WO2017108464A1 - Set aus mehreren bohrkronenabschnitten zum aufbau einer bohrkrone - Google Patents

Set aus mehreren bohrkronenabschnitten zum aufbau einer bohrkrone Download PDF

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WO2017108464A1
WO2017108464A1 PCT/EP2016/080561 EP2016080561W WO2017108464A1 WO 2017108464 A1 WO2017108464 A1 WO 2017108464A1 EP 2016080561 W EP2016080561 W EP 2016080561W WO 2017108464 A1 WO2017108464 A1 WO 2017108464A1
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WO
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drill
coupling
coupling piece
diameter
inner diameter
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PCT/EP2016/080561
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Matthias Mueller
Christoph Amman
Matthaeus Hoop
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Hilti AG
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Hilti AG
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/04—Drills for trepanning
    • B23B51/0473—Details about the connection between the driven shaft and the tubular cutting part; Arbors
    • 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
    • B23B2270/00—Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/16—Constructions comprising three or more similar components
    • 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
    • B23B51/0411—Drills for trepanning with stepped tubular cutting bodies

Definitions

  • the present invention relates to a set of a plurality of drill bit sections for constructing a drill bit according to the preamble of claim 1.
  • Drill bits consist of a plurality of drill bit sections, which are designed as a cutting section, a drill shaft section and a receiving section.
  • the cutting portion includes a ring portion and one or more cutting segments that are welded, brazed, bolted or secured in another suitable manner of attachment to the ring portion.
  • the cutting segments are arranged in a ring shape and form in a plane perpendicular to the drilling axis a cutting ring having an inner diameter, an outer diameter and a segment width.
  • the drill shank portion comprises a cylindrical drill shank having a ring shape with an inner diameter, an outer diameter and a shank width in a plane perpendicular to the drilling axis.
  • the receiving portion includes a lid and a spigot over which the drill bit is mounted in the tool holder of a core drilling machine.
  • the inner diameter of the drill shank is greater than the inner diameter of the cutting ring
  • the outer diameter of the drill shank is smaller than the outer diameter of the cutting ring
  • the shank width of the drill shank is smaller than the segment width of the cutting ring.
  • the drill shank portion is connected to the receiving portion via a first connection and to the cutting portion via a second connection.
  • the first connection and the second connection may be formed as detachable connections or as non-detachable connections.
  • drill bits with a releasable first and a releasable second connection drill bits with a detachable first and a non-detachable second connection
  • drill bits with a non-releasable first and a releasable second connection drill bits with a non-releasable first and a releasable second connection and drill bits with a non-detachable first and a non-detachable second connection.
  • the ring section and the drill shank releasably connected, for example via combined pin and pin connections with a loose pin element, as described in WO 2013/093060 A1, or via combined plug and pin connections with a solid pin element, as described in WO 2014/096360 A1 and WO2014 / 096366 A1.
  • the ring portion and the drill stem may be monolithic; Alternatively, the ring portion can be integrally connected to the drill collar.
  • EP 0 314 123 B1 discloses a drill bit with a detachable first connection between the drill shaft section and the receiving section.
  • the drill shank section comprises, in addition to the cylindrical drill shank, a coupling piece which is connected to the drill shank on the side facing away from the cutting section.
  • the coupling piece comprises a continuous inner bore with an opening diameter and a first connecting element.
  • the receiving portion comprises in addition to the cover and insertion a coupling counterpart having a second connecting element.
  • the first connecting element of the coupling piece and the second connecting element of the coupling counterpart form the detachable first connection of the drill bit, which is designed as a bayonet connection.
  • the drill bit known from EP 0 314 123 B1 has disadvantages if the drill core is inserted in the drill bit and has to be removed by the operator from the drill bit after core drilling. Presentation of the invention
  • the object of the present invention in contrast, is to further develop a set of a plurality of drill bit sections for constructing a drill bit in such a way that the removal of a drill core which is inserted in the drill bit is simplified for the operator.
  • the manufacturing effort in the production of Bohrkronenabitese is possible lent be low.
  • the first coupling counterpart of the first receiving section can be connected to the first coupling piece of the first drill shaft section and to the second coupling piece of the second drill shaft section.
  • the set according to the invention comprises a first drill shaft section with a first coupling piece, a second drill shaft section with a second coupling piece and a first receiving section with a first coupling counterpart. Since the first clutch can be connected gen Native with the first and second coupling piece, the first receiving portion with the first Bohrschaftabêt or with the second Bohrschaftabterrorism can be assembled into a drill bit. The manufacturing effort in the production of Bohrkronenabête is reduced because only a receiving portion is required for different Bohrschaftabête. The manufacturing costs for the production of the receiving sections decrease with increasing number of identical receiving sections.
  • the first drill shank portion has a first drill shank and a first coupling piece with a continuous first inner bore
  • the second drill shank portion has a second drill shank and a second coupling piece with a continuous second inner bore
  • the first receiving portion has a first coupling counterpart and a first insertion end
  • the first opening diameter di of the first inner bore is larger than the first inner diameter du of the first drill shank and the second opening diameter d 2 of the second inner bore is greater than or equal to the second inner diameter d
  • the set according to the invention comprises the first and second drill shank sections, the connection between the drill shank sections and the receiving section being detachable. The releasable connection between the coupling pieces of the BohrCfte and the first coupling counterpart of the first receiving portion can be used to remove the core from the drill bit.
  • the cutting segments form a cutting ring having an inner diameter and an outer diameter.
  • the inner diameter of the cutting ring determines the diameter of the drill core and the outer diameter of the cutting ring the diameter of the borehole.
  • the inner bores of the first and second coupling pieces are designed so that the opening diameter of the inner bores are larger than the diameter of the core.
  • the first opening diameter di of the first inner bore is larger than the first inner diameter du of the first drill shank and the second opening diameter d 2 of the second inner bore is greater than or equal to the second inner diameter d
  • the first and second coupling pieces have a substantially identical geometry.
  • the first and second Bohrschaftabites of the invention Sets differ in the inner diameter of the drill shanks, the second inner diameter d
  • the adaptation of the coupling piece to the inner and outer diameter of the drill shank can be done for example via an intermediate ring.
  • the first coupling piece of a first coupling material and the second coupling piece are made of a second coupling material.
  • the selection of a suitable coupling material depends inter alia on the loads of the first and second coupling piece.
  • the use of plastic as a coupling material offers a lower weight than steel, but has the disadvantage of lower strength. If the first and second drill shank sections are subjected to different loads, the use of different coupling materials is appropriate.
  • the first and second coupling piece are formed as a first coupling part. If the first and second coupling pieces have an identical geometry and are made of the same coupling material, an identical coupling piece can be used for the first and second coupling pieces. In order to reduce the manufacturing cost of the first and second coupling pieces, the first and second drill shank, which differ in the inner diameter, can be connected to the identical coupling piece, which is referred to as the first coupling part.
  • the first coupling counterpart and the first insertion end of the first receiving portion are integrally formed.
  • the one-part design of the first receiving section lends itself when a drill bit of core drilling equipment is to be driven with a uniform tool holder.
  • a one-piece receiving portion may be formed more compact than a multi-part receiving portion.
  • the first receiving portion is in several parts of a first adapter, which comprises the first coupling counterpart, and a second adapter, which comprises the first insertion end formed, wherein the first and second adapters are connectable via a releasable connection.
  • the multi-part design of the first receiving portion of a first and second adapter has the advantage that different insertion ends can be combined with a drill bit or the insertion can be used with multiple drill bits.
  • the releasable connection between the first and second adapter forms a so-called logistical interface, which is formed for example as a threaded connection.
  • the multi-part training of the first A section is useful when a core bit of core drills is to be driven with different tool holders.
  • first adapter For each tool holder, only a second adapter with matching male end is required, for example a second adapter for a Bl + male end and a second adapter for a BL male end.
  • the number of required first adapters of the receiving portion corresponds to the number of different coupling pieces of the Bohrschaftabête.
  • Each first adapter can be combined with every other adapter.
  • the set comprises:
  • the set according to the invention additionally comprises a third drill shaft section, a fourth drill shaft section and a second receiving section.
  • the third drill shank portion has a third drill shank and a third coupler having a continuous third inner bore
  • the fourth drill shank portion has a fourth drill shank and a fourth coupler having a continuous fourth inner bore
  • the second receiving portion has a second coupler counterpart and a second coupler end.
  • 2 of the second drill shank and the fourth inner diameter d w of the fourth drill shank is greater than the third inner diameter d B of the third drill shank.
  • the second coupling counterpart is connectable to the third coupling piece of the third Bohrschaftabiteses and the fourth coupling piece of the fourth Bohrschaftabiteses. Since the second coupling counterpart is connectable to the third and fourth coupling piece, the second receiving portion with the third Bohrschaftabêt or with the fourth Bohrschaftabrough can be assembled into a drill bit.
  • the Fer- t Trentsaufwand in the production of Bohrkronenabête is reduced, since only a receiving portion is required for different Bohrschaftabbalde.
  • the manufacturing costs for the production of the receiving sections decrease with increasing number of identical receiving sections.
  • the third opening diameter d 3 of the third inner bore is greater than the third inner diameter d B of the third drill shank and the fourth opening diameter d 4 of the fourth inner bore is greater than or equal to the fourth inner diameter d w of the fourth drill shank.
  • the set according to the invention comprises the third and fourth drill shank sections, the connection between the drill shank sections and the second accommodating section being detachable.
  • the releasable connection between the coupling pieces of the BohrCfte and the second coupling counterpart of the second receiving portion can be used to remove the core from the drill bit.
  • the second receiving portion is removed from the third or fourth drill shaft portion and the drill core is pushed through the coupling piece.
  • the inner bores of the third and fourth coupling pieces are designed so that the opening diameter of the inner bores are larger than the diameter of the drill core.
  • the third opening diameter d 3 of the third inner bore is greater than the third inner diameter d B of the third drill shaft and the fourth opening diameter d 4 of the fourth inner bore is greater than or equal to the fourth inner diameter d w of the fourth drill shank.
  • the third and fourth coupling pieces have a substantially identical geometry.
  • the third and fourth Bohrschaftabites of the set according to the invention differ in the inner diameter of the drill shank, wherein the fourth inner diameter d w of the fourth drill shank is greater than the third inner diameter d B of the third drill shank. If the third and fourth coupling piece have an identical geometry, an identical coupling piece for the third and fourth coupling piece can be used and the manufacturing cost can be reduced.
  • the adaptation of the coupling piece to the inner and outer diameter of the drill shank can be done for example via an intermediate ring.
  • the third coupling piece of a first coupling material and the fourth coupling piece are made of a second coupling material.
  • the selection of a suitable coupling material depends inter alia on the loads of the first and second coupling piece.
  • the use of plastic as a coupling material offers less weight than steel, but has the disadvantage of lower strength.
  • the third and fourth drill shank sections are subjected to different loads, the use of different coupling materials is appropriate.
  • the third and fourth coupling piece are formed as a second coupling part. If the third and fourth coupling pieces have an identical geometry and are made of the same coupling material, an identical coupling piece can be used for the third and fourth coupling piece.
  • the third and fourth drill shanks differing in the inner diameter may be connected to the identical coupler referred to as the second coupler.
  • the second coupling counterpart and the second insertion end of the second receiving portion are integrally formed.
  • the one-piece design of the second receiving section lends itself when a drill bit of core drilling equipment is to be driven with a uniform tool holder.
  • a one-piece receiving portion may be formed more compact than a multi-part receiving portion.
  • the second receiving portion is formed in several parts from a first adapter, which comprises the second coupling counterpart, and a second adapter, which comprises the second insertion end, wherein the first and second adapters are connectable via a detachable connection.
  • a multi-part second receiving portion has the advantage that different spigot ends can be combined with a drill bit or the spigot can be used with multiple drill bits.
  • the multi-part design of the second receiving section lends itself when a drill bit of core drilling machines is to be driven with different tool holders. For each tool holder, only a second adapter with matching insertion end is required.
  • the number of required first adapters of the second receiving portion corresponds to the number of different coupling pieces of Bohrschaftabête. Each first adapter can be combined with every other adapter of the second receiving section.
  • FIG. 1 shows a drill bit with a cutting section, a first drill shaft section and a receiving section
  • FIGS. FIGS. 2A-C illustrate a set of the first drill shaft section of FIG. 1 (FIG. 2A), a second drill shaft section (FIG. 2B) and the receiving section of FIG. 1 (FIG. 2C) for constructing the drill bit of FIG. 1 ;
  • FIGS. 3A-C is a longitudinal section through the first Bohrschaftabsacrificing along the section line A-A in FIG. 2A (FIG 3A), a longitudinal section through the second Bohrschaftabsacrificing along the section line B-B in FIG. 2B (FIG. 3B) and a longitudinal section through the receiving section along the section line C-C in FIG. 2C (FIG. 3C);
  • FIGS. 4A-C illustrate a set of a third drill stem portion (FIG.4A), a fourth drill stem portion (FIG.4B), and another receiving portion (FIG.4C) for constructing another drill bit; and
  • FIGS. 5A-C show a longitudinal section through the third drill shaft section along the section line A-A in FIG. 4A (FIG 5A), a longitudinal section through the fourth Bohrschaftabsacrificing along the section line B-B in FIG. 4B (FIG. 5B) and a longitudinal section through the further receiving section along the section line C-C in FIG. 4C (FIG. 5C).
  • FIG. 1 shows a drill bit 10 having a cutting section 11, a drill shank section 12 and a receiving section 13.
  • the drill shaft section 12 can be connected to the receiving section 13 via a detachable first connection 14 and to the cutting section 11 via a further connection 15.
  • the further connection 15 may be formed as a detachable or non-detachable connection.
  • a connection is said to be detachable if the connection can be released non-destructively by the user, such as a plug connection, a pin connection or a threaded connection.
  • a connection is said to be non-releasable if the user can release the connection only by destroying the connection means, such as a solder connection, a welding connection, etc. bond or an adhesive bond.
  • FIG. 1 shows a drill bit in which the further connection 15 is designed as a non-detachable connection.
  • the cutting portion 1 1 comprises a ring portion 16 and a plurality of cutting segments 17, which are connected to the ring portion 16.
  • the cutting segments 17 are welded, soldered, screwed or fastened to the ring section 16 in another suitable manner of attachment to the ring section 16.
  • the drill shank portion 12 comprises a cylindrical drill shank 18 and a coupling piece 19 which is connected to the drill shank 18.
  • the receiving portion 13 comprises a coupling counterpart 20 and an insertion end 21, via which the drill bit 10 is fastened in a tool holder of a core drilling apparatus.
  • the drill bit 10 is driven by the core drilling device about a drilling axis 22 and moved in a drilling direction 23 parallel to the drilling axis 22 in the workpiece to be machined.
  • the drill bit 10 generates in the workpiece 24 a core 25 and a bore 26 with a diameter D.
  • the detachable first connection 14 between the coupling piece 19 of the Bohrschaftabêtes 12 and the coupling counterpart 20 of the receiving portion 13 can be used to drill core 25 from the drill bit 10th to remove.
  • the receiving portion 13 is removed from the drill shaft portion 12 and the core 25 is pushed through the coupling piece 19.
  • FIGS. 2A-C show a set of the first drill stem portion 12 of FIG. 1 (FIG.
  • the drill shaft section 12 is referred to below as the first drill shaft section, the further drill shaft section 32 as the second drill shaft section and the receiving section 13 as the first receiving section 13.
  • the components of the first drill shaft section 12 are referred to as first components and the components of the second drill shaft section 32 as second components.
  • the first receiving portion 13 is connectable to the first drill shaft portion 12 and the second drill shaft portion 32.
  • the first drill shank portion 12 includes the first drill shank 18 and the first coupler 19 connected to the first drill shank 18.
  • the second drill shank portion 32 includes a second drill shank 38 and a second coupler 39 connected to the second drill shank 38.
  • the first and second drill shafts 18, 38 differ in the inner and outer diameters of the drill shank 18, 38, in the inner diameter and in the shank width of the drill shank 18, 38 or in the inner diameter, outer diameter and shank width of the drill shank 18, 38.
  • FIGS. 3A-C show a longitudinal section through the first drill shaft section 12 of FIG. 2A along the section line AA in FIG.
  • FIG. 3A a longitudinal section through the second Bohrschaftabrisk 32 of FIG. 2B along the section line BB in FIG. 2B (FIG. 3B) and a longitudinal section through the first receiving section 13 along the section line CC in FIG. 2C (FIG. 3C).
  • the first drill shaft 18 has, in a plane perpendicular to the drilling axis 22, an annular cross-sectional shape with a first inner diameter du, a first outer diameter d A i and a first shaft width bi.
  • the first coupling piece 19 has a first continuous inner bore 41 and a first connecting element 42.
  • the first connecting element 42 is in the form of L-shaped slots and the first inner bore 41 is formed continuously with a first opening diameter di.
  • the first opening diameter di of the first inner bore 41 is larger than the first inner diameter du of the first drill shank 18 (di> du).
  • the second drill shaft 38 has in a plane perpendicular to the drilling axis 22 an annular cross-sectional shape with a second inner diameter d 2 , a second outer diameter dA2 and a second shaft width b 2 .
  • the second coupling piece 39 has a second continuous inner bore 43 and a second connecting element 44.
  • the second connecting element 44 is in the form of L-shaped slots and the second inner bore is formed continuously with a second opening diameter d 2 .
  • the second opening diameter d 2 of the second inner bore 43 is larger than the second inner diameter d
  • the first coupling counterpart 20 of the first receiving portion 13 is connected to the first coupling piece 19 of the first Bohrschaftabêtes 12 and with second coupling piece 39 of the second Bohrschaftabêtes 32 connectable.
  • the first receiving portion 13 is integrally formed.
  • the first receiving portion 13 may be formed in a plurality of parts from a first adapter, which comprises the first coupling counterpart 20, and a second adapter, which comprises the first insertion end 21, wherein the first and second adapters are connectable via a releasable connection.
  • FIGS. 4A-C show a third drill stem portion 51 (FIG.4A), a fourth drill stem portion 52 (FIG.4B) and a second take-up portion 53 (FIG.4C), which is another Set of drill bit sections 51, 52, 53 to build the drill bit 10 form.
  • the second receiving portion 53 is connectable to the third drill shaft portion 51 and the fourth drill shaft portion 52.
  • the components of the third drill shaft section 51 are referred to as third components and the components of the fourth drill shaft section 52 as fourth components.
  • the third drill shank portion 51 includes a third drill shank 54 and a third coupler 55 connected to the third drill shank 54.
  • the fourth drill shank portion 52 includes a fourth drill shank 56 and a fourth coupler 57 connected to the fourth drill shank 56.
  • the third and fourth drill shafts 54, 56 differ in the inner and outer diameters of the drill shank, in the inner diameter and in the shank width of the drill shank or in the inner diameter, in the outer diameter and in the shank width of the drill shank.
  • the second receiving portion 53 which is connectable to the third and fourth Bohrschaftabêt 51, 52, comprises a second coupling counterpart 58 and a second insertion end 59, via which the drill bit is mounted in a tool holder of a core drill.
  • the second coupling counterpart 58 of the second receiving portion 53 is connectable to the third coupling piece 55 of the third Bohrschaftabêtes 51 and with the fourth coupling piece 57 of the fourth Bohrschaftabêtes 52.
  • FIGS. 5A, B show a longitudinal section through the third drill shaft section 51 of FIG. 4A along the section line A-A in FIG. 4A (FIG. 5A), a longitudinal section through the fourth drill shaft section 52 of FIG. 4B along the section line B-B in FIG. 4B (FIG. 5B) and a longitudinal section through the second receiving portion 53 along the section line C-C in FIG. 4C (FIG. 5C).
  • the third drill shank 54 has in a plane perpendicular to the drilling axis an annular cross-sectional shape with a third inner diameter d 3 , a third outer diameter d A 3 and a third shaft width b 3 .
  • the third coupling piece 55 has a continuous third inner bore 61 with a third opening diameter d 3 and a third connecting element 62.
  • the third opening diameter d 3 is greater than the third inner diameter d
  • the fourth drill shaft 56 has an annular in a plane perpendicular to the drilling axis
  • the fourth coupling piece 57 has a continuous fourth inner bore 63 with a fourth opening diameter d 4 and a fourth connecting element 64.
  • the fourth opening diameter d 4 is greater than the fourth n diameter d w or equal to the fourth inner diameter d w of the fourth drill shank 56 (d 4 > d w ).
  • the fourth opening diameter d 4 coincides with the fourth inner diameter d w .
  • the second receiving portion 53 is formed in two parts from a first adapter 65 and a second adapter 66, which are connectable via a detachable connection 67.
  • the first adapter 65 comprises the second coupling counterpart 58 and the second adapter 66 comprises the second insertion end 59.
  • the detachable connection 67 between the first and second adapters 65, 66 is designed, for example, as a threaded connection and forms a logistical interface between the first and second adapters 65 , 66.
  • a multi-part second receiving portion 53 has the advantage that different insertion ends 59 can be combined with a drill bit or the insertion end 59 can be used with multiple drill bits.
  • the multi-part design of the second receiving portion 53 lends itself to when a drill bit of core drilling equipment to be driven with different tool holders.
  • a second adapter 66 is provided with matching insertion 59.
  • the number of required first adapters 65 of the second receiving portion 53 corresponds to the number of different coupling pieces 55, 57 of the Bohrschaftabête 51, 52. All second adapters 66 have the same logistical interface, so that each first adapter 65 are combined with each second adapter 66 can.

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Abstract

Set aus mehreren Bohrkronenabschnitten (12, 13) zum Aufbau einer Bohrkrone (10), die um eine Bohrachse (22) antreibbar ist, aufweisend einen ersten Bohrschaftabschnitt (12) mit einem ersten Bohrschaft (18), der eine Querschnittsform mit einem ersten Außendurchmesser und einem ersten Innendurchmesser aufweist, und einem ersten Kupplungsstück (19), einen zweiten Bohrschaftabschnitt mit einem zweiten Bohrschaft und einem zweiten Kupplungsstück und einen ersten Aufnahmeabschnitt (13) mit einem ersten Kupplungsgegenstück (20) und einem ersten Einsteckende (21). Das erste Kupplungsgegenstück (20) des ersten Aufnahmeabschnittes (13) ist mit dem ersten Kupplungsstück (19) des ersten Bohrschaftabschnittes (12) und mit dem zweiten Kupplungsstück des zweiten Bohrschaftabschnittes verbindbar.

Description

Set aus mehreren Bohrkronenabschnitten zum Aufbau einer Bohrkrone Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Set aus mehreren Bohrkronenabschnitten zum Aufbau einer Bohrkrone gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Bohrkronen bestehen aus mehreren Bohrkronenabschnitten, die als Schneidabschnitt, Bohr- schaftabschnitt und Aufnahmeabschnitt ausgebildet sind. Der Schneidabschnitt umfasst einen Ringabschnitt und ein oder mehrere Schneidsegmente, die mit dem Ringabschnitt verschweißt, verlötet, verschraubt oder in einer anderen geeigneten Befestigungsart befestigt sind. Die Schneidsegmente sind ringförmig angeordnet und bilden in einer Ebene senkrecht zur Bohrachse einen Schneidring mit einem Innendurchmesser, einem Außendurchmesser und einer Segmentbreite. Der Bohrschaftabschnitt umfasst einen zylinderförmigen Bohrschaft, der in einer Ebene senkrecht zur Bohrachse eine Ringform mit einem Innendurchmesser, einem Außendurchmesser und einer Schaftbreite aufweist. Der Aufnahmeabschnitt umfasst einen Deckel und ein Einsteckende, über das die Bohrkrone in der Werkzeugaufnahme eines Kernbohrgerätes befestigt wird. Für die Größenverhältnisse zwischen dem Bohrschaft und dem Schneidring gilt, dass der Innendurchmesser des Bohrschaftes grösser als der Innendurchmesser des Schneidringes ist, der Außendurchmesser des Bohrschaftes kleiner als der Außendurchmesser des Schneidringes ist und die Schaftbreite des Bohrschaftes kleiner als die Segmentbreite des Schneidringes ist.
Der Bohrschaftabschnitt ist über eine erste Verbindung mit dem Aufnahmeabschnitt und über eine zweite Verbindung mit dem Schneidabschnitt verbunden. Die erste Verbindung und die zweite Verbindung können als lösbare Verbindungen oder als nicht-lösbare Verbindungen ausgebildet sein. Bekannt sind Bohrkronen mit einer lösbaren ersten und einer lösbaren zweiten Verbindung, Bohrkronen mit einer lösbaren ersten und einer nicht-lösbaren zweiten Verbindung, Bohrkronen mit einer nicht-lösbaren ersten und einer lösbaren zweiten Verbin- dung und Bohrkronen mit einer nicht-lösbaren ersten und einer nicht-lösbaren zweiten Verbindung. Bei Bohrkronen mit einer lösbaren zweiten Verbindung sind der Ringabschnitt und der Bohrschaft lösbar verbunden, beispielsweise über kombinierte Steck- und Stiftverbindungen mit einem losen Stiftelement, wie sie in WO 2013/093060 A1 beschrieben sind, oder über kombinierte Steck- und Stiftverbindungen mit einem festen Stiftelement, wie sie in WO 2014/096360 A1 und WO2014/096366 A1 beschrieben. Bei Bohrkronen mit einer nicht- lösbaren zweiten Verbindung können der Ringabschnitt und der Bohrschaft monolithisch ausgebildet sein; alternativ kann der Ringabschnitt stoffschlüssig mit dem Bohrschaft verbunden sein.
EP 0 314 123 B1 offenbart eine Bohrkrone mit einer lösbaren ersten Verbindung zwischen dem Bohrschaftabschnitt und dem Aufnahmeabschnitt. Der Bohrschaftabschnitt umfasst ne- ben dem zylinderförmigen Bohrschaft ein Kupplungsstück, das mit dem Bohrschaft auf der dem Schneidabschnitt abgewandten Seite verbunden ist. Das Kupplungsstück umfasst eine durchgehende Innenbohrung mit einem Öffnungsdurchmesser und ein erstes Verbindungselement. Der Aufnahmeabschnitt umfasst neben dem Deckel und Einsteckende ein Kupplungsgegenstück, das ein zweites Verbindungselement aufweist. Das erste Verbindungsele- ment des Kupplungsstücks und das zweite Verbindungselement des Kupplungsgegenstücks bilden die lösbare erste Verbindung der Bohrkrone, die als Bajonett-Verbindung ausgebildet ist. Die aus EP 0 314 123 B1 bekannte Bohrkrone weist Nachteile auf, wenn der Bohrkern in der Bohrkrone steckt und nach dem Kernbohren vom Bediener aus der Bohrkrone entfernt werden muss. Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, ein Set aus mehreren Bohrkronenabschnitten zum Aufbau einer Bohrkrone dahingehend weiterzuentwickeln, dass das Entfernen eines Bohrkerns, der in der Bohrkrone steckt, für den Bediener vereinfacht wird. Dabei soll der Fertigungsaufwand bei der Herstellung der Bohrkronenabschnitte mög- liehst gering sein.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Set aus mehreren Bohrkronenabschnitten erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das erste Kupplungsgegenstück des ersten Aufnah- meabschnittes mit dem ersten Kupplungsstück des ersten Bohrschaftabschnittes und mit dem zweiten Kupplungsstück des zweiten Bohrschaftabschnittes verbindbar ist. Das erfindungsgemäße Set umfasst einen ersten Bohrschaftabschnitt mit einem ersten Kupplungsstück, einen zweiten Bohrschaftabschnitt mit einem zweiten Kupplungsstück und einen ersten Aufnahmeabschnitt mit einem ersten Kupplungsgegenstück. Da das erste Kupplungsge- genstück mit dem ersten und zweiten Kupplungsstück verbindbar ist, kann der erste Aufnahmeabschnitt mit dem ersten Bohrschaftabschnitt oder mit dem zweiten Bohrschaftabschnitt zu einer Bohrkrone zusammengesetzt werden. Der Fertigungsaufwand bei der Herstellung der Bohrkronenabschnitte ist reduziert, da für unterschiedliche Bohrschaftabschnitte nur ein Aufnahmeabschnitt erforderlich ist. Die Herstellkosten für die Herstellung der Aufnahmeabschnitte sinken mit steigender Stückzahl an identischen Aufnahmeabschnitten.
Das erfindungsgemäße Set aus mehreren Bohrkronenabschnitten umfasst einen ersten Bohrschaftabschnitt, einen zweiten Bohrschaftabschnitt und einen ersten Aufnahmeabschnitt. Der erste Bohrschaftabschnitt weist einen ersten Bohrschaft und ein erstes Kupp- lungsstück mit einer durchgehenden ersten Innenbohrung auf, der zweite Bohrschaftabschnitt weist einen zweiten Bohrschaft und ein zweites Kupplungsstück mit einer durchgehenden zweiten Innenbohrung auf und der erste Aufnahmeabschnitt weist ein erstes Kupplungsgegenstück und ein erstes Einsteckende auf.
Bevorzugt ist der erste Öffnungsdurchmesser di der ersten Innenbohrung grösser als der erste Innendurchmesser du des ersten Bohrschaftes und der zweite Öffnungsdurchmesser d2 der zweiten Innenbohrung ist grösser oder gleich dem zweiten Innendurchmesser d|2 des zweiten Bohrschaftes, wobei die kleinste Abmessung einer Innenbohrung als Öffnungsdurchmesser definiert ist. Das erfindungsgemäße Set umfasst den ersten und zweiten Bohrschaftabschnitt, wobei die Verbindung zwischen den Bohrschaftabschnitten und dem Auf- nahmeabschnitt lösbar ausgebildet ist. Die lösbare Verbindung zwischen den Kupplungsstücken der Bohrschäfte und dem ersten Kupplungsgegenstück des ersten Aufnahmeabschnittes kann dazu genutzt werden, den Bohrkern aus der Bohrkrone zu entfernen.
Die Schneidsegmente bilden einen Schneidring mit einem Innendurchmesser und einem Außendurchmesser. Der Innendurchmesser des Schneidrings legt den Durchmesser des Bohrkerns und der Außendurchmesser des Schneidrings den Durchmesser des Bohrlochs fest. Um den Bohrkern zu entfernen, wird der erste Aufnahmeabschnitt vom ersten oder zweiten Bohrschaftabschnitt entfernt und der Bohrkern durch das Kupplungsstück geschoben. Die Innenbohrungen des ersten und zweiten Kupplungsstücks sind so gestaltet, dass die Öffnungsdurchmesser der Innenbohrungen grösser als der Durchmesser des Bohrkerns sind. Um ein Verklemmen des Bohrkerns in der Innenbohrung zu verhindern, ist der erste Öffnungsdurchmesser di der ersten Innenbohrung grösser als der erste Innendurchmesser du des ersten Bohrschaftes und der zweite Öffnungsdurchmesser d2 der zweiten Innenbohrung ist grösser oder gleich dem zweiten Innendurchmesser d|2 des zweiten Bohrschaftes.
Besonders bevorzugt weisen das erste und zweite Kupplungsstück eine im Wesentlichen identische Geometrie auf. Der erste und zweite Bohrschaftabschnitt des erfindungsgemäßen Sets unterscheiden sich im Innendurchmesser der Bohrschäfte, wobei der zweite Innendurchmesser d|2 des zweiten Bohrschaftes grösser als der erste Innendurchmesser du des ersten Bohrschaftes ist. Wenn das erste und zweite Kupplungsstück eine identische Geometrie aufweisen, kann ein identisches Kupplungsstück für das erste und zweite Kupplungs- stück verwendet und der Fertigungsaufwand reduziert werden. Die Anpassung des Kupplungsstücks an den Innen- und Außendurchmesser des Bohrschaftes kann beispielsweise über einen Zwischenring erfolgen.
Besonders bevorzugt sind das erste Kupplungsstück aus einem ersten Kupplungsmaterial und das zweite Kupplungsstück aus einem zweiten Kupplungsmaterial hergestellt. Die Aus- wähl eines geeigneten Kupplungsmaterials hängt unter anderem von den Belastungen des ersten und zweiten Kupplungsstücks ab. Die Verwendung von Kunststoff als Kupplungsmaterial bietet ein geringeres Gewicht als Stahl, hat aber den Nachteil einer geringeren Festigkeit. Wenn der erste und zweite Bohrschaftabschnitt unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt sind, bietet sich die Verwendung von verschiedenen Kupplungsmaterialen an.
Besonders bevorzugt sind das erste und zweite Kupplungsstück als erstes Kupplungsteil ausgebildet. Wenn das erste und zweite Kupplungsstück eine identische Geometrie aufweisen und aus dem gleichen Kupplungsmaterial hergestellt sind, kann für das erste und zweite Kupplungsstück ein identisches Kupplungsstück verwendet werden. Um den Fertigungsaufwand für das erste und zweite Kupplungsstück zu reduzieren, kann der erste und zweite Bohrschaft, die sich im Innendurchmesser unterscheiden, mit dem identischen Kupplungsstück verbunden werden, das als erstes Kupplungsteil bezeichnet wird.
In einer bevorzugten Ausführung sind das erste Kupplungsgegenstück und das erste Einsteckende des ersten Aufnahmeabschnittes einteilig ausgebildet. Die einteilige Ausbildung des ersten Aufnahmeabschnittes bietet sich an, wenn eine Bohrkrone von Kernbohrgeräten mit einer einheitlichen Werkzeugaufnahme angetrieben werden soll. Ein einteiliger Aufnahmeabschnitt kann kompakter als ein mehrteiliger Aufnahmeabschnitt ausgebildet sein.
In einer alternativen bevorzugten Ausführung ist der erste Aufnahmeabschnitt mehrteilig aus einem ersten Adapter, der das erste Kupplungsgegenstück umfasst, und einem zweiten Adapter, der das erste Einsteckende umfasst, ausgebildet, wobei der erste und zweite Adapter über eine lösbare Verbindung verbindbar sind. Die mehrteilige Ausbildung des ersten Aufnahmeabschnittes aus einem ersten und zweiten Adapter hat den Vorteil, dass verschiedene Einsteckenden mit einer Bohrkrone kombiniert werden können oder das Einsteckende mit mehreren Bohrkronen verwendet werden kann. Die lösbare Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Adapter bildet eine sogenannte logistische Schnittstelle, die beispielsweise als Gewindeverbindung ausgebildet ist. Die mehrteilige Ausbildung des ersten Aufnah- meabschnittes bietet sich an, wenn eine Bohrkrone von Kernbohrgeräten mit unterschiedlichen Werkzeugaufnahmen angetrieben werden soll. Für jede Werkzeugaufnahme ist nur ein zweiter Adapter mit passendem Einsteckende erforderlich, beispielsweise ein zweiter Adapter für ein Bl+-Einsteckende und ein zweiter Adapter für ein BL-Einsteckende. Die Anzahl an benötigten ersten Adaptern des Aufnahmeabschnittes entspricht der Anzahl an unterschiedlichen Kupplungsstücken der Bohrschaftabschnitte. Jeder erste Adapter kann mit jedem zweiten Adapter kombiniert werden.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung umfasst das Set:
■ einen dritten Bohrschaftabschnitt mit einem dritten Bohrschaft, der eine Querschnitts- form mit einem dritten Außendurchmesser dA3 und einem dritten Innendurchmesser d|3 aufweist, und einem dritten Kupplungsstück, das eine durchgehende dritte Innenbohrung mit einem dritten Öffnungsdurchmesser d3 aufweist, wobei der dritte Innendurchmesser d|3 grösser als der zweite Innendurchmesser d|2 ist,
■ einen vierten Bohrschaftabschnitt mit einem vierten Bohrschaft, der eine Quer- schnittsform mit einem vierten Außendurchmesser dA4 und einem vierten Innendurchmesser dw aufweist, und einem vierten Kupplungsstück, das eine vierte Innenbohrung mit einem vierten Öffnungsdurchmesser d4 aufweist, wobei der vierte Innendurchmesser dw grösser als der dritte Innendurchmesser dB ist, und
■ einen zweiten Aufnahmeabschnitt mit einem zweiten Kupplungsgegenstück und ei- nem zweiten Einsteckende.
Das erfindungsgemäße Set umfasst zusätzlich einen dritten Bohrschaftabschnitt, einen vierten Bohrschaftabschnitt und einen zweiten Aufnahmeabschnitt. Der dritte Bohrschaftabschnitt weist einen dritten Bohrschaft und ein drittes Kupplungsstück mit einer durchgehenden dritten Innenbohrung auf, der vierte Bohrschaftabschnitt weist einen vierten Bohrschaft und ein viertes Kupplungsstück mit einer durchgehenden vierten Innenbohrung auf und der zweite Aufnahmeabschnitt weist ein zweites Kupplungsgegenstück und ein zweites Einsteckende auf. Für die Größenverhältnisse zwischen den Bohrschaftabschnitten gilt, dass der dritte Innendurchmesser dB des dritten Bohrschaftes grösser als der zweite Innendurchmesser d|2 des zweiten Bohrschaftes ist und der vierte Innendurchmesser dw des vierten Bohr- Schaftes grösser als der dritte Innendurchmesser dB des dritten Bohrschaftes ist.
Bevorzugt ist das zweite Kupplungsgegenstück mit dem dritten Kupplungsstück des dritten Bohrschaftabschnittes und dem vierten Kupplungsstück des vierten Bohrschaftabschnittes verbindbar. Da das zweite Kupplungsgegenstück mit dem dritten und vierten Kupplungsstück verbindbar ist, kann der zweite Aufnahmeabschnitt mit dem dritten Bohrschaftabschnitt oder mit dem vierten Bohrschaftabschnitt zu einer Bohrkrone zusammengesetzt werden. Der Fer- tigungsaufwand bei der Herstellung der Bohrkronenabschnitte ist reduziert, da für unterschiedliche Bohrschaftabschnitte nur ein Aufnahmeabschnitt erforderlich ist. Die Herstellkosten für die Herstellung der Aufnahmeabschnitte sinken mit steigender Stückzahl an identischen Aufnahmeabschnitten. Besonders bevorzugt ist der dritte Öffnungsdurchmesser d3 der dritten Innenbohrung grösser als der dritte Innendurchmesser dB des dritten Bohrschaftes und der vierte Öffnungsdurchmesser d4 der vierten Innenbohrung ist grösser oder gleich dem vierten Innendurchmesser dw des vierten Bohrschaftes. Das erfindungsgemäße Set umfasst den dritten und vierten Bohrschaftabschnitt, wobei die Verbindung zwischen den Bohrschaftabschnitten und dem zweiten Aufnahmeabschnitt lösbar ausgebildet ist. Die lösbare Verbindung zwischen den Kupplungsstücken der Bohrschäfte und dem zweiten Kupplungsgegenstück des zweiten Aufnahmeabschnittes kann dazu genutzt werden, den Bohrkern aus der Bohrkrone zu entfernen. Um den Bohrkern zu entfernen, wird der zweite Aufnahmeabschnitt vom dritten oder vierten Bohrschaftabschnitt entfernt und der Bohrkern durch das Kupplungsstück geschoben. Die Innenbohrungen des dritten und vierten Kupplungsstücks sind so gestaltet, dass die Öffnungsdurchmesser der Innenbohrungen grösser als der Durchmesser des Bohrkerns sind. Um ein Verklemmen des Bohrkerns in der Innenbohrung zu verhindern, ist der dritte Öffnungsdurchmesser d3 der dritten Innenbohrung grösser als der dritte Innendurchmesser dB des dritten Bohrschaftes und der vierte Öffnungsdurchmesser d4 der vierten Innenbohrung ist grösser oder gleich dem vierten Innendurchmesser dw des vierten Bohrschaftes.
Besonders bevorzugt weisen das dritte und vierte Kupplungsstück eine im Wesentlichen identische Geometrie auf. Der dritte und vierte Bohrschaftabschnitt des erfindungsgemäßen Sets unterscheiden sich im Innendurchmesser der Bohrschäfte, wobei der vierte Innendurchmesser dw des vierten Bohrschaftes grösser als der dritte Innendurchmesser dB des dritten Bohrschaftes ist. Wenn das dritte und vierte Kupplungsstück eine identische Geometrie aufweisen, kann ein identisches Kupplungsstück für das dritte und vierte Kupplungsstück verwendet und der Fertigungsaufwand reduziert werden. Die Anpassung des Kupplungsstücks an den Innen- und Außendurchmesser des Bohrschaftes kann beispielsweise über einen Zwischenring erfolgen. Besonders bevorzugt sind das dritte Kupplungsstück aus einem ersten Kupplungsmaterial und das vierte Kupplungsstück aus einem zweiten Kupplungsmaterial hergestellt. Die Auswahl eines geeigneten Kupplungsmaterials hängt unter anderem von den Belastungen des ersten und zweiten Kupplungsstücks ab. Die Verwendung von Kunststoff als Kupplungsmaterial bietet ein geringeres Gewicht als Stahl, hat aber den Nachteil einer geringeren Festig- keit. Wenn der dritte und vierte Bohrschaftabschnitt unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt sind, bietet sich die Verwendung von verschiedenen Kupplungsmaterialen an. Besonders bevorzugt sind das dritte und vierte Kupplungsstück als zweites Kupplungsteil ausgebildet. Wenn das dritte und vierte Kupplungsstück eine identische Geometrie aufweisen und aus dem gleichen Kupplungsmaterial hergestellt sind, kann für das dritte und vierte Kupplungsstück ein identisches Kupplungsstück verwendet werden. Um den Herstellungs- aufwand für das dritte und vierte Kupplungsstück zu reduzieren, kann der dritte und vierte Bohrschaft, die sich im Innendurchmesser unterscheiden, mit dem identischen Kupplungsstück verbunden werden, das als zweites Kupplungsteil bezeichnet wird.
In einer bevorzugten Ausführung sind das zweite Kupplungsgegenstück und das zweite Einsteckende des zweiten Aufnahmeabschnittes einteilig ausgebildet. Die einteilige Ausbildung des zweiten Aufnahmeabschnittes bietet sich an, wenn eine Bohrkrone von Kernbohrgeräten mit einer einheitlichen Werkzeugaufnahme angetrieben werden soll. Ein einteiliger Aufnahmeabschnitt kann kompakter als ein mehrteiliger Aufnahmeabschnitt ausgebildet sein.
In einer alternativen bevorzugten Ausführung ist der zweite Aufnahmeabschnitt mehrteilig aus einem ersten Adapter, der das zweite Kupplungsgegenstück umfasst, und einem zwei- ten Adapter, der das zweite Einsteckende umfasst, ausgebildet, wobei der erste und zweite Adapter über eine lösbare Verbindung verbindbar sind. Ein mehrteiliger zweiter Aufnahmeabschnitt hat den Vorteil, dass verschiedene Einsteckenden mit einer Bohrkrone kombiniert werden können oder das Einsteckende mit mehreren Bohrkronen verwendet werden kann. Die mehrteilige Ausbildung des zweiten Aufnahmeabschnittes bietet sich an, wenn eine Bohrkrone von Kernbohrgeräten mit unterschiedlichen Werkzeugaufnahmen angetrieben werden soll. Für jede Werkzeugaufnahme ist nur ein zweiter Adapter mit passendem Einsteckende erforderlich. Die Anzahl an benötigten ersten Adaptern des zweiten Aufnahmeabschnittes entspricht der Anzahl an unterschiedlichen Kupplungsstücken der Bohrschaftabschnitte. Jeder erste Adapter kann mit jedem zweiten Adapter des zweiten Aufnahmeab- Schnittes kombiniert werden.
Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruch- ten Gegenstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. Es zeigen:
FIG. 1 eine Bohrkrone mit einem Schneidabschnitt, einem ersten Bohrschaftabschnitt und einem Aufnahmeabschnitt;
FIGN. 2A-C ein Set aus dem ersten Bohrschaftabschnitt der FIG. 1 (FIG. 2A), einem zweiten Bohrschaftabschnitt (FIG. 2B) und dem Aufnahmeabschnitt der FIG. 1 (FIG. 2C) zum Aufbau der Bohrkrone der FIG. 1 ;
FIGN. 3A-C einen Längsschnitt durch den ersten Bohrschaftabschnitt entlang der Schnittlinie A-A in FIG. 2A (FIG. 3A), einen Längsschnitt durch den zweiten Bohrschaftabschnitt entlang der Schnittlinie B-B in FIG. 2B (FIG. 3B) und einen Längsschnitt durch den Aufnahmeabschnitt entlang der Schnittlinie C-C in FIG. 2C (FIG. 3C);
FIGN. 4A-C ein Set aus einem dritten Bohrschaftabschnitt (FIG. 4A), einem vierten Bohrschaftabschnitt (FIG. 4B) und einem weiteren Aufnahmeabschnitt (FIG. 4C) zum Aufbau einer weiteren Bohrkrone; und
FIGN. 5A-C einen Längsschnitt durch den dritten Bohrschaftabschnitt entlang der Schnittli- nie A-A in FIG. 4A (FIG. 5A), einen Längsschnitt durch den vierten Bohrschaftabschnitt entlang der Schnittlinie B-B in FIG. 4B (FIG. 5B) und einen Längsschnitt durch den weiteren Aufnahmeabschnitt entlang der Schnittlinie C-C in FIG. 4C (FIG. 5C).
FIG. 1 zeigt eine Bohrkrone 10, die einen Schneidabschnitt 11 , einen Bohrschaftabschnitt 12 und einen Aufnahmeabschnitt 13 aufweist. Der Bohrschaftabschnitt 12 ist über eine lösbare erste Verbindung 14 mit dem Aufnahmeabschnitt 13 und über eine weitere Verbindung 15 mit dem Schneidabschnitt 1 1 verbindbar. Die weitere Verbindung 15 kann als lösbare oder nicht-lösbare Verbindung ausgebildet sein. Eine Verbindung wird als lösbar bezeichnet, wenn die Verbindung vom Anwender zerstörungsfrei gelöst werden kann, wie beispielsweise eine Steckverbindung, eine Stiftverbindung oder eine Gewindeverbindung. Eine Verbindung wird als nicht-lösbar bezeichnet, wenn der Anwender die Verbindung nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel lösen kann, wie beispielsweise eine Lötverbindung, eine Schweißver- bindung oder eine Klebeverbindung. FIG. 1 zeigt eine Bohrkrone, bei der die weitere Verbindung 15 als nicht-lösbare Verbindung ausgebildet ist.
Der Schneidabschnitt 1 1 umfasst einen Ringabschnitt 16 und mehrere Schneidsegmente 17, die mit dem Ringabschnitt 16 verbunden sind. Die Schneidsegmente 17 sind mit dem Ring- abschnitt 16 verschweißt, verlötet, verschraubt oder in einer anderen geeigneten Befestigungsart am Ringabschnitt 16 befestigt. Der Bohrschaftabschnitt 12 umfasst einen zylinderförmigen Bohrschaft 18 und ein Kupplungsstück 19, das mit dem Bohrschaft 18 verbunden ist. Der Aufnahmeabschnitt 13 umfasst ein Kupplungsgegenstück 20 und ein Einsteckende 21 , über das die Bohrkrone 10 in einer Werkzeugaufnahme eines Kernbohrgerätes befestigt wird.
Im Bohrbetrieb wird die Bohrkrone 10 vom Kernbohrgerät um eine Bohrachse 22 angetrieben und in einer Bohrrichtung 23 parallel zur Bohrachse 22 in das zu bearbeitende Werkstück 24 bewegt. Die Bohrkrone 10 erzeugt im Werkstück 24 einen Bohrkern 25 und ein Bohrloch 26 mit einem Bohrlochdurchmesser D. Die lösbare erste Verbindung 14 zwischen dem Kupplungsstück 19 des Bohrschaftabschnittes 12 und dem Kupplungsgegenstück 20 des Aufnahmeabschnittes 13 kann dazu genutzt werden, den Bohrkern 25 aus der Bohrkrone 10 zu entfernen. Um den Bohrkern 25 zu entfernen, wird der Aufnahmeabschnitt 13 vom Bohrschaftabschnitt 12 entfernt und der Bohrkern 25 durch das Kupplungsstück 19 geschoben. FIGN. 2A-C zeigen ein Set aus dem ersten Bohrschaftabschnitt 12 der FIG. 1 (FIG. 2A), einem weiteren Bohrschaftabschnitt 32 (FIG. 2B) und dem Aufnahmeabschnitt 13 der FIG. 1 (FIG. 2C) zum Aufbau der Bohrkrone 10. Der Bohrschaftabschnitt 12 wird im Weiteren als erster Bohrschaftabschnitt, der weitere Bohrschaftabschnitt 32 als zweiter Bohrschaftabschnitt und der Aufnahmeabschnitt 13 als erster Aufnahmeabschnitt 13 bezeichnet. Zur Un- terscheidung der Bohrschaftabschnitte 12, 32 werden die Komponenten des ersten Bohrschaftabschnittes 12 als erste Komponenten und die Komponenten des zweiten Bohrschaftabschnittes 32 als zweite Komponenten bezeichnet.
Der erste Aufnahmeabschnitt 13 ist mit dem ersten Bohrschaftabschnitt 12 und dem zweiten Bohrschaftabschnitt 32 verbindbar. Der erste Bohrschaftabschnitt 12 umfasst den ersten Bohrschaft 18 und das erste Kupplungsstück 19, das mit dem ersten Bohrschaft 18 verbunden ist. Der zweite Bohrschaftabschnitt 32 umfasst einen zweiten Bohrschaft 38 und ein zweites Kupplungsstück 39, das mit dem zweiten Bohrschaft 38 verbunden ist. Der erste und zweite Bohrschaft 18, 38 unterscheiden sich im Innen- und Außendurchmesser des Bohrschaftes 18, 38, im Innendurchmesser und in der Schaftbreite des Bohrschaftes 18, 38 oder im Innendurchmesser, Außendurchmesser und in der Schaftbreite des Bohrschaftes 18, 38. FIGN. 3A-C zeigen einen Längsschnitt durch den ersten Bohrschaftabschnitt 12 der FIG. 2A entlang der Schnittlinie A-A in FIG. 2A (FIG. 3A), einen Längsschnitt durch den zweiten Bohrschaftabschnitt 32 der FIG. 2B entlang der Schnittlinie B-B in FIG. 2B (FIG. 3B) und einen Längsschnitt durch den ersten Aufnahmeabschnitt 13 entlang der Schnittlinie C-C in FIG. 2C (FIG. 3C).
Der erste Bohrschaft 18 weist in einer Ebene senkrecht zur Bohrachse 22 eine ringförmige Querschnittsform mit einem ersten Innendurchmesser du, einem ersten Außendurchmesser dAi und einer ersten Schaftbreite bi auf. Das erste Kupplungsstück 19 weist eine erste durchgehende Innenbohrung 41 und ein erstes Verbindungselement 42 auf. Das erste Ver- bindungselement 42 ist in Form von L-förmigen Schlitzen ausgebildet und die erste Innenbohrung 41 ist durchgehend mit einem ersten Öffnungsdurchmesser di ausgebildet. Um ein Verklemmen des Bohrkerns 25 in der ersten Innenbohrung 41 zu verhindern, ist der erste Öffnungsdurchmesser di der ersten Innenbohrung 41 grösser als der erste Innendurchmesser du des ersten Bohrschaftes 18 (di > du). Der zweite Bohrschaft 38 weist in einer Ebene senkrecht zur Bohrachse 22 eine ringförmige Querschnittsform mit einem zweiten Innendurchmesser d|2, einem zweiten Außendurchmesser dA2 und einer zweiten Schaftbreite b2 auf. Das zweite Kupplungsstück 39 weist eine zweite durchgehende Innenbohrung 43 und ein zweites Verbindungselement 44 auf. Das zweite Verbindungselement 44 ist in Form von L-förmigen Schlitzen ausgebildet und die zweite Innenbohrung ist durchgehend mit einem zweiten Öffnungsdurchmesser d2 ausgebildet. Um ein Verklemmen des Bohrkerns 25 in der zweiten Innenbohrung 43 zu verhindern, ist der zweite Öffnungsdurchmesser d2 der zweiten Innenbohrung 43 grösser als der zweite Innendurchmesser d|2 oder gleich dem zweiten Innendurchmesser d|2 des zweiten Bohrschaftes 38 (d2 > d,2). Der erste Aufnahmeabschnitt 13, der mit dem ersten und zweiten Bohrschaftabschnitt 12, 32 verbindbar ist, umfasst das erste Kupplungsgegenstück 20 und das erste Einsteckende 21. Das erste Kupplungsgegenstück 20 des ersten Aufnahmeabschnittes 13 ist mit dem ersten Kupplungsstück 19 des ersten Bohrschaftabschnittes 12 und mit dem zweiten Kupplungsstück 39 des zweiten Bohrschaftabschnittes 32 verbindbar. Im Ausführungsbeispiel ist der erste Aufnahmeabschnitt 13 einteilig ausgebildet. Alternativ kann der erste Aufnahmeabschnitt 13 mehrteilig aus einem ersten Adapter, der das erste Kupplungsgegenstück 20 umfasst, und einem zweiten Adapter, der das erste Einsteckende 21 umfasst, ausgebildet sein, wobei der erste und zweite Adapter über eine lösbare Verbindung verbindbar sind.
FIGN. 4A-C zeigen einen dritten Bohrschaftabschnitt 51 (FIG. 4A), einen vierten Bohrschaft- abschnitt 52 (FIG. 4B) und einen zweiten Aufnahmeabschnitt 53 (FIG. 4C), die ein weiteres Set aus Bohrkronenabschnitten 51 , 52, 53 zum Aufbau der Bohrkrone 10 bilden. Der zweite Aufnahmeabschnitt 53 ist mit dem dritten Bohrschaftabschnitt 51 und dem vierten Bohrschaftabschnitt 52 verbindbar. Die Komponenten des dritten Bohrschaftabschnittes 51 werden als dritte Komponenten und die Komponenten des vierten Bohrschaftabschnittes 52 als vierte Komponenten bezeichnet.
Der dritte Bohrschaftabschnitt 51 umfasst einen dritten Bohrschaft 54 und ein drittes Kupplungsstück 55, das mit dem dritten Bohrschaft 54 verbunden ist. Der vierte Bohrschaftabschnitt 52 umfasst einen vierten Bohrschaft 56 und ein viertes Kupplungsstück 57, das mit dem vierten Bohrschaft 56 verbunden ist. Der dritte und vierte Bohrschaft 54, 56 unterschei- den sich im Innen- und Außendurchmesser des Bohrschaftes, im Innendurchmesser und in der Schaftbreite des Bohrschaftes oder im Innendurchmesser, im Außendurchmesser und in der Schaftbreite des Bohrschaftes.
Der zweite Aufnahmeabschnitt 53, der mit dem dritten und vierten Bohrschaftabschnitt 51 , 52 verbindbar ist, umfasst ein zweites Kupplungsgegenstück 58 und ein zweites Einsteckende 59, über das die Bohrkrone in einer Werkzeugaufnahme eines Kernbohrgerätes befestigt wird. Das zweite Kupplungsgegenstück 58 des zweiten Aufnahmeabschnittes 53 ist mit dem dritten Kupplungsstück 55 des dritten Bohrschaftabschnittes 51 und mit dem vierten Kupplungsstück 57 des vierten Bohrschaftabschnittes 52 verbindbar.
FIGN. 5A, B zeigen einen Längsschnitt durch den dritten Bohrschaftabschnitt 51 der FIG. 4A entlang der Schnittlinie A-A in FIG. 4A (FIG. 5A), einen Längsschnitt durch den vierten Bohrschaftabschnitt 52 der FIG. 4B entlang der Schnittlinie B-B in FIG. 4B (FIG. 5B) und einen Längsschnitt durch den zweiten Aufnahmeabschnitt 53 entlang der Schnittlinie C-C in FIG. 4C (FIG. 5C).
Der dritte Bohrschaft 54 weist in einer Ebene senkrecht zur Bohrachse eine ringförmige Querschnittsform mit einem dritten Innendurchmesser d|3, einem dritten Außendurchmesser dA3 und einer dritten Schaftbreite b3 auf. Das dritte Kupplungsstück 55 weist eine durchgehende dritte Innenbohrung 61 mit einem dritten Öffnungsdurchmesser d3 und ein drittes Verbindungselement 62 auf. Der dritte Öffnungsdurchmesser d3 ist grösser als der dritte Innendurchmesser d|3 des dritten Bohrschaftes 54 (d3 > dB). Der vierte Bohrschaft 56 weist in einer Ebene senkrecht zur Bohrachse eine ringförmige
Querschnittsform mit einem vierten Innendurchmesser d|4, einem vierten Außendurchmesser dA4 und einer vierten Schaftbreite b4 auf. Das vierte Kupplungsstück 57 weist eine durchgehende vierte Innenbohrung 63 mit einem vierten Öffnungsdurchmesser d4 und ein viertes Verbindungselement 64 auf. Der vierte Öffnungsdurchmesser d4 ist grösser als der vierte In- nendurchmesser dw oder gleich dem vierten Innendurchmesser dw des vierten Bohrschaftes 56 (d4 > dw). Im Ausführungsbeispiel stimmt der vierte Öffnungsdurchmesser d4 mit dem vierten Innendurchmesser dw überein.
Der zweite Aufnahmeabschnitt 53 ist zweiteilig aus einem ersten Adapter 65 und einem zweiten Adapter 66 ausgebildet, die über eine lösbare Verbindung 67 verbindbar sind. Der erste Adapter 65 umfasst das zweite Kupplungsgegenstück 58 und der zweite Adapter 66 umfasst das zweite Einsteckende 59. Die lösbare Verbindung 67 zwischen dem ersten und zweiten Adapter 65, 66 ist beispielsweise als Gewindeverbindung ausgebildet und bildet eine logistische Schnittstelle zwischen dem ersten und zweiten Adapter 65, 66. Ein mehrteiliger zweiter Aufnahmeabschnitt 53 hat den Vorteil, dass verschiedene Einsteckenden 59 mit einer Bohrkrone kombiniert werden können oder das Einsteckende 59 mit mehreren Bohrkronen verwendet werden kann. Die mehrteilige Ausbildung des zweiten Aufnahmeabschnittes 53 bietet sich an, wenn eine Bohrkrone von Kernbohrgeräten mit unterschiedlichen Werkzeugaufnahmen angetrieben werden soll. Für jede Werkzeugaufnahme ist ein zweiter Adapter 66 mit passendem Einsteckende 59 vorgesehen. Die Anzahl an benötigten ersten Adaptern 65 des zweiten Aufnahmeabschnittes 53 entspricht der Anzahl an unterschiedlichen Kupplungsstücken 55, 57 der Bohrschaftabschnitte 51 , 52. Alle zweiten Adapter 66 weisen die gleiche logistische Schnittstelle auf, so dass jeder erste Adapter 65 mit jedem zweiten Adapter 66 kombiniert werden kann.

Claims

Patentansprüche
Set aus mehreren Bohrkronenabschnitten (12, 13, 32; 51 , 52, 53) zum Aufbau einer Bohrkrone (10), die um eine Bohrachse (22) antreibbar ist, aufweisend:
■ einen ersten Bohrschaftabschnitt (12) mit einem ersten Bohrschaft (18), der eine Querschnittsform mit einem ersten Außendurchmesser (dAi) und einem ersten Innendurchmesser (du) aufweist, und einem ersten Kupplungsstück (19), das eine durchgehende erste Innenbohrung (41 ) mit einem ersten Öffnungsdurchmesser (di) aufweist,
■ einen zweiten Bohrschaftabschnitt (32) mit einem zweiten Bohrschaft (38), der eine Querschnittsform mit einem zweiten Außendurchmesser (dA2) und einem zweiten Innendurchmesser (d|2) aufweist, und einem zweiten Kupplungsstück (39), das eine durchgehende zweite Innenbohrung (43) mit einem zweiten Öffnungsdurchmesser (d2) aufweist, wobei der zweite Innendurchmesser (d|2) des zweiten Bohrschaftes (38) grösser als der erste Innendurchmesser (du) des ersten Bohrschaftes (18) ist, und
■ einen ersten Aufnahmeabschnitt (13) mit einem ersten Kupplungsgegenstück (20) und einem ersten Einsteckende (21 ),
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kupplungsgegenstück (20) des ersten Aufnahmeabschnittes (13) mit dem ersten Kupplungsstück (19) des ersten Bohrschaftabschnittes (12) und mit dem zweiten Kupplungsstück (39) des zweiten Bohrschaftabschnittes (32) verbindbar ist.
Set nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Öffnungsdurchmesser (di) der ersten Innenbohrung (41 ) grösser als der erste Innendurchmesser (du) des ersten Bohrschaftes (18) ist und der zweite Öffnungsdurchmesser (d2) der zweiten Innenbohrung (43) grösser oder gleich dem zweiten Innendurchmesser (d|2) des zweiten Bohrschaftes (38) ist.
Set nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Kupplungsstück (19, 39) eine im Wesentlichen identische Geometrie aufweisen.
Set nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kupplungsstück (19) aus einem ersten Kupplungsmaterial und das zweite Kupplungsstück (39) aus einem zweiten Kupplungsmaterial hergestellt ist.
5. Set nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Kupplungsstück (19, 39) als erstes Kupplungsteil ausgebildet sind.
6. Set nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kupplungsgegenstück (20) und das erste Einsteckende (21 ) des ersten Aufnahmeabschnittes (13) einteilig ausgebildet sind.
7. Set nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aufnahmeabschnitt (13) mehrteilig aus einem ersten Adapter, der das erste Kupplungsgegenstück (20) umfasst, und einem zweiten Adapter, der das erste Einsteckende (21 ) umfasst, ausgebildet ist, wobei der erste und zweite Adapter über eine lösbare Verbindung verbindbar sind.
8. Set nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch:
■ einen dritten Bohrschaftabschnitt (51 ) mit einem dritten Bohrschaft (54), der eine Querschnittsform mit einem dritten Außendurchmesser (dA3) und einem dritten Innendurchmesser (d|3) aufweist, und einem dritten Kupplungsstück (55), das eine durchgehende dritte Innenbohrung (61 ) mit einem dritten Öffnungsdurchmesser (d3) aufweist, wobei der dritte Innendurchmesser (dB) grösser als der zweite Innendurchmesser (d|2) ist,
■ einen vierten Bohrschaftabschnitt (52) mit einem vierten Bohrschaft (56), der eine Querschnittsform mit einem vierten Außendurchmesser (dA4) und einem vierten Innendurchmesser (dw) aufweist, und einem vierten Kupplungsstück (57), das eine vierte Innenbohrung (63) mit einem vierten Öffnungsdurchmesser (d4) aufweist, wobei der vierte Innendurchmesser (dw) grösser als der dritte Innendurchmesser (dB) ist, und
■ einen zweiten Aufnahmeabschnitt (53) mit einem zweiten Kupplungsgegenstück (58) und einem zweiten Einsteckende (59).
9. Set nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kupplungsgegenstück (58) mit dem dritten Kupplungsstück (55) und dem vierten Kupplungsstück (57) verbind- bar ist.
10. Set nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Öffnungsdurchmesser (d3) der dritten Innenbohrung (61 ) grösser als der dritte Innendurchmesser (dB) des dritten Bohrschaftes (54) ist und der vierte Öffnungsdurchmesser (d4) der vierten Innenbohrung (63) grösser oder gleich dem vierten Innendurchmesser (dw) des vierten Bohrschaf- tes (56) ist.
1 1 . Set nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte und vierte Kupplungsstück (55, 57) eine im Wesentlichen identische Geometrie aufweisen.
12. Set nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Kupplungsstück (55) aus einem ersten Kupplungsmaterial und das vierte Kupplungsstück (57) aus einem zweiten Kupplungsmaterial hergestellt ist.
13. Set nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das dritte und vierte Kupplungsstück (55, 57) als zweites Kupplungsteil ausgebildet sind.
14. Set nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kupplungsgegenstück (58) und das zweite Einsteckende (59) des zweiten Aufnahmeabschnittes (53) einteilig ausgebildet sind.
15. Set nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aufnahmeabschnitt (53) mehrteilig aus einem ersten Adapter (65), der das zweite Kupplungsgegenstück (58) um- fasst, und einem zweiten Adapter (66), der das zweite Einsteckende (59) umfasst, ausgebildet ist, wobei der erste und zweite Adapter (65, 66) über eine lösbare Verbindung (67) verbindbar sind.
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