DE2415240A1

DE2415240A1 - Verfahren zum herstellen von abschnittsweise radial erweiterten bohrloechern und bohrwerkzeug

Info

Publication number: DE2415240A1
Application number: DE2415240A
Authority: DE
Inventors: Horst Hahn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-29
Filing date: 1974-03-29
Publication date: 1975-10-16

Description

Verfahren zum Herstellen von abschnittsweise radial erweiterten Bohrlöchern und Bohrwerkzeug Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von abschnittsweise radial erweiterten Bohrlöchern, insbesondere zur Aufnahme von Ankern bestimmter Bohrlöcher mit hinterschnittenen Wandungen in Mauerwerk, Beton, Naturstein od.
dgl., ferner auf ein für die Durchführung des vorgenannten Verfahrens geeignetes und bestimmtes Bohrwerkzeug.
Das Versetzen von Ankerschrauben oder ganz allgemein von Verankerungen ist ein in der Bauwirtschaft weithin bekanntes Problem, weil derartige, im Verankerungsgrund befestigte Anker häufig sehr erhebliche Lasten auch über sehr lange Zeiträume aufnehmen müssen. Beim Versetzen derartiger Verankerungen handelt es sich in aller Regel darum, daß Aufnahmelöcher in den Verankerungsgrund, beispielsweise eine Bauwand, gebohrt, die Verankerungselemente in diese Bohrlöcher lagerichtig eingeführt und dann eingemörtelt werden.
Die vorstehend erläuterte Festlegung von Verankerungselementen im Verankerungsgrund genügt in aller Regel den technischen Erfordernissen. Diese Befestigung kann sich jedoch danjals unzulänglich erweisen, wenn auf die Verankerungselemente in Richtung ihrer Längserstreckung, also im wesentlichen senkrecht zum Verankerungsgrund, große Zugkräfte einwirken, weil die das Verankerungselement einbettende Mörtelmasse von den zumeist glatten Wandungen der zylindrischen Bohrlöcher umschlossen ist und die Gefahr des Ausziehens der Verankerungselemente samt letztere umgebender Mörtelmasse besteht.
Eine weitaus sicherere Verankerung gelingt, wenn sich die Querschnitte der Aufnahmelöcher mit der Tiefe vergbßern, so daß die Umrnörzelungen der Verankerungselemente formschlüsåg in den Löchern gehalten sind. Von dieser vorteilhaften Maßnahme konnte jedoch bislang in der Praxis so gut wie kein Gebrauch gemacht werden, weil es für die Herstellung derartiger Aufnahmelöcher kein wirtschaftlich vertretbares Verfahren gab. Diesem Mangel soll durch die Erfindung nunmehr abgeholfen und einerseits ein einfach praktizierbares Verfahren zum Herstellen von abschnittsweise radial erweiterten Bohrlöchern und andererseits ein Werkzeug zur Durchführung dieses Verfahrens angegeben werden.
In verfahrenstechnischer Hinsicht ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bis zum Erreichen einer vorb estimmten Bohrtiefe zunächst eine im wesentlichen zylindrische Bohrung etwa gleichbleibenden Querschnittes vorgetrieben und dann diese Bohrung in der Tiefe des Bohrlochs bei ggf. weiterfortschreitendem Vortrieb radial erweitert wird. Zweckmäßigerweise kann die radiale Erweiterung des Bohrlochs vom Bohrlochgrund ausgehend unter allmählicher Zurückziehung des Arbeitswerkzeugs vorgenommen werden. Eine andere Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß längs des Bohrloches letzteres in axialen Abständen voneinander mit radialen Erweiterungen versehen wird.
Hinsichtlich des zu schaffenden Werkzeugs ist die gestellte Aufgabe durch Schaffung eines Bohrwerkzeugs gelöst, bei dem am vorderen Ende eines Bohrerschaftes ein mit Schneidkanten bestückter Bohrmeißel mittels eines Gelenkes winkelbeweglich, jedoch drehfest angelenkt ist und daß mit Mitteln zur wahlweise aufhebbaren Führung des Bohrmeißels fluchtend mit der Längsachse des Bohrerschaftes versehen ist.
Die Anlenkung des Bohrmeißels an das vordere Ende eines Bohrerschaftes kann an sich mittels beliebiger, bekannter Gelenke erfolgen, wobei volle Drehfähigkeit des Bohrmeißels beim seitlichen Ausweichen des mit Schneidkanten bestückten Meißelkopfs gewährleistet sein muß. Als vorteilhaft es sich jedoch erwiesen, die winkelbewegliche, drehfeste Anlenkung des Bohrmeißels an den Bohrerschaft mittels eines kardanischen Gelenks zu verwirklichen.
Auch hinsichtlich der Mittel zur wahlweise aufhebbaren Führung des Bohrmeißels fluchtend mit der Längsachse des Bohrerschaftes besteht lediglich die Forderung, daß diese Mittel in der einen Stellung eine einwandfreie Zentrierung des Bohrmeißels in einer Lag koaxial zum Bohrerschaft gewährleisten und in einer anderen Stellung die Führung des Bohrmeißels aufheben müssen. Diese Forderungen werden erfüllt, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dem Bohrerschaft ein axial verschiebliches Führungsglied zugeordnet wird, das in der einen Endlage eine zentrische Führung des Bohrmeißeis vermittelt, in der anderen axialen Endlage hingegen den Bohrmeißel freigibt, so daß dieser lediglich über das Winkelbewegungen zulassende Gelenk drehfest mit dem Bohrerschaft verbunden ist. Das genannte Führungsglied kann in einfacher Weise als auf dem Bohrerschaft axial verschiebbar geführte Schiebehülse ausgebildet sein, die in der den Bohrmeißel zentrierenden Stellung einen dem Gelenk benachbarten Führungsabschnitt des Bohrmeißels konzentrisch umschließt und auf dem Bohrerschaft bis hinter das Gelenk zurückschiebbar ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung soll nachstehend in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung näher beschrieben werden. In schematischen Ansichten zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Bohrwerkzeug mit einem drehfest, jedoch winkelbeweglich mittels eines Gelenks mit einem Bohrerschaft verbundenen Bohrmeißel und mit einer dem Bohrerschaft axial verschieblich zugeordneten Hülse zur wahlweisen Aufhebung der Winkelbeweglichkeit des Bohrmeißels und Fig. 2 das gleiche Bohrwerkzeug im praktischen Einsatz bei der Herstellung eines Bohrloches mit radialer Erweiterung in der Nähe des Bohrlochgrundes.
Das in Fig. 1 veranschaulichte Bohrwerkzeug besitzt einen nur mit seinem unteren Ende dargestellten Bohrerschaft 10, an den mittels eines kardanischen Gelenks 11 ein Bohrmeißel 12 drehfest, jedoch winkelbeweglich angelenkt ist. Die gelenkseitigen Enden des Bohrerschaftes 10 und des Bohrmeißels 12 sind gabelförmig ausgebildet und nehmen in einer um 900 gegeneinander versetzten Stellung eine Kugel 13 des kardanischen Gelenks 11 zwischen sich auf, von der sich re chtwinklig zueinander angeordnete Lagerzapfen 14, 15 forterstrecken, die ihrerseits von Aufnahmebohrungen in den gabelförmigen Abschnitten des Bohrerschaftes und Bohrmeißels drehbar aufgenommen sind. Kardanische Gelenke der vorstehend erläuterten Art sind in anderem Zusammenhang bekannt, so daß es keiner weitergehenden Gelenkbeschreibung bedarf.
Die sich an das Gelenk 11 anschließenden Abschnitte des Bohrerschaftes 10 und des Bohrmeißels 12 sind als zylindrische Führungsflächen 1#, 18 ausgebildet und nehmen eine im wesentlichen spielfrei geführte, axial verschiebbare Hülse 19 auf. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung erstrecken sich Abschnitte der als Führungsmittel eingesetzten Hülse 19 beidseitig des aen Bohrmeißel 12 mit dem Bohrerschaft 10 verbindenden Gelenks, so daß eine zentrische Bohrmeißelführung fluchtend zur Längsachse des Bohrerschaftes gewährleistet ist.
Der vom Gelenk entfernte Abschnitt des Bohrmeißels 12 ist in herkömmlicher Weise gestaltet und an seinem vorderen Ende mit hier nicht weiter interessierenden Schneidkanten 20 bestückt.
Den bestimmungsgemäßen Gebrauch des Bohrwerkzeugs veranschaulicht Fig. 2. Der mittels der in ihrer vorgeschobenen Stellung gemäß Fig. 1 befindlichen Schiebehülse 19 zentrierteS Bohrmeißel 12 wird auf den nur angedeuteten Verankerungsgrund 21 aufgesetzt und in bekannter Weise durch Drehung gemäß Pfeil 22 vorgetrieben. Sobald das in dieser Weise hergestellte, im wesentlichen zylindrische Bohrloch 23 eine gewünschte Tiefe erreicht hat, wird die Bohrmeißelzentrierung durch Zurückziehung der Schiebehülse 19 aus dem Bereich des zylindrischen Führungsabschnittes 18 des Bohrmeißels aufgehoben, worauf der Bohrmeißel beim weiteren Bohrvorgang seitlich ausweicht und bei gleichzeitig fortschreitendem Vortrieb das Bohrloch in der Tiefe in der bei 24 in Fig. 2 angedeuteten Weise hinterschneidet. Der Grad dieser Hinterschneidung ist abhängig vom Verhältnis der Drehzahl zum Vortrieb.
Anstelle der in Fig. 2 veranschaulichten Hinterschneidung können auch beliebige andere Hinterschneidungsformen verwirklicht werden, beispielsweise dadurch, daß nach Aufhebung der Bohrmeißelzentrierung das Bohrwerkzeug bei Aufrechterhaltung der Werkzeugdrehung langsam aus dem Bohrloch zurückgezogen wird.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von abschnittsweise radial erweiterten Bohrlöchern, insbesondere zur Aufnahme von Ankern bestimmter Bohrlöcher mit hinterschnittenen Wandungen in Mauerwerk, Beton, Naturstein od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß bis zum Erreichen einer bestimmten Bohrtiefe zunächst eine im wesentlichen zylindrische Bohrung (23) etwa gleichbleibenden Querschnittes vorgetrieben und dann in der Tiefe des Bohrlochs bei gegebenenfalls weiter fortschreitendem Vortrieb radial erweitert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erweiterung des Bohrlochs vom Bohrlochgrund ausgehend unter allmählicher Zurückziehung des Arbeitswerkzeugs vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Bohrlochs in axialen Abständen voneinander radiale Bohrlocherweiterungen vorgenommen werden.

4. Bohrwerkzeug zum Herstellen von abschnittsweise radial erweiterten Bohrlöchern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende eines Bohrerschaftes (10) ein mit Schneidkanten (20) bestückter Bohrmeißel (12) mittels eines Gelenkes (11) winkelbeweglich, jedoch drehfest angelenkt ist und daß Mittel (19) zur wahlweise aufhebbaren Führung des Bohrmeißels fluchtend mit der Längsachse des Bohrerschaftes vorgesehen sind.

5. Bohrwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die winkelbewegliche,jedoch drehfeste Anlenkung des Bohrmeißels (12) an den Bohrerschaft (10) mittels eines kardanischen Gelenks (11) verwirklicht ist.

6. Bohrwerkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bohrerschaft (10) ein zwischen einer den Bohrmeißel (12) zentrisch führenden und einer freigebenden Stellung axial verschiebliches Führungsglied (19) als Mittel zur wahlweise aufhebbaren Führung des Bohrmeißels zugeordnet ist.

7. Bohrmeißel nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine auf dem Bohrerschaft (10) axial verschiebbar geführte Schiebehülse (19) als Führungsglied, die in der den Bohrmeißel (12) zentrierenden Stellung einen dem Gelenk (11) benachbarten Führungsabschnitt (18) des Bohrmeißels konzentrisch umschließt und auf dem Bohrerschaft bis hinter das Gelenk zurückziehbar ist.

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