DE29816665U1

DE29816665U1 - Bohrer mit Absaugvorrichtung

Info

Publication number: DE29816665U1
Application number: DE29816665U
Authority: DE
Original assignee: Drebo Werkzeugfabrik GmbH
Current assignee: Drebo Werkzeugfabrik GmbH
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 1998-12-10
Anticipated expiration: 2008-09-17

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrer mit Absaugvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein derartiger Bohrer ist aus der EP-A2-345 815 bekannt. Dieser Bohrer dient zur Erzeugung einer Hinterschneidung und weist hierzu eine seitlich an der Spitze des Bohrers vorstehende Hartmetall-Platte auf, die durch axialen Druck auf den Bohrer und den entsprechenden Gegendruck am Bohrlochgrund zur Seite gedrückt wird, bis der Bohrer die beispielsweise aus Fig. 10 ersichtliche Position angenommen hat, so daß sich die Bohrerachse mit der Bohrlochachse wieder deckt.

Zur Beseitigung des anfallenden Bohrmehls ist es bei dieser Lösung vorgesehen, seitlich an dem Bohrer eine Ansaugöffnung 84 auszubilden, die das im Bereich der Hinterschneidung anfallende Bohrmehl absaugen soll und hierzu mit einem Saugkanal in Verbindung steht, der mit einer Absauganlage verbunden ist.

Bei dieser Lösung ist es bevorzugt, wenn die Manschette an dem Anschluß der Absauganlage nicht ganz dicht ist, damit die Luftströmung in allen Fällen aufrechterhalten bleiben kann.

Diese Lösung ist zwar für die Erzeugung von Hinterschneidungen gut geeignet. Hierbei fällt jedoch eine vergleichsweise geringe Menge .an Bohrmehl an, während bei üblichen Gesteinsbohrern je nach Vortriebsgeschwindigkeit des Bohrers das anfallende Bohrklein bzw. das anfallende Bohrmehl ein erhebliches Volumen annehmen kann.

Auch für derartige Gesteinsbohrer sind Absaugvorrichtungen bekannt geworden. So ist beispielsweise aus der GB-PS 1 564 977 eine Saugvorrichtung bekannt, die für einen

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Kronenbohrer geeignet ist. Bei dieser Lösung ist der Bohrer, der vom Prinzip her als ziemlich massiver Stab ausgebildet ist, von einer Art Hülse umgeben, während sich Rippen im Bereich der Bohrkrone zwischen der Hülse und dem eigentlichen Bohrer erstrecken. In dem Spalt zwischen Hülse und Bohrer ist ein Kanal ausgebildet, der an eine Absauganlage angeschlossen werden kann, und durch diesen Spalt soll das anfallende Bohrmehl bzw. gegebenenfalls auch Bohrklein abgeführt werden.

Während diese Lösung bei ziemlich hartem Gestein und entsprechend geringem Vortrieb noch befriedigend arbeitet, neigt sie sehr leicht zu Verstopfungen, wenn größere Gesteinsbrocken herausgelöst werden, wie es bei inhomogenem Gestein möglich ist, aber auch, wenn bei ziemlich weichem Gestein ein erheblicher Bohrfortschritt erzielt wird. Durch die Verengung auf die dann verbleibenden Saugschlitze wird die Strömungsgeschwindigkeit weiter reduziert, so daß die Verstopfungsgefahr noch zunimmt und damit letztlich der Bohrer auch heißlaufen kann.

Um eine derartige Situation zu unterbinden, ist gemäß der vorstehend genannten EP-A2 345 815 vorgesehen, mit Sicherheits-Nebenluft zu arbeiten, was die GB-PS 1 564 944 jedoch nicht zeigt.

Eine ähnliche Lösung ist auch aus der FR-OS 2 236 592 bekannt. Bei dieser Lösung ist ein Körper des Bohrers mit einem Einsatz versehen, der einen Schlitz aufweist, über den Bohrmehl abgeführt werden kann. Die Bohrmehlabfuhr erfolgt seitlich über eine ziemlich kleine Saugöffnung, so daß auch für diese Lösung eine beträchtliche Verstopfungsgefahr besteht, wenn nicht ein relativ geringer Bohrmehlanfall vorliegt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bohrer mit Absaugvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, der auch für unterschiedliche Ge-

steinsarten und auch für einen erheblichen Bohrfortschritt gerade auch in inhomogenem Gestein geeignet sein soll, ohne daß die Gefahr besteht, daß der Bohrer heißläuft.

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

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, ein Rohr mit einem ziemlich großen Innendurchmesser unmittelbar an den Schneidkopf, also die Hartmetall-Schneide, anzuschließen. Diese überbrückt dann praktisch die Stirnfläche des Rohres. Überraschend läßt sich mit dieser Maßnahme ein erheblicher Saug-Unterdruck erzeugen, der dann zur sicheren Bohrmehlabfuhr durch die immer noch großzügig bemessenen Saugöffnungen führt. Damit läßt sich auch Bohrklein mit einem Durchmesser von bis zu etwa einem Viertel des Bohrer-Nenndurchmessers störungsfrei entsorgen, so daß der Bohrer insofern auch in Anwendungsfällen geeignet ist, in denen bislang lediglich Wendelbohrer zum Einsatz kommen konnten, die jedoch erheblich schwerer sind und insbesondere auch für einen erheblichen Staubanfall verantwortlich sind.

Der erfindungsgemäße Bohrer läßt sich dementsprechend gerade auch besonders günstig für Renovierungsarbeiten in bereits fertig eingerichteten Wohnungen einsetzen, wobei keinerlei zusätzliche Maßnahmen für die Staubeindämmung vorgenommen werden müssen.

Erfindungsgemäß weist der Innendurchmesser und damit die lichte Weite des Bohrers deutlich mehr als die Hälfte des Bohrer-Nenndurchmessers auf. Die Absaugung erfolgt praktisch durch den Überstand der Hartmetall-Schneide gegenüber dem von dem erfindungsgemäßen Rohr erzeugten Spalt im Bohrloch, so daß Umgebungsluft dort ohne weiteres angesaugt werden kann. Erfindungsgemäß kann dementsprechend keine Verstopfung entstehen. Der erfindungsgemäße Bohrer wirkt vielmehr wie eine

Art Venturi-Düse, deren Saugstelle gerade im Bereich der Hartmetall-Schneide liegt.

Es versteht sich, daß die genaue Dimensionierung des Außenspalts, also des Spalts zwischen Bohrloch und Außendurchmesser des Rohres und des Innenrohres bzw. auch der Saugöffnungen in weiten Bereichen an die Erfordernisse anpaßbar ist. Erfindungsgemäß besonders wesentlich ist es jedenfalls, daß unmittelbar anschließend an die Hartmetall-Schneide ein erheblicher Saugdurchmesser zur Verfügung steht, so daß von der Hartmetall-Schneide aus betrachtet die Saugströmung sehr verlustarm aufrechterhalten werden kann, so daß der von der Unterdruckleitung bereitgestellte Unterdruck nahezu vollständig an der Hartmetall-Schneidplatte ansteht.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind hierzu ziemlich großflächig dimensionierte Luftübertragungsschlitze am rückwärtigen Ende des Bohrers vorgesehen, wobei beispielsweise drei oder vier Schlitze vorgesehen und gleichmäßig um den Umfang des Rohres verteilt sein können, die insgesamt einen freien Querschnitt bieten, der dem Strömungsquerschnitt des Rohres entspricht.

Der Unterdurchanschluß kann in beliebiger geeigneter Weise ausgestaltet sein, wobei es bevorzugt ist, hier einen ziemlich flexiblen, aber auch durchmesserstarken Schlauch zu verwenden.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist es vorgesehen, mit einem Schlauchdurchmesser zu arbeiten, der geringer als der Rohrdurchmesser ist. Diese Lösung, die insbesondere bei Bohrern größerer Durchmesser gut realisierbar ist, erlaubt dennoch einen starken Saugeffekt im Bereich der Saugdüse, an der Stelle also, an der das Bohrklein oder Bohrmehl anfällt, so daß an dieser Stelle die höchste Strömungsgeschwindigkeit vorliegt.

Die Maßnahme, den freien Durchmesser im Bereich der Saugdüse oder Saugdüsen so gering zu wählen, daß er geringer ist als der freie Strömungsquerschnitt des Saugschlauchs bzw. des Luftübertragungsschlitzes oder der Luftübertragungsbohrung, verhindert automatisch, daß sich vor dem Luftübertragungsschlitz oder der Luftübertragungsbohrung Gesteinsmaterial mit einem Durchmesser ansammelt, der ein Durchtreten dort verhindert und damit zur Blockierung des Unterdruckanschlusses führen würde. Vielmehr verbleibt ein zu großer Gesteinsbrocken erfindungsgemäß außerhalb der Saugdüse, also im Bereich der Hammerwirkung des Bohrers, so daß er dort gut weiterzerkleinert werden kann.

Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, einen Mehrstern für die Realisierung der Hartmetall-Schneide zu verwenden. Ein derartiger Mehrstern, beispielsweise ein Dreistern, bietet einen ausreichenden Strömungsquerschnitt seitlich der Hartmetall-Schneidplatten. Er ermöglicht eine gute Verankerung am vorderen Ende des Rohres, beispielsweise über Einschnitte in dem Rohrende, die an die Abmessungen der Hartmetall-Schneide angepaßt sind. Anstelle eines Mehrsterns kann beispielsweise auch ein Kreuz verwendet werden, wobei sich je eine besonders gute Rundheit der Bohrung ergibt.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist es möglich, den Bohrer zweistückig auszubilden, so daß der Schaft von dem Rohr lösbar ist. Dies erlaubt die Verwendung eines Baukastensystems für die Realisierung von Bohrern je in den gewünschten Längen und Nenndurchmessern. Es versteht sich, daß derartige Bohrer insbesondere für recht weiches Gestein bestimmt sind, während eine einstückige Ausgestaltung stärker belastbar und auch für harte Gesteinseinschlüsse geeignet ist.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausfuhrungsform eines
erfindungsgemäßen Bohrers;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teil einer modifizierten
Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Bohrers;

Fig. 3 eine Stirnansicht des Bohrers gemäß Fig. 1 oder Fig. 2; und

Fig. 4 eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrers.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bohrers 10 weist ein Rohr 12 auf, das an der Bohrerspitze 14 eine
Hartmetall-Schneide 16 trägt und mit einer Absaugvorrichtung 18 ausgerüstet ist.

Die Absaugvorrichtung 18 ist am rückwärtigen Ende 2 0 des
Rohres 12 angebracht. Ferner ist das Rohr 12 an dem hinteren Ende 2 0 mit einem Bohrerschaft 22 fest verbunden, der für den Eingriff in eine handelsübliche Werkzeugaufnahme bestimmt ist, beispielsweise eine SDS-Plus-Aufnahme.

Der Bohrerschaft 22 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
fest mit dem Rohr 12 verbunden. Hierzu weist er einen Lagerstummel auf, dessen Außendurchmesser an den Innendurchmesser
des Rohres 12 angepaßt ist und einige Zentimeter in das Rohr 12 hineinreicht, so daß eine sichere Achsentreue gewährleistet ist und der Bohrer 10 auch im Bereich der
Hartmetall-Schneide 16 sicher um die Bohrerachse 24 rotiert.

Das Rohr 12 ist wendelfrei ausgebildet und weist eine Wandstärke
auf, die die axiale Übertragung der Schlagkraft der

Hammerbohrmaschine auf die Hartmetall-Schneide 16 erlaubt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hartmetall-Schneide 16 als Kreuz ausgebildet, wobei eine Hauptschneidplatte 26 und eine Nebenschneidplatte 28 aus Fig. 1 ersichtlich sind, die einstückig zueinander sind. Die Hartmetall-Schneide ist in diesem Ausführungsbeispiel in vier Einschnitten 3 0 an dem vorderen Ende 32 des Rohres 12 gelagert, bevorzugt hartgelötet.

Zwischen den Schenkeln der kreuzförmigen Hartmetallschneide 16 und dem Rohr 12 erstrecken sich freie Saugquerschnitte, die Saugdüsen bilden, die besser beispielsweise aus Fig. 3 und Fig. 4 ersichtlich sind. Diese freien Saugquerschnitte sind noch etwas vergrößert durch Ausschnitte 3 6 an dem vorderen Ende 32 des Rohres 12, die je den Saugquerschnitt der jeweiligen Saugdüse vergrößern.

Der freie Strömungsquerschnitt oder Kanal des Rohres 12, der dessen Innendurchmesser entspricht, ist jedenfalls wesentlich größer als der freie Strömungsquerschnitt der Saugdüsen. Hierdurch wird erreicht, daß ein ziemlich großer Unterdruck an der Bohrerspitze 14 innen im Rohr ansteht. Dieser Saug-Unterdruck bewirkt, daß das anfallende Bohrklein ausgesprochen gut abgeführt wird, zumal die Hauptschneide 16 einen Überstand 40 aufweist, so daß der Durchmesser der Hauptschneide 16 deutlich größer als der Durchmesser des Rohres 12 ist.

Der Überstand 4 0 sorgt andererseits dafür, daß das Bohrloch größer als der Außendurchmesser des Rohres 12 wird. Damit verbleibt automatisch ein Saugspalt zwischen dem Außendurchmesser des Rohres 12 und dem Bohrloch, der die Strömung durch das Bohrloch von außen nach innen stets aufrecht erhält.

In diesem Zusammenhang versteht es sich, daß auch eine leichte Schrägstellung des Bohrers im Bohrloch der Aufrechterhaltung der Strömung nicht entgegensteht, denn hierdurch wird der

Spalt auf der einen Seite reduziert, auf der anderen hingegen vergrößert.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß ein Saugring 42 der Ansaugvorrichtung 18 je nicht in Anlage mit dem Bohrloch gerät. Um dies sicher zu verhindern, sind beispielsweise vier um den Umfang gleichmäßig verteilte Anschläge 44 auf der der Bohrerspitze 14 zugewandten Seite des Saugrings 42 angebracht. Die Freiräume zwischen den Anschlägen erlauben eine ungehinderte Strömung, auch wenn der Bohrer maximal eingeführt ist.

Besonders günstig ist es ferner, wenn nicht nur der freie Strömungsquerschnitt des Rohres 12 im Verhältnis zur Querschnittsfläche der Saugdüsen groß ist, sondern auch Luftübertragungsschlitze oder -öffnungen, von denen ein Luftübertragungsschlitz 46 in Fig. 1 dargestellt ist, ziemlich groß sind. Beispielsweise können vier oder sogar sechs Luftübertragungsschlitze gleichmäßig um den Umfang des hinteren Endes 20 des Rohres verteilt sein, um eine störungsfreie Luftübertragung zum feststehenden Saugring 42 hin zu gewährleisten.

Der Saugring 42 kann in an sich bekannter Weise beispielsweise über ein Gleit- oder ein Wälzlager auf dem Rohr 12 gelagert sein. Er ist in ebenfalls an sich bekannter Weise mit einem Sauganschluß 48 verbunden, der bevorzugt als ziemlich flexibler Schlauch ausgebildet sein kann.

Eine modifizierte Ausgestaltung der Bohrerspitze 14 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Bei dieser Ausführungsform sind deutlich vertiefte Ausschnitte 36 vorgesehen, was den freien Strömungsquerschnitt der Saugdüsen 50 erhöht. Der Strömungswiderstand wird damit an dieser Stelle geringer, und das Strömungsvolumen daher noch erhöht.

Eine Ausführungsform mit einem Kreuz als Hartmetallschneide ist aus Fig. 3 ersichtlich. Bei dieser Ausführungsform ergeben sich vier Saugdüsen zwischen den Nebenschneiden 28 und der Hauptschneide 26 der Hartmetall-Schneide 16. Die vier Saugdüsen 50 sind relativ schmal und spaltartig, so daß sich eine vergleichsweise hohe Strömungsgeschwindigkeit an dieser Stelle ergibt.

Im Vergleich dazu weist die Ausführungsform gemäß Fig. 4 eine etwas reduzierte Strömungsgeschwindigkeit, dafür einen erhöhten freien Strömungsquerschnitt auf. Eine derartige Lösung ist besonders geeignet, wenn Bohrklein mit üblichem Korndurchmesser anfällt, der bei dieser Lösung bis zu etwa 2 0% des Bohrer-Nennudrchmessers betragen kann. Diese Größenordnung ist vergleichbar mit Wendelbohrern mit sehr tiefem Wendeleinschnitt.

Es versteht sich, daß die genaue Form der erfindungsgemäßen Bohrer in weiten Bereichen an die Erfordernisse anpaßbar ist. Beispielsweise kann anstelle eines Luftübertragungsschlitzes auch ohne weiteres eine kreisrunde Luftübertragungsbohrung verwendet werden. Auch kann die Form der Ausschnitte 36 in beliebiger geeigneter Weise, also auch beispielsweise V-förmig, ausgestaltet sein.

Claims

PATEN &iacgr;*% tJ;W?äi LfT &Bgr;**·.'*.

NG. R. SPLANEMANN dipl-chem. dr. B. REIT^fJER »»diWTng. K. BARONETZKY

ZÜGEL. VERTRETER BEIM EPA ■ PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE EPO · MANDATAIRES AGREES PRES L¹OEB

Firma

DreBo Werkzeugfabrik: GmbH 88361 Altshausen

80331 München _{15- Se}ptember 1998

TAL 13

TELEFON: (089) 226207/22 6209 TELEFAX: (089) 29 7692 TELEX: 528418 INTUS D

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Gebrauchsmusteranmeldung

Bohrer mit Absaugvorrichtung Schutzansprüche

1. Bohrer mit Absaugvorrichtung, die einen Kanal aufweist, der sich entlang des Bohrers erstreckt, wobei eine Saugdüse für Bohrmehl an der Bohrerspitze ausgebildet ist und eine Hartmetall-Schneide der Saugdüse benachbart an der Bohrerspitze gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrer (10) ein Rohr (12) aufweist, das den Kanal bildet und an dessen vorderem Ende (32), insbesondere an dessen vorderer Stirnfläche, die Hartmetall-Schneide (16) befestigt ist.
2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugdüse (50) durch den Freiraum zwischen der Rohrinnenwand der Stirnfläche des Rohres (12) und der Hartmetall-Schneide (16) gebildet ist.
3. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetall-Schneide (16) als Dreistern oder

Mehrstern ausgebildet ist, zwischen deren Schenkeln sich je eine Saugdüse (50) erstreckt.
4. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (12) der Stirnwand benachbart Ausschnitte aufweist, die einen Teil der Saugdüse (50) bilden.
5. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende (32) des Rohres (12)
Einschnitte (30) aufweist, in welchen die Hartmetall-Schneide (16) eingelötet ist.
6. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal einen Durchmesser aufweist, der lediglich um etwa 3 0% geringer als der Nenndurchmesser des Bohrers (10) ist.
7. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetall-Schneide (16) einen
Überstand (40) gegenüber dem Außendurchmesser aufweist, der etwa 10% des Nenndurchmessers des Bohrers (10) beträgt.
8. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf das rückwärtige Ende (20) des Rohres

(12) ein Lager für einen Saugring (42) aufgebracht, insbesondere aufgepreßt ist, der einen Unterdruckanschluß (48)
aufweist und gegenüber dem Rohr (12) drehbeweglich gelagert ist.
9. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das rückwärtige Ende des Rohres (12) an einem Adapter gelagert ist, der insbesondere einen Lagerstummel
aufweist, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Rohres (12) entspricht und der insbesondere eine Anpassung an einen handelsüblichen Schaft (22) eines Bohrers (10)
ermöglicht.