, simultan oder zumindest im Wesentlichen simultan bewegt werden.
  • Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zur Ganzkörper-Steuerung beispielsweise einen Mindestwert und / oder einen Höchstwert eines Drehmoments zu berücksichtigen. Das Drehmoment kann ein Drehmoment eines Arms der Gesteinsbohrvorrichtung sein. Alternativ oder ergänzend kann zur Ganzkörper-Steuerung auch eine Geometrie der Gesteinsbohrvorrichtung, ein Hindernis oder dergleichen durch die Steuereinheit berücksichtigt werden und / oder berücksichtigbar sein.
  • Alternativ oder ergänzend ist auch denkbar, dass der Bohrparameter eine Drehzahl des Gesteinsbohrwerkzeugs ist.
  • Beispielsweise kann zum Durchtrennen der Armierung die Drehzahl reduziert sein.
  • Dementsprechend kann die Gesteinsbohrvorrichtung eingerichtet sein, beim Durchtrennen der Armierung die Drehzahl zu reduzieren. Sie kann ferner eingerichtet sein, nach dem Durchtrennen der Armierung die Drehzahl wieder auf einen vorherigen Wert oder auf einen Standardwert zurückzusetzen.
  • Weiter ist auch alternativ oder ergänzend denkbar, dass der Bohrparameter eine Einzelschlagenergie ist, mit der das Gesteinsbohrwerkzeug auf den Untergrund wenigstens einen Schlag ausübt.
  • Der Bohrparameter kann auch eine Schlagfrequenz sein, mit der das Gesteinsbohrwerkzeug auf den Untergrund wenigstens einen Schlag ausübt.
  • Dementsprechend ist denkbar, dass die Gesteinsbohrvorrichtung eingerichtet ist, zum Durchtrennen der Armierung die Einzelschlagenergie und / oder die Schlagfrequenz beispielsweise zu reduzieren.
  • Es versteht sich, dass die oben genannten Bohrparameter, insbesondere Anpresskraft und / oder Anpressdruck, Drehzahl, Schlagfrequenz und / oder Einzelschlagenergie, während des Bohrvorgangs durch die Gesteinsbohrvorrichtung auch simultan oder zumindest im Wesentlichen simultan eingestellt werden können, sodass die Abnutzung des Gesteinsbohrwerkzeugs durch den Bohrvorgangs noch umfangreicher verringerbar ist.
  • Ist die Gesteinsbohrvorrichtung zur Detektion eingerichtet, ob die Gesteinsbohrvorrichtung eine Armierung oder ein Gestein bearbeitet, kann der Bohrparameter in Abhängigkeit von dem jeweils detektierten Material eingestellt werden. Beispielsweise können die Drehzahl, die Schlagfrequenz und / oder die Einzelschlagenergie reduziert werden, wenn eine Bearbeitung einer Armierung detektiert wird. Die Drehzahl, die Einzelschlagenergie und / oder die Schlagfrequenz können auf einen jeweiligen Standardwert zurückgesetzt werden, insbesondere erhöht werden, wenn detektiert wird, dass Gestein, insbesondere Beton, bearbeitet wird.
  • Dementsprechend kann die Gesteinsbohrvorrichtung eingerichtet sein, bei einer Bearbeitung eines armierten Betons zwischen der Armierung und dem eigentlichen Beton zu unterscheiden bzw. das jeweils bearbeitete Material zu detektieren und vorzugsweise daraufhin den wenigstens einen Bohrparameter einzustellen.
  • Die Detektion kann durch Messung wenigstens einer Vibration, beispielsweise einer Vibration des Gesteinsbohrwerkzeugs und / oder eines Gehäuses der Gesteinsbohrvorrichtung, erfolgen. Dazu kann ein Frequenzspektrum der Vibration ausgewertet werden.
  • Die Detektion kann auch durch Messung und / oder Detektion eines bestimmten Materials erfolgen. Beispielsweise kann ein Anteil Eisen-haltigen Staubs im Bohrmehl gemessen werden. Alternativ oder ergänzend ist auch denkbar, eine elektrische Leitfähigkeit zu messen.
  • Das Gesteinsbohrwerkzeug kann vor Überhitzung geschützt werden, indem der Bohrparameter rhythmisch und / oder über einen begrenzten Zeitraum hinweg auf wenigstens einen, von einem Standardwert unterschiedlichen, Alternativwert eingestellt ist. Beispielsweise ist denkbar, jeweils nach 30 Sekunden Bohren, insbesondere während des Bohrens in einer Armierung, eine Pause einzulegen, d. h. die Schlagfrequenz auf null zu setzen und vorzugsweise auch die Drehzahl ebenfalls auf 0 zu setzen oder den jeweiligen Bohrparameter zumindest im Wesentlichen auf 0 zu setzen. Die Dauer der Pause kann davon abhängen, ob und gegebenenfalls in welchem Umfang eine Kühlung des Gesteinsbohrwerkzeugs erfolgt.
  • Eine Kühlung mittels eines Luftstroms kann beispielsweise innerhalb von etwa 20 Sekunden zu einer ausreichenden Kühlung des Gesteinsbohrwerkzeugs führen.
  • Zur Vermeidung von Überhitzung ist es darüber hinaus günstig, wenn die Gesteinsbohrvorrichtung zur Erfassung einer Temperatur des Gesteinsbohrwerkzeugs eingerichtet ist. Dazu kann die Gesteinsbohrvorrichtung einen Temperatursensor aufweisen.
  • Die Gesteinsbohrvorrichtung kann auch zur Detektion einer Abmessung und / oder einer Art des Gesteinsbohrwerkzeugs eingerichtet sein. Beispielsweise kann die Gesteinsbohrvorrichtung eingerichtet sein, einen Durchmesser des Gesteinsbohrwerkzeugs zu messen. Dazu kann beispielsweise an einem Werkzeughalter der Gesteinsbohrvorrichtung ein Längensensor angeordnet und / oder ausgebildet sein.
  • Dann kann beispielsweise die Gesteinsbohrvorrichtung eingerichtet sein, die Einzelschlagenergie und / oder die Schlagfrequenz in Abhängigkeit des Durchmessers des Gesteinsbohrwerkzeugs einzustellen. Beispielsweise kann die Einzelschlagenergie auf höchstens 1,7 J pro Schlag für Gesteinsbohrwerkzeuge mit einem Durchmesser von höchstens 10 mm begrenzt sein. Für Gesteinsbohrwerkzeuge mit einem größeren Durchmesser kann die maximale Einzelschlagenergie auf einen Wert größer als 1,7 J, beispielsweise auf 2,4 J oder auf einen noch höheren Wert eingestellt sein.
  • Auch kann die Anpresskraft und / oder der Anpressdruck in Abhängigkeit von dem Durchmesser des Gesteinsbohrwerkzeugs eingestellt sein.
  • Bei einer Klasse von Gesteinsbohrvorrichtungen umfasst die Gesteinsbohrvorrichtung eine Saugvorrichtung und / oder eine Blasvorrichtung. Die Saugvorrichtung kann zur Entfernung von Bohrmehl aus dem Bereich eines Arbeitsbereichs des Gesteinsbohrwerkzeugs eingerichtet sein.
  • Die Blasvorrichtung kann zur Erzeugung eines Luftstroms, eines Flüssigkeitsstroms, insbesondere eines Wasserstroms und / oder eines Feststoffstroms, insbesondere eines Stroms aus pulverförmigen Material, eingerichtet sein.
  • Insbesondere ist denkbar, dass die Blasvorrichtung als Teil der Saugvorrichtung ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Saugvorrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks als auch eines Überdrucks ausgebildet sein. Durch Erzeugen des Unterdrucks kann dann die Saugvorrichtung saugend arbeiten, während sie durch Erzeugen des Überdrucks als Blasvorrichtung arbeiten kann.
  • Besonders bevorzugt kann die Gesteinsbohrvorrichtung eingerichtet sein, bei Detektion einer Bearbeitung von Gestein die Saugvorrichtung zu betreiben. Bei Detektion einer Bearbeitung einer Armierung kann die Gesteinsbohrvorrichtung eingerichtet sein, die Blasvorrichtung zu betreiben. Vorzugsweise kann währenddessen die jeweils andere Vorrichtung, d. h. die die Blasvorrichtung bzw. Saugvorrichtung deaktiviert sein.
  • Anstelle oder ergänzend zu einer Aktivierung bzw. Deaktivierung kann die Gesteinsbohrvorrichtung auch zur Regelung einer Leistung der Saugvorrichtung und / oder der Blasvorrichtung eingerichtet sein.
  • Somit ist es möglich, bei der Bearbeitung des Gesteins Bohrmehl aus dem durch das Gesteinsbohrwerkzeug zu schaffenden Bohrloch abzutransportieren. Es ist weiter denkbar, bei der Bearbeitung der Armierung Bohrmehl nicht abzutransportieren. Insbesondere ist denkbar, bei der Bearbeitung der Armierung entstehende, insbesondere Eisen-haltige, Späne nicht abzutransportieren.
  • Alternativ oder ergänzend ist auch denkbar, dass die Gesteinsbohrvorrichtung ein Materialreservoir aufweist, aus dem flüssiges und / oder festes Material zu einem Arbeitsende des Gesteinsbohrwerkzeugs transportierbar ist. Durch das Material kann ein Verklemmen und / oder ein Festsetzen des Gesteinsbohrwerkzeugs vermieden werden. Das Material kann in Abhängigkeit von Anforderungen und / oder Eigenschaften des Gesteinsbohrwerkzeugs, des Bohrlochs, der Armierung und / oder eines in das Bohrlochs einzuführenden Elements, beispielsweise eines Ankers, abhängen. Beispielsweise kann bei einem Bohrloch, in das nachfolgend eine Betonschraube eingeschraubt werden soll, das Material frei von Gleitmitteln, insbesondere frei von PTFE, sein.
  • Die Erfindung kann insbesondere dann zum Tragen kommen, wenn die Gesteinsbohrvorrichtung als Bohrbauroboter ausgebildet ist und / oder einen Bohrbauroboter umfasst. Dazu kann sie eine mobile Plattform aufweisen. Sie kann einen Arm, insbesondere ein mehrachsigen Arm, beispielsweise einen Arm mit wenigstens 6 Freiheitsgraden, aufweisen. Sie kann zum Bohren in Decken und / oder Wänden eingerichtet sein. Besonders bevorzugt kann sie zur teilautonomen oder vollständig autonomen Wahl einer Position, insbesondere einer Bohrposition, eingerichtet sein. Beispielsweise kann die als Bohrbauroboter ausgebildete Gesteinsbohrvorrichtung eingerichtet sein, anhand von BIM-Daten (Building Information Model-Daten) die mobile Plattform in eine Nähe eines bohrenden Bohrlochs zu verlagern. Sie kann ferner eingerichtet sein, den Arm derart zu steuern, dass das Bohrloch an der durch die BIM-Daten bestimmte Position gebohrt wird. Dazu kann am Arm eine Bohrmaschine, insbesondere ausgestattet mit dem Gesteinsbohrwerkzeug, angeordnet und / oder ausgebildet sein.
  • Bei Bohrbaurobotern ist es wünschenswert, wenn diese zu einem möglichst hochgradig autonomen Bohren befähigt sind. Insbesondere sollten der erforderliche Überwachungsaufwand und der Aufwand für erforderliche manuelle Eingriffe möglichst gering sein.
  • Bislang kommt es jedoch bei Bohrbaurobotern beim Durchbohren von armiertem Gestein häufig zu Beschädigungen oder gar zu Brüchen des Gesteinsbohrwerkzeugs. Diese Beschädigungen bzw. Brüche entstehen insbesondere dann, wenn Bohrbauroboter eine Armierung des armierten Gesteins bearbeiten. Insbesondere bei einem Bruch und ganz besondere dann, wenn ein abgebrochenes Reststück des Gesteinsbohrwerkzeugs im Bohrloch stecken bleibt, sind umfangreiche manuelle Eingriffe notwendig, um einen Bohrvorgang fortsetzen und abschließen zu können. Dementsprechend ergibt sich ein besonders großer Nutzen, indem derartige Beschädigungen bzw. Brüche vermieden werden können.
  • Die Gesteinsbohrvorrichtung kann ferner eingerichtet sein, eine Bohrrichtung zu detektieren. Insbesondere kann sie eingerichtet sein zu detektieren, ob in eine vertikale oder zumindest im Wesentlichen vertikale Richtung und insbesondere, ob nach oben oder nach unten, also antiparallel oder parallel oder zumindest im Wesentlichen antiparallel oder parallel zur Schwerkraftrichtung, gebohrt wird.
  • In den Rahmen der Erfindung fällt des Weiteren ein Verfahren zum Bohren eines armierten Gesteins, insbesondere eines armiertem Betons, mit einer Gesteinsbohrvorrichtung, die ein Gesteinsbohrwerkzeug umfasst, wobei die Gesteinsbohrvorrichtung einer der vorangehenden beschriebenen Gesteinsbohrvorrichtungen entspricht und wobei vor und / oder während eines Bohrvorgangs die Gesteinsbohrvorrichtung selbsttätig einen Bohrparameter einstellt, sodass die Abnutzung des Gesteinsbohrwerkzeugs durch den Bohrvorgangs verringert ist. Insbesondere können auch mehrere Bohrparameter eingestellt werden. Die Einstellung des wenigstens einen Bohrparameters kann besonders bevorzugt von einem jeweils bearbeiteten Material, beispielsweise einer Armierung oder eines Betons, abhängen. Auch kann die Einstellung von einer Zeitdauer abhängen und / oder sich lediglich über eine vorbestimmte Zeitdauer erstrecken.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die dort gezeigten Merkmale sind nicht notwendig maßstäblich zu verstehen und derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.
  • In der schematischen Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Seitenansicht einer Gesteinsbohrvorrichtung;
    Fig. 2
    eine schematische Seitenansicht einer als Bohrbauroboter ausgebildeten Gesteinsbohrvorrichtung;
    Fig. 3
    ein Diagramm eines zeitlichen Verlaufs eines Bohrvorgangs.
    In der nachfolgenden Beschreibung der Figuren werden zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung für gleiche oder sich funktional entsprechende Elemente jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet.
  • Fig. 1 zeigt eine Gesteinsbohrvorrichtung 100. Die Gesteinsbohrvorrichtung 100 umfasst eine Bohrwerkzeugmaschine 104. Diese ist als elektropneumatische Bohrhammermaschine ausgebildet. Sie weist einen Werkzeughalter 102 auf, in dem ein Gesteinsbohrwerkzeug 10 aufgenommen ist. Die Gesteinsbohrvorrichtung 100 ist zum Bohren von armiertem Gestein ausgebildet.
  • Weiter weist die Gesteinsbohrvorrichtung 100 einen Griffbereich 106 auf. Der Griffbereich 106 ist zur manuellen und / oder mechanischen Halterung der Gesteinsbohrvorrichtung 100 ausgebildet.
  • Zwischen dem Griffbereich 106 und der übrigen Gesteinsbohrvorrichtung 100 ist eine Vibrationsdämpfung 108 ausgebildet, die eingerichtet ist, eine Übertragung von Vibrationen von der übrigen Gesteinsbohrvorrichtung 100 auf den Griffbereich 106 zu minimieren.
  • Weiter weist die Bohrvorrichtung 100 eine Saugvorrichtung 110 auf. Die Saugvorrichtung 110 ist, insbesondere lösbar, an der Gesteinsbohrvorrichtung 100 angeordnet. Sie ist eingerichtet, wahlweise einen Luftstrom durch Unterdruck oder durch Überdruck zu erzeugen. Somit ist sie wahlweise als Saugvorrichtung oder als Blasvorrichtung betreibbar.
  • Die Saugvorrichtung 110 weist einen Saugkopf 112 auf. Der Saugkopf 112 umschließt ringförmig das im Werkzeughalter 102 aufgenommene Gesteinsbohrwerkzeug 10.
  • Der Saugkopf 112 ist ausgebildet, vom Gesteinsbohrwerkzeug 10 während des Bohrens in Gestein, insbesondere in armiertem Gestein, erzeugtes Bohrmehl abzusaugen oder Luft in ein vom Gesteinsbohrwerkzeug 10 hergestelltes Bohrloch einzublasen.
  • Der Saugkopf 112 ist teleskopierbar an der übrigen Saugvorrichtung 110 angeordnet. Somit kann der Saugkopf 112 an einer Oberfläche eines zu bohrenden Gesteins anliegen, während das Gesteinsbohrwerkzeug 10 in das zu bohrende Gestein eindringt.
  • Die Saugvorrichtung 110 wird von der Bohrwerkzeugmaschine 104 mit elektrischer Energie versorgt.
  • Die Gesteinsbohrvorrichtung 100 weist eine Bohrrichtungserkennungsvorrichtung 113 und eine Untergrunderkennungsvorrichtung 114 auf. Die Bohrrichtungserkennungsvorrichtung 113 und die Untergrunderkennungsvorrichtung 114 sind in die Bohrwerkzeugmaschine 104 integriert und aus Darstellungsgründen in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt.
  • Die Bohrrichtungserkennungsvorrichtung 113 ist ausgebildet, eine Bohrrichtung zu detektieren. Insbesondere ist sie eingerichtet zu detektieren, ob in eine vertikale oder im Wesentlichen vertikale Richtung und, besonders bevorzugt, ob nach oben gebohrt wird. Dazu kann die Bohrrichtungserkennungsvorrichtung 113 einen Lagesensor aufweisen.
  • Die Untergrunderkennungsvorrichtung 114 ist ausgebildet, Vibrationen des Werkzeugs 102 zu erfassen und / oder auszuwerten. Sie kann weiter eingerichtet sein, anhand dieser Vibrationen die Art des jeweils bearbeiteten Untergrundes zu detektieren. Somit ist sie insbesondere eingerichtet, zwischen einer Eisen-haltigen Armierung und nicht armiertem Gesteins, insbesondere Beton, zu unterscheiden.
  • Die Bohrwerkzeugmaschine 104, und damit die Gesteinsbohrvorrichtung 100, weist ferner eine Steuereinheit 115 auf. Wie nachfolgend im Zusammenhang mit Fig. 3 näher dargestellt wird, ist die Steuereinheit 115 eingerichtet, wenigstens einen Bohrparameter, insbesondere die Einzelschlagenergie, in Abhängigkeit von dem Gesteinsbohrwerkzeug 10 und dem jeweils detektierten Untergrund einzustellen, sodass Abnutzungen, insbesondere Beschädigungen, des Gesteinsbohrwerkzeugs 10 reduziert oder vermieden werden.
  • Fig. 2 zeigt eine Gesteinsbohrvorrichtung 101. Die Gesteinsbohrvorrichtung 101 ist als Bohrbauroboter ausgebildet. Sie weist eine mobile Plattform 116 auf. Die mobile Plattform 116 ist beispielsweise als Kettenfahrzeug ausgebildet. Die mobile Plattform 116 kann fernsteuerbar, teilautonom und / oder vollständig autonom steuerbar sein.
  • Die mobile Plattform 116 weist zudem eine in Fig. 4 lediglich schematisch dargestellte Steuereinheit 117 auf. Die Steuereinheit 117 ist als Rechnereinheit ausgebildet und eingerichtet, alle Funktionen der Gesteinsbohrvorrichtung 101, insbesondere auch ihrer Bohrfunktionen, zu steuern.
  • Auf der mobilen Plattform 116 ist eine Hubvorrichtung 118 angeordnet, durch die ein Arm 120 zusätzlich in vertikaler Richtung verlagerbar ist. Der Arm 120 weist sechs Freiheitsgrade auf.
  • An seinem freien Ende weist der Arm 120 eine Werkzeugmaschinenhalterung 122 auf. In der Werkzeugmaschinenhalterung 122 ist eine Gesteinsbohrvorrichtung 100 aufgenommen. Die Gesteinsbohrvorrichtung 100 entspricht dabei der vorangehend im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform.
  • Über eine in die Werkzeugmaschinenhalterung 122 integrierte Steuerschnittstelle (in Fig. 4 nicht dargestellt) ist die Gesteinsbohrvorrichtung 100, insbesondere deren Steuereinheit 115, auch durch die Steuereinheit 117 steuerbar.
  • Insgesamt ist somit die Gesteinsbohrvorrichtung 101 eingerichtet, Gestein, insbesondere armiertes Gestein, in horizontaler und/oder vertikaler Richtung und somit in Wände und / oder Decken zu bohren. Vorzugsweise ist sie auch eingerichtet, in Böden zu bohren. Die Wände und / oder die Decken können aus armiertem Gestein, beispielsweise armiertem Beton, ausgebildet sein. Besonders ist zu vermerken, dass somit die Gesteinsbohrvorrichtung 101 eingerichtet ist, in eine vertikale oder eine im Wesentlichen vertikale Richtung und insbesondere nach oben zu bohren.
  • Die Steuereinheit 117 ist ferner zur Ganzkörper-Steuerung zur Einstellung einer Anpresskraft, mit der das Gesteinsbohrwerkzeug 10 (Fig. 1) auf ein zu bohrendes Gestein gepresst wird, eingerichtet. Insbesondere ist die Steuereinheit 117 eingerichtet, simultan die mobile Plattform 116 sowie den Arm 120 derart zu steuern, dass das Gesteinsbohrwerkzeug 10 mit Beginn einer Bohrung mit einer vordefinierten Soll-Anpresskraft gegen das zu bohrende Gestein gepresst wird. Sie ist insbesondere auch eingerichtet, entsprechend dem Bohrfortschritt den Arm 120 und die mobile Plattform 116 während des Bohrens nach Bedarf zur Aufrechterhaltung der Soll-Anpresskraft zu bewegen.
  • Zur näheren Erläuterung eines Verfahrens 200 zum Bohren armierten Gesteins zeigt Fig. 3 ein Diagramm eines zeitlichen Verlaufs eines Bohrvorgangs. Als Beispiel wird der Fall eines Bohrens in eine aus Eisen-armiertem Beton gebildeten Decke, also vertikal nach oben, mit einem 10mm-Hammerbohrer zugrunde gelegt.
  • In der unteren Hälfte von Fig. 3 ist ein zeitlicher Verlauf einer Einzelschlagenergie E schematisch abgebildet.
  • Die obere Hälfte von Fig. 3 zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Leistung P der Saugvorrichtung 110 (Fig. 1). Dabei entsprechen positive Werte einem erzeugten Überdruck bzw. einem Einblasen eines Luftstroms und negative Werte einem erzeugten Unterdruck bzw. einem Absaugen eines Luftstroms.
  • Zu Beginn des Bohrvorgangs, insbesondere nachdem die Gesteinsbohrvorrichtung 101 mit dem Gesteinsbohrwerkzeug 10 eine gewünschte Bohrposition erreicht hat, stellt die Steuereinheit 117 mittels der Steuereinheit 115 (Fig. 1) einen Bohrparameter, hier eine Soll-Einzelschlagenergie, hier 1,7 J pro Schlag, in Abhängigkeit des Durchmessers des Gesteinsbohrwerkzeugs 10 ein, hier 10 mm, ein.
  • Die Saugvorrichtung 110 wird mit einer mittleren Leistung P zum Absaugen von Bohrmehl, d. h. zur Erzeugung eines Unterdrucks, aktiviert und der Bohrvorgang gestartet.
  • Solange die Untergrunderkennungsvorrichtung 117 (Fig. 1) als Untergrund Beton detektiert, werden diese Einstellungen beibehalten.
  • Zu einem Zeitpunkt t1 erreicht das Gesteinsbohrwerkzeug 10 eine Eisen-Armierung, die durch die Untergrunderkennungsvorrichtung 113 als solche detektiert wird. Dadurch stellt die Steuereinheit 117 mithilfe, und insbesondere durch, die Steuereinheit 115 die Einzelschlagenergie E auf einen geringeren Wert ein, um ein Überhitzen des Gesteinsbohrwerkzeugs 10 zu vermeiden. Simultan dazu wird die Saugvorrichtung 110 umgeschaltet auf eine Erzeugung eines Überdrucks und somit auf ein Einblasen eines Luftstroms in das zu bohrende Bohrloch. Dies dient zur zusätzlichen Kühlung. Weiter dient dies aufgrund des Umstandes des Bohrens vertikal nach oben zur Verringerung des Abtransports von Bohrmehl und / oder Eisen-haltiger Späne aus dem Bohrloch.
  • Mit diesen geänderten Bohrparametern E, P wird nun der Bohrvorgang fortgesetzt bis die Eisen-Armierung durchbohrt ist oder - wie in Fig. 3 mit dem Zeitpunkt t2 beispielhaft dargestellt - eine Zeitdauer verstrichen ist, nach der, insbesondere regelmäßig, eine Pause beim Bohren einer Eisen-Armierung durch die Steuereinheiten 117 bzw. 115 eingelegt wird.
  • Die Pause dauert vom Zeitpunkt t2 bis zu einem Zeitpunkt t3. Während der Pause wird die das Bohren unterbrochen, insbesondere wird die Einzelschlagenergie E auf 0 reduziert. Simultan wird die Leistung P zu Zwecken einer verstärkten Kühlung des Gesteinsbohrwerkzeugs 10 während der Pause auf einen weiteren, noch höheren Alternativwert eingestellt.
  • Nach Ende der Pause, also ab dem Zeitpunkt t3, wird der Bohrvorgang mit den vorangehend für das Bohren der Eisen-Armierung genutzten Bohrparametern fortgesetzt, bis die Armierung zu einem Zeitpunkt t4 durchbohrt ist.
  • Nachdem die Untergrunderkennungsvorrichtung 113 nachfolgend wieder als Untergrund Beton detektiert, werden die Bohrparameter E, P wieder auf für Beton geeignete Werte, insbesondere auf die dem Zeitpunkt t1 vorangehenden Werte eingestellt.
  • Der Bohrvorgang endet zu einem Zeitpunkt t5, sobald eine gewünschte Bohrtiefe erreicht worden ist. Das Gesteinsbohrwerkzeug 10 wird aus dem hergestellten Bohrloch herausgezogen. Die Leistung P der Saugvorrichtung 110 wird allmählich bis auf 0 reduziert.
  • Durch das Verfahren 200 können somit unter anderem Überhitzungen des Gesteinsbohrwerkzeugs 10 vermieden werden. Bohrmehl und / oder Späne können je nach Bedarf aus einem herzustellenden Bohrloch entfernt oder darin belassen werden. Ein besonders günstiger Bohrfortschritt kann erzielt werden und Abnutzungen sowie Beschädigungen, beispielsweise aufgrund von Überhitzungen oder übermäßigen Belastungen, können vermieden werden. Die Standzeit des Gesteinsbohrwerkzeugs 10 kann somit insbesondere beim Bohren von armiertem Gestein verlängert werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Gesteinsbohrwerkzeug
    100
    Gesteinsbohrvorrichtung
    101
    Gesteinsbohrvorrichtung
    102
    Werkzeughalter
    104
    Bohrwerkzeugmaschine
    106
    Griffbereich
    108
    Vibrationsdämpfung
    110
    Saugvorrichtung
    112
    Saugkopf
    113
    Bohrrichtungserkennungsvorrichtung
    114
    Untergrunderkennungsvorrichtung
    115
    Steuereinheit
    116
    Plattform
    117
    Steuereinheit
    118
    Hubvorrichtung
    120
    Arm
    122
    Werkzeugmaschinenhalterung
    200
    Verfahren
    E
    Einzelschlagenergie
    P
    Leistung
    t1
    Zeitpunkt
    t2
    Zeitpunkt
    t3
    Zeitpunkt
    t4
    Zeitpunkt
    t5
    Zeitpunkt

Claims (12)

  1. Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101) zum Bohren eines armierten Gesteins, insbesondere von armiertem Beton, mit einem Gesteinsbohrwerkzeug (10),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101) eingerichtet ist, vor und / oder während eines Bohrvorgangs einen Bohrparameter einzustellen, sodass die Abnutzung des Gesteinsbohrwerkzeugs (10) durch den Bohrvorgang verringert ist.
  2. Gesteinsbohrvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrparameter eine Anpresskraft und / oder ein Anpressdruck ist.
  3. Gesteinsbohrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrparameter eine Drehzahl des Gesteinsbohrwerkzeugs (10) ist.
  4. Gesteinsbohrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrparameter eine Einzelschlagenergie (E) ist, mit der das Gesteinsbohrwerkzeug (10) auf den Untergrund wenigstens einen Schlag ausübt.
  5. Gesteinsbohrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101) zur Detektion eingerichtet ist, ob die Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101) eine Armierung oder ein Gestein bearbeitet.
  6. Gesteinsbohrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101) eingerichtet ist, den Bohrparameter rhythmisch und / oder über einen begrenzten Zeitraum hinweg auf wenigstens einen, von einem Standardwert unterschiedlichen Alternativwert einzustellen.
  7. Gesteinsbohrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101) zur Erfassung einer Temperatur des Gesteinsbohrwerkzeugs (10) eingerichtet ist.
  8. Gesteinsbohrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101) zur Detektion einer Abmessung, insbesondere eines Durchmessers, und / oder einer Art des Gesteinsbohrwerkzeugs (10) eingerichtet ist.
  9. Gesteinsbohrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Saug- und/oder eine Blasvorrichtung (110).
  10. Gesteinsbohrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101) ein Materialreservoir aufweist, aus dem flüssiges und / oder festes Material zu einem Arbeitsende des Gesteinsbohrwerkzeugs (10) transportierbar ist.
  11. Gesteinsbohrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101) als Bohrbauroboter ausgebildet ist und / oder einen Bohrbauroboter umfasst.
  12. Verfahren (200) zur Bohren eines armierten Gesteins, insbesondere eines armiertem Betons, mit einer Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101), die ein Gesteinsbohrwerkzeug (10) umfasst, nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass vor und / oder während eines Bohrvorgangs die Gesteinsbohrvorrichtung (100, 101) selbsttätig einen Bohrparameter einstellt, sodass die Abnutzung des Gesteinsbohrwerkzeugs (10) durch den Bohrvorgang verringert ist.
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