WO2019086695A1

WO2019086695A1 - Gesteinsbohranordnung sowie gesteinsbohrer

Info

Publication number: WO2019086695A1
Application number: PCT/EP2018/080276
Authority: WO
Original assignee: Drebo Werkzeugfabrik Gmbh
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2019-05-09
Also published as: DE102017125901A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gesteinsbohranordnung (10), mit einem Bohrkörper (14) mit einem an diesem befestigten Hartmetallelement (34) und einem Bohrkörperäufnahmeadapter (12) für den Anschluss an eine Bohrmaschine, wobei der Bohrkörper (14) einen Schaft (32) aufweist, der als Rohr ausgebildet ist. Dieses weist an seinem Einsteckende (30) eine Drehmitnahme auf, wobei das Rohr mindestens eine Absaugöffnung hat, das axial ausgerichtet ist und in den Bohrkorperaufnahmeadapter (12) mündet. Der Bohrkörper (14) ist in dem Bohrkorperaufnahmeadapter (12) lösbar und drehfest gelagert und weist der Bohrkorperaufnahmeadapter (12) eine axiale Schulter (40) auf, die eine Stirnfläche (36) des Bohrkörpers (14) im radial äußeren Bereich der Stirnfläche (36) axial abstützt..

Description

Gesteinsbohranordnung sowie Gesteinsbohrer

Die Erfindung betrifft eine Gesteinsbohranordnung, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Es sind seit langem sogenannte Saugbohrer bekannt, bei denen das anfallende Bohrmehl über eine Saugleitung oder einen Saugkanal aus dem Bohrloch abgesaugt und über einen Sauganschluss, der mit einer Unterdruckquelle in Verbindung steht, abgesaugt wird. Derartige Saugbohrer sind insbesondere dann sinnvoll, wenn viel Bohrmehl anfällt, also etwa bei Schlagbohrern oder Bohrhämmern für Mauerwerk oder Beton.

Andererseits hängt der Bohrfortschritt bei Gesteinsbohrern stark davon ab, wieviel der eingeleiteten Schlagenergie auf die Hartmetallplatte oder den Hartmetallkopf als spannendes Element übertragen wird.

Bei Gesteinsbohrern macht man daher typischerweise den Bohrerkern ausgesprochen steif, damit ein hoher Anteil der Schlagenergie übertragen werden kann.

Auch die Aufnahme des Bohrers im Bohrfutter der Bohrmaschine oder des Hammerbohrers ist typischerweise so gestaltet, dass die vom Döp- per der Bohrmaschine aufgebrachte Energie möglichst verlustfrei übertragen wird. Hierzu sind die sogenannten SDS-plus- bzw. für größere Durchmesser SDS-max Industriestandard und werden weiterhin verwen- det. Bei derartigen Einsteckenden der Bohrer wird die Drehmitnahme der Nuten gewährleistet, und durch eine Halbrundnut, die endseitig begrenzt ist, wird sichergestellt, dass der Bohrer nicht aus dem Bohrfutter verloren geht.

Es sind auch verschiedene andere Bohreraufnahmen entwickelt worden. Zunächst wäre hier die Keilwelle, aber auch konische Einsteckenden, die in entsprechende Gegenkoni einsetzbar sind.

Aufgrund des Industriestandards sind diese Aufnahmen genormt, so dass eine Anpassung, um etwaige konstruktive Schwächen in besonderen Fällen auszugleichen, sofort zum Verlust der Kompatibilität führt.

Bei Saugbohrern ist es andererseits erforderlich, einen Saugkanal bereitzustellen, der zur Bohrmehlabfuhr dient, wobei der rückwärtige Teil, das sogenannte Einsteckende, des Bohrers, mit einem Sauganschluss verbunden sein muss, der den nötigen Unterdruck bereitstellt und das Bohrmehl abführt.

Derartige Saugbohrer haben jedoch bislang keinen Markterfolg gehabt. Durchgeführte Versuche ergaben einen vergleichsweise geringen Bohrfortschritt, und gerade beim Bohren von Mauerwerk durch den betreffenden Gesteinsbohrer ergab es sich, dass der Saugkanal verstopfte.

Aufgrund dieser Probleme werden heutzutage typischerweise Vollbohrer, also keine Hohlbohrer, für das Bohren von Gestein, also Beton, Mauerwerk, Zement und Natursteine, eingesetzt, obwohl nach wie vor - gerade beim vertikalen Bohren nach unten - häufig Bohrmehlpfropfen an den Wänden entstehen, die die Bohrleistung ebenfalls deutlich herabsetzen und die Arbeitszeit verlängern. Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Gesteinsbohranordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, der die Nachteile der vorstehenden Lösungen beseitigt und zugleich eine umweltfreundliche Gesteinsbohranordnung schafft, die mit hoher Bohreffizienz arbeitet, wobei dennoch die laufenden Kosten im Betrieb der Gesteinsbohranordnung gering gehalten werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, den Bohrkörper in einem besonders ausgebildeten Bohrkörper-Aufnahmeadapter lösbar und drehfest zu lagern. Der Bohrkörperaufnahmeadapter weist eine axiale Schulter auf, die eine Stirnfläche des Körpers im radial äußeren Bereich der Stirnfläche axial abstützt.

Der Bohrkörper ist als Rohr ausgebildet oder weist ein Rohr auf. Der Bohrkörper weist einen außen glatten Schaft auf, was die Reibung im Bohrloch deutlich vermindert. Die zu übertragenden Drehmomente sind damit automatisch auch geringer.

Überraschend ergibt sich durch die Ausgestaltung des Bohrkörpers mit dem Schaft als glatten Rohr eine gute Energieübertragung. Während Wendeln im Grunde für die axiale Energieübertragung auf Scherung beansprucht werden, wird das Rohr lediglich auf Druck beansprucht, und die meisten Materialien, insbesondere die für die Herstellung der Bohrer in Frage kommenden Materialien wie Stahl, Aluminium und dergleichen, weisen eine größere Druckfestigkeit als Scherfestigkeit auf.

Erfindungsgemäß wird eine axiale Ringfläche verwendet, um die Schlagenergie vom Bohrkörperaufnahmeadapter auf den Bohrkörper zu über- tragen. Überraschend reicht diese völlig aus, um die erwünschte Energieeffizienz bereitzustellen. Der Querschnitt der axialen Ringfläche, die an der axialen Schulter des Bohrkörperaufnahmeadapters gebildet ist und die Stirnfläche des Bohrers abstützt, kann gleich groß, größer oder kleiner als die Querschnittsfläche des Schafts sein. Erfindungsgemäß ist der Schaft von Bohrdurchmesser zu Bohrdurchmesser unterschiedlich, während das Einsteckende einen gleichen Außendurchmesser aufweist, so dass die Kompatibilität bei der Aufnahme im Bohrkörperaufnahmea- dapter gewährleistet ist.

Die folgende Tabelle gibt beispielhafte Werte für den Bohrerdurchmesser und dessen Durchmesserverhältnis zum Einsteckende wieder:

Hierbei können die Verhältnisse auch gemäß Anspruch 7 an die je vorliegenden Anforderungen angepasst werden.

Dies sei hier ferner in Form weiterer Beispiele an zwei unterschiedlichen Bohrkörpem, also Bohrkörpern in dem gleichen Einsteckende, aber unterschiedlichen Durchmesser, erläutert.

Das Einsteckende hat einen Außendurchmesser von 10 mm und einen Saugkanal von 6 mm. Dementsprechend beträgt die Stirnfläche ca. 45 mm². Der Saugkanal mit 6 mm Durchmesser im Einsteckende weitet sich im Bohrkörperaufnahmeadapter auf. Die Schulterfläche beträgt dann ca. 25 mm^"2.

Diese Fläche steht demnach für die Übertrag der Schlagenergie unabhängig vom Bohreraußendurchmesser zur Verfügung.

Bei einem Bohrkörper mit 10 mm Außendurchmesser - entsprechend der Quererstreckung des Hartmetallelements - erstreckt sich der Saugkanal auch dort mit 6 mm Außendurchmesser durch den Schaft hindurch. Dies ergibt eine Stirnfläche des Rohres von wiederum etwa 50 mm², also mehr als die Schlagenergieübertragungsfläche zwischen Schulter und Stirnfläche. Überraschend ergibt sich dennoch ein verbesserter Bohrfortschritt; die durch die Schulter eingeleitete Schlagenergie wird aufgrund der vergleichsweise großen Rohrfläche nahezu vollständig axial auf die Bohrerspitze übertragen.

In vorteilhafter Ausgestaltung sind die Bohrkörper mit Hartmetallelementen auswechselbar . Der B oh re rd u rch messe r - und damit die Länge der Hartmetallelemente - kann z.B. zwischen 5 und 20 mm betragen. Auch auf Bohrkörper mit kleinerem Außendurchmesser wird die Schlagenergie vollständig übertragen.

In modifizierter Ausgestaltung ist die Stirnfläche mit einem Konuswinkel von beispielsweise 150 oder 160° versehen. Es entsteht hierdurch eine Zentrierwirkung und zugleich eine Verformung der Stirnfläche des Bohrkörpers am Einsteckende dahingehend, dass auch dort ein Konus entsteht, und zwar ein zu dem Innenkonus der Schulter passender Außenkonus. Es sei nun der Fall eines deutlich geringeren Außendurchmessers des Schafts betrachtet, beispielsweise 6 mm, entsprechend der Quererstreckung des Hartmetallelements. Der Saugkanaldurchmesser beträgt hier 3,5 mm. Die Rohrfläche am Schaft beträgt dann ca. 18 mm², also weniger als die Energieübertragungsfläche vom Bohrkörperaufnahmea- dapter. Dennoch ist auch hier ein guter Bohrfortschritt gegeben, da die aufzubringende Energie deutlich geringer ist als bei einem 10 mm Bohrer.

Erfindungsgemäß ist es besonders günstig, wenn der Saugkanal sich am Einsteckende, also an der Stirnfläche des Einsteckendes von dort ausgehend aufweitet. Beim Schlag des Bohrkörperaufnahmeadapters auf das Einsteckende erhält dieses einen Impuls zur Bohrerspitze hin, der zu einer Verlagerung oder mindestens zu einer Mikroverlagerung führt.

Hierdurch entsteht eine Pumpbewegung auf das im Saugkanal geführte Bohrmehl. Diese Pumpbewegung führte bei den Bohrkörpern gemäß dem Stand der Technik offenbar zu der Verstopfung, oder aber die Um- lenkung um 90° radial nach außen, die eine entsprechende axial nach vorne weisende Fläche bedingt, die ebenfalls eine Pumpbewegung ausübt.

Erfindungsgemäß ist nun der Saugkanal an dieser entscheidenden Stelle erweitert, beispielsweise von 3 mm Durchmesser auf 6 mm Durchmesser. Der Strömmungsquerschnitt ist hierdurch nahezu verdoppelt, so dass sich überraschend zeigt, dass die gefürchtete Bohrmehlverstopfung trotz Umlenkung und trotz Pumpbewegung ausbleibt.

Der Bohrkörper kann in beliebiger geeigneter Weise an dem Bohrkörper- aufnahmeadapter geführt sein. Für die Drehmomentübertragung und die Lösbarkeit des Bohrkörpers am Bohrkörperaufnahmeadapter lässt sich beispielsweise eine Madenschraube einsetzen, die den Bohrkörperaufnahmeadapter radial einwärts durchtritt und in den Bohrkörper eingreift. Alternativ lässt sich auch eine SDS-Aufnahme mit Kugeln realisieren, die in dem Bohrkörperaufnahmeadapter geführt sind und in entsprechenden Rundnuten in dem Einsteckende des Bohrkörpers eingreifen.

Beliebige andere lösbare Steckverbindungen und die hierzu erforderlichen Einrichtungen sind ebenfalls möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Erfindungsgemäß ist es demnach vorgesehen, eine besonders gestaltete Gesteinsbohranordnung mit einem Bohrkörper und einem Bohrkörperaufnahmeadapter zu realisieren, wobei der Bohrkörper drehfest in dem Bohrkörperaufnahmeadapter gelagert ist und sich lösen und durch einen anderen Bohrkörper, beispielsweise mit einem anderen Durchmesser oder einer anderen Länge, ersetzen

lässt.

Die besonders gestaltete Stirnfläche und die besonders gestaltete Schulter des Bohrkörpers und des Bohrkörperaufnahmeadapters wirken zusammen und erzeugen zugleich eine Durchmesserzunahme im Saugkanal, der die Verstopfung mit einem Bohrmehl pfropfen, wie sie bislang zu beobachten war, verhindert.

Der Bohrkörperaufnahmeadapter kann an seinem rückwärtigen Ende einen SDS-plus-Schaft für die Aufnahme an einer Bohrmaschine aufweisen.

Es versteht sich, dass bei Bedarf und größeren Durchmessern alternativ ohne Weiteres auch eine SDS-max-Bohrmaschinenaufnahme realisierbar ist, indem das Einsteckende des Bohrkörperaufnahmeadapters mit einer solchen versehen ist, was insbesondere für größere Durchmesser geeignet ist.

Erfindungsgemäß sind die Bohrkörper kurzerhand als Rohre ausgebildet und preisgünstig herstellbar sowie auch bei Verschleiß oder Durchmesserwechsel rasch austauschbar.

Der erfindungsgemäße Bohrkörper ist außen glatt. Damit ist die Reibung gegenüber dem Bohrloch deutlich geringer als bei einem wendeiförmigen Bohrkörper. Überraschend ist daher die Drehmitnahmekraft um ein mehrfaches geringer als bei Wendelbohrern, für die eine SDS- -plus-Aufnahme im Grunde besonders geeignet ist, da die dortigen Drehmitnahmenuten erhebliche Drehkräfte übertragen können.

Erfindungsgemäß wird nun von dem Konzept der Übertragung großer Drehkräfte Abstand genommen, indem der erfindungsgemäße kreisrunde Bohrkörper sich im Bohrloch frei drehen lässt und damit nur ganz geringe Drehkräfte entstehen.

Die Energie der Schlagbohrmaschine wird daher nicht etwa zu 20 % oder 30 % für die Drehmitnahme verbraucht, sondern nahezu zu 100 % auf den Vortrieb, also den Schlagbohreinsatz gerichtet.

Das erfindungsgemäße Bohrkörperrohr ist mit einem Hartmetallelement für die Übertragung von Schlagenergie ausgerüstet. Das Hartmetallelement kann entweder als Schneidplatte zur Bereitstellung eines Zweischneiders ausgebildet sein, oder als Hartmetallkörper, der einen Vierschneider ausbildet.

Im ersten Fall ist es bevorzugt, dass der Hartmetallkörper quer über das vordere Ende des Rohres in einen Rohrschfitz eingelötet wird. Der Durch- messer des Saugkanals ist deutlich größer als der Durchmesser der Hartmetallplatte, beispielsweise doppelt so groß. Daher verbleiben seitlich der Hartmetallplatte Saugöffnungen gleichsam als Düsen, die der Abfuhr von Bohrmehl dienen.

Durch den gegenüber dem Saugkanal im Übrigen kleineren Durchmesser ist die Strömungsgeschwindigkeit dort größer, was zu einer besonders guten Abfuhr von Bohrmehl führt.

Dies gilt auch für die alternative Ausgestaltung, die besonders für einen Vierschneider geeignet ist. Der Vierschneider ist im Grunde dann im Wesentlichen kreuzförmig und in zueinander kreuzende Nuten des Rohres an dessen vorderen Ende eingesetzt. Bevorzugt ist dann eine achsparallele Nut in das vordere Ende des Rohres in einem Quadranten des Kreuzes eingebracht, und eine gleichartige Nut in dem gegenüberliegenden Quadranten. Diese wird durch eine radiale Bohrung mit dem Saugkanal verbunden.

Der Durchmesser der radialen Bohrungen beträgt beispielsweise 70 % des Durchmessers des Saugkanals. Hierdurch ist auch an dieser Stelle die Strömungsgeschwindigkeit besonders hoch, so dass die radialen Öffnungen auch hier düsenförmig wirken und eine besonders gute Bohr- mehlabführnut ermöglichen.

Erfindungsgemäß in vorteilhafter Ausgestaltung ist es auch besonders günstig, dass der Durchmesser des Saugkanals anschließend an das Einsteckende wesentlich größer als im Rohr ist und dessen Strömungsfläche im weiteren Absaugverlauf nie mehr unterschreitet. Hierdurch ist gewährleistet, dass auch bei der erforderlichen Umlenkung des Saugluft- Stroms um 90° kein Verstopfen durch einen Pfropfen aus Bohrmehl entstehen kann.

Erfindungsgemäß günstig ist es, wenn der Bohrkörper eine geringere Härte als der ßohrkörperaufnahmeadapter aufweist. Der Verschleiß findet dann primär dort statt, was der Standzeit des Bohrkörperaufnah- meadapters zu Gute kommt. Beispielsweise kann der Bohrkörper in einem Härtebereich von 45 +/ 5 HRC und der Bohrkörperaufnahmea- dapter in einem Härtebereich von 55 +/ 5 H C realisiert sein.

Der Bohrkörper an sich kann preisgünstig aus einem gezogenen Rohr hergestellt sein. Für die Bereitstellung der unterschiedlichen Durchmesser bei einem Set aus Bohrkörpem wird kurzerhand der Schaft des Bohrkörpers spanabhebend bearbeitet, zumindest, wenn der dünner sein soll als der Außendurchmesser des Einsteckendes.

Alternativ kann auch ein glattes Rohr mit geringem Außendurchmesser verwendet werden, und das Einsteckende wird als Hülse dort aufge- presst.

Es versteht sich, dass die Wandstärke des Rohres an Erfordernisse ange- passt wird. Eine zu dicke Wandstärke führt zu einem zu geringen Saugkanal und eine zu dünne Wandstärke zu einer Reduktion der Schlagenergie. Jedoch ist die Übertragung gerade axialer Stoßwellen bei einem Rohr um Längen besser als bei einem gewendelten Bohrer, da ein Rohr axial betrachtet typischerweise keine Steifigkeitssprünge aufweist. Damit wird im Grunde die optimale Schlagenergie an das Hartmetallelement an der Spitze des Rohres übertragen.

Rohre können auch mit einer hohen Oberflächengüte hergestellt werden, ohne das hierdurch nennenswert größere Kosten entstehen. Dies bedingt eine entsprechend ganz geringe axiale Reibung am Bohrloch, was der Dauerfestigkeit zu Gute kommt, denn dort entsteht dementsprechend auch keine Erwärmung.

Ferner lassen sich Rohre ohne Weiteres beliebig ablängen, so dass Bohrer unterschiedlicher Längen in dem Set von Bohrkörpern realisierbar sind, was der Ergonomie zu Gute kommt.

Der Bohrkörper mit dem Hartmetallelement kann als Verschleißteil bei Bedarf ohne Weiteres gewechselt werden und ist deutlich preisgünstiger zu realisieren als bekannte Saugbohrer.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand der Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Gesteinsbohranordnung im Schnitt ;

Fig. 2 die erfindungsgemäße Gesteinsbohranordnung aus Fig. 1 in perspektivischer Anordnung;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gesteinsbohranordnung im Schnitt ; und

Fig. 4 die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gesteinsbohranordnung gemäß Fig. 3 in perspektivischer Anordnung.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Gesteinsbohranordnung 10 leicht schematisiert dargestellt. Es ist ein Bohrkorperaufnahmeadapter 12 vorgesehen, der eine Aufnahme für ein erfindungsgemäßen Bohrkörper 14 bietet. Der Bohrkörperaufnahmeadapter hat an seinem Einsteckende 16 eine SDS-pus-Aufnahme 18, die dafür bestimmt ist, in einen Hammerbohrer oder einen Schlagbohrer eingesetzt zu werden.

Der Bohrkörperaufnahmeadapter 12 durchtritt einen Saugadapter 20, der in an sich bekannter Weise dergestalt auf ihm gelagert ist, dass ein freies Drehen des Bohrkörperaufnahmeadapters 12 in dem Saugadapter 20 möglich ist.

Der Saugadapter 20 weist einen Absauganschluss 24 auf, der dafür bestimmt ist, einen Steckanschluss eines Staubsaugerschlauchs aufzunehmen. In an sich bekannter Weise ist der Absauganschluss 24 leicht konisch mit einem Innendurchmesser zwischen 32 mm und 36 mm.

Der Bohrkörper 14 besteht abgesehen von dem speziell ausgeformten Einsteckende 30 hierzu weiter unten - aus einem Schaft 32 und einem Hartmetallelement 34. Er ist insgesamt rohrförmig, wobei das so gebildete Rohr an dem vorderen Ende durch das kreuzförmige Hartmetallelement 34 abgedeckt ist. Seitlich des Hartmetallelements sind zwei einander gegenüberliegende Ansaugdüsen 36 vorgesehen, die auch aus Fig. 3 ersichtlich sind.

Der Saugadapter 20 ist über einen an sich bekannten Kugellagerring 38 auf dem Bohrkörperaufnahmeadapter 12 geführt. Dies erlaubt es, die Führung der Ausrichtung der erfindungsgemäßen Gesteinsbohranordnung 10 auch über den Saugadapter 20 zu übernehmen. Hierzu weist dieser eine profilierte Oberfläche 42 als Greifhandhabe auf.

An dem Einsteckende 30 ist in rückwärtiger Richtung eine Stirnfläche 36 ausgebildet, die sich um einen Saugkanal 60 erstreckt, der durch den Bohrkörper 14 hindurch verläuft. Die Stirnfläche 36 ist insofern eine Ringfläche, deren Außendurchmesser von dem Außendurchmesser des

Einsteckendes 30 und dessen Innendurchmesser durch den Außendurchmesser des Saugkanals 60 bestimmt ist.

Die Stirnfläche ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gerade ausgebildet, kann jedoch auch einen weiten Außenkonus mit einem Konuswinkel von beispielsweise 150 bis 170° bilden.

Die Stirnfläche 36 wirkt mit einer Schulter 40 zusammen, die an dem Bohrkopfaufnahmeadapter 12 innen im Bereich der Aufnahme des Einsteckendes 30 ausgebildet ist. Die Schulter 40 weist mit ihrer Flächennormalen ebenfalls im Wesentlichen eine axiale Richtung. Auch sie kann in - in Anpassung an die Stirnfläche 36 - mit einem weiten Konus versehen sein, ebenfalls mit einem Konuswinkel zwischen 150 und 170°.

Die axiale Schulter 40 ist ebenfalls als Ringfläche ausgebildet und weist den gleichen Außendurchmesser wie die Stirnfläche 36 auf, jedoch einen größeren Innendurchmesser. An dieser Stelle ist der Saugkanal 60 im Vergleich mit seiner Erstreckung durch den Bohrkörper 14 hindurch aufgeweitet. Die Stirnfläche 36 ist daher nur in ihrem radial äußeren Ringbereich von der axialen Schulter 40 bedeckt.

Der Saugkanal 60 weist weiter rückwärts anschließend an die Aufweitung 42 des Saugkanals 60 eine UmSenkung 44 auf, über welche er nach radial auswärts unter weiterer Durchmesservergrößerung an dem

Saugadapter 20 bis zum Absauganschluß 24 gelestet wird.

Die axiale Schulter 40 stößt im Betrieb unter Weiterleitung der Schlagenergie auf die Stirnfläche 36. Der Bohrkörper 14 ist in dem Bohrkörper- aufnahmeadapter 12 mit seinem Einsteckende 30 über eine Madenschraube 44 drehfest gelagert. Die Madenschraube 44 dient insbesonde- re der Übertragung des - vergleichsweise geringen - Drehmoments und ist in das Einsteckende 30 eingeschraubt, wobei sie eine entsprechende Schraubausnehmung 46 in dem Bohrkörperaufnahmeadapter durchtritt.

Ihr Kopf hat etwas Lagerspiel in der Ausnehmung 46. Dies bedingt eine Mikrobewegung zwischen dem Bohrkopfaufnahmeadapter 12 und dem Bohrkörper 14. Die insofern realisierte Mikrobewegung beeinträchtigt nicht die Impulsweiterleitung, also die Übertragung der Schlagenergie, vom Bohrkörperaufnahmeadapter 12 zum Bohrkörper 14. Gegebenenfalls wird hierdurch jedoch die Stirnfläche 36 dergestalt verformt, dass sie die Form der axialen Schulter 40 annimmt. Dies deshalb, da das Material des Bohrkörpers 14 weicher als dasjenige des Bohrkörperaufnah- meadapters 12 ist.

In dem Bohrkörper 14 ist ein Saugkanal 60 ausgebildet; Hierzu ist der Bohrkörper 14 als Rohr realisiert, wobei das Einsteckende 30 einen größeren Außendurchmesser als der Schaft 32 aufweist. Der Durchmesser des Saugkanals 60 im Bohrkörper 14 ist jedoch konstant. Der Durchmesser der beiden Ansaugdüsen 36 beträgt etwa 70 % des Durchmessers des Saugkanal 60 im Bohrkörper 14.

Der Saugkanal 60 setzt sich an das rückwärtige Ende des Einsteckendes 30 anschließend im Saugadapter 20 fort. Dort ist der Durchmesser des Saugkanals 60 stets jedenfalls größer als der Durchmesser des Saugkanals 60 im Bohrkörper 14. Es erfolgt eine Umlenkung des Saugstroms um 90° zur radialen Abfuhr des Bohrmehls und der eingesaugten Luft über den Absauganschluss 24.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Gesteinsbohranordnung 10 sind aus Fig. 2 ersichtlich. Dort wie auch in den übrigen Figuren weisen gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile hin. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Hartmetallelement 34 als Vierschneider ausgebildet. Die Ansaugdüsen 36 erstrecken sich als radiale Bohrungen knapp hinter der Ebene des Hartmetallelements 34. Zur Verbesserung der Zuleitung von Bohrmehl zu den Ansaugdüsen 36 ist ferner je anschließend an die Ansaugdüsen nach vorne, also zur Bohrerspitze hin, eine achsparalle ut ausgebildet, die je zwischen zwei Schenkeln des Hartmetalielements 34 endet. Insofern können zwei oder vier achsparallele Nuten und Ansaugdüsen 36 realisiert sein.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gesteinsbohranordnung ist aus Fig. 3 ersichtlich. Bei dieser Lösung ist im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 die axiale Schulter 40 nicht konisch sondern eben und liegt über ihre gesamte Erstreckung an der Stirnfläche 36 an.

Die Aufweitung 42 des Saugkanals 60 ist hier ebenfalls vorgesehen und für die Erfindung wichtig.

Anstelle der Drehmitnahme über eine Madenschraube ist hier eine handelsübliche SDS-Aufnahme 62 realisiert, wobei Kugeln 64 und 66 in entsprechende Rundnuten 68 und 70 an dem Einsteckende 30 des Bohrkörpers 14 eingreifen.

Durch axiales Verschieben der SDS-Aufnahme-Hülse 72 nach hinten werden die Kugeln 64 und 66 freigegeben und der Bohrkörper 14 lässt sich in an sich bekannter Weise aus dem Bohrkörperaufnahmeadapter 12 entnehmen. Das axiale Verschieben erfolgt in ebenfalls an sich bekannter Weise gegen die Wirkung einer Druckfeder 74.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist die SDS-Aufnahme 62 im Vergleich mit der Drehmitnahme über die Madenschraube 44 etwas voluminöser, je- doch lässt sich so der Bohrkörper 14 werkzeuglos aus dem Bohrkörper- aufnahmeadapter 12 entnehmen und einsetzen.

Bei der hier dargestellten Lösung ist es auch von Vorteil, dass mit einer geringen Modifikation der Bohrkörper 14 auch unmittelbar in die Bohrmaschine einsetzbar ist - dann allerdings ohne Saugvorrichtung. Hierzu ist das Einsteckende 30 anstelle der SDS-Aufnahme mit einer SDS-plus-- Aufnahme versehen, die insofern mit der Aufnahme 18 an dem Einsteckende 16 kompatibel ist.

Dies ist beispielsweise sinnvoll, wenn aus bestimmten Gründen ein bereits erstelltes Bohrloch kurz nachgebohrt werden soll.

Die Realisierung der axialen Schulter 40 mit einer leicht konischen Form reduziert die Schlagenergie etwas, was insbesondere für dünnwandige Bohrkörper und solche mit geringem Durchmesser sinnvoll sein kann.

Erfindungsgemäß günstig ist es auch, dass die Lebensdauer des Bohr- körperaufnahmeadapters 12 gerade bei solchen Bohrkörpern ein mehrfaches, beispielsweise das lOfache, der Lebensdauer des Bohrkörpers betragen kann. Der erfindungsgemäße Bohrkörper 14 ist preisgünstig herzustellen und einfach austauschbar. Dennoch bietet er eine gute und umweltfreundliche Absaugung von Bohrlöchern in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Bohrkörperaufnahmeadapter 12.

Claims

Patentansprüche

1 . Gesteinsbohranordnung, mit einem Bohrkörper mit einem an diesem befestigten Hartmeiailetement und einem Bohrkörperaufnahmeadapter für den Anschluss an eine Bohrmaschine, wobei der Bohrkörper einen Schaft aufweist, der als Rohr ausgebildet ist, das an seinem Einsteckende eine Drehmitnahme aufweist, wobei das Rohr mindestens eine Absaugöffnung hat, die axial ausgerichtet ist und in den Bohrkörperaufnahmeadapter mündet, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkörper in dem Bohrkörperaufnahmeadapter lösbar und drehfest gelagert ist und der Bohrkörperaufnahmeadapter eine axiale Schulter aufweist, die eine Stirnfläche des Bohrkörpers im radial äußeren Bereich der Stirnfläche axial abstützt.

2. Gesteinsbohranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen 65 und 95% der Stirnfläche des Bohrkörpers von der axialen Schulter des Bohrkörperaufnahmeadapter abgedeckt sind.

3. Gesteinsbohranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkörper eine geringere Härte als der Bohrkörperaufnahmeadapter aufweist, insbesondere um 10% bis 30%, und dass der Bohrkörper insbesondere als gezogenes Rohr ausgebildet ist.

4. Gesteinsbohranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulter und/oder die Stirnfläche als Kegelfläche mit einem Kegelöffnungswinkel von 100 ° bis 180 ° ausgebildet ist.

5. Gesteinsbohranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahme als SDS-plus oder SDS-max-Element, als Keilverzahnung oder als Madenschraube ausgebildet ist, und mit axialen Flächen für die Weiterleitung axialer Schlagenergie, insbesondere zwischen 5 % und 25 % der gesamten Schlagenergie, ausgebildet ist.

6. Gesteinsbohranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Saugkanal ausgebildet ist, der durch den Bohrkörper verläuft und am Übergang zwischen Bohrkörper und Bohrkörperaufnahmeadapter eine Aufweitung aufweist, und dass die Umlenkung des Strömungskanals nach radial auswärts im aufgeweiteten Bereich des Strömungskanals erfolgt.

7. Gesteinsbohranordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappung zwischen Schulter und Stirnfläche zwischen 20 % bis 70 % der Stirnfläche, insbesondere zwischen 30 % bis 60 % der Stirnfläche beträgt und bei einem Bohrkörper mit einem Hartmetallelement mit einem Durchmesser von 5 mm der Rohr-Innendurchmesser zwischen 2 und 4 mm und bei einem Bohrkörper mit Hartmetallelement mit einem Außendurchmesser von 16 mm, der Innendurchmesser des Rohres zwischen 10 und 12 mm beträgt, wobei insbesondere folgende Durchmesserverhältnisse bestehen:

Verhältnis Bohrer-Außendurchmesser am Schaft des Bohrkörpers oder der Hartmetallplatte zu Absaugkanal:

8. Gesteinsbohranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu ihr eine Bohrmaschine mit abnehmbaren Bohrfutter gehört, und dass Bohrkörperaufnahmeadapter anstelle der StandardBohrfutters an der Bohrmaschine befestig bar istr

9. Gesteinsbohranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Set aus Bohrkörpern mit an ihrem Schaft und an Ihrem Bohrkopf unterschiedlichen Durchmessern vorgesehen ist, welche Bohrkörper an Ihrem Einsteckende zueinander gleich sind, und dass der Innendurchmesser des Rohres der Bohrkörper bei großem Durchmesser größer und bei kleinem Durchmesser kleiner ist.

10. Gesteinsbohranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Set aus Bohrkörpern, die für das Einstecken in den Bohrkörperaufnahmeadapter mit ihrem Einsteckende bestimmt sind, der Durchmesser des Einsteckendes des betreffenden Bohrkörpers für jeden Bohrkörper gleich ist und zum Innendurchmesser des Bohrkörperaufnahmeadapters passt und dass der Schaft der Bohrkörper mindestens eines Subsets aus dem Set von Bohrkörpern einen demgegenüber geringeren Außendurchmesser aufweist und der Übergang zwischen Einsteckende und Schaft als Abrundung, Ausrundung oder Konus ausgebildet ist, wobei insbesondere an der Wurzel des Übergangs eine Konkavität realisiert ist.

11. Gesteinsbohranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Saugkanal durch den Bohrkörper hindurch verläuft und an der Bohrerspitze an Ansaugdüsen beginnt, deren aufsummierter Strömungsquerschnitt geringer als der Strömungsquerschnitt im Saugkanal im Übrigen ist, und dass der Saugkanal jenseits der Absaugöffnung im Bohrkörperaufnahmeadapter fortgesetzt ist und der Saugkanal sich an der Absaugöffnung in den Bohrkörperaufnahmeadapter hinein sprunghaft erweitert.

12. Gesteinsbohranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Saugkanal durch den Bohrkörper und den Bohrkörperaufnahmeadapter hindurch erstreckt und der Saugkanal im Bohrkörperaufnahmeadapter einen größeren Strömungsquerschnitt als im Bohrkörper hat.

13. Gesteinsbohranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkörperaufnahmeadapter an seinem rückwärtigen Ende eine SDS-plus oder SDS-max-Anschluss aufweist.

14. Gesteinsbohranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Saugkanal ausgebildet ist, der durch den Bohrkörper verläuft und am Übergang zwischen Bohrkörper und Bohrkörperaufnahmeadapter eine Aufweitung aufweist, und dass die Umlenkung des Strömungskanals nach radial auswärts im aufgeweiteten Bereich des Strömungskanals erfolgt.