DE602004003748T2 - Bohrvorrichtung, insbesondere mit Diamantkopf und integrierter Kühlung - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet von Bohrern mit Diamantkopf, Karbidkopf oder ähnlichem, die für das Durchbohren von harten Materialien wie Beton, Keramik, Gesteinsfassaden und ähnlichem verwendet werden. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Bohrvorrichtung gemäß der Präambel von Anspruch 1. DE 200 16 941 U1 zeigt eine derartige Vorrichtung.
• Im Stand der Technik sind eigenständige Bohrvorrichtungen mit Bohrern mit Diamantkopf, Karbidkopf oder ähnlichem bekannt, die einen Rahmen aufweisen, auf dem eine elektrische Handbohrmaschine gehalten wird, wobei eine Zusatzausrüstung die Verteilung von Kühlflüssigkeit erlaubt. Für diese Art von Bohrvorrichtung ist über Leitungen und Rohre, welche sich außerhalb der elektrischen Handbohrmaschine befinden, und die Schutzeinrichtungen für die Maschine benötigen, ein Anschluss an eine Vorrichtung zur Versorgung mit Kühlflüssigkeit erforderlich. Die Verteilung von Kühlflüssigkeit erfolgt durch Einbringen der Kühlflüssigkeit in das hohle Gehäuse im Bohrer, wobei ein Flüssigkeitsspeicher mit einer Ansaugvorrichtung gegenüber dem Bohrer angeordnet ist. Dies ist aufgrund der erforderlichen Flüssigkeitsmengen nötig. Die Versorgung mit Wasser als Kühlflüssigkeit erfordert beispielsweise die Verwendung einer autonomen Pumpe mit einer gewissen Reservewassermenge oder den Anschluss an einen Wasserverteilkreis.
• Eine solche Bohrvorrichtung ist also komplex und kostspielig und nicht immer leicht zu transportieren. Außerdem ist es schwierig, die Menge der verteilten Flüssigkeit zu regulieren, was dazu führen kann, dass die verteilte Kühlflüssigkeitsmenge gegenüber dem Bedarf und den durchgeführten Bohrungen unangemessen ist.
• Ausgehend von diesen Feststellungen und angesichts der oben beschriebenen Bohrvorrichtungen und um diese zu vermarkten, hatte der Antragsteller vor, eine neue Konzeption für die Verteilung von Kühlflüssigkeit an oder durch einen Bohrer mit Diamantkopf, Karbidkopf oder ähnlichem zu entwickeln, um den Einsatz von Bohrvorrichtungen der oben genannten Art zu vereinfachen, indem der Transport erleichtert und die Kosten reduziert werden, und indem man auf einfache Art und Weise die Mengen- und Volumenanforderungen an die zu verteilende Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit von den Bohrparametern erfüllt.
• Diese Zielsetzung wurde durch die Kombination von Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt. In den beigefügten Ansprüchen werden bevorzugte Ausführungsarten der Erfindung beschrieben.
• Die Zielsetzung der Erfindung wird in den Figuren der Zeichnungen, die nicht einschränkend zu verstehen sind, bestimmt. Es zeigen
• 1 eine Ansicht einer Bohrvorrichtung im Stand der Technik.
• 2 eine Gesamtansicht der Bohrvorrichtung vor der Befestigung des Bohrers an dem Bohrerhalter.
• 3 einen Querschnitt durch den Bohrerhalter entlang der Linie AA von 2.
• 4 eine Schnittansicht des Bohrers gemäß der Erfindung mit seinem mit Diamanten versehenen Ende.
• 5 eine Ansicht des vorderen Endes des Bohrkopfes.
• 6 eine Seitenansicht von dem Einsatz, der die Kühlflüssigkeit aufnimmt.
• 7 eine Vorderansicht von dem Einsatz gemäß 6.
• 8 eine Ansicht, die die Funktionsweise der Bohrvorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht, wobei sich der Bohrer an dem Bohrerhalter befindet.
• Um die Zielsetzung der Erfindung näher zu veranschaulichen, wird diese nun anhand der Figuren in den Zeichnungen beschrieben, wobei diese Beschreibung nicht einschränkend zu verstehen ist.
• Die Bohrvorrichtung gemäß der Erfindung wird in ihrer Gesamtheit mit (D) bezeichnet und besitzt drei Hauptkomponenten, nämlich einen Bohrer (1), einen Bohrerhalter (2), einen mit einer Kühlflüssigkeit (4) gefüllten Einsatz (3).
• Der Bohrer (1) besitzt ein hohles, rohrförmiges Gehäuse (1a), dessen Vorderteil sich in einem rohrförmigen Kopf (1b) mit geringem Durchmesser fortsetzt und der sehr lang ist. Dieser Kopf kann angesetzt und auf jede geeignete Art und Weise an der Vorderseite (1c) des Bohrers befestigt werden oder man kann ihn bei der Herstellung des Bohrers aus einem Stück zusammen mit dem Bohrer herstellen. In seinem Inneren (1d) besitzt der Bohrer an der Vorderseite ein Sitzelement, wie dargestellt. Eine Öffnung in der Mitte (1e) besitzt eine verengte Ausgussform (1f). Sie bildet jede der Wände des Vorderteils des Bohrers und stellt eine Rückhaltevorrichtung dar. Das vordere Ende des Kopfes (1b) nimmt einen Diamantabschnitt (1g) oder Karbidabschnitt oder ähnliches auf, der den aktiven Abschnitt des Werkzeugs zur Durchführung des Bohrvorganges darstellt. Dieser aktive Abschnitt ist innen in der Verlängerung des Innenhohlraums des Kopfes (1b) des Bohrers hohl. Dieser hohle Abschnitt besitzt eine Konfiguration in Segmenten, wie in 5 dargestellt, mit einem längsverlaufenden Ausschnitt (1h), der eine Verteilung der Kühlflüssigkeit (4) erlaubt. Wie in 5 dargestellt, ist der hohle Abschnitt versetzt, damit Sacklöcher gebohrt werden können. Die Kühlflüssigkeit, die von dem Einsatz kommt (wie weiter unten beschrieben wird), kann sich also sowohl in Längsrichtung als auch in radialer Richtung ausbreiten, so dass die Kühlung des Werkzeugs optimiert wird. Außerdem besitzt der Bohrer in seinem Inneren mindestens ein Antriebselement, beispielsweise eine längsverlaufende Keilöffnung an einem Abschnitt seines Gehäuses, die ein Aufnahmeelement des sich drehenden Antriebs (1m) darstellt, wobei sich der Bohrerhalter gleichzeitig verschieben kann. Der so beschriebene Bohrer kann einen profilierten Einsatz (3) aufnehmen, welcher eine Verkleidung aus einem verformbaren Material wie beispielsweise einem Kunststoff wie Polyäthylen besitzt, das unter Druck und Schub Verformungseigenschaften aufweist und im Hinblick auf die nachfolgend genannten spezifischen Eigenschaften eine gewisse Widerstandsfähigkeit besitzt. Dieser Einsatz besitzt eine Hauptteil (3a) in Form einer Tasche, welche in den Bohrer (1) eingeschoben wird und sich auf dem Sitz (1d) abstützt, wobei sich die Tasche in einem rohrförmigen Verlängerungsstück (3b) fortsetzt, das in den rohrförmigen Kopf des Bohrers eindringen kann und darüber hinausragt. Der Einsatz kann Kühlflüssigkeit aufnehmen, die einem gegebenen Volumen (V1) entspricht. Am Anfang wird der Einsatz in abgedichteter Form befestigt und die Flüssigkeit wird zurückgehalten. Das Ende (3c) des Verlängerungsstückes, das über die aktive Diamanttasche des Bohrers hinausragt, kann dünner sein oder perforierte Linien aufweisen. Am Anfang passt sich der Einsatz also an den Innenhohlraum des Bohrers an und stützt sich an dem vorgenannten Sitz (1d) ab, während das Verlängerungsstück in den Kopf hinein geführt wird.
• Der Bohrerhalter (2) besitzt einen zylindrischen Stutzen (2a) mit einer axialen Verlängerung nach vorn, an der sich Rollenelemente (6) wie Bronzeringe, Rollen ohne Gehäuse und dergleichen befinden. Der Stutzen (2a) lässt sich mindestens in Längsrichtung verschieben oder verkeilen (2c), so dass die entsprechenden Aufnahmeabschnitte (1m), die sich an dem Bohrer befinden, aufgenommen werden können. Der Bohrerhalter (2) selbst besitzt ein Innengewinde (2d), das an das Drehteil der elektrischen, handbetätigten Maschine oder einer anderen Maschine angepasst werden kann. Das Einstecken kann auf jede geeignete Art und Weise erfolgen, auch mittels einer Maschine mit pneumatischem oder hydraulischem Antrieb.
• Der Bohrerhalter kann nach und nach mit Hilfe jeder geeigneten Vorrichtung in axialer Längsrichtung des Bohrers verschoben werden, indem zunehmend Druck auf den Einsatz ausgeübt wird.
• Die Bohrvorrichtung gemäß der Erfindung wird wie folgt eingesetzt. Ein Einsatz mit der Menge an Kühlflüssigkeit, die für das Durchbohren einer Wand mit dem Diamantbohrer erforderlich ist, wird angebracht. Mit anderen Worten, für die entsprechenden Bohrtiefen, Bohrdurchmesser und die Art des zu durchbohrenden Materials kann entsprechend den vorher festgelegten, unterschiedlichen Mengen eine Vielzahl von Einsätzen vorhanden sein.
• In der Praxis führt die Drehung des Bohrers über seinen Antrieb mit dem Bohrerhalter, der demontierbar mit der Bohrmaschine verbunden ist, und seine Annäherung an die zu durchbohrende Wand zu einer Berührung mit dem Ende des Verlängerungsstücks des Einsatzes und so zu seinem Öffnen durch Abreißen aufgrund des Abriebs. Dadurch, dass Druck auf die Flüssigkeit ausgeübt wird, strömt diese während des Bohrens aus. Zu diesem Zweck greift der Bohrerhalter durch den Druck einer Vorrichtung, die mit der handbetätigten, elektrischen Maschine oder einer anderen Maschine verbunden ist, zunehmend in den Innenhohlraum des Bohrers ein und drückt immer stärker auf den Einsatz, so dass die Flüssigkeit schließlich austritt. So findet durch den Druck, der von dem Bohrerhalter auf den Einsatz ausgeübt wird, gewissermaßen eine Dosierung statt, der Einsatz wird zunehmend plattgedrückt und die Flüssigkeit tritt aus, bis sie vollständig entleert ist, was dem Ende des Bohrvorgangs entspricht.
• Das Abnehmen des Einsatzes ist einfach. Der Bohrerhalter wird von dem Bohrer durch Verschieben abgenommen und der verformte und entleerte Einsatz fällt aufgrund der Schwerkraft heraus, wenn man den Bohrer umdreht. Außerdem hält der Bohrer von selbst an dem Bohrerhalter, weil er sich während des Betriebs immer unter Druck befindet.
• Die durch die Erfindung vorgeschlagene Lösung ist einfach umzusetzen. Wenn eine Bohrung durchgeführt wird, muss ein leerer Einsatz herausgenommen und durch einen anderen Einsatz ersetzt werden, der in Abhängigkeit von den ausgewählten Kriterien für die nächste Bohrung ausgewählt worden ist.
• Durch diese Umsetzung der Erfindung fallen an der tragbaren Vorrichtung alle Versorgungskreisläufe für Kühlflüssigkeit mit dem Risiko der Beschädigung des Motorblocks weg. Die verwendete Kühlflüssigkeit wird nicht verschwendet und die verwendete Menge entspricht perfekt dem Volumen, das für die Bohrungen, deren Parameter definiert worden sind, nötig ist.
• Außerdem sind auch die Vorrichtungen zum Sammeln der Kühlflüssigkeit und die Ansaugvorrichtung nicht mehr automatisch erforderlich, da die Flüssigkeitsmenge vorher bestimmt wurde. Es ist keine überflüssige Menge an Kühlflüssigkeit mehr zu entsorgen oder anzusaugen.
• Das Wechseln der Einsätze kann rasch durchgeführt werden. Der Transport der Bohrvorrichtung ist leicht und einfach.
• Die Vorrichtungen zur Verbindung des Bohrerhalters mit der handbetätigten, elektrischen Bohrmaschine können jede geeignete Form haben. Auch die Vorrichtungen für den Druck des Bohrerhalters in dem Bohrer zum Entleeren der Kühlflüssigkeit, die in dem Einsatz enthalten ist, können von jeder entsprechend geeigneten Art sein.

Claims (11)

1. Bohrvorrichtung mit Diamantkopf und integrierter Kühlung mit einem Bohrer (1), der ein hohles Gehäuse (1a) besitzt, dessen Vorderteil durch einen rohrförmigen Kopf (1b) mit kleinem Durchmesser und großer Länge verlängert wird, dessen überstehendes Ende so angeordnet ist, dass es den aktiven Teil des Bohrers mit Diamantkopf (1b), Karbid oder ähnlichem aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer (1) einen verformbaren Einsatz (3) besitzt, der mit einer Kühlflüssigkeit (4) gefüllt ist, der Taschenform (3a) hat, die in das Bohrergehäuse eingeführt wurde, und sich auf seinen Innensitzabschnitt (1d) abstützt, wobei die Tasche ein längsverlaufendes Verlängerungsstück (3b) aufweist, das in den rohrförmigen Kopf des Bohrers eingeführt wurde, und im wesentlichen über den aktiven Abschnitt mit dem Diamanten (1g) hinausragt, und dass der Bohrer hinten und in seinem Gehäuse einen Bohrerhalter (2) (Druckelement) aufweist, der auf die Tasche (3) Druck ausübt und nach dem Riss die vollständige Entleerung der Kühlflüssigkeit ermöglicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer (1) eine Öffnung in der Mitte (1e) aufweist, die Ausgussform (1f) hat und verengt ist und ein Rückhaltelement darstellt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der aktive Teil mit dem Diamanten (1g) am Ende des Kopfes (1b) des Bohrers innen in der Verlängerung des Innenhohlraums des Kopfes (1b) des Bohrers hohl ist, und dass er einen längsverlaufenden Ausschnitt (1h) besitzt, der die Verteilung der Kühlflüssigkeit ermöglicht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der aktive, hohle Abschnitt versetzt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer innen mindestens ein sich drehendes Antriebselement aufweist wie eine längsverlaufende Keilöffnung (1m), die ein Aufnahmeelement des sich drehenden Antriebs darstellt, und ein Gleiten des Bohrerhalters akzeptiert und mit mindestens einer Keilverbindung (2c) zusammenwirkt, die sich an dem Bohrerhalter (2) befindet.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (3) einen Hauptabschnitt (3a) am Ende der in den Bohrer (1) eingeschobenen Tasche aufweist, indem er sich an dem Sitzabschnitt (1d) abstützt, wobei sich die Tasche in ein rohrförmiges Verlängerungsstück (3b) verlängert, das in den rohrförmigen Kopf (1b) des Bohrers eingreift, der über den Diamantabschnitt (1g) verläuft, und darüber hinausragt, und zwar in einem Augenblick, in dem er nicht durch sein Ende (3c) beansprucht wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (3c) des Einsatzes einen Bereich aufweist, der nach der Berührung mit der zu durchbohrenden Wand abgerissen werden kann.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (3) ein Aufnahmevolumen (V1) für eine Kühlflüssigkeit definiert, das einer Dosierung entspricht, die in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu durchbohrenden Loches vorher festgelegt worden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 7, 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz aus Kunststoff hergestellt ist, der unter dem Druck des Bohrerhalters Verformungseigenschaften besitzt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrerhalter einen zylindrischen Stutzen (2a) mit einer axialen Verlängerung (2b) besitzt, an dessen vorderem Ende sich Rollenelemente (6) befinden, wobei der Bohrerhalter (2) ein Innengewinde (2d) besitzt, so dass er mit dem Drehabschnitt der ortsveränderlichen elektrischen Maschine verstellt werden kann, wobei der Bohrerhalter nach und nach in dem Bohrer verschoben werden kann, indem zunehmender Druck auf den Einsatz ausgeübt wird, und die Entleerung der Kühlflüssigkeit möglich ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer geführt und frei an dem Bohrerhalter montiert ist, indem er zueinander verschiebbar und/oder mit Rollen montiert ist, wobei der Bohrer während des Betriebs unter Druck steht.