DE9002460U1

DE9002460U1 - Kronenbohrer

Info

Publication number: DE9002460U1
Application number: DE9002460U
Authority: DE
Original assignee: Drebo Werkzeugfabrik GmbH
Current assignee: Drebo Werkzeugfabrik GmbH
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1990-03-02
Publication date: 1990-05-03
Anticipated expiration: 2000-03-03

Description

Die Erfindung betrifft einen Kronenbohrer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Derartige Kronenbohrer werden verwendet, um einerseits Mauerdurchbrüche größeren Durchmessers von beispielsweise 50 mm bis 130 mm zu erzeugen, andererseits beispielsweise um Standard-Steekaor*<sri3ü£nahmen in «iner Wand vorzunehmen.

Die bekannten Kronenbohrer weisen hierzu eiaen Zentrierbohrer auf, der die eigentliche Bohrkrone um weniges überragt und mit welchem in der Regel ein kleineres Loch zunächst vorgebohrt wird. Die Bohrkrone weist einen Konusanschluß auf, der einem entsprechendem Konusanschluß auf dem Zentrierbohrer entspricht, so daß eine Steckbarkeit und einigermaßen sichere Halterung gegeben ist.

Die Bohrkrone ist im wesentlichen rohrförmig ausgebildet und an der Kronenstirnfläche mit einer Mehrzahl von Hartmetallplatten bestückt, so daß sich durch den Bohrfortschritt eine kreisringförmige Nut in der Wand ergibt.

Zur Erstellung der gewünschten Installationsausnehmung wird dann der verbleibende Bohrkern - beispielsweise mittels eines Meißels - herausgeschlagen. Die bekannten Kronenbohrer sind jedoch unbefriedigend, was den Bohrfortschritt anbelangt, sowie auch in der Handhabung recht aufwendig. Die Bohrkrone bleibt häufig stecken, wenn versucht wird, nach Fertigstellung der Kreisringnut die Bohrkrone durch einfaches Zurückziehen der Bohrmaschine zu entfernen. Dann löst sich die Konusverbindung, und die Bohrkrone muß separat herausgeschlagen werden, was jedoch im ungünstigen Fall zu Beschädigungen der Bohrkrone führt und zudem umständlich ist.

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Der Bohrfortschritt bei den verwendeten Bohrkronen ist zudem unbefriedigend. Zwar besteht eine vergleichsweise gute Laufruhe, und das Bohrmehl wird fein vermählen aus dem Bohrloch befördert. Offenbar entsteht jedoch eine vergleichsweise große Reibung, ü&nn <3sr Bohrfortschritt r~tspricht in keiner Weise der aufgewandten Bohrleistung.

Daher ist es bekannt, die im wesentlichen rohrförmige Bohrkrone an ihrem Außenumfang mit einer Förderspirale zu versehen. Auch diese Lösung brachte jedoch keine wirkliche Verbesserung des Bohrfortschritts.

Ferner hat man versucht, zur Erhöhung des Wirkungsgrads die Wandstärke der Bohrkrone zu vermindern.

Nachteilig ist hierbei jedoch, daß bei größeren Bohrtiefen offenbar eine zu starke Aufheizung stattfindet, so daß die Bohrkrone relativ schnell verschleißt.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Bohrkronen besteht darin, daß bei Tieflöchern gegebenenfalls mehrfach der Bohrkern entfernt werden muß, wenn nämlich die Bohrtiefe die Tiefe der Bohrkrone übersteigt.

Daher haben sich die bekannten Hammerbohrkronen für die Erstellung von Wanddurchbrüchen nicht durchgesetzt, sondern finden hauptsächlich für Installationszwecke Anwendung.

Zur Vermeidung der Nachteile ist es ferner bekannt geworden, eine massive Steckkrone mit einer Vielzanl von radial verlaufenden Nebenechneidplatten auf den Zentrierbohrer aufzustecken. Hiermit entstehen zwar nicht die Nachteile hinsichtlich des Ausmeißeln des Kernes. Jedoch bleibt zum einen der Bohrfortschritt trotz des umfangreichen H irtmetalleiiisatzes hinter den Erwartungen zurück, und zum anderen ist. die Gefahr des Steckenbleibens der Bohrkrone nicht beseitigt.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen Kronenbohrer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schäften, der hinsichtlich der H«ndhabung erheblich verbessert ist und dennoch einen verbesserten Bohrfortschritt erbringt, obwohl er auch für Tiefbohrungen und Hammerbohrmaschinen geeignet ist.

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

Besonders günstig bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Kronenbohrers ist es, daß eine überraschend geringe Zerspannungsenergie aufgewendet werden muß, um den gewünschten Bohrfortschritt zu erreichen. Während das gesamte abgeräumte Bohrvolumen erheblich größer als bei den bekannten Kronenbohrern, welche eine Kreisringnut schneiden, ist, ergibt sich dennoch trotz gleicher Antriebsleistung eine stark verminderte Gesamtbohrzeit. Dieser überraschende Vorteil wird darauf zurückgeführt, daß die Bemaßung des Abstandes sowohl in axialer als auch radialer Richtung von der äußeren Kante des Zentrierbohrers zur innersten Nebenschneide bzw. der Abstand der auf den Kronenstirnflächen angebrachten Nebenschneidplatten zueinander gerade so gehalten ist, daß das Bohrgut losgeschlagen wird und aufgrund der Hammerwirkung der runden Stirnflächen in die Bohrmehlabfuhrnuten hineingerät, so daß eine weitergehende Zerkleinerung überhaupt nicht stattfindet.

Die Versuche mit dem erfindungsgeroäßen Kronenbohrer ergaben dementsprechend auch vergleichsweise grobes Bohrklein mit geringem Bohrmehlanteil, insbesondere auch bei porösen Materialien .

Die Wirksamkeit der Nebenschneidplatten als Meißel ist gegenüber den bekannten Bohrkronen auch durch die einstückige Ausgestaltung des Schafts mit der Bohrkrone gesteigert, wodurch die bislang auftretenden Verluste der Konusverbindung ausge-

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schaltet sind.

Die gleichförmige Verteilung der Hartmetall-Schneidplatten um den Umfang der Bohrkrone erlaubt zudem die Erstellung eines kreisrunden Lochs nach der Art eines Kreuzkopfbohrers, wobei der Zentrierbohrer zusätzlich die Neigung zur Exzentrizität verhindert.

Die Montage des erfindungsgemäßen Kronenbohrers ist äußerst einfach, und die Arbeitszeit für die Erstellung des Bohrlochs ist erheblich reduziert, ohne daß eine erhöhte Lärmemission entstünde.

Zudem ist die Reibung der Bohrspirale an der Bohrlochwand
vergleichsweise klein, da in einer günstigen Ausgestaltung
eine lediglich kurze Bohrspirale verwendet wird. Auch dies
trägt zur Reduktion der Lärmemissionen bei.

Die Verletzungsgefahr bei der Anwendung ist zudem mit der
erfindungsgemäßen kompakten Konstruktion, von der sich keine Einzelteile lösen können, geringer.

Da der erfindungsgemäße Kronenbohrer auch Fräseigenschaften aufweist und der Aufschlag auf dem Bohrgrund mit einer vergleichsweisen großen Anzahl von Zähnen symmetrisch erfolgt, sind insbesondere die axial auslenkenden Rückschlagvibrationen vermindert.

Erstaunlicherweise zeigte es sich, daß auch Armierungseisen den Bohrvortrieb nicht wesentlich aufhalten. Infolge der
grobrasterigen Verteilung der Hartmetall-Nebenschneidplatten wird ein freiliegendes Stück Armierungseisen offenbar
zerhackt.

Ferner ist es besonders günstig, daß die auf der äußersten
Kronenstirnfläche außen angeordneten Nebenschneidplatten diese

um weniges überragen. Hierdurch ist der Kontakt des Werkzeugkörpere mit dem Bohrgut noch weiter vermindert, so dc"ß der Bohrfortschritt erhöht ist.

Eine besondere Wirkung ist gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung den am Grund der Ringnuten angeordneten Schneidspitzen zuzuschreiben. Diese wirken einerseits als Brecher, andererseits bewirken sie offenbar ein Weiterrollen des dort erfaßten Bohrkleins in die Bohrmehlabfuhrnuten hinein. Letztlich vermögen sie auch etwa stehengebliebenes Material, das durch die Nebenschneidplatten noch nicht erfaßt wurde, seitlich abzubrechen, wobei das losgebrochene Material im Bereich der nahezu einen Viertelkreis abdeckenden Bohrmehlabfuhrnut sofort entspannt wird und abgeleitet wird. Auch tragen die Brecher zur Verstärkung der Prallwirkung bei, indem nämlich das lose Bohrgut durch die Wirkung der Brecher zunächst vom Bohrkopf axial nach vorne weggeschleudert wird, dann am Bohrgrund auftrifft und von dort zurück in die Bohrmehlabfuhrnuten prallt, die sich aufgrund der Drehung des Kronenbohrers in der Zwischenzeit oberhalb des angestoßenen Bohrkleins befinden.

In dieser Beziehung ist es günstig, die Brecher etwa 8 mm vor dem Beginn der Bohrmehlabfuhrnut anzuordnen, so daß die zeitliche Abfolge bei den üblichen Bohrdrehzahlen dem Schleuderweg entspricht.

Erfindungsgemäß ist es besonders günstig, wenn die in Drehrichtung letzten Nebenschneidplatten auf den Kronenstirnflächen ebenfalls in kurzem Abstand, der jedoch nicht unbedingt das angegebene Maß haben muß, von dem Beginn der Bohrmehlabfuhrnut angeordnet sind, um eine den Brechern entsprechende Wirkung zu erzielen.

Weitere Vorteile, Einzelheite und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele

der Erfindung anhand der Zeichnung.
Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kronenbohrers von der Sicht des Bohrgrundes aus;

Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene Ansicht des Kronenbohrers gemäß Fig. 1, teils im Schnitt entlang der Linie II-II;

Fig. 3 einen Teilschnitt des Kronenbohrers gemäß Fig. 1, entlang der Linie III-III aus Fig. 1;

Fig. 4 eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform des erfin' mgsgemäßen Kronenbohrers; und

Fig. 5 einen Teilschnitt des Kronenbohrers gemäß Fig. 4, entlang der Linie V-V.

Ein erfindungsgemäßer Kronenbohrer 10 weist gemäß der Darstellung in Fig. 1 einen Zentrierbohrer 12 und eine Mehrzahl ringsum verteilter Nebenschneidplatten 14 bis 24 auf. Die Nebenschneidplatten sind auf einer Kronenstirnfläche 26 angebracht und überragen diese. Zwischen dem Zentrierbohrer 12 und der Kronenstirnfläche 26 erstreckt sich eine Ringnut 28.

Aus Ringnut 28 und Kronenstirnfläche 26 ist je ein vergleichsweise großer Teil ausgeschnitten und bildet zunächst axial verlaufende Bohrmehlabfuhrnuten 30 und 32, die sich in an sich bekannter Weise einander gegenüberliegend erstrecken.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Nebenschneidplatten je abwechselnd am Innenrand 34 und am Außenrand 36 der Kronenstirnfläche 26 angeordnet. Die Nebenschneidplatten 16 und 22

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sind dementsprechend am Innenrand 34 und die Nebenschneidplatten 14, 18, 20 und 24 am Außenrand der Kronenstirnfläche 26 angeordnet.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht jede Nebenschneidplatte 14 bis 24 aus einem runden Stift aus Hartmetall, der in an sich bekannter Weise hart eingelötet ist, wobei jede Nebenschneidplatte 14 bis 24 zugespitzt ist, vorzugsweise symmetrisch mit einer Schneide, die sich in radialer Richtung erstreckt. Es versteht sich, daß aber auch andere Schneidenformen möglich sind.

Der Zentrierbohrer weist im wesentlichen einen an sich bekannten Aufbau einer Hcuptschneidplatte 40 auf. Da erfindungsgemäß ein Vorbohren entfallen kann, ist es zur Verbesserung der Bohrmehlabfuhr im Bereich des Zentrierbohrers 12 günstig, daß seitlich der Hauptschneidplatte 40 je axial verlaufende Rundnuten 42 und 44 vorgesehen sind, die in die Bohrmehlabfuhrnuten 32 bzw. 30 münden.

Besonders günstig ist ferner bei der dargestellten breiten Ausgestaltung der Ringnut 28 die Verwendung von konischen Brechern 46 und 48, die - wie aus der Darstellung ersichtlich ist - gegenüber sämtlichen Nebenschneidplatten im Winkel versetzt angeordnet sind.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Nebenschneidplatten 14 und 20 die Kronenstirnfläche 26 sowohl radial als auch axial überragen. Eine Bohrkrone 50, die die Kronenstirnfläche 26 und die Ringnut 28 trägt, erscheint in Fig. 2 zwar relativ massiv, ist jedoch durch die in Fig. 1 dargestellten Bohrmehlabfuhrnuten unterteilt. Die Bohrmehlabfuhrnuten münden in eine vergleichsweiee kurze Bohrapirale 52_t die ale Doppelwendel ausgebildet ist und sich etwa je um 360° erstreckt. Die Bohrspirale endet an einem Bohrerschaft 54, der in der Darstellung gemäß Fig. 2 einstückig mit der Bohrkrone 50 gehalten ist, wobei es in der

Praxis jedoch günstig ist, den Bohrerschaft aus einem dünneren Rundstahl als die Bohrkrone 50 und die Bohrspirale 52 herzustellen und dann ir. geeigneter Weise anzuschweißen.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Nebenschneidplatten 16 und 22 die Kronenstirnfläche 2S radial nach ir-.nem überragen und sich praktisch teilweise im Bereich der Ringnut 28 erstreck·:-

Der Einfachheit halber sind ferner die Brecher 46 und 48, die in des. Praxis gegenüber den Nebenschneidplatten 16 und 22 etwas versetzt sind, hier dargestellt, um den konischen Aufbau der Brecher zu zeigen.

Aus Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kronenbohrers 10 ersichtlich. Hier entsprechen gleiche Bezugszeichen gleichen Teilen wie in den bisherigen Figuren. Der Kronenbohrer 10 gemäß Fig. 4 weist einen größeren Durchmesser auf und ist dementsprechend mit zwei Kronenstirnflächen 26 und 56 ausgestattet, wobei sich radial innerhalb der Kronenstirnfläche 26 eine Ringnut 28 und radial innerhalb der Kronenstirnfläche 56 und dementsprechend zwischen den Kronenstirnflächen 26 und 56 eine Ringnut 58 erstreckt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die inneren Kronenstirnfläche 26 mit vier Nebenschneidplatten 14 bis 20 ausgerüstet, und Nebenschneidplatten 60 bis 70 erstrecken sich ringsum verteilt auf der Kronenstirnfläche 56. Auch hier ist eine je in jeder Beziehung versetzte Anordnung der Nebenschneidplatten 14 bis 20 und 60 bis 70 zueinander vorgesehen, d.h., eine sowohl radiale als auch axiale Versetzung, um eine möglichst günstige Räum- und Meißelwirkung zu erzeugen. Jedoch weist auch hier jede Nebenschneidplatte 14 bis 20 und 60 bis 70 eine bezogen auf die bonrerachse symmetrische Anordnung auf, so daß praktisch je zwei Nebenschneidplatten - so die Nebenschneidplatten 16 und 20 der beispielsweise 60 und 66 ein Paar bilden.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Ringnuten 28 und 58 je eine Tiefe aufweisen, die knapp größer ist als das Maß, um welches die Nebenschneidplatten, von denen die KebenschneiJ-platte 68 in Fig. 5 ersichtlich ist, die betreffende Kronenstirnfläche 56 überragt.

Claims

Ansprüche

1. Kronenbohrer, mit einem Zentrierbohrer und ringsum verteilten Nebenschneidplatten, dadurch gekennzeichnet, daß sich um den Zentrierbohrer (12) mindestens eine Ringnut (28; 58) erstreckt, die in zwei einander gegenüberliegenden Bohrmehlabfuhrnuten (30, 32) mündet, und die Nebenschneidplatten (14 bis 24; 60 bis 70) auf mindestens einer die Ringnut (28) oder die Ringnuten (28, 58) begrenzenden Kronenstirnfläche (26; 56) angeordnet sind und die hierdurch gebildete Bohrkrone (50) einstückig mit dem Zentrierbohrer (12) ausgebildet ist.

2. Kronenbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidplatten (14 bis 24; 60 bis 70) abwechselnd am Innen- (34) und am Außenrand (36) der Kronenstirnfläche (26) angeordnet sind.

3. Kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidplatten (14 bis 24; 60 bis 70) den Innen- (34) oder den Außenrand (36) der

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Kronenstirnfläche (26; 56) in radialer Richtung überragen.

4. Kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierbohrer (12) eine Hauptschneide aufweist, die als sich quer erstreckende Hartmetallplatte (40) ausgebildet ist, und daß die am Innenrand (34) der innersten Kronenstirnfläche (26) angeordneten Nebenschneidplatten (16, 22) in axialer Richtung gegenüber der Hauptschneidplatte (40) um etwas weniger als den Durchmesser des Zentrierbohrers (12) zurückspringen.

5. Kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidplatten (14 bis 24; 60 bis 70) meißeiförmig mit sich radial erstreckender Schneide ausgebildet sind und aus im Querschnitt kreisrunden Hartmetallstäben hergestellt sind.

6. Kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidenwinkel der Nebenschneidplatten (14 bis 24; 60 bis 70) 70 bis 105°, insbesondere etwa 80°, beträgt.

7. Kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für Kronenbohrer (10) unterschiedlicher Durchmesser gleiche Nebenschneidplatten (14 bis 24; 60 bis 70) verwendet werden, die einen Durchmesser von 3 bis 10 mm, insbesondere 5 bis 8,5 mm, vorzugsweise knapp 7 mm, aufweisen und gegenüber der Kronenstirnfläche (26; 56) um etwa die Hälfte ihres Durchmessers vorstehen.

8. Kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Nebenschneidplatten (14 bis 24; 60 bis 70) einer Kronenstirnfläche (26; 56) überstrichene Kreisring eine Überlappung hinsichtlich der am Innen- (34) und am Außenrand (36) der Kronenstirnfläche (26; 56) angeordneten Nebenschneidplatten (16, 22; 14, 18, 20, 24}

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aufweist, die insbesondere etwa der Hälfte des Durchmessers der Nnbenschneidplatte entspricht.

9. Kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Zentrierbohrer (12) und der innersten Nebenschneidplatte (16, 22) verbleibende Ringnut (28) und/oder die zwischen den Kronenstirnflächen (26, 56) ausgesparte bzw. ausgesparten Ringnuten (58) eine von dem Durchmesser der Bohrkrone (50) des Kronenbohrers (10) unabhängige Breite von 3 bis 15 mm, insbesondere 6 bis 9 mm und bei Verwendung eines Brechers (46, 48) in der Nut (28) eine Breite von 12 mm aufweist.

10. Kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Breite einer Kronenstirnfläche (26, 56) etwa der eineinhalbfachen radialen Erstreckung einer Nebenschneidplatte (14 bis 24; 60 bis 70) entspricht und dann, wenn die vom gewünschten Durchmesser der Bohrkrone (50) abhängende Aufteilung der Ringfläche um den Zentrierbohrer (12) in Ringnuten (28, 58) und Kronenstirnflächen (26, 56) zu zu engen oder zu breiten Ringnuten (28) führen würfle, insbesondere also bei einem Böhrkironenuürei«- messer von etwa 65 mm, die Ringnut (28) oder die Ringnuten auf knapp die doppelte Breite verbreitert sind und der Nutengrund je mit einem Brecher (46, 48) ausgestattet ist, der gegenüber der innersten Nebenschneidplatte (16, 22) versetzt angeordnet ist und insbesondere eine konisch auslaufende Spitze aus Hartmetall aufweist.

11. kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierbohrer (12) im Winkel von 90° zu seiner Hauptschneidplatte (40) mit einer sich axial erstreckenden Rundnut (42, 44) ausgestattet ist, die je in die Bohrmehlabfuhrnut (30, 32) mündet.

12. Kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrmehlabfuhrnut (30, 22) in an sich bekannter Weise in einer Bohrspirale (52) ausqefühx~t ist und die Querschnittsfläche jeder der beiden Bohrmehlabfuhrnuten (30, 32) einen erheblichen Betrag gegenüber der Querschnittsfläche der Bohrkrone (50), insbesondere 7 bis 15%, vorzugsweise 12%, bildet.

13. Kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daB sich eine Bühräpirale (52) an dis Bohrkrone (50) anscnließt, die symmetrisch ausgebildet und die eine Länge aufweist, die dem 0,7fachen bis 2fachen des Kronendurchmessers, insbesondere dem 1.2- bis 1,5fachen des Kronendurchmessers, entspricht.

14. Kronenbcnrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich an die Bohrkrone (50) anschließende ⁿohrspirale (52) zwei Bohrmehlabfuhrnuten (30, 32) aufweist, die je um etwa 360" umlaufen und an einem gegenüber dem Durchmesser der Bohrkrone (5 0) erheblich verjüngten Schaft (54) münden.

15. Kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaft (54) des Kronenbchrers (10) und die Bohrkrone (50) aus Materialien unterschiedlichen Durchmessers hergestellt sind.

16. Kronenbohrer nach einem der vorhergehe-d.;a Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich an die Bohrkrone (50) anschließende Bohrspirale (52) eine Rückenbreite aufweist, die einem Viertel bis einem Achtel, insbesondere etwa einem Sechstel, der Breite der Bohrmehlabfuhrnut (30, 32) entspricht.

17. Kronenbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidplatten (14 bis 24; 60 bis 70) je paarig axialsyminetrisch angeordnet sind.