DE19757424A1 - Vorrichtung zur Bohrlochreinigung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bohrlochreinigung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Für die Erstellung von zuverlässigen Befestigungen ist es üblicherweise erforderlich und vielfach auch vorgeschrieben, das mit einem Bohrwerkzeug erstellte Bohrloch vor dem dem Einsetzen und Verankern eines Befestigungselements zu reinigen. Bei der Reinigung wird in erster Linie das beim Bohren anfallende und im Bohrloch verbliebene Bohrmehl entfernt. Mit den zu diesem Zweck bekannten speziellen Ausblaspumpen kann der lose im Bohrloch befindliche Anteil des Bohrmehls ausgeblasen werden. Allerdings wird der Vorgang des Ausblasens des Bohrlochs vom Anwender oftmals als unangenehm empfunden, da er mit einer nicht unerheblichen Staubentwicklung in ihrer unmittelbaren Umgebung verbunden ist. Aus diesem Grund kann es vorkommen, daß auf ein Ausblasen des Bohrlochs verzichtet wird.

Mit der Ausblaspumpe ist üblicherweise nur der lose Anteil des im Bohrloch befindlichen Bohrmehls vom Bohrlochgrund entfernbar. Ein Teil des Bohrmehls haftet jedoch auch an der Bohrlochwandung und ist durch den Bohrvorgang mehr oder weniger fest an die Bohrlochwandung gepreßt. Um das Bohrloch gründlich zu reinigen, muß daher auch eine Bürste eingesetzt werden, mit der das an der Bohrlochwand anhaftende Bohrmehl gelöst wird. Das gelöste Bohrmehl wird größtenteils durch den Bürstvorgang aus dem Bohrloch entfernt. Ein Teil des Bohrmehls fällt infolge der Bürstbewegungen zum Bohr­ lochgrund. Um auch dieses Bohrmehl aus dem Bohrloch zu entfernen, ist der Anwender oft versucht, den restlichen Anteil wiederum mittels einer Ausblaspumpe aus dem Bohr­ loch zu entfernen. Der Ausblasvorgang ist mit einer unerwünschten Staubbelastung ver­ bunden. Auch kann sich wiederum Bohrmehl an der Bohrlochwand ablagern, was eigent­ lich nicht erwünscht ist. Der Vorgang des Reinigens mit Reinigungsbürste und Ausblas­ pumpe ist umständlich und zeitaufwendig, und er ist für den Anwender mit einer uner­ wünschten Staubbelastung verbunden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diesen Nachteilen der Reinigungs­ vorrichtungen des Stands der Technik abzuhelfen. Es soll eine Vorrichtung zur Bohrloch­ reinigung geschaffen werden, mit der das Bohrloch zuverlässig von losem und an der Bohrlochwandung haftendem Bohrmehl gereinigt werden kann. Der Reinigungsvorgang des Bohrlochs soll vereinfacht und der dafür nötige Zeitaufwand verringert werden. Eine Staubbelastung des Anwenders soll weitgehend verhindert werden.

Die Lösung dieser Aufgaben besteht in einer Vorrichtung zur Bohrlochreinigung mit den im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmalen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bohrlochreinigung weist einen rohrförmigen Schaft auf, der mit einem Einsteckende für den Anschluß an eine Werkzeugaufnahme eines Bohrgeräts ausgestattet ist und über einen wesentlichen Teil seiner Längserstreckung hohl ist. Der vom Mantel des Schafts umschlossene, längliche Hohlraum mündet am dem Einsteckende gegenüberliegenden Vorderende des Schafts und steht mit wenigstens einer Öffnung in Verbindung, die am an das Einsteckende angrenzenden Endabschnitt des Schafts im Mantel vorgesehen ist. Am Schaft sind Bürstorgane angeordnet, die im wesentlichen radial von der Außenseite des Mantels abragen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für den automatischen Reinigungseinsatz in Verbindung mit einem Bohrgerät vorbereitet. Der in die Werkzeugaufnahme des Bohrgeräts eingesteckte Schaft wird in ein zuvor gebohrtes Bohrloch eingebracht und in Drehung versetzt. Dabei lösen die an der Außenseite des Mantels des Schafts ange­ ordneten Bürstorgane das an der Bohrlochwandung anhaftende Bohrmehl. Das abge­ bürstete Bohrmehl wird durch einen Luftstrom in Richtung eines an der Oberfläche angeordneten Saugrings transportiert. An der Saugöffnung herrscht ein Unterdruck. Durch diesen Unterdruck wird durch die Öffnung im rückwärtigen Schaftabschnitt Luft in den hohlen Schaft angesaugt. Die angesaugte Luft gelangt zur Mündung des Hohlraums am Vorderende des rohrförmigen Schafts und dient durch Vorbeiblasen dem Abtransport des Bohrmehls. Zur Werkzeugaufnahme hin wird der Saugring durch radial abragende Bürstorgane oder ähnliche Einrichtungen abgedichtet.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Bohrloch schnell und einfach maschinell gereinigt werden. Dabei erfolgen das Abbürsten des Bohrmehls von der Bohrlochwand, der Abtransport des Bohrmehls an die Oberfläche und das Ausblasen des Bohrmehls vom Bohrlochgrund in einem Arbeitsgang. Ein erneutes Anhaften von Bohrmehl an der Bohrlochwand durch das Ausblasen ist verhindert, da die Bohrlochwand immer zuletzt durch das Herausziehen der Vorrichtung aus dem Bohrloch gebürstet wird. Die über den hohlen Schaft angesaugte Luft transportiert das Bohrmehl zur Bohrlochmündung. Durch Absaugung an der Bohrlochmündung entsteht außerhalb des Absaugrings keine Staubentwicklung. Für den Fall, daß kein Bohrgerät zur Verfügung steht, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung wie eine konventionelle Reinigungsbürste eingesetzt werden, und das Bohrloch kann, wie gewohnt, händisch gereinigt werden.

Indem sich die Anordnung der Bürstorgane über etwa 50% bis etwa 80% der Länge des rohrförmigen Schafts erstreckt, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für alle üblicherweise erstellten Bohrlochtiefen einsetzbar. Dabei stützen die Bürstorgane den Schaft bei größeren Längen innerhalb des Bohrlochs ab und ein unbeabsichtigtes Verbiegen des rohrförmigen Schafts wird verhindert.

Für die Fördereigenschaften des Bohrmehls erweist es sich von Vorteil, wenn die An­ ordnung der Bürstorgane förderwendelartig ist und eine Steigung aufweist, die etwa 10° bis etwa 30° beträgt.

Der bei der Rotation von den freien Enden der im wesentlichen radial abstehenden Bürstorgane beschriebene Hüllkreis besitzt einen Hülldurchmesser, der zum Außen­ durchmesser des rohrförmigen Schafts vorzugsweise in einem Verhältnis von etwa 2 bis etwa 4 steht. Auf diese Weise ausgebildet, kann die Vorrichtung zur Reinigung von Bohrlöchern mit relativ großen Durchmesserunterschieden eingesetzt werden. Zwar können mit einer einzigen Vorrichtung nicht alle Bohrlochdurchmesser abgedeckt werden. Bei den gewählten Abmessungsverhältnissen ist die Vorrichtung aber für die Mehrzahl der üblicherweise erstellten Bohrlochdurchmesser geeignet. Dabei ist gewährleistet, daß die Bürstorgane bei kleineren Durchmessern keinen übermäßig großen Reibwiderstand verursachen.

Für die Strömungsgeschwindigkeit der ausgeblasenen Luft erweist es sich von Vorteil, wenn die Mündung des Hohlraums am Vorderende des rohrförmigen Schafts einen Querschnitt aufweist, der kleiner oder gleich dem Querschnitt der Öffnung bzw. der Summe der Querschnitte der Öffnungen im Mantel des Schafts ist. Dadurch ist die Strömungsgeschwindigkeit groß genug, um Bohrmehl vom Bohrlochtiefsten zu entfernen.

Hinsichtlich der Abriebeigenschaften und ihrer Lebensdauer erweisen sich Bürstorgane aus flexiblen Kunststoffborsten von Vorteil.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung sind die Bürstorgane an wenigstens einem bandförmigen Träger angeordnet, der wendelförmig an der Außen­ seite des Mantels befestigbar ist. Das Trägerband kann auf diese Weise bei Bedarf einfach gewechselt werden, beispielsweise um abgenutzte Bürstorgane zu ersetzen.

Der topfförmige Saugkopf weist eine Durchtrittsöffnung für den rückwärtigen, bürstorganfreien Schaftabschnitt auf und ist mit einer Anschlußvorrichtung für eine Staubsaugeinrichtung ausgestattet. Das zur Oberfläche transportierte Bohrmehl wird unmittelbar abgesaugt. Das Ausblasen erfolgt durch eine zwangsweise Luftförderung über die Staubsaugeinrichtung und kann auch mit größeren Strömungsgeschwindigkeiten der Ausblasluft erfolgen.

Die Durchtrittsöffnung im Saugkopf ist mit einer Dichteinrichtung ausgestattet, die vorzugs­ weise durch radial abstehende Lamellen bzw. Borsten gebildet ist. Die Lamellen oder Borsten erlauben ein ungehindertes Durchführen des Schafts. Dabei gewährleisten sie im Normalfall eine weitgehende Abdichtung gegen das Ansaugen von Umgebungsluft, ohne daß es dadurch zu einer Drehkopplung zwischen dem Saugkopf und dem Schaft kommt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der einzigen Figur ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bohrlochreinigung in ein im Untergrund G erstelltes Bohrloch B eingesetzt dargestellt. Die Vorrichtung umfaßt einen rohrförmigen Schaft 1, der an seinem rückwärtigen Ende mit einem Einsteck- ende 2 für eine angedeutete, mit T bezeichnete Werkzeugaufnahme eines Bohrgeräts ausgestattet ist. Der rohrförmige Schaft 1 weist einen Mantel 3 auf, der einen länglichen Hohlraum 4 umschließt. Der Hohlraum 4 mündet am dem Einsteckende 2 gegenüber­ liegenden Vorderende 5 des Schafts 1. Im an das Einsteckende 2 angrenzenden Bereich des hohlen Schafts 1 ist im Mantel 3 eine Öffnung 7 ausgespart. Die Mündung 6 des länglichen Hohlraums 4 am Vorderende 5 des Schafts 1 weist einen Querschnitt n auf, der kleiner oder gleich dem Querschnitt o der Öffnung 7 im rückwärtigen Bereich des Schafts 1 ist. Für den Fall, daß mehrere Öffnungen 7 im Mantel 3 vorgesehen sind, können einzelne dieser Öffnungen 7 einen kleineren Querschnitt aufweisen als die Mündung 6 des Hohlraums 4. Der Mündungsquerschnitt n des Hohlraums 4 ist in diesem Fall kleiner oder gleich der Summe der Querschnitte aller Öffnungen 7 im Mantel 3.

An seiner Außenseite ist der hohle Schaft 1 mit Bürstorganen 8 ausgestattet, die sich etwa radial zur Bohrlochwand W erstrecken. Die Bürstorgane 8 bestehen vorzugsweise aus Kunststoffborsten und erstrecken sich über etwa 50% bis etwa 80% der Länge des Schafts 1. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Bürstorgane 8 nach Art einer Förderwendel 9 angeordnet, deren Drehsinn vorzugsweise derart gewählt ist, daß er bei einer Drehung des Schafts 1 im Uhrzeigersinn in einer Förderbewegung vom Bohrlochgrund P zur Oberfläche S führt. Es versteht sich, daß der Drehsinn der förderwendelartigen Anordnung 9 der Bürstorgane auch entgegengesetzt sein kann. In diesem Fall muß für die Förderung von Bohrmehl der Schaft 1 im Gegenuhrzeigersinn rotiert werden. Bei der Rotation des Schafts 1 beschreiben die freien Enden der Bürstorgane 8 einen Hüllkreis, dessen Hülldurchmesser e zum Außendurchmesser d des Schafts 1 im Verhältnis von etwa 2 bis etwa 4 steht. Der in der Figur angedeutete Hülldurchmesser e der freien Enden der Bürstorgane 8 wird im eingesetzten Zustand vom Bohrlochdurchmesser bestimmt. Es versteht sich, daß der Hülldurchmesser a der freien Enden der Büstorgane 8 bei einem außerhalb des Bohrlochs B befindlichem Schaft 1 etwas größer ist als der Bohrlochdurchmesser. Die förderwendelartige Anordnung 9 der Bürstorgane 8 weist eine Steigung α auf, die etwa 10° bis etwa 30° beträgt. Die Bürstorgane 8 können direkt am Mantel 3 des hohlen Schafts 1 befestigt sein. In einer alternativen Ausführungsvariante der Erfindung können die Bürstorgane auch auf einem Trägerband befestigt sein, das wendelförmig an der Außenseite des Schafts 1 befestigbar ist.

Wie in der Figur angedeutet ist, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bohrlochreinigung einen topfförmigen Saugkopf 10 auf, der mit einer Durchtritts Öffnung 11 für den Schaft 1 versehen ist. Die Durchtrittsöffnung 11 ist mit einer Dichteinrichtung 12 ausgestattet, die beispielsweise von Lamellen oder Borsten gebildet ist. Aufgabe der Dichteinrichtung 12 ist es, einen ungehinderten Durchtritt des Schafts 1 zu ermöglichen und die Durchtrittsöffnung 11 bei durchgestecktem Schaft 1 weitgehend dicht zu verschließen. Dabei soll die Dichteinrichtung 12 eine Drehkopplung des Saugkopfes 10 und des Schafts 1 verhindern. Der Saugkopf 10 verfügt über einen Anschluß 13 für eine Staubsaugeinrichtung, die beispielsweise über einen Schlauch C angeschlossen ist.

Zur Bohrlochreinigung wird die beschriebene Vorrichtung in die Werkzeugaufnahme T eines Bohrgeräts eingesetzt und in das Bohrloch B eingeführt. Dabei liegen die förderwendelartig angeordneten Bürstorgane 8 mit einer gewissen Vorspannung an der Bohrlochwand W an. Der topfförmige Saugkopf 10 liegt auf der Oberfläche S des Untergrunds G auf und umgibt die Mündung des Bohrlochs B. Über den an die Anschluß­ vorrichtung 13 angeschlossenen Schlauch C ist der Saugkopf 10 mit einer Staubsaugeinrichtung verbunden. Durch Inbetriebnahme des Bohrgeräts wird der Schaft 1 um seine Achse rotiert. Dabei streifen die Bürstorgane 8 das an der Bohrlochwand W anhaftende Bohrmehl ab. Durch den von der Staubsaugeinrichtung erzeugten Unterdruck wird durch die Öffnung 7 im rückwärtigen Bereich des Schafts 1 Luft angesaugt, die an der Mündung 6 des Schafts 1, die im Betrieb im Bereich des Bohrlochgrunds P angeordnet ist, austritt und das Bohrmehl zum Saugkopf 10 fördert. Der Schaft 1 ist gegenüber dem Saugkopf 10 ungehindert axial verschiebbar. Dadurch kann die Mündung 6 bis zum Bohrlochgrund P geschoben werden. Die austretende Luft bläst Bohrmehl, das am Bohrlochgrund P abgelagert ist, in Richtung der Oberfläche S und das von der Bohrlochwand W abgebürstete Bohrmehl. Das an die Oberfläche S transportierte Bohrmehl wird schließlich durch den Schlauch C in einen Sammelbehälter der Staubsaugeinrichtung abgesaugt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Bohrlochreinigung gekennzeichnet durch einen rohrförmigen Schaft (1), der mit einem Einsteckende (2) für den Anschluß an eine Werkzeug­ aufnahme (T) eines Bohrgeräts ausgestattet ist und über einen wesentlichen Teil seiner Längserstreckung hohl ist, wobei der vom Mantel (3) des Schafts (1) umschlossene, längliche Hohlraum (4) am dem Einsteckende (2) gegenüber­ liegenden Vorderende (5, 6) des Schafts (1) mündet und mit wenigstens einer Öffnung (7) in Verbindung steht, die am an das Einsteckende (2) angrenzenden Endabschnitt des Schafts (1) im Mantel (3) ausgespart ist, und am Schaft (1) Bürstorgane (8) angeordnet sind, die im wesentlichen radial von der Außenseite des Mantels (3) abstehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Bürstorgane (8) sich über etwa 50% bis etwa 80% der Länge des rohrförmigen Schafts (1) erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürst­ organe (8) nach Art einer Förderwendel (9) angeordnet sind, deren Steigung (α) etwa 10° bis etwa 30° beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Rotation des Schafts (1) von den freien Enden der im wesentlichen radial abstehenden Bürstorgane (8) beschriebene Hüllkreis einen Hülldurchmesser (e) aufweist, der zum Außendurchmesser (d) des rohrförmigen Schafts (1) im Verhältnis von etwa 2 bis etwa 4 steht.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Schaft (1) mit einem topfförmigen Saugkopf (10) verbindbar ist, der eine Durchtrittsöffnung (11) für den rückwärtigen, bürstorganfreien Schaftabschnitt aufweist und mit einer Anschlußvorrichtung (13) für eine Staubsaugeinrichtung ausgestattet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtriftsöffnung (11) im Saugkopf (10) mit einer Dichteinrichtung (12) ausgestattet ist, die vorzugsweise durch radial abstehende Lamellen bzw. Borsten gebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (6) des Hohlraums (4) am Vorderende (5) des rohrförmigen Schafts (1) einen Querschnitt (n) aufweist, der kleiner oder gleich dem Querschnitt (o) der Öffnung (7) bzw. der Summe der Querschnitte der Öffnungen (7) im Mantel (3) des Schafts (1) ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine förderwendelartige Anordnung (9) von Bürstorganen (8) vorgesehen ist, die gleichmäßig über den Umfang des Mantels (3) des Schafts (1) verteilt sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstorgane (8) flexible Kunststoffborsten sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstorgane (8) an wenigstens einem bandförmigen Träger angeordnet sind, der wendelförmig an der Außenseite des Mantels (3) befestigbar ist.